近日，我院陈大钦教授团队在蓝光钙钛矿发光二极管（PeLEDs）研究方向取得新进展。研究团队针对蓝光准二维PeLEDs中埋底界面能量无序、空穴注入受限以及钙钛矿相分布等关键问题，提出了一种多功能供体–受体（D–A）分子桥界面调控策略，实现对空穴传输层与钙钛矿发光层的协同调控，获得了兼具超窄超窄电致发光光谱、低启动电压和良好运行稳定性的蓝光PeLEDs。相关研究成果以“Ultra-Narrow and Stable Blue Perovskite LEDs Enabled by Synergistic Interfacial Modulation with Multifunctional Molecular Bridges”为题，发表于国际光学物理期刊《Laser & Photonics Reviews》。
PeLEDs因色纯度高、发光波长可调等优势，在新型显示领域具有重要应用前景。目前，红光和绿光PeLEDs的外量子效率已超过30%，而蓝光器件，尤其是发射波长低于480 nm的器件，在效率、光谱纯度和稳定性方面仍存在明显不足。对于准二维蓝光钙钛矿，埋底界面的能量无序、不均匀成核及低-n相富集会加剧载流子注入损耗和非辐射复合，并导致光谱展宽，成为制约器件性能的关键因素。
针对上述问题，研究团队设计了两种具有末端苯甲酸锚定基团的D–A型分子MPA-BT-BA（0F）及其氟取代分子MPA2FPh-BT-BA（2F），并将其引入聚乙烯咔唑（PVK）空穴传输层，在 PVK/钙钛矿埋底界面构筑多功能“分子桥”。与传统仅针对钙钛矿一侧进行界面修饰的策略不同，该分子桥能够同时调控界面两侧的空穴传输和结晶过程：一方面，D–A分子与PVK之间的π–π相互作用有效降低空穴传输层的能量无序，改善空穴传输与注入；另一方面，末端羧酸基团能够与未配位Pb2+发生配位作用，调节前驱体相互作用和界面成核过程，同时实现缺陷钝化和相分布调控。
图1：D–A多功能分子桥及埋底界面协同调控机制示意图
得益于这种双侧协同界面调控，2F修饰后的钙钛矿薄膜表现出更加均匀的形貌和相分布，并有效抑制缺陷相关非辐射复合。基于该策略制备的蓝光 PeLEDs 在478 nm处实现稳定电致发光，最大外量子效率达到9.3%。更为关键的是，器件的电致发光半峰宽仅为80 meV（14.73 nm），实现了高色纯度的超窄蓝光发射，同时启动电压低至2.0 V。此外，器件运行稳定性也得到明显改善，在100 cd m-2初始亮度下的T50寿命达到41.9 min。该研究通过D–A分子桥实现了对PVK与钙钛矿埋底界面两侧的协同调控，为实现超窄电致发光光谱、低电压驱动的蓝光PeLEDs 提供了新的分子设计思路。
图2：蓝光PeLEDs器件性能
福建师范大学为论文第一完成单位，我院硕士研究生林垄奇为第一作者，海峡柔性电子（未来科技）学院博士研究生吴纪红为论文共同第一作者，我院王志斌副教授、陈大钦教授及海峡柔性电子（未来科技）学院王漾教授为共同通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金及福建省自然科学基金等项目支持。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.71829
论文全文：
LPR 2026 - Lin-online.pdf
