被包覆的半导体纳米粒子及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种具有充分的荧光强度的被包覆的半导体纳米粒子。本发明专利技术的被包覆的半导体纳米粒子的制造方法涉及一种制造被包覆的半导体纳米粒子的方法，所述被包覆的半导体纳米粒子含有：半导体纳米粒子，其具有核/壳结构；和透光性包覆层，其含有包覆所述半导体纳米粒子的硅。而且，所述被包覆的半导体纳米粒子的制造方法包括：在抗氧化剂的存在下，使所述半导体纳米粒子和硅烷化合物接触的工序，所述抗氧化剂具有磷原子及硫原子中的至少一种，且含有选自不具有羟基的化合物中的至少一种。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种被包覆的半导体纳米粒子及其制造方法。更详细而言，本专利技术涉及一种用于提高被包覆的半导体纳米粒子的荧光强度的技术。
技术介绍
近年来，为了用于生物成像中的标记剂或显示器、LED照明等，发光效率及亮度高、且以各种颜色发光的高性能的荧光体是不可缺少的。并且，在显示器或照明中，对荧光体也要求现色性或耐久性。现有的使用稀土离子或过渡金属离子的荧光体与有机色素等相比，耐久性优异，因此，被用于显示器等，但亮度和现色性未必充分，要求一种超越它们的高性能的荧光体、特别是高亮度的荧光体。作为用于实现这些要求的高性能荧光体，半导体纳米粒子备受瞩目。作为发光荧光的半导体纳米粒子，广泛已知有IIB-VIA、及IIIA-VA族的半导体纳米粒子。但是，现状是在使用这些半导体纳米粒子的情况下，每一粒子的亮度仍然不足。一般而言，仅为核半导体纳米粒子时的粒子亮度非常低，因此，提出有一种使用带隙比核粒子宽的半导体材料作为壳的技术。通过形成这样的具有核/壳结构的半导体纳米粒子，通过形成量子阱，从而封闭量子效果，亮度显著提高。另外，已知半导体纳米粒子由于凝聚或因外部环境而劣化，从而导致亮度降低。因此，作为高亮度化的方法，提出有一种用透明的玻璃等材料包覆半导体纳米粒子的表面，或者以分散固定于由该材料构成的基体中的形式进行封闭，由此形成在各种环境下长期显示高亮度发光特性的适于光学应用的固体材料的技术。例如，在专利文献1中，公开有一种量子点硅酸盐薄膜的制造方法，其包含用膦类、胺类、或硫醇类的作用基团和具有溶胶凝胶反应性基团的硅烷化合物对通过湿式方法制造的量子点的表面进行取代后，将所取代的量子点涂布在基板上后进行溶胶凝胶反应而进行热处理的阶段。在专利文献2中，公开有一种荧光体的制造方法，其包括：在对调节至pH5.5～8.5的金属醇盐的水解溶液和发光效率25％以上的半导体纳米粒子的分散液进行混合后使其固化。在专利文献3中，公开有一种荧光体的制造方法，其包括：用含有表面活性剂的半导体纳米粒子的水溶液及有机烷氧基硅烷交替对经过有机烷氧基硅烷表面处理的基体进行处理(逐层深入法)。在专利文献4中，公开有一种荧光性微粒子的制造方法，其包括：对在分散半导体纳米粒子而成的有机溶剂和具有不同的水解速度的两种金属醇盐进行混合，并进行搅拌，得到半导体纳米粒子集合体后，在含有其的碱性水溶液中添加含有金属醇盐的溶液，在半导体纳米粒子集合体的表面形成包覆层。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-039251号公报专利文献2：日本特开2006-335873号公报专利文献3：日本特开2006-282977号公报专利文献4：国际公开第2011/081037号
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，存在下述问题：即使为通过上述制造方法而被包覆的半导体纳米粒子，也无法实现期望水平的荧光强度。因此，本专利技术的目的在于，提供一种具有充分的荧光强度的被包覆的半导体纳米粒子。用于解决技术问题的技术方案本专利技术的上述技术问题可通过以下的构成解决。1.一种被包覆的半导体纳米粒子的制造方法，其为制造被包覆的半导体纳米粒子的方法，所述被包覆的半导体纳米粒子含有：半导体纳米粒子，其具有核/壳结构；和透光性包覆层，其包覆所述半导体纳米粒子且含有硅，所述被包覆的半导体纳米粒子的制造方法包括：在抗氧化剂的存在下，使所述半导体纳米粒子和硅烷化合物接触的工序，所述抗氧化剂含有选自下述化合物中的至少一种，所述化合物具有磷原子及硫原子中的至少一种且不具有羟基。2.根据上述1所述的被包覆的半导体纳米粒子的制造方法，其中，所述抗氧化剂含有选自亚磷酸酯化合物及硫醚化合物中的至少一种。3.根据上述1或2所述的被包覆的半导体纳米粒子的制造方法，其中，所述抗氧化剂含有选自下述通式1～6及化学式S1～S2所示的化合物中的至少一种，[化学式1][通式1](通式1中，R1及R2分别独立地表示取代或未取代的碳原子数为1～30的烷基。)[化学式2][通式2](通式2中，R3、R4、R5、及R6分别独立地表示取代或未取代的碳原子数为1～25的烷基、或者取代或未取代的碳原子数为6～30的芳基，R7表示取代或未取代的碳原子数为4～33的亚烷基、取代或未取代的碳原子数为6～40的亚芳基。)[化学式3][通式3](通式3中，Ar1及Ar2分别独立地表示取代或未取代的碳原子数为6～35的芳基。)[化学式4][通式4](通式4中，R8及R9分别独立地表示氢原子、或者取代或未取代的碳原子数为1～4的烷基。)[化学式5][通式5](通式5中，R10及R11分别独立地表示氢原子、或者取代或未取代的碳原子数为1～4的烷基。)[化学式6][通式6](通式6中，R12及R14分别独立地表示氢原子、或者取代或未取代的碳原子数为1～4的烷基，R13表示取代或未取代的碳原子数为1～18的烷基。)[化学式7][化学式S1]R15：碳原子数为12的烷基[化学式S2]4.根据上述1～3中任一项所述的被包覆的半导体纳米粒子的制造方法，其中，在所述工序中，在使所述半导体纳米粒子分散而成的分散液中，相对于所述半导体纳米粒子1mol添加0.1～200mol％的抗氧化剂。5.一种被包覆的半导体纳米粒子，其通过上述1～4中任一项所述的制造方法制造而得到。6.一种半导体纳米粒子聚集体，其包含多个上述5所述的被包覆的半导体纳米粒子凝聚而成的凝聚体。专利技术的效果通过本专利技术，可提供一种具有充分的荧光强度的被包覆的半导体纳米粒子。附图说明图1为表示本专利技术的一个实施方式的被包覆的半导体纳米粒子典型的构成的剖面示意图。图2为表示本专利技术的一个实施方式的半导体纳米粒子聚集体典型的构成的剖面示意图。[符号说明]10 被包覆的半导体纳米粒子、11 核部、12 壳部、13 半导体纳米粒子、14 透光性包覆层、15 基体、20 半导体纳米粒子聚集体。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行说明。但是，本专利技术并不仅限于以下方式。另外，关于表示数值范围的“～”的记载，其前后记载的下限值及上限值包含于该数值范围。本专利技术的一个方式的被包覆的半导体纳米粒子的制造方法涉及一种制造被包覆的半导体纳米粒子的方法，所述被包覆的半导体纳米粒子含有：半导体纳米粒子，其具有核/壳结构；和透光性包覆层，其含有包覆所述半导体纳米粒子的硅。而且，所述被包覆的半导体纳米粒子的制造方法的特征在于包括：在抗氧化剂的存在下，使所述半导体纳米粒子和硅烷化合物接触的工序，所述抗氧化剂含有选自具有磷原子及硫原子中的至少一种且不具有羟基的化合物中的至少一种。另外，本专利技术的另一方式的被包覆的半导体纳米粒子的特征在于，通过上述制造方法制造而成。本方式的制造方法可提供一种被包覆的半导体纳米粒子，其通过具有上述构成，从而具有充分的荧光强度。通过本方式的制造方法制造而成的被包覆的半导体纳米粒子发挥上述效果的原因尚未确定，本专利技术人等推测如下。即，半导体纳米粒子通常以有机配位基配位于粒子表面的状态存在于溶液中。制造被包覆的半导体纳米粒子时，在溶液中该有机配位基经过被硅烷化合物取代的阶段(以下，也将该取代的阶段称为“表面硅烷化”)。通过本方式的制造方法，在使半导体纳米粒子和硅烷化合物接触时，通过在具有特定结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被包覆的半导体纳米粒子的制造方法，其为制造被包覆的半导体纳米粒子的方法，所述被包覆的半导体纳米粒子含有：半导体纳米粒子，其具有核/壳结构；和透光性包覆层，其包覆所述半导体纳米粒子并含有硅，所述被包覆的半导体纳米粒子的制造方法包括：在抗氧化剂的存在下，使所述半导体纳米粒子和硅烷化合物接触的工序，所述抗氧化剂含有选自下述化合物中的至少一种，所述化合物具有磷原子及硫原子中的至少一种且不具有羟基。

【技术特征摘要】
2015.03.17 JP 2015-0540081.一种被包覆的半导体纳米粒子的制造方法，其为制造被包覆的半导体纳米粒子的方法，所述被包覆的半导体纳米粒子含有：半导体纳米粒子，其具有核/壳结构；和透光性包覆层，其包覆所述半导体纳米粒子并含有硅，所述被包覆的半导体纳米粒子的制造方法包括：在抗氧化剂的存在下，使所述半导体纳米粒子和硅烷化合物接触的工序，所述抗氧化剂含有选自下述化合物中的至少一种，所述化合物具有磷原子及硫原子中的至少一种且不具有羟基。2.根据权利要求1所述的被包覆的半导体纳米粒子的制造方法，其中，所述抗氧化剂含有选自亚磷酸酯化合物及硫醚化合物中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的被包覆的半导体纳米粒子的制造方法，其中，所述抗氧化剂含有选自下述通式1～6及化学式S1～S2所示的化合物中的至少一种，[化学式1][通式1]通式1中，R1及R2分别独立地表示取代或未取代的碳原子数为1～30的烷基，[化学式2][通式2]通式2中，R3、R4、R5、及R6分别独立地表示取代或未取代的碳原子数为1～25的烷基、或者取代或未取代的碳原子数为6～30的芳基，R7表...

【专利技术属性】
技术研发人员：山根千草，午菴一贺，川崎秀和，柏木恒雄，藤枝洋一，
申请(专利权)人：柯尼卡美能达株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP