CN103952137A - 一种白光量子点材料及制备方法 - Google Patents

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张卓磊
张颖
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Abstract

本发明的一种白光量子点材料及制备方法属于半导体照明技术领域。以Cu掺杂的InP量子点为核，在核的基础上包覆ZnSe+ZnS隔离层，以隔绝内外电子空穴波函数的扩散，然后再包覆InP量子壁层和ZnSe+ZnS宽带隙钝化保护层以提高量子点的化学稳定性和增强荧光量子效率，最终量子点为Cu：InP/ZnSeZnS/InP/ZnSeZnS结构。本发明的量子点材料具有连续宽谱白光，具有较高的荧光量子效率和较高的显色指数，光色在空间分布均匀。本发明的量子点材料可以通过调控不同的InP内核尺寸和InP量子壁的厚度来调节不同的色度坐标和色温，同时具有优异的光热稳定性，且绿色环保，具有巨大的应用价值。

Description

一种白光量子点材料及制备方法
技术领域
本发明属于半导体照明技术领域，涉及一种生成白光的方法，更具体地说是涉及一种适用于蓝光LED的低毒性白光量子点材料及其制备应用。
背景技术
在照明领域，白光发光二级管(LED)的出现是照明产业的第三次革命。其耗电量低、发热量小、使用寿命长，响应速度快、环保，可平面封装以及产品易于轻薄化、小型化。目前白光LED据发光形式分有三种，即多芯片组合型LED，紫光光转换型LED，蓝光光转化型LED。但是多芯片组合型LED由于红绿蓝三色LED芯片量子效率不同，各自温度和驱动电流变化不一样，随时间衰减不同，输出白光色度不稳定，封装结构比较复杂，电路实现较困难，成本高。紫光光转换型LED光通量和发光效率高，色温可调，但是高发光效率的紫外/近紫外LED芯片不易制作，价格相对昂贵，而且封装材料在紫外光的照射下容易老化，寿命缩短，最重要的是存在紫外线泄漏的安全隐患,不能应用于室内照明。而蓝光光转化型LED拥有紫光转换型LED的优点，同时成本较低，适合规模化生产，是目前应用范围最广的LED。
在传统的蓝光光转化型LED光转化材料中，掺铈钇铝石榴石荧光粉由于光谱中缺少红光成份,所产生的白光偏冷，一般显色指数较低,难以得到低色温高显色性的白光，而且由于其具有较大的粒子尺寸，很容易在LED中出现光散射和反射现象，极大地降低了器件的发光效率和能源转化效率。量子点作为新一代发光材料，具有较高的荧光量子效率，且化学稳定性和抗光氧化能力更强，消光系数更大，发光范围可以从调节尺寸大小获得，而且量子点尺寸一般小于10nm，受光散射而导致的能量消耗更小，沉积膜也更均匀。
目前的纯量子点蓝光光转化材料集中在II-VI族中CdS，CdSe，CdTe等镉硫属化合物，例如，通过红，绿，蓝三种不同尺寸的镉硫属量子点粒子的混合来获得白光，或者采用魔幻尺寸的CdSe量子点通过本征和表面态发光获得白光，也有采用过渡金属元素Mn,Cu掺杂CdS发光获得白光。但是，镉硫属化合物获得的白光光色空间分布不均匀，同时光谱呈间断状态，显色指数较低。同时，镉元素对人体具有极大地危害，镉会对呼吸道产生刺激，可造成化学性肺炎，镉化合物不易被肠道吸收，但可经呼吸被体内吸收，积存于肝或肾脏造成危害，尤以对肾脏损害最为明显，表现为肾小管回收功能障碍，还可导致骨质疏松和软化，严重的可造成死亡。这些危害限制了含镉LED的大规模应用。
综上所述，现有的量子点白光材料具有一定的局限性，存在难以解决的问题和缺陷，技术有待创新和改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种能够满足绿色照明要求的高显色指数的白光量子点材料及其制备方法。
本发明的技术问题可通过以下技术方案解决：
一种白光量子点材料，其结构有Cu掺杂的InP量子点核、ZnSe+ZnS隔离层、InP纳米晶壳层和ZnSe+ZnS保护层，所述的Cu掺杂的InP量子点核是尺寸为1.8nm～3nm(荧光峰位为580nm～650nm)的Cu掺杂的InP量子点，所述的ZnSe+ZnS隔离层是1层ZnSe和2层ZnS，所述的InP纳米晶壳层是1～3层InP(荧光峰位从490nm到580nm)，所述的ZnSe+ZnS保护层是1层ZnSe和2层ZnS。
所述的Cu掺杂的InP量子点核中的Cu掺杂量优选为按摩尔比Cu:P＝1:10。
一种白光量子点材料的制备方法，有Cu掺杂的InP量子点核溶液的制备、ZnSe+ZnS隔离层的包覆、InP纳米晶壳层的包覆和ZnSe+ZnS保护层的包覆的工艺过程；
所述的Cu掺杂的InP量子点核溶液的制备过程是，首先将醋酸铟与十四酸加入到十八烯中，升温至80℃抽真空通氮气，其中醋酸铟与十四酸的摩尔比为1：2.5～4.25，十八烯的用量为每摩尔醋酸铟使用25升，然后升温至188℃，注入浓度为1mol/L的磷的阴离子前体溶液，注入的磷与醋酸铟的摩尔比为1:2，降温至178℃，保持10分钟再降温到100℃，注入浓度为0.02mol/L的十四酸铜的十八烯溶液，升温至150℃保持20分钟，得到Cu掺杂的InP量子点(记为Cu：InP)核溶液；
所述的十四酸铜与磷的用量比例优选为按摩尔比Cu:P＝1:10；
所述的ZnSe+ZnS隔离层的包覆过程是，首先将Cu掺杂的InP量子点核溶液维持在150℃，按壳层组分投料，先注入一层用量的锌的阳离子前体溶液，升温至220℃反应30分钟，再注入一层用量的硒的阴离子前体溶液，反应30分钟；此后保持220℃，重复2次交替注入一层用量的锌的阳离子前体溶液和硫的阴离子前体溶液并各反应30分钟，形成1层ZnSe隔离层和2层ZnS隔离层；然后将反应体系降至室温，加入体积比为1:10的氯仿和丙酮的混合溶剂使量子点沉淀，再离心分离，得到提纯的ZnSe+ZnS包覆的Cu掺杂的InP纳米晶量子点(记为Cu：InP/ZnSeZnS)；
所述的InP纳米晶壳层的包覆过程是，将提纯的ZnSe+ZnS包覆的Cu掺杂的InP纳米晶量子点分散到十八烯中，十八烯的用量为每摩尔ZnSe+ZnS包覆的Cu掺杂的InP纳米晶量子点使用25升，升温至80℃抽真空通氮气，再升温至120℃，按壳层组分投料，先加入一层计算用量的磷的阴离子前体溶液，升温至180℃反应30分钟，再注入一层计算用量的铟的阳离子前体溶液反应30分钟，此后保持180℃，重复0～2次交替注入一层用量的磷的阴离子前体溶液和铟的阳离子前体溶液并各反应30分钟，总共形成1～3层的InP纳米晶壳层，得到先包覆ZnSe+ZnS再包覆InP的Cu掺杂的InP纳米晶量子点(记为Cu：InP/ZnSeZnS/InP)溶液；
所述的ZnSe+ZnS保护层的包覆过程是，首先将先包覆ZnSe+ZnS再包覆InP的Cu掺杂InP纳米晶量子点溶液维持在150℃，按壳层组分投料，先注入一层计算用量的锌的阳离子前体溶液，升温至220℃反应30分钟，再注入一层计算用量的硒的阴离子前体溶液反应30分钟；此后保持220℃，重复2次交替注入一层用量的锌的阳离子前体溶液和硫的阴离子前体溶液并各反应30分钟，形成1层ZnSe保护层和2层ZnS保护层，将最终的反应体系冷却到室温，加入体积比为1:10的氯仿和乙醇的混合溶剂使量子点沉淀，再离心分离，得到提纯的绿色环保白光量子点材料(记为Cu：InP/ZnSeZnS/InP/ZnSeZnS)。
本发明中的所有包覆过程，在包覆每一层时，按壳层组分投料用量的计算可参考文献Chem.Mater.2010,22,1439。
所述的锌的阳离子前体溶液优选浓度为lmol/L的硬脂酸锌的十八烯溶液；所述的铟的阳离子前体溶液优选每摩尔十四酸铟溶解在0.49升三丁基磷和0.51升十八烯混合溶剂中得到的溶液；所述的硫的阴离子前体溶液优选浓度为lmol/L的单质硫的十八烯溶液；所述的硒的阴离子前体溶液优选每摩尔单质硒溶于0.49升三丁基磷和0.51升十八烯混合溶剂中得到的溶液；所述的磷的阴离子前体溶液优选每摩尔三-(三甲基硅基)磷溶解在0.45升辛胺和0.55升十八烯的混合溶剂中得到的溶液。
本发明制备的白光量子点在蓝光LED中的应用的具体过程：制备好的白光量子点溶于氯仿配置成质量浓度为10％的溶液，振荡直至呈澄清状态。加入到1g环氧树脂固化剂组分B中，先进行搅拌使之均匀混合，再超声15分钟，待混合物混合均匀后，将此混合物与环氧树脂组分A按质量比1:2混合，用超声处理使之均匀混合并在真空条件下除去原溶液中的氯仿，随后取混合物约100μL滴于LED芯片上并合上保护罩，在120℃条件下固化，制备出白光LED。
本发明基于能带工程理论构建了不同材料组成的核壳结构量子点，中间隔离层为ZnSe+ZnS材料，由于两者均具有较宽的禁带宽度，能够很好地隔离内核InP和壁层InP的电子和空穴波函数，使两者发光互不影响。同时，ZnSe的晶格比ZnS的晶格相对于InP的晶格匹配度更高，晶格缺陷更少，而且InP/ZnSe/ZnS结构的禁带宽度呈逐渐扩大趋势，因此大大提高了荧光量子效率。
本发明基于能带工程理论构建了适用于蓝光LED的绿色环保白光量子点材料及其制备方法，具有以下有益效果：
1、本发明制备的量子点材料尺寸均一，单分散性较好，具有较强的化学稳定性和抗氧化能力，同时具有较大的消光系数。较小的尺寸(小于8nm)也使材料在器件中的光反射和散射现象更少。
2、本发明制备的量子点材料是连续宽谱白光，具有较高的显色指数。
3、本发明制备的量子点材料属于单粒子单色基团白光系统，白光光色相对于混合基团发光在空间分布上更均匀。
4、本发明制备的量子点材料白光色温及色度坐标均可通过改变InP内核尺寸，外壁InP厚度，以及内核掺Cu量进行调节，所有白光光区内的白光材料均可制备。
5、利用本发明的白光量子点材料制备的白光量子点LED具有较优异的热稳定性能，在一定温度范围内无光色畸变现象。
6、利用本发明的白光量子点材料制备的白光量子点LED具有较好的光稳定性，在长时间的蓝光激发下仍然具有非常好的光稳定性，在长时间下无光色畸变现象。
7、本发明的白光量子点材料及其制备的蓝光LED与当前量子点白光材料及其蓝光LED相比，不含镉等有毒元素，绿色环保，具有巨大的应用价值。
附图说明
图1是本发明不同尺寸Cu：InP内核结构所能调节的荧光光谱范围。
图2是本发明不同厚度InP量子壁层所能调节的荧光光谱范围。
图3是实施例1制备的尺寸为1.8nm的Cu掺杂InP内核的电镜照片
图4是按实施例1、5、6、9的顺序制备的总尺寸为6.0nm的Cu：InP/ZnSeZnS/InP/ZnSeZnS结构的量子点的电镜照片。
图5是按实施例1、5、6、9、10的顺序制备的蓝光LED生成的白光色度坐标在(0.35，0.35)，显色指数达到90以上的电致荧光光谱。
图6是CIE1931色度图，图中虚线圈为利用本发明的白光量子点材料制备的LED能够生成的色度范围。
具体实施方式
配制各种阴、阳离子前体注入液(即前体溶液)可以按下述过程进行：取10毫摩尔的硬脂酸锌及10毫升的十八烯混合，抽真空通氮气加热至200℃溶解，得到1mol/L的Zn的阳离子前体注入液；取10毫摩尔的硫粉及10毫升十八烯混合，抽真空通氮气加热至140℃溶解，制得lmol/L的S的阴离子前体注入液；取10毫摩尔的硒粉，与11毫摩尔(4.9毫升)TOP(三辛基磷)以及5.1毫升的十八烯混合，抽真空通氮气加热到50℃溶解，得到1mol/L的Se的阴离子前体注入液；取10毫摩尔的十四酸铟与11毫摩尔(4.9毫升)TOP(三辛基磷)以及5.1毫升的十八烯，抽真空通氮气加热至220℃溶解，得到1mol/L的In的阳离子前体注入液；取10毫摩尔三-(三甲基硅基)磷溶解在0.45毫升辛胺和0.55毫升十八烯的混合溶剂中得到1mol/L的P的阴离子前体注入液；取0.2毫摩尔的十四酸铜及10毫升的十八烯混合，抽真空通氮气加热至130℃溶解，得到0.02mol/L的十四酸铜的十八烯溶液。
以下通过五个部分的实施例具体说明本发明绿色环保白光量子点材料的制备方法及应用：
第一部分：制备不同尺寸的InP量子点及Cu掺杂(实施例1～4)：
实施例1：
制备Cu掺杂InP量子点：取0.4毫摩尔醋酸铟与1毫摩尔的十四酸加入到10毫升十八烯中，升温至80℃，抽真空后，在氮气保护下升温至188℃，注入0.2毫升浓度为1mol/L磷的阴离子前体溶液，自然降温至178℃，保持温度178℃反应10分钟即可得到尺寸为1.8nm的InP量子点。
然后，进行Cu掺杂：将制备好的InP量子点降温到100℃，向体系中滴入总量为1毫升浓度为0.02mol/L的十四酸铜的十八烯溶液，再升温至150℃，保持温度20分钟即可得到Cu掺杂的InP量子点核溶液，掺Cu量为按摩尔比Cu:P＝1:10，荧光峰位置在600nm。
实施例2：
制备Cu掺杂InP量子点：取0.4毫摩尔醋酸铟与1.2毫摩尔的十四酸加入到5毫升十八烯中，升温至80℃，抽真空后，在氮气保护下升温至188℃，注入0.2毫升浓度为1mol/L磷的阴离子前体溶液，自然降温至178℃，保持温度178℃反应10分钟即可得到尺寸为2.2nm的InP量子点。
然后，进行Cu掺杂：将制备好的InP量子点直接降温到100℃，向体系中滴入总量为1毫升浓度为0.02mol/L的十四酸铜的十八烯溶液，再升温至150℃，保持温度20分钟即可得到Cu掺杂的InP量子点核溶液，掺Cu量为按摩尔比Cu:P＝1:10，荧光峰位置在630nm。
实施例3：
制备Cu掺杂InP量子点：取0.4毫摩尔醋酸铟与1.5毫摩尔的十四酸加入到5毫升十八烯中，升温至80℃，抽真空后，在氮气保护下升温至188℃，注入0.2毫升浓度为1mol/L磷的阴离子前体溶液，自然降温至178℃，保持温度178℃反应10分钟即可得到尺寸为2.6nm的InP量子点。
然后，进行Cu掺杂：将制备好的InP量子点直接降温到100℃，向体系中滴入总量为1毫升浓度为0.02mol/L的十四酸铜的十八烯溶液，再升温至150℃，保持温度20分钟即可得到Cu掺杂的InP量子点核溶液，掺Cu量为按摩尔比Cu:P＝1:10，荧光峰位置在660nm。
实施例4：
制备Cu掺杂InP量子点：取0.4毫摩尔醋酸铟与1.7毫摩尔的十四酸加入到5毫升十八烯中，升温至80℃，抽真空后，在氮气保护下升温至188℃，注入0.2毫升浓度为1mol/L磷的阴离子前体溶液，自然降温至178℃，保持温度178℃反应10分钟即可得到尺寸为3nm的InP量子点。
然后，进行Cu掺杂：将制备好的InP量子点直接降温到100℃，向体系中滴入总量为1毫升浓度为0.02mol/L的十四酸铜的十八烯溶液，再升温至150℃，保持温度20分钟即可得到Cu掺杂的InP量子点核溶液，掺Cu量为按摩尔比Cu:P＝1:10，荧光峰位置在700nm。
第二部分：包覆ZnSe+ZnS隔离层及提纯(实施例5)
实施例5：
将实施例1～4任一实施例制备的Cu掺杂的InP量子点核溶液维持到150℃，按照投料量计算核溶液所需要的包覆用量，注入一层用量的浓度为1mol/L的Zn的阳离子前体溶液，将反应温度升至220℃生长量子点壳层30分钟，再注入一层用量的浓度为1mol/L的Se的阴离子前体溶液，反应30分钟，包覆1层ZnSe。此后，保持220℃重复2次交替注入Zn前体溶液和S前体溶液并各反应30分钟，共包覆2层ZnS，得到结构为Cu：InP/ZnSeZnS的量子点溶液。在包覆ZnSe时Zn和Se的前体溶液的用量均为0.12毫升；在包覆第一层和第二层ZnS时，Zn和S的前体溶液用量均为：第一层0.16毫升，第二层0.24毫升。
将Cu：InP/ZnSeZnS的量子点溶液温度降至室温，加入1毫升氯仿和10毫升丙酮的混合溶剂使量子点沉淀，然后用每分钟4000转的转速离心分离20分钟，得到提纯的Cu：InP/ZnSeZnS量子点。
第三部分：包覆InP纳米晶量子壁层(实施例6-8)
实施例6：
将实施例5制备的Cu：InP/ZnSeZnS量子点(0.2mmol)分散到5毫升的十八烯中并放入三颈烧瓶，升温到80℃，抽真空通氮气反复三次，升温至120℃，加入一层计算量的浓度为lmol/L的P的阴离子前体溶液，升温至180℃生长壳层30分钟，再注入浓度为lmol/L的In的阳离子前体溶液，生长30分钟，得到结构为Cu:InP/ZnSeZnS/InP的量子点，壁层荧光峰位置在490nm。阳、阴离子前体溶液的用量均为0.3毫升。
实施例7：
将实施例5制备的核壳结构的量子点(0.2mmol)分散到5毫升的十八烯中并放入三颈烧瓶，升温到80℃，抽真空通氮气反复三次，升温至120℃，加入一层计算量的浓度为lmol/L的P的阴离子前体溶液，升温至180℃生长壳层30分钟，再注入浓度为lmol/L的In的阳离子前体溶液，生长30分钟，此后保持180度交替注入阳、阴离子前体溶液并各保持30分钟，总共包覆2层InP材料得到结构为Cu:InP/ZnSeZnS/InP的量子点，壁层荧光峰位置在530nm。阳、阴离子前体溶液的用量均为：第一层0.3毫升，第二层0.46毫升。
实施例8：
将实施例5制备的核壳结构的量子点(0.2mmol)分散到5毫升的十八烯中并放入三颈烧瓶，升温到80℃，抽真空通氮气反复三次，升温至120℃，加入一层计算量的浓度为lmol/L的P的阴离子前体溶液，升温至180℃生长壳层30分钟，再注入浓度为lmol/L的In的阳离子前体溶液，生长30分钟，此后保持180℃再反复2次交替注入阳、阴离子前体溶液并各保持30分钟，总共包覆3层InP材料得到结构为Cu:InP/ZnSeZnS/InP的量子点，壁层荧光峰位置在560nm。阳、阴离子前体溶液的用量均为：第一层0.3毫升，第二层0.46毫升，第三层0.58毫升。
第四部分：包覆ZnSe+ZnS保护层及提纯(实施例9)
实施例9：
将实施例6-8任一实施例制备的Cu:InP/ZnSeZnS/InP量子点溶液维持到150℃，按照投料量计算核溶液所需要的包覆用量，注入一层用量的浓度为1mol/L的Zn的阳离子前体溶液，将反应温度升至220℃生长量子点壳层30分钟，再注入一层用量的浓度为1mol/L的Se的阴离子前体溶液，反应30分钟，包覆1层ZnSe。此后，保持220℃重复2次交替注入两种Zn前体和S前体溶液并各反应30分钟，共包覆2层ZnS，得到结构为Cu:InP/ZnSeZnS/InP/ZnSeZnS的量子点。在包覆ZnSe时Zn和Se的前体溶液的用量均为0.8毫升；在包覆第一层和第二层ZnS时，Zn和S的前体溶液用量均为：第一层1.2毫升，第二层1.6毫升。
将得到的Cu:InP/ZnSeZnS/InP/ZnSeZnS量子点溶液温度降至室温，加入1毫升氯仿和10毫升丙酮的混合溶剂使量子点沉淀，然后用每分钟4000转的转速离心分离20分钟，得到提纯的Cu：InP/ZnSeZnS/InP/ZnSeZnS量子点，即本发明的绿色环保白光量子点材料。
第五部分：本发明制备的绿色环保白光量子点材料在蓝光LED上的应用(实施例10)
实施例10：
将实施例9制备好的白光量子点溶于氯仿配置成质量浓度为10％的溶液，振荡直至呈澄清状态。加入到1g环氧树脂固化剂组分EP400B中，先进行搅拌使之均匀混合，再超声约15分钟，直到混合物透明。随后再将此混合物与环氧树脂组分EP400A按质量比1：2混合，将混合物用超声处理使之均匀混合并在真空条件下除去原溶液中的氯仿，随后取混合物约100μL滴于LED芯片上并合上保护罩，在120℃条件下固化，制备出白光LED。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种白光量子点材料，其结构有Cu掺杂的InP量子点核、ZnSe+ZnS隔离层、InP纳米晶壳层和ZnSe+ZnS保护层，所述的Cu掺杂的InP量子点核是尺寸为1.8nm～3nm的Cu掺杂的InP量子点，所述的ZnSe+ZnS隔离层是1层ZnSe和2层ZnS，所述的InP纳米晶壳层是1～3层InP，所述的ZnSe+ZnS保护层是1层ZnSe和2层ZnS。
2.根据权利要求1所述的一种白光量子点材料，其特征是，所述的Cu掺杂的InP量子点核中的Cu掺杂量为按摩尔比Cu:P＝1:10。
3.一种权利要求1所述的白光量子点材料的制备方法，有Cu掺杂的InP量子点核溶液的制备、ZnSe+ZnS隔离层的包覆、InP纳米晶壳层的包覆和ZnSe+ZnS保护层的包覆的工艺过程；
所述的Cu掺杂的InP量子点核溶液的制备过程是，首先将醋酸铟与十四酸加入到十八烯中，升温至80℃抽真空通氮气，其中醋酸铟与十四酸的摩尔比为1：2.5～4.25，十八烯的用量为每摩尔醋酸铟使用25升，然后升温至188℃，注入浓度为1mol/L的磷的阴离子前体溶液，注入的磷与醋酸铟的摩尔比为1:2，降温至178℃，保持10分钟再降温到100℃，注入浓度为0.02mol/L的十四酸铜的十八烯溶液，升温至150℃保持20分钟，得到Cu掺杂的InP量子点核溶液；
所述的ZnSe+ZnS隔离层的包覆过程是，首先将Cu掺杂的InP量子点核溶液维持在150℃，按壳层组分投料，先注入一层用量的锌的阳离子前体溶液，升温至220℃反应30分钟，再注入一层用量的硒的阴离子前体溶液，反应30分钟；此后保持220℃，重复2次交替注入一层用量的锌的阳离子前体溶液和硫的阴离子前体溶液并各反应30分钟，形成1层ZnSe隔离层和2层ZnS隔离层；然后将反应体系降至室温，加入体积比为1:10的氯仿和丙酮的混合溶剂使量子点沉淀，再离心分离，得到提纯的ZnSe+ZnS包覆的Cu掺杂的InP纳米晶量子点；
所述的InP纳米晶壳层的包覆过程是，将提纯的ZnSe+ZnS包覆的Cu掺杂的InP纳米晶量子点分散到十八烯中，十八烯的用量为每摩尔ZnSe+ZnS包覆的Cu掺杂的InP纳米晶量子点使用25升，升温至80℃抽真空通氮气，再升温至120℃，按壳层组分投料，先加入一层计算用量的磷的阴离子前体溶液，升温至180℃反应30分钟，再注入一层计算用量的铟的阳离子前体溶液反应30分钟，此后保持180℃，重复0～2次交替注入一层用量的磷的阴离子前体溶液和铟的阳离子前体溶液并各反应30分钟，总共形成1～3层的InP纳米晶壳层，得到先包覆ZnSe+ZnS再包覆InP的Cu掺杂的InP纳米晶量子点溶液；
所述的ZnSe+ZnS保护层的包覆过程是，首先将先包覆ZnSe+ZnS再包覆InP的Cu掺杂InP纳米晶量子点溶液维持在150℃，按壳层组分投料，先注入一层计算用量的锌的阳离子前体溶液，升温至220℃反应30分钟，再注入一层计算用量的硒的阴离子前体溶液反应30分钟；此后保持220℃，重复2次交替注入一层用量的锌的阳离子前体溶液和硫的阴离子前体溶液并各反应30分钟，形成1层ZnSe保护层和2层ZnS保护层，将最终的反应体系冷却到室温，加入体积比为1:10的氯仿和乙醇的混合溶剂使量子点沉淀，再离心分离，得到提纯的绿色环保白光量子点材料；
所述的锌的阳离子前体溶液是浓度为lmol/L的硬脂酸锌的十八烯溶液；所述的铟的阳离子前体溶液是每摩尔十四酸铟溶解在0.49升三丁基磷和0.51升十八烯混合溶剂中得到的溶液；所述的硫的阴离子前体溶液是浓度为lmol/L的单质硫的十八烯溶液；所述的硒的阴离子前体溶液是每摩尔单质硒溶于0.49升三丁基磷和0.51升十八烯混合溶剂中得到的溶液；所述的磷的阴离子前体溶液是每摩尔三-(三甲基硅基)磷溶解在0.45升辛胺和0.55升十八烯的混合溶剂中得到的溶液。
4.根据权利要求3所述的一种白光量子点材料的制备方法，其特征是，所述的Cu掺杂的InP量子点核溶液的制备过程中，十四酸铜与磷的用量比例为按摩尔比Cu:P＝1:10。
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