量子点的制造方法技术

本发明专利技术提供一种量子点的制造方法，所述量子点为结晶性纳米颗粒荧光体，所述制造方法中，使用含有彼此不同的元素的第一前驱体溶液及第二前驱体溶液，将第二前驱体溶液制成气溶胶并向已加热的第一前驱体溶液进行喷雾、或者将第一前驱体溶液及第二前驱体溶液分别制成气溶胶并向已加热的溶剂进行喷雾，由此使第一前驱体溶液与第二前驱体溶液进行反应，合成含有彼此不同的元素的核颗粒。由此，提供一种能够在大规模的合成中抑制量子点的粒径的不均匀性及伴随于此的发射波长的分布的增大的量子点的制造方法。子点的制造方法。子点的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】量子点的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种量子点的制造方法。

技术介绍

[0002]粒径为纳米尺寸的半导体晶体颗粒被称为量子点。由于通过光吸收而产生的激子会被限制在纳米尺寸的区域中，因此半导体晶体颗粒的能级变得离散，且其带隙(band gap)因半导体晶体的粒径而发生变化。由于这些效果，与通常的荧光体相比，量子点的荧光发光的亮度高且效率高，并且其发光峰尖锐(sharp)。
[0003]此外，由于带隙因其粒径而发生变化这一特性，量子点具有能够控制发射波长的特征，其作为固态照明或显示器的波长转换材料的应用受到期待。例如，通过在显示器中使用含有量子点的波长转换材料，能够实现比现有的荧光体材料更宽的色域、更低的耗电。
[0004]作为将量子点用作波长转换材料的安装方法，提出了一种将量子点分散于树脂材料中，通过在透明膜上层压含有量子点的树脂材料从而制成波长转换膜，并将其安装到背光单元中的方法(专利文献1)。现有技术文献专利文献
[0005]专利文献1：日本特表2013
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544018号公报非专利文献
[0006]非专利文献1：Journal of American Chemical Society 1993,Vol.115,p.8706
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8715非专利文献2：Journal of American Chemical Society 2003,Vol.125,Issue 41,p.12567
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12575

技术实现思路

本专利技术要解决的技术问题
[0007]然而，量子点的发射波长根据半导体晶体的粒径所导致的带隙变化而发生偏移，因此为了获得目标波长，需将粒径控制在纳米级别。此外，还存在发光因粒径的不均而变宽的问题。
[0008]通常，在溶液中使前驱体反应，由此以胶体颗粒的形式合成量子点，但在溶液反应中，将粒径精密地控制在纳米级别并不容易。此外，在工业化规模不断扩大时，溶液反应中也存在前驱体的浓度不均、温度分布的问题，更难以进行粒径的控制。
[0009]作为通常的量子点的合成方法，使用热注入法。热注入法是指，在非活性氛围下，向已在高温下加热的Cd、In等金属元素的前驱体溶液中，快速地加入S、Se、P等的前驱体溶液，通过均匀的核产生而合成粒径一致的纳米级别的胶体颗粒的方法(非专利文献1)。
[0010]然而，热注入法虽可在烧瓶尺寸的小规模的合成中合成均匀的纳米级别的胶体颗粒，但在数十升、数百升的大规模的合成中，会在加入前驱体溶液时产生局部浓度不均，纳
米颗粒的粒径的均匀性会变差。此外，局部浓度不均会随着合成规模的大小而变大，合成规模越大，粒径的不均匀性越会成为问题。
[0011]本专利技术为了解决上述技术问题而进行，其目的在于提供一种可在大规模的合成中抑制量子点的粒径的不均匀性及伴随于此的发射波长的分布的增大的量子点的制造方法。解决技术问题的技术手段
[0012]本专利技术为了达成上述目的而进行，本专利技术提供一种量子点的制造方法，所述量子点为结晶性纳米颗粒荧光体，在所述制造方法中，使用含有彼此不同的元素的第一前驱体溶液及第二前驱体溶液，将所述第二前驱体溶液制成气溶胶并向已加热的所述第一前驱体溶液进行喷雾、或者将所述第一前驱体溶液及所述第二前驱体溶液分别制成气溶胶并向已加热的溶剂进行喷雾，由此使所述第一前驱体溶液与所述第二前驱体溶液进行反应，合成含有所述彼此不同的元素的核颗粒。
[0013]根据这种量子点的制造方法，可在大规模的合成中抑制量子点的粒径的不均匀性及伴随于此的发射波长的分布的增大。
[0014]此时，可使用单流体喷嘴或双流体喷嘴进行所述喷雾。
[0015]根据这种喷雾方法，可在大规模的合成中进一步抑制量子点的粒径的不均匀性及伴随于此的发射波长的分布的增大。
[0016]此时，可以超声波方式进行所述喷雾。
[0017]根据这种喷雾方法，可在大规模的合成中进一步抑制量子点的粒径的不均匀性及伴随于此的发射波长的分布的增大。
[0018]此时，可使所述核颗粒为II
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VI族化合物、III
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V族化合物、钙钛矿型化合物或黄铜矿型化合物，或者使所述核颗粒包含这些化合物的合金。
[0019]在本专利技术的量子点的制造方法中，可特别优选地选择这种核颗粒。专利技术效果
[0020]如上所述，根据本专利技术的量子点的制造方法，可抑制局部浓度不均。此外，由于液滴变得细微，因此液滴的表面积增加，可通过反应性的提升来控制粒径。因此，即使在大规模的合成中，也可得到尺寸均匀的纳米颗粒，故而可得到具有所需的发射波长、发射波长的分布狭窄的量子点。此外，通过采用使用了本专利技术的量子点的波长转换材料及图像显示装置，可得到色彩再现性好的波长转换材料以及图像显示装置。
附图说明
[0021]图1为示出本专利技术的实施方案的一个实例(实施例1、实施例2)的图。图2为示出本专利技术的实施方案的一个实例(实施例3)的图。图3为示出本专利技术的实施方案的一个实例(实施例4)的图。图4为示出制造比较例1与比较例2所使用的量子点的装置的图。图5为示出制造比较例3所使用的量子点的装置的图。图6为示出制造比较例4所使用的量子点的装置的图。
具体实施方式
[0022]以下，对本专利技术进行详细说明，但本专利技术并不限定于此。
[0023]如上所述，谋求一种可在大规模的合成中抑制量子点的粒径的不均匀性及伴随于此的发射波长的分布的增大的量子点的制造方法。
[0024]本申请的专利技术人对上述技术问题反复进行了深入研究，结果发现通过下述量子点的制造方法，可在大规模的合成中抑制量子点的粒径的不均匀性及伴随于此的发射波长的分布的增大，从而完成了本专利技术，所述量子点的制造方法为作为结晶性纳米颗粒荧光体的量子点的制造方法，其中，使用含有彼此不同的元素的第一前驱体溶液及第二前驱体溶液，将所述第二前驱体溶液制成气溶胶并向已加热的所述第一前驱体溶液进行喷雾、或者将所述第一前驱体溶液及所述第二前驱体溶液分别制成气溶胶并向已加热的溶剂进行喷雾，由此使所述第一前驱体溶液与所述第二前驱体溶液进行反应，合成含有所述彼此不同的元素的核颗粒。
[0025]以下，参照说明书附图加以说明。
[0026]图1为示出本专利技术的实施方案的一个实例的图。图1示出了用搅拌棒13搅拌收纳于反应容器10的已加热的第一前驱体溶液11，同时使用流体喷嘴14，将含有与第一前驱体溶液11不同的元素的第二前驱体溶液12制成气溶胶15而进行喷雾，使第一前驱体溶液11与第二前驱体溶液12进行反应，合成含有彼此不同的元素的核颗粒的情况。图1的下半部分为扩大了反应容器10内用虚线包围的部分的示意图。通过流体喷嘴14雾化的第二前驱体溶液12成为极微小的液滴16，滴加至第一前驱体溶液11中。由于液滴16的尺寸非常小，因此第一前驱体溶液11的局部浓度分布(浓度不均)会变小。此外，通过持续进行利用搅拌棒13的搅拌，第二前驱体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种量子点的制造方法，所述量子点为结晶性纳米颗粒荧光体，所述制造方法的特征在于，使用含有彼此不同的元素的第一前驱体溶液及第二前驱体溶液，将所述第二前驱体溶液制成气溶胶并向已加热的所述第一前驱体溶液进行喷雾、或者将所述第一前驱体溶液及所述第二前驱体溶液分别制成气溶胶并向已加热的溶剂进行喷雾，由此使所述第一前驱体溶液与所述第二前驱体溶液进行反应，合成含有所述彼此不同的元素的核颗粒。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：野岛义弘，青木伸司，鸢岛一也，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：