上海大学联合科研团队取得环保蓝光量子点LED研究新突破
新華社客戶端上海3月15日電(記者 吳振東)上海大學楊緒勇教授、張建華教授團隊聯合吉林大學張佳旗教授團隊,近日在《自然》雜志上發表有關環保藍光量子點LED的突破性研究工作。他們創造了一種全新的“等電子調控”策略,使量子點的化學反應更加平衡,同時避免了量子點內部原子分布不均,最終成功制造出更均質、更穩定的藍光ZnSeTeS量子點,從而顯著提升了基于該藍光量子點的QLED器件性能。
量子點顯示因其更為優秀的色彩表現力,已成為引領新型顯示產業迭代升級的關鍵驅動力。其中,電致發光量子點發光二極管(QLED)被認為是終極量子點顯示技術,但藍光QLED,尤其是環保型無重金屬藍光QLED的發展相對滯后,成為制約QLED技術商業化并全面替代傳統顯示技術的瓶頸所在。
科研團隊負責人、上海大學新型顯示技術及應用集成教育部重點實驗室教授楊緒勇表示,ZnSeTe量子點是環保型藍光量子點的理想之選,但其存在活潑金屬Te(Ten≥2)易聚集現象,由此產生的等電子中心引發了較低能量的尾部缺陷發射,嚴重降低了其發光效率、色純度及穩定性。經過對藍光量子點材料設計和LED器件構筑的深入分析和大量實驗驗證,團隊提出大膽設想——通過引入反應活性更好的分子(亞磷酸三苯酯)與更“強大”的同族原子(硫)來改善原本的反應過程并干擾其他原子的周邊電荷環境,實現“等電子調控”,從而對量子點結構和發光波長進行更精準地掌控。引入該策略后,團隊驗證發現,新技術能夠使藍光QLED器件的發光效率從12.9%提升至24.7%,半衰期壽命從7300小時提升至接近30000小時,創造了無鎘藍光QLED發光效率和穩定性的新紀錄。
據介紹,這一成果不僅使環保型QLED顯示技術性能發生了飛躍,更凸顯了藍光QLED在推動顯示技術革新中的關鍵作用。它不僅解決了傳統鎘基量子點的毒性問題,更在提升量子點色純度及穩定性方面取得顯著成效,有望加速QLED顯示技術的環保化進程,為未來的顯示技術革新提供了新的方向。
此外,該成果也是楊緒勇教授研究團隊繼2023年和2024年在《自然》雜志作為通訊作者發表雜化半導體LED領域研究論文以來,在該領域取得的又一重大研究進展。
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