[发明专利]表面修饰的量子点及其制备方法、应用与QLED器件

说明书

本发明公开表面修饰的量子点及其制备方法、应用与QLED器件，所述方法包括如下步骤：制备一量子点溶液；制备一含离子的有机配体前驱物；将含离子的有机配体前驱物加入量子点溶液中对量子点进行表面修饰，制备得到表面修饰的量子点。本发明通过在量子点溶液中加入含有离子的有机配体前驱物，利用这些含有离子的有机配体前驱物与量子点表面的悬挂键结合，从而达到尽可能消除量子点表面暴露悬挂键的目的。本发明量子点表面暴露的悬挂键的减少，可以提升量子点自身的发光效率。

技术领域

本发明涉及量子点领域，尤其涉及一种表面修饰的量子点及其制备方法、应用与QLED器件。

背景技术

量子点显著的量子限域效应使其具有了诸多独特的纳米性质：发射波长连续可调、发光波长窄、吸收光谱宽、发光强度高以及荧光寿命长等。这些特点使得量子点在平板显示、固态照明、光伏太阳能等光电领域均具有广泛的应用前景。

量子点的尺寸通常在20纳米以下，因此量子点材料的比表面积非常大，量子点的表面特性和性质对于量子点的性能影响非常显著。量子点表面存在着大量的悬挂键，这些悬挂键中一部分连接着反应过程中所加入的有机配体（例如有机胺类、有机羧酸类、有机膦、硫醇等），另一部分则暴露于外界环境，容易与外界环境发生反应，同时暴露的悬挂键会在能带隙中形成缺陷态和缺陷能级，这也是造成非辐射跃迁损失并导致量子点发光效率降低的重要原因。因此需要尽可能地消除量子点表面暴露的悬挂键。

通常有两种方法来消除量子点表面暴露的悬挂键以有效钝化量子点：一是通过在暴露的悬挂键上连接有机配体；二是通过在暴露的悬挂键外继续生长无机外壳层。但任意一种方法都具有一定的局限性：在第一种方法中，由于有机配体易脱附，且难以定量控制有机配体在量子点表面的结合程度和数量，因此很难实现有效地钝化量子点表面；在第二种方法中，继续生长无机外壳层确实能够有效地消除靠近量子点核附近暴露的悬挂键，且该方法重复性好易于控制，但所生长的外壳层表面不可避免地仍然存在暴露悬挂键，因此仍然会影响量子点的发光效率。一般来说，高质量量子点的制备会同时结合这两种方法来尽可能地消除表面暴露的悬挂键，即在量子点表面生长一定厚度的无机外壳层后，加入有机配体进行结合，来消除无机外壳层表面暴露的悬挂键。

但在这种结合方案中，有机配体与量子点外壳层表面暴露悬挂键的有效结合仍然存在问题：主要原因在于有机配体与量子点表面原子的结合具有一定的选择性，特定有机配体会倾向于与表面的特定原子进行结合。因此一方面需要对反应条件进行精细的控制，才能实现体系中游离有机配体与所倾向的量子点表面原子的有效结合，从而消除暴露悬挂键；另一方面有机配体所不倾向结合的表面原子所连接的暴露悬挂键就无法被消除。

因此需开发更加有效的量子点制备方法，从而尽量消除量子点表面暴露悬挂键所产生的表面缺陷态，以便提升量子点材料的发光性能。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种表面修饰的量子点及其制备方法、应用与QLED器件，旨在解决现有量子点表面暴露悬挂键无法有效消除，导致产生表面缺陷态，影响量子点性能。

本发明的技术方案如下：

一种表面修饰的量子点的制备方法，其中，包括如下步骤：

制备一量子点溶液；

制备一含离子的有机配体前驱物；

将含离子的有机配体前驱物加入量子点溶液中对量子点进行表面修饰，制备得到表面修饰的量子点。

所述表面修饰的量子点的制备方法，其中，所述量子点溶液中的量子点为II-VI族量子点、III-V族量子点、IV-VI族量子点中的一种或多种。