JP2023033157A - Method of manufacturing quantum dot - Google Patents

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知 坂上
Tomo Sakanoue
一博 中對
Kazuhiro Nakatsui
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Abstract

To provide an InP-based quantum dot having excellent half-value full width (FWHM) of an emission spectrum and symmetry.SOLUTION: Disclosed is a method of manufacturing a quantum dot having a core shell structure composed of an InP-based quantum dot obtained by reacting at least phosphorus source and indium source in its core and a coating compound other than an InP-based compound in its shell, wherein the reaction in coating the core with the coating compound is conducted in a solvent involving a plural kinds of amine derivatives. Preferably, the coating compound is one obtained by reacting with at least zinc source.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、量子ドットの製造方法、特にコアにInP系量子ドットを有し、シェルにInP系以外の被覆化合物を有するコアシェル構造の量子ドットの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing quantum dots, and more particularly to a method for producing core-shell quantum dots having an InP-based quantum dot in the core and a non-InP-based coating compound in the shell.

近年、発光材料として量子ドット(quantum dots)の開発が進んでいる。代表的な量子ドットとして、優れた発光特性などからCdSe、CdTe、CdS等のカドミウム系量子ドットの開発が進められている。しかし、カドミウムの毒性及び環境負荷が高いことからカドミウムフリーの量子ドットの開発が期待されている。 In recent years, quantum dots have been developed as light-emitting materials. As typical quantum dots, development of cadmium-based quantum dots such as CdSe, CdTe, and CdS is underway because of their excellent light-emitting properties. However, due to the high toxicity and environmental load of cadmium, the development of cadmium-free quantum dots is expected.

カドミウムフリーの量子ドットの一つとしてInP(インジウムリン)系量子ドットが挙げられる。InP系量子ドットは、Cd系の量子ドットに比べると、量子収率や発光ピークの半値全幅(Full Width at Half Maximum、以下FWHMともいう)の特性で劣る部分があるため、様々な改善手法が提案されている。例えば特許文献1では、オレイルアミンと酢酸亜鉛をコアとなるInP量子ドットに混合してZn系のシェルを形成することが開示されている。特許文献2では、InP量子ドットと、塩化亜鉛及びオレイルアミンを混合した後、Se源とS源を加えてSe/S系のシェルを形成することが開示されている。また、非特許文献1では、InP量子ドットコアにZnSシェルを形成するために、塩化亜鉛及び1-ドデカンチオールを用いたことが記載されている。 One example of cadmium-free quantum dots is InP (indium phosphide)-based quantum dots. Compared to Cd-based quantum dots, InP-based quantum dots are inferior to Cd-based quantum dots in terms of quantum yield and full width at half maximum (hereinafter also referred to as FWHM) of the emission peak. Proposed. For example, Patent Document 1 discloses forming a Zn-based shell by mixing oleylamine and zinc acetate with an InP quantum dot serving as a core. Patent Document 2 discloses mixing InP quantum dots with zinc chloride and oleylamine, and then adding a Se source and an S source to form a Se/S based shell. In addition, Non-Patent Document 1 describes that zinc chloride and 1-dodecanethiol were used to form a ZnS shell on an InP quantum dot core.

米国特許出願公開第2020/0362241号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2020/0362241 中国特許出願公開第108641720号明細書Chinese Patent Application Publication No. 108641720

Halide-Amine Co-Passivated Indium Phosphide Colloidal Quantum Dots in Tetrahedral Shape, Angewandte Chemie, International Edition (2016), 55, 3714-3718Halide-Amine Co-Passivated Indium Phosphide Colloidal Quantum Dots in Tetrahedral Shape, Angewandte Chemie, International Edition (2016), 55, 3714-3718

しかしながら、上記従来の製造方法で得られるInP系量子ドットはFWHMや量子収率の面で優れた特性を示すものの、Cd系量子ドットと同等の性能を実現するためにはFWHMのさらなる改善と共に、発光スペクトルの対称性を改善する必要があった。発光スペクトルの対称性は、発光ピーク波長を中心として短波長側と長波長側のスペクトル形状が左右対称であればあるほど、発光色の色純度向上に資するものである。そして、発光スペクトルの対称性を向上するためには、発光ピーク波長からより離れた短波長側と長波長側に現れる傾斜の緩やかなスペクトル(テール)や、発光ピーク中に現れる変曲点を有するスペクトル(ショルダー)の発生を抑える必要があった。 However, although the InP-based quantum dots obtained by the above-described conventional manufacturing method exhibit excellent properties in terms of FWHM and quantum yield, in order to achieve performance equivalent to that of Cd-based quantum dots, further improvement of FWHM and There was a need to improve the symmetry of the emission spectrum. Regarding the symmetry of the emission spectrum, the more bilaterally symmetrical the spectral shapes on the short wavelength side and the long wavelength side with respect to the emission peak wavelength, the more the color purity of the emitted light is improved. In order to improve the symmetry of the emission spectrum, a spectrum (tail) with a gentle slope appearing on the short wavelength side and the long wavelength side farther from the emission peak wavelength, or an inflection point appearing in the emission peak. It was necessary to suppress the generation of the spectrum (shoulder).

テールの発生原因としては、コアとなるInP系量子ドット表面に存在する欠陥が影響を及ぼしているものと考えられている。また、ショルダーの発生原因としては、表面処理に用いられる配位子が量子ドットの特定の結晶面に対して強く結合してシェルの形成を阻害することにより、速やかで均一なシェルの形成が行われず量子ドットサイズにばらつきが生じることによって引き起こされると考えられている。
It is believed that the tails are caused by defects present on the surface of the core InP-based quantum dots. In addition, the cause of shoulder formation is that the ligand used for surface treatment strongly binds to a specific crystal plane of the quantum dot and inhibits shell formation, resulting in rapid and uniform shell formation. It is thought that this is caused by variations in quantum dot size.

本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、シェル形成を複数種のアミン誘導体を含有する溶媒中で行うことでコアとなるInP系量子ドット表面に存在する欠陥を効果的に塞ぐことができるため、発光スペクトルのFWHM及び対称性が同時に改善されることを見出し、本発明を完成するに到った。 The present inventors have made intensive studies to solve the above problems, and found that defects present on the surface of the core InP-based quantum dots can be eliminated by forming shells in a solvent containing multiple types of amine derivatives. The inventors have found that the FWHM and symmetry of the emission spectrum can be improved at the same time because of the effective blockage, and have completed the present invention.

すなわち本発明は、コアに少なくともリン源とインジウム源との反応により得られたInP系量子ドットを有し、シェルにInP系以外の被覆化合物を有するコアシェル構造の量子ドットを製造するための方法であって、
前記コアに前記被覆化合物を被覆させるときの反応を、複数種のアミン誘導体を含有する溶媒中で行うことを特徴とする量子ドットの製造方法を提供するものである。
That is, the present invention is a method for producing a core-shell structure quantum dot having an InP-based quantum dot obtained by the reaction of at least a phosphorus source and an indium source in the core and a coating compound other than the InP-based coating compound in the shell. There is
Provided is a method for producing quantum dots, wherein the reaction for coating the core with the coating compound is carried out in a solvent containing a plurality of types of amine derivatives.

本発明によれば、発光スペクトルのFWHM及び対称性に優れた量子ドットの製造方法を提供でき、発光スペクトルのFWHM及び対称性に優れているため色純度の高い高品質な量子ドットを得ることができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for producing quantum dots with excellent FWHM and symmetry of the emission spectrum, and to obtain high-quality quantum dots with high color purity due to excellent FWHM and symmetry of the emission spectrum. can.

実施例1で得られた量子ドット分散液の発光スペクトルである。4 is an emission spectrum of the quantum dot dispersion liquid obtained in Example 1. FIG. 実施例2で得られた量子ドット分散液の発光スペクトルである。4 is an emission spectrum of the quantum dot dispersion liquid obtained in Example 2. FIG. 実施例3で得られた量子ドット分散液の発光スペクトルである。4 is an emission spectrum of the quantum dot dispersion liquid obtained in Example 3. FIG. 実施例4で得られた量子ドット分散液の発光スペクトルである。4 is an emission spectrum of the quantum dot dispersion liquid obtained in Example 4. FIG. 実施例5で得られた量子ドット分散液の発光スペクトルである。4 is an emission spectrum of the quantum dot dispersion liquid obtained in Example 5. FIG. 比較例1で得られた量子ドット分散液の発光スペクトルである。4 is an emission spectrum of the quantum dot dispersion liquid obtained in Comparative Example 1. FIG. 比較例2で得られた量子ドット分散液の発光スペクトルである。4 is an emission spectrum of the quantum dot dispersion liquid obtained in Comparative Example 2. FIG. 比較例3で得られた量子ドット分散液の発光スペクトルである。4 is an emission spectrum of the quantum dot dispersion liquid obtained in Comparative Example 3. FIG. 比較例4で得られた量子ドット分散液の発光スペクトルである。4 is an emission spectrum of the quantum dot dispersion liquid obtained in Comparative Example 4. FIG.

本発明は、少なくともリン源とインジウム源との反応により得られたInP系量子ドットをコアとし、前記コアにInP系以外の被覆化合物を被覆してシェル層を有するコアシェル構造の量子ドットを製造するための方法であって、前記コアに前記被覆化合物を被覆するときの反応を、複数種のアミン誘導体を含有する溶媒中で行うことを特徴とする量子ドットの製造方法である。以下、本発明の量子ドットの製造方法の好ましい実施形態を説明する。 The present invention uses an InP-based quantum dot obtained by the reaction of at least a phosphorus source and an indium source as a core, and the core is coated with a coating compound other than an InP-based coating compound to produce a core-shell structure quantum dot having a shell layer. The method for producing quantum dots, wherein the reaction for coating the core with the coating compound is carried out in a solvent containing a plurality of types of amine derivatives. Preferred embodiments of the method for producing quantum dots of the present invention are described below.

(リン源)
本発明における量子ドットのコアとなるInP系量子ドットの製造で使用するリン源としては、採用する化学合成法に合わせて種々のものを用いることができ、例えば、シリルホスフィン化合物及びアミノホスフィン化合物等のホスフィン誘導体、ホスフィンガス等が挙げられる。量子ドットを得やすい観点や入手容易性、得られる量子ドットの粒径分布制御の観点から、下記一般式(1)で表されるシリルホスフィン化合物であることが好ましい。リン源として用いるシリルホスフィン化合物は3級、つまり、リン原子に3つのシリル基が結合した化合物である。
(Phosphorus source)
As the phosphorus source used in the production of the InP-based quantum dots that serve as the core of the quantum dots in the present invention, various sources can be used according to the chemical synthesis method to be employed, such as silylphosphine compounds and aminophosphine compounds. phosphine derivatives, phosphine gas, and the like. A silylphosphine compound represented by the following general formula (1) is preferable from the viewpoints of easy acquisition of quantum dots, availability, and control of the particle size distribution of the obtained quantum dots. The silylphosphine compound used as the phosphorus source is tertiary, that is, a compound in which three silyl groups are bonded to the phosphorus atom.

Figure 2023033157000001

(Rはそれぞれ独立に、炭素原子数1以上5以下のアルキル基又は炭素原子数6以上10以下のアリール基である。)
Figure 2023033157000001

(R is each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms.)

前記一般式(1)中のRで表される炭素原子数1以上5以下のアルキル基としては、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が好ましく挙げられ、具体的にはメチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、iso-ブチル基、n-アミル基、iso-アミル基、tert-アミル基等が挙げられる。 The alkyl group having 1 to 5 carbon atoms represented by R in the general formula (1) is preferably a linear or branched alkyl group, specifically a methyl group or an ethyl group. , n-propyl group, iso-propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, iso-butyl group, n-amyl group, iso-amyl group, tert-amyl group and the like.

前記一般式(1)中のRで表される炭素原子数6以上10以下のアリール基としては、フェニル基、トリル基、エチルフェニル基、プロピルフェニル基、iso-プロピルフェニル基、ブチルフェニル基、sec-ブチルフェニル基、tert-ブチルフェニル基、iso-ブチルフェニル基、メチルエチルフェニル基、トリメチルフェニル基等が挙げられる。 The aryl group having 6 to 10 carbon atoms represented by R in the general formula (1) includes a phenyl group, a tolyl group, an ethylphenyl group, a propylphenyl group, an iso-propylphenyl group, a butylphenyl group, sec-butylphenyl group, tert-butylphenyl group, iso-butylphenyl group, methylethylphenyl group, trimethylphenyl group and the like.

これらのアルキル基及びアリール基は1又は2以上の置換基を有していてもよく、アルキル基の置換基としては、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、アミノ基等が挙げられ、アリール基の置換基としては、炭素原子数1以上5以下のアルキル基、炭素原子数1以上5以下のアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、アミノ基等が挙げられる。アリール基がアルキル基やアルコキシ基で置換されていた場合、アリール基の炭素原子数に、これらアルキル基やアルコキシ基の炭素原子数を含めることとする。 These alkyl groups and aryl groups may have one or more substituents, and examples of substituents for the alkyl groups include a hydroxy group, a halogen atom, a cyano group, an amino group, and the like. Examples of substituents include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a hydroxy group, a halogen atom, a cyano group, an amino group, and the like. When the aryl group is substituted with an alkyl group or an alkoxy group, the number of carbon atoms in the alkyl group or alkoxy group is included in the number of carbon atoms in the aryl group.

前記一般式(1)における複数のRは同一であっても異なっていてもよい。また、前記一般式(1)中に3つ存在するシリル基(-SiR3)も、同一であってもよく、異なっていてもよい。前記一般式(1)で表されるシリルホスフィン化合物としては、Rが炭素原子数1以上4以下のアルキル基又は無置換若しくは炭素原子数1以上4以下のアルキル基に置換されたフェニル基であるものが、合成反応時のリン源としてインジウム源などの他の分子との反応性に優れる点から好ましく、とりわけトリメチルシリル基が好ましい。 Plural Rs in the general formula (1) may be the same or different. Also, the three silyl groups (--SiR 3 ) present in the general formula (1) may be the same or different. In the silylphosphine compound represented by the general formula (1), R is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. is preferable as the phosphorus source during the synthesis reaction from the viewpoint of being excellent in reactivity with other molecules such as an indium source, and trimethylsilyl group is particularly preferable.

(インジウム源)
前記InP量子ドットの製造で使用するインジウム源としては、採用する化学合成法に合わせて種々のものを用いることができる。量子ドットを得やすい観点や入手容易性、得られる量子ドットの粒径分布制御の観点から、有機カルボン酸インジウムが好適に挙げられる。例えば、酢酸インジウム、ギ酸インジウム、プロピオン酸インジウム、酪酸インジウム、吉草酸インジウム、カプロン酸インジウム、エナント酸インジウム、カプリル酸インジウム、ペラルゴン酸インジウム、カプリン酸インジウム、ラウリン酸インジウム、ミリスチン酸インジウム、パルミチン酸インジウム、マルガリン酸インジウム、ステアリン酸インジウム、オレイン酸インジウム、2-エチルヘキサン酸インジウムなどの飽和脂肪族インジウムカルボキシレート;オレイン酸インジウム、リノール酸インジウムなどの不飽和脂肪族インジウムカルボキシレートなどを好適に用いることができる。特に入手容易性、粒径分布制御の観点から、酢酸インジウム、ラウリル酸インジウム、ミリスチン酸インジウム、パルミチン酸インジウム、ステアリン酸インジウム、オレイン酸インジウムからなる群より選ばれる少なくとも1種を用いることが好ましい。特に好ましくは炭素原子数12以上18以下の高級カルボン酸のインジウム塩が好ましい。
(indium source)
As the indium source used in the production of the InP quantum dots, various sources can be used according to the employed chemical synthesis method. Organic indium carboxylates are suitable from the viewpoints of the ease of obtaining quantum dots, the ease of availability, and the control of the particle size distribution of the obtained quantum dots. For example, indium acetate, indium formate, indium propionate, indium butyrate, indium valerate, indium caproate, indium enanthate, indium caprylate, indium pelargonate, indium caprate, indium laurate, indium myristate, indium palmitate. , saturated aliphatic indium carboxylates such as indium margarate, indium stearate, indium oleate, and indium 2-ethylhexanoate; and unsaturated aliphatic indium carboxylates such as indium oleate and indium linoleate. can be done. In particular, from the viewpoint of availability and particle size distribution control, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of indium acetate, indium laurate, indium myristate, indium palmitate, indium stearate, and indium oleate. Indium salts of higher carboxylic acids having 12 to 18 carbon atoms are particularly preferred.

(リン源とインジウム源との反応)
前記InP量子ドットの化学合成法としては、例えば、ゾルゲル法(コロイド法)、ホットソープ法、逆ミセル法、ソルボサーマル法、分子プレカーサ法、水熱合成法、又は、フラックス法等が挙げられる。本発明においては、リン源とインジウム源とを混合して、20℃以上150℃以下の温度で反応させてInP量子ドット前駆体を得た後、200℃以上350℃以下の温度で反応させてInP系量子ドットを得ることが好ましい。
(Reaction of phosphorus source and indium source)
Examples of chemical synthesis methods for the InP quantum dots include a sol-gel method (colloid method), a hot soap method, a reverse micelle method, a solvothermal method, a molecular precursor method, a hydrothermal synthesis method, and a flux method. In the present invention, a phosphorus source and an indium source are mixed and reacted at a temperature of 20° C. or higher and 150° C. or lower to obtain an InP quantum dot precursor, and then reacted at a temperature of 200° C. or higher and 350° C. or lower. It is preferable to obtain InP-based quantum dots.

(InP量子ドット前駆体の製造方法)
InP量子ドット前駆体は、リン源とインジウム源との反応により得られる数nmから数十nmの粒径を有するナノ粒子であるInP量子ドットを細分化したクラスターであり、溶媒中で優れた安定性を示す特定の構成原子数、例えば数個から数百の原子数からなるものである。InP量子ドット前駆体は、数十から数百の原子数からなるマジックサイズクラスターであってもよく、それよりも原子数の小さなものであってもよい。上記の通りInP量子ドット前駆体は、溶媒中で優れた安定性を示すことができるため、これを用いることで粒径分布の狭い量子ドットを得やすい利点がある。本発明においてInP量子ドット前駆体におけるInPとはIn及びPを含むことを意味し、In及びPがモル比1:1であることまでを要しない。InP量子ドット前駆体は通常In及びPからなるものであるが、その最外殻に位置するIn又はP原子に、原料であるリン源又はインジウム源に由来する配位子が結合していてもよい。そのような配位子としては、例えばインジウム源が有機カルボン酸のインジウム塩である場合の有機カルボン酸残基、添加物として用いるアルキルホスフィン等が挙げられる。
(Method for producing InP quantum dot precursor)
The InP quantum dot precursor is a finely divided cluster of InP quantum dots, which are nanoparticles having a particle size of several nanometers to several tens of nanometers obtained by the reaction of a phosphorus source and an indium source, and is excellently stable in a solvent. It consists of a specific number of constituent atoms, for example, from several to several hundred atoms. InP quantum dot precursors may be magic size clusters with tens to hundreds of atoms, or may be smaller. As described above, since the InP quantum dot precursor can exhibit excellent stability in a solvent, there is an advantage that it is easy to obtain quantum dots with a narrow particle size distribution by using the InP quantum dot precursor. In the present invention, InP in the InP quantum dot precursor means containing In and P, and does not require that In and P have a molar ratio of 1:1. Although the InP quantum dot precursor usually consists of In and P, even if a ligand derived from the raw material phosphorus source or indium source is bound to the In or P atom located in the outermost shell, good. Examples of such ligands include organic carboxylic acid residues when the indium source is an indium salt of an organic carboxylic acid, and alkylphosphine used as an additive.

反応時におけるリン源及びインジウム源の混合モル比は、首尾よくInP量子ドット前駆体を得る観点から、P:Inが1:0.5以上10以下であることが好ましく、1:1以上5以下であることがより好ましい。 From the viewpoint of successfully obtaining an InP quantum dot precursor, the mixing molar ratio of the phosphorus source and the indium source during the reaction is preferably P:In of 1:0.5 or more and 10 or less, and 1:1 or more and 5 or less. is more preferable.

リン源とインジウム源との反応は、有機溶媒中で行うことが反応性、安定性の観点から好ましい。有機溶媒としては、リン源、インジウム源等の安定性の点から非極性溶媒が挙げられ、反応性、安定性の点で脂肪族炭化水素、不飽和脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、トリアルキルホスフィン、トリアルキルホスフィンオキシド等の溶媒が好ましく挙げられる。脂肪族炭化水素としては、n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン、n-ノナン、n-デカン、n-ドデカン、n-ヘキサデカン、n-オクタデカンが挙げられる。不飽和脂肪族炭化水素としては、1-ウンデセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン等が挙げられる。芳香族炭化水素としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、スチレン等が挙げられる。トリアルキルホスフィンとしては、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリデシルホスフィン、トリヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリドデシルホスフィン等が挙げられる。トリアルキルホスフィンオキシドとしては、トリエチルホスフィンオキシド、トリブチルホスフィンオキシド、トリデシルホスフィンオキシド、トリヘキシルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシド、トリドデシルホスフィンオキシド等が挙げられる。 The reaction between the phosphorus source and the indium source is preferably carried out in an organic solvent from the viewpoint of reactivity and stability. Examples of organic solvents include non-polar solvents such as phosphorus sources and indium sources from the viewpoint of stability, and aliphatic hydrocarbons, unsaturated aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, tri- Solvents such as alkylphosphine and trialkylphosphine oxide are preferred. Aliphatic hydrocarbons include n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, n-decane, n-dodecane, n-hexadecane and n-octadecane. Unsaturated aliphatic hydrocarbons include 1-undecene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene and the like. Aromatic hydrocarbons include benzene, toluene, xylene, styrene, and the like. Trialkylphosphine includes triethylphosphine, tributylphosphine, tridecylphosphine, trihexylphosphine, trioctylphosphine, tridodecylphosphine and the like. Trialkylphosphine oxides include triethylphosphine oxide, tributylphosphine oxide, tridecylphosphine oxide, trihexylphosphine oxide, trioctylphosphine oxide, tridodecylphosphine oxide and the like.

溶媒は、使用前に脱水しておくことが、リン源及びインジウム源の分解及びそれによる不純物の生成を防止する観点から好ましい。当該溶媒中の水分量は、質量基準で20ppm以下であることが好ましい。また、溶媒は使用前に脱気し、酸素を除去しておくことも好ましい。脱気は反応器内を減圧状態にしたり、不活性雰囲気へ置換したりする等の任意の方法にて可能である。 It is preferable to dehydrate the solvent before use from the viewpoint of preventing the decomposition of the phosphorus source and the indium source and the resulting generation of impurities. The water content in the solvent is preferably 20 ppm or less on a mass basis. It is also preferable to deaerate the solvent to remove oxygen before use. Degassing can be carried out by any method such as depressurizing the inside of the reactor or replacing it with an inert atmosphere.

リン源及びインジウム源を混合した反応液におけるリン源、インジウム源の各濃度は、例えば反応液100gに対して、リン原子基準のリン源の濃度、及び、インジウム原子基準のインジウム源の濃度がそれぞれ0.1mmol以上10mmol以下の範囲であることが、反応性や安定性の点で好ましく、0.1mmol以上3mmol以上の範囲であることがより好ましい。 The respective concentrations of the phosphorus source and the indium source in the reaction solution in which the phosphorus source and the indium source are mixed are, for example, the concentration of the phosphorus source based on the phosphorus atom and the concentration of the indium source based on the indium atom with respect to 100 g of the reaction solution, respectively. From the viewpoint of reactivity and stability, it is preferably in the range of 0.1 mmol or more and 10 mmol or less, and more preferably in the range of 0.1 mmol or more and 3 mmol or more.

リン源及びインジウム源を混合する方法としては、リン源及びインジウム源をそれぞれ有機溶媒に溶解させ、リン源を有機溶媒に溶解させた溶液と、インジウム源を有機溶媒に溶解させた溶液とを混合することが、InP量子ドット前駆体を生成しやすい点で好ましい。リン源を溶解させる溶媒と、インジウム源を溶解させる溶媒は、同じものを用いてもよく、異なっていてもよい。 As a method for mixing the phosphorus source and the indium source, the phosphorus source and the indium source are each dissolved in an organic solvent, and the solution obtained by dissolving the phosphorus source in the organic solvent and the solution obtained by dissolving the indium source in the organic solvent are mixed. is preferable in terms of easy production of InP quantum dot precursors. The solvent for dissolving the phosphorus source and the solvent for dissolving the indium source may be the same or different.

この場合、リン源を有機溶媒に溶解させた溶液におけるリン源のリン原子基準の濃度は20mmol/L以上2000mmol/L以下の範囲であることが、反応性や安定性の点で好ましく、80mmol/L以上750mmol以下の範囲であることがより好ましい。またインジウム源を有機溶媒に溶解させた溶液におけるインジウム原子基準の濃度は0.1mmol/L以上20mmol/L以下の範囲であることが、反応性や安定性の点で好ましく、0.2mmol/L以上10mmol/L以下の範囲であることがより好ましい。 In this case, the concentration of the phosphorus source based on phosphorus atoms in the solution in which the phosphorus source is dissolved in the organic solvent is preferably in the range of 20 mmol/L or more and 2000 mmol/L or less in terms of reactivity and stability, and is preferably 80 mmol/L. It is more preferably in the range of L or more and 750 mmol or less. In terms of reactivity and stability, the indium atom-based concentration in a solution in which an indium source is dissolved in an organic solvent is preferably in the range of 0.1 mmol/L or more and 20 mmol/L or less, and is preferably 0.2 mmol/L. More preferably, it is in the range of not less than 10 mmol/L and not more than 10 mmol/L.

リン源及びインジウム源を含む反応液には、配位子となり得る添加剤を加えることが、得られるInP量子ドット前駆体及びInP系量子ドットの品質が改善する点で好ましい。本発明者らは、配位子となり得る添加剤がInに配位するか或いは反応場の極性を変化させることが、InP量子ドット前駆体及びInP系量子ドットの品質に影響するものと考えている。そのような添加剤としてはホスフィン誘導体、アミン誘導体、ホスホン酸等が挙げられる。 It is preferable to add an additive that can serve as a ligand to the reaction solution containing the phosphorus source and the indium source in terms of improving the quality of the resulting InP quantum dot precursor and InP-based quantum dots. The present inventors believe that the quality of InP quantum dot precursors and InP-based quantum dots is affected by the fact that additives that can serve as ligands coordinate to In or change the polarity of the reaction field. there is Such additives include phosphine derivatives, amine derivatives, phosphonic acid and the like.

前記ホスフィン誘導体としては、1級以上3級以下のアルキルホスフィンであることが好ましく、分子中のアルキル基が炭素原子数2以上18以下の直鎖状のものが好ましく挙げられる。分子中のアルキル基は同一であっても異なっていてもよい。アルキル基が炭素原子数2以上18以下の直鎖状であるアルキルホスフィンとしては、具体的には、モノエチルホスフィン、モノブチルホスフィン、モノデシルホスフィン、モノヘキシルホスフィン、モノオクチルホスフィン、モノドデシルホスフィン、モノヘキサデシルホスフィン、ジエチルホスフィン、ジブチルホスフィン、ジデシルホスフィン、ジヘキシルホスフィン、ジオクチルホスフィン、ジドデシルホスフィン、ジヘキサデシルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリデシルホスフィン、トリヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリドデシルホスフィン、トリヘキサデシルホスフィンが挙げられる。中でも、得られるInP量子ドット前駆体及びInP系量子ドットの品質向上の点で、分子中のアルキル基の炭素原子数が4以上12以下のものが特に好ましく、トリアルキルホスフィンであるものが好ましく、トリオクチルホスフィンが最も好ましい。 The phosphine derivative is preferably a primary to tertiary alkyl phosphine, and preferably includes a linear alkyl phosphine having 2 to 18 carbon atoms in the molecule. The alkyl groups in the molecule may be the same or different. Examples of straight-chain alkylphosphine having an alkyl group of 2 to 18 carbon atoms include monoethylphosphine, monobutylphosphine, monodecylphosphine, monohexylphosphine, monooctylphosphine, monododecylphosphine, monohexadecylphosphine, diethylphosphine, dibutylphosphine, didecylphosphine, dihexylphosphine, dioctylphosphine, didodecylphosphine, dihexadecylphosphine, triethylphosphine, tributylphosphine, tridecylphosphine, trihexylphosphine, trioctylphosphine, tridodecyl Phosphine, trihexadecylphosphine. Among them, from the viewpoint of improving the quality of the resulting InP quantum dot precursor and InP-based quantum dots, those in which the number of carbon atoms in the alkyl group in the molecule is 4 or more and 12 or less are particularly preferable, and trialkylphosphines are preferable. Trioctylphosphine is most preferred.

前記アミン誘導体としては、1級以上3級以下のアルキルアミンであることが好ましく、分子中のアルキル基が炭素原子数2以上18以下の直鎖状あるいは分岐鎖状アルキルアミン、及び炭素原子数が6以上12以下の芳香族アルキルアミンが好ましく挙げられる。分子中のアルキル基は同一であっても異なっていてもよい。アルキル基が炭素原子数2以上18以下の直鎖状であるアルキルアミンとしては、具体的には、モノエチルアミン、モノブチルアミン、モノデシルアミン、モノヘキシルアミン、モノオクチルアミン、モノドデシルアミン、モノヘキサデシルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジデシルアミン、ジヘキシルアミン、ジオクチルアミン、ジドデシルアミン、ジヘキサデシルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリデシルアミン、トリヘキシルアミン、トリオクチルアミン、トリドデシルアミン、トリヘキサデシルアミンが挙げられる。アルキル基が炭素原子数2以上18以下の分岐鎖状アルキルアミンとしては、イソプロピルアミン、イソブチルアミン、1-メチルブチルアミン、1-エチルプロピルアミン、2-エチルブチルアミン、2-エチルヘキシルアミン、ジ-イソプロピルアミン、ジ-イソブチルアミン、ジ-1-メチルブチルアミン、ジ-1-エチルプロピルアミン、ジ-2-エチルブチルアミン、ジ-2-エチルヘキシルアミン、トリ-イソプロピルアミン、トリ-イソブチルアミン、トリ-1-メチルブチルアミン、トリ-1-エチルプロピルアミン、トリ-2-エチルブチルアミンが挙げられる。アルキル基が炭素原子数6以上12以下の芳香族アルキルアミンとしては、具体的には、アニリン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、モノベンジルアミン、ジベンジルアミン、トリベンジルアミン、ナフチルアミン、ジナフチルアミン、トリナフチルアミンが挙げられる。また、前記ホスホン酸としては、分子中のアルキル基が炭素原子数2以上18以下の直鎖状のアルキル基を有するモノアルキルホスホン酸であることが好ましい。 The amine derivative is preferably a primary to tertiary alkylamine, a linear or branched alkylamine in which the alkyl group in the molecule has 2 to 18 carbon atoms, and Aromatic alkylamines of 6 to 12 are preferred. The alkyl groups in the molecule may be the same or different. Specific examples of straight-chain alkylamines having 2 to 18 carbon atoms in the alkyl group include monoethylamine, monobutylamine, monodecylamine, monohexylamine, monooctylamine, monododecylamine, monohexa Decylamine, diethylamine, dibutylamine, didecylamine, dihexylamine, dioctylamine, didodecylamine, dihexadecylamine, triethylamine, tributylamine, tridecylamine, trihexylamine, trioctylamine, tridodecylamine, trihexadecylamine is mentioned. Examples of branched chain alkylamines in which the alkyl group has 2 to 18 carbon atoms include isopropylamine, isobutylamine, 1-methylbutylamine, 1-ethylpropylamine, 2-ethylbutylamine, 2-ethylhexylamine, and di-isopropylamine. , di-isobutylamine, di-1-methylbutylamine, di-1-ethylpropylamine, di-2-ethylbutylamine, di-2-ethylhexylamine, tri-isopropylamine, tri-isobutylamine, tri-1-methyl Butylamine, tri-1-ethylpropylamine, tri-2-ethylbutylamine. Specific examples of aromatic alkylamines having alkyl groups of 6 to 12 carbon atoms include aniline, diphenylamine, triphenylamine, monobenzylamine, dibenzylamine, tribenzylamine, naphthylamine, dinaphthylamine, and trinaphthylamine. is mentioned. Further, the phosphonic acid is preferably a monoalkylphosphonic acid having a linear alkyl group with 2 to 18 carbon atoms in the molecule.

リン源及びインジウム源を含む反応液における配位子となり得る添加剤の添加量は、1molのInに対し、0.2mol以上であることが、配位子となり得る添加剤を添加することによる、InP量子ドット前駆体及びInP系量子ドットの品質向上効果を高める点で好ましい。配位子となり得る添加剤の添加量は、1molのInに対し、20mol以下であることが、品質向上効果の点で好ましい。これらの点から、配位子となり得る添加剤の添加量は、1molのInに対し、0.5mol以上15mol以下であることがより好ましい。 The addition amount of the additive that can be a ligand in the reaction solution containing the phosphorus source and the indium source is 0.2 mol or more with respect to 1 mol of In. By adding the additive that can be a ligand, This is preferable in terms of enhancing the quality improvement effect of the InP quantum dot precursor and InP-based quantum dots. The amount of additive that can be a ligand to be added is preferably 20 mol or less with respect to 1 mol of In in terms of quality improvement effect. From these points, it is more preferable that the amount of the additive that can be a ligand to be added is 0.5 mol or more and 15 mol or less per 1 mol of In.

配位子となり得る添加剤の反応液への添加のタイミングは、配位子となり得る添加剤をインジウム源と混合させて混合液とし、この混合液をリン源と混合してもよいし、配位子となり得る添加剤をリン源と混合させて混合液とし、この混合液をインジウム源と混合してもよいし、配位子となり得る添加剤をリン源及びインジウム源の混合液と混合させてもよい。 The timing of adding the additive that can serve as a ligand to the reaction solution may be achieved by mixing the additive that can serve as a ligand with the indium source to form a mixed solution, and then mixing this mixed solution with the phosphorus source. The additive capable of serving as a ligand may be mixed with the phosphorus source to form a mixed solution, and this mixed solution may be mixed with the indium source, or the additive capable of serving as a ligand may be mixed with the mixed solution of the phosphorus source and the indium source. may

リン源を有機溶媒に溶解させた溶液と、インジウム源を有機溶媒に溶解させた溶液とは、混合前に後述する好ましい反応温度又はそれよりも低温又は高温に予備的に加熱してもよく、混合後に、後述する好ましい反応温度に加熱してもよい。予備的な加熱温度として、反応温度の±10℃以内であり且つ20℃以上の温度であることが反応性、安定性の観点から好ましく、反応温度の±5℃以内であり且つ30℃以上の温度であることがより好ましい。 A solution obtained by dissolving a phosphorus source in an organic solvent and a solution obtained by dissolving an indium source in an organic solvent may be preliminarily heated to a preferable reaction temperature described below or to a temperature lower or higher than that before mixing, After mixing, the mixture may be heated to the preferred reaction temperature described below. The preliminary heating temperature is preferably within ±10°C of the reaction temperature and 20°C or higher from the viewpoint of reactivity and stability, and is within ±5°C of the reaction temperature and 30°C or higher. Temperature is more preferred.

反応性、安定性の観点からリン源とインジウム源との反応温度は、20℃以上150℃以下が好ましく、40℃以上120℃以下がより好ましい。反応性、安定性の観点から前記反応温度における反応時間は0.5分以上180分以下が好ましく、1分以上80分以下がより好ましい。
以上の工程により、InP量子ドット前駆体を含む反応液が得られる。
From the viewpoint of reactivity and stability, the reaction temperature between the phosphorus source and the indium source is preferably 20° C. or higher and 150° C. or lower, more preferably 40° C. or higher and 120° C. or lower. From the viewpoint of reactivity and stability, the reaction time at the reaction temperature is preferably 0.5 minutes or more and 180 minutes or less, more preferably 1 minute or more and 80 minutes or less.
Through the above steps, a reaction solution containing an InP quantum dot precursor is obtained.

反応液中にInP量子ドット前駆体が生成していることは、例えば紫外線-可視光吸収スペクトル(UV-VISスペクトル)を測定することにより確認できる。In源及びP源を反応させた反応液において、InP量子ドット前駆体が形成されている場合、UV-VISスペクトルにおいて300nm以上460nm以下の範囲にピーク又はショルダーが観察される。ショルダーはピークほど明確に尖端形状を有していないが、明らかに変曲点を有するものをいう。ショルダーが観察される場合、300nm以上460nm以下、特に310nm以上420nm以下の範囲に一つ、又は二つ以上の変曲点を有することが好ましい。UV-VISスペクトルは、0℃以上40℃以下で測定されることが好ましい。サンプル液は、反応液をヘキサン等の溶媒で希釈して調整する。測定時におけるサンプル液中のIn量及びP量は、サンプル液100gに対して、リン原子及びインジウム原子でそれぞれ0.01mmol以上1mmol以下の範囲であることが好ましく、0.02mmol以上0.3mmol以下の範囲であることがより好ましい。反応液の溶媒としては、インジウム源及びリン源との反応に好適に使用できる溶媒として後述するものが挙げられる。後述するように、溶媒中のInP量子ドット前駆体を200℃以上350℃以下に加熱することでInP量子ドットに成長すると、通常、反応液のUV-VISスペクトルは450nm以上550nm以下の範囲にピークが観察されるが、加熱する前の反応液は450nm以上550nm以下の範囲にピークが観察されない。 The formation of the InP quantum dot precursor in the reaction solution can be confirmed by measuring the ultraviolet-visible light absorption spectrum (UV-VIS spectrum), for example. When an InP quantum dot precursor is formed in the reaction solution in which the In source and the P source are reacted, a peak or shoulder is observed in the range of 300 nm or more and 460 nm or less in the UV-VIS spectrum. A shoulder does not have a sharp point shape as clearly as a peak, but clearly has an inflection point. When a shoulder is observed, it is preferable to have one or two or more inflection points in the range of 300 nm or more and 460 nm or less, particularly 310 nm or more and 420 nm or less. The UV-VIS spectrum is preferably measured at 0°C or higher and 40°C or lower. The sample solution is prepared by diluting the reaction solution with a solvent such as hexane. The amount of In and the amount of P in the sample liquid at the time of measurement are preferably in the range of 0.01 mmol or more and 1 mmol or less, and 0.02 mmol or more and 0.3 mmol or less per 100 g of the sample liquid for phosphorus atoms and indium atoms. is more preferably in the range of Examples of the solvent for the reaction solution include those described later as solvents that can be suitably used for the reaction with the indium source and the phosphorus source. As will be described later, when InP quantum dots are grown by heating an InP quantum dot precursor in a solvent to 200° C. or higher and 350° C. or lower, the UV-VIS spectrum of the reaction solution usually peaks in the range of 450 nm or higher and 550 nm or lower. is observed, but no peak is observed in the range of 450 nm or more and 550 nm or less in the reaction solution before heating.

また、反応液中にInP量子ドット前駆体が生成していることは、UV-VISスペクトルに替えて、例えば反応液が黄緑色~黄色になっていることでも確認できる。この色の確認は目視によるものでよい。例えば、InPマジックサイズクラスターを含む反応液は黄色であり、In及びPからなり、マジックサイズクラスターよりも原子数が少ない前駆体を含む反応液は黄緑色であることが一般的である。 In addition, the formation of the InP quantum dot precursor in the reaction solution can also be confirmed by, for example, yellow-green to yellow color of the reaction solution instead of the UV-VIS spectrum. This color may be confirmed by visual observation. For example, a reaction solution containing InP magic-size clusters is yellow, and a reaction solution containing a precursor made of In and P and having fewer atoms than the magic-size clusters is generally yellow-green.

(InP系量子ドットの製造方法)
InP系量子ドットは、少なくともIn及びPを含有し、量子閉じ込め効果(quantum confinement effect)を有する半導体ナノ粒子を指す。量子閉じ込め効果とは、物質の大きさがボーア半径程度となると、その中の電子が自由に運動できなくなり、このような状態においては電子のエネルギーが任意でなく特定の値しか取り得なくなることである。量子ドット(半導体ナノ粒子)の粒径は、一般的に数nm~数十nmの範囲にある。ただし上記量子ドットの説明に該当するもののうち、量子ドット前駆体に該当するものは本発明において、量子ドットの範疇に含めない。
(Method for producing InP-based quantum dots)
InP-based quantum dots refer to semiconductor nanoparticles containing at least In and P and having a quantum confinement effect. Quantum confinement effect is that when the size of a material is about the Bohr radius, the electrons in the material cannot move freely, and in such a state, the electron energy cannot be arbitrary and can only take a specific value. . The particle size of quantum dots (semiconductor nanoparticles) is generally in the range of several nanometers to several tens of nanometers. However, those corresponding to quantum dot precursors among those corresponding to the above description of quantum dots are not included in the category of quantum dots in the present invention.

前記のInP量子ドット前駆体を含む反応液は、反応終了後の時点で、好ましくは20℃以上150℃以下、より好ましくは40℃以上120℃以下の温度であるが、この温度を維持したまま、或いは室温まで冷却したものを用いることができる。 The reaction solution containing the InP quantum dot precursor is preferably at a temperature of 20° C. or higher and 150° C. or lower, more preferably 40° C. or higher and 120° C. or lower at the time after the reaction is completed. or cooled to room temperature can be used.

前記のInP量子ドット前駆体を含む反応液は、そのまま加熱するか、又は加熱した溶媒と混合することによりInP系量子ドットを得ることができる。前記のInP量子ドット前駆体を含む反応液をそのまま加熱する場合は、粒径制御の観点から好ましくは200℃以上350℃以下、更に好ましくは240℃以上330℃以下の温度で加熱することにより、InP系量子ドットを得ることができる。加熱の際の昇温速度は1℃/分以上50℃/分以下であることが時間効率及び粒径制御の点で好ましく、2℃/分以上40℃/分以下であることがより好ましい。また、粒径制御の観点から、当該温度における加熱時間は0.5分以上180分以下が好ましく、1分以上60分以下がより好ましい。 InP-based quantum dots can be obtained by heating the reaction solution containing the InP quantum dot precursor as it is or by mixing it with a heated solvent. When the reaction solution containing the InP quantum dot precursor is heated as it is, it is preferably 200° C. or higher and 350° C. or lower, more preferably 240° C. or higher and 330° C. or lower from the viewpoint of particle size control. InP-based quantum dots can be obtained. The heating rate during heating is preferably 1° C./min or more and 50° C./min or less from the viewpoint of time efficiency and particle size control, and more preferably 2° C./min or more and 40° C./min or less. From the viewpoint of particle size control, the heating time at the temperature is preferably 0.5 minutes or more and 180 minutes or less, more preferably 1 minute or more and 60 minutes or less.

前記のInP量子ドット前駆体を含む反応液を加熱した溶媒と混合する場合、いわゆるホットインジェクション法によりInP系量子ドットを得る場合は、粒径制御の観点から好ましくは200℃以上350℃以下、更に好ましくは240℃以上330℃以下の温度に加熱しておいた有機溶媒中に、InP量子ドット前駆体を含む反応液を急速に加えることにより、InP系量子ドットを得ることができる。前記有機溶媒としては、前記したリン源とインジウム源との反応で使用した有機溶媒と同じものを使用することができる。InP量子ドット前駆体を含む反応液と有機溶媒との混合は、200℃以上350℃以下、更には240℃以上330℃以下の温度に維持したまま、10分以下、更には0.1分以上8分以下で保持することが、粒径制御の観点から好ましい。 When mixing the reaction solution containing the InP quantum dot precursor with a heated solvent, when obtaining InP-based quantum dots by a so-called hot injection method, from the viewpoint of particle size control, preferably 200 ° C. or higher and 350 ° C. or lower, and further InP-based quantum dots can be obtained by rapidly adding a reaction solution containing an InP quantum dot precursor to an organic solvent that has been heated preferably to a temperature of 240° C. or higher and 330° C. or lower. As the organic solvent, the same organic solvent as used in the reaction between the phosphorus source and the indium source can be used. The reaction solution containing the InP quantum dot precursor and the organic solvent are mixed at a temperature of 200° C. or higher and 350° C. or lower, further 240° C. or higher and 330° C. or lower, for 10 minutes or less, further 0.1 minutes or more. Holding for 8 minutes or less is preferable from the viewpoint of particle size control.

溶媒中のInP量子ドット前駆体の安定性は熱力学的であり、InP量子ドット前駆体は加熱に反応する特性を有する。例えば、溶媒中のInP量子ドット前駆体は、好ましくは200℃以上350℃以下、更に好ましくは240℃以上330℃以下に加熱した場合、InP量子ドットに成長しうる。このことは、加熱後の反応液をUV-VISスペクトルの測定に供すると、長波長側へピークシフトが観察されることから確認できる。例えばIn及びP以外に量子ドットを構成する他の元素を添加せずに溶媒中のInP量子ドット前駆体を好ましくは200℃以上350℃以下、更に好ましくは240℃以上330℃以下に加熱した場合、UV-VISスペクトルにおいて、420nm以上590nm以下の範囲にピークが観察される。InP量子ドットにおけるInPとはIn及びPを含有することを意味し、In及びPのモル比が1:1であることまでを要しない。InP量子ドット前駆体を好ましくは200℃以上350℃以下、更に好ましくは240℃以上330℃以下に加熱して得られたInP量子ドットを含む液のUV-VISスペクトルは、目的とする色を得るためのInP量子ドット前駆体にもよるが、300nm以上800nm以下の範囲のうち、最もピーク高さの高い吸収ピークが420nm以上600nm以下の範囲に観察されることが好ましい。 The stability of InP quantum dot precursors in solvents is thermodynamic and InP quantum dot precursors have the property of being sensitive to heating. For example, an InP quantum dot precursor in a solvent can grow into InP quantum dots when heated to a temperature preferably between 200°C and 350°C, more preferably between 240°C and 330°C. This can be confirmed from the fact that when the reaction solution after heating is subjected to UV-VIS spectrum measurement, a peak shift to the longer wavelength side is observed. For example, when the InP quantum dot precursor in the solvent is heated to preferably 200 ° C. or higher and 350 ° C. or lower, more preferably 240 ° C. or higher and 330 ° C. or lower without adding other elements constituting the quantum dots other than In and P. , a peak is observed in the range of 420 nm to 590 nm in the UV-VIS spectrum. InP in the InP quantum dot means containing In and P, and the molar ratio of In and P need not be 1:1. The UV-VIS spectrum of the liquid containing the InP quantum dots obtained by heating the InP quantum dot precursor to preferably 200° C. or higher and 350° C. or lower, more preferably 240° C. or higher and 330° C. or lower shows the desired color. Although it depends on the InP quantum dot precursor for the purpose, it is preferable that the absorption peak with the highest peak height is observed in the range of 420 nm or more and 600 nm or less in the range of 300 nm or more and 800 nm or less.

また、反応液中にInP量子ドットが生成していることは、例えば反応液が黄色~赤色になっていることでも確認できる。この色の確認は目視によるものでよい。 In addition, the formation of InP quantum dots in the reaction solution can also be confirmed, for example, by the fact that the reaction solution turns yellow to red. This color may be confirmed by visual observation.

上記のInP量子ドット前駆体を加熱した後の反応液のUV-VISスペクトルや反応液の色の記載は、典型的には、In及びP以外に量子ドットを構成する他の元素を添加せずに加熱した場合を指す。しかしながら、上述したように、本発明はInP量子ドット前駆体にそのような化合物を添加して加熱する場合を何ら排除するものではない。
本発明においては、In及びP以外の他の構成元素を含まない量子ドット、並びにIn及びP以外の他の構成元素を含む量子ドットを総称して「InP系量子ドット」という。
The description of the UV-VIS spectrum of the reaction solution after heating the above InP quantum dot precursor and the color of the reaction solution typically show that no other element constituting the quantum dots other than In and P is added. refers to the case of heating to However, as described above, the present invention does not exclude the case where such a compound is added to the InP quantum dot precursor and heated.
In the present invention, quantum dots that do not contain constituent elements other than In and P and quantum dots that contain constituent elements other than In and P are collectively referred to as "InP-based quantum dots."

得られたInP系量子ドットは、反応溶液中に副生成物や未反応の不純物を含んでいるため、後述する表面処理を行う前に精製処理を施してもよい。この精製処理は、InP系量子ドットを含む反応溶液に、エタノール、メタノール、2-プロパノール、アセトン、アセトニトリル等の有機溶媒を添加してInP系量子ドットを沈降させ、不純物を含んだ溶液とInP系量子ドットとに分離し、分離したInP系量子ドットを、トルエン、ヘキサン等の有機溶媒に分散することで行うことができる。不純物を含んだ溶液とInP系量子ドットとの分離は、遠心分離、デカンテーション、吸引ろ過等の操作により行うことができる。 Since the obtained InP-based quantum dots contain by-products and unreacted impurities in the reaction solution, purification treatment may be performed before the surface treatment described below. In this purification treatment, an organic solvent such as ethanol, methanol, 2-propanol, acetone, or acetonitrile is added to a reaction solution containing InP-based quantum dots to precipitate the InP-based quantum dots. It can be performed by separating the separated InP-based quantum dots into quantum dots and dispersing the separated InP-based quantum dots in an organic solvent such as toluene or hexane. Separation of the solution containing impurities from the InP-based quantum dots can be performed by operations such as centrifugation, decantation, and suction filtration.

本発明の製造方法により製造されるInP系量子ドットは、InとPに加えて、リンとインジウム以外の元素Mを有する複合化合物からなる量子ドット(InとPとMの複合量子ドットともいう)であってもよい。元素Mとしては、Be、Mg、Ca、Mn、Cu、Zn、Cd、B、Al、Ga、N、As、Sb及びBiからなる群より選ばれる少なくとも1種であることが、量子収率向上の観点から好ましい。元素Mを含むInP系量子ドットの代表例としては、例えば、InGaP、InZnP、InAlP、InGaAlP、InNP、InAsP、InPSb、InPBi等が挙げられる。元素Mを含むInP系量子ドットを得るためには、InP量子ドット前駆体を含む液を加熱する際に元素Mを含む化合物を含む液を反応液へ添加してもよいし、元素Mを含む化合物を含む液を加熱する際にInP量子ドット前駆体を含む液を反応液へ添加してもよい。元素Mを含む化合物とは、元素MがBe、Mg、Ca、Mn、Cu、Zn、Cd、B、Al及びGaの場合においては、元素Mの塩化物、臭化物、ヨウ化物の形態、炭素原子数12以上18以下の高級カルボン酸塩の形態であり、高級カルボン酸塩の形態である場合、反応に用いるカルボン酸インジウムのカルボン酸と同じでもよいし、異なっていてもよい。元素MがN、As、Sb及びBiの場合においては、元素Mに3つのシリル基又はアミノ基が結合した形態の化合物を好適に用いることができる。 The InP-based quantum dot produced by the production method of the present invention is a quantum dot made of a composite compound having an element M other than phosphorus and indium in addition to In and P (also referred to as a composite quantum dot of In, P and M). may be The element M is at least one selected from the group consisting of Be, Mg, Ca, Mn, Cu, Zn, Cd, B, Al, Ga, N, As, Sb and Bi. is preferable from the viewpoint of Typical examples of InP-based quantum dots containing element M include InGaP, InZnP, InAlP, InGaAlP, InNP, InAsP, InPSb, and InPBi. In order to obtain InP-based quantum dots containing the element M, a liquid containing a compound containing the element M may be added to the reaction liquid when heating the liquid containing the InP quantum dot precursor. A liquid containing the InP quantum dot precursor may be added to the reaction liquid when heating the liquid containing the compound. A compound containing element M means, when element M is Be, Mg, Ca, Mn, Cu, Zn, Cd, B, Al and Ga, a chloride, bromide, iodide form of element M, a carbon atom It is in the form of a higher carboxylate having a number of 12 or more and 18 or less, and when it is in the form of a higher carboxylate, it may be the same as or different from the carboxylic acid of the indium carboxylate used in the reaction. When the element M is N, As, Sb or Bi, a compound in which three silyl groups or amino groups are bonded to the element M can be preferably used.

本発明におけるInP系量子ドットは、量子収率を高める目的で、表面処理剤等で表面処理されていてもよい。InP系量子ドットの表面を表面処理することにより、InP系量子ドット表面の欠陥等が保護され、量子収率の向上が図れる。また、この表面処理に連続して、後述するシェル形成を行うことで、得られる量子ドットの発光スペクトルのFWHM及び対称性の向上を図ることもできる。好適な表面処理剤としては、金属カルボン酸塩、金属カルバミン酸塩、金属ハロゲン化物、金属チオカルボン酸塩、金属アセチルアセトナート塩及びこれらの水和物等の金属含有化合物、ハロゲン化アルカノイル化合物、第4級アンモニウム化合物のハロゲン化物、第4級ホスホニウム化合物のハロゲン化物、ハロゲン化アリール化合物及びハロゲン化第3級炭化水素化合物等のハロゲン含有化合物、カルボン酸、カルバミン酸、チオカルボン酸、ホスホン酸及びスルホン酸等の有機酸等が挙げられる。これらのうち、より量子収率の向上が図れる観点から、金属カルボン酸塩、金属カルバミン酸塩又は金属ハロゲン化物であることが好ましい。 The InP-based quantum dots in the present invention may be surface-treated with a surface treatment agent or the like for the purpose of increasing the quantum yield. By surface-treating the surface of the InP-based quantum dots, defects and the like on the surfaces of the InP-based quantum dots can be protected, and the quantum yield can be improved. In addition, the FWHM and symmetry of the emission spectrum of the obtained quantum dots can be improved by performing shell formation, which will be described later, following this surface treatment. Suitable surface treatment agents include metal-containing compounds such as metal carboxylates, metal carbamates, metal halides, metal thiocarboxylates, metal acetylacetonate salts and hydrates thereof; alkanoyl halide compounds; Halogen-containing compounds such as quaternary ammonium compound halides, quaternary phosphonium compound halides, halogenated aryl compounds and halogenated tertiary hydrocarbon compounds, carboxylic acids, carbamic acids, thiocarboxylic acids, phosphonic acids and sulfonic acids and organic acids such as Among these, metal carboxylates, metal carbamates, and metal halides are preferable from the viewpoint of further improving the quantum yield.

前記金属カルボン酸塩は、無置換又はハロゲン原子等に置換されていてもよい直鎖状、分岐鎖状又は環状で飽和又は不飽和結合を含む炭素原子数1以上24以下のアルキル基を有していてもよく、分子中に複数のカルボン酸を有していてもよい。また、金属カルボン酸塩の金属としては、Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、Ti、Zr、V、Nb、Cr、Mo、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Zn、Cd、Hg、B、Al、Ga、In、Tl、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、La、Ce、Sm等を挙げることができる。これらのうち、金属カルボン酸塩の金属は、InP系量子ドット表面の欠陥をより保護できる観点から、Zn、Cd、Al及びGaであることが好ましく、Znであることがより好ましい。このような金属カルボン酸塩としては、酢酸亜鉛、トリフルオロ酢酸亜鉛、ミリスチン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛及び安息香酸亜鉛等が挙げられる。 The metal carboxylate has a straight-chain, branched-chain or cyclic alkyl group containing a saturated or unsaturated bond and having 1 to 24 carbon atoms which may be unsubstituted or substituted with a halogen atom or the like. may have multiple carboxylic acids in the molecule. The metals of the metal carboxylates include Li, Na, K, Rb, Cs, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Ti, Zr, V, Nb, Cr, Mo, Mn, Fe , Co, Ni, Cu, Ag, Zn, Cd, Hg, B, Al, Ga, In, Tl, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, La, Ce, Sm, and the like. Among these, the metal of the metal carboxylate is preferably Zn, Cd, Al and Ga, more preferably Zn, from the viewpoint of better protection against defects on the InP-based quantum dot surface. Such metal carboxylates include zinc acetate, zinc trifluoroacetate, zinc myristate, zinc oleate and zinc benzoate.

前記金属カルバミン酸塩としては、InP系量子ドット表面の欠陥をより保護できる観点から、前記した金属のうちZn、Cd、Al及びGaであることが好ましく、Znであることがより好ましい。具体的には、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛及びN-エチル-N-フェニルジチオカルバミン酸亜鉛等が挙げられる。 Among the metals described above, Zn, Cd, Al and Ga are preferred as the metal carbamate, and Zn is more preferred, from the viewpoint of better protection against defects on the InP-based quantum dot surface. Specific examples include zinc dimethyldithiocarbamate, zinc diethyldithiocarbamate, zinc dibutyldithiocarbamate and zinc N-ethyl-N-phenyldithiocarbamate.

前記金属ハロゲン化物としては、InP系量子ドット表面の欠陥をより保護できる観点から、前記した金属のうちZn、Cd、Al及びGaであることが好ましく、Znであることがより好ましい。具体的には、フッ化亜鉛、塩化亜鉛、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛等が挙げられる。 Among the metals described above, the metal halide is preferably Zn, Cd, Al or Ga, more preferably Zn, from the viewpoint of better protection against defects on the surface of the InP-based quantum dots. Specific examples include zinc fluoride, zinc chloride, zinc bromide, zinc iodide and the like.

InP系量子ドットを表面処理する方法としては、例えば、上記したInP系量子ドットを含む反応液に表面処理剤を加えることで行うことができる。InP系量子ドットを含む反応液に表面処理剤を加えるときの温度は、粒径制御や量子収率向上の観点から、好ましくは0℃以上350℃以下、更に好ましくは20℃以上250℃以下であり、処理時間は、好ましくは1分以上600分以下、更に好ましくは5分以上240分以下である。また、表面処理剤の添加量は、表面処理剤の種類にもよるが、InP系量子ドットを含む反応液に対して、0.001g/L以上1000g/L以下が好ましく、0.1g/L以上500g/L以下がより好ましい。 As a method of surface-treating the InP-based quantum dots, for example, a surface-treating agent can be added to the reaction solution containing the InP-based quantum dots. The temperature at which the surface treatment agent is added to the reaction solution containing the InP-based quantum dots is preferably 0° C. or higher and 350° C. or lower, more preferably 20° C. or higher and 250° C. or lower, from the viewpoint of particle size control and quantum yield improvement. The treatment time is preferably 1 minute or more and 600 minutes or less, more preferably 5 minutes or more and 240 minutes or less. In addition, although the amount of the surface treatment agent added depends on the type of the surface treatment agent, it is preferably 0.001 g/L or more and 1000 g/L or less, and 0.1 g/L, with respect to the reaction solution containing the InP-based quantum dots. It is more preferable to be 500 g/L or more.

前記表面処理剤の添加方法としては、反応液に表面処理剤を直接添加する方法、表面処理剤を溶媒に溶解又は分散した状態で反応液に添加する方法が挙げられる。表面処理剤を溶媒に溶解又は分散した状態で反応液に添加する方法で添加する場合の溶媒としては、アセトニトリル、プロピオニトリル、イソバレロニトリル、ベンゾニトリル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、アセトフェノン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メタノール、エタノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール、フェノール、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸フェニル、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジエチルエーテル、t-ブチルメチルエーテル、シクロヘキシルメチルエーテル、アニソール、ジフェニルエーテル、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、1-デセン、1-オクタデセン、トリエチルアミン、トリn-オクチルアミン、オレイルアミン、ジオクチルアミン、ジベンジルアミン、ジ-2-エチルヘキシルアミン及び水等を使用することができる。 Examples of the method of adding the surface treating agent include a method of directly adding the surface treating agent to the reaction solution, and a method of adding the surface treating agent dissolved or dispersed in a solvent to the reaction solution. When adding the surface treatment agent dissolved or dispersed in the solvent to the reaction solution, the solvent includes acetonitrile, propionitrile, isovaleronitrile, benzonitrile, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetylacetone, Acetophenone, dimethylsulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, methanol, ethanol, isopropanol, cyclohexanol, phenol, methyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, phenyl acetate, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, tetrahydropyran, diethyl ether, t-butyl methyl ether, cyclohexyl methyl ether, anisole, diphenyl ether, hexane, cyclohexane, benzene, toluene, 1-decene, 1-octadecene, triethylamine, tri-n-octylamine, oleylamine, dioctylamine, dibenzylamine, di-2-ethylhexylamine and water etc. can be used.

(コアシェル構造の量子ドットの製造)
本発明の製造方法により得られる量子ドットは、前記InP系量子ドットをコアとし、当該コアを被覆化合物で覆ったコアシェル構造を有するものである。コアの表面に、コアに比して広いバンドギャップをもつ第二の無機材料(シェル層)を成長させることにより、コア表面の欠陥等が保護され、電荷の再結合による無幅射失活が抑制され、量子収率や安定性を向上させることができる。好適な被覆化合物としては、ZnS、ZnSe、ZnSeS、ZnTe、ZnSeTe、ZnTeS、ZnO、ZnOS、ZnSeO、ZnTeO、GaP、GaNが挙げられる。本発明においては、被覆化合物が少なくとも亜鉛源との反応により得られるものであることが好ましい。
(Production of quantum dots with core-shell structure)
A quantum dot obtained by the production method of the present invention has a core-shell structure in which the InP-based quantum dot is used as a core and the core is covered with a coating compound. By growing a second inorganic material (shell layer) on the surface of the core, which has a wider bandgap than the core, defects on the surface of the core are protected, and non-radioactive deactivation due to recombination of charges is prevented. Suppressed, quantum yield and stability can be improved. Suitable coating compounds include ZnS, ZnSe, ZnSeS, ZnTe, ZnSeTe, ZnTeS, ZnO, ZnOS, ZnSeO, ZnTeO, GaP, GaN. In the present invention, the coating compound is preferably obtained by reaction with at least a zinc source.

InP系量子ドットをコアとし、これを被覆化合物で覆ったコアシェル構造の量子ドットを製造する場合において、発光スペクトルのFWHM及び対称性を優れたものにする観点から、前記したコアとなるInP系量子ドットの表面処理とシェル形成を、連続して行うことが好ましい。この表面処理で使用する表面処理剤としては、前記したInP系量子ドットの表面処理剤と同じものを使用することができる。なお、表面処理とシェル形成を連続して行うとは、コアとなるInP系量子ドットと、表面処理剤及び被覆化合物原料を反応液に同時に存在させることで、コアとなるInP系量子ドットの表面処理を所定の温度で行った後、続けて反応液を加熱することにより被覆化合物によるシェル形成を行うものである。 In the case of producing a quantum dot having a core-shell structure in which an InP-based quantum dot is used as a core and covered with a coating compound, from the viewpoint of improving the FWHM and symmetry of the emission spectrum, the InP-based quantum dot that becomes the core is used. It is preferable to perform surface treatment of dots and shell formation continuously. As the surface treatment agent used in this surface treatment, the same one as the surface treatment agent for the InP-based quantum dots can be used. In addition, performing the surface treatment and the shell formation continuously means that the surface of the InP-based quantum dot as the core is simultaneously present in the reaction solution with the InP-based quantum dot as the core, the surface treatment agent and the raw material of the coating compound. After the treatment is carried out at a predetermined temperature, the reaction solution is subsequently heated to form a shell with the coating compound.

InP系量子ドットをコアとし、これを被覆化合物で被覆するコアシェル構造の量子ドットを製造する場合において、被覆の形成方法としては、表面処理を施したInP系量子ドットを含む反応液と、被覆化合物原料とを混合するか、又はInP系量子ドットを含む反応液と被覆化合物原料と表面処理剤とを混合し、200℃以上350℃以下の温度にて反応させる方法が挙げられる。或いは、被覆化合物原料の一部(例えば、Zn等の金属源等)を同様の温度に加熱して、これを他の被覆化合物原料の添加前にInP系量子ドットを含む反応液に添加混合した後に20℃以上350℃以下、更には20℃以上330℃以下に加温しておき、残りの被覆化合物原料を添加して反応させてもよい。なお、Zn等の金属源を、InP系量子ドットを含む反応液と混合するタイミングは、他の被覆化合物原料の添加前に限定されず、添加後であってもよい。 In the case of producing quantum dots with a core-shell structure in which InP-based quantum dots are used as cores and are coated with a coating compound, the method for forming the coating includes a reaction solution containing surface-treated InP-based quantum dots, and a coating compound. Alternatively, a reaction solution containing InP-based quantum dots, a coating compound raw material, and a surface treatment agent are mixed and reacted at a temperature of 200° C. or higher and 350° C. or lower. Alternatively, a part of the coating compound raw material (for example, a metal source such as Zn, etc.) is heated to the same temperature, and added and mixed with the reaction solution containing the InP-based quantum dots before the addition of the other coating compound raw material. After heating to 20° C. or more and 350° C. or less, further 20° C. or more and 330° C. or less, the remaining coating compound raw materials may be added and reacted. The timing of mixing the metal source such as Zn with the reaction solution containing the InP-based quantum dots is not limited to before the addition of other coating compound raw materials, and may be after the addition.

被覆化合物原料としては、Zn等の金属源として、そのハロゲン化物又は有機カルボン酸塩を用いることが好ましい。金属ハロゲン化物としては、例えば、亜鉛源として、フッ化亜鉛、塩化亜鉛、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛等が挙げられる。金属の有機カルボン酸塩としては、特に炭素原子数12以上18以下の長鎖脂肪酸塩が、粒径制御や粒径分布制御、量子収率向上の点で好ましい。これらの金属源のうち、後述するアミン誘導体との親和性に優れる観点から、金属ハロゲン化物が好ましく、フッ化亜鉛、塩化亜鉛、臭化亜鉛又はヨウ化亜鉛であることがより好ましく、塩化亜鉛であることが特に好ましい。本発明においては、発光スペクトルのFWHM及び対称性に優れた量子ドットを得ることを目的としているが、金属ハロゲン化物とアミン誘導体との組合せは、その優れた親和性により溶媒となるアミン誘導体への金属ハロゲン化物の溶解性が高くなるため、コアとなるInP系量子ドット表面に存在する欠陥を保護する効果が高まり、発光ピーク波長からより離れた短波長側と長波長側に現れる傾斜の緩やかなスペクトル(テール)の発生を抑制できるものと本発明者らは考えている。 As a coating compound raw material, it is preferable to use a halide or an organic carboxylate thereof as a source of a metal such as Zn. Examples of metal halides include zinc fluoride, zinc chloride, zinc bromide, and zinc iodide as zinc sources. As the metal organic carboxylate, a long-chain fatty acid salt having 12 or more and 18 or less carbon atoms is particularly preferable in terms of particle size control, particle size distribution control, and quantum yield improvement. Among these metal sources, metal halides are preferable, zinc fluoride, zinc chloride, zinc bromide or zinc iodide are more preferable, and zinc chloride is more preferable, from the viewpoint of excellent affinity with the amine derivative described later. It is particularly preferred to have The purpose of the present invention is to obtain quantum dots with excellent FWHM and symmetry of the emission spectrum. Since the solubility of the metal halide increases, the effect of protecting defects existing on the surface of the InP-based quantum dot, which is the core, increases, and the slope appears on the short wavelength side and the long wavelength side further away from the emission peak wavelength. The inventors believe that the generation of spectrum (tail) can be suppressed.

また、硫黄源としては、ドデカンチオール等の炭素原子数8以上18以下の直鎖状又は分岐鎖状の長鎖アルカンチオールやトリオクチルホスフィンスルフィド等の炭素原子数4以上12以下のトリアルキルホスフィンスルフィド化合物が好ましく挙げられる。セレン源としてはトリオクチルホスフィンセレニド等の炭素原子数4以上12以下のトリアルキルホスフィンセレニド化合物が好ましく挙げられる。テルル源としてはトリオクチルホスフィンテルリド等の炭素原子数4以上12以下のトリアルキルホスフィンテルリド化合物が好ましく挙げられる。 Further, as the sulfur source, linear or branched long-chain alkanethiols having 8 to 18 carbon atoms such as dodecanethiol, and trialkylphosphine sulfides having 4 to 12 carbon atoms such as trioctylphosphine sulfide. Compounds are preferred. Preferred examples of the selenium source include trialkylphosphine selenide compounds having 4 to 12 carbon atoms such as trioctylphosphine selenide. The tellurium source is preferably a trialkylphosphine telluride compound having 4 to 12 carbon atoms such as trioctylphosphine telluride.

本発明の量子ドットの製造方法においては、InP系量子ドットと被覆化合物原料との反応、或いはInP系量子ドットと被覆化合物原料と表面処理剤との反応を、複数種のアミン誘導体を含有する溶媒中で行う。また、複数種のアミン誘導体の混合物を溶媒として用いることもできる。前記反応を行うための反応液は、予め前記被覆化合物原料と前記溶媒とを、又は前記被覆化合物原料及び前記表面処理剤と前記溶媒とを混合してからInP系量子ドットを混合する方法で調製することが好ましい。このような処理を行うことで、シェル形成時に均一な反応場が与えられて、サイズの均一なコアシェル型量子ドットを得ることができるため、発光ピーク中に現れる変曲点を有するスペクトル(ショルダー)の発生を抑制できるものと本発明者らは考えている。 In the method for producing quantum dots of the present invention, the reaction between the InP-based quantum dots and the raw material of the coating compound, or the reaction between the InP-based quantum dots, the raw material of the coating compound, and the surface treatment agent is carried out in a solvent containing a plurality of types of amine derivatives. do it inside A mixture of plural kinds of amine derivatives can also be used as a solvent. The reaction solution for carrying out the reaction is prepared by mixing the coating compound raw material and the solvent, or mixing the coating compound raw material, the surface treatment agent and the solvent, and then mixing the InP-based quantum dots. preferably. By performing such a treatment, a uniform reaction field is provided during shell formation, and core-shell quantum dots with a uniform size can be obtained. The present inventors believe that it is possible to suppress the occurrence of

前記アミン誘導体としては、カプリルアミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、モノエチルアミン、モノブチルアミン、モノデシルアミン、モノヘキシルアミン、モノオクチルアミン、モノドデシルアミン、モノヘキサデシルアミン、ベンジルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジデシルアミン、ジヘキシルアミン、ジオクチルアミン、ジドデシルアミン、ジヘキサデシルアミン、ジベンジルアミン、ジ-2-エチルヘキシルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリデシルアミン、トリヘキシルアミン、トリオクチルアミン、トリドデシルアミン、トリヘキサデシルアミン、トリベンジルアミン等が挙げられ、これらのアミン誘導体のうち少なくとも2種以上を組み合わせて用いることで、得られる量子ドットの発光スペクトルの対称性が優れたものとなる。発光スペクトルの短波長側のショルダー及び長波長側のテールを防止する観点から、1級アミン誘導体と2級又は3級アミン誘導体とを組み合わせて用いることが好ましい。特に、オレイルアミン、モノオクチルアミン、モノヘキサデシルアミンから選ばれる1種以上と、ジオクチルアミン、トリオクチルアミン、ジ-2-エチルヘキシルアミン及びジベンジルアミンから選ばれる1種以上との組み合わせであることが好ましく、オレイルアミンと、ジオクチルアミン、ジベンジルアミン、又はジ-2-エチルヘキシルアミンとの組み合わせであることがより好ましい。 Examples of the amine derivatives include caprylamine, laurylamine, stearylamine, oleylamine, monoethylamine, monobutylamine, monodecylamine, monohexylamine, monooctylamine, monododecylamine, monohexadecylamine, benzylamine, diethylamine, di Butylamine, didecylamine, dihexylamine, dioctylamine, didodecylamine, dihexadecylamine, dibenzylamine, di-2-ethylhexylamine, triethylamine, tributylamine, tridecylamine, trihexylamine, trioctylamine, tridodecylamine , trihexadecylamine, tribenzylamine, and the like, and by using at least two or more of these amine derivatives in combination, the obtained quantum dots have excellent symmetry of the emission spectrum. From the viewpoint of preventing the short wavelength side shoulder and the long wavelength side tail of the emission spectrum, it is preferable to use a combination of a primary amine derivative and a secondary or tertiary amine derivative. In particular, it is a combination of one or more selected from oleylamine, monooctylamine, and monohexadecylamine and one or more selected from dioctylamine, trioctylamine, di-2-ethylhexylamine, and dibenzylamine. More preferably, it is a combination of oleylamine and dioctylamine, dibenzylamine, or di-2-ethylhexylamine.

アミン誘導体の使用量は、用いる被覆化合物原料及びアミン誘導体の種類にもよるが、質量比で、被覆化合物原料:アミン誘導体が1:0.5以上1:100以下であることが好ましく、1:1以上1:10以下であることがより好ましい。 The amount of the amine derivative used depends on the types of the coating compound raw material and the amine derivative used, but the weight ratio of the coating compound raw material: amine derivative is preferably 1:0.5 or more and 1:100 or less. It is more preferably 1 or more and 1:10 or less.

被覆化合物原料の使用量は、例えば、被覆化合物として亜鉛等の金属を用いる場合、InP系量子ドットを含む反応液中のインジウム1molに対して0.5mol以上100mol以下が好ましく、4mol以上50mol以下がより好ましい。硫黄源やセレン源としては、上記の金属量に対応する量を使用することが好ましい。 For example, when a metal such as zinc is used as the coating compound, the amount of the coating compound raw material used is preferably 0.5 mol or more and 100 mol or less, and 4 mol or more and 50 mol or less, relative to 1 mol of indium in the reaction solution containing the InP-based quantum dots. more preferred. As the sulfur source and the selenium source, it is preferable to use an amount corresponding to the above metal amount.

表面処理剤の使用量は、表面処理剤の種類にもよるが、InP系量子ドットを含む反応液に対して、0.001g/L以上1000g/L以下が好ましく、0.1g/L以上500g/L以下がより好ましい。 The amount of the surface treatment agent used depends on the type of the surface treatment agent, but is preferably 0.001 g/L or more and 1000 g/L or less, and 0.1 g/L or more and 500 g with respect to the reaction liquid containing the InP quantum dots. /L or less is more preferable.

本発明においては、量子収率を高める目的で、前記InP系量子ドットの表面処理と同様に、表面処理剤等でコアシェル型の量子ドットの表面を処理してもよい。コアシェル型の量子ドットの表面を表面処理することにより、シェル層表面の欠陥等が保護され、量子収率の向上が図れる。好適な表面処理剤としては、金属カルボン酸塩、金属カルバミン酸塩、金属チオカルボン酸塩、金属ハロゲン化物、金属アセチルアセトナート塩及びこれらの水和物等の金属含有化合物、ハロゲン化アルカノイル化合物、第4級アンモニウム化合物のハロゲン化物、第4級ホスホニウム化合物のハロゲン化物、ハロゲン化アリール化合物及びハロゲン化第3級炭化水素化合物等のハロゲン含有化合物等が挙げられる。これらのうち、より量子収率の向上が図れる観点から、金属カルボン酸塩又は金属カルバミン酸塩であることが好ましい。 In the present invention, for the purpose of increasing the quantum yield, the surface of the core-shell type quantum dots may be treated with a surface treatment agent or the like in the same manner as the surface treatment of the InP-based quantum dots. By surface-treating the surface of the core-shell type quantum dots, defects and the like on the surface of the shell layer are protected, and the quantum yield can be improved. Suitable surface treatment agents include metal-containing compounds such as metal carboxylates, metal carbamates, metal thiocarboxylates, metal halides, metal acetylacetonate salts and hydrates thereof; alkanoyl halide compounds; Halogen-containing compounds such as halides of quaternary ammonium compounds, halides of quaternary phosphonium compounds, halogenated aryl compounds, and halogenated tertiary hydrocarbon compounds. Among these, metal carboxylates or metal carbamates are preferable from the viewpoint of further improving the quantum yield.

前記金属カルボン酸塩は、無置換又はハロゲン原子等に置換されていてもよい直鎖状、分岐鎖状又は環状で飽和又は不飽和結合を含む炭素原子数1以上24以下のアルキル基を有していてもよく、分子中に複数のカルボン酸を有していてもよい。また、金属カルボン酸塩の金属としては、Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、Ti、Zr、V、Nb、Cr、Mo、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Zn、Cd、Hg、B、Al、Ga、In、Tl、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、La、Ce及びSm等を挙げることができる。これらのうち、金属カルボン酸塩の金属は、コアシェル型の量子ドット表面の欠陥をより保護できる観点から、Zn、Cd、Al及びGaであることが好ましく、Znであることがより好ましい。このような金属カルボン酸塩としては、酢酸亜鉛、トリフルオロ酢酸亜鉛、ミリスチン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛及び安息香酸亜鉛等が挙げられる。 The metal carboxylate has a straight-chain, branched-chain or cyclic alkyl group containing a saturated or unsaturated bond and having 1 to 24 carbon atoms which may be unsubstituted or substituted with a halogen atom or the like. may have multiple carboxylic acids in the molecule. The metals of the metal carboxylates include Li, Na, K, Rb, Cs, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Ti, Zr, V, Nb, Cr, Mo, Mn, Fe , Co, Ni, Cu, Ag, Zn, Cd, Hg, B, Al, Ga, In, Tl, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, La, Ce and Sm. Among these, the metal of the metal carboxylate is preferably Zn, Cd, Al and Ga, more preferably Zn, from the viewpoint of better protection against defects on the core-shell type quantum dot surface. Such metal carboxylates include zinc acetate, zinc trifluoroacetate, zinc myristate, zinc oleate and zinc benzoate.

前記金属カルバミン酸塩としては、コアシェル型の量子ドット表面の欠陥をより保護できる観点から、前記した金属のうちZn、Cd、Al及びGaであることが好ましく、Znであることがより好ましい。具体的には、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛及びN-エチル-N-フェニルジチオカルバミン酸亜鉛等が挙げられる。 Among the metals described above, the metal carbamate is preferably Zn, Cd, Al or Ga, more preferably Zn, from the viewpoint of better protection against defects on the surface of the core-shell type quantum dots. Specific examples include zinc dimethyldithiocarbamate, zinc diethyldithiocarbamate, zinc dibutyldithiocarbamate and zinc N-ethyl-N-phenyldithiocarbamate.

シェル層を表面処理する方法としては、例えば、コアシェル型の量子ドットを含む反応液に表面処理剤を加えることで行うことができる。コアシェル型の量子ドットを含む反応液に表面処理剤を加えるときの温度は、粒径制御や量子収率向上の観点から、好ましくは0℃以上350℃以下、更に好ましくは20℃以上300℃以下であり、処理時間は、好ましくは1分以上600分以下、更に好ましくは5分以上240分以下である。また、表面処理剤の添加量は、表面処理剤の種類にもよるが、コアシェル型の量子ドットを含む反応液に対して、0.01g/L以上1000g/L以下が好ましく、0.1g/L以上100g/L以下がより好ましい。 As a method of surface-treating the shell layer, for example, a surface-treating agent can be added to a reaction solution containing core-shell quantum dots. The temperature at which the surface treatment agent is added to the reaction liquid containing core-shell quantum dots is preferably 0° C. or higher and 350° C. or lower, more preferably 20° C. or higher and 300° C. or lower, from the viewpoint of particle size control and quantum yield improvement. and the treatment time is preferably 1 minute or more and 600 minutes or less, more preferably 5 minutes or more and 240 minutes or less. In addition, although the amount of the surface treatment agent added depends on the type of the surface treatment agent, it is preferably 0.01 g / L or more and 1000 g / L or less, and 0.1 g / L or more and 100 g/L or less is more preferable.

前記表面処理剤の添加方法としては、反応液に表面処理剤を直接添加する方法、表面処理剤を溶媒に溶解又は分散した状態で反応液に添加する方法が挙げられる。表面処理剤を溶媒に溶解又は分散した状態で反応液に添加する方法で添加する場合の溶媒としては、アセトニトリル、プロピオニトリル、イソバレロニトリル、ベンゾニトリル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、アセトフェノン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メタノール、エタノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール、フェノール、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸フェニル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジエチルエーテル、t-ブチルメチルエーテル、シクロヘキシルメチルエーテル、アニソール、ジフェニルエーテル、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、1-デセン、1-オクタデセン、トリエチルアミン、トリn-オクチルアミン及び水等を使用することができる。 Examples of the method of adding the surface treating agent include a method of directly adding the surface treating agent to the reaction solution, and a method of adding the surface treating agent dissolved or dispersed in a solvent to the reaction solution. When adding the surface treatment agent dissolved or dispersed in the solvent to the reaction solution, the solvent includes acetonitrile, propionitrile, isovaleronitrile, benzonitrile, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetylacetone, Acetophenone, dimethylsulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, methanol, ethanol, isopropanol, cyclohexanol, phenol, methyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, phenyl acetate, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, diethyl ether, t-butyl methyl ether, cyclohexylmethyl Ether, anisole, diphenyl ether, hexane, cyclohexane, benzene, toluene, 1-decene, 1-octadecene, triethylamine, tri-n-octylamine, water and the like can be used.

得られたコアシェル型の量子ドットは、反応溶液中に副生成物や未反応の不純物を含んでいるため、精製処理を施してもよい。この精製処理は、コアシェル型量子ドットを含む反応溶液に、エタノール、メタノール、2-プロパノール、アセトン、アセトニトリル等の有機溶媒を添加してコアシェル型量子ドットを沈降させ、不純物を含んだ溶液とコアシェル型量子ドットとに分離し、分離したコアシェル型量子ドットを、トルエン、ヘキサン等の有機溶媒に分散することで行うことができる。不純物を含んだ溶液とコアシェル型量子ドットとの分離は、遠心分離、デカンテーション、吸引ろ過等の操作により行うことができる。 Since the obtained core-shell quantum dots contain by-products and unreacted impurities in the reaction solution, they may be purified. In this purification treatment, an organic solvent such as ethanol, methanol, 2-propanol, acetone, or acetonitrile is added to a reaction solution containing core-shell quantum dots to precipitate the core-shell quantum dots, and a solution containing impurities and a core-shell type It can be carried out by separating the quantum dots and dispersing the separated core-shell quantum dots in an organic solvent such as toluene or hexane. The solution containing impurities and the core-shell quantum dots can be separated by operations such as centrifugation, decantation, and suction filtration.

以上の方法で得られた本発明の量子ドットは、発光スペクトルの対称性に優れた高品質なものであり、単電子トランジスタ、セキュリティインク、量子テレポーテーション、レーザー、太陽電池、量子コンピュータ、バイオマーカー、発光ダイオード、ディスプレイ用バックライト、カラーフィルター等に好適に用いることができる。 The quantum dots of the present invention obtained by the above method are of high quality with excellent emission spectrum symmetry, and can be used for single-electron transistors, security inks, quantum teleportation, lasers, solar cells, quantum computers, biomarkers. , light-emitting diodes, backlights for displays, color filters, and the like.

以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、例中の特性は以下の方法により測定した。
(1)発光スペクトル、極大蛍光波長、半値全幅(FWHM)及び量子収率(PLQY)
絶対PL量子収率測定装置(浜松ホトニクス(株)製、Quantaurus-QY)にて励起波長400nm、測定波長200~1100nmの測定条件で、得られた量子ドットのオクタン分散液を測定した。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these. The properties in the examples were measured by the following methods.
(1) Emission spectrum, maximum fluorescence wavelength, full width at half maximum (FWHM) and quantum yield (PLQY)
The resulting octane dispersion of quantum dots was measured with an absolute PL quantum yield measuring device (Quantaurus-QY, manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) under the measurement conditions of an excitation wavelength of 400 nm and a measurement wavelength of 200 to 1100 nm.

[製造例1] InP量子ドット前駆体の合成
ミリスチン酸インジウム1.275gを、1-オクタデセン1.578gに加えて、減圧下、撹拌しながら120℃に加熱して1.5時間脱気した。脱気後、窒素ガスにより大気圧に戻して60℃まで冷却し、ミリスチン酸インジウムの1-オクタデセン溶液を得た。
得られたミリスチン酸インジウムの1-オクタデセン溶液を窒素雰囲気下、60℃とした状態で、10質量%のトリス(トリメチルシリル)ホスフィンを含有したトリオクチルホスフィン2.505gを加え、20分間保持した後、20℃まで自然冷却した。これにより、InP量子ドット前駆体を含む黄色の液を得た。
[Production Example 1] Synthesis of InP Quantum Dot Precursor 1.275 g of indium myristate was added to 1.578 g of 1-octadecene, and the mixture was heated to 120° C. under reduced pressure with stirring for 1.5 hours to deaerate. After degassing, the pressure was returned to atmospheric pressure with nitrogen gas and cooled to 60° C. to obtain a 1-octadecene solution of indium myristate.
2.505 g of trioctylphosphine containing 10% by mass of tris(trimethylsilyl)phosphine was added to the resulting 1-octadecene solution of indium myristate at 60° C. under a nitrogen atmosphere, and the mixture was maintained for 20 minutes. It was naturally cooled to 20°C. As a result, a yellow liquid containing the InP quantum dot precursor was obtained.

[製造例2] InZnP量子ドットの合成
ミリスチン酸亜鉛0.0832gを、1-オクタデセン31.56gに加えて、減圧下、撹拌しながら120℃に加熱して1.5時間脱気した。脱気後、窒素ガスにより大気圧に戻して300℃まで昇温し、ミリスチン酸亜鉛の1-オクタデセン溶液を得た。
得られたミリスチン酸亜鉛の1-オクタデセン溶液を窒素雰囲気下、300℃の状態で、製造例1で得られたInP量子ドット前駆体を含む液5.4gを加えた後、270℃とした後、2分間保持してInZnP量子ドットを含む褐色の液を得た。
[Production Example 2] Synthesis of InZnP Quantum Dots 0.0832 g of zinc myristate was added to 31.56 g of 1-octadecene, and the mixture was heated to 120° C. under reduced pressure while stirring for 1.5 hours to deaerate. After degassing, the pressure was returned to atmospheric pressure with nitrogen gas, and the temperature was raised to 300° C. to obtain a 1-octadecene solution of zinc myristate.
5.4 g of the liquid containing the InP quantum dot precursor obtained in Production Example 1 was added to the resulting 1-octadecene solution of zinc myristate at 300°C under a nitrogen atmosphere, and the temperature was adjusted to 270°C. , and held for 2 minutes to obtain a brown liquid containing InZnP quantum dots.

[実施例1]
オレイン酸亜鉛0.1885g、塩化亜鉛0.102g、トリオクチルホスフィンセレニド0.112g、トリオクチルホスフィン0.332g、オレイルアミン0.813g及びジオクチルアミン0.799gを10mL反応容器で混合し、減圧下、撹拌しながら120℃に加熱して30分間脱気した。脱気後、窒素ガスにより大気圧に戻して窒素雰囲気下で180℃まで昇温し、製造例2で得られたInZnP量子ドットの反応溶液0.925gを加え、230℃まで昇温して30分間保持した後、更に300℃に昇温して60分間保持することにより、コアにInZnP、シェルにZnSeを有するInZnP/ZnSe量子ドットのオレイルアミン/ジオクチルアミン分散液を得た。得られた分散液を240℃に冷却後、ドデカンチオール0.423gを注入し、90分間保持することにより、コアにInZnPを有し、シェルにZnSe及びZnSが積層されたマルチシェル型量子ドットのオレイルアミン/ジオクチルアミン分散液を得た。
得られた分散液を室温まで冷却後、アセトン15gを加えて撹拌し、遠心分離によりInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを沈殿物として回収した。回収したInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを、トルエン0.866gに懸濁してInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットのトルエン分散液を得た。この分散液に更にアセトン15gを加えて撹拌し、遠心分離によりInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを沈殿物として回収した。回収したInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットをオクタン0.7gに懸濁して、精製InZnP/ZnSe/ZnS量子ドットのオクタン分散液を得た。得られた分散液の発光特性を測定した結果を表1に示す。また、得られた分散液の発光スペクトルを測定した結果を図1に示す。
[Example 1]
0.1885 g of zinc oleate, 0.102 g of zinc chloride, 0.112 g of trioctylphosphine selenide, 0.332 g of trioctylphosphine, 0.813 g of oleylamine and 0.799 g of dioctylamine were mixed in a 10 mL reactor, and It was heated to 120° C. with stirring and degassed for 30 minutes. After degassing, the pressure was returned to atmospheric pressure with nitrogen gas, and the temperature was raised to 180°C under a nitrogen atmosphere. After holding for 1 minute, the temperature was further raised to 300° C. and held for 60 minutes to obtain an oleylamine/dioctylamine dispersion of InZnP/ZnSe quantum dots having InZnP in the core and ZnSe in the shell. After cooling the obtained dispersion to 240° C., 0.423 g of dodecanethiol was injected and held for 90 minutes to obtain multishell quantum dots having InZnP in the core and ZnSe and ZnS stacked in the shell. An oleylamine/dioctylamine dispersion was obtained.
After cooling the resulting dispersion to room temperature, 15 g of acetone was added and stirred, and InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were collected as precipitates by centrifugation. The recovered InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were suspended in 0.866 g of toluene to obtain a toluene dispersion of InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots. Further, 15 g of acetone was added to this dispersion and stirred, and InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were collected as precipitates by centrifugation. The recovered InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were suspended in 0.7 g of octane to obtain an octane dispersion of purified InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots. Table 1 shows the results of measuring the luminescence properties of the obtained dispersion. FIG. 1 shows the result of measuring the emission spectrum of the obtained dispersion.

[実施例2]
オレイン酸亜鉛0.1885g、塩化亜鉛0.102g、トリオクチルホスフィンセレニド0.112g、トリオクチルホスフィン0.332g、オレイルアミン0.813g及びジベンジルアミン1.025gを10mL反応容器で混合し、減圧下、撹拌しながら120℃に加熱して30分間脱気した。脱気後、窒素ガスにより大気圧に戻して窒素雰囲気下で180℃まで昇温し、製造例2で得られたInZnP量子ドットの反応溶液0.925gを加え、230℃まで昇温して30分間保持した後、更に300℃に昇温して60分間保持することにより、コアにInZnP、シェルにZnSeを有するInZnP/ZnSe量子ドットのオレイルアミン/ジベンジルアミン分散液を得た。得られた分散液を240℃に冷却後、ドデカンチオール0.423gを注入し、90分間保持することにより、コアにInZnPを有し、シェルにZnSe及びZnSが積層されたマルチシェル型量子ドットのオレイルアミン/ジベンジルアミン分散液を得た。
得られた分散液を室温まで冷却後、アセトン15gを加えて撹拌し、遠心分離によりInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを沈殿物として回収した。回収したInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを、トルエン0.866gに懸濁してInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットのトルエン分散液を得た。この分散液に更にアセトン15gを加えて撹拌し、遠心分離によりInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを沈殿物として回収した。回収したInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットをオクタン0.7gに懸濁して、精製InZnP/ZnSe/ZnS量子ドットのオクタン分散液を得た。得られた分散液の発光特性を測定した結果を表1に示す。また、得られた分散液の発光スペクトルを測定した結果を図2に示す。
[Example 2]
0.1885 g of zinc oleate, 0.102 g of zinc chloride, 0.112 g of trioctylphosphine selenide, 0.332 g of trioctylphosphine, 0.813 g of oleylamine and 1.025 g of dibenzylamine were mixed in a 10 mL reaction vessel and , while stirring, was heated to 120° C. and degassed for 30 minutes. After degassing, the pressure was returned to atmospheric pressure with nitrogen gas, and the temperature was raised to 180°C under a nitrogen atmosphere. After holding for 1 minute, the temperature was further raised to 300° C. and held for 60 minutes to obtain an oleylamine/dibenzylamine dispersion of InZnP/ZnSe quantum dots having InZnP in the core and ZnSe in the shell. After cooling the obtained dispersion to 240° C., 0.423 g of dodecanethiol was injected and held for 90 minutes to obtain multishell quantum dots having InZnP in the core and ZnSe and ZnS stacked in the shell. An oleylamine/dibenzylamine dispersion was obtained.
After cooling the resulting dispersion to room temperature, 15 g of acetone was added and stirred, and InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were collected as precipitates by centrifugation. The recovered InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were suspended in 0.866 g of toluene to obtain a toluene dispersion of InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots. Further, 15 g of acetone was added to this dispersion and stirred, and InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were collected as precipitates by centrifugation. The recovered InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were suspended in 0.7 g of octane to obtain an octane dispersion of purified InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots. Table 1 shows the results of measuring the luminescence properties of the obtained dispersion. FIG. 2 shows the result of measuring the emission spectrum of the obtained dispersion.

[実施例3]
オレイン酸亜鉛0.1885g、塩化亜鉛0.102g、トリオクチルホスフィンセレニド0.112g、トリオクチルホスフィン0.332g、オレイルアミン0.813g及びジ-2-エチルヘキシルアミン0.805gを10mL反応容器で混合し、減圧下、撹拌しながら120℃に加熱して30分間脱気した。脱気後、窒素ガスにより大気圧に戻して窒素雰囲気下で180℃まで昇温し、製造例2で得られたInZnP量子ドットの反応溶液0.925gを加え、230℃まで昇温して30分間保持した後、更に300℃に昇温して60分間保持することにより、コアにInZnP、シェルにZnSeを有するInZnP/ZnSe量子ドットのオレイルアミン/ジ-2-エチルヘキシルアミン分散液を得た。得られた分散液を240℃に冷却後、ドデカンチオール0.423gを注入し、90分間保持することにより、コアにInZnPを有し、シェルにZnSe及びZnSが積層されたマルチシェル型量子ドットのオレイルアミン/ジ-2-エチルヘキシルアミン分散液を得た。
得られた分散液を室温まで冷却後、アセトン15gを加えて撹拌し、遠心分離によりInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを沈殿物として回収した。回収したInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを、トルエン0.866gに懸濁してInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットのトルエン分散液を得た。この分散液に更にアセトン15gを加えて撹拌し、遠心分離によりInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを沈殿物として回収した。回収したInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットをオクタン0.7gに懸濁して、精製InZnP/ZnSe/ZnS量子ドットのオクタン分散液を得た。得られた分散液の発光特性を測定した結果を表1に示す。また、得られた分散液の発光スペクトルを測定した結果を図3に示す。
[Example 3]
0.1885 g of zinc oleate, 0.102 g of zinc chloride, 0.112 g of trioctylphosphine selenide, 0.332 g of trioctylphosphine, 0.813 g of oleylamine and 0.805 g of di-2-ethylhexylamine were mixed in a 10 mL reaction vessel. , and degassed for 30 minutes by heating to 120° C. under reduced pressure and stirring. After degassing, the pressure was returned to atmospheric pressure with nitrogen gas, and the temperature was raised to 180°C under a nitrogen atmosphere. After holding for 1 minute, the temperature was further raised to 300° C. and held for 60 minutes to obtain an oleylamine/di-2-ethylhexylamine dispersion of InZnP/ZnSe quantum dots having InZnP in the core and ZnSe in the shell. After cooling the obtained dispersion to 240° C., 0.423 g of dodecanethiol was injected and held for 90 minutes to obtain multishell quantum dots having InZnP in the core and ZnSe and ZnS stacked in the shell. An oleylamine/di-2-ethylhexylamine dispersion was obtained.
After cooling the resulting dispersion to room temperature, 15 g of acetone was added and stirred, and InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were collected as precipitates by centrifugation. The recovered InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were suspended in 0.866 g of toluene to obtain a toluene dispersion of InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots. Further, 15 g of acetone was added to this dispersion and stirred, and InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were collected as precipitates by centrifugation. The recovered InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were suspended in 0.7 g of octane to obtain an octane dispersion of purified InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots. Table 1 shows the results of measuring the luminescence properties of the obtained dispersion. FIG. 3 shows the result of measuring the emission spectrum of the obtained dispersion.

[実施例4]
オレイン酸亜鉛0.1885g、塩化亜鉛0.102g、トリオクチルホスフィンセレニド0.112g、トリオクチルホスフィン0.332g、オレイルアミン1.304g及びジベンジルアミン0.410gを10mL反応容器で混合し、減圧下、撹拌しながら120℃に加熱して30分間脱気した。脱気後、窒素ガスにより大気圧に戻して窒素雰囲気下で180℃まで昇温し、製造例2で得られたInZnP量子ドットの反応溶液0.925gを加え、230℃まで昇温して30分間保持した後、更に300℃に昇温して60分間保持することにより、コアにInZnP、シェルにZnSeを有するInZnP/ZnSe量子ドットのオレイルアミン/ジベンジルアミン分散液を得た。得られた分散液を240℃に冷却後、ドデカンチオール0.423gを注入し、90分間保持することにより、コアにInZnPを有し、シェルにZnSe及びZnSが積層されたマルチシェル型量子ドットのオレイルアミン/ジベンジルアミン分散液を得た。
得られた分散液を室温まで冷却後、アセトン15gを加えて撹拌し、遠心分離によりInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを沈殿物として回収した。回収したInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを、トルエン0.866gに懸濁してInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットのトルエン分散液を得た。この分散液に更にアセトン15gを加えて撹拌し、遠心分離によりInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを沈殿物として回収した。回収したInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットをオクタン0.7gに懸濁して、精製InZnP/ZnSe/ZnS量子ドットのオクタン分散液を得た。得られた分散液の発光特性を測定した結果を表1に示す。また、得られた分散液の発光スペクトルを測定した結果を図4に示す。
[Example 4]
0.1885 g of zinc oleate, 0.102 g of zinc chloride, 0.112 g of trioctylphosphine selenide, 0.332 g of trioctylphosphine, 1.304 g of oleylamine and 0.410 g of dibenzylamine were mixed in a 10 mL reaction vessel and , while stirring, was heated to 120° C. and degassed for 30 minutes. After degassing, the pressure was returned to atmospheric pressure with nitrogen gas, and the temperature was raised to 180°C under a nitrogen atmosphere. After holding for 1 minute, the temperature was further raised to 300° C. and held for 60 minutes to obtain an oleylamine/dibenzylamine dispersion of InZnP/ZnSe quantum dots having InZnP in the core and ZnSe in the shell. After cooling the obtained dispersion to 240° C., 0.423 g of dodecanethiol was injected and held for 90 minutes to obtain multishell quantum dots having InZnP in the core and ZnSe and ZnS stacked in the shell. An oleylamine/dibenzylamine dispersion was obtained.
After cooling the resulting dispersion to room temperature, 15 g of acetone was added and stirred, and InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were collected as precipitates by centrifugation. The recovered InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were suspended in 0.866 g of toluene to obtain a toluene dispersion of InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots. Further, 15 g of acetone was added to this dispersion and stirred, and InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were collected as precipitates by centrifugation. The recovered InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were suspended in 0.7 g of octane to obtain an octane dispersion of purified InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots. Table 1 shows the results of measuring the luminescence properties of the obtained dispersion. FIG. 4 shows the result of measuring the emission spectrum of the obtained dispersion.

[実施例5]
オレイン酸亜鉛0.1885g、塩化亜鉛0.102g、トリオクチルホスフィンセレニド0.112g、トリオクチルホスフィン0.332g、オレイルアミン0.650g、ジベンジルアミン0.820g及び1-オクタデセン0.316gを10mL反応容器で混合し、減圧下、撹拌しながら120℃に加熱して30分間脱気した。脱気後、窒素ガスにより大気圧に戻して窒素雰囲気下で180℃まで昇温し、製造例2で得られたInZnP量子ドットの反応溶液0.925gを加え、230℃まで昇温して30分間保持した後、更に300℃に昇温して60分間保持することにより、コアにInZnP、シェルにZnSeを有するInZnP/ZnSe量子ドットのオレイルアミン/ジベンジルアミン/1-オクタデセン分散液を得た。得られた分散液を240℃に冷却後、ドデカンチオール0.423gを注入し、90分間保持することにより、コアにInZnPを有し、シェルにZnSe及びZnSが積層されたマルチシェル型量子ドットのオレイルアミン/ジベンジルアミン/1-オクタデセン分散液を得た。
得られた分散液を室温まで冷却後、アセトン15gを加えて撹拌し、遠心分離によりInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを沈殿物として回収した。回収したInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを、トルエン0.866gに懸濁してInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットのトルエン分散液を得た。この分散液に更にアセトン15gを加えて撹拌し、遠心分離によりInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを沈殿物として回収した。回収したInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットをオクタン0.7gに懸濁して、精製InZnP/ZnSe/ZnS量子ドットのオクタン分散液を得た。得られた分散液の発光特性を測定した結果を表1に示す。また、得られた分散液の発光スペクトルを測定した結果を図5に示す。
[Example 5]
0.1885 g of zinc oleate, 0.102 g of zinc chloride, 0.112 g of trioctylphosphine selenide, 0.332 g of trioctylphosphine, 0.650 g of oleylamine, 0.820 g of dibenzylamine and 0.316 g of 1-octadecene were reacted in 10 mL. The mixture was mixed in a vessel and heated to 120° C. under reduced pressure with stirring for 30 minutes to degas. After degassing, the pressure was returned to atmospheric pressure with nitrogen gas, and the temperature was raised to 180°C under a nitrogen atmosphere. After holding for 1 minute, the temperature was further raised to 300° C. and held for 60 minutes to obtain an oleylamine/dibenzylamine/1-octadecene dispersion of InZnP/ZnSe quantum dots having InZnP in the core and ZnSe in the shell. After cooling the obtained dispersion to 240° C., 0.423 g of dodecanethiol was injected and held for 90 minutes to obtain multishell quantum dots having InZnP in the core and ZnSe and ZnS stacked in the shell. An oleylamine/dibenzylamine/1-octadecene dispersion was obtained.
After cooling the resulting dispersion to room temperature, 15 g of acetone was added and stirred, and InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were collected as precipitates by centrifugation. The recovered InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were suspended in 0.866 g of toluene to obtain a toluene dispersion of InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots. Further, 15 g of acetone was added to this dispersion and stirred, and InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were collected as precipitates by centrifugation. The recovered InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were suspended in 0.7 g of octane to obtain an octane dispersion of purified InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots. Table 1 shows the results of measuring the luminescence properties of the obtained dispersion. FIG. 5 shows the result of measuring the emission spectrum of the obtained dispersion.

[比較例1]
オレイン酸亜鉛0.1885g、塩化亜鉛0.102g、トリオクチルホスフィンセレニド0.112g、トリオクチルホスフィン0.332g及び1-オクタデセン1.578gを10mL反応容器で混合し、減圧下、撹拌しながら120℃に加熱して30分間脱気した。脱気後、窒素ガスにより大気圧に戻して窒素雰囲気下で180℃まで昇温し、製造例2で合成したInZnP量子ドットを含む液0.925gを加えて230℃まで昇温して30分間保持した後、更に300℃に昇温して60分間保持することにより、コアにInZnP、シェルにZnSeを有するInZnP/ZnSe量子ドットの1-オクタデセン分散液を得た。得られた分散液を240℃に冷却後、ドデカンチオール0.423gを注入し、90分間保持することにより、コアにInZnPを有し、シェルにZnSe及びZnSが積層されたマルチシェル型量子ドットの1-オクタデセン分散液を得た。
得られた分散液を室温まで冷却後、アセトン15gを加えて撹拌し、遠心分離によりInZnP/ZnSeS量子ドットを沈殿物として回収した。回収したInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを、トルエン0.866gに懸濁してInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットのトルエン分散液を得た。この分散液に更にアセトン15gを加えて撹拌し、遠心分離によりInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを沈殿物として回収した。回収したInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを、オクタン0.7gに懸濁して精製InZnP/ZnSe/ZnS量子ドットのオクタン分散液を得た。得られた分散液の発光特性を測定した結果を表1に示す。また、得られた分散液の発光スペクトルを測定した結果を図6に示す。
[Comparative Example 1]
0.1885 g of zinc oleate, 0.102 g of zinc chloride, 0.112 g of trioctylphosphine selenide, 0.332 g of trioctylphosphine and 1.578 g of 1-octadecene were mixed in a 10 mL reaction vessel, and under reduced pressure, 120 ℃ and degassed for 30 minutes. After degassing, the pressure was returned to atmospheric pressure with nitrogen gas, and the temperature was raised to 180°C under a nitrogen atmosphere. After holding, the temperature was further raised to 300° C. and held for 60 minutes to obtain a 1-octadecene dispersion of InZnP/ZnSe quantum dots having InZnP in the core and ZnSe in the shell. After cooling the obtained dispersion to 240° C., 0.423 g of dodecanethiol was injected and held for 90 minutes to obtain multishell quantum dots having InZnP in the core and ZnSe and ZnS stacked in the shell. A 1-octadecene dispersion was obtained.
After cooling the resulting dispersion to room temperature, 15 g of acetone was added and stirred, and the InZnP/ZnSeS quantum dots were recovered as a precipitate by centrifugation. The recovered InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were suspended in 0.866 g of toluene to obtain a toluene dispersion of InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots. Further, 15 g of acetone was added to this dispersion and stirred, and InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were collected as precipitates by centrifugation. The recovered InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were suspended in 0.7 g of octane to obtain an octane dispersion of purified InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots. Table 1 shows the results of measuring the luminescence properties of the obtained dispersion. FIG. 6 shows the result of measuring the emission spectrum of the obtained dispersion.

[比較例2]
オレイン酸亜鉛0.1885g、塩化亜鉛0.102g、トリオクチルホスフィンセレニド0.112g、トリオクチルホスフィン0.332g及びオレイルアミン1.626gを10mL反応容器で混合し、減圧下、撹拌しながら120℃に加熱して30分間脱気した。脱気後、窒素ガスにより大気圧に戻して窒素雰囲気下で180℃まで昇温し、製造例2で合成したInZnP量子ドットを含む液0.925gを加えて230℃まで昇温して30分間保持した後、更に300℃に昇温して60分間保持することにより、コアにInZnP、シェルにZnSeを有するInZnP/ZnSe量子ドットのオレイルアミン分散液を得た。得られた分散液を240℃に冷却後、ドデカンチオール0.423gを注入し、90分間保持することにより、コアにInZnPを有し、シェルにZnSe及びZnSが積層されたマルチシェル型量子ドットのオレイルアミン分散液を得た。
得られた分散液を室温まで冷却後、アセトン15gを加えて撹拌し、遠心分離によりInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを沈殿物として回収した。回収したInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを、トルエン0.866gに懸濁してInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットのトルエン分散液を得た。この分散液に更にアセトン15gを加えて撹拌し、遠心分離によりInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを沈殿物として回収した。回収したInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを、オクタン0.7gに懸濁して精製InZnP/ZnSe/ZnS量子ドットのオクタン分散液を得た。得られた分散液の発光特性を測定した結果を表1に示す。また、得られた分散液の発光スペクトルを測定した結果を図7に示す。
[Comparative Example 2]
0.1885 g of zinc oleate, 0.102 g of zinc chloride, 0.112 g of trioctylphosphine selenide, 0.332 g of trioctylphosphine and 1.626 g of oleylamine were mixed in a 10 mL reactor and heated to 120° C. under reduced pressure with stirring. Heat and degas for 30 minutes. After degassing, the pressure was returned to atmospheric pressure with nitrogen gas, and the temperature was raised to 180°C under a nitrogen atmosphere. After holding, the temperature was further raised to 300° C. and held for 60 minutes to obtain an oleylamine dispersion of InZnP/ZnSe quantum dots having InZnP in the core and ZnSe in the shell. After cooling the obtained dispersion to 240° C., 0.423 g of dodecanethiol was injected and held for 90 minutes to obtain multishell quantum dots having InZnP in the core and ZnSe and ZnS stacked in the shell. An oleylamine dispersion was obtained.
After cooling the resulting dispersion to room temperature, 15 g of acetone was added and stirred, and InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were collected as precipitates by centrifugation. The recovered InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were suspended in 0.866 g of toluene to obtain a toluene dispersion of InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots. Further, 15 g of acetone was added to this dispersion and stirred, and InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were collected as precipitates by centrifugation. The recovered InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were suspended in 0.7 g of octane to obtain an octane dispersion of purified InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots. Table 1 shows the results of measuring the luminescence properties of the obtained dispersion. FIG. 7 shows the result of measuring the emission spectrum of the obtained dispersion.

[比較例3]
オレイン酸亜鉛0.1885g、塩化亜鉛0.102g、トリオクチルホスフィンセレニド0.112g、トリオクチルホスフィン0.332g及びジオクチルアミン1.599gを10mL反応容器で混合し、減圧下、撹拌しながら120℃に加熱して30分間脱気した。脱気後、窒素ガスにより大気圧に戻して窒素雰囲気下で180℃まで昇温し、製造例2で合成したInZnP量子ドットを含む液0.925gを加えて230℃まで昇温して30分間保持した後、更に300℃に昇温して60分間保持することにより、コアにInZnP、シェルにZnSeを有するInZnP/ZnSe量子ドットのジオクチルアミン分散液を得た。得られた分散液を240℃に冷却後、ドデカンチオール0.423gを注入し、90分間保持することにより、コアにInZnPを有し、シェルにZnSe及びZnSが積層されたマルチシェル型量子ドットのジオクチルアミン分散液を得た。
得られた分散液を室温まで冷却後、アセトン15gを加えて撹拌し、遠心分離によりInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを沈殿物として回収した。回収したInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを、トルエン0.866gに懸濁してInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットのトルエン分散液を得た。この分散液に更にアセトン15gを加えて撹拌し、遠心分離によりInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを沈殿物として回収した。回収したInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを、オクタン0.7gに懸濁して精製InZnP/ZnSe/ZnS量子ドットのオクタン分散液を得た。得られた分散液の発光特性を測定した結果を表1に示す。また、得られた分散液の発光スペクトルを測定した結果を図8に示す。
[Comparative Example 3]
0.1885 g of zinc oleate, 0.102 g of zinc chloride, 0.112 g of trioctylphosphine selenide, 0.332 g of trioctylphosphine and 1.599 g of dioctylamine were mixed in a 10 mL reactor and heated to 120° C. under reduced pressure while stirring. and degassed for 30 minutes. After degassing, the pressure was returned to atmospheric pressure with nitrogen gas, and the temperature was raised to 180°C under a nitrogen atmosphere. After holding, the temperature was further raised to 300° C. and held for 60 minutes to obtain a dioctylamine dispersion of InZnP/ZnSe quantum dots having InZnP in the core and ZnSe in the shell. After cooling the obtained dispersion to 240° C., 0.423 g of dodecanethiol was injected and held for 90 minutes to obtain multishell quantum dots having InZnP in the core and ZnSe and ZnS stacked in the shell. A dioctylamine dispersion was obtained.
After cooling the resulting dispersion to room temperature, 15 g of acetone was added and stirred, and InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were collected as precipitates by centrifugation. The recovered InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were suspended in 0.866 g of toluene to obtain a toluene dispersion of InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots. Further, 15 g of acetone was added to this dispersion and stirred, and InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were collected as precipitates by centrifugation. The recovered InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were suspended in 0.7 g of octane to obtain an octane dispersion of purified InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots. Table 1 shows the results of measuring the luminescence properties of the obtained dispersion. FIG. 8 shows the result of measuring the emission spectrum of the obtained dispersion.

[比較例4]
オレイン酸亜鉛0.1885g、塩化亜鉛0.102g、トリオクチルホスフィンセレニド0.112g、トリオクチルホスフィン0.332g及びトリオクチルアミン1.618gを10mL反応容器で混合し、減圧下、撹拌しながら120℃に加熱して30分間脱気した。脱気後、窒素ガスにより大気圧に戻して窒素雰囲気下で180℃まで昇温し、製造例2で合成したInZnP量子ドットを含む液0.925gを加えて230℃まで昇温して30分間保持した後、更に300℃に昇温して60分間保持することにより、コアにInZnP、シェルにZnSeを有するInZnP/ZnSe量子ドットのトリオクチルアミン分散液を得た。得られた分散液を240℃に冷却後、ドデカンチオール0.423gを注入し、90分間保持することにより、コアにInZnPを有し、シェルにZnSe及びZnSが積層されたマルチシェル型量子ドットのトリオクチルアミン分散液を得た。
得られた分散液を室温まで冷却後、アセトン15gを加えて撹拌し、遠心分離によりInZnP/ZnSeS量子ドットを沈殿物として回収した。回収したInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを、トルエン0.866gに懸濁してInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットのトルエン分散液を得た。この分散液に更にアセトン15gを加えて撹拌し、遠心分離によりInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを沈殿物として回収した。回収したInZnP/ZnSe/ZnS量子ドットを、オクタン0.7gに懸濁して精製InZnP/ZnSe/ZnS量子ドットのオクタン分散液を得た。得られた分散液の発光特性を測定した結果を表1に示す。また、得られた分散液の発光スペクトルを測定した結果を図9に示す。
[Comparative Example 4]
0.1885 g of zinc oleate, 0.102 g of zinc chloride, 0.112 g of trioctylphosphine selenide, 0.332 g of trioctylphosphine and 1.618 g of trioctylamine were mixed in a 10 mL reaction vessel, and under reduced pressure, 120 ℃ and degassed for 30 minutes. After degassing, the pressure was returned to atmospheric pressure with nitrogen gas, and the temperature was raised to 180°C under a nitrogen atmosphere. After holding, the temperature was further raised to 300° C. and held for 60 minutes to obtain a trioctylamine dispersion of InZnP/ZnSe quantum dots having InZnP in the core and ZnSe in the shell. After cooling the obtained dispersion to 240° C., 0.423 g of dodecanethiol was injected and held for 90 minutes to obtain multishell quantum dots having InZnP in the core and ZnSe and ZnS stacked in the shell. A trioctylamine dispersion was obtained.
After cooling the resulting dispersion to room temperature, 15 g of acetone was added and stirred, and the InZnP/ZnSeS quantum dots were recovered as a precipitate by centrifugation. The recovered InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were suspended in 0.866 g of toluene to obtain a toluene dispersion of InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots. Further, 15 g of acetone was added to this dispersion and stirred, and InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were collected as precipitates by centrifugation. The recovered InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots were suspended in 0.7 g of octane to obtain an octane dispersion of purified InZnP/ZnSe/ZnS quantum dots. Table 1 shows the results of measuring the luminescence properties of the obtained dispersion. FIG. 9 shows the result of measuring the emission spectrum of the obtained dispersion.

Figure 2023033157000002
Figure 2023033157000002

表1の結果から、実施例1と比較例2のFWHM値は同等であるものの、実施例1の方が比較例2よりもPLQY値が高く優れていることが判る。実施例1と比較例1のPLQY値は同等であるものの、実施例1の方が比較例1よりもFWHM値が狭く優れていることが判る。比較例3は実施例1と比べてFWHM値及びPLQY値の両方で劣っていることが判る。また、図1~図9から、実施例1~5の発光スペクトルは、比較例1~4の発光スペクトルと比べて、テールやショルダーが抑えられ、対称性に優れていることが判る。

From the results in Table 1, it can be seen that although the FWHM values of Example 1 and Comparative Example 2 are equivalent, Example 1 is superior to Comparative Example 2 in PLQY value. Although the PLQY values of Example 1 and Comparative Example 1 are the same, it can be seen that Example 1 is superior to Comparative Example 1 in that the FWHM value is narrower. It can be seen that Comparative Example 3 is inferior to Example 1 in both FWHM value and PLQY value. 1 to 9 that the emission spectra of Examples 1 to 5 have less tails and shoulders than the emission spectra of Comparative Examples 1 to 4, and are superior in symmetry.

Claims (10)

コアに少なくともリン源とインジウム源との反応により得られたInP系量子ドットを有し、シェルにInP系以外の被覆化合物を有するコアシェル構造の量子ドットを製造するための方法であって、
前記コアに前記被覆化合物を被覆させるときの反応を、複数種のアミン誘導体を含有する溶媒中で行う量子ドットの製造方法。
A method for producing a core-shell structure quantum dot having an InP-based quantum dot obtained by the reaction of at least a phosphorus source and an indium source in the core and a coating compound other than the InP-based coating compound in the shell, comprising:
A method for producing quantum dots, wherein the reaction for coating the core with the coating compound is carried out in a solvent containing a plurality of types of amine derivatives.
前記アミン誘導体が、カプリルアミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、モノエチルアミン、モノブチルアミン、モノデシルアミン、モノヘキシルアミン、モノオクチルアミン、モノドデシルアミン、モノヘキサデシルアミン、ベンジルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジデシルアミン、ジヘキシルアミン、ジオクチルアミン、ジドデシルアミン、ジヘキサデシルアミン、ジベンジルアミン、ジ-2-エチルヘキシルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリデシルアミン、トリヘキシルアミン、トリオクチルアミン、トリドデシルアミン、トリヘキサデシルアミン及びトリベンジルアミンからなる群から選ばれる少なくとも2種以上である請求項1に記載の量子ドットの製造方法。 The amine derivative is caprylamine, laurylamine, stearylamine, oleylamine, monoethylamine, monobutylamine, monodecylamine, monohexylamine, monooctylamine, monododecylamine, monohexadecylamine, benzylamine, diethylamine, dibutylamine , didecylamine, dihexylamine, dioctylamine, didodecylamine, dihexadecylamine, dibenzylamine, di-2-ethylhexylamine, triethylamine, tributylamine, tridecylamine, trihexylamine, trioctylamine, tridodecylamine, 2. The method for producing quantum dots according to claim 1, wherein at least two selected from the group consisting of trihexadecylamine and tribenzylamine. 前記反応を、更に金属ハロゲン化合物を含む溶媒中で行う請求項1又は2に記載の量子ドットの製造方法。 3. The method for producing quantum dots according to claim 1, wherein the reaction is carried out in a solvent further containing a metal halide compound. 前記金属ハロゲン化合物が、フッ化亜鉛、塩化亜鉛、臭化亜鉛及びヨウ化亜鉛からなる群から選ばれる少なくとも1つである請求項3に記載の量子ドットの製造方法。 4. The method for producing quantum dots according to claim 3, wherein the metal halide is at least one selected from the group consisting of zinc fluoride, zinc chloride, zinc bromide and zinc iodide. 前記被覆化合物が少なくとも亜鉛源との反応により得られるものである請求項1又は2に記載の量子ドットの製造方法。 3. The method for producing quantum dots according to claim 1, wherein the coating compound is obtained by reaction with at least a zinc source. 前記被覆化合物が、ZnS、ZnSe、ZnSeS、ZnTe、ZnSeTe、ZnTeS、ZnO、ZnOS、ZnSeO又はZnTeOである請求項1又は2に記載の量子ドットの製造方法。 3. The method for producing quantum dots according to claim 1, wherein the coating compound is ZnS, ZnSe, ZnSeS, ZnTe, ZnSeTe, ZnTeS, ZnO, ZnOS, ZnSeO or ZnTeO. 前記リン源が、下記一般式(1)で表されるシリルホスフィン化合物である請求項又は2に記載の量子ドットの製造方法。
Figure 2023033157000003

(Rは、それぞれ独立に、炭素原子数1以上5以下のアルキル基又は炭素原子数6以上10以下のアリール基である。)
3. The method for producing quantum dots according to claim 2, wherein the phosphorus source is a silylphosphine compound represented by the following general formula (1).
Figure 2023033157000003

(R is each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms.)
前記インジウム源が、酢酸インジウム、ラウリン酸インジウム、ミリスチン酸インジウム、パルミチン酸インジウム、ステアリン酸インジウム及びオレイン酸インジウムからなる群より選ばれる少なくとも1つである請求項1又は2に記載の量子ドットの製造方法。 The production of quantum dots according to claim 1 or 2, wherein the indium source is at least one selected from the group consisting of indium acetate, indium laurate, indium myristate, indium palmitate, indium stearate and indium oleate. Method. 前記InP系量子ドットが、リン源とインジウム源との反応を20℃以上150℃以下の温度により得られたInP量子ドット前駆体を、200℃以上350℃以下の温度に加熱して得られたものである請求項1又は2に記載の量子ドットの製造方法。 The InP-based quantum dots are obtained by heating an InP quantum dot precursor obtained by reacting a phosphorus source and an indium source at a temperature of 20° C. or higher and 150° C. or lower to a temperature of 200° C. or higher and 350° C. or lower. The method for producing a quantum dot according to claim 1 or 2, which is a product. InP量子ドット前駆体と、リン源とインジウム源以外の元素源M(Mは、Be、Mg、Ca、Mn、Cu、Zn、Cd、B、Al、Ga、N、As、Sb及びBiからなる群より選ばれる少なくとも1種)を含む化合物と共に、200℃以上350℃以下の温度で加熱して得られたInP系量子ドットをコアとする請求項1又は2に記載の量子ドットの製造方法。

An InP quantum dot precursor and an elemental source M other than a phosphorus source and an indium source (M consists of Be, Mg, Ca, Mn, Cu, Zn, Cd, B, Al, Ga, N, As, Sb and Bi 3. The method for producing a quantum dot according to claim 1 or 2, wherein the core is an InP-based quantum dot obtained by heating at a temperature of 200° C. or higher and 350° C. or lower together with a compound containing at least one selected from the group.

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