量子点的制备方法及制得的量子点、量子点发光二极管与流程

本发明涉及光电，具体涉及一种量子点的制备方法及制得的量子点、量子点发光二极管。

背景技术：

1、量子点(quantum dots，qds)，又称半导体纳米晶，是指尺寸介于2～20nm之间的半导体材料，由于其尺寸小于或接近其激子波尔半径，因而内部的电子在各个方向上的运动受到局限，使得其电子能级结构由连续的能级转变为分立能级，从而产生了量子限域效应。量子点能够在合成过程中通过不同元素比例或量子点尺寸的调整来实现可见光谱内所有颜色的量子点材料的获得。由于具有特殊的电子结构及光电性质，使得量子点成为显示领域内备受关注的发光材料，在光伏及发光显示领域受到广泛研究。

2、基于量子点材料的不断发展，目前该材料在生物医药以及光伏显示等方面的应用日益增多，由此，传统间歇式烧瓶的合成方式远不能满足市场对量子点材料在数量和质量上的需求；并且现有的量子点的合成方法存在由于前驱体溶液受热过快而导致的量子点易过度生长、形成的量子点颗粒尺寸过大的问题。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种量子点的制备方法，通过该方法可以避免量子点在合成过程中过度生长，从而有效控制量子点尺寸和荧光波长。

2、本申请实施例还提供一种量子点和量子点发光二极管。

3、本申请实施例提供一种量子点的制备方法，包括：

4、提供量子点前驱体溶液、水；以及

5、在200～300℃的条件下将量子点前躯体溶液与水混合。

6、可选的，在本申请的一些实施例中，量子点前驱体溶液中的金属阳离子与水的摩尔比为1：0.1～0.2。

7、可选的，在本申请的一些实施例中，量子点前驱体溶液中包括过渡金属阳离子。

8、可选的，在本申请的一些实施例中，过渡金属阳离子选自于镉离子、锌离子中的一种或多种。

9、可选的，在本申请的一些实施例中，水选自蒸馏水、去离子水、反渗水、超纯水中的一种或多种。

10、可选的，在本申请的一些实施例中，上述混合利用微流控芯片进行。

11、可选的，在本申请的一些实施例中，微流控芯片包括加热区域和非加热区域，加热区域包括第一微通道；

12、非加热区域包括：

13、用于注入所述水的第一通道；

14、至少一个用于注入所述量子点前驱体溶液的第二通道；以及

15、出口通道；

16、其中，第一微通道的一端与第一通道、第二通道连通，第一微通道的另一端与出口通道连通。

17、可选的，在本申请的一些实施例中，量子点的制备方法包括：将水通过第一通道注入微流控芯片，将量子点前驱体溶液通过第二通道注入微流控芯片，水和量子点前驱体溶液经第一微通道混合反应的产物通过出口通道流出。

18、可选的，在本申请的一些实施例中，非加热区域还包括第二微通道，第二微通道的一端与第一通道、第二通道连通，以供来自于第一通道、第二通道的液体进行混合，第二微通道的另一端与第一微通道的一端连通。

19、可选的，在本申请的一些实施例中，第一通道的内径为200～400μm；和/或

20、第二通道的内径为500～750μm；和/或

21、第一微通道的内径为500～750μm；和/或

22、第二微通道的内径为500～750μm。

23、可选的，在本申请的一些实施例中，量子点前驱体溶液总的注入速率为10～30μl/s。

24、可选的，在本申请的一些实施例中，单位时间内，通过第一通道和第二通道汇合的金属阳离子与水的摩尔比为1：0.1～0.2。

25、可选的，在本申请的一些实施例中，通过量子点的制备方法制得的量子点为cdse、cds、znse、zns、cdte、znte、cdzns、cdznse、cdznte、znses、znsete、zntes、cdses、cdsete、cdtes、cdznses、cdznsete、cdznste、cdseste、znseste、cdznseste中的一种或多种。

26、可选的，在本申请的一些实施例中，对由出口通道流出的混合反应的产物进行提纯，得到目标量子点。

27、另外，一种量子点，该量子点通过上述量子点的制备方法制得。

28、另外，一种量子点发光二极管，该量子点发光二极管包括量子点发光层，量子点发光层包括量子点，该量子点通过上述量子点的制备方法制得。

29、相对现有技术，本发明在量子点的制备过程中向量子点前驱体溶液中引入水，200～300℃的促进作用下，量子点前驱体溶液中的金属阳离子对水起到催化作用，使水分解产生氢氧根离子，而氢氧根离子又与阳离子前驱体反应形成络合物，上述络合物参与量子点的生长，进而络合物包括的氢氧根离子在量子点表面形成氢氧化物和/或氧化物，占据量子点表面位点，阻止量子点进一步生长，如此，能够有效控制量子点的尺寸和荧光波长。

技术特征：

1.一种量子点的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的量子点的制备方法，其特征在于，所述量子点前驱体溶液中的金属阳离子与所述水的摩尔比为1：0.1～0.2。

3.根据权利要求1所述的量子点的制备方法，其特征在于，所述量子点前驱体溶液中包括过渡金属阳离子。

4.根据权利要求3所述的量子点的制备方法，其特征在于，所述过渡金属阳离子选自于镉离子、锌离子中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的量子点的制备方法，其特征在于，所述水选自蒸馏水、去离子水、反渗水、超纯水中的一种或多种。

6.根据权利要求1～5任一项所述的量子点的制备方法，其特征在于，所述混合利用微流控芯片进行。

7.根据权利要求6所述的量子点的制备方法，其特征在于，所述微流控芯片包括加热区域和非加热区域，所述加热区域包括第一微通道；

8.根据权利要求7所述的量子点的制备方法，其特征在于，包括：将所述水通过所述第一通道注入所述微流控芯片，将所述量子点前驱体溶液通过所述第二通道注入所述微流控芯片，所述水和所述量子点前驱体溶液经所述第一微通道混合反应的产物通过所述出口通道流出。

9.根据权利要求7所述的量子点的制备方法，其特征在于，所述非加热区域还包括第二微通道，所述第二微通道的一端与所述第一通道、所述第二通道连通，以供来自于所述第一通道、所述第二通道的液体进行混合，所述第二微通道的另一端与所述第一微通道的一端连通。

10.根据权利要求9所述的量子点的制备方法，其特征在于，所述第一通道的内径为200～400μm；和/或

11.根据权利要求7所述的量子点的制备方法，其特征在于，所述量子点前驱体溶液总的注入速率为10～30μl/s。

12.根据权利要求7所述的量子点的制备方法，其特征在于，单位时间内，通过所述第一通道和所述第二通道汇合的金属阳离子与水的摩尔比为1：0.1～0.2。

13.根据权利要求1所述的量子点的制备方法，其特征在于，通过所述量子点的制备方法制得的量子点为cdse、cds、znse、zns、cdte、znte、cdzns、cdznse、cdznte、znses、znsete、zntes、cdses、cdsete、cdtes、cdznses、cdznsete、cdznste、cdseste、znseste、cdznseste中的一种或多种。

14.根据权利要求8所述的量子点的制备方法，其特征在于，对由所述出口通道流出的所述混合反应的产物进行提纯，得到目标量子点。

15.一种量子点，其特征在于，通过权利要求1～14任一项所述的量子点的制备方法制得。

16.一种量子点发光二极管，其特征在于，包括量子点发光层，所述量子点发光层包括量子点，所述量子点通过权利要求1～14任一项所述的量子点的制备方法制得或者为权利要求15所述的量子点。

技术总结
本申请实施例公开了一种量子点的制备方法及制得的量子点、量子点发光二极管，涉及光电技术领域。量子点的制备方法包括：提供量子点前驱体溶液、水；以及在200～300℃的条件下将量子点前躯体溶液与水混合。通过该方法可以避免量子点在合成过程中过度生长，从而有效控制量子点尺寸和荧光波长。

技术研发人员：王元
受保护的技术使用者：TCL科技集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13