简易可控液体转移法制备超光滑量子点微图案-低成本制备高性能QLED

xixigua

量子点发光二极管(QLED)显示器作为最有前途的下一代LED显示器，由于其稳定的光学性能、窄的光谱发射带宽和高的屏幕分辨率而受到人们的广泛关注。量子点薄膜作为发光层，对QLED器件的性能起着重要的决定作用。通常，QD膜的性能取决于QD本身的物理化学性质和组装膜的质量，特别是均匀性和厚度。合适的量子点薄膜层的厚度有利于器件中电荷的有效转移。特别是QD薄膜的表面粗糙度不仅影响其电荷传输行为，而且影响其与多层器件中相邻层的电荷平衡，从而影响量子效率。同时，考虑到QD的高成本，需要在功能区将QD膜图案化。因此，从实际应用的角度来看，制备高质量的微图案化QD薄膜是非常重要的。迄今为止，研究人员已经开发了各种溶液法制备QD膜，包括旋涂、转印、喷墨打印和雾化沉积。然而，这些技术存在成本高、步骤复杂、模板要求高、薄膜均匀性不足等局限性。例如，旋涂和雾化沉积通常需要大量的溶液，但实际转移的量非常有限，这使得它是一种高成本的工艺。转印需要模板，使得过程更加复杂。喷墨打印过程容易发生咖啡环现象，且喷嘴易堵塞。因此，开发一种简单且低成本的溶液处理方法，能够直接制造具有各种微图案的均匀QD膜，对于高性能QLEDs是重要的，仍然是一个挑战。

近日，来自北京航空航天大学的刘欢研究员团队在J. Am. Chem. Soc.上发表文章，题为：Ultrasmooth Quantum Dot Micropatterns by a Facile Controllable Liquid-Transfer Approach: Low-Cost Fabrication of High-Performance QLED。该团队提出，中国毛笔能够将QD溶液可控地直接转移到基底上形成均匀和超光滑的微图案。作者提出在非对称溶剂蒸发引起的Marangoni流和Laplace压力差的共同作用下，QDs在整个溶液转移过程中实现了动态平衡。通过这种方法，QD纳米粒子被均匀地转移到衬底上的目标区域上。所制备的QLED器件表现出相当高的性能，绿色、红色和蓝色QLED器件的电流效率分别为72.38、26.03和4.26 cd/A，外部量子效率EQE分别为17.40、18.96和6.20 %。作者设想，这一结果提供了一种低成本、简单、实用的溶液处理方法，即使在空气中也能用于制备高性能的QLED器件。