[發明專利]量子點的制備方法及由此制備的量子點

在審

• 申請號: 201810214720.6
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN108715762A
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 丁漢一;金海植;樸銀浩;俞正煥
• 申請（專利權）人: 東亞碳技術股份公司
• 主分類號: C09K11/88
• 分類號: C09K11/88;B82Y20/00;B82Y30/00
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 樊英如;陳麗

本發明涉及量子點的制備方法及由此制備的量子點。本發明的一實施例的量子點的制備方法，包括：準備包含至少一種陽離子前體的第一溶液及包含至少一種陰離子前體的第二溶液的步驟；在25℃至120℃的溫度下通過混合上述第一溶液及上述第二溶液來制備混合溶液的步驟；以及在250℃至350℃的有機溶劑中注入上述混合溶液的步驟。此時，上述第一溶液及上述第二溶液中的至少一種包含兩個以上的前體。與現有的核?殼結構的量子點相比，本發明的一實施例的量子點的制備方法具有可制備具有窄的半寬度的量子點，并可通過單一反應來生產大量量子點的優點。

技術領域

本說明書涉及量子點的制備方法及由此制備的量子點，更詳細地，涉及量子效率及熱穩定性優秀的量子點的制備方法。

背景技術

量子點(quantum dot)作為具有納米大小的結晶結構的半導體材料，是具有色純度、光穩定性及熱穩定性優于有機物、便于調節帶隙的物質。由于這種量子點的大小較小，每單位體積的表面積寬，具有量子限制(quantum confinement)效果，因此具有與半導體物質本身的特性不同的物理化學特性。量子點從激發源(excitation source)吸收光并成為能量激發狀態，并釋放對應于量子點的能量帶隙的能量。量子點可通過調節納米結晶的大小及組成來調節帶隙，并具有色純度高的發光特性，因此正在開發多種應用，如顯示器件、能量器件或生物發光器件等。

通常所提及的現有的量子點主要是指在球形核(core)的表面涂敷有殼(外殼，shell)的核-殼(core-shell)結構的量子點，作為構成元素使用II族、III族、IV族、V族、VI族化合物。殼通常可以由一個或多個層(layer)構成，在殼由多個層構成的情況下，還可稱為多殼量子點(multi-shell quantum dot)。核-殼結構的量子點可通過調節核與殼的相對帶隙來調節量子點的光學性質、電性質。核-殼結構的量子點具有發光性高的優點。

一般，制備核-殼結構的量子點的方法利用如下方法：在高溫下，在高溫的陽離子前體溶液中注入陰離子前體來首先合成核后，通過注入構成殼成分的溶液來其次形成殼。此時，可以根據構成殼成分的溶液的添加次數，制備核-殼或多殼結構的量子點。

然而，所述的量子點的制備方法經過一系列過程，準備各個前體溶液并按步驟合成多個溶液，因此具有合成法復雜且合成時間增加的缺點。并且，一般地，可通過調節核-殼結構的量子點的核的粒子大小來控制發光波長，但是，由于核合成反應速度過快，難以控制波長。并且，在經過多個步驟來形成核-殼結構的過程中，核與殼之間存在晶格失配時，量子點的熱穩定性及量子效率下降。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供大量生產容易的量子點的制備方法。

本發明所要解決的再一技術問題在于，提供可通過具有窄的半寬度來實現高量子效率的量子點及其制備方法。

本發明所要解決的另一技術問題在于，提供光穩定性及熱穩定性優秀的量子點及其制備方法。

本發明的技術問題并不限于以上所提及的技術問題，從以下描述中，本技術領域的技術人員可以清楚地理解未提及的其他技術問題。

為了解決如上所述的技術問題，本發明的一實施例的量子點的制備方法包括：準備包含至少一種陽離子前體的第一溶液及包含至少一種陰離子前體的第二溶液的步驟；在25℃至120℃的溫度下通過混合上述第一溶液及上述第二溶液來制備混合溶液的步驟；以及在250℃至350℃的有機溶劑中注入上述混合溶液的步驟。此時，上述第一溶液及上述第二溶液中的至少一種包含兩個以上的前體。與現有的核-殼結構的量子點相比，本發明的一實施例的量子點的制備方法具有可制備具有窄的半寬度的量子點，并可通過單一反應來生產大量量子點的優點。

在本發明的再一特征中，陽離子前體可包含鋅(Zn)、鎘(Cd)、汞(Hg)、銦(In)、鎂(Mg)、鋁(Al)、銅(Cu)或鎵(Ga)。