水氧自阻隔型量子点及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种水氧自阻隔型量子点，包括量子点以及包覆在所述量子点表面的氧化铝层。本发明专利技术提供的水氧自阻隔型量子点，在量子点表面包覆有能够隔绝水氧的氧化铝层，赋予量子点水氧自阻隔性能。所述水氧自阻隔型量子点不需要在量子点材料层表面额外设置水氧阻隔层，从而可以显著降低器件制作和应用成本，同时，氧化铝包覆层的引入可减少量子点的表面缺陷态，从而使电子和空穴能够直接有效的复合发光，提高界面电子与空穴的复合几率，进而提高量子点的使用效率和使用寿命。

Oxygen-water self-barrier quantum dots and their preparation methods

The invention provides a water-oxygen self-blocking quantum dot, which comprises a quantum dot and an aluminium oxide layer coated on the surface of the quantum dot. The water-oxygen self-blocking quantum dot provided by the invention is coated with an aluminium oxide layer capable of isolating water-oxygen on the surface of the quantum dot, thus giving the quantum dot water-oxygen self-blocking performance. The water-oxygen self-barrier quantum dot does not need an additional water-oxygen barrier layer on the surface of the material layer of the quantum dot, so that the cost of fabrication and application of the device can be significantly reduced. At the same time, the introduction of alumina coating can reduce the surface defect states of the quantum dot, so that the electrons and holes can be directly and effectively combined to emit light, improve the probability of the combination of the interface electrons and holes, and thus increase the quantity. Use efficiency and service life of sub-points.

【技术实现步骤摘要】
水氧自阻隔型量子点及其制备方法
本专利技术属于量子点
，尤其涉及一种水氧自阻隔型量子点及其制备方法。
技术介绍
液晶显示技术已经被广泛地应用于人们的生产和生活中。随着技术的发展，人们对色域的要求越来越高。量子点基于其优异性能，有望在高色域方面发挥重要作用。然而量子点在实际使用过程中，失去溶剂的保护，容易与环境中的氧气、水气等作用，产生配体脱落、被氧化、团聚等问题，这样会降低量子点的分散性和稳定性，导致荧光猝灭的概率大大增加。因此，量子点在实际应用中，往往需要在量子点材料层两侧设置水氧阻隔层。这种方法固然能够有效地阻隔水氧，但是，由于水氧阻隔层通常是表面涂覆有二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、碳化硅等致密无机材料的高分子薄膜，一方面，表面包覆的无机材料容易失效、发生表面缺陷易等问题，影响水氧隔离效果；另一方面，在量子点材料层两侧设置水氧阻隔层，除了需要额外使用较多的无机材料外，还需要使用一层或多层胶来将水氧阻隔层贴合在量子点材料层两侧，提高了产品成本。据测算，水氧阻隔层占量子点膜成本的30-50％。因此，如果量子点本身具有水氧自阻隔性能，那么将可以大大节省使用成本，有利于量子点的产业应用。然而，至目前为止，几乎无相关的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种水氧自阻隔型量子点及其制备方法，旨在解决现有的量子点材料容易与环境中的水氧作用，产生配体脱落、被氧化、团聚现象；而额外引入水氧阻隔膜时，又存在成本高、材料容易脱落的问题。本专利技术是这样实现的，本专利技术一方面，提供了一种水氧自阻隔型量子点，包括量子点以及包覆在所述量子点表面的氧化铝层。本专利技术另一方面，提供了一种水氧自阻隔型量子点的制备方法，包括以下步骤：提供量子点溶液，将所述量子点溶液分散在基板上后，干燥处理，得到分散的量子点；采用原子层沉积技术在所述量子点表面沉积氧化铝，制备水氧自阻隔型量子点。本专利技术提供的水氧自阻隔型量子点，在量子点表面包覆有能够隔绝水氧的氧化铝层，赋予量子点水氧自阻隔性能。所述水氧自阻隔型量子点不需要在量子点材料层表面额外设置水氧阻隔层，从而可以显著降低器件制作和应用成本，同时，氧化铝包覆层的引入可减少量子点的表面缺陷态，从而使电子和空穴能够直接有效的复合发光，提高界面电子与空穴的复合几率，进而提高量子点的使用效率和使用寿命。本专利技术提供的水氧自阻隔型量子点的制备方法，采用原子层沉积技术将具有水氧阻隔性能的氧化铝无机材料引入至量子点的外表层，逐层沉积并形成致密均匀的氧化铝层，从而赋予量子点水氧自阻隔性能。本专利技术提供的水氧自阻隔型量子点的制备方法，还可以通过调节原子层沉积的参数来调节氧化铝层的厚度，从而实现厚度调控灵活性。具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例一方面，提供了一种水氧自阻隔型量子点，包括量子点以及包覆在所述量子点表面的氧化铝层。本专利技术实施例提供的水氧自阻隔型量子点，在量子点表面包覆有能够隔绝水氧的氧化铝层，赋予量子点水氧自阻隔性能。所述水氧自阻隔型量子点不需要在量子点材料层表面额外设置水氧阻隔层，从而可以显著降低器件制作和应用成本，同时，氧化铝包覆层的引入可减少量子点的表面缺陷态，从而使电子和空穴能够直接有效的复合发光，提高界面电子与空穴的复合几率，进而提高量子点的使用效率和使用寿命。具体的，本专利技术实施例中，所述氧化铝层的厚度越厚，水氧隔绝性能越好。但是，若所述氧化铝层的厚度过厚，会影响量子点的出光，进而降低量子点的发光效率。优选的，所述氧化铝层的厚度≤50nm。具体的，所述量子点为常见的量子点，包括II-VI族量子点、III-V族量子点、IV-VI族量子点以及各种核壳型和合金型量子点中的至少一种，其中，所述II-VI族量子点包括但不限于CdTe、CdSe、ZnSe、CdS、ZnS、ZnO、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdSeSTe、ZnSeSTe、CdZnSeSTe；所述III-V族量子点包括但不限于InAs、InAsP、CuInS2、GaAs；所述IV-VI族量子点包括但不限于如PbS、PbSe、PbTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe；所述核壳型量子点包括但不限于CdSeS/ZnS、CdZnSe/ZnS、CdZnSeS/ZnS、CdTe/ZnS、CdTe/CdS/ZnS、CdTe/CdSe、CdTe/ZnTe、CdSe/CdS、CdSe/ZnS。本专利技术实施例另一方面，提供了一种水氧自阻隔型量子点的制备方法，包括以下步骤：S01.提供量子点溶液，将所述量子点溶液分散在基板上后，干燥处理，得到分散的量子点；S02.采用原子层沉积技术在所述量子点表面沉积氧化铝，制备水氧自阻隔型量子点。本专利技术实施例提供的水氧自阻隔型量子点的制备方法，采用原子层沉积技术将具有水氧阻隔性能的氧化铝无机材料引入至量子点的外表层，逐层沉积并形成致密均匀的氧化铝层，从而赋予量子点水氧自阻隔性能。本专利技术实施例提供的水氧自阻隔型量子点的制备方法，还可以通过调节原子层沉积的参数来调节氧化铝层的厚度，从而实现厚度调控灵活性。具体的，上述步骤S01中，所述量子点溶液为常规的量子点溶液，通过将量子点分散在有机溶剂中获得。将所述量子点溶液分散在基板上，使得量子点均匀分散，在下述步骤中进行充分均匀沉积。基于下述步骤会将基板置于原子层沉积设备的反应腔体中进行高温反应，因此，所述基板选择耐高温基板，包括但不仅限于石英片、硅板。所述干燥处理的方式没有严格限定。上述步骤S02中，采用原子层沉积技术在所述量子点表面沉积氧化铝，可以实现氧化铝在所述量子点表面的逐层沉积，得到均匀致密的氧化铝层。此外，采用原子层沉积技术，由于不需要引入化学溶剂，因此，可以避免化学溶剂的引入、残留对量子点性能造成的影响。优选的，所述采用原子层沉积技术在所述量子点表面沉积氧化铝的方法如下：将所述量子点放置在含有反应源的原子层沉积设备中，在100-400℃条件下进行热沉积反应，在所述量子点表面沉积氧化铝层，其中，所述反应源包括铝源和水。优选的原子层沉积方法，提供了合适的反应温度，可以在保证量子点性能的前提下(如防止表面配体脱落)，在量子点表面沉积均匀致密的氧化铝层。本专利技术实施例反应温度不宜过高，温度过高对量子点表面的配体造成破坏，影响量子点的性能。进一步优选的，所述热沉积反应的温度为150-300℃。其中，所述反应源的温度不易过高，避免在沉积前就已经蒸发，优选的，所述反应源的温度为20-40℃。进一步的，所述原子层沉积技术的运行参数为：先将所述水进行脉冲、憋气、吹扫，然后将所述铝源进行脉冲、憋气、吹扫，其中，所述水的脉冲时间为0.1-0.8s，憋气时间为3-10s，吹扫时间为8-15s；所述铝源的脉冲时间为0.1-0.8s，憋气时间为3-10s，吹扫时间为8-15s。经多次循环制备得到氧化铝层。本专利技术实施例可以通过控制合适的运行参数，铝原子和氧原子有序结合，逐层均匀地沉积在量子点表面，从而得到氧化铝包覆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水氧自阻隔型量子点，其特征在于，包括量子点以及包覆在所述量子点表面的氧化铝层。

【技术特征摘要】
1.一种水氧自阻隔型量子点，其特征在于，包括量子点以及包覆在所述量子点表面的氧化铝层。2.如权利要求1所述的水氧自阻隔型量子点，其特征在于，所述氧化铝层的厚度≤50nm。3.如权利要求1所述的水氧自阻隔型量子点，其特征在于，所述量子点为II-VI族量子点、III-V族量子点、IV-VI族量子点中的至少一种。4.如权利要求1所述的水氧自阻隔型量子点，其特征在于，所述量子点为核壳型量子点。5.一种水氧自阻隔型量子点的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供量子点溶液，将所述量子点溶液分散在基板上后，干燥处理，得到分散的量子点；采用原子层沉积技术在所述量子点表面沉积氧化铝，制备水氧自阻隔型量子点。6.如权利要求5所述的水氧自阻隔型量子点的制备方法，其特征在于，所述采用原子层沉积技术在所述量子点表面沉积氧化铝的方法如下：将所述量子点放置在含有反应源的原子层沉积设备中，在100-400℃条件下进行热沉积反应，在所述量子点表面沉积氧化铝层，其中，所述反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨成玉，杨一行，
申请(专利权)人：TCL集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44