半导体发光纳米颗粒制造技术

本发明专利技术涉及半导体发光纳米颗粒，其制备方法和在器件中的用途。

Semiconductor luminescent nanoparticles

The invention relates to a semiconductor luminescent nano particle, a preparation method and use in a device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体发光纳米颗粒专利
本专利技术涉及半导体发光纳米颗粒；制备半导体发光纳米颗粒的方法；组合物，调配物和半导体发光纳米颗粒的用途；光学介质；和光学器件。
技术介绍
半导体发光纳米颗粒和用于制备半导体发光纳米颗粒的几种方法在现有技术文献中是已知的。例如，Chem.Mater.,vol.21,No.4,2009,J.Am.Chem.Soc.2008,130,11588-11589和J.Am.Chem.Soc.2012,134,19701-19708,J.Phys.Chem.C,2008,112,20190-20199,Appl.PhysLett.,2012,101,073107,J.Phys.Chem.C,2012,116,3944,Chem.Commun.,2009,5214-5226,J.Phys.Chem.B,2003,107,11346-11352,J.Am.Chem.Soc.2007,129(10),2847中描述的。专利文献非专利文献1.Chem.Mater.,vol.21,No.4,20092.J.Am.Chem.Soc.2008,130,11588-115893.J.Am.Chem.Soc.2012,134,19701-197084.J.Phys.Chem.C,2008,112,20190-201995.Appl.PhysLett.,2012,101,0731076.J.Phys.Chem.C,2012,116,3944>7.Chem.Commun.,2009,5214-52268.J.Phys.Chem.B,2003,107,11346-113529.J.Am.Chem.Soc.2007,129(10),2847专利技术概述然而，专利技术人新发现仍存在一个或多个需要改进的相当大的问题，如下所列。1.需要一种能够显示出改善的量子产率的新型半导体发光纳米颗粒。2.需要一种可以导致半导体发光纳米颗粒长期稳定发光的新型半导体发光纳米颗粒。3.还需要一种包含配体的新型半导体发光纳米颗粒，其中连接基团可以很好地覆盖半导体发光纳米颗粒的表面。4.需要一种用于制备包括半导体纳米晶体的光学介质的简单制备方法。5.需要一种制备可显示出改进的量子产率的半导体发光纳米颗粒的新方法。6.需要一种制备可显示出改进的量子产率的半导体发光纳米颗粒的简单方法。专利技术人旨在解决上述问题1至6中的一个或多个。然后，发现新型半导体发光纳米颗粒，其包含核、一个或多个壳层和置于壳层最外表面的连接基团，基本上由核、一个或多个壳层和置于壳层最外表面的连接基团组成，或由核、一个或多个壳层和置于壳层最外表面的连接基团组成，其中，所述连接基团由以下化学式(I)表示，M(O2CR1)2(NR2R3R4)y-(I)其中y是0或2，优选y是0，M是Zn2+或Cd2+，优选Zn2+,如果y是2，则R1是具有1至25个碳原子的直链烷基，具有4至25个碳原子的支链烷基，具有2至25个碳原子的直链烯基，或具有4至25个碳原子的支链烯基，优选R1是具有1至25个碳原子的直链烷基或具有2至25个碳原子的直链烯基，如果y是0，则R1是具有1至15个碳原子的直链烷基，具有4至15个碳原子的支链烷基，具有2至15个碳原子的直链烯基，或具有4至15个碳原子的支链烯基，优选R1是具有1至15个碳原子的直链烷基或具有2至15个碳原子的直链烯基，R2，R3和R4彼此独立地或相互依赖地，选自氢原子，具有1至25个碳原子的直链烷基，具有4至25个碳原子的支链烷基，具有2至25个碳原子的直链烯基和具有4至25个碳原子的支链烯基，条件是R2，R3和R4中的至少一个是具有1至25个碳原子的直链烷基，具有4至25个碳原子的支链烷基，具有2至25个碳原子的直链烯基，或具有4至25个碳原子的支链烯基，优选R2，R3是氢原子且R4是具有1至25个碳原子的直链烷基，具有4至25个碳原子的支链烷基，具有2至25个碳原子的直链烯基，或具有4至25个碳原子的支链烯基。另一方面，本专利技术涉及新型半导体发光纳米颗粒，其包含核、一个或多个壳层、置于壳层最外表面的第一连接基团和第二连接基团，基本上由核、一个或多个壳层、置于壳层最外表面的第一连接基团和第二连接基团组成，或由核、一个或多个壳层、置于壳层最外表面的第一连接基团和第二连接基团组成。其中，所述第一连接基团由以下化学式(II)表示，并且所述第二连接基团由以下化学式(III)表示，[M(O2CR5)-]+-(II)O2CR6--(III)其中M是Zn2+或Cd2+，优选M是Zn2+，R5是具有1至15个碳原子的直链烷基，具有4至15个碳原子的支链烷基，具有2至15个碳原子的直链烯基，或具有4至15个碳原子的支链烯基，优选R5是具有1至15个碳原子的直链烷基或具有2至15个碳原子的直链烯基，更优选R5是具有1至10个碳原子的直链烷基或具有2至10个碳原子的直链烯基，甚至更优选R5是具有1至8个碳原子的直链烷基或具有2至6个碳原子的直链烯基，进一步更优选R5是具有1至4个碳原子的直链烷基或具有2至4个碳原子的直链烯基，最优选R5是具有1至2个碳原子的直链烷基，R6是具有1至15个碳原子的直链烷基，具有4至15个碳原子的支链烷基，具有2至15个碳原子的直链烯基，或具有4至15个碳原子的支链烯基，优选R6是具有1至15个碳原子的直链烷基或具有2至15个碳原子的直链烯基，更优选R6是具有1至10个碳原子的直链烷基或具有2至10个碳原子的直链烯基，甚至更优选R6是具有1至8个碳原子的直链烷基或具有2至6个碳原子的直链烯基，进一步更优选R6是具有1至4个碳原子的直链烷基或具有2至4个碳原子的直链烯基，最优选R6是具有1至2个碳原子的直链烷基，另一方面，本专利技术还涉及制备半导体发光纳米颗粒的方法，其中该方法包括或由以下步骤(a)组成，(a)将由化学式(I)表示的连接基团和包含核，一个或多个壳层的半导体发光纳米颗粒提供到溶剂中以得到混合物。另一方面，本专利技术还涉及制备半导体发光纳米颗粒的方法，其中该方法以这样的顺序包括下列步骤(a1)和(b)，或由下列步骤(a1)和(b)组成，(a1)制备半导体发光纳米颗粒，其包含核、一个或多个壳层和置于壳层的最外表面的连接基团，其中连接基团由以下化学式(V)表示，MYXZ-(V)其中M是二价金属离子，优选M是Zn2+或Cd2+，更优选是Zn2+；Y和X彼此独立地或不同地选自羧酸根，卤基，乙酰丙酮基，磷酸根，膦酸根，磺酸根，硫酸根，硫代氨基甲酸根，二硫代氨基甲酸根，硫醇根，二硫醇根和烷氧基化物，优选的是，Y和X是相同的，Z是(NR7R8R9)y其中y是0或2，优选y是0，R7，R8和R9彼此独立地或相互依赖地选自氢原子，具有1至25个碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.半导体发光纳米颗粒，其包含核、一个或多个壳层和置于壳层最外表面的连接基团，或由核、一个或多个壳层和置于壳层最外表面的连接基团组成，其中，所述连接基团由以下化学式(I)表示，/nM(O

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170331 EP 17164127.7;20170419 EP 17167142.31.半导体发光纳米颗粒，其包含核、一个或多个壳层和置于壳层最外表面的连接基团，或由核、一个或多个壳层和置于壳层最外表面的连接基团组成，其中，所述连接基团由以下化学式(I)表示，
M(O2CR1)2(NR2R3R4)y-(I)
其中y是0或2，优选y是0，
M是Zn2+或Cd2+，优选Zn2+,
如果y是2，则R1是具有1至25个碳原子的直链烷基，具有4至25个碳原子的支链烷基，具有2至25个碳原子的直链烯基，或具有4至25个碳原子的支链烯基，优选R1是具有1至25个碳原子的直链烷基或具有2至25个碳原子的直链烯基，
如果y是0，则R1是具有1至15个碳原子的直链烷基，具有4至15个碳原子的支链烷基，具有2至15个碳原子的直链烯基，或具有4至15个碳原子的支链烯基，优选R1是具有1至15个碳原子的直链烷基或具有2至15个碳原子的直链烯基，
R2，R3和R4彼此独立地或相互依赖地，选自氢原子，具有1至25个碳原子的直链烷基，具有4至25个碳原子的支链烷基，具有2至25个碳原子的直链烯基和具有4至25个碳原子的支链烯基，
条件是R2，R3和R4中的至少一个是具有1至25个碳原子的直链烷基，具有4至25个碳原子的支链烷基，具有2至25个碳原子的直链烯基，或具有4至25个碳原子的支链烯基，优选R2，R3是氢原子且R4是具有1至25个碳原子的直链烷基，具有4至25个碳原子的支链烷基，具有2至25个碳原子的直链烯基，或具有4至25个碳原子的支链烯基。


2.根据权利要求1的纳米颗粒，其中所述连接基团由以下化学式(I')表示，
M(O2CR1)2-(I′)
其中R1是具有1至15个碳原子，优选1至10个碳原子，更优选1至8个碳原子，甚至更优选1至4个碳原子，进一步更优选1至2个碳原子的直链烷基，或具有2至15个碳原子，优选2至10个碳原子，更优选2至6个碳原子，甚至更优选2至4个碳原子的烯基。


3.根据权利要求1或2的纳米颗粒，其中，所述连接基团是Zn2+(CH3COO-)2。


4.半导体发光纳米颗粒，其包含核、一个或多个壳层、和置于壳层最外表面的第一连接基团和第二连接基团，或由核、一个或多个壳层、和置于壳层最外表面的第一连接基团和第二连接基团组成，其中，所述第一连接基团由以下化学式(II)表示，并且所述第二连接基团由以下化学式(III)表示，
[M(O2CR5)-]+(II)
O2CR6-(III)
其中M是Zn2+或Cd2+，优选M是Zn2+，
R5是具有1至15个碳原子的直链烷基，具有4至15个碳原子的支链烷基，具有2至15个碳原子的直链烯基，或具有4至15个碳原子的支链烯基，优选R5是具有1至15个碳原子的直链烷基或具有2至25个碳原子的直链烯基，更优选R5是具有1至10个碳原子的直链烷基或具有2至10个碳原子的直链烯基，甚至更优选R5是具有1至8个碳原子的直链烷基或具有2至6个碳原子的直链烯基，进一步更优选R5是具有1至4个碳原子的直链烷基或具有2至4个碳原子的直链烯基，最优选R5是具有1至2个碳原子的直链烷基，
R6是具有1至15个碳原子的直链烷基，具有4至15个碳原子的支链烷基，具有2至15个碳原子的直链烯基，或具有4至15个碳原子的支链烯基，优选R6是具有1至15个碳原子的直链烷基或具有2至15个碳原子的直链烯基，更优选R6是具有1至10个碳原子的直链烷基或具有2至10个碳原子的直链烯基，甚至更优选R6是具有1至8个碳原子的直链烷基或具有2至6个碳原子的直链烯基，进一步更优选R6是具有1至4个碳原子的直链烷基或具有2至4个碳原子的直链烯基，最优选R6是具有1至2个碳原子的直链烷基。


5.根据权利要求1至4中一项或多项的纳米颗粒，其中，所述壳层中的至少一个包括周期表第12族的第一元素，优选第一元素是Zn或Cd，和周期表第16族的第二元素，优选第二元素是S，Se或Te。


6.根据权利要求1至5中一项或多项的纳米颗粒，其中至少一个壳层由下式(IV)表示，
ZnSxSeyTez，-(IV)
其中0≤x≤1,0≤y≤1,0≤z≤1,且x+y+z＝1,优选地0≤x≤1,0≤y≤1,z＝0,且x+y＝1。


7.根据权利要求1至6中一项或多项的纳米颗粒，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·利伯曼，D·格罗兹曼，A·塞姆尤诺夫，E·沙维夫，CH·库彻恩塞尔，S·内什塔特，N·格兰巴赫，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE