Advanced Science:碳点电致发光二极管的研究进展

发光材料是照明/显示、荧光成像、激光等技术发展的基础,具有巨大的市场需求。随着人类对环境和健康安全的不断重视,开发环保、无毒、低能耗、可持续生产、稳定、高效的新型发光材料变得尤为重要。荧光碳点是一种新型的准零维碳纳米材料。与现有的荧光材料(有机、稀土、钙钛矿、胶体量子点)相比,碳点具有成本低、环境友好、颜色可调、荧光稳定等优点,同时适合大面积溶液加工。碳点已成功作为发光活性层应用于电致发光二极管(LEDs)中,是应用于新一代的平板显示和固态照明技术的潜在材料。

近日,北京化工大学谭占鳌教授课题组在前期研究工作的基础上,系统总结、讨论了碳点在电致发光二极管领域的研究进展。该综述介绍了碳点电致发光二极管的器件结构和工作原理,总结了目前应用于电致LEDs中碳点的制备方法,详细讨论了碳点作为发光层(包括掺杂和非掺杂体系)以及界面传输层在电致LEDs中的研究近况。此外,针对目前碳点电致LEDs整体器件性能较差的问题,作者从高效碳点的设计合成(包括固态发光碳点、磷光碳点、热激活延迟荧光碳点)和器件结构工程的角度出发,提出了构筑高性能碳点电致器件的可行性策略。最后,作者分析并展望了碳点电致发光器件未来的发展前景以及可能面临的挑战。该论文旨在为构筑新一代高性能电致发光器件提供一定的指导与参考。

相关论文以“Fluorescent Carbon Dots: Fantastic Electroluminescent Materials for Light-Emitting Diodes”为题,在线发表在Advanced Science (DOI: 10.1002/advs.202001977)上。论文第一作者为北京化工大学赵彪博士,通讯作者为谭占鳌教授。

通讯作者简介:

谭占鳌,北京化工大学教授,博士生导师。课题组一直致力于有机光电材料与器件的研究,特别关注基于有机共轭聚合物、碳点、胶体半导体纳米晶和有机-无机杂化钙钛矿的电致发光二极管和新型太阳电池。近年来,在Nat. Commun.、 Adv. Mater.、 J. Am. Chem. Soc.、Energy Environ. Sci.、Adv. Funct. Mater.、Adv. Sci.、Nano Lett.等国际期刊上发表 SCI 收录论文170余篇,被引用8300余次。申请发明专利28项,授权15项。获北京市科学技术奖二等奖两项。