[发明专利]量子点及其改性方法和量子点发光二极管

说明书

本发明属于量子点技术领域，尤其涉及一种量子点，所述量子点的表面结合有含钛有机配体。本发明量子点通过表面结合有含钛有机配体，不但能够减少量子点表面的缺陷态和量子点缺陷能力，减少非辐射跃迁，而且可以提高量子点膜层中的载流子的传输效率，使得空穴和电子更容易渗透到发光层里层，进一步提高发光效率。

技术领域

本发明属于量子点技术领域，尤其涉及一种量子点及其改性方法和量子点发光二极管。

背景技术

量子点是指激子在三维空间方向上均被束缚住的半导体纳米材料，粒径一般在1-100nm。由于“量子限域”效应的存在，随着量子点尺寸进一步减小，连续的能带结构变成不连续的分立能级结构，受激后可以发出显著荧光。通过调节量子点的尺寸可以得到具有不同能带宽度的量子点。具有不同能带宽度的量子点，在一定波长的激发条件下将会发出不同能量的光子，也就是不同颜色的光。因此，通过一定的方式来调整量子点的尺寸和化学组成可以使其发射光谱覆盖整个可见光区，甚至是近红外区。量子点由于具有显著的量子点限域效应，使得其具有发光波长可调、峰宽窄、发光效率高、寿命长、热稳定性高和优良的可溶液加工性等优点，在新型显示和照明、太阳能电池、生物标记等领域具有广泛地应用前景。量子点发光二极管(QLED)拥有发射光谱可调、发光光谱窄、发光效率高等优点，是下一代平板发光技术备受关注的选择。目前，QLED在色纯度、色饱和度和生产成本上与OLED、传统LCD相比均有较好的竞争优势。

然而，目前QLED仍存在发光效率低下、寿命不高等问题，暂时还无法被大规模商业应用。由于量子点的尺寸较小，因此其比表面积非常大，同时表面存在的悬挂键也会非常多，而暴露于外界的悬挂键很容易造成缺陷和缺陷能级，造成非辐射跃迁损失并导致量子点发光效率降低。并且，悬挂键还会连接反应中所加入的有机配体(如有机羧酸、有机膦、有机胺类等)，在量子点成膜时，其连接的长链的有机配体会形成较大的空间位阻，造成量子点成膜后排列间隔较大，量子点与量子点间的间距较宽造成电荷传输效率低下。

发明内容

本发明旨在解决量子点的应用问题。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种量子点，所述量子点的表面结合有含钛有机配体。

相应地，一种量子点的改性方法，包括以下步骤：

获取量子点溶液、获取含钛有机物；

在保护气体氛围下，将所述含钛有机物溶解于所述量子点溶液中，混合处理后分离，得到改性后的量子点。

相应地，一种量子点发光二极管，所述量子点发光二极管包括相对设置的阳极和阴极，设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层，所述量子点发光层中包含有上述的量子点，或者包含有上述方法改性后的量子点。

本发明提供的量子点的表面结合有含钛有机配体，一方面，通过含钛有机配体与量子点表面的悬挂键结合，减少了量子点的缺陷态和缺陷能级，从而减少非辐射跃迁导致的损失，提高量子点的发光效率；另一方面，含钛有机配体以配位键的形式连接在量子点表面，可以在量子点膜层起到载流子中继作用，促进载流子在量子点之间的传输，从而使得空穴与电子更容易渗透到量子点发光层中，增加发光层内层量子点的发光效率，进一步提高发光效率。

本发明提供的量子点的改性方法，在保护气体氛围下，将含钛有机物溶解于量子点溶液中，通过混合处理后即可分离得到改性后的量子点，所述改性后的量子点的表面结合有含钛有机配体，不但减少量子点表面的缺陷态和量子点缺陷能力，减少非辐射跃迁，而且可以提高量子点膜层中的载流子的传输效率，使得空穴和电子更容易渗透到发光层里层，进一步提高发光效率。本发明量子点的改性方法，操作简单，条件温和，适用于工业化大规模生产和应用。