自钝化金属掺杂红光核壳量子点、LED及制备方法技术

本发明专利技术公开自钝化金属掺杂红光核壳量子点、LED及制备方法，其包括红光核壳量子点核层以及位于红光核壳量子点核层外的红光核壳量子点壳层，其中，所述红光核壳量子点壳层中掺杂有自钝化金属。本发明专利技术红光核壳量子点的掺杂可以显著提高其显色指数。另外，自钝化金属的掺杂可以避免量子点在高温下由于热稳定性差所导致的发光效率降低，有利于提高白光LED的发光效率。

Self passivating metal doped red core shell quantum dot, LED and preparation method thereof

The invention discloses a self passivating metal doped red core-shell quantum dots, LED and a preparation method thereof, which includes red core-shell quantum dots nuclear layer and red core-shell quantum dots in red core-shell quantum dots nuclear layer outside of the shell, wherein, the red core-shell quantum dots doped with self passivated metal shell. The doping of the red core shell quantum dots of the invention can remarkably improve the color rendering index of the quantum dots. In addition, the doping of the self passivating metal can avoid the reduction of the luminous efficiency caused by the poor thermal stability of the quantum dots at high temperature, and is beneficial to improving the luminous efficiency of the white light LED.

【技术实现步骤摘要】
自钝化金属掺杂红光核壳量子点、LED及制备方法
本专利技术涉及白光发光二极管
，尤其涉及一种自钝化金属掺杂红光核壳量子点、LED及制备方法。
技术介绍
白光发光二极管（LED）作为新一代固态照明材料，因具有体积小、光效高、能耗低、寿命长和节能环保等优点正逐步取代传统的照明显示材料（荧光粉）。目前，白光LED器件最成熟、也最有效的方式是用蓝光LED芯片来激发黄色荧光粉（YAG：Ce3+）产生混合光，从而实现白光。但是，该方式所产生的白光由于缺少了红色的成分，因此显示指数较低，远达不到商业化应用需求。量子点具有量子产率高、以及窄发射、色纯度高、发光颜色可通过控制量子点大小进行调节等优良的光学特性，因此，量子点能够作为一种优良的供体应用于LED显示、照明等。随着量子点技术的不断完善与发展，具有高效发光效率的红光、绿光、蓝光量子点被广泛制备。因此，具有高显色指数的白光LED器件的制备方式主要是采用蓝光LED芯片激发黄色稀土荧光粉和红色量子点的混合物，两者发出的光混合产生白光。但是，考虑到现有的量子点的稳定性较差，在获得白光的同时常伴随着光致发光衰减，严重阻碍了白光LED器件的应用与发展。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种自钝化金属掺杂红光核壳量子点、LED及制备方法，旨在解决现有量子点的稳定性较差，在获得白光的同时常伴随着光致发光衰减的问题。本专利技术的技术方案如下：一种自钝化金属掺杂的红光核壳量子点，其中，包括红光核壳量子点核层以及位于红光核壳量子点核层外的红光核壳量子点壳层，其中，所述红光核壳量子点壳层中掺杂有自钝化金属。所述的自钝化金属掺杂的红光核壳量子点，其中，所述自钝化金属为Al、Ti中的一种或两种。所述的自钝化金属掺杂的红光核壳量子点，其中，所述红光核壳量子点核层的材料为CdSe、CdS、ZnSe、ZnTe、InP、PbSe或CuInS。所述的自钝化金属掺杂的红光核壳量子点，其中，所述红光核壳量子点壳层的材料为CdS、CdSe、ZnS、ZnSe、HgS、PbS、ZnS/CdS或ZnS/ZnS。一种自钝化金属掺杂红光核壳量子点的制备方法，其中，包括步骤：首先制备红光核壳量子点核层；然后在红光核壳量子点核层外制备红光核壳量子点壳层，同时将自钝化金属掺杂进入红光核壳量子点壳层的晶格中，获得自钝化金属掺杂的红光核壳量子点。所述的自钝化金属掺杂红光核壳量子点的制备方法，其中，掺杂时，所述自钝化金属与红光核壳量子点壳层金属的摩尔比为：0.5:1~5:1。一种白光LED器件的制备方法，其中，包括步骤：A、将如上所述的自钝化金属掺杂的红光核壳量子点、黄色荧光粉和聚合物树脂混合于溶剂中，并搅拌均匀，得到混合液；B、去除混合液中气泡和溶剂，然后取混合液滴至蓝光LED芯片上，然后固化获得白光LED器件。所述的白光LED器件的制备方法，其中，所述黄色荧光粉为YAG:Ce3+、Sr3SiO5:Ce3+Li+、Ca-α-SiAlON:Eu2+、Li-α-SiAlON:Eu2+、Sr2SiO4:Eu2+、Ca2BO3Cl:Eu2+中的一种。所述的白光LED器件的制备方法，其中，所述聚合物树脂为有机硅氧烷树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯类树脂、改性有机硅树脂、改性环氧树脂中的至少一种。一种白光LED器件，其中，所述白光LED器件引用如上任一项所述的白光LED器件的制备方法制备而成。有益效果：本专利技术在红光核壳量子点壳层材料中掺杂自钝化金属，在紫外辐射或高温下时，壳层表面的金属发生自钝化，即被氧化成为相应的金属氧化物，该金属氧化物能够阻止量子点被氧化，从而提高了量子点的稳定性，进而提高LED器件的发光效率。附图说明图1为本专利技术的一种白光LED器件的制备方法较佳实施例的流程图。图2为本专利技术的一种白光LED器件较佳实施例的结构示意图。具体实施方式本专利技术提供一种自钝化金属掺杂红光核壳量子点、LED及制备方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。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。本专利技术的一种自钝化金属掺杂的红光核壳量子点，其中，包括红光核壳量子点核层以及位于红光核壳量子点核层外的红光核壳量子点壳层，其中，所述红光核壳量子点壳层中掺杂有自钝化金属。本专利技术的自钝化金属掺杂的红光核壳量子点置于紫外或高温下时，壳层表面的金属发生自钝化，被氧化成为相应的金属氧化物，该金属氧化物能够阻止量子点被氧化，从而提高了量子点的热稳定性。所述自钝化金属为具有自钝化现象的Al、Ti中的一种或两种。本专利技术的红光核壳量子点中，红光核壳量子点核层的材料可以为CdSe、CdS、ZnSe、ZnTe、InP、PbSe或CuInS。红光核壳量子点壳层的材料可以为CdS、CdSe、ZnS、ZnSe、HgS、PbS、ZnS/CdS或ZnS/ZnS。自钝化金属（Al或Ti）掺杂红光核壳量子点壳层后，红光核壳量子点壳层材料变成CdS:Al、CdS:Ti、CdSe:Al、CdSe:Ti、ZnS:Al、ZnS:Ti、ZnSe:Al、ZnSe:Ti、HgS:Al、PbS:Al、PbS:Ti、ZnS/CdS:Al、ZnS/ZnS:Al、ZnS/CdS:Ti或ZnS/ZnS:Ti。本专利技术的一种自钝化金属掺杂红光核壳量子点的制备方法，其中，包括步骤：首先制备红光核壳量子点核层；然后在红光核壳量子点核层外制备红光核壳量子点壳层，同时将自钝化金属掺杂进入红光核壳量子点壳层的晶格中，获得自钝化金属掺杂的红光核壳量子点。本专利技术先进行红光核壳量子点核的合成，然后进行红光核壳量子点壳层的生长。在进行红光核壳量子点壳层生长的同时，将自钝化金属掺杂进入红光核壳量子点壳层的晶格中，获得自钝化金属掺杂的红光核壳量子点材料。在红光核壳量子点壳层材料中，由于自钝化金属掺杂，在紫外辐射或高温下时，壳层表面的金属发生自钝化，即被氧化成为相应的金属氧化物，该金属氧化物能够阻止量子点被氧化，从而提高了量子点的稳定性。具体地，掺杂时，所述自钝化金属与红光核壳量子点壳层金属的摩尔比为：0.5:1~5:1。需说明的是，所述自钝化金属可以掺杂进入红光核壳量子点的壳层中，还可以掺杂进入核多壳量子点的最外壳层的晶格中，同样可起到阻止量子点被氧化，提高量子点稳定性的作用。本专利技术的一种白光LED器件的制备方法较佳实施例的流程图，如图1所示，包括步骤：S100、将如上所述的自钝化金属掺杂的红光核壳量子点、黄色荧光粉和聚合物树脂混合于溶剂（如氯仿）中，并搅拌均匀，得到混合液；优选地，本专利技术所述黄色荧光粉可以为YAG:Ce3+、Sr3SiO5:Ce3+Li+、Ca-α-SiAlON:Eu2+、Li-α-SiAlON:Eu2+、Sr2SiO4:Eu2+、Ca2BO3Cl:Eu2+中的一种。所述黄色荧光粉的波长范围为540-580nm，红光核壳量子点的波长范围为600-660nm。优选地，本专利技术所述聚合物树脂为有机硅氧烷树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯类树脂、改性有机硅树脂、改性环氧树脂中的至少一种。更优选地，本专利技术所述聚合物树脂为环氧树脂。优选地，本专利技术所述自钝化金属掺杂的红光核壳量子点与黄色荧光粉、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自钝化金属掺杂的红光核壳量子点，其特征在于，包括红光核壳量子点核层以及位于红光核壳量子点核层外的红光核壳量子点壳层，其中，所述红光核壳量子点壳层中掺杂有自钝化金属。

【技术特征摘要】
1.一种自钝化金属掺杂的红光核壳量子点，其特征在于，包括红光核壳量子点核层以及位于红光核壳量子点核层外的红光核壳量子点壳层，其中，所述红光核壳量子点壳层中掺杂有自钝化金属。2.根据权利要求1所述的自钝化金属掺杂的红光核壳量子点，其特征在于，所述自钝化金属为Al、Ti中的一种或两种。3.根据权利要求1所述的自钝化金属掺杂的红光核壳量子点，其特征在于，所述红光核壳量子点核层的材料为CdSe、CdS、ZnSe、ZnTe、InP、PbSe或CuInS。4.根据权利要求1所述的自钝化金属掺杂的红光核壳量子点，其特征在于，所述红光核壳量子点壳层的材料为CdS、CdSe、ZnS、ZnSe、HgS、PbS、ZnS/CdS或ZnS/ZnS。5.一种自钝化金属掺杂红光核壳量子点的制备方法，其特征在于，包括步骤：首先制备红光核壳量子点核层；然后在红光核壳量子点核层外制备红光核壳量子点壳层，同时将自钝化金属掺杂进入红光核壳量子点壳层的晶格中，获得自钝化金属掺杂的红光核壳量子点。6.根据权利要求5所述的自钝化金属掺杂红光核壳量子...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂志文，刘政，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