[发明专利]具有用于高色纯度显示屏的发光波长及小的半值宽度的红色发光量子点及其制备方法

说明书

本发明的一实施例涉及一种用于高色纯度显示屏的InP类纳米粒子的制备方法，其包括：准备包含InX类量子点种子的混合物的步骤；向所述混合物连续注入Zn(In)X类团簇形成InX类核的步骤；向所述混合物放入硒化合物及所述锌前体，形成涂敷于所述InX类核的第一壳的步骤；以及向所述混合物放入硫化合物及所述锌前体，形成涂敷于所述第一壳的第二壳的步骤，所述第一壳由ZnSe形成，所述第二壳由ZnS形成，所述X包括(P)、砷(As)或锑(Sb)。通过提供这种量子点的制备方法来提供均匀的核量子点合成技术，提供一种解决现有量子点的色纯度提高以及稳定性问题的新一代自发光发光器件的发光层。

技术领域

本发明涉及具有用于高色纯度显示屏的发光波长及小的半值宽度的红色发光量子点及其制备方法，更详细地，涉及一种使用种子合成成长及团簇连续注入法的具有用于高色纯度显示屏的发光波长及小的半值宽度的红色发光量子点的制备方法。

背景技术

量子点(Quantum Dot，QD)是在三维空间具有限制性大小的半导体性纳米大小的粒子，在增大(bulk)状态下，表现出半导体性物质所不具有的良好的光学性、电气性特性。例如，量子点即使由相同的物质制备，也可以随着粒子大小的不同，发出的光的颜色也不同。通过这样的特性，量子点作为新一代高辉度发光二极管(Light Emitting Diode，LED)、生物传感器(bio sensor)、激光、太能能电池纳米材料而备受瞩目。

现在，用于形成量子点的普遍方法为非水解合成法(nonhydrolytic synthesis)。通过该方法，将常温的有机金属化合物作为前驱物质或前体向高温溶剂快速注入(rapidinjection)，利用热分解反应生成核(nuclraization)后，通过加温使核成长来制备量子点。而且，通过该方法主要合成的量子点含有镉(Cd)，例如硒化镉(CdSe)或碲化镉(CdTe)等。但是，在考虑到现今随着对环境问题认知的提高而追求环保产业的趋势时，作为污染水质和土壤的代表性环境污染物质之一的镉，有必要将其使用降到最低。

因此，考虑提出以不包含镉的半导体物质制备量子点来替代现有的硒化镉(CdSe)量子点或碲化镉(CdTe)量子点的方案，磷化铟(InP)量子点就是其中之一。磷化铟量子点在与硒化镉量子点材料相似的发光区域的可视光区域中能够发光，因此替代是有可能的，可以在高辉度发光二极管器件等的制备中使用。

但是，通常由于合成困难，磷化铟量子点不但大规模生产困难，还具有粒子大小的均匀度的确保或量子效率(QY，Quantum Yield)不如现有的硒化镉好的缺点。

为了解决磷化铟量子点具有的前述缺点，有一种在磷化铟核(core)的表面涂敷硫化锌(ZnS)等之类的带隙比核宽的由II-VI族化合物形成壳(shell)的方法。将带隙比核宽的II～VI族化合物壳涂敷在核，可以在一定程度上解决作为III-VI族化合物的磷化铟量子点的发光难以维持或大小难以调节的问题。但是，即使涂敷壳，也有必要充分考虑生产性(反应时间)、制备成本或环境(试样的量或气味)、确保涂敷的均匀性等问题。若壳的形成不能很好的实现，不但量子点的发光效率减少，还会表现出对表面分子的变化非常敏感的发光特性。

并且，据现有的报告，红色发光(red-emission)磷化铟类的纳米粒子的量子效率为50％以下，决定色纯度的半值宽度为50nm以上，具有须提高色纯度及稳定性的问题，因此需要一种解决半值宽度及量子效率问题的量子点。

现有技术文献

韩国授权专利公报第10-1665450号

发明内容

(要解决的问题)

本发明所要实现的技术问题为，通过本发明的红色发光量子点及壳涂敷方法，解决环保量子点核壳结构的纳米粒子无法达到半值宽度的临界40nm以下的半值宽度以及量子效率无法达到70％以上的问题，通过制备本发明的量子点来提供能够应用于显示屏的量子点。