Small：新型发光显示——钙钛矿量子点式发光二极管

半导体量子点发光材料近年来逐渐受到重视，因其波长半高宽窄之优势，应用于发光二极管，可使背光显示器达广色域之结果。相比有机发光二极管(OLED)，其色域愈广且寿命表现愈佳。量子点白光发光二极管做为背光显示与照明应用为其第一阶段光致发光之应用，虽其性能已经优越于现有的电视，无论从色彩，功耗还是整体的效果上，都实现了突破。而第二阶段电致发光量子点有机发光二极管(QLED)技术非常有价值，QLED将像OLED一样自发光，不需要背光源，并且实现柔性显示、超薄造型，却不存在OLED之缺陷，是一个颠覆性的技术革新。具Touch Display Research之市场调查，显示器市场将于2019年达到150亿美元之市场，其中量子点显示器将具两成之市占率，当2025年时更将高达四成，故许多公司，如韩国三星(Sumsung)、乐金(LG)等公司都大量投入量子点显示器相关产品之研究与专利布局。目前市面上之手机与电视相关产品主要都采用含镉硒化镉与无镉磷化铟量子点为主，其劣势为合成之技术较为困难与复杂，大量生产之批次稳定性有相当大之难度，但短期内为不可取代之量子点发光材料。2015年起新颖钙钛矿量子点开始逐渐受到重视，此全新之量子点材料具高量子效率、半高宽较传统含镉量子点愈窄、量子效率高、合成简单与合成简单之优势，被视为下一代之量子点发光材料。

近期，由台湾大学化学系刘如熹老师课题组所发表的综述，全文重点在新型钙钛矿量子点ＡPbX3 (Ａ＝MA(甲胺), FA(乙胺) 与Cs(铯离子)　; X = Cl、Br与I)之发展与其应用于发光二极管。钙钛矿量子点合成之方式与条件较传统量子点简单，传统含镉之量子点采溶液合成之方式，大量合成时需注入大量前趋物且合成温度高达300°C，因温度高与合成方法繁复，使其商业应用时成本往往较高，钙钛矿量子点具合成简单、合成温度低等优势，于商业应用上将有更低之成本与发展性。钙钛矿量子点于发光二极管应用上，光与热稳定性亦为重要，无论光致发光或电致发光之应用，热释放与光降解(photodegradation)现象均为不可避免之过程。光致降解现象具许多原因，涵盖光致游离(photoinduced ionization)、光致氧化(photooxidation)与光照所造成之聚集现象(aggregation)。本综述将统整文献中光造所造成之聚集为钙钛矿量子效率降低之原因，一般钙钛矿量子点于光照下表面配体将脱落，并聚集为较大之快体，将伴随着量子效率降低与放光红移之现象。为解决钙钛矿量子点稳定性不佳之问题，主要分为表面活性剂(surfactant)与复合材料之合成两种方式，前者藉表面配体有助于于改善分散稳定性与控制生长动力学，后者则采用包覆方式，于钙钛矿量子点外层包覆上一层钝性材料，降低水氧与热之影响。本综述将对目前钙钛矿量子点表面修饰与包覆之方法，进行完整介绍。钙钛矿材料非常适合光电领域之应用，其中钙钛矿太阳能电池拥有极出色之光电特性，光电转换效率目前已可达22.1%。钙钛矿量子点于发光二极管之应用为另一重要之发展方向，钙钛矿量子点具窄半高宽之特型，故其制备之白光发光二极管与量子点式有机发光二极管皆具广色域之特性，本综述也将对钙钛矿量子点目前于发光二极管之研究做详细之介绍。

相关论文在线发表于Small(DOI: 10.1002/smll.201702433)上第一作者为台湾大学化学系博士生王宏嘉。