配位子交換を用いた全塗布型超高性能ペロブスカイト量子ドットLEDの開発

利用配体交换开发全涂层超高性能钙钛矿量子点LED

• 批准号: 19J21788
• 负责人: 江部 日南子
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J21788/
• 关键词: ペロブスカイト; 量子ドット; 発光デバイス; 表面修飾処理; エネルギー移動; LED; 全塗布型多積層技術; 架橋性配位子

本年度は、QD間エネルギー移動および表面修飾処理により高効率・長寿命ペロブスカイト量子ドット(QD)-LEDを開発した。まず、非放射失活の速度 (~数十ns) を大きく上回る、QD間エネルギー移動 (~数ps)を用いることで、赤色ペロブスカイトQD-LEDの高性能化に成功した。本研究では、粒径制御によりそれぞれのバンドギャップを調整し、ドナー・アクセプター混合膜における光物性および電子物性への影響を検討した。ドナー・アクセプター混合膜において、非放射失活の抑制により、優れた発光量子収率を達成した。また、励起スペクトルよりドナーからアクセプターQDへエネルギー移動が生じていることを確認した。さらに、ドナー・アクセプター混合膜を用いて作製したLEDにおいて、外部量子効率の向上に成功し、ドナー・アクセプターQD間エネルギー移動が発光量子収率およびデバイス性能の向上に有用であることを明らかにした。次に、QDの粒径制御およびグアニジウムカチオン置換による表面修飾処理により優れた相安定性を有するCsPbI3 QDの合成とQD-LEDの高性能化を試みた。赤色発光を示すCsPbI3 QD は、比較的小さい有効イオン半径を有するCsにより、室温に置いて歪みを持つ不安定な相構造を形成し、相転移による発光特性の低下が課題であった。本研究では、QDの小粒径化により表面張力が増大し、室温下で立方晶CsPbI3 QDを得ることに成功した。また、グアニジウムカチオン置換により表面欠陥を補填し、発光特性の向上だけでなく、大気安定性が改善することを明らかにした。さらに、得られたCsPbI3 QDを発光層に用いた LED において、外部量子効率およびデバイス耐久寿命の向上に成功した。

This year, QD-LED has been developed for high efficiency and long life. The speed of non-radioactive inactivation (~ tens of ns) is high, and the QD-LED is successfully high-performance. In this study, the influence of particle size control on the optical and electronic properties of mixed films was investigated. In addition, the non-radiative inactivation of the mixed film is suppressed, and the optical quantum yield is optimized. To confirm the occurrence of the movement of the motor, the motor is activated. In addition, the hybrid film is used to manufacture LED, the external quantum efficiency is improved, and the optical quantum efficiency is improved. Second, QD particle size control, surface modification, phase stability, synthesis of CsPbI3 QD and high performance QD-LED. The red emission characteristics of CsPbI3 QD are relatively small in size, with a radius of Cs, a phase shift at room temperature, and a low emission characteristic. In this study, the surface tension of QD particles was increased, and cubic PbI3 QD particles were successfully obtained at room temperature. The surface defects are filled in, the light emission characteristics are improved, and the stability of the light emission is improved. CsPbI3 QD light emitting layer, LED light emitting layer, external quantum efficiency and durability

项目成果

架橋性配位子を用いた高効率ペロブスカイト量子ドット LED の開発

利用交联配体开发高效钙钛矿量子点LED

• 发表时间: 2019
• 作者: 江部日南子;千葉貴之;高橋佳人;佐藤純;大久哲;城戸淳二
• 通讯作者: 城戸淳二

Two-Step Crystallization for Low-Oxidation Tin-Based Perovskite Light-Emitting Diodes

• DOI: 10.1021/acsami.1c22130
• 发表时间: 2022-01-25
• 期刊: ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
• 影响因子: 9.5
• 作者: Cheng, Yu-Hong;Moriyama, Reine;Kido, Junji
• 通讯作者: Kido, Junji

ヨウ素含有ペロブスカイト量子ドット発光デバイス

含碘钙钛矿量子点发光器件

• 发表时间: 2019
• 作者: 江部日南子;千葉貴之;増原陽人;城戸淳二
• 通讯作者: 城戸淳二

Bipolar-shell resurfacing for blue LEDs based on strongly confined perovskite quantum dots

基于强约束钙钛矿量子点的蓝色 LED 双极壳表面重修

• DOI: 10.1038/s41565-020-0714-5
• 发表时间: 2020-07-06
• 期刊: NATURE NANOTECHNOLOGY
• 影响因子: 38.3
• 作者: Dong, Yitong;Wang, Ya-Kun;Sargent, Edward H.
• 通讯作者: Sargent, Edward H.

Post-Synthetic Surface Treatment of Perovskite Nanocrystals for Highly Efficient Light-Emitting Diodes

用于高效发光二极管的钙钛矿纳米晶体的合成后表面处理

• DOI: 10.11370/isj.60.606
• 发表时间: 2021
• 期刊: NIHON GAZO GAKKAISHI (Journal of the Imaging Society of Japan)
• 作者: Cheng Yu-Hong;Ebe Hinako;Chiba Takayuki、Kido Junji
• 通讯作者: Chiba Takayuki、Kido Junji