制备量子点纳米颗粒的方法、量子点纳米颗粒和发光元件

摘要

本发明涉及一种制备量子点纳米颗粒的方法，其特征在于，所述方法包括使一种或多种阳离子前体与一种或多种阴离子前体反应以制备量子点纳米颗粒的步骤，所述阳离子前体包括第12和13族元素中的一种或多种，所述阴离子前体包括一种或多种第15族元素，其中，所述阳离子前体与所述阴离子前体的反应在供给化学式1表示的化合物的情况下进行；本发明还涉及通过所述制备方法制得的量子点纳米颗粒；包含该量子点纳米颗粒作为核的具有核‑壳结构的量子点纳米颗粒；以及包含具有核‑壳结构的量子点纳米颗粒的发光元件。

说明书

技术领域

本发明涉及制备量子点纳米颗粒的方法、由该方法制备的量子点纳米颗粒、具有核-壳结构的量子点纳米颗粒和发光元件。

背景技术

通常，当材料变小到纳米尺寸时，其具有在块状下不能看到的新的物理特性，这是因为与块状材料相比，随着材料变小至纳米级尺寸，表面积/体积的比率变得异常大。

在这些纳米材料中，存在量子点(QD)，其是具有对应于纳米尺寸的约2至10nm的直径的半导体材料。量子点是显示出量子限域效应的材料，其中发射波长与块状的波长不同，这是因为当块状半导体材料变小至特定尺寸以下时，其电子运动特性进一步受到限制。如果该量子点通过接收来自激发源的光达到能量激发态，其会根据相应的能带隙自动发出能量。因此，如果调整量子点的大小，则可以调整相应的带隙以获得各种波长带的能量，因此，表现出与原始物理特性完全不同的光、电和磁特性。

这种量子点近来已被广泛地用于各种应用中，例如，包括显示器、太阳能转换、分子和细胞成像等各种领域，并且相关的研究正在积极地进行。

代表性的常规量子点可以包括基于Cd化合物、特别是硒化镉(CdSe)的量子点。然而，由于Cd的人体毒性和累积问题等，对无Cd量子点的需求正在增加并且需要其商业化。另外，已经认识到开发通过使粒径分布均匀而制备具有窄半峰全宽和优异的量子产率的量子点纳米颗粒的方法是该领域中非常重要的任务。

近来，关于制备具有窄半峰全宽和优异的量子产率的量子点纳米颗粒，已经公开了水分在制备纳米颗粒的过程中的影响的各种研究结果。例如，关于用于制备量子点纳米颗粒的核的前体中所含的水分的影响，“Lisi Xie，Daniel K.Harris，Moungi G.Bawendi和Klavs F.Jensen，Chem.Mater.2015，27，14”描述了“量子点纳米颗粒的吸收波长根据水分含量而变化，并且与前体相比，当水分含量为0.05mol/mol以上时，吸收波长不再改变”。然而，该文献描述了在制备量子点纳米颗粒中使用的前体中所含的水分的影响，但是没有提出通过控制水分的影响来制备高质量的量子点颗粒的方法。另外，由于在实际的批量生产中难以使前体中包含的水分保持恒定，因此该文献似乎并未实质性地提出解决由水分引起的问题的方案。

美国专利US 10,029,972 B2描述了一种将水添加到用于制备量子点纳米颗粒的核的前体中并通过水解来人工制备包含羟基的前体的方法，由此使核的粒径分布保持较低。但是，该方法可以充分降低水对阳离子前体的影响，但是具有难以降低水对阴离子前体(例如，包含P原子的前体)的影响的缺点。

美国专利US 9,570,549 B2描述了一种通过将水人工添加到具有核-壳结构的量子点纳米颗粒并使水分子结合到壳上来提高发光效率的方法，由此在量子点纳米颗粒的表面上引起缺陷。然而，如果水结合到量子点颗粒上，则发光效率在短期内增加，但是存在量子点纳米颗粒容易被氧化并且发光效率的持久性降低的问题。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)US 10,029,972 B2

(专利文献1)US 9,570,549 B2

[非专利文献]

(非专利文献1)Lisi Xie，Daniel K.Harris，Moungi G.Bawendi和KlavsF.Jensen，Chem.Mater.2015，27，14。

发明内容

技术问题

设计本发明来用于解决如上所述的现有技术的问题，并且本发明的目的是提供一种制备量子点纳米颗粒的方法，通过在制备纳米颗粒的过程中控制水分的影响，该量子点纳米颗粒具有窄半峰全宽和优异的量子产率和色彩再现范围。

本发明的另一目的是提供一种通过所述方法制备的量子点纳米颗粒和包括该量子点纳米颗粒的发光元件，该量子点纳米颗粒具有窄的半峰全宽和优异的量子产率和色彩再现范围。

技术方案

为了实现上述目的，本发明提供了一种制备量子点纳米颗粒的方法，其特征在于，该方法包括使一种或多种阳离子前体与一种或多种阴离子前体反应以制备量子点纳米颗粒的步骤，所述阳离子前体包含第12和13族元素中的一种或多种，所述阴离子前体包含一种或多种第15族元素，

其中，阳离子前体与阴离子前体的反应在供给以下化学式1表示的化合物的情况下进行：

[化学式1]

X

其中，X是氢或氘。

另外，本发明提供了一种制备量子点纳米颗粒的方法，其特征在于，该方法包括使一种或多种阳离子前体与一种或多种阴离子前体反应以制备量子点纳米颗粒的步骤，所述阳离子前体包含第12和13族元素中的一种或多种，所述阴离子前体包含一种或多种第15族元素，

其中，阳离子前体与阴离子前体的反应在供给下述混合物的情况下进行，该混合物以1:5至100的体积比包含以下化学式1表示的化合物和沸点低于化学式1表示的化合物的挥发性极性溶剂，并且

其中，所述混合物在反应器内部温度为200℃至300℃的状态下供给，从而在接触反应器中的反应物之前挥发性极性溶剂能够蒸发：

[化学式1]

X

其中，X是氢或氘。

另外，本发明提供了一种通过本发明的方法制备的量子点纳米颗粒，其中通过UV吸收波长计算的以下等式1的峰谷比(P)值为0.70以下：

[等式1]

峰谷比(P)＝A/B

其中，A是量子点纳米颗粒的UV吸收波长中谷部的最小吸收量；和

B是量子点纳米颗粒的UV吸收波长中峰部的最大吸收量。

另外，本发明提供了一种具有核-壳结构的量子点纳米颗粒，其使用本发明的量子点纳米颗粒作为核并且包含下述壳，所述壳包括选自锌(Zn)、硫(S)和硒(Se)中的一种或多种。

另外，本发明提供了一种发光元件，其包含具有核-壳结构的量子点纳米颗粒。

有益效果

本发明的量子点颗粒的制备方法通过在制备纳米颗粒的过程中控制水分的影响，可以制备半峰全宽窄且量子产率和色彩再现范围优异的量子点纳米颗粒。

另外，本发明的量子点纳米颗粒和具有包含该量子点纳米颗粒的核-壳结构的量子点纳米颗粒提供了半峰全宽窄、量子产率优异以及色彩再现范围优异的特性。

附图说明

图1至3示出了本发明的实施例1至4和比较例1和2中制备的分散在甲苯中的量子点纳米颗粒的吸收光谱。

图4示出了本发明的实施例1至4和比较例1和2中制备的分散在甲苯中的具有核-壳结构的量子点纳米颗粒的PL光谱。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明的优选实例。在描述本发明之前，如果确定相关的已知功能和构造的具体描述可能不必要地使本发明的主旨不清楚，则将省略其描述。

以下描述和附图将示出某些实例，以便本领域技术人员可以容易地实现将要描述的设备和方法。其他实例可以包括在结构和逻辑上不同的修改。除非明确要求，否则通常可以选择单个组件和功能，并且可以更改过程的顺序。一些实例的部分和特征可以被包括在其他实例中或被其他实例替代。

本发明涉及一种制备量子点纳米颗粒的方法，该方法通过有效地输入水分子以部分地干扰量子点纳米颗粒的生长来抑制粒径的快速增大，从而能够容易地将粒径控制为适合于所需发射波长带的尺寸。

根据本发明的制备方法，可以通过使粒径分布变窄来制备半峰全宽窄的量子点纳米颗粒。如果在制备量子点纳米颗粒的过程中阳离子前体和阴离子前体与水分子相遇，则会产生以下反应。

[反应方案1]

In-(烷基酸)

P(SiMe

如以上反应方案1中表示，由于键合基团的减少，包含羟基(-OH)的阳离子前体和阴离子前体具有较低的颗粒生长速率，因此，粒径分布也均匀地形成。然而，仅输入水的方法具有以下缺点：难以将羟基(-OH)引入量子点纳米颗粒中。

因此，本发明的制备方法提供了一种有效地将水分子输入到产生量子点纳米颗粒的过程中的方法。

本发明涉及一种制备量子点纳米颗粒的方法，其特征在于，该方法包括使一种或多种阳离子前体与一种或多种阴离子前体反应以制备量子点纳米颗粒的步骤，所述阳离子前体包括第12和13族元素中的一种或多种，所述阴离子前体包括一种或多种第15族元素，

其中，阳离子前体与阴离子前体的反应在供给以下化学式1表示的化合物的情况下进行：

[化学式1]

X

其中，X是氢或氘。

化学式1表示的化合物更优选以包含化学式1表示的化合物和沸点低于化学式1表示的化合物的挥发性极性溶剂的混合物(或溶液)的形式提供。挥发性极性溶剂比化学式1的化合物蒸发快，并且使作为化学式1的化合物的水或重水扩散，使得羟基(-OH)有效地引入量子点纳米颗粒中。如上所述，羟基降低了量子点纳米颗粒的生长速率并使粒径分布均匀。

混合物可以以1∶5至100、更优选以1∶5至20的体积比包含化学式1表示的化合物和挥发性极性溶剂。在上述情况下，如果所包含的挥发性极性溶剂的体积比例小于5，则因为扩散降低且不能与反应物接触而是不优选的，如果其包含的体积比大于100，则因为羟基(-OH)的数量减少并且与反应物的接触点减少而是不优选的。

当上述化学式1中的X为氘时，由于重水更有效地进行水解反应，因此更优选。

可以供给化学式1表示的化合物(或包括该化合物的混合物)，使得基于1摩尔的阳离子前体和阴离子前体的总摩尔数，化学式1表示的化合物的摩尔比为0.001至0.10摩尔，更优选为0.001至0.05摩尔。如果供给的化学式1的化合物低于上述范围，则由于不能充分地进行扩散，不能发挥粒径和分散的作用而是不优选的，如果供给的化学式1的化合物高于上述范围，则由于引发要制备的量子点的氧化并且量子点的稳定性降低而是不优选的。

在本发明的制备方法中，反应可以在100℃至400℃、优选150℃至350℃、并且更优选200℃至300℃下进行。如果反应在上述温度范围内进行，则由于水或重水分子可通过扩散与反应物均匀接触而是优选的。

优选地，混合物在使沸点低于化学式1的化合物(水或重水)的挥发性极性溶剂接触反应器中的反应物之前蒸发的条件下供给。这样的条件可以包括将反应器的内部温度设置为100℃至400℃并供给混合物，并且更优选地将反应器的内部温度设置为200℃至300℃并缓慢地供给混合物。

如上所述，如果使低沸点的挥发性极性溶剂在反应器中蒸发，则由于水或重水更有效地扩散并且均匀地接触反应物而是优选的。

优选地，将混合物缓慢输入0.5至5.0分钟，以使挥发性极性溶剂充分蒸发。然而，混合物的输入速率可以根据总制备量而变化。

优选的是，本发明的制备方法制备的量子点纳米颗粒的通过UV吸收波长计算的以下等式1的峰谷比(P)值为0.70以下。如果峰谷比(P)值大于0.70，则由于在制备具有核-壳结构的量子点纳米颗粒时量子点纳米颗粒的尺寸分布变大，量子产率降低，半峰全宽变大而是不优选的。峰谷比(P)值可以为0.1至0.7，更优选为0.1至0.65。

[等式1]

峰谷比(P)＝A/B

其中，A是量子点纳米颗粒的UV吸收波长中谷部的最小吸收量；和

B是量子点纳米颗粒的UV吸收波长中峰部的最大吸收量。

在本发明的一个实施方式中，优选在反应过程中将阴离子前体分2至10份，优选2至6份，更优选3至5份输入。如果如上所述逐份输入阴离子前体，则由于尺寸可以均匀地限制和生长而是优选的。

在本发明的一个实施方式中，优选的是，在反应过程中将阳离子前体分2至4份输入。如果如上所述逐份输入阳离子前体，则由于可以均匀地限制和生长粒径而是优选的。

如果如上所述逐份输入阴离子前体和阳离子前体，则也可以逐份输入化学式1表示的化合物或包括其的混合物。为了有效地将化学式1表示的化合物或包括其的混合物供给到要逐份输入的阴离子前体和阳离子前体的反应，这种逐份输入是必要的。

在本发明的一个实施方式中，由化学式1表示的化合物或包括其的混合物优选通过用注射器注射的方法来输入，但不限于此。

在本发明的一个实施方式中，作为沸点低于混合物中包括的化学式1的化合物的挥发性极性溶剂，例如，可以使用选自由丙酮、甲乙酮、乙酸甲酯、甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇等组成的组中的一种或多种。

在本发明的一个实施方式中，铟(In)和锌(Zn)中的一种或多种元素可以优选用作上述第12和13族元素中的一种或多种，磷(P)可以优选用作上述第15族元素。

在本发明的一个实施方式中，阳离子前体可包括C6至C20高级脂肪酸配体。高级脂肪酸配体可以是选自由月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸等组成的组中的一种或多种。

高级脂肪酸配体的具体形式可以包括例如其中上面举出的高级脂肪酸以阴离子形式与阳离子原子配位的形式。

在本发明的一个实施方式中，作为阳离子前体，可以优选使用通过与C6至C20高级脂肪酸进行配体交换而获得的那些作为一种或多种阳离子前体，其选自由氯化铟、氧化铟、硝酸铟、硫酸铟、乙酸铟、羧酸铟、乙酸锌、二甲基锌、二乙基锌、羧酸锌、乙酰丙酮锌、碘化锌、溴化锌、氯化锌、氟化锌、碳酸锌、氰化锌、硝酸锌、氧化锌、过氧化锌、高氯酸锌、硫酸锌、油酸锌等组成的组。配体交换可以通过本领域已知的方法完成。

特别地，作为阳离子前体，可以优选使用通过与C6至C20高级脂肪酸进行配体交换而获得的那些作为一种或多种阳离子前体，其选自乙酸铟和乙酸锌。

在本发明的一个实施方式中，作为阴离子前体，例如，可以使用包含以下化学式2表示的化合物的阴离子前体：

[化学式2]

PHn(Si(CH

其中，n为0至2的整数。

作为化学式2的化合物，可以优选使用三(三甲基甲硅烷基)膦。

在本发明的一个实施方式中，可以通过用5至15倍重量的具有10至25个碳原子的三烷基膦化合物稀释化学式2的化合物来输入阴离子前体。就稳定和保护量子点而言，如上所述形式的阴离子前体是优选的。

阴离子前体可以在反应过程中分为2至10份输入，并且可以在150℃至300℃、更优选200℃至300℃的温度下输入。如果在上述温度范围内输入阴离子前体，则优选可以控制量子点的生长。

在本发明的一个实施方式中，基于1摩尔的总阳离子前体，反应的阴离子前体可以是0.25至2摩尔。

除了上述内容，本发明的制备量子点纳米颗粒的方法可以按照本领域已知的方法进行。

在本发明的一个实施方式中，本发明涉及一种制备量子点纳米颗粒的方法，其特征在于，该方法包括使一种或多种阳离子前体与一种或多种阴离子前体反应以制备量子点纳米颗粒的步骤，所述阳离子前体包括第12和13族元素中的一种或多种，所述阴离子前体包括一种或多种第15族元素，

其中，阳离子前体与阴离子前体的反应在供给下述混合物(或溶液)的情况下进行，该混合物以1:5至100的体积比包含以下化学式1表示的化合物和沸点低于化学式1表示的化合物的挥发性极性溶剂，并且

其中，所述混合物在反应器内部温度为200℃至300℃的状态下供给，从而在接触反应器中的反应物之前挥发性极性溶剂能够蒸发：

[化学式1]

X

其中，X是氢或氘。

关于上述制备方法，上述各内容可以原样应用于上述构造。因此，将省略多余的内容。

阴离子前体可以在反应过程中分2至10份输入，而阳离子前体可以在反应过程中分2至4份输入。

在本发明的一个实施方式中，通过由该制备方法制备的量子点纳米颗粒的UV吸收波长计算出的以下等式1的峰谷比(P)可以是0.70以下。

峰谷比(P)值可以为0.1至0.7，更优选为0.1至0.65。

[等式1]

峰谷比(P)＝A/B

其中，A是量子点纳米颗粒的UV吸收波长中谷部的最小吸收量；和

B是量子点纳米颗粒的UV吸收波长中峰部的最大吸收量。

混合物可以供给使得基于1摩尔的阳离子前体和阴离子前体的总摩尔数，混合物中包含的由化学式1表示的化合物的摩尔比为0.001至0.1摩尔。

另外，本发明涉及一种具有核-壳结构的量子点纳米颗粒的制备方法，其包括以下步骤：将通过本发明的制备方法制备的量子点纳米颗粒用作核，并使一种或多种阳离子壳前体和一种或多种阴离子壳前体与核一起反应，所述阳离子壳前体包括一种或多种第12族元素，所述阴离子壳前体包括一种或多种第16族元素。

上述第12族元素可以是例如锌(Zn)，并且上述第16族元素可以是选自硫(S)和硒(Se)中的一种或多种。

作为上述包括第12族元素的一种或多种阳离子壳前体可以选自油酸锌、棕榈酸锌、肉豆蔻酸锌、月桂酸锌等。

作为上述包括一种或多种第16族元素的一种或多种阴离子壳前体，可以使用通过用具有10至25个碳原子的三烷基膦化合物将选自硫(S)、硒(Se)等中的一种或多种稀释至1至4个标准浓度而制备的那些。

在本发明的一个实施方式中，根据制备具有核-壳结构的量子点纳米颗粒的方法，可通过使用选自由硫醇基、胺基、膦基、羧基等组成的组中的配体化合物进一步进行配体交换反应，而将配体引入壳的表面。

另外，本发明涉及一种通过本发明制备的量子点纳米颗粒，其中通过UV吸收波长计算的以下等式1的峰谷比(P)值为0.70以下。

[等式1]

峰谷比(P)＝A/B

其中，A是量子点纳米颗粒的UV吸收波长中谷部的最小吸收量；和

B是量子点纳米颗粒的UV吸收波长中峰部的最大吸收量。

量子点纳米颗粒可以优选用作量子点颗粒的核，但是量子点纳米颗粒的用途不限于此。

量子点纳米颗粒可以包括铟(In)和磷(P)，并且在UV吸收光谱中显示最大吸收量的峰部可以具有550至590nm的波长。

另外，其可以包括铟(In)、锌(Zn)和磷(P)，并且在UV吸收光谱中显示最大吸收量的峰部可以具有440至480nm的波长。

另外，本发明涉及一种具有核-壳结构的量子点纳米颗粒，其使用本发明的量子点纳米颗粒作为核并且包含下述壳，所述壳包括选自锌(Zn)、硫(S)和硒(Se)中的一种或多种。

具有核-壳结构的量子点纳米颗粒可以是具有核-壳结构的发绿光的量子点纳米颗粒，其包括铟(In)、锌(Zn)和磷(P)，并包括以下的量子点纳米颗粒核，其中在UV吸收光谱中显示最大吸收量的峰部的波长为440至480nm，最大发射波长为510至540nm，半峰全宽为40nm以下，且量子产率为75％以上。

上文中，量子点纳米颗粒可以是具有核-壳结构的发绿光的量子点纳米颗粒，其半峰全宽为37nm以下，并且量子产率为80％以上。

另外，具有核-壳结构的量子点纳米颗粒可以是具有核-壳结构的发红光的量子点纳米颗粒，其包括铟(In)和磷(P)，并包括以下的量子点纳米颗粒核，其中在UV吸收光谱中表示最大吸收量的峰部的波长为550至590nm，最大发射波长为610至640nm，半峰全宽为40nm以下，且量子产率为75％以上。

上文中，量子点纳米颗粒可以是具有核-壳结构的发红光的量子点纳米颗粒，其半峰全宽为39nm以下，并且量子产率为70％以上。

除上述内容外，本发明的具有核-壳结构的量子点纳米颗粒的制备方法可以通过本领域已知的方法进行。

通过本发明制备的量子点纳米颗粒或具有核-壳结构的量子点纳米颗粒可以优选用作量子点。

另外，本发明涉及包含具有核-壳结构的量子点纳米颗粒的发光元件。除了包括具有本发明的核-壳结构的量子点纳米颗粒的特征之外，发光元件可以通过本领域已知的技术和组件构成。

在下文中，将更详细地描述本发明。

[量子点]

常规地，量子点的光学特性可以根据其尺寸而变化，并且就材料特性而言，量子点可以是基本上均质的，或者在某些实施方式中，也可以是异质的。量子点的光学特性可以通过控制纳米晶体的粒径、化学性质或表面组成来确定。即，可以通过如上所述的机制来确定整个光谱中的光电子发射的范围。在具有核-壳结构的量子点中，壳中的半导体纳米晶体的能带隙可以大于核中的半导体纳米晶体的能带隙，但不限于此。壳中的半导体纳米晶体的带隙可以小于核中的半导体纳米晶体的带隙。在多层壳的情况下，最外层的能带隙可以大于核和其他层壳中的半导体纳米晶体大。

在多层壳中，可以适当地选择每一层的半导体纳米晶体的带隙以有效地显示量子限域效应。半导体纳米晶体颗粒可以具有约1nm至约100nm的粒径(如果不是球形，则由该颗粒的电子显微照片的二维区域计算的直径)。量子点的粒径可以为1nm至50nm，优选为2nm至35nm，甚至更优选为5nm至15nm。量子点的尺寸可以为1nm以上，2nm以上，3nm以上，4nm以上或5nm以上。量子点的尺寸可以为50nm以下，40nm以下，30nm以下，25nm以下，20nm以下，19nm以下，18nm以下，17nm以下，16nm以下，或15nm以下。半导体纳米晶体颗粒的形状不受特别限制，并且可以是例如球形、锥形、多臂形、立方形、纳米管、纳米线、纳米纤维、纳米片或其组合，但不限于此。

[量子点颗粒的配体交换]

下面，将以量子点的配体交换为例进行说明。

合成的量子点可以通过对在含有其的反应液中过量的非溶剂离心而进行回收。可以根据配体的极性确定非溶剂。在配体的末端基团为羟基或羧基的情况下，可以使用介电常数为15以下的非极性溶剂，但种类没有限制，且优选使用沸点为130℃以下的甲苯、苯、二甲苯、己烷和庚烷等，以便随后容易干燥溶剂。

量子点颗粒任选地与基质(例如，有机聚合物、含硅聚合物，无机、玻璃状和/或其他基质)或有机溶剂混合并分散。如此混合的量子点颗粒可以应用于例如LED发光元件、背光单元、筒灯、滤色片抗蚀剂或其他显示器或照明单元或滤光片。以上说明的基质和元件在本领域中是已知的。配体的引入可以通过将待交换的配体与量子点溶液混合并使之反应的常规方法来完成。

在下文中，将通过实施例等更详细地描述本发明，但是本发明的范围和内容不能解释为缩减或限制于以下实施例等。另外，基于包括以下实施例的本发明的公开内容，很明显，本领域技术人员可以容易地实施其中未具体给出实验结果的本发明，并且显而易见的是，这样的改变和修改可落入所附权利要求的范围内。

制备例1：铟前体的制备

将51.0g(0.175mol)的乙酸铟、134.5g(0.525mol)的棕榈酸和152.2g的1-十八碳烯输入配备有加热套、减压真空装置、温度计和机械搅拌器的4颈1L玻璃反应器中，并在输入氮气的同时将温度升至100℃。升高温度后，确认固体化合物在反应器中完全溶解，并且在将温度升高至170℃并在10mTorr的减压真空下保持3小时的同时，完全除去了在反应期间产生的乙酸。随后，将305.4g棕榈酸铟前体冷却至室温，并保存在充氮容器中。

制备例2：锌(Zn)前体的制备

将64.2g(0.35mol)乙酸锌、197.7g(0.70mol)油酸和373.1g 1-十八碳烯输入配备有加热套、减压真空装置、温度计和机械搅拌器的4颈1L玻璃反应器中，并在输入氮气的同时将温度升至100℃。升高温度后，确认固体化合物在反应器中完全溶解，并且在将温度升高至170℃并在10mTorr的减压真空下保持3小时的同时，完全除去了在反应期间产生的乙酸。随后，将592.1g油酸锌前体冷却至室温，并储存在充氮容器中。

制备例3：磷(P)前体的制备

通过将50g三(三甲基甲硅烷基)膦(97％)和350g三辛基膦在填充氩气(Ar)的手套箱中混合，来制备磷前体。

实施例1：量子点纳米颗粒的制备

将13.7g在制备实施例1中制备的棕榈酸铟前体，9.7g在制备实施例2中制备的油酸锌前体和35.1g的1-十八碳烯输入配备有加热罩、减压真空装置、温度计和机械搅拌器的4颈1L玻璃反应器中，将温度升至130℃，然后通过在10mTorr的减压真空下保持3小时，将其中的水分和微量乙酸完全除去。释放压力，然后在引入氩气(Ar)的同时执行所有条件。将温度升高至170℃，并在170℃下快速输入15.6g在制备实施例3中制备的磷(P)前体混合物。将温度升高至250℃，并缓慢输入1mL水/丙酮(1/10，v/v)。输入完成后，将温度再次升高至280℃，快速输入16.7g在制备实施例3中制备的磷(P)前体混合物，并且反应再进行1小时。

将温度冷却至室温，输入400g丙酮，并进行离心分离(4500rpm/15分钟)以获得固体颗粒，然后向其中输入1.6kg甲苯以获得分散在甲苯中的量子点纳米颗粒核。通过UV光谱法获得分散在甲苯中的量子点纳米颗粒核的吸收波长。

将26.7g分散在甲苯中的量子点纳米颗粒核，20.8g在制备例2中制备的油酸锌前体和36.3g三辛基胺输入到反应器中，并在输入氩气(Ar)的同时将温度升至190℃。输入0.5g 2N硫/三辛基膦溶液(以下称为TOPS)，反应进行20分钟，并且将温度升高至290℃。输入1.6g的2N硒/三辛基膦溶液(以下称为TOPSe)，并将温度升高至320℃。在320℃下输入20.8g在制备例2中制备的油酸锌前体、0.7g的TOPS和1.6g的TOPSe，并且反应进行1小时。将反应温度降低至280℃，输入2.1g TOPS，并进行反应1小时，然后，将温度冷却至室温以终止反应。

将250g乙醇输入到反应物中，并进行离心分离(4500rpm/15分钟)以获得固体颗粒，然后将固体颗粒干燥，并且向其中输入500g甲苯以获得分散在甲苯中的具有核-壳结构的发绿光量子点纳米颗粒，并通过量子点纳米颗粒的光致发光(PL)分析，测定了分散在甲苯中的具有核-壳结构的发绿光量子点纳米颗粒的半峰全宽、最大发射波长和量子产率。

实施例2：量子点纳米颗粒的制备

以与实施例1同样的方式制备具有核-壳结构的发绿光量子点纳米颗粒，不同之处在于，使用1mL的重水/乙醇(1/10，v/v)代替上述实施例1中使用的1mL的水/丙酮(1/10，v/v)。

实施例3：量子点纳米颗粒的制备

将27.5g在制备实施例1中制备的棕榈酸铟前体和35.1g的1-十八碳烯装入配备有加热罩、减压真空装置、温度计和机械搅拌器的4颈1L玻璃反应器中，将温度升至130℃，然后通过在10mTorr的减压真空下保持3小时，将其中的水分和微量乙酸完全除去。释放压力，然后在引入氩气(Ar)的同时执行所有条件。将温度升高至170℃，并在170℃下快速输入15.6g在制备实施例3中制备的磷(P)前体混合物。将温度升高至250℃，并缓慢输入1mL水/丙酮(1/10，v/v)。输入完成1分钟后，输入19.6g在制备实施例1中制备的棕榈酸铟前体。再次将温度升高至280℃，并且快速输入16.7g在制备实施例3中制备的磷(P)前体混合物。输入完成5分钟后，缓慢输入1mL水/乙醇(1/10，v/v)。此后，将温度冷却至240℃，并且输入15.7g在制备实施例3中制备的磷(P)前体混合物，并且反应在240℃下进行1小时。

将温度冷却至室温，输入400g丙酮，并进行离心分离(4500rpm/15分钟)以获得固体颗粒，然后向其中输入1.6kg甲苯以获得分散在甲苯中的量子点纳米颗粒核。通过UV光谱法获得分散在甲苯中的量子点纳米颗粒核的吸收波长。

将26.7g分散在甲苯中的量子点纳米颗粒核，20.8g制备例2中制备的油酸锌前体和36.3g三辛基胺输入到反应器中，并在输入氩气(Ar)的同时将温度升至190℃。输入0.5g2N硫/三辛基膦溶液(以下称为TOPS)，反应进行20分钟，并且将温度升高至290℃。输入1.6g的2N硒/三辛基膦溶液(以下称为TOPSe)，并将温度升高至320℃。在320℃下输入20.8g在制备例2中制备的油酸锌前体、0.7g的TOPS和1.6g的TOPSe，并且反应进行1小时。将反应温度降低至280℃，输入2.1g TOPS，并进行反应1小时，然后，将温度冷却至室温以终止反应。

将250g乙醇输入到反应物中，并进行离心分离(4500rpm/15分钟)以获得固体颗粒，然后将固体颗粒干燥，并且向其中输入500g甲苯以获得分散在甲苯中的具有核-壳结构的量子点纳米颗粒。通过量子点纳米颗粒的光致发光(PL)分析，测定了分散在甲苯中的具有核-壳结构的发红光量子点纳米颗粒的半峰全宽、最大发射波长和量子产率。

实施例4：量子点纳米颗粒的制备

以与实施例3同样的方式制备具有核-壳结构的发红光量子点纳米颗粒，不同之处在于，使用1mL的重水/丙酮(1/5，v/v)代替上述实施例3中使用的1mL的水/乙醇(1/10，v/v)。

比较例1：量子点纳米颗粒的制备

以与实施例1同样的方式制备具有核-壳结构的发绿光量子点纳米颗粒，不同之处在于，没有输入上述实施例1中使用的1mL的水/丙酮(1/10，v/v)，而是仅在280℃输入一次在制备例3中制备的磷(P)前体。

比较例2：量子点纳米颗粒的制备

以与实施例3同样的方式制备具有核-壳结构的发红光量子点纳米颗粒，不同之处在于，在室温下输入仅0.1mL水来代替上述实施例3中使用的1mL的水/乙醇(1/10，v/v)。

测试例：量子点纳米颗粒的物理性质的评价

1)评价方法

(1)量子点纳米颗粒核的分析

将实施例1至4以及比较例1和2中制备的分散在甲苯中的量子点纳米颗粒的核(制备的量子点纳米颗粒核的浓度可能不同)放入内部厚度为1cm的石英池(quartz cell)中，并且使用Shimadzu Corporation提供的UV-2450测量吸收光谱。

使用吸收光谱获得以下信息：

峰谷比(P)

将吸收光谱中的谷部的最小吸光度定义为A，将峰部的最大吸光度定义为B，并且将A除以B而获得的值定义为峰谷比(P)。可以确定，峰谷值(P)越低，量子点纳米颗粒核的质量越好。

(2)最大吸收波长

将在吸收光谱中显示出第二拐点的波长定义为最大吸收波长(nm)。可以确定最大吸收波长越低，粒径越小。

上述实施例1至4以及比较例1和2中制备的分散在甲苯中的量子点纳米颗粒的核的吸收光谱示于图1至图3中。

(3)具有核-壳结构的量子点纳米颗粒的分析

使用由Hamamatsu Photonics K.K.提供的Quantaurus-QY(C11347-11)获得实施例1至4和比较例1和2中制备的分散在甲苯中的具有核-壳结构的量子点纳米颗粒的光致发光(PL)光谱。

-最大发射波长(nm)

光致发光(PL)光谱中显示出最大吸光度的波长。

-半峰全宽(nm)

在光致发光(PL)光谱中具有吸光度最大值的一半的吸光度的两点之间的差异。

半峰全宽越低，粒度分布越窄，并且色彩再现范围越高。

在上述实施例1至4以及比较例1和2中制备的分散在甲苯中的具有核-壳结构的量子点纳米颗粒的PL光谱如图4表示。

-量子产率(％)

参照“William等，Relative fluorescence quantum yields using a computer-controlled luminescence spectrometer，Analyst，108：1067-1071”，使用光致发光(PL)光谱计算和显示相对量子产率。可以评价为，量子产率越高，量子点纳米颗粒的质量越好。

2)评价结果

表1

如以上表1所示，证实了与比较例的量子点纳米颗粒相比，根据本发明的实施例制备的量子点纳米颗粒表现出较低的峰谷比(P)值。

另外，证实了与比较例的量子点纳米颗粒相比，根据本发明的实施例制备的量子点纳米颗粒在半峰全宽和量子产率方面显示出更好的结果，从而具有更好的质量。

尽管已经结合上述优选实例描述了本发明，但是在不脱离本发明的主旨和范围的情况下可以进行各种改变或修改。因此，所附权利要求将包括这样的改变或修改，只要它们落入本发明的主旨内即可。