[發明專利]半導體納米粒子、半導體納米粒子分散液和光學部件

有效

• 申請號: 201880084307.0
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN111566045B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 森山喬史;本吉亮介
• 申請（專利權）人: 昭榮化學工業株式會社
• 主分類號: C01B25/14
• 分類號: C01B25/14;B82Y30/00;C01B25/08;C09K11/88
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張濤

本發明的目的在于提供具有較高的量子效率，并且耐候性也較高的半導體納米粒子。本發明的實施方式的半導體納米粒子為至少包含In、P、Zn、Se、S和鹵素的半導體納米粒子，所述P、所述Zn、所述Se、所述S和所述鹵素的含有率以相對于所述In的摩爾比計為：P：0.05～0.95，Zn：0.50～15.00，Se：0.50～5.00，S：0.10～15.00，鹵素：0.10～1.50。

技術領域

本發明涉及半導體納米粒子、半導體納米粒子分散液和光學部件。

本申請基于2017年12月28日申請的日本申請第2017-253303號而主張優先權，將所述日本申請中記載的全部記載內容引用于此。

背景技術

表現出量子限制效果的程度的微小的半導體納米粒子，具有取決于粒徑的帶隙。通過光激發、電荷注入等的手段而形成在半導體納米粒子內的激子，通過再結合而放出與帶隙對應能量的光子，因此通過適當選擇半導體納米粒子的組成及其粒徑，而得到期望波長下的發光。

發光的半值寬度(FWHM)主要取決于粒度分布，通過制備均勻的粒徑的粒子而能夠提高顏色純度。這些性質可用于彩色顯示器、照明、防偽油墨等。

在可見光下的發光中，使用了Cd硫系化合物半導體納米粒子、基于InP的半導體納米粒子。InP類半導體納米粒子不含有害的Cd，因此較為有用，但是通常量子效率(QY)、FWHM劣于Cd類的。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：美國專利申請公開第2015/0083969號說明書

專利文獻2：美國專利申請公開第2017/0179338號說明書

發明內容

發明所解決的技術問題

半導體納米粒子通常作為分散于樹脂、溶劑而得的分散液進行制備并利用。

在這些分散液用于特別是膜等光學部件的情況下，重要的是，半導體納米粒子對于激發光(特別是藍色激發光)的吸收率高，具有較高的量子效率。

作為InP類半導體納米粒子的殼而廣泛使用的ZnS，帶隙較大，難以吸收藍色光，因此ZnS的量增加時，存在半導體納米粒子的激發光的吸收率下降的傾向。

同樣作為InP類半導體納米粒子的殼而廣泛使用的ZnSe，帶隙也較大，因此難以吸收藍色光。但是，ZnSe比ZnS帶隙窄，因此即使使殼變厚，也能夠一定程度地抑制激發光的吸收率的降低。然而，作為殼，使ZnSe變厚時，會發生InP類半導體納米粒子的發光區域與期望的區域不同，或者殼厚較厚而使得半導體納米粒子整體的粒徑變大，或者用于膜等光學材料的情況下使得膜厚變厚這樣的問題。

因此，為了提高半導體納米粒子的量子效率，期望使殼盡可能薄。

然而，就半導體納米粒子而言，根據用途，在半導體納米粒子的膜化工序、或含半導體納米粒子的光刻膠的烘烤工序、或半導體納米粒子的噴墨圖案化后的溶劑除去和樹脂固化工序等工藝中，存在暴露于200℃左右的高溫下的情況。在存在氧的情況下暴露于高溫下時，通常會引起半導體納米粒子的發光特性降低，因此考慮使這些工藝在不活潑氣體氛圍下進行，但是在該情況下，需要較大的成本。因此，負責保護半導體納米粒子不受外部因素影響的殼能提高耐候性，因此期望較厚。

如上所述，半導體納米粒子的量子效率和耐候性的提高存在權衡關系，難以兼具。

本發明的目的在于解決上述矛盾的問題，提供量子效率較高，并且耐候性也較高的半導體納米粒子。

解決問題的技術手段

對于所述的問題，本發明人發現了以下的解決方法。