包含结合到表面的卤化锌和羧酸锌的核-壳纳米结构制造技术

本发明专利技术属于纳米结构合成领域。本发明专利技术提供了高度发光的核/壳纳米结构，其表面结合有氟化锌和乙酸锌。本发明专利技术还提供了制备所述纳米结构、包含所述纳米结构的膜和包含所述纳米结构的装置的方法。的装置的方法。的装置的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含结合到表面的卤化锌和羧酸锌的核
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壳纳米结构


[0001]本专利技术属于纳米结构合成领域。本专利技术提供了已经用乙酸锌和氟化锌表面处理的高度发光的纳米结构。本专利技术还提供了制备纳米结构、包含纳米结构的膜和包含纳米结构的装置的方法。

技术介绍

[0002]由于其稳定的壳、良好的能级排列以及核与壳和层之间较少的晶格失配，ZnS已被广泛用作基于Cd核QD的量子点(QD)发光二极管中的壳材料。在过去十年中，通过改变壳的组成和厚度(例如，Cd(核)/ZnS(壳))，装置性能得到改善。尽管前景看好，但是由于镉被认为是有害物质，包含镉QD的QLED的商业化受到严格限制。
[0003]在基于Cd的II
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VI化合物的潜在替代物中，由于InP QD覆盖整个可见光范围和窄光谱带宽的带隙可调性，其被认为是发光应用中最有希望的候选物。
[0004]然而，由于大的晶格失配、核/壳之间的高晶格应变、InP核中太强的空穴限制，从有机空穴传输层到QD的高空穴注入势垒(这是由于如图1所示的深的HOMO ZnS壳)，以及与电子相比慢的空穴迁移率，ZnS壳不能适用于InP核。
[0005]在使这些缺陷最小化的努力中，ZnSe或梯度ZnSeS已经被用作InP核和ZnS壳之间的缓冲层以最小化晶格失配和晶格应变。但是，使用较厚的ZnSe壳降低了InP QD的量子产率(QY)，这意味着缓冲层中的ZnSe或梯度ZnSeS不会最小化晶格失配和晶格应变。
[0006]需要在用于制备纳米结构膜时具有改善的稳定性和改善的光学特性的核
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壳纳米结构组合物。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供了在用于装置中时具有改善的外部量子效率(EQE)和稳定性的InP核
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壳纳米结构组合物。还提供了表面结合有羧酸锌和卤化锌的核/壳纳米结构。
[0008]本专利技术提供了包含纳米晶体核和至少一个壳的纳米结构群，其表面结合有羧酸锌和卤化锌。在一些实施方案中，所述纳米晶体核选自Si、Ge、Sn、Se、Te、B、C、P、BN、BP、BAs、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdSeZn、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、BeS、BeSe、BeTe、MgS、MgSe、GeS、GeSe、GeTe、SnS、SnSe、SnTe、PbO、PbS、PbSe、PbTe、CuF、CuCl、CuBr、CuI、Si3N4、Ge3N4、Al2O3、Al2CO及其组合。
[0009]在一些实施方案中，所述纳米晶体核包含InP。在一些实施方案中，所述纳米晶体核包含CdSe。
[0010]在一些实施方案中，所述至少一个壳是ZnSe。在一些实施方案中，所述至少一个壳的厚度为约1nm。在一些实施方案中，所述纳米结构的直径为约4
‑
12nm。
[0011]在一些实施方案中，所述纳米结构是InP/ZnSe核
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壳纳米结构。
[0012]在一些实施方案中，所述纳米结构是Cd/ZnSe核
‑
壳纳米结构。
[0013]在一些实施方案中，所述纳米结构具有小于40nm的半峰全宽(FWHM)发射光谱。在
一些实施方案中，所述纳米结构具有38
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39nm的FWHM发射光谱。
[0014]在一些实施方案中，所述纳米结构具有大于80％的量子产率百分比(QY％)。在一些实施方案中，所述纳米结构具有85
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88％的QY％。
[0015]在一些实施方案中，所述羧酸锌是乙酸锌。在一些实施方案中，所述羧酸锌是二水合乙酸锌。在一些实施方案中，所述卤化锌是氟化锌。
[0016]本专利技术还提供了制备本文所述的纳米结构的方法，其包括：
[0017](a)在惰性气氛下将核
‑
壳纳米结构在溶剂中与羧酸锌和卤化锌混合；
[0018](b)将(a)中的混合物的温度升高至约90℃至约350℃的温度；以及
[0019](c)分离表面结合有乙酸锌和氟化锌的核
‑
壳纳米晶体。
[0020]在一些实施方案中，所述溶剂包括1
‑
十八碳烯、1
‑
十六碳烯、1
‑
二十碳烯、二十烷、十八烷、十六烷、十四烷、角鲨烯、角鲨烷、三辛基氧化膦、三辛基胺、三辛基膦或二辛基醚或其组合。在一些实施方案中，所述溶剂包括1
‑
十八碳烯。
[0021]在一些实施方案中，(a)中的混合在约0℃至约150℃的温度下进行。
[0022]在一些实施方案中，所述纳米结构是InP/ZnSe核
‑
壳纳米结构。
[0023]在一些实施方案中，所述羧酸锌是乙酸锌。在一些实施方案中，所述乙酸锌是二水合乙酸锌的形式。
[0024]在一些实施方案中，InP/Se核/壳纳米晶体通过以下获得：
[0025](d)在惰性气氛下，在约80℃至约150℃的温度下，将InP核添加到包含溶剂、配体和氯化锌的溶液中；
[0026](e)将溴化锌和三氯化镓添加到(d)中获得的溶液中；
[0027](f)将硒源添加到(e)中获得的溶液中；
[0028](g)将(f)中获得的溶液加热至约150℃至约340℃的温度；以及
[0029](h)使(g)中获得的溶液冷却。
[0030]在一些实施方案中，(d)中的溶剂包括1
‑
十八碳烯、1
‑
十六碳烯、1
‑
二十碳烯、二十烷、十八烷、十六烷、十四烷、角鲨烯、角鲨烷、三辛基氧化膦、三辛基胺、三辛基膦或二辛基醚或其组合。在一些实施方案中，(d)中的溶剂包括1
‑
十八碳烯。
[0031]在一些实施方案中，所述配体是脂肪酸。在一些实施方案中，所述脂肪酸是月桂酸。
[0032]本专利技术还提供了纳米结构膜，其包含：
[0033](a)至少一种本文所述的纳米结构群；以及
[0034](b)至少一种有机树脂。
[0035]在一些实施方案中，所述纳米结构嵌入在形成所述膜的基质中。
[0036]本专利技术还提供了纳米结构模制品，其包含：
[0037](a)第一导电层；
[0038](b)第二导电层；以及
[0039](c)纳米结构层，其位于所述第一导电层与所述第二导电层之间，其中所述纳米结构层包含本文所述的纳米结构群。
[0040]本专利技术还提供了包含本文所述的纳米结构的显示装置。在一些实施方案中，所述显示装置包括含有纳米结构的膜。在一些实施方案中，所述纳米结构嵌入在形成所述膜的
基质中。在一些实施方案中，所述膜设置在导光板上。
附图说明
[0041]并入本文并形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种纳米结构群，其包含纳米晶体核和至少一个壳，所述壳具有结合至其表面的羧酸锌和卤化锌。2.根据权利要求1所述的纳米结构，其中所述纳米晶体核选自Si、Ge、Sn、Se、Te、B、C、P、BN、BP、BAs、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdSeZn、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、BeS、BeSe、BeTe、MgS、MgSe、GeS、GeSe、GeTe、SnS、SnSe、SnTe、PbO、PbS、PbSe、PbTe、CuF、CuCl、CuBr、CuI、Si3N4、Ge3N4、Al2O3、Al2CO及其组合。3.根据权利要求1或2所述的纳米结构，其中所述纳米晶体核包含InP。4.根据权利要求1或2所述的纳米结构，其中所述纳米晶体核包含CdSe。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的纳米结构，其中所述至少一个壳是ZnSe。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的纳米结构，其中所述至少一个壳的厚度为约1nm。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的纳米结构，其中所述纳米结构的直径为约4
‑
12nm。8.根据权利要求1
‑
7中任一项所述的纳米结构，其中所述纳米结构是InP/ZnSe核
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壳纳米结构。9.根据权利要求1
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7中任一项所述的纳米结构，其中所述纳米结构是CdSe/ZnSe核
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壳纳米结构。10.根据权利要求1
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9中任一项所述的纳米结构，其中所述纳米结构具有小于40nm的半峰全宽(FWHM)发射光谱。11.根据权利要求1
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10中任一项所述的纳米结构，其中所述纳米结构具有38
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39nm的FWHM发射光谱。12.根据权利要求1
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11中任一项所述的纳米结构，其中所述纳米结构具有大于80％的量子产率百分比(QY％)。13.根据权利要求1
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12中任一项所述的纳米结构，其中所述纳米结构的QY％为85
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88％。14.根据权利要求1
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13中任一项所述的纳米结构，其中所述羧酸锌是乙酸锌。15.根据权利要求14所述的纳米结构，其中所述羧酸锌是二水合乙酸锌。16.根据权利要求1
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15中任一项所述的纳米结构，其中所述卤化锌是氟化锌。17.一种制备根据权利要求1
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16中任一项所述的纳米结构的方法，所述方法包括：(a)在惰性气氛下将核
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壳纳米结构在溶剂中与羧酸锌和卤化锌混合；(b)将(a)中的混合物的温度升高至约90℃至约350℃的温度；以及(c)分离表面结合有乙酸锌和氟化锌的核
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【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：纳米系统公司，
类型：发明
国别省市：