磷化铟量子点的合成及其显示器件应用研究进展

来源期刊：材料导报2020年第23期

论文作者：林拱立 杨志文 杨志文

关键词：量子点;磷化铟;颜色纯度;量子效率;电致发光;显示器件;

摘    要：量子点材料由于具有发光范围可调性优异、发光颜色纯和量子效率高等特点,可作为发光层应用于显示器件中引起人们的广泛关注。目前市场上普遍使用的Ⅱ-Ⅵ族Cd类量子点的半高宽可以窄至20 nm以下,量子效率接近100%,光学性能优异,但其含有的重金属Cd元素限制了实际的应用。磷化铟量子点材料由于具有不含重金属元素、发光纯度及量子效率较高等特点,是一种理想的替代Cd类量子点的半导体纳米发光材料。然而,磷化铟量子点材料及其显示器件的性能与Cd类量子点及其器件性能相比仍然存在一定差距。近年来,通过反应过程中前驱体活性调节、表面控制、壳层的有效包覆等方面的改进,磷化铟量子点的颜色纯度和发光效率得到了大幅度的提升。目前磷化铟量子点的半高宽可以窄至35 nm,量子效率可达约93%。同时,通过器件结构的优化,磷化铟量子点显示器件的外量子效率已由2011年的0.008%提升到12%。为了获得发光性能优异的磷化铟量子点材料,可以通过使用不同磷源以及调节磷铟比例的方法有效控制反应前驱体的活性,通过长时间抽真空的方法有效抑制磷化铟量子点表面氧化层出现等来提高其颜色纯度。通过避免壳层生长过程中铟离子掺杂影响,及熵配体的引入等方法得到高量子效率的磷化铟量子点。同时,将光学性能优异的磷化铟量子点作为发光层应用于显示器件,并优化电子空穴传输层材料的性能和结构,可以有效提升器件的性能。本文围绕如何提高磷化铟量子点的发光颜色纯度和量子效率这两个方面的研究现状进行了总结,并介绍了磷化铟量子点在显示器件方面的应用进展,最后对磷化铟量子点材料合成、显示应用方面存在的问题以及今后的研究方向进行了讨论和展望,以期为制备高性能的磷化铟量子点材料及其显示器件提供参考。