量子点、制作方法、单光子源和QLED技术

本申请提供了一种量子点、制作方法、单光子源和QLED。该量子点包括量子点本体和设置在量子点本体外表面的配体，配体包括电化学惰性配体，电化学惰性配体的还原电位大于量子点本体的导带底对应的电位，电化学惰性配体的氧化电位小于量子点本体的价带底对应的电位，电化学惰性配体占量子点本体外表面的所有配体的80％以上。该量子点由于包括电化学惰性配体，使得其发光效率较高，器件较稳定，可靠性较高。

Quantum dots, fabrication methods, single photon source and QLED

This application provides a quantum dot, a fabrication method, a single photon source and a QLED. The quantum dot includes the quantum dot body and the ligand set on the external surface of the quantum dot body. The ligand includes the electrochemical inert ligand. The reduction potential of the electrochemical inert ligand is larger than the corresponding potential of the conduction bottom of the quantum dot body, the oxidation potential of the electrochemical inert ligand is smaller than the corresponding potential of the valence bottom of the quantum dot body, and the electrochemical inert ligand occupies all the external surface of the quantum dot body. More than 80% of ligands. The QDs include electrochemical inert ligands, which make their luminescent efficiency higher, devices more stable and reliable.

【技术实现步骤摘要】
量子点、制作方法、单光子源和QLED
本申请涉及光电领域，具体而言，涉及一种量子点、制作方法、单光子源和QLED。
技术介绍
量子点发光二极管(QLED)是一种采用量子点为发光中心的电致发光器件。量子点是分散在溶液中的无机半导体纳米晶体，因此，可通过溶液工艺加工。通常认为，无机半导体纳米晶体拥有较高的光化学稳定性。因而，QLED结合高效稳定无机发光中心和溶液加工的优势，有望实现高性能的溶液工艺LED。并且，量子点的发光波长连续可调、发光光谱半峰宽窄且色纯度高，在高色域的显示屏和高显色指数的白光光源调制方面具有独特的优势。在过去的二十多年，QLED器件的效率和寿命研究受到国内外研究者的广泛关注。随着量子点合成化学和工艺的进步，现在研究者们已经可以大批量合成光致发光效率接近100％的量子点。结合器件结构的设计和器件工艺的优化，目前，包括红绿蓝三色的QLED电致发光外量子效率(EQE)已经超过20％。尽管QLED器件的EQE在最近5年得到了突飞猛进地提升，然而，器件的稳定性却不尽如人意，尤其是蓝光器件。到目前为止，所有报道的蓝光器件的稳定性，由初始亮度为1000cdm-2下降到500cdm-2的时间少于35h，即蓝光器件的半衰寿命T50<35h。QLED通常采用核壳结构的量子点，一方面，认为发光中心是稳定性优异的无机晶体；另一方面，壳层在保护发光中心的同时起到了隔离不同发光中心的作用，可以抑制激子-激子相互作用带来的发光猝灭。这些优势使得QLED在理论上可以具有优异的稳定性，而事实上目前QLED的稳定性较差，没有充分发挥出量子点作为无机晶体的稳定性优势。因此，如何提高QLED的稳定性是最重要的课题，目前很多研究者们从平衡载流子注入角度去提高QLED稳定性。在
技术介绍
部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的
技术介绍
的理解，因此，
技术介绍
中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种量子点、制作方法、单光子源和QLED，以解决现有技术中的量子点的表面配体在电致激发条件下与载流子发生反应和/或脱落导致的器件发光效率较低的问题。为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种量子点，该量子点包括量子点本体和设置在上述量子点本体外表面的配体，上述配体包括电化学惰性配体，上述电化学惰性配体的还原电位大于上述量子点本体的导带底对应的电位，上述电化学惰性配体的氧化电位小于上述量子点本体的价带底对应的电位，上述电化学惰性配体占上述量子点本体外表面的所有配体的80％以上。进一步地，上述电化学惰性配体选自胺配体、烷基膦配体、金属羧酸盐配体、金属膦酸盐配体、无机金属盐配体和巯醇盐配体中的一种或多种；其中，上述金属羧酸盐配体选自羧酸镁配体、羧酸钙配体、羧酸铝配体、羧酸锆配体、羧酸锂配体、羧酸钠配体和羧酸钡配体中的一种或多种，上述无机金属盐配体的阴离子选自卤素离子、磷酸根离子和硫酸根离子中的一种或多种，上述无机金属盐配体的阳离子包括量子点本体表面的阳离子；优选地，上述金属羧酸盐配体和金属膦酸盐配体中的C个数小于等于22。进一步地，上述电化学惰性配体为脂肪胺配体，优选上述脂肪胺配体中的C个数在4～22之间，进一步优选上述脂肪胺配体为C个数在8～18之间的伯胺配体。进一步地，上述电化学惰性配体占上述量子点本体外表面的所有配体的90％以上，优选100％。进一步地，上述量子点本体包括量子点核和包裹上述量子点核的壳体。根据本申请的另一方面，提供了一种量子点的制作方法，该制作方法包括：步骤S1，制作量子点的预备体，上述预备体包括量子点本体和设置在上述量子点本体外表面的预配体；步骤S2，采用修饰剂对上述预配体的至少部分进行替换，在上述量子点本体的外表面上形成电化学惰性配体，进而形成上述量子点，上述电化学惰性配体的还原电位大于上述量子点本体的导带底对应的电位，上述电化学惰性配体的氧化电位小于上述量子点本体的价带底对应的电位，且电化学惰性配体替换上述预配体的替换率在80％以上，上述修饰剂选自电化学惰性配体、包括上述电化学惰性配体的阳离子和上述电化学惰性配体的阴离子的化合物、包括上述电化学惰性配体的阳离子的化合物、包括上述电化学惰性配体的阴离子的化合物中的至少一种。进一步地，上述修饰剂包括第一修饰剂，上述步骤S2包括：步骤S21，制备第一混合溶液，加热使得上述第一修饰剂对各上述预配体的至少部分进行替换，在上述量子点本体的外表面上形成第一电化学惰性配体，对替换后的上述第一混合溶液进行提纯，得到上述量子点，上述第一混合溶液包括上述预备体、第一溶剂和上述第一修饰剂。进一步地，上述修饰剂还包括第二修饰剂，在上述步骤S21之后，上述制作方法还包括步骤S22，上述步骤S22包括：制备第二混合溶液，使得上述第二修饰剂对各上述预配体的至少部分进行替换，在上述量子点本体的外表面上形成第二电化学惰性配体，上述第二混合溶液包括上述量子点、第二溶剂和上述第二修饰剂；加热上述第二混合溶液直至上述量子点的量子产率大于或等于80％。进一步地，上述修饰剂包括脂肪胺、烷基膦、金属羧酸盐、无机金属盐、无机酸与巯醇盐中的至少一种。进一步地，上述无机金属盐的阳离子和/或上述金属羧酸盐的阳离子选自钙离子、镁离子、铝离子、锆离子、锂离子、钠离子和钡离子中的一种或多种。进一步地，上述无机金属盐和/或上述无机酸中的阴离子选自卤素离子、磷酸根离子和硫酸根离子中的一种或多种。进一步地，上述第一混合溶液还包括与上述量子点本体的阴离子种类相同的阴离子的前体。进一步地，上述电化学惰性配体包括脂肪胺和/或烷基膦，优选上述脂肪胺为C4～C22的脂肪胺，进一步优选上述脂肪胺为C8～C18的伯胺。根据本申请的再一方面，提供了一种单光子源，包括量子点，该量子点为任一种的上述量子点或任一种制作方法制作得到的量子点。根据本申请的再一方面，提供了一种QLED器件，包括量子点，该量子点为任一种的上述量子点或任一种制作方法制作得到的量子点。应用本申请的技术方案，量子点本体外表面的配体为电化学惰性配体，在电激发条件下，一方面，由于该配体的电化学较稳定，不会与载流子发生反应，进而不会消耗载流子，使得大部分的载流子都用于发光；另一方面，由于该电化学惰性配体比较稳定，不会发生脱落，进而不会形成大量的缺陷而影响量子点的发光效率。因此，该量子点由于包括电化学惰性配体，使得其发光效率较高，器件较稳定，可靠性较高。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1至图7示出了部分实施例的测试结果图。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子点，其特征在于，所述量子点包括量子点本体和设置在所述量子点本体外表面的配体，所述配体包括电化学惰性配体，所述电化学惰性配体的还原电位大于所述量子点本体的导带底对应的电位，所述电化学惰性配体的氧化电位小于所述量子点本体的价带底对应的电位，所述电化学惰性配体占所述量子点本体外表面的所有配体的80％以上。

【技术特征摘要】
1.一种量子点，其特征在于，所述量子点包括量子点本体和设置在所述量子点本体外表面的配体，所述配体包括电化学惰性配体，所述电化学惰性配体的还原电位大于所述量子点本体的导带底对应的电位，所述电化学惰性配体的氧化电位小于所述量子点本体的价带底对应的电位，所述电化学惰性配体占所述量子点本体外表面的所有配体的80％以上。2.根据权利要求1所述的量子点，其特征在于，所述电化学惰性配体选自胺配体、烷基膦配体、金属羧酸盐配体、金属膦酸盐配体、无机金属盐配体和巯醇盐配体中的一种或多种；其中，所述金属羧酸盐配体选自羧酸镁配体、羧酸钙配体、羧酸铝配体、羧酸锆配体、羧酸锂配体、羧酸钠配体和羧酸钡配体中的一种或多种，所述无机金属盐配体的阴离子选自卤素离子、磷酸根离子和硫酸根离子中的一种或多种，所述无机金属盐配体的阳离子包括量子点本体表面的阳离子；优选地，所述金属羧酸盐配体和金属膦酸盐配体中的C个数小于等于22。3.根据权利要求2所述的量子点，其特征在于，所述电化学惰性配体为脂肪胺配体，优选所述脂肪胺配体中的C个数在4～22之间，进一步优选所述脂肪胺配体为C个数在8～18之间的伯胺配体。4.根据权利要求1所述的量子点，其特征在于，所述电化学惰性配体占所述量子点本体外表面的所有配体的90％以上，优选100％。5.根据权利要求1所述的量子点，其特征在于，所述量子点本体包括量子点核和包裹所述量子点核的壳体。6.一种量子点的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：步骤S1，制作量子点的预备体，所述预备体包括量子点本体和设置在所述量子点本体外表面的预配体；步骤S2，采用修饰剂对所述预配体的至少部分进行替换，在所述量子点本体的外表面上形成电化学惰性配体，进而形成所述量子点，所述电化学惰性配体的还原电位大于所述量子点本体的导带底对应的电位，所述电化学惰性配体的氧化电位小于所述量子点本体的价带底对应的电位，且电化学惰性配体替换所述预配体的替换率在80％以上，所述修饰剂选自电化学惰性配体、包括所述电化学惰性配体的阳离子和所述电化学惰性配体的阴离子的化合物、包括所述电化学惰性配体的阳离子的化合物、包括所述电化学...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭笑刚，濮超丹，金一政，
申请(专利权)人：浙江大学，纳晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33