量子點發光二極體(QLED)的一大優勢是可以使用低成本的非真空製備工藝製備,例如噴墨列印、旋塗等,但是,器件的頂電極,通常採用金屬材料如Mg:Ag、Al、Ag、Au、Cu等,仍然必須通過真空熱蒸鍍的方法製得,與印刷、卷對卷的製備工藝不兼容;而且真空設備的引入,降低了生產效率,提高了成產成本。
為解決此問題, 南方科技大學電子與電氣工程系副教授陳樹明課題組提出利用低熔點合金作為QLED的頂電極,並開發該電極的非真空製備工藝,實現了高通量、低成本的QLED器件製備。通過採用InSnBi合金,並調節各金屬的比例,該合金的熔點可以得到調節。其中In0.55Sn0.25Bi0.2具有47攝氏度的低熔點,使得該合金可以在較低溫度下熔化成膜,而在室溫下,仍可以保持其固態形狀。同時,該合金金屬電極表面的自然氧化層還可充當電子阻擋層,可調節電子的注入量,有利於改善載流子的注入平衡。利用該低熔點合金金屬電極,不僅可以實現高效率的紅、綠、藍三色QLED,而且得益於其非真空的製備工藝,可以大大簡化QLED的製備工藝,降低製造成本,且有利於高通量的製備QLED器件以表徵材料或器件結構的性能。