[發(fā)明專利]超大量子點(diǎn)及其形成方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810509698.8 | 申請(qǐng)日: | 2018-05-24 |
| 公開(公告)號(hào): | CN108822853A | 公開(公告)日: | 2018-11-16 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 周必泰;周尚威;林鈺旻;蔣勤政;謝佳純 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 優(yōu)美特創(chuàng)新材料股份有限公司 |
| 主分類號(hào): | C09K11/88 | 分類號(hào): | C09K11/88;C09K11/02;B82Y40/00;B82Y30/00;B82Y20/00 |
| 代理公司: | 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200 | 代理人: | 汪麗紅 |
| 地址: | 中國臺(tái)灣臺(tái)北市松山*** | 國省代碼: | 中國臺(tái)灣;71 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 量子點(diǎn) 從核 合金 逐漸增加 殼包 粒徑 | ||
一種超大量子點(diǎn)及超大量子點(diǎn)的形成方法。各超大量子點(diǎn)包括:由CdSe所構(gòu)成的核、由ZnS所構(gòu)成的殼以及形成在核與殼之間的合金。殼包覆核的表面。合金由Cd、Se、Zn以及S所構(gòu)成,其中Cd與Se的含量從核到殼逐漸減少,而Zn與S的含量從核到殼逐漸增加。各超大量子點(diǎn)的粒徑大于或等于10納米。
【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明是有關(guān)于一種量子點(diǎn)及其形成方法,且特別是涉及一種超大量子點(diǎn)及其形成方法。
【背景技術(shù)】
半導(dǎo)體納米粒子,也被稱為量子點(diǎn)(quantum dot s,QDs),是一種具有納米尺寸(通常小于100納米)與晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體材料,且其可包括數(shù)百至數(shù)千個(gè)原子。由于量子點(diǎn)非常小,所以其比表面積大,且具有量子局限效應(yīng)(quantum confinement effects)。因此,基于量子點(diǎn)的尺寸,量子點(diǎn)具有獨(dú)特的物理化學(xué)特性,不同于與其相對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體塊材的固有特性。
由于量子點(diǎn)的光電特性可以藉由調(diào)整其核的尺寸來控制,所以量子點(diǎn)仍然是應(yīng)用于例如顯示設(shè)備的積極研究的對(duì)象。然而,當(dāng)量子點(diǎn)應(yīng)用在顯示設(shè)備中時(shí),還需要增加穩(wěn)定性、發(fā)光效率、顏色純度、使用壽命以及其他相關(guān)性質(zhì)。
目前,量子點(diǎn)應(yīng)用上的最大挑戰(zhàn)是長(zhǎng)期穩(wěn)定性。強(qiáng)光、高溫、濕氣、揮發(fā)性物質(zhì)以及氧化劑等外部因素會(huì)導(dǎo)致量子點(diǎn)的發(fā)光強(qiáng)度產(chǎn)生不可逆的衰減。增加量子點(diǎn)尺寸(主要是殼的厚度)可以增加穩(wěn)定性,但是這需要在原始量子點(diǎn)合成之后進(jìn)行額外的多道反應(yīng)步驟以形成額外的外殼,或者是需要較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間。這二者往往導(dǎo)致更高的成本與更低的量子產(chǎn)率。另外,藉由控制反應(yīng)時(shí)間和改變反應(yīng)中核與殼的前驅(qū)物的比例來調(diào)整量子點(diǎn)發(fā)射峰波長(zhǎng)(即,顏色)也很困難。
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明提供一種超大量子點(diǎn)及其形成方法。所述超大量子點(diǎn)能夠改善長(zhǎng)期穩(wěn)定性。所述方法能夠藉由改變表面活性劑的含量來微調(diào)超大量子點(diǎn)的發(fā)射峰值波長(zhǎng)。
本發(fā)明提供超大量子點(diǎn)。各超大量子點(diǎn)包括:由CdSe所構(gòu)成的核、由ZnS所構(gòu)成的殼以及形成在核與殼之間的合金。殼包覆核的表面。合金由Cd、Se、Zn以及S所構(gòu)成,其中Cd與Se的含量從核到殼逐漸減少,而Zn與S的含量從核到殼逐漸增加。各超大量子點(diǎn)的粒徑大于或等于10納米。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,所述核的直徑為1納米至4納米,所述合金與所述核的直徑總合為5納米至8納米,且各所述超大量子點(diǎn)的粒徑為10納米至15納米。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,所述超大量子點(diǎn)能夠在被激發(fā)時(shí)發(fā)光,且其具有等于或大于90%的光致發(fā)光量子效率(photoluminescence quantum efficiency)。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,所述超大量子點(diǎn)能夠在被激發(fā)時(shí)發(fā)光,且其具有90%至95%的光致發(fā)光量子效率。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,各所述超大量子點(diǎn)的所述核能夠吸收固定波長(zhǎng)范圍的光源,且發(fā)出至少一種不同波長(zhǎng)范圍的光。
本發(fā)明提供一種超大量子點(diǎn)的形成方法,其步驟如下。將乙酸鋅(Zn(ac)2)、氧化鎘(CdO)、表面活性劑以及溶劑混合在一起,接著進(jìn)行第一熱處理,以形成第一前驅(qū)物。所述第一前驅(qū)物包括具有所述表面活性劑的鋅-錯(cuò)合物(Zn-complex)與具有所述表面活性劑的鎘-錯(cuò)合物(Cd-complex)。將含有S元素、Se元素以及三正辛基膦(trioctylphosphine,TOP)的第二前驅(qū)物加至所述第一前驅(qū)物,以形成反應(yīng)混合物。對(duì)所述反應(yīng)混合物進(jìn)行第二熱處理,然后冷卻所述反應(yīng)混合物,以在所述反應(yīng)混合物中形成所述超大量子點(diǎn)。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,所述表面活性劑包括油酸、三正辛基膦或其組合。所述溶劑包括1-十八烯(1-octadecene)、油酸、三正辛基膦或其組合。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,所述第一前驅(qū)物包括油酸鋅(Zn-oleate)與油酸鎘(Cd-oleate)。
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