CN101423758B - 白光量子点的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可发射白光的量子点的制备方法，其中上述量子点具有Zn1-xCdxA的化学式，且A可以是S或S1-ySey的混合物，而0＜x＜1及0＜y＜1。上述白光量子点的制备方法，包括：(a)制备一含硫有机溶液；(b)将一含锌前驱物与一含镉前驱物溶解于一有机酸与一共溶剂之中，以制备一均质溶液；以及(c)混合上述含硫有机溶液与均质溶液，以反应生成Zn1-xCdxA的白光量子点。由于上述Zn1-xCdxA量子点的制备方法是以一次合成的方式制备。因此，制备步骤较为简易，且可降低其制作成本。此外，所制备的Zn1-xCdxA量子点具有发射光波长范围介于400～800纳米之间。

Description

白光量子点的制备方法
技术领域
本发明是涉及一种量子点的制备方法，特别是涉及一种可发射白光的量子点的制备方法。
背景技术
目前，荧光粉的制备方式有以下几种：高温烧结法(sintering)、溶胶-凝胶法(sol-gel)、微波加热法(micro-wave hyperthermia)等。其中，高温烧结法顾名思义即是通过高温(＞1000℃)加速氧化物间的扩散，以达到形成化合物的目的。然而，由于氧化物间的扩散过程缓慢，因此需长时间的反应。而，溶胶-凝胶法则是先在低温下形成前驱物(precursor)，接着，将此前驱物在高温下进行固态扩散反应(solid state diffusional reaction)，以制得荧光粉，故属于二次制程。此外，微波加热法则是以微波为加热源，利用微波具有局部快速加热的特性，进行固态扩散反应。然而，上述制备方式仅能制备发射单色光的荧光粉。在传统荧光粉中，由于晶格场(lattice filed)作用与电子云(electron cloud)膨胀的效果不同，可通过掺杂不同活性元素调整荧光粉的发光波长。然而，由于荧光粉的发光机理属于分子轨道(不同轨道f-d，或相同轨道f-f)间的能量转移，使得这些荧光粉只有在某些光激发波段可被激发，且其能量损失较大。
一般而言，荧光粉主要用于显色，意即发光。例如，在具有节能特性的发光二极管中，荧光粉更获得广泛的应用。有鉴于石化能源逐渐枯竭，使得具有节能特性的发光二极管在照明的应用上更加具有潜力，特别是白光发光二极管。
目前制作白光发光二极管的方式主要有两类：一为多晶粒型发光二极管发光方式，即将红、绿、蓝三种晶粒同时封装，则此三原色会混成白光；一为单晶粒型发光二极管发光方式，即利用单一发光二极管晶粒搭配各色荧光粉来混成白光，目前使用的方法主要是利用蓝光发光二极管晶粒与黄光荧光粉(钇铝石榴石荧光粉，简称YAG荧光粉)所发出的光混合成白光，或利用紫外光发光二极管晶粒、激发蓝光、绿光及红光荧光粉，使混合成白光。
另外，若使用紫外光芯片激发荧光粉而发射白光的方式，则需要同时混合蓝、绿、红三色荧光粉，且此三种荧光粉的衰退与其发光效率都不相同，因此也增加了工艺及设计的困难度。
由上述可知，目前现行的荧光粉皆为单色光，若要得到白光需混合两种或两种以上的光。因此，也增加白光发二极管的成本及工艺的困难度。
因此，需要一种不需要混光即可发射白光的新材料及其制备方法，且上述制备方法不仅可节省白光发光二极管的制作成本，同时也可解决上述问题。
发明内容
因此，本发明之一目的是提供一种白光量子点的制备方法。上述白光量子点具有Zn1-xCdxA的化学式，且A可以是S或其与Se的混合物，而0＜x＜1。在例如是Zn1-xCdxS量子点的实施例中，其制备方法，包括：(a)制备一含硫有机溶液；(b)将一含锌前驱物与一含镉前驱物混于一有机酸，以制备一鳌合物，此鳌合物再溶于一共溶剂(co-solvent)之中，即制得一均质(homogeneous)溶液；以及(c)混合上述含硫有机溶液与均质溶液，以反应生成Zn1-xCdxS的白光量子点(white light quantum dot)。由于上述Zn1-xCdxS量子点的制备方法是以一次合成的方式制备。因此，制备步骤较为简易，且可降低其制作成本。此外，在上述Zn1-xCdxS量子点的表面上形成有一有机分子，且此有机分子是包覆此Zn1-xCdxS量子点，以保护此量子点避免氧化，且有助于量子点溶于有机溶剂之中。
再者，经由上述方法所制备的Zn1-xCdxS量子点的粒径小于10纳米，甚至是小于5纳米，因此，也可称为纳米晶体。由于此纳米晶体具有纳米等级(nano-scaling)的尺寸，使得其具有量子局限效应(quantum confinement effect)。因此，可以提高载子在量子点内的再复合效率，进而提升Zn1-xCdxS量子点的发光效率。此外，通过光激发波长小于或等于450纳米的光激发上述Zn1-xCdxS量子点，其可发射波长范围介于400～800纳米之间的白光。
在上述A为S与Se混合物的实施例中，例如是Zn1-xCdxS1-ySey(0＜y＜1)，其制备方法更包含将上述含硫有机溶液混合一含硒有机溶液，以制得一含硫及含硒的有机溶液；以及混合此含硫及含硒的有机溶液于上述均质溶液，即制得一ZnxCd1-xS1-ySey量子点。此Zn1-xCdxS1-ySey量子点通过365纳米或400纳米的激发光激发后，可发射波长范围介于400～700纳米的白光。
附图说明
图1为根据本发明实施例所制备的Zn1-xCdxS量子点(0＜x＜1)的示意图；
图2为本发明实施例1的Zn0.8Cd0.2S量子点的穿透式电子显微镜照片；
图3为本发明实施例1的Zn0.8Cd0.2S量子点的能量分散光谱图；
图4为本发明实施例1的Zn0.8Cd0.2S量子点的X光绕射图；
图5为本发明实施例1的Zn0.8Cd0.2S量子点的光激发光光谱图；
图6为本发明实施例1的使用十二胺所制备的Zn0.8Cd0.2S量子点的穿透式电子显微镜照片；
图7为本发明实施例1的使用十二胺所制备的Zn0.8Cd0.2S量子点的光激发光光谱图；
图8为本发明实施例2的Zn0.5Cd0.5S量子点的穿透式电子显微镜照片；
图9为本发明实施例2的Zn0.5Cd0.5S量子点的X光绕射图；
图10为本发明实施例2的Zn0.5Cd0.5S量子点的光激发光光谱图；
图11为本发明实施例3的Zn0.9Cd0.1S量子点的穿透式电子显微镜照片；
图12为本发明实施例3的Zn0.9Cd0.1S量子点的光激发光光谱图；
图13-14为本发明实施例4的不同反应时间所制备的Zn0.7Cd0.3S量子点的光激发光光谱图；
图15-16为本发明实施例5的不同反应时间所制备的Zn0.6Cd0.4S量子点的光激发光光谱图；以及
图17为本发明实施例6的Zn0.8Cd0.2S0.9Se0.1量子点的光激发光光谱图。
其中，附图标号：
10～量子点；
20～有机分子。
具体实施方式
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
实施例1---Zn0.8Cd0.2S量子点的制备与鉴定
Zn0.8Cd0.2S量子点的制备
首先，将0.0481克的硫粉(sulfur，简称S)置于真空环境中，以去除硫粉中所吸附的水气。接着，在真空或充满惰气的环境下，加入4毫升(ml)的例如十八碳烯(octadecene)的有机溶剂，且加热至40℃～80℃之间，并经一超声波震荡处理(ultrasonic shocking treatment)约20～40分钟，以制得含硫有机溶液(A液)，例如是无色的十八碳烯硫溶液。在上述超声波震荡处理时，温度较佳可以是80℃，且震荡处理约30分钟。值得注意的是，上述十八碳烯的有机溶剂也可以使用其它合适的膦脂类，例如三辛基膦(tri-n-octyl phosphine，简称TOP)或三丁基膦(tri-n-butylphosphine，简称TBP)或例如是二辛基胺(Dioctylamine，简称DOA)的胺类。据此，上述含硫有机溶液也可以是三辛基膦硫溶液、三丁基膦硫溶液或二辛基胺硫溶液。
另，将0.0194克的例如是氧化锌(ZnO)粉末的含锌前驱物(zinc precursor)与0.0077克的例如是氧化镉(CdO)粉末的含镉前驱物(cadmium precursor)，置于三颈瓶内，且在充满例如是氩气的惰气环境下，加热至120℃，且持温约20分钟，以去除上述氧化锌及氧化镉的水气。之后，冷却至室温。在冷却后，接着，加入0.6828克的例如硬脂酸(stearic acid，简称SA)的有机酸，之后，升温至230℃，以形成鳌合物。然后，降至室温后，再加入5.82克的十六胺(hexadecylamine，简称HAD)及5.82克的三辛基氧化膦(tri-n-octylphosphineoxide，简称TOPO)于上述三颈瓶内，且搅拌上述混合粉末约5分钟。接着，加热上述混合粉末至320℃，以制备一澄清的均质溶液(B液)。
上述含锌前驱物也可以是使用醋酸锌(zinc acetate)、硬脂酸锌(zinc stearate)或二乙基锌(diethyl zinc)取代上述的氧化锌，而含镉前驱物也可以是使用醋酸镉(cadmium acetate)或二甲基镉(dimethyl cadmium)来取代上述的氧化镉。
此外，上述硬脂酸可作为一鳌合剂，且也可以使用其它合适的有机酸取代，例如是月桂酸(lauric acid)或油酸(oleic acid)。而，上述十六胺及三辛基氧化膦也可统称为共溶剂(co-solvent)，且上述十六胺的反应试剂也可以使用其它合适的有机胺类取代，例如十二胺(dodecylamine，简称DDA)。
在上述鳌合物，加入十六胺与三辛基氧化膦且升温至320℃变成澄清均质溶液(B液)后，接着，将上述含硫有机溶液(A液)加入三颈瓶内。在温度范围介于250℃～350℃之间，优选温度范围介于285℃～295℃之间，反应上述含硫有机溶液及均质溶液约1秒～120分钟，即可制得Zn0.8Cd0.2S量子点的纳米晶体。
值得注意的是，在加入A液前，加热B液至320℃的目的主要是避免加入A液(低于B液的温度)时，会降低整个混合溶液(A液及B液)的反应温度。因此，在混合A液及B液前，加热B液的温度可以是大于320℃或小于320℃。另，上述混合A液与B液后的反应温度较佳可以是约290℃，且持温约60分钟。
图1显示根据本发明的纳米晶体与有机分子所形成的结构的示意图。在图1中，可以发现Zn0.8Cd0.2S的量子点10是被例如是三辛基氧化膦的有机分子20所包覆，使得可保护Zn0.8Cd0.2S量子点避免氧化，且更容易溶于有机溶剂之中。再者，值得一提的是，上述有机分子20是利用键结的方式形成于量子点10的表面上。
另外，上述所制得的Zn0.8Cd0.2S量子点的粒径小于10纳米(nm)，较佳是小于5纳米(nm)。由于此纳米晶体具有纳米等级(nano-scaling)的尺寸，使得其具有量子局限效应(quantum confinement effect)。因此，可以使载子(carrier)在量子点内再复合(recombination)效率提高。故，本发明实施例1的纳米晶体具有相对较高的发光效率。
在制备完上述Zn0.8Cd0.2S量子点之后。接着，可以利用热甲醇纯化后，且再将Zn0.8Cd0.2S量子点溶于正己烷溶液中，以待后续的鉴定步骤。
Zn0.8Cd0.2S的鉴定
在完成上述Zn0.8Cd0.2S量子点的制备后，接着，利用能量分散光谱(EnergyDispersive Spectrometer，简称EDS)、X光衍射仪(X-Ray Diffraction Meter，简称XDR)、穿透式电子显微镜(Transmission Electron Microcopy，简称TEM)及光激发光光谱图(photoluminescence spectrum，简称PL)鉴定此样品的性质。
图2显示利用穿透式电子显微镜拍摄上述Zn0.8Cd0.2S量子点所得的照片。如图2所示，可以发现，上述所制备的Zn0.8Cd0.2S量子点的粒径约小于5纳米，且其各Zn0.8Cd0.2S量子点的粒径分布十分均匀。另，此影像显示此Zn0.8Cd0.2S量子点为单晶。由于此Zn0.8Cd0.2S量子点具有纳米等级，故亦可称为纳米晶体。
图3显示上述Zn0.8Cd0.2S纳米晶体的能量分散光谱图。由此能量分散光谱图的分析结果，可知上述制备的样品，除了Zn、Cd及S元素讯号外，同时具有很强的P元素讯号。据图2、3所示，推测上述制备的样品是一包含Zn、Cd及S元素的三元化合物，且在此样品的表面更包覆三辛基氧化膦的有机分子。另，在能量分散光谱图显示的Cu及C等其它元素的讯号，是于检测过程中镀碳铜网的成分，在此并不再详述。
图4为上述Zn0.8Cd0.2S量子点的X光衍射图。由此X光衍射图的分析结果，显示上述所制备的样品在纯ZnS及纯CdS之间，具有衍射峰。由此推测，上述所制备的样品的结构是介于ZnS与CdS间的合金。
图5为Zn0.8Cd0.2S量子点的光激发光光谱图。在图5中，是分别以波长365纳米及400纳米的光激发此Zn0.8Cd0.2S量子点。可以发现，此Zn0.8Cd0.2S量子点的光激发光的波长是介于400～750纳米之间的白光。因此，根据本发明实施例1的方式可制得一白光量子点。
根据以上鉴定结果，可知使用本发明实施例1的方式，可制得具有发射白光的Zn0.8Cd0.2S量子点。另外，在此Zn0.8Cd0.2S量子点的表面上形成有机分子，且此有机分子更包覆此Zn0.8Cd0.2S的纳米晶体。
另外，图6显示Zn0.8Cd0.2S量子点的穿透式电子显微镜照片。与前述制备方法不同的是，在图6中的Zn0.8Cd0.2S量子点，是使用十二胺来取代十六胺的共溶剂所制得的Zn0.8Cd0.2S量子点的实验例。由图6所示，可知使用十二胺所制备的Zn0.8Cd0.2S量子点的粒径小于3纳米，且此Zn0.8Cd0.2S量子点具有均匀的粒径分布。
图7显示使用十二胺作为共溶剂所制备的Zn0.8Cd0.2S量子点的光激发光光谱图。由此可知，使用十二胺作为共溶剂所制备的Zn0.8Cd0.2S量子点的发光波长介于400～750纳米的白光之间。
实施例2---Zn0.5Cd0.5S量子点的制备与鉴定
Zn0.5Cd0.5S量子点的制备
首先，取0.0481克的硫粉置于真空环境中，以去除硫粉中所吸附的水气。接着，在真空或充满惰气的环境下，加入4毫升的例如十八碳烯的有机溶剂，以制备例如十八碳烯硫的含硫有机溶液(A液)。在实施例2中，此含硫有机溶液的制备方法可以是与实施例1相似，故在此不再详细说明。
接着，制备一均质溶液(B液)。在此实施例中，均质溶液的制备步骤是与实施例1相似。因此，在此仅简述实施例2的Zn0.5Cd0.5S量子点的制备。
首先，取0.0122克的氧化锌与0.0193克的氧化镉，置放于三颈瓶内，且在充满惰气的环境下，加热120℃，以去除水气约20分钟。之后，降至室温。接着，先加入0.6828克的硬脂酸，且升温至230℃，即可得一鳌合物。然后，降至室温，再加入5.82克的十六胺及5.82克的三辛基氧化膦于三颈瓶内，且搅拌约5分钟。接着，升温至320℃，以制备一澄清的均质溶液(B液)。
之后，如同实施例1所述，将上述十八碳烯硫溶液(A液)加入三颈瓶内，且在温度约290℃下，与均质溶液(B液)反应约1分钟，即制得实施例2的Zn0.5Cd0.5S量子点。此Zn0.5Cd0.5S量子点的表面是包覆一有机分子，以保护此量子点避免氧化。再者，Zn0.5Cd0.5S量子点的粒径是小于5纳米。
可以了解的是，在实施例2中的反应试剂，当然也可以使用实施例1公开的化合物取代。
Zn0.5Cd0.5S的鉴定
在完成上述Zn0.5Cd0.5S量子点的制备后，接着，以X光衍射仪(X-RayDiffraction Meter，简称XDR)、穿透式电子显微镜(Transmission ElectronMicrocopy，简称TEM)及光激发光光谱图(photoluminescence spectrum，简称PL)鉴定此样品的性质。
图8为利用穿透式电子显微镜拍摄上述Zn0.5Cd0.5S量子点所得的照片。如图8所示，可以发现，上述所制得的Zn0.5Cd0.5S量子点的粒径约小于5纳米，且其各Zn0.5Cd0.5S量子点的粒径分布十分均匀。另，此影像显示此Zn0.5Cd0.5S量子点为单晶。由于此Zn0.5Cd0.5S纳米晶体具有纳米等级，使得具有量子局限效应(quantum confinement effect)。因此，本发明实施例2的Zn0.5Cd0.5S纳米晶体具有相对较高的发光效率。
图9为上述Zn0.5Cd0.5S量子点的X光衍射图。由此X光衍射图的分析结果，显示上述所制备的样品在纯ZnS及纯CdS之间，具有衍射峰。由此推测，上述所制备的样品的结构是介于ZnS与CdS间的合金。再者，在图9中，同样有三辛基氧化膦的衍射峰，其显示Zn0.5Cd0.5S量子点的表面上形成有三辛基氧化膦的有机分子，且此有机分子更包覆此量子点。
图10为Zn0.5Cd0.5S量子点的光激发光光谱图。在图10中，是分别以波长365纳米及400纳米的光激发此Zn0.5Cd0.5S量子点。可以发现，此Zn0.5Cd0.5S量子点的光激发光的波长是介于400～800纳米之间的白光。因此，根据本发明实施例2的方式可制得一可发射白光波长段的量子点。
综合以上可知，依据实施例2的方式所制得的Zn0.5Cd0.5S量子点的表面是包覆一有机分子，且此Zn0.5Cd0.5S的量子点可发射白光。
实施例3---Zn0.9Cd0.1S量子点的制备与鉴定
依据实施例1的制备方法，且调配反应试剂间的摩尔比，以制备Zn0.9Cd0.1S量子点。相较上述实施例，此实施例3中，含硫有机溶液与鳌合物溶液的反应时间约30分钟。也就是说，在此实施例3中，在290℃下，混合含硫有机溶液与鳌合物溶液，且持温反应约30分钟。
接着，利用穿透式电子显微镜(Transmission Electron Microcopy，简称TEM)及光激发光光谱图(photoluminescence spectrum，简称PL)来鉴定此样品的性质。
图11显示实施例3的Zn0.9Cd0.1S量子点的穿透式电子显微镜照片。可以发现，上述所制得的Zn0.9Cd0.1S量子点的粒径约小于5纳米，且其各Zn0.9Cd0.1S量子点的粒径分布十分均匀。
图12为Zn0.9Cd0.1S量子点的光激发光光谱图。在图12中，是分别以波长365纳米及400纳米的光激发此Zn0.9Cd0.1S量子点。可以发现，此Zn0.9Cd0.1S量子点的光激发光的波长是介于400～800纳米之间的白光。因此，根据本发明实施例3的方式可制得一可发射白光波长段的量子点。
综合以上可知，依据实施例3的方式所制得的Zn0.9Cd0.1S量子点可发射具有涵盖波长约400～800纳米的白光，且此Zn0.9Cd0.1S量子点的表面是包覆一有机分子。
实施例4---Zn0.7Cd0.3S量子点的制备与鉴定
依据上述制备步骤，调配反应试剂间不同的摩尔比，以制备实施例4的Zn0.7Cd0.3S量子点。且在此实施例4中，分别再以不同的反应时间制备Zn0.7Cd0.3S量子点的纳米晶体。
在反应时间为5分钟的实验例中，将上述含硫有机溶液混合鳌合物溶液，且在约290℃下，反应约5分钟，即制得第一实验例的Zn0.7Cd0.3S量子点(后称Zn0.7Cd0.3S-5量子点)。而，在反应时间为10分钟的实验中，在混合上述含硫有机溶液及鳌合物溶液后，在290℃下，反应约10分钟，即制得此第二实验例的Zn0.7Cd0.3S量子点(后称Zn0.7Cd0.3S-10量子点)。
图13显示此实施例4的第一实验例的Zn0.7Cd0.3S量子点的光激发光光谱图。在图13中，以波长为365纳米的光激发反应时间5分钟的Zn0.7Cd0.3S量子点，可以发现，Zn0.7Cd0.3S-5量子点会发射出波长范围400～800纳米的白光。图14显示此实施例4的第二实验例的Zn0.7Cd0.3S量子点的光激发光光谱图。在图14中，分别以波长为365纳米及400纳米的光激发反应时间10分钟的Zn0.7Cd0.3S量子点，可以发现，Zn0.7Cd0.3S-10量子点会发射出波长范围400～800纳米的白光。
据此，实施例4所制备的Zn0.7Cd0.3S量子点确可发射波长范围约400～800纳米的白光。
实施例5---Zn0.6Cd0.4S量子点的制备与鉴定
依据上述实施例1的制备步骤，调配反应试剂间不同的摩尔比，以制备实施例5的Zn0.6Cd0.4S量子点。且在此实施例5中，分别再以不同的反应时间制备Zn0.6Cd0.4S量子点的纳米晶体。
如同实施例4，此实施例5分别包括反应时间为5分及反应时间10分钟的实验例。图15显示此实施例5中第一实验例的反应时间5分钟的Zn0.6Cd0.4S量子点的光激发光光谱图。在图15中，是分别以波长365纳米及400纳米的光激发第一实验例的Zn0.6Cd0.4S量子点，可以发现，Zn0.6Cd0.4S量子点可发射波长范围介于400～800纳米的白光。而，在图16中，分别以波长为365纳米及400纳米的光激发反应时间10分钟的Zn0.6Cd0.4S量子点，可以发现，Zn0.6Cd0.4S量子点会发射出波长范围400～800纳米的白光。
综合以上，依据本发明实施例所制备的Zn1-xCdxS(0＜x＜长范围介于400～800纳米的可见光，且其粒径更小于10纳米。此外，在Zn1-xCdxS量子点的表面上形成有机分子，且此有机分子是包覆此量点子，以保护Zn1-xCdxS量子点避免氧化，且可与有机溶剂兼容。再者，上述制备步骤(一次合成)相对较为简单，因此，也可降低制备成本。
另，由于Zn1-xCdxS量子点可被小于450纳米(紫外光)的光激发，且Zn1-xCdxS量子点具有宽广的激发光波段。因此，Zn1-xCdxS量子点可用来取代传统白光二极管中的荧光粉。
实施例6---Zn0.8Cd0.2S0.9Se0.1量子点的制备与鉴定
依据上述实施例1的方式，也可制备一具有四元合金的纳米晶体。相较于前述实施例，最大的不同在于A液的制备。
首先，将0.0433克去除水气的硫粉加入4毫升十八碳烯的有机溶剂中，且温度80℃下，经一超声波震荡，以制备十八碳烯硫。另，将0.0118克去除水气的硒(selenium，简称Se)溶于0.2毫升三辛基膦及0.8毫升正己烷的有机溶剂中，且在室温下，以超声波震荡，即可获得一含硒有机溶液。之后，将上述含硫有机溶液与含硒有机溶液混合，而得一含硫及含硒的有机溶液，即A液。
接着，制备与实施例1相似摩尔比的均质溶液(B液)后，将此均质溶液加温至320℃。之后，将A液混合B液，且在290℃下，反应约10分钟，以制得Zn0.8Cd0.2S0.9Se0.1量子点。
可以了解的是，本实施例的反应试剂，当然也可以使用实施例1所述的反应试剂。此外，本实施例中的均质溶液(B液)，当然也可以使用与上述实施例相似摩尔比的均质溶液，且调配A液中硫与硒间不同的摩尔比，以制备各种不同比例的四元合金的量子点。
图17显示Zn0.8Cd0.2S0.9Se0.1量子点的光激发光光谱图。在图17中，是分别以波长365纳米及400纳米的光激发Zn0.8Cd0.2S0.9Se0.1量子点。可以发现，Zn0.8Cd0.2S0.9Se0.1量子点可发射波长范围介于400～700纳米的白光。
综合以上，本实施例中所制备的四元合金量子，其具有一化学式：
Zn1-xCdxS1-ySey，且较佳0＜x＜1，而0＜y＜1。此外，上述Zn1-xCdxS1-ySey量子点通过365纳米或400纳米的光激发后，确实可发射波长介于400～700纳米的白光。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定的为准。

Claims (17)

1.一种白光量子点的制备方法，其中该白光量子点的化学式为ZnxCd1-xA，A＝S，0＜x＜1，且该白光量子点的制作方法，包括：
(a)制备一含硫有机溶液；
(b)将一含镉前驱物及一含锌前驱物混于一有机酸中，以制得一鳌合物，且将此鳌合物溶于一共溶剂之中，即得到一均质溶液，其中该有机酸包含硬脂酸、月桂酸或油酸，该共溶剂包含膦脂类和有机胺类；以及
(c)混合该含硫有机溶液及该均质溶液，即可制得一ZnxCd1-xA量子点。
2.根据权利要求1所述的白光量子点的制备方法，其特征在于，制备该含硫有机溶液，包括将硫粉溶于一包含十八碳烯、三辛基膦、三丁基膦或二辛基胺的有机溶剂中。
3.根据权利要求1所述的白光量子点的制备方法，其中该含硫有机溶液包含十八碳烯硫溶液、三辛基膦硫溶液、三丁基膦硫溶液或二辛基胺硫溶液。
4.根据权利要求2所述白光量子点的制备方法，其特征在于，制备该含硫有机溶液，还包括于40℃～80℃下，经一超声波震荡处理20～40分钟。
5.根据权利要求1所述的白光量子点的制备方法，其特征在于，该含镉前驱物包含氧化镉、醋酸镉或二甲基镉。
6.根据权利要求1所述的白光量子点的制备方法，其特征在于，该含锌前驱物包含氧化锌、醋酸锌、硬脂酸锌或二乙基锌。
7.根据权利要求1所述的白光量子点的制备方法，其特征在于，该磷脂类包含三辛基氧化膦。
8.根据权利要求1所述的白光量子点的制备方法，其特征在于，该有机胺类包含十二胺或十六胺。
9.根据权利要求1所述的白光量子点的制备方法，其特征在于，在制备该鳌合物溶液的步骤中，还包括进行一搅拌步骤。
10.根据权利要求1所述的白光量子点的制备方法，其特征在于，在(c)步骤的反应温度范围介于250℃～350℃之间。
11.根据权利要求1所述的白光量子点的制备方法，其特征在于，在(c)步骤的反应时间介于1秒钟～120分钟之间。
12.根据权利要求1所述的白光量子点的制备方法，其特征在于，该ZnxCd1-xA量子点的粒径是小于10纳米。
13.根据权利要求1所述的白光量子点的制备方法，其特征在于，该ZnxCd1-xA量子点通过一光激发波长小于或等于450纳米的光所激发的光激发发光波长介于400～800纳米之间。
14.根据权利要求1所述的白光量子点的制备方法，其特征在于，该白光量子点的化学式ZnxCd1-xA中，A＝S1-ySey，0＜y＜1，所述制备方法的步骤(a)还包含：
将该含硫有机溶液混合一含硒有机溶液，以制得一含硫及含硒的有机溶液；以及
所述制备方法的步骤(c)为混合该含硫及含硒的有机溶液于该均质溶液，制得ZnxCd1-xA量子点。
15.根据权利要求14所述的白光量子点的制备方法，其特征在于，该含硒有机溶液是通过添加硒粉于三辛基膦及正己烷的有机溶剂中，以制备该含硒有机溶液。
16.根据权利要求15所述的白光量子点的制备方法，其特征在于，制备该含硒有机溶液，还包含在室温下，进行一超声波震荡处理。
17.根据权利要求14所述的白光量子点的制备方法，其特征在于，在混合该含硫及含硒的有机溶液于该均质溶液的步骤，其反应温度范围介于250℃～350℃之间。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201321332A (zh) * 2011-11-29 2013-06-01 Ind Tech Res Inst 螢光基板與其形成方法
CN102676174B (zh) * 2012-06-01 2013-11-06 广东普加福光电科技有限公司 CdZnSeS量子点的制备方法
KR102243668B1 (ko) * 2012-08-29 2021-04-26 주식회사 동진쎄미켐 백색 발광 양자점
CN103700785B (zh) 2013-12-09 2016-01-13 京东方科技集团股份有限公司 空心的白色复合量子点的制备方法、显示面板和显示装置
CN104017573B (zh) * 2014-06-26 2015-12-09 南京琦光光电科技有限公司 一种近紫外光激发的白光led用量子点混晶及制备方法
TWI647173B (zh) * 2015-04-15 2019-01-11 國立虎尾科技大學 白光硒化鎘奈米晶的製備方法及使用白光硒化鎘奈米晶之白光發光裝置
CN106497546B (zh) * 2016-09-22 2018-12-28 纳晶科技股份有限公司 白光量子点组合物及其制备方法
CN108333839A (zh) * 2018-02-09 2018-07-27 深圳市华星光电技术有限公司 一种液晶显示面板及其制作方法、显示装置、框胶混合物

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1403379A (zh) * 2002-10-10 2003-03-19 武汉大学 CdSe/CdS或CdSe/ZnS核/壳型量子点的制备方法
CN1459632A (zh) * 2002-05-22 2003-12-03 吉林大学 一种用于免疫学检测的复合荧光纳米粒子及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1459632A (zh) * 2002-05-22 2003-12-03 吉林大学 一种用于免疫学检测的复合荧光纳米粒子及其制备方法
CN1403379A (zh) * 2002-10-10 2003-03-19 武汉大学 CdSe/CdS或CdSe/ZnS核/壳型量子点的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Xinhua Zhong et al.Alloyed ZnxCd1-xS Nanocrystals with Highly Narrow Luminescence Spectral Width.《Journal of American Chemical Society》.2003,第125卷13559-13563. *

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