量子点的制造方法以及量子点技术

本发明专利技术的目的在于提供能够使表面大量含有Zn的量子点的制造方法以及量子点。本发明专利技术的量子点的制造方法的特征在于，包括生成至少含有Ag、Ga、S或者含有Ag、Ga、Se的核的工序和在所述核的表面包覆壳的工序，在包覆所述壳的工序中，在所述核的表面包覆了GaS之后添加Zn。优选在包覆GaS之后包覆ZnS。优选在所述核以及所述壳中不含Cd及In。壳中不含Cd及In。壳中不含Cd及In。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】量子点的制造方法以及量子点


[0001]本专利技术涉及核/壳结构的量子点的制造方法以及量子点。

技术介绍

[0002]量子点是由几千～几万个左右的原子构成的粒径为几nm～十几nm左右的无机纳米粒子。量子点发出荧光，由于其尺寸是纳米级的尺寸，因此被称作荧光纳米粒子，由于其组成源自半导体材料，因此也被称作半导体纳米粒子、或者由于其结构具有特定的结晶结构，因此还被称作纳米晶体(Nanocrystal)。
[0003]量子点由带正电荷的金属原子和带负电荷的非金属或半金属原子构成，金属原子与半金属原子以离子键或共价键结合。键的离子键性取决于金属原子和半金属原子各自性质的组合。
[0004]量子点可根据粒子的粒径、其组成来对发光波长进行各种变更。作为表示量子点的性能的例子可列举出荧光量子产率(Quantum Yield：QY)、荧光半值宽度(Full Width at Half Maximum：FWHM)。
[0005]作为量子点所具有的性能之一可列举出光致发光(photoluminescence)。量子点可吸收特定的波长区域的波长，并转换成特定区域的波长来发光。此外，该吸收波长以及发光波长可根据量子点的结构、组成、尺寸来控制，并可灵活运用其特征而分别用于各种用途。
[0006]例如，在将量子点作为可见光区域的波长变换材料来使用的情况下，作为其特征之一，可列举出可表现的颜色的范围宽、即高色域化。使用该量子点的可见光区域中的波长变换部件实现的高色域化中，重要的光学特性是荧光量子产率和荧光半值宽度。<br/>[0007]以往，一直使用的高效率的量子点主要含有镉(Cd)。含Cd的量子点有荧光量子产率高、荧光半值宽度窄的优点。另一方面，因Cd的毒性，各国对其使用有限制，这成为实用化的一大障碍。
[0008]与此相对，不含Cd的量子点的研发也被众多大量讨论。例如，在下述专利文献中记载着有关含Ag、In、S、或者含Ag、In、Ga、S、或者含Ag、In、Se、或者含Ag、In、Ga、Se的AIS或AIGS系的量子点或AISe或AIGSe系的量子点。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1：日本特开2017
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025201号公报
[0012]专利文献2：日本特开2018
‑
039971号公报
[0013]专利文献3：日本特开2018
‑
044142号公报
[0014]专利文献4：日本特开2018
‑
141141号公报
[0015]专利文献5：WO2018/159699号
[0016]非专利文献
[0017]非专利文献1：NPG Asia Materials volume 10.2018,pp713
‑
726
[0018]非专利文献2：ACS Publications 2018,10,49,41844
‑
41855
[0019]非专利文献3：ACS Publications Nano Mater.2020,3,3275
‑
3287
[0020]非专利文献4：The Journal of Physical Chemistry Letters；Ligand
‑
Induced Luminescence Transformation in AgInS2Nanoparticles:From Defect Emission to Band
‑
Edge Emission

技术实现思路

[0021]专利技术所要解决的课题
[0022]此外但是，当AgGaS、AgInGaS中使用Zn时，因价数不同(Zn为2价、Ag为1价、Ga或In为3价)而变成缺陷发光，荧光半值宽度有扩大的倾向。
[0023]此外，即使在AgGaS、AgInGaS中以不含Zn的方式后添加Zn，阳离子种也容易向粒子内扩散。因此，Zn容易扩散到核内部，结果变成缺陷发光。
[0024]因此，本专利技术是鉴于这一点而完成的，其目的在于提供一种能够使表面大量含有Zn的量子点的制造方法以及量子点。
[0025]用于解决课题的方案
[0026]本专利技术的量子点的制造方法的特征在于，包括：生成至少含有Ag、Ga、S或者Ag、Ga、Se的核的工序；以及在所述核的表面包覆壳的工序，在包覆所述壳的工序中，在所述核的表面包覆GaS后添加Zn。
[0027]本专利技术的量子点的特征在于，具有至少含有Ag、Ga、S或者Ag、Ga、Se的核和包覆所述核的表面的壳；所述壳至少具有Zn；显示出荧光半值宽度在35nm以下且荧光量子产率在70％以上的荧光特性。
[0028]专利技术效果
[0029]根据本专利技术的量子点的制造方法，可以用大量含有Zn量的壳来包覆至少含有Ag、Ga、S或者Ag、Ga、Se的核的表面，能够高精度地制造荧光半值宽度在35nm以下的具有带边发光的量子点。根据本专利技术的量子点，能够维持带边发光并且使表面大量含有Zn。如此，能够将Zn量多的壳适当地包覆在核的表面，从而能够提高荧光特性的稳定性，进而能够维持高的荧光量子产率。
附图说明
[0030]图1为本专利技术的实施方式中的量子点的示意图。
[0031]图2为使用本专利技术的实施方式的量子点的LED装置的示意图。
[0032]图3为使用本专利技术的实施方式中的LED装置的显示装置的纵剖视图。
[0033]图4为表示本专利技术的实施方式的量子点的制造工序的概念图。
[0034]图5为实施例1中的X线衍射(Xray Diffraction：XRD)光谱。
[0035]图6为实施例1及2中的荧光(Photoluminescence：PL)光谱。
[0036]图7中(a)为实施例1中的TEM
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EDX的分析结果(Se+S和Ag+Zn)的照片，(b)为(a)的部分示意图。
[0037]图8中(a)为实施例2中的高分辨率STEM的分析结果的照片，(b)为(a)的部分示意图。
[0038]图9中(a)为实施例2中的TEM
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EDX的分析结果(Ag+Zn)的照片，(b)为(a)的部分示意图。
[0039]图10中(a)为实施例1以及比较例中的TEM
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EDX的分析结果(Zn)的照片，(b)为(a)的部分示意图。
[0040]图11为实施例3以及比较例2中的荧光(Photoluminescence：PL)光谱。
[0041]图12中(a)为实施例3的核的TEM
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EDX的分析结果(Ag+Ga)的照片，(b)为实施例3的核的荧光(Photoluminescence：PL)光谱，(c)为(a)的部分示意图。
具体实施方式
[0042]以下，对本专利技术的一实施方式(以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种量子点的制造方法，其特征在于，包括：生成至少含有Ag、Ga、S或者Ag、Ga、Se的核的工序；以及在所述核的表面包覆壳的工序，在包覆所述壳的工序中，在所述核的表面包覆GaS后添加Zn。2.根据权利要求1所述的量子点的制造方法，其特征在于，在包覆GaS后包覆ZnS。3.根据权利要求1所述的量子点的制造方法，其特征在于，在包覆GaS后，Ga与Zn进行阳离子交换而形成ZnS。4.根据权利要求1至3中任一项所述的量子点的制造方法，其特征在于，在生成所述核时添加Cu。5.根据权利要求1至4中任一项所述的量子点的制造方法，其特征在于，在所述核以及所述壳中不含Cd及In。6.根据权利要求1至5中任一项所述的量子...

【专利技术属性】
技术研发人员：三岛章雄，荷方惣一朗，维特，
申请(专利权)人：NS材料株式会社，
类型：发明
国别省市：