JP7062039B2 - 量子ドット、発光材料および量子ドットの製造方法 - Google Patents

量子ドット、発光材料および量子ドットの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7062039B2
JP7062039B2 JP2020151730A JP2020151730A JP7062039B2 JP 7062039 B2 JP7062039 B2 JP 7062039B2 JP 2020151730 A JP2020151730 A JP 2020151730A JP 2020151730 A JP2020151730 A JP 2020151730A JP 7062039 B2 JP7062039 B2 JP 7062039B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
quantum dots
solution
group
quantum
range
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020151730A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021001344A (ja
Inventor
耕竹 林
Original Assignee
奇美實業股▲分▼有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 奇美實業股▲分▼有限公司 filed Critical 奇美實業股▲分▼有限公司
Publication of JP2021001344A publication Critical patent/JP2021001344A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7062039B2 publication Critical patent/JP7062039B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/88—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing selenium, tellurium or unspecified chalcogen elements
    • C09K11/881—Chalcogenides
    • C09K11/883—Chalcogenides with zinc or cadmium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B82B3/0009—Forming specific nanostructures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B82B3/0009—Forming specific nanostructures
    • B82B3/0033—Manufacture or treatment of substrate-free structures, i.e. not connected to any support
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B82B3/0009—Forming specific nanostructures
    • B82B3/0038—Manufacturing processes for forming specific nanostructures not provided for in groups B82B3/0014 - B82B3/0033
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B82B3/009—Characterizing nanostructures, i.e. measuring and identifying electrical or mechanical constants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C09K11/025—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/507—Wavelength conversion elements the elements being in intimate contact with parts other than the semiconductor body or integrated with parts other than the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0041—Processes relating to semiconductor body packages relating to wavelength conversion elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

本開示は、発光材料に関する。より詳細には、本開示は、量子ドットを含む発光材料に
関する。
関連技術の説明
量子ドットは、半導体発光材料の一種であり、量子ドットの粒径を調整することにより
、量子ドットのバンドギャップを変化させることができる。このようにして、量子ドット
の大きさを調整することにより、量子ドットが発する光の波長範囲を変化させることがで
きる。量子ドットは、その高い彩度または高いクロマを特徴とするため、量子ドットは、
近年、ディスプレイパネル技術において次第に適用されてきている。量子収率は、量子ド
ットの重要なパラメータの１つである。量子収率は、量子ドットが入射光を蛍光に変換す
る収率を指す。それにより、改善された量子収率を有する量子ドットを製造することは、
当技術分野において重要な研究課題となっている。
したがって、本開示は、改善された量子収率を有する量子ドットを提供する。本開示は
改善された量子収率を有する量子ドットを含む発光材料および表示装置をさらに提供する
。また、本開示は、量子ドットの自己吸収を低減することができる量子ドットの製造方法
を提供する。
本開示の一実施形態では、量子ドットが提供される。特徴的な波長における量子ドット
の吸収強度に対する発光強度の比は、１．５×１０８ＣＰＳ／Ａｂｓ．～２．０×１０９
ＣＰＳ／Ａｂｓ．の範囲である。特徴的な波長は、量子ドットの発光ピークの最大強度の
半分に対応する２つの波長のうち、より短い波長である。
本開示の一実施形態における発光材料は、キャリアと、上記量子ドットと、封止層とを
含む。量子ドットは、キャリアの表面に付着される。封止層は、量子ドットが取り付けら
れたキャリアをカプセル化する。
本開示の一実施形態の量子ドットの製造方法は、以下のステップを含む。第１２族元素
、第１３族元素、または第１４族元素を含む第１の溶液を準備する。第１５族元素または
第１６族元素を含む第２の溶液を準備する。第１の溶液を第２の溶液と混合して第３の溶
液を形成する。第１２族元素、第１３族元素または第１４族元素を含む材料と、第１５族
元素または第１６族元素を含む第４の溶液とを第３の溶液に添加して、量子ドットを含む
第５の溶液を形成する。第５の溶液に熱処理を行い、熱処理の温度は、量子ドットを含む
第５の溶液を形成する温度よりも１５℃～７５℃高く、熱処理の時間は、３分～７分であ
る。熱処理後に、特徴的な波長における量子ドットの吸収強度に対する発光強度の比は、
１．５×１０８ＣＰＳ／Ａｂｓ．～２．０×１０９ＣＰＳ／Ａｂｓ．の範囲であり、特徴
的な波長は、熱処理後の量子ドットの発光ピークの最大強度の半分に対応する２つの波長
のうち、より短い波長である。
要約すると、本開示の実施形態の量子ドットの製造方法では、量子ドットを含む溶液に
熱処理を行う。熱処理の温度は、量子ドットを含む溶液を形成する温度よりも１５℃～７
５℃高く、熱処理の時間は３分～７分の範囲である。このように、量子ドットの吸収ピー
クと発光ピークとの間のストークスシフトを大きくすることができる。これにより、熱処
理後の特徴的な波長における量子ドットの吸収強度に対する発光強度の比が大きくなり、
１．５×１０８ＣＰＳ／Ａｂｓ．～２．０×１０９ＣＰＳ／Ａｂｓ．の範囲である。特徴
的な波長は、量子ドットの発光ピークの最大強度の半分に対応する２つの波長のうち、よ
り短い波長である。したがって、量子ドットの自己吸収現象を少なくすることができ、量
子ドットの量子収率を向上させることができる。
本開示の前述した特徴および他の特徴および利点をより理解しやすくするために、図面
を伴ういくつかの実施形態を以下に詳細に説明する。
添付の図面は、本開示のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ
、その一部を構成する。図面は、本開示の実施形態を示し、説明と共に、本開示の原理を
説明するのに役立つ。
図１は、本開示の一実施形態に係る量子ドットの製造方法のフローチャートである。 図２Ａは、熱処理されていない量子ドットの発光強度および吸収強度を示すグラフである。 図２Ｂは、本開示の一実施形態に係る２８０℃の温度で熱処理された量子ドットの発光強度および吸収強度を示すグラフである。 図３は、本開示の一実施形態に係る発光材料の製造方法のフローチャートである。 図４Ａは、本開示の複数の実施形態に係る表示装置を示す模式図である。 図４Ｂは、本開示の複数の実施形態に係る表示装置を示す模式図である。 図４Ｃは、本開示の複数の実施形態に係る表示装置を示す模式図である。 図４Ｄは、本開示の複数の実施形態に係る表示装置を示す模式図である。 図４Ｅは、本開示の複数の実施形態に係る表示装置を示す模式図である。 図４Ｆは、本開示の複数の実施形態に係る表示装置を示す模式図である。 図４Ｇは、本開示の複数の実施形態に係る表示装置を示す模式図である。 図４Ｈは、本開示の複数の実施形態に係る表示装置を示す模式図である。 図４Ｉは、本開示の複数の実施形態に係る表示装置を示す模式図である。 図４Ｊは、本開示の複数の実施形態に係る表示装置を示す模式図である。
発明の詳細な説明
図１は、本開示の一実施形態に係る量子ドットの製造方法のフローチャートである。図
２Ａは、熱処理されていない量子ドットの発光強度および吸収強度を示すグラフである。
図２Ｂは、本開示の一実施形態に係る２８０℃の温度で熱処理された量子ドットの発光強
度および吸収強度を示すグラフである。
図１を参照すると、本実施形態の量子ドットの製造方法は、以下のステップを含む。ス
テップＳ１００を実行し、第１２族元素、第１３族元素、または第１４族元素を含む第１
の溶液を準備する。具体的には、第１２族元素、第１３族元素または第１４族元素は、第
１の溶液中に陽イオンの形態で存在していてもよい。例えば、第１の溶液中の第１２族元
素は、亜鉛、カドミウム、水銀、またはこれらの組み合わせを含むことができる。第１の
溶液中の第１３族元素は、アルミニウム、ガリウム、インジウム、またはこれらの組み合
わせを含むことができる。第１の溶液中の１４族元素は、スズ、鉛、またはこれらの組み
合わせを含むことができる。いくつかの実施形態では、第１２族元素（または第１２族元
素によって形成される前駆体）、第１３族元素（または第１３族元素によって形成される
前駆体）、または第１４族元素（または第１４族元素によって形成される前駆体）を有機
酸と混合して第１の溶液を形成することができる。有機酸は、オレイン酸（ＯＡ）、ステ
アリン酸、ラウリン酸、またはこれらの組み合わせを含むことができる。いくつかの実施
形態では、第１の溶液が形成された後、１６０℃～２００℃の範囲の温度で第１の溶液を
さらに反応させることができる。いくつかの実施形態では、上記の反応が行われた後、第
１の溶液の温度を２３０℃～３３０℃の範囲にさらに上昇させることができる。
ステップＳ１０２を実行し、第１５元素または第１６元素を含む第２の溶液を準備する
。具体的には、第１５族元素または第１６族元素は、陰イオンの形態で第２の溶液中に存
在してもよい。例えば、第２の溶液中の第１５族元素は、窒素、リンおよびヒ素の少なく
とも１つを含むことができる。第２の溶液中の第１６族元素は、酸素、硫黄、セレンおよ
びテルルの少なくとも１つを含むことができる。いくつかの実施形態では、第１５族元素
（または第１５族元素によって形成される前駆体）または第１６族元素（または第１６族
元素によって形成される前駆体）を有機溶液と混合することができる。有機溶液は、トリ
オクチルホスフィン（ＴＯＰ）、オクタデセン（ＯＤＥ）、トリブチルホスフィン、ジオ
クチルアミン、またはこれらの組み合わせを含むことができる。いくつかの実施形態では
、ステップＳ１０２は、室温で実行してもよい。室温は２０℃～３０℃の範囲とすること
ができる。
いくつかの実施形態では、ステップＳ１００とステップＳ１０２を同時に実行してもよ
い。他の実施形態では、ステップＳ１００を、ステップＳ１０２の前または後に実行して
もよく、本開示は、ステップＳ１００およびステップＳ１０２を実行する順序を限定する
ことを意図しない。
ステップＳ１０４を実行し、第１の溶液と第２の溶液を混合して第３の溶液を形成する
。ステップＳ１０４では、第１の溶液中の少なくとも１つの陽イオンは、第２の溶液中の
少なくとも１つの陰イオンと反応して、２元、３元、４元または他の多元半導体材料を形
成する。いくつかの実施形態では、半導体材料は、量子ドットの内側コアであってもよい
。他の実施形態では、半導体材料は、量子ドットの内側コアおよび内側シェルとして機能
するコア－シェル構造を有してもよい。内側シェルは、単層構造または多層構造でもよい
。さらに、半導体材料は、実質的に球形の輪郭を有するように形成されてもよい。換言す
ると、半導体材料は、約１のアスペクト比を有する球形であってもよい。いくつかの実施
形態では、半導体材料は、１２族－１６族半導体、１３族－１５族半導体または１４族－
１６族半導体であってもよい。例えば、１２族－１６族半導体は、ＣｄＯ、ＣｄＳ、Ｃｄ
Ｓｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＨｇＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、Ｈ
ｇＴｅ、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴ
ｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ
、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＨｇＺｎＴｅ
、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅ
Ｔｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、およびＨｇＺｎＳＴｅから
なる群より選択される少なくとも１つであってもよい。１３族－１５族半導体は、ＧａＮ
、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＧａＮＰ
、ＧａＮＡｓ、ＧａＰＡｓ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＰＡｓ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ
、ＩｎＰＡｓ、ＧａＡｌＮＰ、ＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩ
ｎＮＡｓ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、ＩｎＣｕＳｅ、およびＩｎ
ＡｌＰＡｓからなる群より選択される少なくとも１つであってもよい。１４族－１６族半
導体は、ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、ＳｎＳｅＳ、Ｓｎ
ＳｅＴｅ、ＳｎＳＴｅ、ＰｂＳｅＳ、ＰｂＳｅＴｅ、ＰｂＳＴｅ、ＳｎＰｂＳ、ＳｎＰｂ
Ｓｅ、ＳｎＰｂＴｅ、ＳｎＰｂＳＳｅ、ＳｎＰｂＳｅＴｅ、およびＳｎＰｂＳＴｅからな
る群より選択される少なくとも１つであってもよい。いくつかの実施形態では、第３の溶
液が形成された後、第３の溶液を２３０℃～３３０℃の範囲の温度でさらに反応させる。
いくつかの実施形態では、上記の反応を行った後、第３の溶液を室温までさらに冷却して
もよく、室温は２０℃～３０℃の範囲であってもよい。
ステップＳ１０６を実行し、第１２族元素、第１３族元素または第１４族元素を含む材
料と、第１５族元素または第１６族元素を含む第４の溶液とを第３の溶液に添加して、量
子ドットを含む第５の溶液を形成する。いくつかの実施形態では、その材料中の第１２族
元素、第１３族元素、または第１４族元素は、それぞれ、第１の溶液中の第１２族元素、
第１３族元素、または第１４族元素と異なっていてもよい。さらに、第４の溶液中の第１
５族元素または第１６族元素は、それぞれ、第２の溶液中の第１５族元素または第１６族
元素と異なっていてもよい。いくつかの実施形態では、第１２族元素、第１３族元素、ま
たは第１４族元素を含む材料と、第１５族元素または第１６族元素を含む第４の溶液とを
、第３の溶液に順番に添加してもよい。他の実施形態では、第１２族元素、第１３族元素
、または第１４族元素を含む材料と、第１５族元素または第１６族元素を含む第４の溶液
とを、第３の溶液に同時に添加してもよい。ステップＳ１０６では、量子ドットの内側コ
ア（または内側シェル）の表面に外側シェルを形成してもよい。このように、量子ドット
は外側シェルおよび内側コアを有していてもよいし、または外側から内側にかけて、外側
シェル、内側シェル、および内側コアを有していてもよい。外側シェルは、共有結合によ
って、内側コア（または内側シェル）の表面に形成されてもよい。外側シェルと内側コア
（または外側シェル、内側シェル、および内側コア）を含む量子ドットは、依然として球
形の輪郭を維持する。いくつかの実施形態では、外側シェルは、単層構造であってもよい
。他の実施形態では、外側シェルは、多層構造であってもよい。いくつかの実施形態では
、第４の溶液を第３の溶液に添加した後、第４の溶液および第３の溶液を含む混合溶液を
２２０℃～２６０℃の範囲の温度でさらに反応させて、外側シェルを有する量子ドットを
含む第５の溶液を形成する。外側シェルを形成する過程において、外側シェルを構成する
分子を、溶液中に分散させるよりも、第４の溶液と第３の溶液とを含む混合溶液を加熱す
ることにより、外側シェルを構成する分子を、内側コア（または内側シェル）の表面に好
適に核形成することができる。このようにして、内側コア（または内側コアおよび内側シ
ェル）が外部の水、酸素、および青色光によって損傷することを防ぐように、量子ドット
の外側シェルは、内側コア（または内側コアおよび内側シェル）をより保護することがで
きる。したがって、量子ドットの信頼性が向上する。
ステップＳ１０８を実行し、第５の溶液に熱処理を行う。第５の溶液に行う熱処理は、
量子ドットを含む第５の溶液に行う熱処理、すなわち、量子ドットに行う熱処理とみなさ
れる。第５の溶液に行う熱処理の温度は、上記ステップＳ１０６における量子ドットの外
側シェルの形成温度（２２０℃～２６０℃の範囲）よりも少なくとも１５℃～７５℃また
は２０℃～５０℃高い。換言すると、ステップＳ１０８における熱処理の温度は、ステッ
プＳ１０６における温度範囲よりも、１５℃～７５℃または２０℃～５０℃高い。熱処理
の温度範囲は２７５℃～２９５℃の範囲である。いくつかの実施形態では、熱処理の温度
範囲は２８０℃～２９０℃の範囲であってもよい。さらに、熱処理の時間は、３分～７分
または４分～６分の範囲である。いくつかの実施形態では、熱処理は不活性雰囲気中で行
ってもよい。例えば、不活性雰囲気中の不活性ガスは、窒素またはアルゴンを含むことが
できる。いくつかの実施形態では、熱処理前の量子ドットの直径に対する熱処理後の量子
ドットの直径の比は、１．０～１．３である。特に、熱処理前の内側コアの直径は、熱処
理後の内側コアの直径と同一であってもよい。いくつかの実施形態では、量子ドットは内
側シェルをさらに含み、熱処理前の内側コアの直径および内側シェルの厚さは、それぞれ
、熱処理後の内側コアの直径および内側シェルの厚さと同一であり得る。また、熱処理前
の外側シェルの厚さに対する熱処理後の外側シェルの厚さの比は、１．０～１．６の範囲
であってもよい。さらに、量子ドットに熱処理を行うことで、量子ドットの元素分布が変
化し得る、または量子ドットの欠陥の数が減少し得る。いくつかの実施形態では、ステッ
プＳ１０６を実行した後、第５の溶液の温度が直ちに上昇してステップＳ１０８を実行し
、第５の溶液に熱処理を行う。
その後、ステップＳ１０８で得られた溶液に、遠心分離操作および洗浄操作を行った後
、この実施形態の量子ドットを得てもよい。この実施形態の量子ドットは、実質的に球形
の輪郭を有する。球形の輪郭を有する量子ドットのアスペクト比は、０．７～１．３、好
ましくは０．８～１．２、より好ましくは０．９～１．１の範囲であり得る。また、量子
ドットの組成およびサイズを変えることによって、量子ドットによって放出される光の波
長範囲を調節することができる。いくつかの実施形態では、量子ドットは、赤色光を放出
する量子ドットであってもよく、赤色量子ドットとも呼ばれる。他の実施形態では、量子
ドットは、緑色光または青色光を放出する量子ドットであってもよく、これらはそれぞれ
、緑色量子ドットまたは青色量子ドットとも呼ばれる。特に、波長３５０ｎｍ以上かつ量
子ドットが発する光の波長よりも短い波長の入射光、例えば、波長３９０ｎｍ～５００ｎ
ｍの入射光を量子ドットが受ける場合、量子ドットは、４００ｎｍ～７００ｎｍの範囲の
波長を有する光を放出することができる。また、量子ドットによって放出される光のピー
クの半値全幅は、例えば、２０ｎｍ～６０ｎｍである。いくつかの実施形態では、赤色量
子ドットによって放出される光の波長は、例えば、６００ｎｍ～７００ｎｍ、６０５ｎｍ
～６８０ｎｍ、または６１０ｎｍ～６６０ｎｍの範囲である。他の実施形態では、緑色量
子ドットによって放射される光の波長は、例えば、５００ｎｍ～６００ｎｍ、５１０ｎｍ
～５６０ｎｍ、または５２０ｎｍ～５５０ｎｍの範囲である。青色量子ドットによって放
射される光の波長は、例えば、４００ｎｍ～５００ｎｍ、４３０ｎｍ～４７０ｎｍ、また
は４４０ｎｍ～４６０ｎｍの範囲である。いくつかの実施形態では、赤色量子ドットによ
って放出される光のピークの半値全幅は、例えば、３０．０ｎｍ～３５．０ｎｍ、３０．
０ｎｍ～３４．０ｎｍ、または３１．０ｎｍ～３４．０ｎｍの範囲である。例えば、量子
ドットによって放出される光の波長、強度、および半値全幅は、ＨＯＲＩＢＡ，Ｌｔｄ．
製のフォトルミネッセンスアナライザー（型番：ＦｌｕｏｒｏＭａｘ－３）によるフォト
ルミネッセンス分析によって求めることができる。
いくつかの実施形態では、赤色量子ドットの平均粒径は、例えば、３ｎｍ～２５ｎｍ、
４ｎｍ～１５ｎｍ、または５ｎｍ～１０ｎｍの範囲である。緑色量子ドットの平均粒径は
、例えば、２ｎｍ～２０ｎｍ、３ｎｍ～１５ｎｍ、または４ｎｍ～９ｎｍの範囲である。
青色量子ドットの平均粒径は、例えば、１ｎｍ～１５ｎｍ、２ｎｍ～１０ｎｍ、２ｎｍ～
８ｎｍの範囲である。
上述したように、この実施形態に係る量子ドットの製造方法では、量子ドットを含む溶
液に熱処理を行う。熱処理の温度は、量子ドットを含む溶液を形成する温度よりも１５℃
～７５℃高く、熱処理の時間は、３分～７分の範囲である。熱処理の結果、量子ドットの
吸収ピークはより短い波長にシフトすることができ、一方、量子ドットの発光ピークは、
同じまままたはより長い波長にわずかにシフトすることがある。このようにして、量子ド
ットの発光ピークの強度が増大する。
図２Ａを参照すると、熱処理されていない量子ドットの吸収ピーク２００（破線で示す
）と発光ピーク２０２（実線で示す）とが部分的に重なっている。図２Ｂを参照すると、
２８０℃の温度で熱処理を行った後、量子ドットの吸収ピーク２００ａ（破線で示す）の
波形が変化して短波長側にシフトし、発光ピーク２０２ａ（実線で示す）の位置はほとん
ど変化しない。このように、量子ドットの吸収ピークと発光ピークとの間のストークスシ
フトが増大することがある。図２Ｂを参照すると、熱処理後では、特徴的な波長λｃ１に
おける量子ドットの発光強度ＩＥと吸収強度ＩＡとの比（ＩＥ／ＩＡ）は、１．５×１０
８ＣＰＳ／Ａｂｓ．～２．０×１０９ＣＰＳ／Ａｂｓ．の範囲である。特徴的な波長λｃ
１は、量子ドットの発光ピークの最大強度ＩＭの半分に対応する２つの波長（特徴的な波
長λｃ１および特徴的な波長λＣ２）のうち、短い波長である。好ましくは、量子ドット
の吸収強度ＩＡに対する発光強度ＩＥの比（ＩＥ／ＩＡ）は、２．０×１０８ＣＰＳ／Ａ
ｂｓ．～１．０×１０９ＣＰＳ／Ａｂｓ．の範囲である。より好ましくは、特徴的な波長
λｃ１での量子ドットの吸収強度ＩＡに対する発光強度ＩＥの比（ＩＥ／ＩＡ）は、２．
０×１０８ＣＰＳ／Ａｂｓ．～６．０×１０８ＣＰＳ／Ａｂｓ．の範囲である。これによ
り、量子ドットの自己吸収現象を回避して、量子ドットの量子収率を高めることができる
。図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、本開示の実施形態では、特性波長λｃ１における量
子ドットの発光強度ＩＥの単位は、特性波長λｃ１における１秒あたりの光子数を示すＣ
ＰＳ（Ｃｏｕｎｔｓ Ｐｅｒ Ｓｅｃｏｎｄ）であり；特性波長λｃ１における量子ドッ
トの吸収強度ＩＡの単位は、特性波長λｃ１における吸光度を示すＡｂｓ．（吸光度単位
）である。
図３は、本開示の一実施形態に係る発光材料の製造方法のフローチャートである。図４
Ａ～図４Ｊは、本開示の複数の実施形態に係る表示装置を示す模式図である。図３を参照
すると、いくつかの実施形態では、上述の量子ドットに基づく発光材料の製造方法は、以
下のステップを含むことができる。
ステップＳ３００を実行し、量子ドット溶液およびキャリア溶液を準備する。量子ドッ
ト溶液は、ステップＳ１００～ステップＳ１０８によって形成された量子ドットと、量子
ドットを分散させるように構成された溶媒とを含む。同様に、キャリア溶液は、キャリア
と、キャリアを分散させるように構成された溶媒とを含む。例えば、量子ドット溶液の溶
媒およびキャリア溶液の溶媒は、それぞれ、ｎ－ヘキサンまたはトルエンを含んでいても
よい。いくつかの実施形態では、量子ドット溶液中の量子ドットの重量パーセントは、０
．１％～５％の範囲である。キャリア溶液中のキャリアの重量パーセントは、０．５％～
１０％の範囲である。
いくつかの実施形態では、キャリアの材料は、有機高分子、無機高分子、水溶性高分子
、有機溶媒可溶性高分子、生体高分子および合成高分子からなる群より選択される少なく
とも１つであってもよい。例えば、キャリアの材料は、ポリシロキサン、ポリアクリレー
ト、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリケチド、ポ
リエーテルエーテルケトン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリアクリルアミ
ド、ポリオレフィン、ポリアセチレン、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリフッ化ビ
ニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリウレタン、およびセルロースポリマーからな
る群の少なくとも１つであってもよい。いくつかの実施形態では、キャリアの材料は、無
機媒体であってもよく、例えば、シリカゲル、ベントナイト、ガラス、石英、カオリン、
二酸化ケイ素、酸化アルミニウムおよび酸化亜鉛からなる群より選択される少なくとも１
つであってもよい。いくつかの実施形態では、キャリアの材料は、好ましくは酸化ケイ素
であり、例えば、ポリシロキサン、ガラス、水ガラス、および二酸化ケイ素からなる群よ
り選択される少なくとも１つである。
水ガラスは、アルカリ金属酸化物と二酸化ケイ素とを組み合わせることにより形成され
る材料である。水ガラスは、アルカリ金属の種類に基づいて、リチウム水ガラス、ナトリ
ウム水ガラス、およびカリウム水ガラスに分類することができる。リチウム水ガラス、ナ
トリウム水ガラス、およびカリウム水ガラスの分子式は、それぞれ、Ｌｉ２Ｏ・ｎＳｉＯ
２、Ｎａ２Ｏ・ｎＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ・ｎＳｉＯ２である。分子式中、ｎは、水ガラスの係
数を示し、これは水ガラス中のアルカリ金属酸化物に対する酸化ケイ素の分子比（または
モル比）を表す。係数ｎは、１．５～４．０の範囲、または２．０～３．５の範囲であり
得る。
ポリシロキサンは、以下の一般式（Ｉ）で示されるシロキサン化合物に水を加えること
による加水分解縮合反応を経て得られる。
Ｒａ ｎＳｉ（ＯＲｂ）４－ｎ ｎ＝０～３ 式（Ｉ）；
ＲａはＣ６～Ｃ１５の芳香族基を示し、ＲｂはＣ１～Ｃ５のアルキル基を表す。芳香族
基は、例えば（これらに限定されない）、フェニル基、トリル基、ｐ－ヒドロキシフェニ
ル、１－（ｐ－ヒドロキシフェニル）エチル、２－（ｐ－ヒドロキシフェニル）エチル、
４－ヒドロキシ－５－（ｐ－ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ）ペンチル、またはナ
フチル基である。アルキルは、例えば（これらに限定されない）、メチル基、エチル基、
ｎ－プロピル基、イソプロピル基、またはｎ－ブチル基である。いくつかの実施形態では
、ポリシロキサンは、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）の加水分解および縮合反応を経
て得ることができる。
キャリアの平均粒径は、例えば、０．１μｍ～２５μｍ、０．３μｍ～１５μｍ、また
は０．５μｍ～１０μｍである。いくつかの実施形態では、キャリアの材料は多孔質であ
る。多孔質キャリアの平均表面孔径は、３ｎｍ～１００ｎｍである。いくつかの実施形態
では、量子ドットは赤色量子ドットであり、多孔質キャリアの平均表面孔径は、例えば、
７ｎｍ～４０ｎｍ、７ｎｍ～３５ｎｍ、または７ｎｍ～３０ｎｍである。他の実施形態で
は、量子ドットは緑色量子ドットであり、多孔質キャリアの平均表面孔径は、例えば、５
ｎｍ～３０ｎｍ、５ｎｍ～２５ｎｍ、または５ｎｍ～２０ｎｍである。また、量子ドット
が青色量子ドットである場合、多孔質キャリアの平均表面孔径は、例えば、３ｎｍ～２５
ｎｍ、３ｎｍ～２０ｎｍ、または３ｎｍ～１５ｎｍである。多孔質キャリアの比表面積は
、例えば、１００ｍ２／ｇ～１０００ｍ２／ｇである。いくつかの実施形態では、多孔質
キャリアは多孔質微粒子である。多孔質微粒子は、二酸化ケイ素粒子であってもよい。キ
ャリアは、親油性キャリアであってもよい。例えば、多孔質微粒子は、親油性二酸化ケイ
素粒子であってもよい。親油性二酸化ケイ素粒子は、以下の式（ＩＩ）で示されるシリコ
ーン化合物を経て二酸化ケイ素粒子を変性することによって得られる。
Ｒｃ ｍＳｉ（ＯＲｄ）４－ｍ ｍ＝１～３ 式（ＩＩ）；
ＲｃはＣ３～Ｃ２０のアルキル基を示し、ＲｄはＣ１～Ｃ５のアルキル基を示す。いく
つかの実施形態では、Ｒｃはオクチル基、ノニル基、またはデシル基である。Ｒｄは、例
えば（これらに限定されない）、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基
、またはｎ－ブチル基である。
二酸化ケイ素からなる各多孔質キャリアは、１μｍ～５μｍの平均粒径、５ｎｍ～１５
ｎｍの平均表面孔径、および５００ｍ２／ｇ～９００ｍ２／ｇの比表面積を有してもよく
；または各多孔質キャリアは、１μｍ～５μｍの平均粒径、１０ｎｍ～３０ｎｍの平均表
面孔径、および２５０ｍ２／ｇ～７５０ｍ２／ｇの比表面積を有してもよく；または各多
孔質キャリアは、０．５μｍ～１．５μｍの平均粒径、５ｎｍ～１５ｎｍの平均表面孔径
、および２００ｍ２／ｇ～６００ｍ２／ｇの比表面積を有してもよく；または各多孔質キ
ャリアは、０．１μｍ～０．５μｍの平均粒径、３ｎｍ～１２ｎｍの平均表面孔径、およ
び１００ｍ２／ｇ～５００ｍ２／ｇの比表面積を有してもよい。
いくつかの実施形態において、有機基は、量子ドットの表面を修飾するために使用され
得る。有機基は、封止剤と呼ばれ、量子ドットの凝集を抑制することができ、量子ドット
を外部環境から適度に隔離することができる。封止剤は、ルイス塩基化合物からなるもの
であってもよい。いくつかの実施形態では、不活性溶媒中の炭化水素を希釈して、上記の
ルイス塩基化合物を形成することができる。封止剤は、ホスフィン、ホスフィンオキシド
、アルキルホスホン酸、アルキルアミン、アリールアミン、ピリジン、長鎖脂肪酸、チオ
フェン、またはこれらの組合せなどの単官能または多官能リガンドを含むことができる。
例えば、ホスフィンとしては、トリオクチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリ
－ｔｅｒｔ－ブチルホスフィンなどが挙げられる。ホスフィンオキシドとしては、トリオ
クチルホスフィンオキシド、トリフェニルホスフィンオキシドなどが挙げられる。アルキ
ルアミンとしては、ヘキサデシルアミン、オクチルアミンなどが挙げられる。
ステップＳ３０２を実行し、量子ドット溶液およびキャリア溶液を混合する。ステップ
Ｓ３０２では、量子ドット溶液中の量子ドットをキャリア溶液中のキャリアに付着させる
ことができる。いくつかの実施形態では、キャリアは多孔質キャリアであり、そのため、
量子ドットはキャリアに均一かつ安定に付着することができる。
次に、ステップＳ３０４を実行し、量子ドットおよびキャリアを含む溶液と、封止材料
を含む溶液とを混合する。ステップＳ３０４では、封止材料は、量子ドットが付着された
キャリアの表面をカプセル化して封止層を形成することができる。いくつかの実施形態で
は、封止層の厚さは、０．１ｎｍ～２０ｎｍの範囲であってもよい。
いくつかの実施形態において、封止材料は、有機高分子、無機高分子、水溶性高分子、
有機溶媒可溶性高分子、生体高分子および合成高分子からなる群より選択される少なくと
も１つであってもよい。例えば、封止材料は、ポリシロキサン、ポリアクリレート、ポリ
カーボネート、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリケチド、ポリエーテ
ルエーテルケトン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリアクリルアミド、ポリ
オレフィン、ポリアセチレン、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリフッ化ビニリデン
（ＰＶＤＦ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリウレタン、およびセルロースポリマーからなる群の少
なくとも１つであってもよい。いくつかの実施形態では、封止材料は、無機媒体であって
もよく、例えば、シリカゲル、ベントナイト、ガラス、石英、カオリン、二酸化ケイ素、
酸化アルミニウム、および酸化亜鉛からなる群より選択される少なくとも１つであっても
よい。いくつかの実施形態では、封止層およびキャリアは、同じ材料によって構成されて
いてもよい。他の実施形態では、封止層およびキャリアは、異なる材料によって構成され
ていてもよい。
次に、ステップＳ３０６を実行し、キャリアと量子ドットと封止層とを含む溶液に遠心
分離を行い、発光材料を得る。換言すれば、発光材料は、キャリア、量子ドット、および
封止層を含むことができる。量子ドットはキャリアの表面に付着され、封止層は量子ドッ
トおよびキャリアをカプセル化する。
いくつかの実施形態では、発光材料中の量子ドットの重量パーセントは、０．１％～３
０％の範囲であってもよい。他の実施形態では、発光材料中の量子ドットの重量パーセン
トは、０．２％～２５％、または０．３％～２０％の範囲であってもよい。発光材料中の
量子ドットの重量パーセントが０．１％未満であると、発光材料中の量子ドットの濃度が
比較的低く、発光材料全体の発光効率が悪い。発光材料中の量子ドットの重量パーセント
が３０％を超えると、量子ドットの自己吸収現象が起こりやすくなり、そのため、発光材
料全体の発光効率が低下し、赤色シフトが観察されるだろう。例えば、重量パーセントは
、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）の分光分析によって得ることができる。
いくつかの実施形態では、発光材料は、発光装置のパッケージ材料に塗布することがで
きる。例えば、発光装置のパッケージ材料としては、エポキシ樹脂、ポリシロキサン樹脂
、アクリル樹脂、ガラスなどが挙げられる。発光装置では、光源（例えば、発光ダイオー
ド、レーザー源、アーク灯、黒体光源）で発生した一次光が量子ドットを励起して二次光
を発生させることができる。一次光の波長範囲は、二次光の波長範囲と異なっていてもよ
い。換言すると、一次光の色は、二次光の色と異なっていてもよい。また、発光装置全体
によって放出される光の所定の強度および波長を満たすために、一次光の色と二次光の色
は、適宜混合してもよい。なお、発光装置によって放出される光は、量子ドットによって
放出される光（すなわち、二次光）のみであってもよいし、または光源によって放出され
る光と量子ドットによって放出される光とを混合することによって発生した（すなわち、
一次光および二次光を混合することによって発生した）光であってもよい。いくつかの実
施形態では、１つ以上の色の量子ドットが発光材料に含まれていてもよい。
いくつかの実施形態において、この実施形態の発光材料を用いた発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）は、バックライトユニットまたは他の発光装置の発光構成要素として役立ち得る。ま
た、この実施形態の発光材料を用いた複数の発光ダイオードは、量子ドット発光ダイオー
ド（ＱＬＥＤ）表示装置内に配置することも可能であり、ＱＬＥＤ表示装置の各発光ダイ
オードは１画素である。
いくつかの実施形態では、本開示の実施形態の発光材料は、様々な表示装置に適用する
ことができる。表示装置の例としては、テレビジョン（ＴＶ、ＴＶ受信機ともいう）（図
４Ａに示すような）、デジタルカメラ（図４Ｂに示すような）、デジタルビデオカメラ（
図４Ｃに示すような）、デジタルフォトフレーム（図４Ｄに示すような）、携帯電話（図
４Ｅに示すような）、ノートブックパーソナルコンピュータ（図４Ｆに示すような）、モ
バイルコンピュータ、コンピュータ用モニタなど（図４Ｇに示すような）、携帯ゲーム機
、携帯情報端末、オーディオ再生装置（図４Ｈに示すような）、ゲーム機（図４Ｉに示す
ような）、およびカーディスプレイ（図４Ｊに示すような）などが挙げられる。
以下に、実験例１、実験例２、比較例１、比較例２、および比較例３を挙げて本開示の
効果を検証するが、本開示は以下の内容に限定されない。
（実験例１）
＜量子ドットの調製＞
まず、第１の溶液を準備する。１６３０ミリグラムの酸化カドミウム、２０ミリリット
ルのオレイン酸および６０ミリリットルのオクタデセンを３つ口フラスコに入れて第１の
溶液を形成し、第１の溶液を真空下、１８０℃の温度で加熱して反応を行う。次いで、３
つ口フラスコを窒素で満たし、温度を２５０℃に上昇させる。
次に、第２の溶液を準備し、第１の溶液を第２の溶液と混合して第３の溶液を形成する
。０．６ミリモルのトリオクチルホスフィンセレニド（ＴＯＰ－Ｓｅ）によって形成され
た１．０ミリリットルの第２の溶液を３つ口フラスコに注入し、第１の溶液を第２の溶液
と混合して第３の溶液を形成し、第３の溶液を２５０℃で反応させる。第３の溶液を撹拌
して赤色懸濁液を形成し、次いで赤色懸濁液を室温まで冷却する。
次に、第４の溶液を準備し、第３の溶液に添加して第５の溶液を形成する。６００ミリ
グラムの酢酸亜鉛（Ｚｎ（Ａｃ）２）粉末と、８．０ミリリットルのトリオクチルホスフ
ィンおよび２００ミリグラムの硫黄（Ｓ）によって形成された第４の溶液とを３つ口フラ
スコに注入する（すなわち、第４の溶液を第３の溶液に加える）。第３の溶液と第４の溶
液とを含む混合溶液を２４０℃で反応させて量子ドットを含む第５の溶液を形成する。
最後に、第５の溶液に熱処理を行う。混合溶液を２４０℃で反応させて量子ドットを含
む第５の溶液を形成した後、直ちに熱処理を行う。熱処理の温度は２８０℃であり、熱処
理の時間は５分である。次に、反応を経て得られた混合物を６０℃まで冷却し、１００ミ
リリットルのエタノールで沈殿させる。沈殿物に遠心分離を行った後、この実験例の量子
ドットを得る。この実験例の量子ドットは赤色量子ドットであり、量子ドットは６３８ｎ
ｍの波長に対応する発光ピークを有し、発光ピークの半値全幅は３２．１ｎｍである。
＜発光材料の調製＞
次に、得られた量子ドットをｎ－ヘキサンと混合して量子ドット溶液を形成する。量子
ドット溶液中の量子ドットの重量パーセントは１％である。さらに、多孔質二酸化ケイ素
粒子キャリアをｎ－ヘキサンと混合して、キャリア溶液を形成する。多孔質二酸化ケイ素
粒子は、３μｍの平均直径、１０ｎｍの平均表面孔径、および７００ｍ２／ｇの比表面積
を有する。さらに、多孔質二酸化ケイ素粒子を親油性になるように修飾する。キャリア溶
液中の多孔質二酸化ケイ素粒子の重量パーセントは５％である。
０．２５グラムの量子ドット溶液および５グラムのキャリア溶液を混合し、１０分間放
置する。次に、量子ドットとキャリアとを含む溶液に遠心ろ過を行い、量子ドットが付着
した多孔質二酸化ケイ素粒子（すなわち、量子ドットが付着したキャリア）を得る。次い
で、量子ドットが付着したキャリアを２５０グラムのエタノールに加え、均一に分散させ
る。
封止材料を含む溶液を準備し、この溶液は、０．５グラムのテトラエトキシシラン（Ｔ
ＥＯＳ）および２．５グラムの２９重量％のアンモニア水（ＮＨ４ＯＨ）を含む。封止材
料を含む溶液を、量子ドットが付着したキャリアを含むエタノール溶液に添加し、室温で
４時間撹拌する。このようにして、量子ドットが付着したキャリアの表面に封止層を形成
する。キャリアと、量子ドットと、封止層とを含む溶液のｐＨは、１０～１１の範囲であ
る。次に、キャリアと、量子ドットと、封止層とを含む溶液を遠心分離する。沈殿物を純
水で３回洗浄した後、乾燥して、０．２６グラムのマイクロサイズの発光材料を得る。
（実験例２）
この実験例の量子ドットの製造方法は、実験例１の量子ドットの製造方法と同様であり
、その違いは、この実験例の熱処理温度が２９０℃であることである。また、この実験例
の発光材料の製造方法は、実験例１の発光材料の製造方法と同じである。
（比較例１）
比較例１の量子ドットの製造方法は、実験例１の量子ドットの製造方法と同様であり、
その違いは、比較例１の熱処理温度が２７０℃であることである。また、比較例１の発光
材料の製造方法は、実験例１の発光材料の製造方法と同じである。
（比較例２）
比較例２の量子ドットの製造方法は、実験例１の量子ドットの製造方法と同様であり、
その違いは、比較例２の熱処理温度が３００℃であることである。また、比較例２の発光
材料の製造方法は、実験例１の発光材料の製造方法と同じである。
（比較例３）
比較例３の量子ドットの製造方法は、実験例１の量子ドットの製造方法と同様であり、
その違いは、比較例３の量子ドットを含む溶液に熱処理を行わないことである。また、比
較例３の発光材料の製造方法は、実験例１の発光材料の製造方法と同じである。
（実験例１、実験例２、比較例１、比較例２および比較例３の結果）
実験例１、実験例２、比較例１、比較例２および比較例３の量子ドットの光学特性を以下
の表１に示す。
Figure 0007062039000001
図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、特徴的な波長λｃ１での量子ドットの吸収強度ＩＡ
に対する発光強度ＩＥの比は、量子ドットの発光スペクトルと吸収スペクトルから得られ
る。波長４５０ｎｍにおける量子ドットの吸光度が０．１３５となる濃度に量子ドットの
濃度を調整したとき、吸収スペクトルは、４００ｎｍ～７００ｎｍの波長範囲で測定され
る。発光スペクトルは、前述の吸収スペクトル測定における量子ドットの同じ濃度で５５
０ｎｍ～７００ｎｍの波長で測定される。
溶媒としてのｎ－ヘキサンに量子ドットを分散させて、得られた溶液を、青色光（波長
４５０ｎｍ）における７１～７９％の透過率を有するサンプル溶液として調製して測定す
ることによって、量子収率が得られる。積分球（ＨＯＲＩＢＡ ＱＵＡＮＴＡ－φＦ－３
０２９）を備えたフォトルミネッセンスアナライザー（ＨＯＲＩＢＡ ＦｌｕｏｒｏＭａ
ｘ－３）を用いて、溶液と溶媒（ｎ－ヘキサン、ブランク実験）について、それぞれ、サ
ンプル溶液と溶媒の励起積分面積と発光積分面積を測定し、サンプル溶液の量子収率を以
下の式（２）から計算する。
Figure 0007062039000002
Φは、量子収率を示し、Ｅｃは、サンプル溶液の発光積分面積であり、Ｅａは、ｎ－ヘ
キサンの発光積分面積であり、Ｌｃは、サンプル溶液の励起積分面積であり、Ｌａは、ｎ
－ヘキサンの励起積分面積である。
表１を参照すると、実験例１および実験例２の特徴的な波長λｃ１での量子ドットの吸
収強度ＩＡに対する発光強度ＩＥの比は、両方とも、比較例１、比較例２および比較例３
の特徴的な波長λｃ１での量子ドットの吸収強度ＩＡに対する発光強度ＩＥの比よりも大
きい。このように、実験例１および実験例２の量子ドットの量子収率は、比較例１、比較
例２および比較例３の量子ドットの量子収率よりも大きい。
また、実験例１および比較例３の結果から、量子ドットに熱処理を行うと、量子ドット
の量子収率が増加し、発光ピークの半値全幅にはほとんど影響がないことがわかる。また
、実験例１および比較例１の結果から、熱処理の温度が２７０℃より高いと、量子ドット
の量子収率が大幅に増加することが分かる。一方、実験例２および比較例２の結果に基づ
くと、熱処理の温度が３００℃以上であると、量子ドットの量子収率が著しく低下し、発
光ピークの半値全幅が大幅に増加する。
本開示の範囲または精神から逸脱することなく、本開示の構造に様々な変更および変形
を行うことができることは、当業者には明らかであろう。前述のことを考慮して、本開示
は、添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物の範囲内に含まれる本開示の変更および
変形に及ぶことを意図している。
量子ドット、発光材料、表示装置およびその製造方法は、表示技術に適用することがで
きる。
２００、２００ａ：吸収ピーク
２０２、２０２ａ：発光ピーク
ＩＡ：吸収強度
ＩＥ：発光強度
ＩＭ：最大強度
Ｓ１００、Ｓ１０２、Ｓ１０４、Ｓ１０６、Ｓ１０８、Ｓ３００、Ｓ３０２、Ｓ３０４、
Ｓ３０６：ステップ
λｃ１、λｃ２：特徴的な波長

Claims (2)

  1. 特徴的な波長における赤色量子ドットの吸収強度に対する発光強度の比が、１．５×１０８ＣＰＳ／Ａｂｓ．～３．５８×１０ ８ ＣＰＳ／Ａｂｓ．の範囲である、赤色量子ドットであって、前記特徴的な波長は、赤色量子ドットの発光ピークの最大強度の半分に対応する２つの波長のうち、より短い波長であり、
    前記赤色量子ドットは外側シェルと内側コアを含み、ＣｄＳｅを赤色量子ドットの内側コアとして、ＺｎＳを赤色量子ドットの外側シェルとして、形成する赤色量子ドットであり、
    前記赤色量子ドットによって放出される光の波長は、６１０～６６０ｎｍの範囲である、赤色量子ドット。
  2. 請求項１に記載の赤色量子ドットを含む表示装置であって、前記表示装置は、テレビジョン、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話、ノートブックパーソナルコンピュータ、コンピュータ用モニタ、オーディオ再生装置、ゲーム機、またはカーディスプレイである、表示装置。
JP2020151730A 2017-10-24 2020-09-10 量子ドット、発光材料および量子ドットの製造方法 Active JP7062039B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106136465A TWI656195B (zh) 2017-10-24 2017-10-24 量子點、發光材料及量子點的製造方法
TW106136465 2017-10-24

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018198236A Division JP6799042B2 (ja) 2017-10-24 2018-10-22 量子ドット、発光材料および量子ドットの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021001344A JP2021001344A (ja) 2021-01-07
JP7062039B2 true JP7062039B2 (ja) 2022-05-02

Family

ID=66169162

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018198236A Active JP6799042B2 (ja) 2017-10-24 2018-10-22 量子ドット、発光材料および量子ドットの製造方法
JP2020151730A Active JP7062039B2 (ja) 2017-10-24 2020-09-10 量子ドット、発光材料および量子ドットの製造方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018198236A Active JP6799042B2 (ja) 2017-10-24 2018-10-22 量子ドット、発光材料および量子ドットの製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (2) US11008512B2 (ja)
JP (2) JP6799042B2 (ja)
CN (2) CN114672316B (ja)
TW (1) TWI656195B (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112582556B (zh) * 2019-09-30 2022-04-01 Tcl科技集团股份有限公司 一种量子点发光二极管及其制备方法
WO2021084825A1 (ja) * 2019-10-29 2021-05-06 株式会社クレハ 炭素量子ドット含有組成物、およびその製造方法
US11932794B2 (en) * 2020-04-24 2024-03-19 Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University Quantum-dot based on graded-shell structure and manufacturing method of the same
CN116218510A (zh) * 2021-12-06 2023-06-06 上海交通大学 一种具有大斯托克斯位移的磷化铟量子点的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011505432A (ja) 2007-10-29 2011-02-24 イーストマン コダック カンパニー コロイド状三元ナノ結晶の生産
CN103965866A (zh) 2014-03-31 2014-08-06 天津理工大学 羧基修饰的CdSe-ZnS核壳结构量子点的制备方法
US20190044025A1 (en) 2017-08-04 2019-02-07 Chi Mei Corporation Manufacturing method of quantum dot, light-emitting material, light-emitting device, and display apparatus

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100272650A1 (en) 2007-11-21 2010-10-28 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Semiconductor nanoparticle, and fluorescent labeling substance and molecule/cell imaging method by use thereof
US9138711B2 (en) * 2008-10-24 2015-09-22 Life Technologies Corporation Stable nanoparticles and methods of making and using such particles
US20110303940A1 (en) 2010-06-14 2011-12-15 Hyo Jin Lee Light emitting device package using quantum dot, illumination apparatus and display apparatus
EP2659029B1 (en) * 2010-12-28 2018-01-24 Life Technologies Corporation Nanocrystals with mixtures of organic ligands
WO2013115898A2 (en) 2012-02-05 2013-08-08 Qd Vision, Inc. Semiconductor nanocrystals, methods for making same, compositions, and products
US20150243837A1 (en) 2013-03-15 2015-08-27 Moonsub Shim Multi-heterojunction nanoparticles, methods of manufacture thereof and articles comprising the same
US9790425B2 (en) * 2014-04-18 2017-10-17 Los Alamos National Security, Llc Synthesis of quantum dots
EP3281234A1 (en) * 2015-04-07 2018-02-14 Philips Lighting Holding B.V. Lighting device for colored light
US20160369975A1 (en) 2015-06-22 2016-12-22 National Tsing Hua University Quantum dot-containing wavelength converter
KR102446858B1 (ko) * 2015-08-07 2022-09-23 삼성디스플레이 주식회사 양자점 제조 방법
CN105086993A (zh) * 2015-09-11 2015-11-25 天津市中环量子科技有限公司 一种荧光量子点微纳米级封装的复合材料结构
EP3323870A1 (en) 2016-10-19 2018-05-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Quantum dot-polymer composite film, method of manufacturing the same, and device including the same
US10510922B2 (en) * 2017-04-12 2019-12-17 Zhejiang University Group III-V quantum dot and manufacturing method thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011505432A (ja) 2007-10-29 2011-02-24 イーストマン コダック カンパニー コロイド状三元ナノ結晶の生産
CN103965866A (zh) 2014-03-31 2014-08-06 天津理工大学 羧基修饰的CdSe-ZnS核壳结构量子点的制备方法
US20190044025A1 (en) 2017-08-04 2019-02-07 Chi Mei Corporation Manufacturing method of quantum dot, light-emitting material, light-emitting device, and display apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021001344A (ja) 2021-01-07
CN109694712A (zh) 2019-04-30
US20210179937A1 (en) 2021-06-17
US11485909B2 (en) 2022-11-01
JP2019108521A (ja) 2019-07-04
TWI656195B (zh) 2019-04-11
CN114672316B (zh) 2023-09-26
US20190119568A1 (en) 2019-04-25
CN109694712B (zh) 2022-05-24
US11008512B2 (en) 2021-05-18
JP6799042B2 (ja) 2020-12-09
CN114672316A (zh) 2022-06-28
TW201917195A (zh) 2019-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10825988B2 (en) Light-emitting material and display apparatus
JP7062039B2 (ja) 量子ドット、発光材料および量子ドットの製造方法
TWI650398B (zh) 發光材料與應用之顯示裝置
US10522711B2 (en) Manufacturing method of quantum dot, light-emitting material, light-emitting device, and display apparatus
US11362236B2 (en) Quantum dot and manufacturing method for the same and application using the same
JP6845210B2 (ja) ルミネセント材料およびそれを用いた表示機能を有する電子デバイス
US11171263B2 (en) Quantum dot and manufacturing method for the same and application using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200910

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200910

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210907

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211206

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220405

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220419

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7062039

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350