[发明专利]量子点杂化纳米材料及其制备方法和发光二极管

说明书

本发明提供一种量子点杂化纳米材料，所述量子点杂化纳米材料包括多个荧光颗粒，所述荧光颗粒包括至少一个量子点和包覆该荧光颗粒的所有量子点的调控层，所述调控层包括空穴传输物质。本发明还提供一种量子点杂化纳米材料的制备方法和一种发光二极管。所述量子点杂化纳米材料具有较高的荧光量子产率以及较长的使用寿命。

技术领域

本发明涉及光电材料领域，具体地，涉及一种量子点杂化纳米材料、包括该量子点杂化纳米材料的发光二极管和所述量子点杂化纳米材料的制备方法。

背景技术

量子点材料是一种重要的荧光纳米材料，因其具有吸收光谱宽、发射光谱窄、量子产率高等优点，被广泛地应用于生物成像、生物传感器、光电二极管、太阳能电池等领域。

虽然量子点材料具有上述优点，但是，量子点发光二极管的发光效率仍然不够理想，且使用寿命较短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种量子点杂化纳米材料、该量子点杂化纳米材料的制备方法、和包括所述量子点杂化纳米材料的光学器件。所述量子点杂化纳米材料可以在不提高激发能的情况下具有较高的荧光量子产率。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种量子点杂化纳米材料，所述量子点杂化纳米材料包括多个荧光颗粒，其中，所述荧光颗粒包括至少一个量子点和包覆该荧光颗粒的所有量子点的调控层，所述调控层包括空穴传输物质。

优选地，所述调控层的厚度在3nm至10nm之间。

优选地，所述调控层包括无机多孔材料层以及填充在所述无机多孔材料层的孔道中的空穴传输物质。

优选地，所述无机多孔材料层的材料包括介孔二氧化硅、介孔三氧化二铝、介孔二氧化钛、微孔二氧化硅、微孔三氧化二铝、微孔二氧化钛中的至少一者。

优选地，所述空穴传输物质选自聚对苯乙烯类、聚噻吩类、聚硅烷类、三苯甲烷类、三芳胺类、腙类、吡唑啉类、嚼唑类、咔唑类、丁二烯中的任意一者或者任意几者。

优选地，所述量子点选自CdTe、CdS、CdSe、ZnSe、InP、CuInS、CuInSe、PbS、CdS/ZnS、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSeS、CdSe/CdS、ZnSe/ZnS、InP/ZnS、CuInS/ZnS、(Zn)CuInS/ZnS、(Mn)CuInS/ZnS、AgInS/ZnS、(Zn)AgInS/ZnS、CuInSe/ZnS、CuInSeS/ZnS、PbS/ZnS、CsPbCl₃/ZnS、CsPbBr₃/ZnS、CsPhI₃/ZnS、有机-无机钙钛矿量子点、全无机钙钛矿量子点、碳量子点、硅量子点中的任意一者或者任意几者。

作为本发明的第二个方面，提供一种量子点杂化纳米材料的制备方法，其中，所述制备方法包括：

提供多个量子点；

在所述量子点的外部设置调控层，以获得多个荧光颗粒，所述调控层包括空穴传输物质。

优选地，在所述量子点的外部设置调控层的步骤包括：

将多孔材料前驱体溶液与包括多个量子点的胶体混合并反应，以获得多个量子点前驱体，每个所述量子点前驱体都包括由所述多孔材料前驱体形成的无机多孔材料层和由该无机多孔材料层所包覆的至少一个量子点；

在所述无机多孔材料层的孔道中设置空穴传输物质，以获得包覆至少一个量子点的调控层。

优选地，在所述无机多孔材料层的孔道中设置空穴传输物质，以获得包覆至少一个量子点的调控层的步骤包括：