印刷油墨及电子器件的制作方法_3

文档序号:8937240阅读:来源:国知局
内。此外,根据所采用的化学组成和结构的不同,量子点的 尺寸需在上述的尺寸范围内做相应调节,W获得所需波长的发光性质。
[0067] 所述的半导体纳米晶体包括至少一种半导体材料,其中半导体材料可选为元素 周期表IV族、II-VI族、II-V族、III-V族、III-VI族、IV-VI族、I-III-VI族、II-IV-VI 族、II-IV-V族二元或多元半导体化合物或他们的混合物。具体所述的半导体材料的实例 包括,但不限制于:IV族半导体化合物,由单质Si、Ge、C和二元化合物SiC、SiGe组成; II-VI族半导体化合物,由二元化合物包括CdSe、CdTe、CdO、CdS、CdSe、aiS、ZnSe、aiTe、 化0、HgO、HgS、HgSe、IfeTe,S元化合物包括CdSeS、CdSeTe、CdSTe、CdZnS、CdZnSe、CdaiTe、 拆、C地拆e、aiSeS、SiSeTe、aiSTe、HgSeS、H拆eTe、HgSTe、HgSiS、HgSeSe及四元化合 物包括〔巧拆eS、C地拆eTe、0巧拆Te、CdaiSeS、CdZnSeTe、H拉nSeTe、HgSiSTe、CdaiSTe、 HgSiSeS、组成;III-V族半导体化合物,由二元化合物包括A1N、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、 GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、In訊,S元化合物包括A1NP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、 GaNP、GaNAs、GaN訊、GaPAs、GaPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、和四元化合物包 括GaAlNAs、GaAlN訊、GaAlPAs、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、 111八1臟3、1^^訊、1^1?43、1^1?訊组成;1¥-¥1族半导体化合物,由二元化合物包括5记、 SnSe、SnTe、PbSe、PbS、PbTe,S元化合物包括SnSeS、SnSeTe、SnSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、 PbSTe、PbSeS、PbSeTe和四元化合物包括SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe组成。
[0068] 在一个优先的实施例中,发光量子点包含有II-VI族半导体材料,优先选自CdSe, CdS,CdTe,化0,aiSe,ZnS,ZnTe,HgS,HgSe,IfeTe,CdaiSe及它们的任何组合。在合适的实施 方案中,由于CdSe的合成相对成熟而将此材料用作用于可见光的发光量子点。
[0069] 在另一个优先的实施例中,发光量子点包含有III-V族半导体材料,优先选自InA S,InP,InN,GaN,InSb,InAsP,InGaAs,GaAs,GaP,GaSb,A1P,A1N,AlAs,Al訊,CdSeTe,ZnCdSe 及它们的任何组合。
[0070] 在另一个优先的实施例中,发光量子点包含有IV-VI族半导体材料,优先选自 PbSe,PbTe,PbS,PbSnTe,TlzSnTes及它们的任何组合。
[0071] 在一个优选的实施例中,量子点为一核壳结构。核与壳分别相同或不同地包括一 种或多种半导体材料。
[0072] 所述的量子点的核可W选自上述的元素周期表IV族、II-VI族、II-V族、III-V族、 III-VI族、IV-VI族、I-III-VI族、II-IV-VI族、II-IV-V族二元或多元半导体化合物。具 体的用于量子点核的实例包括但不限制于化〇、SiS、SiSe、ZnTe、CdO、CdS、CdSe、CdTe、MgS、 MgSe、GaAs、GaN、GaP、GaSe、Ga訊、HgO、H拆、H拆e、HgTe、InAs、InN、In訊、AlAs、A1N、A1P、 AlSb、PbO、PbS、PbSe、PbTe、Ge、Si,及它们任意组合的合金或混合物。
[0073] 所述的量子点的壳选自于核相同或不同的半导体材料。可用于壳的半导体材料 包括元素周期表IV族、II-VI族、II-V族、III-V族、III-VI族、IV-VI族、I-III-VI族、 II-IV-VI族、II-IV-V族二元或多元半导体化合物。具体的用于量子点核的实例包括但不 限制于化0、化S、化Se、ZnTe、CdO、CdS、CdSe、CdTe、MgS、MgSe、GaAs、GaN、GaP、GaSe、Ga訊、 HgO、H拆、H拆e、HgTe、InAs、InN、In訊、AlAs、AIN、AlP、Al訊、PbO、PbS、PbSe、PbTe、Ge、Si, 及它们任意组合的合金或混合物。
[0074] 所述的具有核壳结构的量子点,壳可W包括单层或多层的结构。壳包括一种或多 种与核相同或不同的半导体材料。在一个优选的实施例中,壳具有约1到20层的厚度。在 一个更为优选的实施例中,壳具有约5到10层的厚度。在某些实施例中,在量子点核的表 面生长两种或两种W上的壳。
[0075] 在一个优选的实施例中,用于壳的半导体材料具有比核更大的带隙。特别优先 的,壳核具有I型的半导体异质结结构。
[0076] 在另一个优选的实施例中,用于壳的半导体材料具有比核更小的带隙。
[0077] 在一个优选的实施例中,用于壳的半导体材料具有与核相同或接近的原子晶体结 构。运样的选择有利于减小核壳间的应力,使量子点更为稳定。
[0078] 在一个优选的实施例中,所采用的核壳量子点为(但不限制于): 阳0巧]红光:CdSe/CdS,CdSe/CdS/ZnS,CdSe/CdZnS等
[0080] 绿光:CdZnSe/CdaiS,CdSe/ZnS等
[0081] 蓝光:CdS/CdZnS,CdZnS/ZnS等
[0082] 优选的量子点的制备方法是胶状生长法。在一个优选的实施例中,制备单分散的 量子点的方法选自热注射法化ot-inject)和/或加热法化eating-up)。制备方法包含在 文件NanoRes, 2009, 2, 425-447 ;Chem.Mater.,2015, 27 (7),卵2246 - 2285。特此将上述列 出的文件中的全部内容并入本文作为参考。
[0083] 在一个优选的实施例中,所述量子点的表面包含有有机配体。有机配体可W控制 量子点的生长过程,调控量子点的相貌和减小量子点表面缺陷从而提高量子点的发光效率 及稳定性。所述的有机配体可W选自化晚,喀晚,巧喃,胺,烷基麟,烷基麟氧化物,烷基麟酸 或烷基次麟酸,烷基硫醇等。具体的有机配体的实例包括但不限制于=正辛基麟,=正辛基 氧化麟,=径基丙基麟,=下基麟,=(十二烷基)麟,亚憐酸二下醋,亚憐酸=下醋,亚憐酸 十八烷基醋,亚憐酸=月桂醋,亚憐酸=(十二烷基)醋,亚憐酸=异癸醋,双(2-乙基己 基)憐酸醋,=(十=烷基)憐酸醋,十六胺,油胺,十八胺,双十八胺,=十八胺,双(2-乙 基己基)胺,辛胺,二辛胺,=辛胺,十二胺,双十二胺,=十二胺,十六胺,苯基憐酸,己基憐 酸,四癸基憐酸,辛基憐酸,正十八烷基憐酸,丙締二憐酸,二辛酸,二苯酸,辛硫醇,十二烧 基硫醇。
[0084] 在另一个优选的实施例中,所述量子点的表面包含有无机配体。由无机配体保 护的量子点可W通过对量子点表面有机配体进行配体交换得到。具体的无机配体的实例 包括但不限制于:S2,服,Se2,服e,Te2,HTe,TeSsZ,OH,畑2,PO43,M0O42,等。该类无 机配体量子点的例子可W参考文件:J.Am.Chem.Soc. 2011,133, 10612-10620;ACSNano, 2014, 9, 9388-9402。特此将上述列出的文件中的全部内容并入本文作为参考。
[0085] 在某些实施例中,量子点表面具有一种或多种相同或不同的配体。
[0086] 在一个优选的实施例中,具有单分散的量子点所表现出的发光光谱具有对称的峰 形和窄的半峰宽。一般地,量子点的单分散性越好,其所表现的发光峰越对称,且半峰宽越 窄。优选地,所述的量子点的半峰宽小于70纳米;更优选地,所述的量子点的半峰宽小于40 纳米;最优选地,所述的量子点的半峰宽小于30纳米。
[0087] 所述的量子点具有10%~100%的发光量子效率。优选地,量子点具有大于50% 的发光量子效率;更加优选地,量子点具有大于80%的发光量子效率;最优选地,量子点具 有大于90%的发光量子效率。
[0088] 其他可能对本发明有用的有关量子点的材料,技术,方法,应用和其他信息,在W 下专利文献中有所描述,W02007/117698,W02007/120877,W02008/108798,W02008/105792, W02008/111947,W02007/092606,W02007/117672,W02008/033388,W02008/085210, W02008/13366,W02008/063652,W02008/063653,W02007/143197,W02008/070028, W02008/063653,US6207229,US6251303,US6319426,US6426513,US6576291,US66078 29,US6861155,US6921496,US7060243,US7125605,US7138098,US7150910,US7470379, US7566476,W02006134599A1,特此将上述列出的专利文件中的全部内容并入本文作为参 考。
[0089] 在另一个优先的实施方案中,发光半导体纳米晶体是纳米棒。纳米棒的特性不同 于球形纳米晶粒。例如,纳米棒的发光沿长棒轴偏振化,而球形晶粒的发光是非偏振的(参 见Woggon等,NanoLett. , 2003, 3,p509)。纳米棒具有优异的光学增益特性,使得它们可能 用作激光增益材料(参见Banin等Adv.Mater. 2002, 14,p317)。此外,纳米棒的发光可W可 逆地在外部电场的控制下打开和关闭(参见Banin等,NanoLett. 2005, 5,pl581)。纳米 棒的运些特性可W在某种情况下优先地结合到本发明的器件中。制备半导体纳米棒的例子 有,W003097904A1,US2008188063A1,US2009053522A1,KR20050121443A,特此将上述列出的 专利文件中的全部内容并入本文作为参考。
[0090] 在另一些优先的实施例中,按照本发明的印刷油墨中,所述的发光无机纳米材料 是发光巧铁矿纳米粒子材料。 W91] 所述的巧铁矿纳米粒子材料具有AM)(3的结构通式,其中A包括有机胺 或碱金属阳离子,M包括金属阳离子,X包括具氧或面素阴离子。具体的实例包括 但不限审Ij于:CsPbCls,CsPb(CVBr)3,CsPbB。,CsPb(I/Br)3,CsPbIs,邸3畑3化(:13, CHsNHsPb(CVBr)S,CHsNHsPb化3,CHsNHsPb(VBr)S,CHsNHsPbIs,等。巧铁矿纳米粒子 材料的例子可参见NanoLett.,2015, 15, 3692-3696;ACSNano, 2015, 9, 4533-4542 ;
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