电致发光器件进展

由QLED为单元的量子点显示器件的提出，量子点的电致发光已经呈现快速发展的趋势。但相比于传统的InGan的发光器件和日渐成熟的OLED器件，QLED本身存在的诸多问题也困扰着研究人员，尤其是其寿命和器件的性能。如何在大尺寸和柔性显示上如何超越OLED，仍然还是未知的。

电荷的注入不平衡是QLED器件的寿命缩短和器件性能很难提高的一个重要的因素，而电荷传输层不仅仅会影响电荷的注入问题，同时影响了器件的寿命；因此，针对不同的量子点需要考虑不同器件的构造，需要考虑电荷传输平衡的同时延长器件的寿命。目前来看，由于Zno的电子传输率高且稳定，通过胶体合成能够改变Zno的性能，特别是掺杂离子能够改变Zno的价带，降低了开启电压和电荷传输速率，是目前使用的最多的电子传输层；而多数的QLED器件通常使用有机聚合物作为空穴传输层。针对这种结构，Kwak等使用4，4＇－双（3－乙基n－咔唑基）－1，1＇－联苯作为空穴传输制备了RGB三色QLED器件，红光外量子效率达到了18％，QLED在500cd／m2初始工作条件下，其寿命延长到了300小时；Wang等在量子点层上旋涂聚－n－乙烯基咔唑和聚乙撑二氧噻吩－聚（苯乙烯磺酸盐），阻碍了电子的传输速率，使得蓝光QLED的外部量子效率达到了18％；Dai使用聚甲基丙烯酸甲酯有效抑制了多余的电子注入，以cdse／cds为发光层，其外部量子效率达到了目前的最高值20．5％，同时提高了其寿命到100000小时。

此外，通过合理的配体可以改变量子点之间的距离，抑制Foster荧光共振能量转移，提高外部量子效率，改善器件性能。shen等人使用辛硫醇替换cdZns／Zns量子点表面的油酸配体，辛硫醇的相对较短的配体减少了量子点之间的距离，相比于油酸配体，其外部量子效率提高了70％。同时，短的配体链可以改变量子点绝对能级，从而改变量子点层的电子传输速率。Yang分别使用十八硫醇和2－乙基己烷硫醇置换了量子点表面的配体，后者相对于前者电导率提高了103倍，而且外部量子效率提高了30％。

总结及展望

在开发具有高发光效率和窄发射率的半导体量子点合成的稳定、可重复方面已经取得了令人瞩目的进展。未来使用更便宜和更环保的化学品对合成方案进行优化以获得完美的批次重现性应该会使高品质量子点的制造成本降至＄10／克或更低。此外，欧盟限制有害物质指令严格限制了镉等重金属材料在消费电子产品中的使用。在工业产品中，如果这些器件可以使用不含重金属或含量少的量子点进行制作，如InP／Zns，cuIns2／Zns，低镉的合金量子点，它们的出现推动了量子点在光致发光和电致发光的领域的工业化进程和消费型产品的推进。

在光致发光领域，以“远程荧光”为封装代表的工业性产品已经出现在市场上，但其产品价格相对于传统荧光粉来说偏贵。在传统照明领域，cIs和Mn2＋离子掺杂发光的量子点和能够补充传统荧光粉的红色量子点更具有前景；在LCD显示的背光源上，量子点膜的高价格使得其产品仍然很难进入普通消费者的视野，开发更加稳定的可以直接封装在芯片上的方法则更有意义。

在电致发光领域，以QLED为基本单元的AM－QLED显示具有高性价比、大面积、节能、宽色域的优势，在超薄和柔性显示等方面都具有很大的潜力。目前，对量子点和电荷传输层的结构和认识、QLED的器件工程和实现高分辨率RGB像素阵列的图形化技术方面都已经取得了优异的进展。但是，在这个过程中，主要的限制在于（1）蓝光QLED的器件的寿命和性能相对于红绿都显著地低，长波长的QLED寿命更长；（2）电子传输层和空穴传输层的电荷传输能力不一致，高亮度工作条件下的电荷积累和产生的热量，器件的效率和寿命都还没有达到OLED的水平；（3）喷墨打印中量子点墨水的选择和材料的沉积、转移打印中基底的选择等问题使得大面积的制作AM－QLED器件仍然还没有解决方案。