量子點(diǎn)發(fā)光二極管(QLED) 因非常窄的電致光譜，能實(shí)現(xiàn)極高的色純度及廣色域，可溶液法制備輕薄、柔性器件等優(yōu)勢(shì)，在印刷顯示領(lǐng)域備受關(guān)注。但是，當(dāng)前噴墨打印的多層器件由于印刷制程中的咖啡環(huán)效應(yīng)、墨水對(duì)下層薄膜的侵蝕作用等導(dǎo)致印刷膜層與界面質(zhì)量低下，噴墨打印器件外量子效率最高記錄僅為3%左右，遠(yuǎn)低于旋涂器件性能。

　　中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所印刷電子中心蘇文明研究團(tuán)隊(duì)一直致力于印刷顯示產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需求的關(guān)鍵材料與墨水配方研究，開發(fā)了系列交連型小分子傳輸材料，以解決印刷OLED/QLED 中存在的層間互溶問題。團(tuán)隊(duì)聚焦于小分子前驅(qū)體體系，不僅具有完全確定的分子結(jié)構(gòu)，不會(huì)出現(xiàn)聚合物存在的批次間的差異問題，而且其具有高的溶解度，適合于噴墨墨水調(diào)配；打印成膜后，再通過退火處理產(chǎn)生鍵間交連，形成有近100%的抗溶劑性的傳輸層，能很好地解決印刷多層OLED 中上層溶劑對(duì)下層的侵蝕問題，并取得系列研究進(jìn)展（European Journal of Organic Chemistry 2016, 2016 (22), 3737-3747；ACS Photonics 2017, 4 (3), 449-453；ACS Applied Materials & Interfaces 2017, 9 (44), 38716-38727；ACS Applied Materials & Interfaces 2017, 9 (19), 16351-16359）。

　　鎘基QLED作為當(dāng)前印刷顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流方向，其面臨的一個(gè)重要問題是缺少合適的可印刷、能級(jí)匹配的空穴傳輸材料（HTM），目前使用的傳統(tǒng)的聚合物空穴傳輸材料（如PVK、TFB或Poly-TPD）抗溶劑性能差，空穴遷移率低或HTL/QDs 界面空穴注入勢(shì)壘過高（大于1eV）；為此蘇文明團(tuán)隊(duì)受廣東聚華印刷顯示技術(shù)有限公司技術(shù)委托開發(fā)印刷QLED顯示用高性能HTL材料。

　　最近，蘇文明團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)合成了具有平面型分子結(jié)構(gòu)、HOMO 能級(jí)高達(dá)6.2 eV、遷移率優(yōu)于PVK 的交連型小分子空穴傳輸材料CBP-V（如圖1所示），交連后具有近100%的抗溶劑侵蝕能力，同時(shí)70組統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明薄膜厚度相比于交連前收縮了22%（如圖2所示），大幅提高了薄膜致密性，器件漏電流降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)，HTL薄膜在空氣中也具有很高的穩(wěn)定性。把CBP-V用于紅光QLED器件并與PVK進(jìn)行對(duì)比，基于CBP-V旋涂器件的最大外部量子效率（EQE）為15.0％，遠(yuǎn)優(yōu)于基于PVK制備的器件；近30組器件表明效率重復(fù)性非常高，最大相對(duì)偏差不超過3%。更加重要的是，在大氣中噴墨打印雙層（CBP-V/QDs）的紅光QLED最大外量子效率達(dá)到11.6%，相比已報(bào)道的噴墨打印QLED器件實(shí)現(xiàn)了大幅的提升，同時(shí)達(dá)到對(duì)比旋涂器件性能（外量子效率12.6%）的92%。

　　該工作以Inkjet-Printed High-Efficiency Multilayer QLEDs Based on a Novel Crosslinkable Small-Molecule Hole Transport Material 為題在線發(fā)表在Small 上（Small 2019, 1900111， DOI: 10.1002/smll.201900111），并被接收為內(nèi)封面。論文第一作者為研究實(shí)習(xí)員謝黎明和碩士生熊雪瑩，蘇文明為通訊作者。這項(xiàng)工作得到國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（U1605244）、國家重點(diǎn)研究計(jì)劃（2016YFB0401600）等的資助。

圖1. CBP-V 的合成路線 

　　圖2. (a) 各種溶劑清洗交連前后CBP-V 薄膜的紫外吸收光譜圖驗(yàn)證抗溶劑性；(b) 交連前后CBP-V薄膜厚度的變化 

　　圖3. (a) 噴墨打印QLED器件結(jié)構(gòu)圖；(b) 空穴器件；(c) J-L-V 曲線，(d) CE-L 曲線(e) EQE-L 曲線；(f) 17 組器件的外量子效率統(tǒng)計(jì)圖；QLEDs 的電致發(fā)光光譜也展示在c 圖中 

　　圖4. (a) J-L-V 曲線；(b) CE-L 曲線；(c) EQE-L 曲線；(d)不同溶液法制備的器件的電致發(fā)光光譜(SC: 旋涂, IJP: 噴墨打印)；(d)圖中插入的圖片為雙層印刷的紅光QLED (2 mm²)