[發明專利]一種具有梯度合金殼的新型顯示用量子點、制備方法及應用

有效

• 申請號: 202210114251.7
• 申請日: 2022-01-30
• 公開（公告）號: CN114276812B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 房昊;周鈺明;盛曉莉;卜小海;張賢;王芬;劉勇
• 申請（專利權）人: 南京貝迪新材料科技股份有限公司;東南大學;南京工程學院
• 主分類號: C09K11/88
• 分類號: C09K11/88;C09K11/02;B82Y20/00;B82Y30/00
• 代理公司: 南京九致知識產權代理事務所(普通合伙) 32307
• 代理人: 楊橘

本發明提供一種具有梯度合金殼的新型顯示用量子點、制備方法及應用，涉及新型顯示材料技術領域，其制備方法通過高溫注射法將30wt%?50wt%鋅銅原料液、25wt%?35wt%硒?硫源在320?340℃條件下依次注入到含有CdSe量子點溶液的反應釜中反應制得CdSe@CdZnCuSeS梯度合金殼量子點，梯度合金殼CdZnCuSeS厚度為3?4nm；其中，CdSe量子點溶液是在Nsubgt;2/subgt;環境下，通過熱注入法將5wt%?10wt%硒前驅體在290?320℃條件下快速注入到含有10wt%?20wt%鎘絡合物、40wt%?50wt%十八烯和20wt%?30wt%配位溶劑的反應釜中反應得到；本發明制得的量子點量子產率達95%以上，尺寸分布均勻，光電性能優異，量子點不僅能應用于Mini?LED上，還可更廣泛地應用于虛擬現實、可穿戴設備、航空航天顯示器件和遠程醫療協作等新型顯示領域。

技術領域

本發明涉及新型顯示材料技術領域，具體涉及一種具有梯度合金殼的新型顯示用量子點、制備方法及應用。

背景技術

量子點（QDs）是由有限數目的原子組成，三個維度尺寸均在納米數量級（1-10nm）的微粒。由于量子限域效應，可以通過控制量子點的大小使量子點發出不同顏色的熒光。同時，QDs的發射線寬較窄，導致色域更寬，這與高質量顯示器所需性能匹配。在顯示領域，II-VI（基于鎘），III-V和鈣鈦礦QDs具有出色的性能。量子點由于其與尺寸有關的發射顏色，窄的線寬，方便的光和電激發，良好的光穩定性和出色的溶液可加工性的獨特結合而有望實現前所未有的發光材料類別，這些特性激起包括在追求QDs發射器等各種應用方面的研究。

QDs優異的光學和電學特性，例如高熒光效率，窄發射光譜，低成本，可加工性以及通過量子點限域效應產生的光譜可調性，使得大力開發量子點發光二極管（QLED）作為下一代顯示器成為量子點研究的主題。量子點材料目前主要是硒化鎘（CdSe）系和磷化銦（InP）系，相比較而言，CdSe在效率和色域方面要遠遠優于InP，目前基于鎘系列的藍、綠和紅QLED的外量子效率（EQE）達到21.4％，27.6％和24.1％，CdSe的QDs憑借近乎理想的發光特性，主導目前大部分顯示材料的應用。

對合成符合新型顯示應用的量子點，已有不少專利報道，但主要都是傳統的合成原料，專利CN1631793A中利用烷基酸鎘和氧化鎘作為鎘源，合成的量子點粒徑分布較寬，且發光純度較低，專利CN111592876A中的合金核殼結構量子點使量子點尺寸分布得到改善，量子產率得到提高，CN110951477A公開了一種包覆多層合金殼層的量子點，其量子產率以及量子點的穩定性都有提升，但上述量子點的合成中都采用傳統的鎘源和殼層材料，無法實現量子點的充分分散，以及高的發光效率。鑒于以上情況，現有的核殼結構量子點還無法滿足新型顯示行業的要求，研發高效環保、性能穩定的量子點已刻不容緩。

發明內容

本發明目的在于提供一種具有梯度合金殼的新型顯示用量子點、制備方法及應用，采用鎘絡合物代替傳統鎘源，用于提高鎘的反應活性和分散性，通過梯度合金殼層的生長，減少量子點的表面缺陷，提高量子點熒光效率的同時可以降低量子點核與外殼之間的晶格失配，解決了傳統方法合成的量子點固有的穩定性低、分散性差的問題。

為達成上述目的，本發明提出如下技術方案：一種具有梯度合金殼的新型顯示用量子點，該量子點為CdSe@CdZnCuSeS梯度合金殼量子點，其中，CdZnCuSeS為所述量子點的梯度合金殼層，厚度為3-4nm。

本發明提供上述具有梯度合金殼的新型顯示用量子點的制備方法，該方法為通過高溫注射法將30wt%-50wt%鋅銅原料液、25wt%-35wt%硒-硫源在320-340℃條件下依次注入到含有CdSe量子點溶液的反應釜中反應得到CdSe@CdZnCuSeS梯度合金殼量子點；其中，CdSe量子點溶液是在N₂環境下，通過熱注入法將5wt%-10wt%硒前驅體在290-320℃條件下快速注入到含有10wt%-20wt%鎘絡合物、40wt%-50wt%十八烯和20wt%-30wt%配位溶劑的反應釜中反映得到。