卤化铅钙钛矿量子点具有高光致发光量子产率、覆盖整个可见光谱的可调谐发射以及低成本溶液加工性,这使其在下一代显示设备中引起了广泛关注。纯红色钙钛矿量子点发光二极管的发射波长约为630 nm,作为三基色之一,对于显示器中的精确色彩再现至关重要。实现所需红色发射的一种直接方法是使用具有混合碘化物-溴化物成分的钙钛矿发射层。然而,基于混合卤化物钙钛矿的量子点发光二极管存在严重的电致发光光谱偏移或展宽问题,这是由电场诱导的卤化物离子迁移到富Br和富I区域引起的。
减小CsPbI₃量子点的尺寸以使其发射光谱蓝移,是实现稳定纯红色发射的一种有前景的策略,但仍面临关键挑战。一个关键问题是,具有高比表面积的小尺寸CsPbI₃量子点通常被大量绝缘有机配体钝化,这阻碍了载流子传输和复合。此外,CsPbI₃量子点的尺寸依赖性发射由于尺寸分布不均匀而容易出现光谱展宽,从而损害了色纯度。最近的研究在纯红色钙钛矿量子点发光二极管中实现了28.5%的高外量子效率。然而,这些基于小尺寸CsPbI₃量子点的高效量子点发光二极管表现出超过35 nm的半高全宽的宽发射,这对于超高清显示器来说并非最优。因此,合成单分散的小尺寸CsPbI₃量子点以制备窄线宽纯红色钙钛矿量子点发光二极管仍然是一个挑战。
郑州大学宋继中、姚纪松等人提出了一种基于铅基金属有机框架(Pb-MOF)介导的策略来合成近乎单分散的CsPbI₃量子点,并实现窄线宽的纯红色发射。Pb-MOF的有机组分同时充当强结合配体以钝化CsPbI₃量子点,从而显著提高其光致发光效率和电荷传输能力。基于此,所制备的量子点发光二极管在634 nm处表现出稳定的电致发光峰,半高全宽约为31 nm,对应的国际照明委员会(CIE)色度坐标为(0.70, 0.30),与Rec. 2020标准非常接近。目标器件展现出30.8%的平均外量子效率,这是已报道的纯红色钙钛矿量子点发光二极管中性能最佳的值之一。更重要的是,在100 cd m⁻²的初始亮度下,目标器件的工作寿命超过140小时,是对照器件的15倍。这些结果表明,Pb-MOF介导的合成策略为小尺寸CsPbI₃量子点中载流子传输阻碍和光谱展宽问题提供了一种有前景的解决方案。
【结果】
【原文PDF】
AngewChemIntEd-2026-Guo-LeadE28090BasedMetalE28090OrganicE28090FrameworkEngineeringEnablestheEfficiencyofPureE28090Red.pdf
【原文链接】
W. Guo, Y. Xu, J. Yao, and and J. Song, ““ Lead-Based Metal-Organic-Framework Engineering Enables the Efficiency of Pure-Red Perovskite CsPbI3Quantum Dot-Based Light-Emitting Diodes Exceeding 30%,”
Angewandte Chemie International Edition((2026): e4373547,
https:doi.org/10.1002/anie.4373547.