量子点发光器件及含其的照明装置

本公开涉及量子点电致发光器件，具体而言，涉及一种量子点发光器件及含其的照明装置。

背景技术：

1、目前实现白光照明用途的量子点发光器件(qled)主要可以通过混合红绿蓝量子点(作为发光层)或者堆叠红绿蓝量子点发光层组成。首尔大学的taesoo lee团队在advance materials(doi:10.1002/adma.201400139)发表了通过混合红绿蓝等量子点实现白光发射的量子点发光器件，这种方法制备的白色量子点发光器件在6v电压的驱动下实现了5000cd m-2的亮度，外量子效率(eqe)为1％。上海大学的杨绪勇团队(doi:10.1002/adom.20180065)通过将红绿蓝量子点进行串联叠层的方式实现了白光发射的量子点发光器件，该器件具有28％的外量子效率及79.9cd a-1的电流效率。

2、在上面报道制备白光器件的制备中，混合红绿蓝量子点的器件需要在较高的电压下驱动、发光效率较低，同时发光颜色随驱动电压变化幅度很大；而串联叠层的器件虽然有着较高的eqe，但其驱动电压一般大于等于单节器件之和，导致器件的能量转化效率较低，亮度不高，同时叠层工艺更加复杂导致工业量产难度更大，不如混合红绿蓝量子点方案来得方便。同时，这两种技术制备的器件的发光光谱连续性差，显色效果不好。

技术实现思路

1、本公开的目的在于提供一种量子点发光器件及含其的照明装置，改善现有单色量子点发光器件半峰宽较窄的缺陷，提供一种混合不同发光峰值波长量子点发光器件的方案，从而组合量子点发光器件制得的光谱具有连续光谱和高显色指数，该组合的量子点发光器件可以用于白光照明。

2、本公开的第一方面，提供了一种量子点发光器件，包括第一电极；第二电极；设置在第一电极和第二电极之间的量子点发光层；量子点发光层包括至少两种荧光发射峰位不同的量子点；其中，第一量子点的荧光发射光谱和第二量子点的荧光发射光谱有部分重叠，第一量子点和第二量子点的荧光发射峰位差值在40nm以内，量子点发光器件的荧光半峰宽在45-100nm之间。

3、可选地，量子点发光层中的各种量子点的电荷注入能力相同或相近；量子点发光层的量子点种类数量为n，将n种量子点按照一种量子点对应一个基础发光器件的方式制作n个基础发光器件，基础发光器件和量子点发光器件的区别仅在于量子点发光层的量子点种类为一种，n个基础发光器件达到特定电流密度所需要的驱动电压v1与基础发光器件所用的量子点的光子等效电压v2，得到n个(v2,v1)坐标；量子点发光层中的各种量子点的电荷注入能力相同或相近的表现为：n个坐标之间呈现线性依赖关系，拟合直线斜率为0.9-1.1之间，或者表现为n个所述基础发光器件达到1ma/cm2时的驱动电压均比对应的光子等效电压小0.1v以上。

4、可选地，量子点发光层的各种量子点均为核壳结构，核壳结构至少包括核和最外层的壳，各种量子点的最外层的壳的导带相差不超过0.1ev，且价带相差不超过0.1ev。

5、可选地，量子点发光层中的各种量子点均为核壳量子点；且各种量子点的核的元素种类相同或不同，各种量子点的核的元素摩尔比相同或不同；且各种量子点的壳的元素种类相同，各种量子点的壳的元素摩尔比相同或不同。

6、可选地，各种核壳量子点均包括第一半导体材料的壳和第二半导体材料的壳；各种量子点的第二半导体材料的壳的元素组成相同；优选地，各种量子点的第一半导体材料的壳包括多个子壳，子壳的元素种类相同，元素摩尔比相同或不同。

7、可选地，各种量子点的核的平均粒径不同或相同；优选地，各种量子点的第一半导体材料的壳厚数值中最大值和最小值的差值为0-3nm；各种量子点的第二半导体材料的壳厚数值的差值均在0-1nm的范围内。

8、可选地，各种量子点的核的材料选自cdse、cds、cdznse、inp、inznp、zns、znse、znte、cdte、gap、inas组合中的一种，或所述组合中任意多种材料组成的合金材料；各种量子点的第一半导体材料的壳的材料选自cdse、cds、cdznse、znse、znses、cdzns、znte、cdte、cdsete或znsete；各种量子点的第二半导体材料的壳的材料选自cdzns或zns。

9、可选地，量子点发光层中的量子点包括cdse/cdznse/znse/zns、cdse/cdznse/znses/zns、cdse/cdznse/cds/zns、cdse/cdznse/cdznse/cdzns/zns、cds/cdznse/cdznse/cdzns/zns、cds/cdznse/cdznse/cdzns、cds/cdznse/cdznse/cdznse/cdzns、cdznse/cdznse/cdzns、cdznse/cdznse/cdznse/cdzns中的两种以上。

10、可选地，各种量子点的荧光半峰宽独立地选自10-50nm。

11、可选地，至少两种量子点的荧光发射峰位均位于590-670nm，或者均位于500-600nm，或者均位于430-520nm。

12、可选地，量子点发光层还包括第三量子点，第一量子点、第二量子点和第三量子点的荧光发射峰位逐渐增加，且在相同电压驱动下，对应的荧光强度逐渐增加。

13、可选地，量子点发光器件发射红光，在100-10000尼特亮度条件下工作时，色坐标偏移小于等于0.1到0.001之间，优选小于等于0.01；或者所述量子点发光器件发射绿光，在100-10000尼特亮度条件下工作时，色坐标偏移小于等于0.1到0.001之间，优选小于等于0.03。

14、可选地，量子点发光器件发射红光，在1.96v恒定电压下老化100小时时，色坐标偏移小于等于0.005。

15、可选地，量子点发光器件发射红光，在无光提取结构下的外功率效率大于等于10％。

16、可选地，量子点发光器件还包括设置在量子点发光层和第一电极之间的电子传输层，及设置在量子点发光层和第二电极之间的空穴传输层和空穴注入层。

17、本公开的第二方面，提供了一种照明装置，包括上述任一项的量子点发光器件。

18、可选地，照明装置包括两种以上量子点发光器件，两种以上量子点发光器件均为上述任一项量子点发光器件。

19、可选地，两种以上量子点发光器件各自使用不同电压驱动，并以面内并联方式组合混色实现白光照明，照明装置的显色指数ra大于等于70，且具有连续荧光发射光谱。

20、应用上述技术方案，可以实现通过控制不同量子点的荧光发射峰位组合来实现宽化的荧光半峰宽。从而具有该量子点发光器件的照明装置可以具有光谱具有连续光谱和较高显色指数。

技术特征：

1.一种量子点发光器件，其特征在于，包括第一电极；第二电极；设置在所述第一电极和所述第二电极之间的量子点发光层；所述量子点发光层包括至少两种荧光发射峰位不同的量子点；其中，第一量子点的荧光发射光谱和第二量子点的荧光发射光谱有部分重叠，所述第一量子点和所述第二量子点的荧光发射峰位差值在40nm以内，所述量子点发光器件的荧光半峰宽在45-100nm之间。

2.根据权利要求1所述的量子点发光器件，其特征在于，所述量子点发光层中的各种量子点的电荷注入能力相同或相近；所述量子点发光层的量子点种类数量为n，将n种量子点按照一种量子点对应一个基础发光器件的方式制作n个所述基础发光器件，所述基础发光器件和所述量子点发光器件的区别仅在于量子点发光层的量子点种类为一种，所述n个基础发光器件达到特定电流密度所需要的驱动电压v1与所述基础发光器件所用的量子点的光子等效电压v2，得到n个(v2,v1)坐标；所述量子点发光层中的各种量子点的电荷注入能力相同或相近的表现为：所述n个坐标之间呈现线性依赖关系，拟合直线斜率为0.9-1.1之间，或者表现为所述n个所述基础发光器件在达到1ma/cm2时的驱动电压均比对应的光子等效电压小0.1v以上。

3.根据权利要求1或2所述的量子点发光器件，其特征在于，所述量子点发光层的各种量子点均为核壳结构，所述核壳结构至少包括核和最外层的壳，各种量子点的所述最外层的壳的导带相差不超过0.1ev，且价带相差不超过0.1ev。

4.根据权利要求1或2所述的量子点发光器件，其特征在于，所述量子点发光层中的各种量子点均为核壳量子点；且各种量子点的核的元素种类相同或不同，所述各种量子点的核的元素摩尔比相同或不同；且所述各种量子点的壳的元素种类相同，所述各种量子点的壳的元素摩尔比相同或不同。

5.根据权利要求4所述的量子点发光器件，其特征在于，各种所述核壳量子点均包括第一半导体材料的壳和第二半导体材料的壳；各种量子点的第二半导体材料的壳的元素组成相同；优选地，所述各种量子点的第一半导体材料的壳包括多个子壳，所述子壳的元素种类相同，元素摩尔比相同或不同。

6.根据权利要求5所述的量子点发光器件，其特征在于，各种所述量子点的核的平均粒径不同或相同；优选地，所述各种量子点的第一半导体材料的壳厚数值中最大值和最小值的差值为0-3nm；所述各种量子点的第二半导体材料的壳厚数值的差值均在0-1nm的范围内。

7.根据权利要求5所述的量子点发光器件，其特征在于，所述各种量子点的核的材料选自

8.根据权利要求7所述的量子点发光器件，其特征在于，所述量子点发光层中的量子点包括

9.根据权利要求1所述的量子点发光器件，其特征在于，各种量子点的荧光半峰宽独立地选自10-50nm。

10.根据权利要求1所述的量子点发光器件，其特征在于，所述至少两种量子点的荧光发射峰位均位于590-670nm，或者均位于500-600nm，或者均位于430-520nm。

11.根据权利要求1所述的量子点发光器件，其特征在于，所述量子点发光层还包括第三量子点，所述第一量子点、所述第二量子点和所述第三量子点的荧光发射峰位逐渐增加，且在相同电压驱动下，对应的荧光强度逐渐增加。

12.根据权利要求1所述的量子点发光器件，其特征在于，所述量子点发光器件发射红光，在100-10000尼特亮度条件下工作时，色坐标偏移小于等于0.1到0.001之间，优选小于等于0.01；或者所述量子点发光器件发射绿光，在100-10000尼特亮度条件下工作时，色坐标偏移小于等于0.1到0.001之间，优选小于等于0.03。

13.根据权利要求1所述的量子点发光器件，其特征在于，所述量子点发光器件发射红光，在1.96v恒定电压下老化100小时时，色坐标偏移小于等于0.005。

14.根据权利要求1所述的量子点发光器件，其特征在于，所述量子点发光器件发射红光，在无光提取结构下的外功率效率大于等于10％。

15.根据权利要求1所述的量子点发光器件，其特征在于，所述量子点发光器件还包括设置在所述量子点发光层和所述第一电极之间的电子传输层，及设置在所述量子点发光层和所述第二电极之间的空穴传输层和空穴注入层。

16.根据权利要求1所述的量子点发光器件，其特征在于，所述量子点发光器件的工作电压为位于量子点发光层的至少两种量子点的光子等效电压的0.9-1.3倍。

17.一种照明装置，其特征在于，包括权利要求1至16任一项所述的量子点发光器件。

18.根据权利要求17所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置包括两种以上量子点发光器件，所述两种以上量子点发光器件均为权利要求1至16任一项所述的量子点发光器件。

19.根据权利要求17所述的照明装置，所述两种以上量子点发光器各自使用不同电压驱动，并以面内并联方式组合混色实现白光照明，所述照明装置的显色指数ra大于等于70，且具有连续荧光发射光谱。

技术总结本公开提供了一种量子点发光器件及含其的照明装置。该量子点发光器件包括第一电极；第二电极；设置在所述第一电极和所述第二电极之间的量子点发光层；所述量子点发光层包括至少两种荧光发射峰位不同的量子点；其中，第一量子点的荧光发射光谱和第二量子点的荧光发射光谱有部分重叠，所述第一量子点和所述第二量子点的荧光发射峰位差值在40nm以内，所述量子点发光器件的荧光半峰宽在45‑100nm之间。可以实现通过控制不同量子点的荧光发射峰位组合来实现宽化的荧光半峰宽。技术研发人员：李炯昭,秦海燕受保护的技术使用者：浙江大学技术研发日：技术公布日：2024/10/10