交流型量子点发光器件：现状、挑战与展望
申奕伟，李文豪，郭家玮，廖逸韬，王堃，吴朝兴*，郭太良*
真空科学与技术学报，2022，第42卷，第5期,317-329页。
DOI:10. 13922 / j. cnki. cjvst.202201008
引用格式：Y.Shen, W.Li, J.Guo, Y.Liao,K.Wang,C.Wu,T.Guo,AC-Driven Quantum Dot Light Emitting Devices: Status, Challenges and Pros-pects, Chin. J. Vac. Sci. Tech, 42, 5,317-329(2022)
- 文章简介 -
量子点（quantum dots, QD）作为高性能发光材料在显示、可穿戴设备、光电转化、生物医疗等领域受到广泛的关注。与其他类型的电致发光器件相比，基于量子点的电致发光器件（QD-based light emitting device, QLED）具有发射波长可调、半高宽窄、量子效率高和色纯度高等优势。直流驱动的QLED尽管具有发光亮度高的优点，但也存在一些弊端，例如，由于电子、空穴的注入和传输能力有差异，需要严格考虑各个功能层的能级匹配问题，相邻材料能级差较小才有利于电子和空穴传输。同时，在高直流电流密度注入情况下器件内部容易形成电荷积聚，从而对功能层进行破坏，进而导致发光器件的寿命降低和发光效率下降。交流型QLED（Altering current QLED，AC-QLED）有望解决上述问题，并且在超高分辨率显示方面具有潜在应用价值。因此，AC-QLED越来越受到重视。近日，福州大学申奕伟、吴朝兴、郭太良等人在《真空科学与技术学报》上发表综述文章，从器件结构、工作原理、研究进展三个方面对AC-QLED进行了综述。
按照外部载流子注入量子点发光器件的类型，将AC-QLED器件分为双端载流子注入型发光器件，单端载流子注入型发光器件和无载流子注入型发光器件三大类。不含绝缘层的双注入型AC-QLED在亮度方面最具有优势的，它不仅具有直流型QD发光器件的高亮度优势，也避免了直流驱动的缺点。含有单绝缘层的单注入型AC-QLED隔绝了部分外部载流子的注入，可以弱化对能级匹配的严格需求，并且器件结构得到了简化。含有双绝缘层的无注入型AC-QLED因为完全隔绝了外部载流子的注入，所以无需设计电子传输层、空穴传输层以及考虑复杂的能级匹配问题，器件结构得到进一步简化，同时也使得电极、绝缘层材料、功能层材料有了更大的选择空间。文章分析了AC-QLED的相关技术挑战，并展望其发展前景。
- 郭太良团队介绍-
该团队依托平板显示技术国家地方联合工程实验室和中国福建光电信息科学与技术创新实验室，长期致力于场致发射显示、液晶显示和印刷显示与集成半导体显示、智能显示等方向研究，开展对显示领域产业具有支撑作用的关键共性技术的研究开发、产品中试、产业化推广和专业人才培养工作，成为福建省平板显示产业重要的技术创新基地、人才培养基地和行业公共技术服务平台，为解决信息显示产业逐步向产业链中上游延伸的瓶颈问题提供有力支撑。
- 通信作者介绍-
吴朝兴，男，1985年出生，福州大学物理与信息工程学院，教授，博士生导师。入选福建省“雏鹰计划”青年拔尖人才、福建省引进高层次人才（境外B类）、福建省“闽江学者奖励计划”、韩国科学部海外高层次人才 “Korea Research Fellowship”。主持“十四五”国家重点研发计划项目、国家自然科学基金、福建省自然科学基金、中国福建光电信息科学与技术创新实验室自主部署科研项目。获福建省科学技术奖三等奖、韩国研究开发优秀成果奖、福建省自然科学优秀学术论文一等奖。长期从事纳米材料光电性能及其在纳米发光显示、神经元显示、类神经电子的应用研究，聚焦纳米像元显示技术（NLED）及基于无载流子注入技术的光电材料分析测试技术研发，在纳米像元发光显示技术、发光材料（量子点、氮化镓多量子阱材料）检测方面取得一系列创新成果。作为第一/通讯作者在 Nature Communications、AdvancedMaterials、ACS Nano、Nano Energy、NPG Asia materials、Nanoscale等期刊表论文50余篇，授权中国发明专利22件、韩国发明专利5件。
郭太良，研究员，博导，全国优秀教师，俄罗斯自然科学院外籍院士。科技部战略性先进电子材料总体专家组副组长，新型显示方向专家组组长，闽都创新实验室副主任，国家新型显示技术创新中心副主任，平板显示技术国家地方联合工程实验室主任。主要承担了863重大专项（4项）、国家基金、国防科工委、兵总、福建省重大 科技项目（2项）等20多项科研项目，研制出具有自 主知识产权的可显示视频图像的20英寸单色、25英寸QVGA彩色、VGA彩色、SVGA彩色、34英寸XGA彩色场致发射显示器，以及5、10、 20和34英寸FED背光源，为低成本、大尺寸FED显示器和背光源的研发和产业化开辟了一条全新途径。以排名第一获福建省科技进步一等奖，中国产学研创新成果二等奖各一项，授权发明专利100多件，发表学术论文280多篇。
