[发明专利]核壳量子点、量子点发光二极管、量子点组合物、显示器件

说明书

本申请公开了核壳量子点、量子点发光二极管、量子点组合物、显示器件。该核壳量子点包括量子点核以及由内到外依次包覆在量子点核上的第一壳层、第二壳层和第三壳层，量子点核的材料为CdZnSe，第一壳层的材料为CdZnSeS，第二壳层的材料为ZnSeS，第三壳层的材料为CdZnS。本申请提供的核壳量子点实现了空穴波函数与电子波函数的分离，使空穴波函数限域在量子点核中，电子波函数离域到第三壳层中，在保证发射峰在蓝光范围内的同时，可以分别调节核壳量子点的空穴注入能力和电子注入能力，从而平衡载流子的注入。

技术领域

本申请涉及量子点材料，尤其涉及核壳量子点、量子点发光二极管、量子点组合物、显示器件。

背景技术

量子点发光二极管(QLED)作为有机发光二极管(OLED)的有力竞争者，是近年来的研究热点。红光QLED方面，浙江大学彭笑刚教授课题组通过溶液旋涂法，在量子点发光层和电子注入层之间插入超薄的PMMA绝缘层，实现对载流子的注入平衡，使得红光QLED的外量子效率可达到20.5％以上、使用寿命超过100000小时，其性能已经达到甚至超越了商用的OLED产品。绿光QLED方面，2012年韩国某课题组通过在CdSe@ZnS外包覆1.6nm厚的ZnS层得到绿光量子点，将其用于绿光QLED时，外量子效率可达到12.6％；2017年韩国课题组通过在MoO_x和量子点层之间插入聚乙氧基乙烯亚胺层，平衡载流子注入，把反型器件的外量子效率推高到15.6％；2016年河南大学李林松课题组，通过对ZnCdSe/ZnS量子点进行三齿的巯基配体交换，增加了量子点的载流子注入能力，使得绿光QLED的外量子的效率达到了16.5％；寿命方面有文献报道超过100000小时，也即绿光QLED的亮度和寿命已经基本满足商业化要求。

但是，蓝光QLED一直都是量子点发光二极管的短板，严重阻碍QLED的商业化进展。目前用于蓝光QLED的蓝光量子点一般是CdZnS/ZnS或CdZnSeS/ZnS或ZnCdSe//ZnS结构。2013年，韩国课题组通过长达3h的ZnS包覆，得到了粒径11.5nm、ZnS壳厚度为2.6nm的蓝光量子点，应用该量子点的蓝光QLED的外量子效率达到7.1％。2017年Lishuang Wang等人采用小尺寸的ZnO作为高效的电子传输层，PVK作为空穴传输层，蓝色CdSe/ZnS量子点作为量子点发光层，制得的蓝光QLED的外量子效率达到了惊人的19.8％，基本达到了红色QLED和绿色QLED的水平。但是目前蓝光量子点外层包覆较厚的ZnS壳层，导致蓝光量子点的HOMO较深，LUMO较高，不利于载流子的有效注入，而且目前蓝光QLED器件寿命一般不会超过1000小时，远远无法满足商业化的最低要求。

发明内容

本申请的一个目的在于提供一种载流子注入能力好的核壳量子点。

本申请的另一个目的在于提供一种使用寿命长的量子点发光二极管。

根据本申请的一个方面，提供了一种核壳量子点，包括量子点核以及由内到外依次包覆在所述量子点核上的第一壳层、第二壳层和第三壳层，所述量子点核为CdZnSe，所述第一壳层为CdZnSeS，所述第二壳层为ZnSeS，所述第三壳层为CdZnS。

进一步地，所述第一壳层、所述第二壳层和所述第三壳层均为均质的壳层。

进一步地，所述量子点核的粒径为3nm～8nm，所述第一壳层的厚度为0.5nm～3nm，所述第二壳层的厚度为0.5nm～3nm，所述第三壳层的厚度为0.5nm～3nm。

进一步地，所述核壳量子点的荧光发射峰为470nm～480nm，所述核壳量子点的荧光半峰宽为12nm～18nm。

进一步地，所述核壳量子点的光致荧光量子效率大于等于90％。