量子点及其制造方法、以及树脂组合物、波长转换材料、发光元件技术

本发明专利技术提供一种量子点，其含有粒径为20nm以下的半导体晶体颗粒，所述量子点的特征在于，具有2个以上与该半导体晶体颗粒进行相互作用的官能团的配体以二齿以上的方式配位于所述半导体晶体颗粒表面。由此，提供一种使用具有2个以上与半导体晶体颗粒进行相互作用的官能团且以二齿以上的方式配位于半导体颗粒表面的配体，对半导体晶体颗粒表面进行修饰，从而提高了稳定性的量子点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】量子点及其制造方法、以及树脂组合物、波长转换材料、发光元件
本专利技术涉及一种量子点及其制造方法、以及树脂组合物、波长转换材料、发光元件。
技术介绍
在含有粒径为纳米级的半导体晶体颗粒的量子点中，由于通过光吸收而产生的激子会被限制在纳米级的区域中，因此半导体晶体颗粒的能级变得离散，并且其带隙因粒径而发生变化。由于这些效果，与通常的荧光体相比，量子点的荧光发光为高亮度且为高效率，并且该发光鲜明。此外，由于带隙因其粒径而发生变化这一特性，量子点具有能够控制发射波长的特征，其作为固态照明或显示器的波长转换材料的应用受到期待(专利文献1)。然而，由于半导体晶体颗粒的粒径为较小的纳米级，因此比表面积大，表面能高，具有表面活性，容易不稳定。因此，容易产生表面的悬挂键或氧化反应等表面缺陷，引起荧光发光特性的劣化。目前所得到的量子点在稳定性上存在问题，热或湿度、光激发以及分散介质中的凝集等有时会对发光特性造成不良影响。进一步，已知在波长转换材料等用途中，虽然将量子点分散在树脂等中进行使用，但由于会发生在树脂中的凝集及稳定性的下降，因此会发生发光特性的劣化。针对这样的问题，人们研究出一种使用高分子或无机氧化物等覆盖量子点表面而提高稳定性的方法。然而，在进行这种用于提高稳定性的量子点表面的覆盖的工序中，存在无法维持量子点的发光特性、发生特性的劣化的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-111518号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题本专利技术鉴于如上所述的问题而进行，其目的在于提供一种修饰了半导体晶体颗粒表面、稳定性得以提高的量子点。解决技术问题的技术手段为了达成上述技术问题，本专利技术提供一种量子点，其含有粒径为20nm以下的半导体晶体颗粒，所述量子点的特征在于，具有2个以上与该半导体晶体颗粒进行相互作用的官能团的配体以二齿以上的方式配位于所述半导体晶体颗粒表面。如此，若为对半导体晶体颗粒表面进行了修饰的量子点，则稳定性进一步得以提高。此外，所述量子点的表面可进一步被无机氧化物覆盖。如此，若进一步被无机氧化物覆盖，则稳定性进一步得以提高，与树脂的相容性进一步得以提高。此外，所述量子点的表面可进一步被高分子覆盖。如此，若进一步被高分子覆盖，则稳定性进一步得以提高，与树脂的相容性进一步得以提高。此外，本专利技术提供一种树脂组合物，其为将所述量子点中的至少一种分散于树脂中而成的树脂组合物。若为这样的树脂组合物，则量子点稳定，例如可适宜地用作波长转换材料。此外，本专利技术提供一种波长转换材料，其使用了所述树脂组合物的固化物。若为这样的波长转换材料，则可靠性更高。此外，本专利技术提供一种发光元件，其使用了所述波长转换材料。若为这样的使用了波长转换材料的发光元件，则量子点稳定，因此可靠性特别优异。此外，本专利技术提供一种量子点的制造方法，其为含有粒径为20nm以下的半导体晶体颗粒的量子点的制造方法，所述制造方法包含以下工序：使用具有2个以上与所述半导体晶体颗粒进行相互作用的官能团且以二齿以上的方式与所述半导体晶体颗粒进行配位的配体，对所述半导体晶体颗粒的表面进行处理的工序。若为这样的方法，则可制造稳定性得以提高的量子点。此外，本专利技术提供一种量子点的制造方法，其为含有粒径为20nm以下的半导体晶体颗粒的量子点的制造方法，其中，使用具有2个以上与所述半导体晶体颗粒进行相互作用的官能团且以二齿以上的方式与所述半导体晶体颗粒进行配位的配体，取代存在于所述半导体晶体颗粒的表面的配体。这样的方法也可制造稳定性得以提高的量子点。专利技术效果如上所述，若为本专利技术的量子点，则稳定性得以提高。此外，将本专利技术的量子点分散于树脂中而成的树脂组合物可适宜地用作波长转换材料，使用了该树脂组合物的固化物的波长转换材料的可靠性更高。进一步，使用了上述波长转换材料的发光元件的可靠性特别优异。具体实施方式如上所述，存在提高量子点的稳定性、提高波长转换材料的可靠性的技术问题，要求开发一种稳定性得以提高的量子点。本申请的专利技术人对上述技术问题反复进行了认真研究。结果想到了一种量子点，其通过在半导体晶体颗粒表面配置具有2个以上与该半导体晶体颗粒进行相互作用的官能团且以二齿以上的方式进行配位的配体(以下，也称为螯合型配体)而提高了稳定性，从而完成了本专利技术。即，本专利技术为一种含有粒径为20nm以下的半导体晶体颗粒的量子点，其中，具有2个以上与该半导体晶体颗粒进行相互作用的官能团的配体以二齿以上的方式配位于所述半导体晶体颗粒表面。在本专利技术中，半导体晶体颗粒的组成及制造方法没有特别限制，可根据目的选择半导体晶体颗粒。此外，半导体晶体颗粒可以仅为核，也可以具有核壳结构，其结构没有限制，可进行适当选择。例如，作为核型的半导体晶体颗粒，可列举出CdTe或PbS等，作为核壳结构的半导体晶体颗粒，可列举出InP/ZnS或CdSe/ZnS等。进一步，半导体晶体颗粒可以为球形，也可以为立方形或棒状。半导体晶体颗粒的形状没有限制，可自由地进行选择。在本专利技术中，半导体晶体颗粒的平均粒径为20nm以下。若平均粒径超过20nm，则无法得到量子尺寸效应，无法控制发光效率的显著降低及粒径造成的带隙。可通过对使用透射电子显微镜(TransmissionElectronMicroscope：TEM)而得到的颗粒图像进行测量，并根据20个以上的颗粒的定向最大直径、即费雷特(Feret)直径的平均值计算半导体晶体颗粒的粒径。当然，平均粒径的测定方法并不限定于此，也可通过其他方法进行测定。此外，在本专利技术中，螯合型配体配位于半导体晶体颗粒表面。上述螯合型配体具有2个以上与半导体晶体颗粒进行相互作用的官能团，其以二齿以上的方式进行配位而存在于半导体晶体颗粒表面上。其中，与半导体晶体颗粒进行相互作用的官能团没有特别限制，可根据目的进行适当选择。作为上述官能团，可例示出羧酸基、磷酸基、硫醇基、磺酸基、氨基、亚胺基、酰亚胺基、酰胺基等。关于官能团，可具有2个以上相同的官能团，也可存在两种以上不同的官能团。此外，也可以具有像酸酐那样的相邻的官能团进行了缩合的形态。但是，这些官能团均需要具有能够配位于半导体晶体颗粒的空间构型，并以二齿以上的方式进行配位。此外，作为螯合型配体，还可适宜地使用如冠醚或卟啉及这些成分的衍生物这样的环状配体。作为如上所述的配体，可例示出N,N-二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物、[3-(三甲基甲硅烷基)丙基]琥珀酸酐、席夫碱(salen)、二硫腙等。此外，作为环状配体，可例示出酞菁、四(4-羧基苯基)卟啉、5-(4-羧基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉、1-氮杂-18-冠-6-醚、1,4,7,10,13,16-六氮杂环十八烷、1,4,8,11-四硫环十四烷等。如此，通过在半导体晶体颗粒的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子点，其含有粒径为20nm以下的半导体晶体颗粒，所述量子点的特征在于，具有2个以上与所述半导体晶体颗粒进行相互作用的官能团的配体以二齿以上的方式配位于所述半导体晶体颗粒表面。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171204 JP 2017-2325061.一种量子点，其含有粒径为20nm以下的半导体晶体颗粒，所述量子点的特征在于，具有2个以上与所述半导体晶体颗粒进行相互作用的官能团的配体以二齿以上的方式配位于所述半导体晶体颗粒表面。


2.根据权利要求1所述的量子点，其特征在于，所述量子点的表面进一步被无机氧化物覆盖。


3.根据权利要求1所述的量子点，其特征在于，所述量子点的表面进一步被高分子覆盖。


4.一种树脂组合物，其特征在于，其为将权利要求1～3中任一项所述的量子点中的至少一种分散于树脂中而成的树脂组合物。


5.一种波长转换材料，其特征在于，其使用了权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：野岛义弘，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP