量子点、其制造方法、复合物、装置和纳米晶体形成方法制造方法及图纸

公开了量子点、其制造方法、复合物、装置和纳米晶体的形成方法，所述量子点包括核和设置在核上的壳，其中，核和壳中的一个包括包含锌和硫的第一半导体纳米晶体，并且核和壳中的另一个包括第二半导体纳米晶体，第二半导体纳米晶体具有与第一半导体纳米晶体的组成不同的组成，第一半导体纳米晶体还包括被构造为以卤化物的形式充当路易斯酸的金属和卤素，基于硫的总摩尔数，金属的量大于或等于大约10摩尔百分比(mol％)，并且基于硫的总摩尔数，卤素的量大于或等于大约10mol％。

Quantum dots, their manufacturing methods, compounds, devices and methods of forming nanocrystals

【技术实现步骤摘要】
量子点、其制造方法、复合物、装置和纳米晶体形成方法本申请要求于2018年11月29日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0151184号韩国专利申请的优先权以及由此产生的所有权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
公开了量子点和包括该量子点的装置。
技术介绍
与体(bulk)材料不同，纳米颗粒的作为固有特性的物理特性(例如，能带隙、熔点等)可以通过改变它们的颗粒尺寸来控制。例如，半导体纳米晶体(也被称为量子点)是具有纳米尺寸的晶体结构的半导体材料。量子点由于非常小的颗粒尺寸而每单位体积具有大的表面积，并且呈现出量子限制效应，因此量子点具有与具有相同组成的体材料的特性不同的物理化学特性。
技术实现思路
实施例提供了一种具有改善的光致发光特性和热稳定性的量子点(例如，环保的量子点)。实施例提供了一种制造量子点的方法。实施例提供了一种包括量子点的图案或复合物。实施例提供了一种包括量子点的电子装置。在实施例中，量子点包括核和设置在核上的壳，其中，核和壳中的一个包括包含锌和硫的第一半导体纳米晶体，并且核和壳中的另一个包括第二半导体纳米晶体，第二半导体纳米晶体具有与第一半导体纳米晶体的组成不同的组成，第一半导体纳米晶体还包括金属和卤素，金属和卤素被构造为以卤化物的形式充当路易斯酸，基于硫的总摩尔数，金属的量大于或等于大约10摩尔百分比(mol％)，并且基于硫的总摩尔数，卤素的量大于或等于大约10mol％。第一半导体纳米晶体可以不包括硒。第一半导体纳米晶体可以包括硫化锌。第二半导体纳米晶体可以包括II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族元素或化合物、I-III-VI族化合物、I-II-IV-VI族化合物或者它们的组合。第二半导体纳米晶体可以包括InP、InZnP、ZnSe、ZnTeSe、ZnSeS或它们的组合。量子点可以不包括镉。第一半导体纳米晶体可以存在于核中。第一半导体纳米晶体可以存在于壳中。金属可以包括铝、镁、镓、锑、钛或它们的组合。金属可以包括铝。卤素可以包括氯。卤素可以不包括氟、碘、溴或它们的组合。卤素可以不包括氟、碘和溴。基于硫的总摩尔数，金属的量可以大于或等于大约15mol％。基于硫的总摩尔数，金属的量可以大于或等于大约20mol％。基于硫的总摩尔数，卤素的量可以大于或等于大约15mol％。基于硫的总摩尔数，卤素的量可以大于或等于大约25mol％。基于锌的总摩尔数，金属的量可以大于或等于大约6mol％。基于锌的总摩尔数，卤素的量可以大于或等于大约8mol％。量子点的X射线衍射光谱可以呈现出第一半导体纳米晶体的峰。量子点的X射线衍射光谱可以不呈现由金属和卤素组成的化合物的峰。壳可以包括多层壳，所述多层壳包括其中相邻层可以具有不同组成的两个或更多个层。所述多层壳可以包括：第一层，直接设置在核上，第一层包括第三半导体纳米晶体；以及第二层，设置在第一层上，第二层包括第一半导体纳米晶体。第三半导体纳米晶体可以具有与第一半导体纳米晶体的组成不同的组成。第三半导体纳米晶体可以包括锌和硒。第二层可以是最外层。第二半导体纳米晶体可以包括铟和磷，并且锌对铟的摩尔比可以小于或等于大约40:1。量子点还可以包括硒。在实施例中，量子点的硫对硒的摩尔比可以小于或等于大约2:1。在实施例中，量子点的锌对硒和硫的摩尔比可以大于或等于大约1.1:1。量子点还可以包括位于量子点的表面上的R3PO、RCOOH、RCOOCOR或它们的组合，其中，R相同或不同，并且为取代或未取代的C1至C40脂肪族烃基、取代或未取代的C6至C40芳香族烃基或者它们的组合。在实施例中，制造前述量子点的方法包括：准备不包括卤素的锌前驱物；使路易斯碱(例如，R3P或R3PO)(其中，R为取代或未取代的C1至C40脂肪族烃基、取代或未取代的C6至C40芳香族烃基或者它们的组合)与硫反应，以制备硫前驱物；使包括金属的路易斯酸金属卤化物与路易斯碱反应，以获得包括金属和卤素的酸碱加合物；以及可选地，在核或包括核的半导体纳米晶体颗粒的存在下，使锌前驱物和硫前驱物在酸碱加合物和卤化锌的存在下反应，以形成包括锌和硫的第一半导体纳米晶体并制造量子点。锌前驱物可以包括锌化合物和脂肪酸的反应产物。路易斯酸金属卤化物可以包括卤化铝、卤化镁、卤化镓、卤化锑、卤化钛或它们的组合。路易斯碱可以包括R3P、R3PO(其中，R为取代或未取代的C1至C40脂肪族烃基、取代或未取代的C6至C40芳香族烃基或它们的组合)或它们的组合。基于硫前驱物的总摩尔数，路易斯酸金属卤化物的摩尔量可以大于或等于大约10％且小于或等于大约100％。基于硫前驱物的总摩尔数，卤化锌的摩尔量可以为大约10％至大约100％。在实施例中，量子点-聚合物复合物包括：聚合物基质；以及前述量子点，位于聚合物基质中。聚合物基质可以包括线性聚合物、交联聚合物或它们的组合。聚合物基质可以包括包含羧酸基的粘合剂聚合物。包含羧酸基的粘合剂聚合物可以包括：单体组合的共聚物，单体组合包括第一单体、第二单体和可选的第三单体，第一单体包括羧酸基和碳-碳双键，第二单体包括碳-碳双键和疏水部分且不包括羧酸基，可选的第三单体包括碳-碳双键和亲水部分且不包括羧酸基；含多个芳香环的聚合物，具有其中两个芳香环结合到季碳原子的骨架结构，含多个芳香环的聚合物包括羧酸基(-COOH)，季碳原子是骨架结构的主链中的另一环部分的构成原子；或者它们的组合。聚合物基质可以包括单体组合和烯化合物的聚合产物、金属氧化物颗粒或它们的组合，单体组合包括硫醇化合物，硫醇化合物在硫醇化合物的末端处包括至少一个硫醇基，烯化合物包括碳-碳不饱和键。量子点-聚合物复合物可以呈图案化膜的形式。量子点-聚合物复合物可以呈膜的形式，所述膜具有10微米(μm)的厚度，并且当基于量子点-聚合物复合物的总重量，量子点的量小于或等于大约45重量百分比时，所述膜对波长为450nm的蓝光的吸收大于或等于大约82％。在实施例中，显示装置包括光源和光致发光元件，其中，光致发光元件包括前述量子点-聚合物复合物，并且光源被构造为将入射光提供给光致发光元件。入射光可以具有大约440nm至大约460nm的(发光)峰值波长。光致发光元件可以包括量子点-聚合物复合物的片。光致发光元件可以为包括基底和设置在基底上的发光层的堆叠结构，其中，发光层可以包括量子点-聚合物复合物的图案。图案可以包括被构造为发射预定波长的光的至少一个重复部分。图案可以包括被构造为发射第一光的第一重复部分和被构造为发射第二光的第二重复部分，第二光具有与第一光的中心波长不同的中心波长。根据实施例的量子点可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子点，所述量子点包括核和设置在所述核上的壳，/n其中，所述核和所述壳中的一个包括包含锌和硫的第一半导体纳米晶体，并且所述核和所述壳中的另一个包括第二半导体纳米晶体，所述第二半导体纳米晶体具有与所述第一半导体纳米晶体的组成不同的组成，/n所述第一半导体纳米晶体还包括被构造为以卤化物的形式充当路易斯酸的金属和卤素，/n基于硫的总摩尔数，所述金属的量大于或等于10摩尔百分比，并且/n基于硫的总摩尔数，所述卤素的量大于或等于10摩尔百分比。/n

【技术特征摘要】
20181129 KR 10-2018-01511841.一种量子点，所述量子点包括核和设置在所述核上的壳，
其中，所述核和所述壳中的一个包括包含锌和硫的第一半导体纳米晶体，并且所述核和所述壳中的另一个包括第二半导体纳米晶体，所述第二半导体纳米晶体具有与所述第一半导体纳米晶体的组成不同的组成，
所述第一半导体纳米晶体还包括被构造为以卤化物的形式充当路易斯酸的金属和卤素，
基于硫的总摩尔数，所述金属的量大于或等于10摩尔百分比，并且
基于硫的总摩尔数，所述卤素的量大于或等于10摩尔百分比。


2.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述第一半导体纳米晶体不包括硒。


3.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述第一半导体纳米晶体包括硫化锌。


4.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述第二半导体纳米晶体包括II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族元素或化合物、I-III-VI族化合物、I-II-IV-VI族化合物或者它们的组合。


5.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述第二半导体纳米晶体包括InP、InZnP、ZnSe、ZnTeSe、ZnSeS或它们的组合。


6.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述量子点不包括镉。


7.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述第一半导体纳米晶体存在于所述核中。


8.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述第一半导体纳米晶体存在于所述壳中。


9.根据权利要求8所述的量子点，其中，所述壳包括多层壳，所述多层壳包括其中相邻层具有不同组成的两个或更多个层。


10.根据权利要求9所述的量子点，其中，所述多层壳包括：
第一层，直接设置在所述核上，所述第一层包括第三半导体纳米晶体；以及
第二层，设置在所述第一层上，所述第二层包括所述第一半导体纳米晶体，并且
所述第三半导体纳米晶体具有与所述第一半导体纳米晶体的组成不同的组成。


11.根据权利要求10所述的量子点，其中，所述第三半导体纳米晶体包括锌和硒。


12.根据权利要求10所述的量子点，其中，所述第二层是最外层。


13.根据权利要求8所述的量子点，其中，所述第二半导体纳米晶体包括铟和磷，并且
锌对铟的摩尔比小于或等于40:1。


14.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述量子点还包括硒，并且
硫对硒的摩尔比小于或等于2:1。


15.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述量子点还包括硒，并且
在所述量子点中，锌对硒和硫的摩尔比大于或等于1.1:1。


16.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述量子点还包括位于所述量子点的表面上的R3PO、RCOOH、RCOOCOR或它们的组合，其中，每个R独立地为取代或未取代的C1至C40脂肪族烃基、取代或未取代的C6至C40芳香族烃基或者它们的组合。


17.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述金属包括铝、镁、镓、锑、钛或它们的组合。


18.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述金属包括铝。


19.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述卤素包括氯且不包括氟、碘和溴。


20.根据权利要求1所述的量子点，其中，基于硫的总摩尔数，所述金属的含量大于或等于15摩尔百分比。


21.根据权利要求1所述的量子点，其中，基于硫的总摩尔数，所述卤素的含量大于或等于15摩尔百分比。


22.根据权利要求1所述的量子点，其中，基于锌的总摩尔数，所述金属的含量大于或等于6摩尔百分比。


23.根据权利要求1所述的量子点，其中，基于锌的总摩尔数，所述卤素的含量大于或等于8摩尔百分比。


24.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述量子点的X射线衍射光谱呈现出所述第一半导体纳米晶体的峰且不呈现包括所述金属和所述卤素的化合物的峰。


25.一种制造根据权利要求1所述的量子点的方法，所述方法包括以下步骤：
准备不包括卤素的锌前驱物；
使路易斯碱与硫反应，以制备硫前驱物；
使包括金属的路易斯酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：金泰坤，高劳姆·朴，安珠娫，朴相铉，田信爱，
申请(专利权)人：三星显示有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR