7月10日,韓媒報(bào)道,韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院(KAIST)宣布,電氣電子工程系Jeong yong Lee教授的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一項(xiàng)技術(shù),可顯著解決鈣鈦礦深藍(lán)光LED隨驅(qū)動(dòng)電壓變化而產(chǎn)生的顏色偏移和低照度問(wèn)題。
據(jù)悉,混合不同鹵素離子制成的鈣鈦礦LED存在一個(gè)問(wèn)題,即其相位和顏色會(huì)根據(jù)不同驅(qū)動(dòng)條件而產(chǎn)生變化,這是由于鹵化物空位作為鹵素離子傳輸通道,引發(fā)了周?chē)x子的連鎖遷移效應(yīng)。對(duì)此,研究小組提出了“氯離子空位靶向配體策略”,該策略可以?xún)H識(shí)別陽(yáng)離子空位中晶體結(jié)構(gòu)缺陷的氯離子空位,并有效地去除它們。
混合鹵素離子的鈣鈦礦深藍(lán)光LED,與使用氯離子空位靶向配體策略LED的色彩變化對(duì)比(來(lái)源:KAIST)
通過(guò)此技術(shù),研究團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了號(hào)稱(chēng)亮度最高的鈣鈦礦深藍(lán)光LED,亮度達(dá)2700尼特,在室外強(qiáng)烈陽(yáng)光條件下,LED也能保證可見(jiàn)度,預(yù)計(jì)該技術(shù)將加速下一代鈣鈦礦LED顯示器的商業(yè)化進(jìn)程。
當(dāng)采用“氯離子空位靶向配體策略”時(shí),鈣鈦礦深藍(lán)光LED性能和顏色穩(wěn)定性的變化(來(lái)源:KAIST)
研究團(tuán)隊(duì)表示,該研究有效解決混合鹵素離子鈣鈦礦深藍(lán)光LED長(zhǎng)期顏色不穩(wěn)定的問(wèn)題,使鈣鈦礦深藍(lán)光LED實(shí)現(xiàn)超過(guò)2000尼特亮度,縮小了與綠光和紅光LED之間的差距,未來(lái)鈣鈦礦深藍(lán)光LED可用于LED顯示屏當(dāng)中。據(jù)悉,研究結(jié)果已于去年5月發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Science Advances》網(wǎng)絡(luò)版上(DOI: 10.1126/sciadv.adn8465)。
據(jù)悉,鈣鈦礦LED(Perovskite Light-Emitting Diodes,簡(jiǎn)稱(chēng)PeLEDs)是一種基于鈣鈦礦材料制作的發(fā)光二極管,其工作原理是通過(guò)電子和空穴在鈣鈦礦層中的輻射復(fù)合來(lái)實(shí)現(xiàn)電致發(fā)光。這種材料具有廣光譜可調(diào)范圍、極高顯色純度、較高發(fā)光效率與亮度以及較低材料與制備成本的特點(diǎn)。
目前,在紅光、綠光方面,鈣鈦礦LED的器件效率已經(jīng)超過(guò)了25%,但鈣鈦礦藍(lán)光LED的效率相對(duì)較低,僅10%左右,且穩(wěn)定性較差,這限制了其在顯示技術(shù)中的應(yīng)用。為了提高鈣鈦礦藍(lán)光LED的性能,研究人員提出了多種策略,如將鈣鈦礦材料縮小到納米尺度,以實(shí)現(xiàn)短波長(zhǎng)藍(lán)光發(fā)射。此外,部分科研團(tuán)隊(duì)還通過(guò)組分工程、維度調(diào)控和尺寸限域等技術(shù)路線,改善鈣鈦礦藍(lán)光LED的穩(wěn)定性問(wèn)題。
值得注意的是,除海外團(tuán)隊(duì)在推進(jìn)鈣鈦礦LED的研究外,近年,國(guó)內(nèi)各大高校也紛紛在開(kāi)展相關(guān)研究。例如,西北工業(yè)大學(xué)、蘇州工業(yè)大學(xué)、鄭州大學(xué)、浙江大學(xué)、廈門(mén)大學(xué)、暨南大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院、中山大學(xué)等國(guó)內(nèi)高校研究團(tuán)隊(duì)均在持續(xù)推進(jìn)鈣鈦礦LED的研究,并在深紅光LED、藍(lán)光LED、疊層結(jié)構(gòu)LED、鈣鈦礦晶體生長(zhǎng)技術(shù)、鈣鈦礦電致白光器件的研究領(lǐng)域中取得實(shí)質(zhì)研究成果,不斷推進(jìn)國(guó)內(nèi)鈣鈦礦LED技術(shù)的進(jìn)步。
來(lái)源: LEDinside