量子點(diǎn)的發(fā)光原理主要與電子和空穴的相互作用以及它們與周圍環(huán)境的相互作用有關(guān)。當(dāng)量子點(diǎn)受到外來能量(例如光子)的激發(fā)時(shí)，電子從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶，然后在導(dǎo)帶上的電子可以再躍遷回價(jià)帶并釋放出光子。這個(gè)過程主要是由量子尺寸效應(yīng)決定的，它使得半導(dǎo)體材料中的電子態(tài)變得離散，并允許單一波長(zhǎng)的光子激發(fā)多個(gè)電子狀態(tài)。

量子點(diǎn)的發(fā)光性質(zhì)與其尺寸和組成材料有關(guān)。尺寸和材料不同的量子點(diǎn)具有不同的發(fā)光光譜，其發(fā)射光譜范圍較窄且對(duì)稱。同時(shí)，量子點(diǎn)的紫外可見光譜有很多能級(jí)態(tài)，第一個(gè)看得見的峰稱為量子限制峰，是由最低能級(jí)態(tài)激發(fā)所產(chǎn)生。此外，很多電子狀態(tài)存在于更高能級(jí)水平，因此允許單一波長(zhǎng)的光同時(shí)激發(fā)多顏色的量子點(diǎn)。

在QLED中，量子點(diǎn)物質(zhì)被用作發(fā)光中心，其結(jié)構(gòu)包括陽極、電子傳輸層、QD層、空穴傳輸層和陰極。當(dāng)QLED受到外部能量激發(fā)時(shí)，電子從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶，然后落入較深的電子陷阱中。大部分電子以非輻射的形式猝滅，只有極少數(shù)的電子以光子的形式躍遷回價(jià)帶或吸收一定能量后又躍遷回到導(dǎo)帶。在這個(gè)過程中，QLED發(fā)出特定波長(zhǎng)的光。