CN114644921A - 抑制量子点闪烁的处理方法、量子点膜及量子点发光器件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抑制量子点闪烁的处理方法、量子点膜及量子点发光器件。所述抑制量子点闪烁的处理方法包括：对量子点或包含量子点的复合材料体系进行红外线辐照处理，所述红外线的波长为0.7μm～1000μm，所述红外线辐照处理的时间为1min～200min。本发明提供的抑制量子点闪烁的处理方法通过对量子点进行红外线辐照处理，可降低量子点的“闪烁”几率甚至可达到消除，提升初始的PLQY，使量子点在使用过程中无正向老化现象，且处理后的量子点及其衍生物的性能更加优越，能够更好的应用于显示设备上。

Description

抑制量子点闪烁的处理方法、量子点膜及量子点发光器件
技术领域
本发明涉及一种抑制量子点闪烁的处理方法、量子点膜、量子点发光器件及显示设备，属于量子点技术领域。
背景技术
量子点因其优越的光电学性能，成为太阳能电池、发光二极管、激光器、色彩转换、色彩增强膜的优选材料。但在其应用中存在正向老化过程，且正向老化持续时间较长，程度不可控制，这严重影响了量子点在显示应用中白平衡的调节。因而很多业界技术人员通过增加某些促进剂来调节，但因为促进剂多数对量子点存在破坏，使得在量子点寿命上大打折扣，从而阻碍了量子点器件的进一步应用。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种抑制量子点闪烁的处理方法及应用，以克服现有技术的不足。
本发明的另一目的还在于提供一种量子点膜、量子点发光器件及显示设备。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例提供了一种抑制量子点闪烁的处理方法，其包括：对量子点或包含量子点的复合材料体系进行红外线辐照处理，所述红外线的波长为0.7μm～1000μm，所述红外线辐照处理的时间为1min～200min。
本发明实施例还提供了一种量子点，所述量子点经前述方法处理。
本发明实施例还提供了一种量子点膜，它包括前述的量子点，或者所述量子点膜经前述方法处理。
本发明实施例还提供了一种量子点发光器件，它包括前述的量子点或量子点膜。
相应的，本发明实施例还提供了一种显示设备，其包含前述的量子点、量子点膜或者量子点发光器件。
与现有技术相比，本发明的显著优点和有益效果至少包括：
本发明提供的抑制量子点闪烁的处理方法通过对量子点进行红外线辐照处理，可降低量子点的“闪烁”几率甚至可达到消除，提升初始的PLQY，使量子点在使用过程中无正向老化现象，且处理后的量子点及其衍生物的性能更加优越，能够更好的应用于显示设备上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是量子点荧光闪烁现象的机理示意图；
图2a-图2d分别是本发明实施例1-4制得的量子点膜在1W/cm2下蓝光老化实验数据图；
图2e是本发明实施例5制得的量子点膜在1W/cm2下蓝光老化实验数据图；
图3a-图3c分别是本发明对比例1-3制得的量子点膜在1W/cm2下蓝光老化实验数据图。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。本案发明人在实验中意外发现，可以通过一种特殊的方式，即红外线辐照处理，无需引入促进剂来解决量子点正向老化时间长的问题，降低量子点的“闪烁”几率甚至可达到消除，提升初始的PLQY(即光致发光量子产率)，使量子点在使用过程中无正向老化现象。
需要解释的技术术语如下：
正向老化：传统中所有材料的使用寿命应该是一种持续下降不可逆的状态，因量子点存在“闪烁”现象，使得量子点在性能上存在一定的逆向老化现象即正向老化。
量子点“闪烁”现象：是指在激发光激发下，量子点的荧光会在亮态与暗态之间来回切换，这现象称为量子点的荧光闪烁。可参阅图1所示，此闪烁原因为量子点在生长过程中，表面分布有一些由于晶体中断产生未配对的化学键具有较高的自由能，形成量子点的表面俘获态，量子点导带中电子或价带中的空穴被表面俘获态俘获，随后与价带中的空穴或导带中的电子非辐射辐合。但是因该非辐射复合速率与辐射复合速率接近，导致在光激发情况下，表面原子在两个准稳态位置来回跳跃。
如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本发明实施例的一个方面提供的一种抑制量子点闪烁的处理方法包括：对量子点或包含量子点的复合材料体系进行红外线辐照处理，所述红外线的波长为0.7μm～1000μm，所述红外线辐照处理的时间为1min～200min。
在一些实施方案中，所述方法包括：在保护性气体氛围中，对量子点进行红外线辐照处理。
其中，所述量子点可以是量子点粉末或者量子点液体等，但不限于此。
在另一些实施方案中，所述方法包括：对分布在所述包含量子点的复合材料体系中的量子点进行红外线辐照处理。
进一步地，所述包含量子点的复合材料体系可以包括量子点膜或量子点发光器件等，但不限于此。
在一些实施方案中，本发明提供的抑制量子点闪烁的处理方法包括：在保护性气体氛围中，采用红外处理器对所述量子点进行所述的红外线辐照处理，或者采用红外处理器对分布在所述包含量子点的复合材料体系中的量子点进行所述的红外线辐照处理。
在一些实施方案中，所述红外处理器所发射的红外线的波长为2.5μm～25μm。
在一些实施方案中，将所述量子点在红外波段下进行红外线辐照处理的时间为30min～120min。
在一些实施方案中，所述保护性气体氛围包括高纯氮气和/或惰性气体形成的氛围，例如，所述惰性气体优选为高纯氩气，但不仅限于此。
在一些实施方案中，所述量子点包括CdSe、CdS、CdZnSe、CdZnS、CdZnSeS、ZnSeS、ZnSe、CuInS、CuInSe、InP、InZnP以及钙钛矿量子点等中的任意一种或两种以上的组合，但不仅限于此。
本发明实施例的另一个方面还提供了一种量子点，所述量子点经过前述方法处理。
本发明实施例的另一个方面还提供了一种量子点膜，所述量子点膜包括前述的量子点，或者所述量子点膜经前述方法处理。
本发明实施例的另一个方面还提供了一种量子点发光器件，它包括前述的量子点或量子点膜。
进一步地，所述量子点发光器件可以是QLED器件。
相应的，本发明实施例的另一个方面还提供了一种显示设备，其包含前述的量子点、量子点膜层结构，或者量子点发光器件等。
因此，与传统量子点相比较，量子点在制备成膜或QLED器件中，随着给其光激发或者电流，在一定时间内量子点的衍生物存在效率上升、亮度变高的现象，且这一现象存在时间长，需要很长时间才能达到峰值，无法避免。
综上所述，本发明提供的抑制量子点闪烁的处理方法通过对量子点进行红外线辐照处理，提升了量子点内部产生了载流子迁移，原本基态能量高的量子点中的载流子被基态能量低的量子点俘获。通过红外线辐照处理后，这种状态被激活，减少或消除了量子点闪烁的“暗态”的量，进而量子点的光致发光强度逐步提升，可降低量子点的“闪烁”几率甚至可达到消除，提升初始的PLQY，使量子点在使用过程中无正向老化现象，且处理后的量子点及其衍生物的性能更加优越，能够更好的应用于显示设备上。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及若干较佳实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明。以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。以下实施例中所用试剂和原料均市售可得，而其中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。又及，除非另外说明，本发明中所公开的实验方法、检测方法均采用相关领域的常规技术。
实施例1
将Cd量子点(可以选取CdZnS、CdZnSe、CdSe、CdZnSeS等)制备成量子点干粉，将所得物1g溶解于5ml PGMEA溶剂，然后与纳米铝0.1份，聚酯丙烯酸酯10份，亚克力树脂15 份，PGMEA 70份，以及偶氮二异丁腈5份，于25℃机械搅拌混合得到量子点胶水，制备成量子点膜，将所得量子点膜放在波段为2500nm处的红外发射器下进行红外线辐照处理，处理时间为30min，并对其进行老化实验，其在1W/cm2下蓝光老化实验数据图如图2a所示。
实施例2
将InP量子点制备成量子点干粉，将所得量子点干粉放在惰性气体(如Ar气)氛围中并在波段为15000nm处的红外发射器下进行红外线辐照处理，处理时间为80min，将所得物1g溶解于5ml PGMEA溶剂，然后与纳米锆10份，聚酯丙烯酸酯22份，亚克力树脂16份，PGMEA 50份，丙烯酸异冰片酯(IBOA)10份，以及偶氮二异丁腈1.9份，于25℃机械搅拌混合得到量子点胶水，制备成量子点膜，并对其进行老化实验，其在1W/cm2下蓝光老化实验数据图如图2b所示。
实施例3
将钙钛矿量子点制备成量子点干粉，将所得量子点干粉放在惰性气体(如Ar气)氛围中并在波段为25000nm处的红外发射器下进行红外线辐照处理，处理时间为120min，将所得物1.5g 溶解于5ml PGMEA溶剂，然后与纳米钛30份，聚氨酯丙烯酸酯20份，亚克力树脂9份， PGMEA 30份，IBOA 10份，以及偶氮二异丁腈1份，于25℃机械搅拌混合得到量子点胶水，制备成量子点膜，并对其进行老化实验，其在1W/cm2下蓝光老化实验数据图如图2c所示。
实施例4
将Cd量子点(可以选取CdZnS、CdZnSe、CdSe、CdZnSeS等)制备成量子点干粉，将所得量子点干粉放在惰性气体(如Ar气)氛围中并在波段为2500nm处的红外发射器下进行红外线辐照处理，处理时间为30min，将所得物按照常规量子点发光二极管器件制备方法制备成器件，在恒定电流下测试亮度衰变情况，数据如图2d所示。
实施例5
将Cd量子点(可以选取CdZnS、CdZnSe、CdSe、CdZnSeS等)制备成量子点干粉，将所得量子点干粉，溶解在正辛烷中，旋涂制备成量子点膜，将所得物按照常规量子点发光二极管器件制备方法制备成器件。将所述器件放在惰性气体(如Ar气)氛围中并在波段为2500nm处的红外发射器下进行红外线辐照处理，处理时间为30min。在恒定电流下测试亮度衰变情况，数据如图2e所示。
对比例1
将Cd量子点制备成干粉，将所得物按照实施例1中的方法制备成量子点胶水，制备成量子点膜，并对其进行老化实验，其在1W/cm2下蓝光老化实验数据图如图3a所示。
对比例2
将InP量子点制备成干粉，将所得物结合按照实施例2中的方法制备成量子点胶水，制备成量子点膜，并对其进行老化实验，其在1W/cm2下蓝光老化实验数据图如图3b所示。
对比例3
将钙钛矿量子点制备成干粉，将所得物结合按照实施例3中的方法制备成量子点胶水，制备成量子点膜，并对其进行老化实验，其在1W/cm2下蓝光老化实验数据图如图3c所示。
综上所述，以上实施例提供的抑制量子点闪烁的处理方法通过利用红外热辐射处理，可降低量子点的“闪烁”几率甚至可达到消除，提升初始的PLQY，使量子点在使用过程中无正向老化现象，且处理后的量子点及其衍生物的性能更加优越，能够更好的应用于显示设备上。
对于本领域的技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有拜年话囊括在本发明。不应将权利要求的任何附图标记视为限制涉及的权利要求。

Claims (13)

1.一种抑制量子点闪烁的处理方法，其特征在于，包括：对量子点或包含量子点的复合材料体系进行红外线辐照处理，所述红外线的波长为0.7μm～1000μm，所述红外线辐照处理的时间为1min～200min。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：在保护性气体氛围中，对量子点进行红外线辐照处理。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述量子点为量子点粉末或量子点液体。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：对分布在所述包含量子点的复合材料体系中的量子点进行红外线辐照处理。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述包含量子点的复合材料体系包括量子点膜或量子点发光器件。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述红外线的波长为2.5μm～25μm。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述红外线辐照处理的时间30min～120min。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述保护性气体氛围包括氮气和/或惰性气体形成的氛围。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述惰性气体包括氩气。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述量子点包括CdSe、CdS、CdZnSe、CdZnS、CdZnSeS、ZnSeS、ZnSe、CuInS、CuInSe、InP、InZnP以及钙钛矿量子点中的任意一种或两种以上的组合。
11.一种量子点，其特征在于，所述量子点经权利要求1-10中任一项所述方法处理。
12.一种量子点膜，其特征在于，所述量子点膜包括权利要求11所述的量子点，所述量子点膜经权利要求1-10中任一项所述方法处理。
13.一种量子点发光器件，其特征在于，所述量子点发光器件包括权利要求11所述的量子点或者权利要求12所述的量子点膜。
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JIAOJIAN SHI ET AL.: "All-optical fluorescence blinking control in quantum dots with ultrafast mid-infrared pulses" *

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WO2023174115A1 (zh) * 2022-03-15 2023-09-21 镭昱光电科技(苏州)有限公司 抑制量子点闪烁的处理方法、量子点膜及量子点发光器件

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