[發明專利]具有用于高色純度顯示屏的發光波長及小的半值寬度的紅色發光量子點及其制備方法

有效

• 申請號: 201980023294.0
• 申請日: 2019-03-26
• 公開（公告）號: CN111971367B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 李鐘洙;R·帕提班
• 申請（專利權）人: 大邱慶北科學技術院
• 主分類號: C09K11/88
• 分類號: C09K11/88;C09K11/56;C09K11/62;B82Y20/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 鐘海勝;金鮮英

本發明的一實施例涉及一種用于高色純度顯示屏的InP類納米粒子的制備方法，其包括：準備包含InX類量子點種子的混合物的步驟；向所述混合物連續注入Zn(In)X類團簇形成InX類核的步驟；向所述混合物放入硒化合物及所述鋅前體，形成涂敷于所述InX類核的第一殼的步驟；以及向所述混合物放入硫化合物及所述鋅前體，形成涂敷于所述第一殼的第二殼的步驟，所述第一殼由ZnSe形成，所述第二殼由ZnS形成，所述X包括(P)、砷(As)或銻(Sb)。通過提供這種量子點的制備方法來提供均勻的核量子點合成技術，提供一種解決現有量子點的色純度提高以及穩定性問題的新一代自發光發光器件的發光層。

技術領域

本發明涉及具有用于高色純度顯示屏的發光波長及小的半值寬度的紅色發光量子點及其制備方法，更詳細地，涉及一種使用種子合成成長及團簇連續注入法的具有用于高色純度顯示屏的發光波長及小的半值寬度的紅色發光量子點的制備方法。

背景技術

量子點(Quantum?Dot，QD)是在三維空間具有限制性大小的半導體性納米大小的粒子，在增大(bulk)狀態下，表現出半導體性物質所不具有的良好的光學性、電氣性特性。例如，量子點即使由相同的物質制備，也可以隨著粒子大小的不同，發出的光的顏色也不同。通過這樣的特性，量子點作為新一代高輝度發光二極管(Light?Emitting?Diode，LED)、生物傳感器(bio?sensor)、激光、太能能電池納米材料而備受矚目。

現在，用于形成量子點的普遍方法為非水解合成法(nonhydrolytic?synthesis)。通過該方法，將常溫的有機金屬化合物作為前驅物質或前體向高溫溶劑快速注入(rapidinjection)，利用熱分解反應生成核(nuclraization)后，通過加溫使核成長來制備量子點。而且，通過該方法主要合成的量子點含有鎘(Cd)，例如硒化鎘(CdSe)或碲化鎘(CdTe)等。但是，在考慮到現今隨著對環境問題認知的提高而追求環保產業的趨勢時，作為污染水質和土壤的代表性環境污染物質之一的鎘，有必要將其使用降到最低。

因此，考慮提出以不包含鎘的半導體物質制備量子點來替代現有的硒化鎘(CdSe)量子點或碲化鎘(CdTe)量子點的方案，磷化銦(InP)量子點就是其中之一。磷化銦量子點在與硒化鎘量子點材料相似的發光區域的可視光區域中能夠發光，因此替代是有可能的，可以在高輝度發光二極管器件等的制備中使用。

但是，通常由于合成困難，磷化銦量子點不但大規模生產困難，還具有粒子大小的均勻度的確保或量子效率(QY，Quantum?Yield)不如現有的硒化鎘好的缺點。

為了解決磷化銦量子點具有的前述缺點，有一種在磷化銦核(core)的表面涂敷硫化鋅(ZnS)等之類的帶隙比核寬的由II-VI族化合物形成殼(shell)的方法。將帶隙比核寬的II～VI族化合物殼涂敷在核，可以在一定程度上解決作為III-VI族化合物的磷化銦量子點的發光難以維持或大小難以調節的問題。但是，即使涂敷殼，也有必要充分考慮生產性(反應時間)、制備成本或環境(試樣的量或氣味)、確保涂敷的均勻性等問題。若殼的形成不能很好的實現，不但量子點的發光效率減少，還會表現出對表面分子的變化非常敏感的發光特性。

并且，據現有的報告，紅色發光(red-emission)磷化銦類的納米粒子的量子效率為50％以下，決定色純度的半值寬度為50nm以上，具有須提高色純度及穩定性的問題，因此需要一種解決半值寬度及量子效率問題的量子點。

現有技術文獻

韓國授權專利公報第10-1665450號

發明內容

(要解決的問題)

本發明所要實現的技術問題為，通過本發明的紅色發光量子點及殼涂敷方法，解決環保量子點核殼結構的納米粒子無法達到半值寬度的臨界40nm以下的半值寬度以及量子效率無法達到70％以上的問題，通過制備本發明的量子點來提供能夠應用于顯示屏的量子點。