CN112521932A - 有硫化硒和硫化锌外壳的磷化铟量子点、制备方法及其在白光qled器件的应用 - Google Patents
有硫化硒和硫化锌外壳的磷化铟量子点、制备方法及其在白光qled器件的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112521932A CN112521932A CN202110010439.2A CN202110010439A CN112521932A CN 112521932 A CN112521932 A CN 112521932A CN 202110010439 A CN202110010439 A CN 202110010439A CN 112521932 A CN112521932 A CN 112521932A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- quantum dot
- indium phosphide
- ses
- inp
- zinc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/88—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing selenium, tellurium or unspecified chalcogen elements
- C09K11/881—Chalcogenides
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
- H10K50/115—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising active inorganic nanostructures, e.g. luminescent quantum dots
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
本发明提出一种有硫化硒和硫化锌外壳的磷化铟量子点、制备方法及其在白光QLED器件的应用,通过在磷化铟量子点表面包覆硫化硒和硫化锌外壳,形成了具有核壳壳结构的磷化铟量子点,该量子点的荧光发射峰在460nm‑700nm内可调。并基于该方法制备的青色和红色量子点、绿色和品红色量子点或蓝色和黄色量子点制备了白光QLED器件。本发明制备的白光QLED采用的量子点材料不含重金属,对环境比较友好,且制备工艺比较简单,只需要双色光混合就能实现白光发射,简化了以往红绿蓝三色光混合才能发射白光的复杂工艺,具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于显示技术领域,尤其涉及一种有硫化硒和硫化锌外壳的磷化铟量子点、制备方法及其在白光QLED器件的应用。
背景技术
量子点是直径在10nm下的半导体纳米晶,并且能随着量子点尺寸的的变化发射出不同波长的光,量子点尺寸增大,荧光发射峰会随之增大,量子点尺寸减小,荧光发射峰会随之减小,因此通过控制量子点的尺寸,就可以的到不同颜色的光。
目前为止目前镉系量子点在QLED器件中的应用已经比较成熟,但是由于镉的毒性极大的限制了该量子点在商业中的应用,而钙钛矿量子点的水氧不稳定性也使其QLED的稳定性也得到了极大的挑战,所以环境友好型的磷化铟量子点受到了广大科研工作者的重视。根据现有的报道,基于红绿蓝三色磷化铟量子点所制备的QLED器件性能都有比较大提高,尤其是红色和绿色的QLED器件的EQE都能分别达到20%和13%左右,但是基于磷化铟量子点的白光QLED还没有很大的进展,按照以往对基于镉系量子点白光QLED器件的研究,比较突出的是红绿蓝三色光混合作为QLED的发光层进而最终发出白光,工艺比较复杂,需要三种颜色的光混合才能制备出发射白光的QLED,目前该领域的工作人员的需要研究高质量的磷化铟量子点合成以及基于磷化铟量子点的白光QLED器件,并尽量简化工艺,提高器件的性能。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提出一种有硫化硒和硫化锌外壳的磷化铟量子点、制备方法及其在白光QLED器件的应用,本发明通过在磷化铟量子点表面包覆硫化硒和硫化锌外壳,形成了具有核壳壳结构的磷化铟量子点,该量子点的荧光发射峰在460nm-700nm内可调。并基于该方法制备的青色和红色量子点、绿色和品红色量子点或蓝色和黄色量子点制备了白光QLED器件。本发明制备的白光QLED采用的量子点材料不含重金属,对环境比较友好,且制备工艺比较简单,只需要双色光混合就能实现白光发射,简化了以往红绿蓝三色光混合才能发射白光的复杂工艺,具有很好的应用前景。
本发明具体采用以下技术方案:
一种有硫化硒和硫化锌外壳的磷化铟量子点,其特征在于:以磷化铟量子点作为核心,以硫化硒和硫化锌作为磷化铟核心的外壳。
优选地,所述的磷化铟量子点的荧光发射峰在460nm-700nm内可调。
一种有硫化硒和硫化锌外壳的磷化铟量子点的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:将铟源和卤素盐溶于有机溶剂中进行预反应;
步骤S2:加入磷源进行成核反应,得到具有磷化铟核的混合液;
步骤S3:向混合液中先注入硒源、硫源进行硫化硒外壳包覆,然后再注入锌源、硫源进行硫化锌外壳包覆,最终得到以磷化铟量子点作为核心,以硫化硒和硫化锌作为磷化铟核心的外壳的量子点。
优选地,所述铟源为InCl3、InBr3、InI3、In(OAc)3或In(Ac)3;所述磷源包括P[N(CH3)2]3、(DMA)3P或TMS3P;所述有机溶剂为油胺;所述卤素盐为氯化锌、溴化锌和碘化锌中的一种或其混合物;所述硒源为硒粉与1-十八烯质量比为1:2的混合液;所述锌源为硬脂酸锌与1-十八烯1:5质量比的的混合液;所述硫源为1-十二硫醇。
优选地,所有反应都在惰气环境下进行;
所述预反应的温度为80℃-120℃,反应时间为10-30min;
所述成核反应的温度为180℃-220℃,反应时间为10-20min;
生成硫化硒外壳的反应温度为260℃-280℃,反应时间为20-40min;
生成硫化锌外壳的反应温度为280℃-320℃,反应时间为30-50min。
一种白光QLED器件,其特征在于:自下而上依次为:ITO层、PEDOT:PSS层、TFB层、青色InP/SeS/ZnS量子点层、红色InP/SeS/ZnS量子点层、ETL层和Ag层;所述青色InP/SeS/ZnS量子点层和红色InP/SeS/ZnS量子点层中的InP/SeS/ZnS量子点以磷化铟量子点作为核心,以硫化硒和硫化锌作为磷化铟核心的外壳。
优选地,红色InP/SeS/ZnS量子点的荧光发射峰在610nm-630nm;青色InP/SeS/ZnS量子点的荧光发射峰在490nm-510nm。
优选地,所述青色InP/SeS/ZnS量子点层和红色InP/SeS/ZnS量子点层替换为品红色InP/SeS/ZnS量子点层和绿色InP/SeS/ZnS量子点层,或黄色InP/SeS/ZnS量子点层和蓝色InP/SeS/ZnS量子点层。
优选地,品红色InP/SeS/ZnS量子点的荧光发射峰在590nm-610nm;绿色InP/SeS/ZnS量子点的荧光发射峰在510nm-530nm;黄色InP/SeS/ZnS量子点的荧光发射峰在560nm-580nm;蓝色InP/SeS/ZnS量子点的荧光发射峰在450nm-470nm。
优选地,所述ETL为掺杂PVP的ZnO颗粒或ZnMgO。
与现有技术相比,本发明及其优选方案采用的磷化铟量子点对环境比较友好,且器件的制备工艺比较简单,只需要双色光混合就能实现白光发射,简化了以往红绿蓝三色光混合才能发射白光的复杂工艺,具有很好的应用前景。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明:
图1为本发明实施例1所得到的磷化铟量子点1的荧光发射光谱;
图2为本发明实施例2所得到的磷化铟量子点2的荧光发射光谱;
图3为本发明实施例3基于青色和红色InP/SeS/ZnS量子点所制备的白光QLED的器件结构图。
具体实施方式
为让本专利的特征和优点能更明显易懂,下文特举3个实施例,作详细说明如下:
本发明提供优选实施例,但不应该被认为仅限于在此阐述的实施例。在图3中,为了清楚,放大器件的结构,但作为示意图不应该被认为严格反映了几何尺寸的比例关系。
实施例1
通过以下步骤制备磷化铟量子点1:
将0.34mmol的三氯化铟和2.2mmol的氯化锌溶于5ml的油胺中,首先抽真空10min,然后关闭真空泵通氮气10min,在氮气的氛围在100℃下进行预反应1小时,预反应结束后,然后升高温度到200℃,注入0.3ml的(DMA)3P和1ml油胺的混合液,反应20min进行成核反应,然后加入0.5g硒粉、1ml的1-十二硫醇和2ml油胺的混合液后再升温到260℃进行硫化硒外壳包覆,反应30min,加入1.5g硬脂酸锌、2ml的1-十二硫醇和6ml的1-十八烯的混合液,升高温度到300℃反应50min即可得到红色磷化铟量子点1,其荧光发射光谱如图1所示。
实施例2
通过以下步骤制备磷化铟量子点1:
与实施例1不同的是将2.2mmol的氯化锌换成0.55mmol的氯化锌和1.65mmol的碘化锌即可得到青色磷化铟量子点2,其荧光发射光谱如图2所示。
实施例3
通过以下步骤制备基于青色磷化铟和红色磷化铟量子点的白光QLED器件:
将含有ITO的玻璃基板用丙酮,异丙醇,去离子水依次超声清洗,干燥,等离子处理在ITO玻璃基板上以旋涂的方式分别旋涂空穴注入层PEDOT:PSS、空穴传输层TFB,空穴注入层与空穴传输层的退火温度均为120℃,退火时间为20min,旋涂时转速为3000rpm。旋涂发光层青色InP/SeS/ZnS量子点和红色InP/SeS/ZnS量子点,发光层退火时间为10min,温度为80℃,转速为2000rpm,旋涂电子传输层ZnMgO,电子传输层退火温度为80℃,退火时间为10min,转速为2000rpm,最后以蒸镀的方式蒸镀阴极Ag,厚度为100nm。即可得到基于青色磷化铟和红色磷化铟量子点的白光QLED器件,其结构如图3所示。
通过调配不同的原料组分,还可以替换红色磷化铟量子点1和青色磷化铟量子点2,改为制备青色InP/SeS/ZnS量子点和红色InP/SeS/ZnS量子点,或黄色InP/SeS/ZnS量子点和蓝色InP/SeS/ZnS量子点的组合,同样也能够制备获得效果类似的白光QLED器件。
本专利不局限于上述最佳实施方式,任何人在本专利的启示下都可以得出其它各种形式的有硫化硒和硫化锌外壳的磷化铟量子点、制备方法及其在白光QLED器件的应用,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本专利的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种有硫化硒和硫化锌外壳的磷化铟量子点,其特征在于:以磷化铟量子点作为核心,以硫化硒和硫化锌作为磷化铟核心的外壳。
2.根据权利要求1所述的有硫化硒和硫化锌外壳的磷化铟量子点,其特征在于:所述的磷化铟量子点的荧光发射峰在460nm-700nm内可调。
3.一种有硫化硒和硫化锌外壳的磷化铟量子点的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:将铟源和卤素盐溶于有机溶剂中进行预反应;
步骤S2:加入磷源进行成核反应,得到具有磷化铟核的混合液;
步骤S3:向混合液中先注入硒源、硫源进行硫化硒外壳包覆,然后再注入锌源、硫源进行硫化锌外壳包覆,最终得到以磷化铟量子点作为核心,以硫化硒和硫化锌作为磷化铟核心的外壳的量子点。
4.根据权利要求3所述的有硫化硒和硫化锌外壳的磷化铟量子点的制备方法,其特征在于:所述铟源为InCl3、InBr3、InI3、In(OAc)3或In(Ac)3;所述磷源包括P[N(CH3)2]3、(DMA)3P或TMS3P;所述有机溶剂为油胺;所述卤素盐为氯化锌、溴化锌和碘化锌中的一种或其混合物;所述硒源为硒粉与1-十八烯质量比为1:2的混合液;所述锌源为硬脂酸锌与1-十八烯1:5质量比的的混合液;所述硫源为1-十二硫醇。
5.根据权利要求3所述的有硫化硒和硫化锌外壳的磷化铟量子点的制备方法,其特征在于:
所有反应都在惰气环境下进行;
所述预反应的温度为80℃-120℃,反应时间为10-30min;
所述成核反应的温度为180℃-220℃,反应时间为10-20min;
生成硫化硒外壳的反应温度为260℃-280℃,反应时间为20-40min;
生成硫化锌外壳的反应温度为280℃-320℃,反应时间为30-50min。
6.一种白光QLED器件,其特征在于:自下而上依次为:ITO层、PEDOT:PSS层、TFB层、青色InP/SeS/ZnS量子点层、红色InP/SeS/ZnS量子点层、ETL层和Ag层;所述青色InP/SeS/ZnS量子点层和红色InP/SeS/ZnS量子点层中的InP/SeS/ZnS量子点以磷化铟量子点作为核心,以硫化硒和硫化锌作为磷化铟核心的外壳。
7.根据权利要求6所述的白光QLED器件,其特征在于:红色InP/SeS/ZnS量子点的荧光发射峰在610nm-630nm;青色InP/SeS/ZnS量子点的荧光发射峰在490nm-510nm。
8.根据权利要求6所述的白光QLED器件,其特征在于:所述青色InP/SeS/ZnS量子点层和红色InP/SeS/ZnS量子点层替换为品红色InP/SeS/ZnS量子点层和绿色InP/SeS/ZnS量子点层,或黄色InP/SeS/ZnS量子点层和蓝色InP/SeS/ZnS量子点层。
9.根据权利要求6所述的白光QLED器件,其特征在于:品红色InP/SeS/ZnS量子点的荧光发射峰在590nm-610nm;绿色InP/SeS/ZnS量子点的荧光发射峰在510nm-530nm;黄色InP/SeS/ZnS量子点的荧光发射峰在560nm-580nm;蓝色InP/SeS/ZnS量子点的荧光发射峰在450nm-470nm。
10.根据权利要求6或8所述的白光QLED器件,其特征在于:所述ETL为掺杂PVP的ZnO颗粒或ZnMgO。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110010439.2A CN112521932A (zh) | 2021-01-06 | 2021-01-06 | 有硫化硒和硫化锌外壳的磷化铟量子点、制备方法及其在白光qled器件的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110010439.2A CN112521932A (zh) | 2021-01-06 | 2021-01-06 | 有硫化硒和硫化锌外壳的磷化铟量子点、制备方法及其在白光qled器件的应用 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112521932A true CN112521932A (zh) | 2021-03-19 |
Family
ID=74977591
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110010439.2A Pending CN112521932A (zh) | 2021-01-06 | 2021-01-06 | 有硫化硒和硫化锌外壳的磷化铟量子点、制备方法及其在白光qled器件的应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112521932A (zh) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105244451A (zh) * | 2015-10-16 | 2016-01-13 | Tcl集团股份有限公司 | 一种具有混合htl的量子点发光二极管及其制备方法 |
CN109575913A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-04-05 | 深圳扑浪创新科技有限公司 | 一种具有核壳结构的磷化铟量子点及其制备方法和用途 |
CN110157407A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-08-23 | 上海交通大学 | 一种InP量子点及其制备方法 |
-
2021
- 2021-01-06 CN CN202110010439.2A patent/CN112521932A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105244451A (zh) * | 2015-10-16 | 2016-01-13 | Tcl集团股份有限公司 | 一种具有混合htl的量子点发光二极管及其制备方法 |
CN109575913A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-04-05 | 深圳扑浪创新科技有限公司 | 一种具有核壳结构的磷化铟量子点及其制备方法和用途 |
CN110157407A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-08-23 | 上海交通大学 | 一种InP量子点及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
SHIN DONG-WOOK等: "Waterproof Flexible InP@ZnSeS Quantum Dot Light-Emitting Diode", 《ADVANCED OPTICAL MATERIALS》 * |
WANG HUNG CHIA等: "Cadmium-Free InP/ZnSeS/ZnS Heterostructure-Based Quantum Dot Light-Emitting Diodes with a ZnMgO Electron Transport Layer and a Brightness of Over 10 000 cd m-2", 《SMALL》 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106229423B (zh) | 量子点电致发光器件、其制备方法及显示器件 | |
US20190386233A1 (en) | Fabricating method of qled device and qled device | |
CN110459689A (zh) | 一种喷墨打印有机、钙钛矿杂化全彩显示屏及其制备方法 | |
CN106450042B (zh) | 一种金属氧化物、qled及制备方法 | |
CN110943178A (zh) | 一种自组装多维量子阱CsPbX3钙钛矿纳米晶电致发光二极管 | |
CN112993178B (zh) | 一种基于锡掺杂铯铅溴量子点发光二极管及其制备方法 | |
CN111534300A (zh) | 一种高效发光的纳米晶及其制备方法以及一种led发光器件 | |
CN109256473B (zh) | 白光有机发光二极管及制备方法 | |
WO2021196876A1 (zh) | 显示面板、其制作方法及显示装置 | |
CN112521932A (zh) | 有硫化硒和硫化锌外壳的磷化铟量子点、制备方法及其在白光qled器件的应用 | |
CN112259701A (zh) | 一种钙钛矿薄膜及其制备方法和应用 | |
CN109860404B (zh) | 白光有机发光二极管及其制备方法 | |
Zhiwei et al. | Highly efficient full color light-emitting diodes based on quantum dots surface passivation engineering | |
CN109103342A (zh) | 基于金属纳米粒子的全溶液有机发光二极管及其制备方法 | |
CN104993069A (zh) | 基于Cu掺杂多元量子点溶液加工发光二极管的构建方法 | |
CN114613926A (zh) | 一种基于Ce3+掺杂CsPbCl3量子点的电致发光器件及其制备方法 | |
CN111218284A (zh) | 一种核壳量子点及其制备方法、电子器件 | |
CN110416420A (zh) | 量子点发光二极管及其制备方法 | |
CN114665051A (zh) | 一种调控发光层的钙钛矿发光二极管制备方法 | |
CN112341606B (zh) | 化合物及其制备方法和量子点发光二极管 | |
CN111933814A (zh) | 改性空穴传输层钙钛矿发光二极管及其制备方法 | |
CN115305570B (zh) | 双功能分子制备高效稳定CsPb(Br/Cl)3纳米晶的方法 | |
CN113122226A (zh) | 量子点的制备方法及量子点复合材料、量子点发光二极管 | |
CN115322778B (zh) | 苯基三氟甲磺酸酯增强CsPb(Br/Cl)3纳米晶光电性能的方法 | |
CN115448873B (zh) | 一种dj相2d钙钛矿材料和制备方法及其应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210319 |