[发明专利]量子点及其制造方法、使用量子点的波长转换构件、照明构件、背光装置以及显示装置

说明书

本发明的目的在于提供一种无Cd且荧光半峰宽窄，发出蓝色荧光的量子点。本发明的量子点(1)的特征在于不包含镉，荧光半峰宽为25nm以下。在本发明中，量子点优选为含有锌和硒，或锌、硒和硫的纳米晶体。此外，量子点优选具有以下核壳结构：以纳米晶体为核(1a)，在核表面包覆有壳(1b)。

本申请是国际申请日为2018年10月12日、进入中国国家阶段日期为2020年04月09日、国家申请号为201880065902.X、发明名称为“量子点及其制造方法、使用量子点的波长转换构件、照明构件、背光装置以及显示装置”的PCT进入中国国家阶段申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及不含镉的量子点及其制造方法、使用量子点的波长转换构件、照明构件、背光装置以及显示装置。

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。量子点具有以下特征：根据纳米粒子的粒径、组成能够进行发光波长的各种转换。

可列举出荧光量子产率(Quantum Yield：QY)、荧光半峰宽(Full Width at HalfMaximum：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。为使用量子点来实现高色域化，重要的是使荧光半峰宽变窄。

作为使用量子点的显示器的用途，在采用光致发光(Photoluminescence：PL)作为发光原理的情况下，采用以下方法：背光源使用蓝色LED作为激发光，使用量子点来转换成绿色光、红色光。另一方面，例如在采用电致发光(Electroluminescence：EL)作为发光原理的情况下，或者采用其他方法使三原色全部由量子点发光的情况等，需要蓝色发光的量子点。此时，在实现高色域化的情况下，需要不仅绿色以及红色，蓝色光也半峰宽较窄。因此，在RGB3色全部由量子点发光的情况下，需要蓝色发光的量子点的荧光半峰宽较窄。

作为蓝色量子点，可列举使用镉(Cd)的硒化镉(CdSe)系的量子点作为代表，但镉在国际上受到限制，所以使用硒化镉系量子点的材料的实用化存在较高的障碍。

另一方面，作为不使用镉的、无Cd系的量子点，CuInS₂、AgInS₂等黄铜矿系量子点、磷化铟(InP)系量子点等的开发正在进行(例如，参照专利文献1)。然而，现行开发的量子点的半峰宽通常较宽，不适合作为蓝色发光的量子点。

另一方面，作为蓝色发光的材料，已知有氮化镓(GaN)、硒化锌(ZnSe)等带隙比较大的材料。作为量子点，报告有开发ZnSe量子点并使用ZnSe量子点来合成蓝色发光的荧光体的大量实例。然而，几乎没有具有成为现有的蓝色LED的替代品这样的波长以及半峰宽的实用的ZnSe量子点的报告。

例如，在下述非专利文献1中，详细地记载有关于使用二苯硒化膦直接合成ZnSe的方法，认为二苯硒化膦比有机锌化合物的反应性高。本论文所得到的ZnSe的荧光波长为430nm左右，不满足实用化所使用的蓝色的荧光波长450nm所以不适于实用。

此外，在下述非专利文献2中也报告有水系ZnSe合成方法。虽然反应在低温下进行，但半峰宽为30nm以上，稍宽，由于荧光波长不满足430nm，所以不适合将其用作现有的蓝色LED的替代品来实现高色域化。

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

非专利文献1：有机电子学15(2014)126-131(Organic Electronics 15(2014)126-131)