[發明專利]量子點、其制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201810450881.5
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN108410467B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 周健海;喬培勝
• 申請（專利權）人: 納晶科技股份有限公司
• 主分類號: C09K11/88
• 分類號: C09K11/88;C09K11/02;B82Y20/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 韓建偉;梁文惠

本發明提供了一種量子點、其制備方法及其應用。該制備方法包括：步驟S1，提供含鋅前體和含鎘前體的混合前體，其中混合前體中鋅鎘摩爾比大于等于10；步驟S2，使第一硫前體與混合前體進行反應得到CdS/ZnS核殼量子點體系；步驟S3，對CdS/ZnS核殼量子點體系進行合金化處理，得到含Cd_xZn_1?xS量子點體系；以及步驟S4，向含Cd_xZn_1?xS量子點體系中添加羧酸鎘和第二硫前體進行殼層的生長，得到Cd_xZn_1?xS/Cd_YZn_1?YS核殼量子點，其中，0X1，0Y1。本申請的上述制備方法得到的Cd_xZn_1?xS/Cd_YZn_1?YS核殼量子點在藍光區域的半峰寬較窄、熒光效率較高。

技術領域

本發明涉及量子點材料領域，具體而言，涉及一種量子點、其制備方法及其應用。

背景技術

尺寸在量子限域尺寸范圍內的溶液半導體納米晶(溶液量子點)以其獨特的光學性質，在生物成像與標記、顯示、太陽能電池、發光二極管、單光子源等領域受到了廣泛的關注，且在生物標記與成像、發光二極管、激光、量子點光伏器件等領域，量子點研究已經成為各自領域的熱點之一。在顯示(量子點背光源電視)、照明等影響人們日常生活的領域，量子點已經得到了初步實際應用。

作為一類新興的發光和光電材料，尤其是近年來作為一類具有潛在優勢的運用于下一代平板顯示和固態照明的基于量子點的發光二極管，在工業界和學術界都受到了廣泛的關注。相比于傳統的發光二極管，量子點發光二極管低成本、高效率。相比于有機熒光材料和無機熒光粉，量子點能夠更加真實地還原圖像色彩，實現全色域覆蓋，進而提升畫面的質感和立體感。此外，量子點具有熒光量子產率高、吸收帶寬、發射峰窄、光學穩定性好等優點，而且量子點合成更為簡單并具有良好的溶液加工性能。

相比于紅光量子點和綠光量子點，藍光量子點目前還無法實現熒光窄半寬、高效率的目標。到目前為止，對于藍光量子點的研究主要是基于Cd_xZn_1-xS(其中0≤x≤1)量子點進行的。對于合金結構量子點，調節發光峰位是通過調節合金成分之間的比例進行的(如調節Cd與Zn之間的比例或Cd、Zn、S三者之間的比例等)。基于Cd_xZn_1-xS材料的藍光量子點，要實現高效率的目標、熒光窄半寬的目標，一般都是在其外延進行生長ZnS殼層。但是即使實現了高效率、熒光窄半寬，其發光峰位也僅僅局限于小于450nm。河南大學的李林松等在310℃下通過在Cd_xZn_1-xS表面包覆ZnS，得到了發光峰位在441nm、熒光半峰寬為20nm、熒光量子產率達到90％的Cd_xZn_1-xS/ZnS核殼量子點。用于發光二極管后，其電致發光效率最高可以達到12.2％。但是在藍光區域(450～480nm)，一般效率不高，熒光半峰寬較寬。韓國三星公司的Heesun Yang等盡管同樣在310℃下得到了熒光峰位在452nm、熒光量子產率98％的Cd_xZn_1-xS/ZnS核殼量子點，但是其熒光半峰寬卻有31nm。此外，對于峰位置更大的Cd_xZn_1-xS/ZnS核殼量子點，除了有較大的熒光半峰寬，其效率也會降低(例如470nm的Cd_xZn_1-xS/ZnS核殼量子點，其效率目前報道只有70％左右)。這對于藍光量子點在發光二極管的應用、提高顯示的色域度等方面極為不利。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種量子點、其制備方法及其應用，以解決現有技術中的藍光量子點在藍光區域的半峰寬較寬、熒光效率低的問題。