Efficient Deep-Blue Light-Emitting Diodes from Highly Luminescent Eu2+-Doped Alkali Metal Halide Nanocrystals via Lattice Field Modulation

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作者
Li Xu,Xu Chen,Huifang Jiang,Meng Wang,Shuailing Lin,Zhuangzhuang Ma,Hui Wang,Huifang Ji,Mochen Jia,Yanbing Han,Jing Wang,Gencai Pan,Di Wu,Xinjian Li,Wen Xu,Ying Liu,Chongxin Shan,Zhifeng Shi
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:24 (22): 6601-6609 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.4c01155
摘要

Lead-halide perovskite nanocrystals (NCs) are promising for fabricating deep-blue (<460 nm) light-emitting diodes (LEDs), but their development is plagued by low electroluminescent performance and lead toxicity. Herein, the synthesis of 12 kinds of highly luminescent and eco-friendly deep-blue europium (Eu2+)-doped alkali-metal halides (AX:Eu2+; A = Na+, K+, Rb+, Cs+; X = Cl–, Br–, I–) NCs is reported. Through adjustment of the coordination environment, efficient deep-blue emission from Eu-5d → Eu-4f transitions is realized. The representative CsBr:Eu2+ NCs exhibit a high photoluminescence quantum yield of 91.1% at 441 nm with a color coordinate at (0.158, 0.023) matching with the Rec. 2020 blue specification. Electrically driven deep-blue LEDs from CsBr:Eu2+ NCs are demonstrated, achieving a record external quantum efficiency of 3.15% and half-lifetime of ∼1 h, surpassing the reported metal-halide deep-blue NCs-based LEDs. Importantly, large-area LEDs with an emitting area of 12.25 cm2 are realized with uniform emission, representing a milestone toward commercial display applications.
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