根据新式铜碘杂化团簇构筑了低本钱、高功率、高亮度暖白光发光二极管(LED)器材。得益于所规划的铜碘杂化团簇具有的高构型熵、高发光功率和宽光谱发射等特性,完成了高效暖白光LED器材无掺杂、低本钱、大面积的溶液法涂布制备,对错铅金属卤化物LED范畴的新打破。相关研讨成果以《High efficiency warm-white light-emitting diodes based on copper–iodide clusters》为题,于12月19日宣布在
现在LED照明技能和工业取得了长足的开展,其间溶液法涂布制备的LED器材因为制作工艺简略和可操作性强,被认为是完成下一代大面积固态照明的低本钱技能道路。现在,根据铅卤化物钙钛矿资料、有机半导体资料以及各种胶体核壳量子点资料的溶液法LED器材现已逐渐完成了较高的电致发光功能。但是,铅卤化物钙钛矿和CdSe量子点等含有重金属资料具有必定的生物毒性因而面对着严峻的环境问题;根据低毒金属元素的有机发光分子,InP量子点以及ZnSe量子点等资料的溶液法LED器材因为资料组成制备工艺杂乱,出产所带来的本钱较高,使得其在大规模制作方面依然面对较多的问题。因而,制备和开发价格低、环境低毒且易规模化出产的高效发光资料并完成高效溶液法LED器材是开展低本钱固态照明的要害应战。
鉴于此,课题组根据铜碘杂化团簇系统规划和制备了一类可用于溶液加工的宽光谱发射杂化团簇并成功构建了高功能暖白光LED器材(图1)。经过一起引进氮膦螯合配体和高自由度的含膦增溶配体对铜碘团簇进行润饰,得到了兼具高发光功率和高溶解度的铜碘杂化团簇,该团簇在LED器材制备所运用的穿插溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中表现出超越200 mg/mL的高溶解度和杰出的结构稳定性。运用铜碘团簇/DMF溶液进行旋涂制备得到的发光薄膜具有0.22 nm的低外表粗糙度和超越70%的高发光量子产率,将其直接作为发光层,能够经过正交溶剂道路制备低本钱的暖白光LED器材。所得器材最大外量子功率到达19.1%,亮度超越40000 cd m -2,而且作业寿数超越232小时( m-2)。与此一起,得益于团簇杰出的溶液加工功能,研讨成员经过大规模刮涂技能,构筑了作业面积为36 cm2的大尺度溶液法LED器材,该器材展现出亮度挨近60000 cd m-2的暖白光发射(图2)。此外,经过在氮膦螯合配体的氮杂环上润饰不同的供电子基团,课题组展现了一系列发光色彩可调的溶液法LED器材(图3)。该研讨作业完成了根据铜碘杂化团簇资料的高效、高亮度暖白光LED器材的构筑,铜碘杂化团簇资料系统所具有的结构可拓展性以及光谱可调理性使其在低本钱高功能LED面板等固态照明技能中展现出巨大的潜力。
我国科学技能大学王晶晶(博士)、冯力喆(博士研讨生)、师广益(硕士研讨生)和杨俊楠(博士)为本文的一起榜首作者;我国科学技能大学姚宏斌教授为本文的通讯作者。本作业得到国家杰出青年科学基金、我国科学院先导方案、稀土资源使用国家重点实验室敞开基金、我国科学技能大学原创探究项目、我国科学技能大学“双一流”专项基金的赞助。
本作业特别称谢南京工业大学王建浦教授,福建物构所陈学元研讨员,我国科学技能大学肖正国教授、樊逢佳教授以及合肥国家同步辐射实验室郑旭升教授在表征测验、器材制备和数据分析等方面供给的大力协助与支撑。
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