材料｜KAIST與首爾大學(xué)研發(fā)可替代OLED、QLED的高性能PeLED材料

CINNO Research 產(chǎn)業(yè)資訊，KAIST（韓國科學(xué)技術(shù)院）12 月 24 日稱，新材料工學(xué)系裴炳秀教授研究團(tuán)隊與首爾大學(xué)材料工學(xué)部李泰宇教授研究團(tuán)隊共同研發(fā)了新型“鈣鈦礦型發(fā)光二極管（PeLED）”顯示材料。

根據(jù)韓媒 Chosunbiz 報道，鈣鈦礦是指兩種陽離子和一種陰離子(鹵素)以 1:1:3 的比例構(gòu)成特殊晶格結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。不同的構(gòu)成元素種類呈現(xiàn)出不同的特性，其中有些是新一代顯示材料，受到業(yè)界關(guān)注。

PeLED 是使用鈣鈦礦作為發(fā)光材料使用的一種 LED 種類。目前，與有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、量子點發(fā)光二極管(QLED)相比，其具有生產(chǎn)單價低、可實現(xiàn)精致色效的優(yōu)點。

由于當(dāng)暴露于光、熱、水分、氧氣等時，鈣鈦礦性能大幅降低的問題，無法實現(xiàn)商業(yè)化。學(xué)術(shù)界此前曾研究過用其他物質(zhì)涂層在鈣鈦礦表面等方法，但出現(xiàn)了另一個問題: 即鈣鈦礦的結(jié)構(gòu)和制造工藝變得復(fù)雜。

研究團(tuán)隊在保持物質(zhì)結(jié)構(gòu)和制造工藝簡單化的同時，成功地解決了這些問題。將耐熱的硅氧烷物質(zhì)通過一種特殊的方式與鈣鈦礦進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。若干個相對較小的硅氧烷粒子使鈣鈦礦粒子像膠囊一樣覆蓋并加以保護(hù)。在分子單位上精密抵御水分和氧氣滲透的同時，也成功維持了現(xiàn)有的發(fā)光性能。

研究團(tuán)隊對高溫、高濕環(huán)境下的性能進(jìn)行了測量，發(fā)現(xiàn)發(fā)光效率可保持在原來的 70%以上，該維持期可達(dá)到 600 天以上。

研究團(tuán)隊補(bǔ)充稱，“硅氧烷膠囊還可以防止構(gòu)成鈣鈦礦成分的鉛的毒性。”目前，發(fā)揮高性能的鈣鈦礦含有毒性很強(qiáng)的重金屬鉛成分，也需要解決安全方面的問題。

裴教授表示，“保持原有的合成工藝不變，在成本方面也是有利的。這是加快下一代顯示發(fā)光材料的商業(yè)化日程的契機(jī)。”

該研究成果作為國際學(xué)術(shù)期刊《尖端材料(Advanced Materials)》12 月 4 日的封面論文刊登。