[发明专利]量子点以及使用量子点的波长转换构件、照明构件、背光装置、显示装置以及量子点的制造方法

说明书

本发明的目的在于提供一种不包含镉的荧光半峰宽小的量子点。本发明的量子点(5)的特征在于，不包含镉，荧光半峰宽为30nm以下。量子点优选含有锌和碲，或锌、碲和硫，或锌、碲、硒和硫的纳米晶体。此外，量子点优选具有以下核壳结构：以所述纳米晶体为核，在所述核的表面包覆有壳。

技术领域

本发明涉及不包含镉的量子点和使用量子点的波长转换构件、照明构件、背光装置、显示装置以及量子点的制造方法。

背景技术

量子点是由数百～数千个左右的原子构成，粒径为数nm～数十nm左右的纳米粒子。量子点也被称为荧光纳米粒子、半导体纳米粒子或纳米晶体。

量子点能够根据纳米粒子的粒径、组成进行发光波长的各种变换。此外，可列举出荧光量子产率(Quantum Yield：QY)、荧光半峰宽(Full Width at Half Maximum：FWHM)作为表示量子点的性能的特征。在将量子点用作可见光区域的波长转换材料的情况下，作为其最大的特征，可列举为可以表现的颜色的范围宽广，即高色域化。因此，在使用量子点的可见光区域中的波长转换构件所引起的高色域化中，重要的光学特性是荧光半峰宽。

一直以来可以使用的高效率的量子点主要是包含镉(Cd)的物质。包含Cd的量子点具有荧光量子产率高、荧光半峰宽窄之类的优点。另一方面，Cd因其毒性而在各国限制其使用，这成为实用化的一大障碍。

对此，对不含有Cd的自由量子点的开发也进行有为数众多的探讨。代表性的物质之一是黄铜矿系的硫化铜铟(Copper Indium Sulfide(CuInS₂))：具有CIS系量子点(例如，参照专利文献1)。然而，由于发光原理是缺陷发光，与Cd系的量子点相比其光学特性不高，一般来说荧光半峰宽为80～100nm以上。除CIS系以外的黄铜矿系量子点也一样，迄今为止没有报道荧光半峰宽低于60nm的黄铜矿系量子点的合成。

此外，作为无Cd的量子点的另一个代表物质，有磷化铟(Indium Phosphide(InP))：InP系的量子点(例如，参照专利文献1)。然而，InP系量子点相比CdSe系量子点，荧光半峰宽更宽，迄今为止没有报道荧光半峰宽低于35nm的InP系量子点的合成。

此外，作为无镉系量子点，已知有硒化锌(ZnSe)，但由于ZnSe的带隙为2.7eV，仅用ZnSe不可能实现绿色以上的发光。

作为其他锌系的量子点，考虑为碲化锌(ZnTe)，但该溶液合成的相关报告例不多。

在下述非专利文献1中详细记载有使用有机锌化合物和三烷基碲化膦直接合成ZnTe的方法。由这篇论文所得到的ZnTe，对随着粒子成长吸收向长波长侧移动等进行了详细地研究，但这篇论文中所合成的ZnTe都不具有荧光特性。

此外，在下述非专利文献2中，闪锌矿结构的ZnTe的合成是以有机锌化合物和通过超级氢化物(三乙基硼氢化锂Lithium triethylborohydride:LiBHEt₂)还原Te作为原料而合成的。报告有通过探讨各种反应条件来控制ZnTe的纳米粒子形态的研究。合成方法的特征是采用反应性非常高、在量产中难以使用的超级氢化物。在这篇论文中详细报告有所得到的ZnTe的粒子形态、结晶结构和吸收光谱，但没有关于荧光特性的记载。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2007/060889号小册子

非专利文献