[发明专利]一种非闪烁量子点及其制备方法和量子点发光二极管

说明书

本发明提供了一种非闪烁量子点，采用所述非闪烁量子点制备得到的发光二极管红色的最大亮度大于180000cd/m²，绿色亮度范围大于200000cd/m²，蓝色亮度范围大于10000万cd/m²，红色电流效率为15～40cd/A，绿色电流效率为90～150cd/A，蓝色电流效率为1～20cd/A；红色外量子效率为18～30％，绿色外量子效率为18～30％，蓝色外量子效率为6～22％，对应最大电流效率或外量子效率时红、绿、蓝发光二极管对应的亮度分别为70000～100000cd/m²、70000～200000cd/m²、3000～40000cd/m²。

技术领域

本发明涉及电致量子点技术领域，尤其涉及一种非闪烁量子点及其制备方法和量子点发光二极管。

背景技术

荧光量子点，尤其是Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米粒子是近年来的研究热点。通过调控量子点尺寸可产生不同波长的荧光，这使得其在生物分子标记和免疫检测、光发射二极管、激光器和太阳能电池等方面的潜在应用备受人们关注。由于单个量子点在受到连续激发的情况下会出现闪烁行为，即在连续激发照射下荧光会在亮态和暗态之间随意切换(忽明忽暗)，严重影响了量子点在实际应用中的效果。例如在生物检测过程中荧光量子点的闪烁可能造成示踪目标的丢失，在电致发光器件应用中闪烁的量子点会造成器件效率的降低以及发光的不稳定。为此，可以将单个量子点制备成核壳结构的材料，利用壳层提高量子点的稳定性。

基于荧光量子点的发光二极管(QLEDs)由于具有良好的发光强度、色纯度以及低成本等优势使得其在照明领域有良好的应用前景。目前虽然红绿蓝量子点发光器件的效率均达到了20％左右，红色和绿色最高亮度也达到了100000cd/m²以上，但所述红绿蓝量子点发光器件在照明应用中面临着蓝色亮度较低以及蓝绿红三色在高效率下亮度较低的关键问题。例如蓝色最高亮度小于20000cd/m²，蓝绿红三色效率达到最高时其亮度小于2000cd/m²，而照明应用要求在高效率下亮度达到数千坎德拉每平方米。因此，当前量子点发光二极管不能满足照明领域应用。

发明内容

本发明的目的在于提供能够满足照明领域应用的非闪烁量子点及其制备方法和量子点发光二极管。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种非闪烁量子点，包括核体、包覆于所述核体表面的内壳层和包覆于所述内壳层表面的外壳层；所述核体由CdSe或Cd_mZn_1-mSe形成，其中，0<m<1；

所述内壳层由ZnSe形成，所述外壳层由ZnS或ZnO形成。

优选的，所述核体的粒径为2.5～6.0nm；所述内壳层的厚度为0.32～4.8nm；所述外壳层的厚度为0.31～1.24nm。

优选的，所述非闪烁量子点为CdSe@xZnSe-yZnS、CdSe@xZnSe-yZnO、Cd_mZn_1-mSe@xZnSe-yZnS或Cd_mZn_1-mSe@xZnSe-yZnO；

所述x为层数，其取值范围为1<x<15；所述y为层数，其取值范围为0<y<4。

本发明还提供了所述的非闪烁量子点的制备方法，包括以下步骤：

提供核体材料的分散液、内壳层材料源的分散液和外壳层材料源的分散液；所述核体材料包括CdSe或Cd_mZn_1-mSe，其中，0<m<1；所述内壳层材料源为锌源和硒源的混合物；所述外壳层材料源为锌源和硫源的混合物，或者为锌氧源；