TW202132534A - 半導體奈米粒子集合體、半導體奈米粒子集合體分散液、半導體奈米粒子集合體組成物及半導體奈米粒子集合體硬化膜 - Google Patents

半導體奈米粒子集合體、半導體奈米粒子集合體分散液、半導體奈米粒子集合體組成物及半導體奈米粒子集合體硬化膜 Download PDF

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Abstract

本發明的半導體奈米粒子集合體，係具有：含In與P之核、以及1層以上之殼的核/殼型半導體奈米粒子之集合；其中，在半導體奈米粒子集合體的發光光譜(λ1 )尖峰波長(λ1 MAX )係在605~655nm之間，且半值寬(FWHM1 )在43nm以下；半導體奈米粒子每1粒子係滿足以下(1)發光光譜(λ2 )的半值寬(FWHM2 )平均值在28nm以下、(2)發光光譜(λ2 )的尖峰波長(λ2 MAX )標準偏差(SD1 )係10nm以上且30nm以下、(3)發光光譜(λ2 )的半值寬(FWHM2 )標準偏差(SD2 )係12nm以下。 根據本發明，可提供由：含In與P之核、以及1層以上之殼所構成核/殼型半導體奈米粒子，半值寬小、且量子效率高的半導體奈米粒子。

Description

半導體奈米粒子集合體、半導體奈米粒子集合體分散液、半導體奈米粒子集合體組成物及半導體奈米粒子集合體硬化膜
本發明係關於半導體奈米粒子之集合體、以及使用其之半導體奈米粒子集合體分散液、半導體奈米粒子集合體組成物及半導體奈米粒子集合體硬化膜。
顯示器的波長轉換材料係使用微小粒徑的半導體奈米粒子(量子點：QD)。此種半導體奈米粒子係能顯現量子封鎖效應的微小粒子，利用奈米粒子的尺寸改變能隙寬度。而，以光激發、電荷注入等手段在半導體粒子內形成的激子，利用再結合而釋放出配合能隙能量的光子，因而藉由調整半導體奈米粒子的結晶尺寸，便可控制發光波長，俾能獲得所需波長的發光。
使用半導體奈米粒子的QD裝置係有例如：利用由半導體奈米粒子的集合體施行薄膜化而獲得的QD薄膜，將藍色光予以白色化，再使所獲得白色光通過彩色濾光片，轉換為紅、綠、藍的方式(QD薄膜式)；以及將藍色光利用半導體奈米粒子的集合體所使用QD彩色濾光片，直接轉換為紅、綠的方式(QD彩色濾光片式)。
針對QD彩色濾光片式QD裝置的裝置構成一例，使用圖1進行說明。如圖1所示，在不使光源之藍色LED1的藍色光轉換為白色光情況下，使用QD圖案(7、8)從藍色光直接轉換為紅色光、或從藍色光直接轉換為綠色光。QD圖案(7、8)係藉由將樹脂中分散的半導體奈米粒子之集合體施行圖案化而形成，厚度就從顯示器構造上的限制觀之，設為5~10μm左右。關於藍色係利用使來自光源之藍色LED1的藍色光，穿透過含擴散材的擴散層9。另外，元件符號3係液晶，在圖1中省略偏光板。
再者，針對QD薄膜式QD裝置的裝置構成一例，使用圖2進行說明。如圖2所示，光源係使用藍色LED101，首先施行將該藍色光轉換為白色光。從藍色光轉換為白色光時，最好使用由半導體奈米粒子的集合體分散於樹脂中，並形成厚度100μm左右之薄膜狀QD薄膜102。利用如QD薄膜102的波長轉換層所獲得白色光，更進一步利用彩色濾光片(R)104、彩色濾光片(G)105、及彩色濾光片(B)106，分別轉換為紅色光、綠色光及藍色光。另外，元件符號103係液晶，圖2中省略偏光板。
該等之中，QD彩色濾光片式係直接將藍色光轉換為各色，因而提高QD裝置整體的波長轉換效率。所以，近年來QD彩色濾光片式受到注目。
在此種背景基礎下，針對半導體奈米粒子為了提高原本QD裝置的波長轉換效率而要求量子效率高，以及防止混色而要求半值寬較窄。
已知半導體奈米粒子有以Cd硫屬化物半導體奈米粒子、或InP為主體的半導體奈米粒子(例如專利文獻1~3)。而，習知多有進行Cd系半導體奈米粒子的研究。理由係Cd系半導體奈米粒子係量子效率高，且粒徑變化造成的發光波長變化較緩和，因而發光波長的調整較容易。
但是，近年就從對環境、人體造成不良影響的顧慮，期待開發出非Cd系半導體奈米粒子。非Cd系半導體奈米粒子係可例如以InP為主體的半導體奈米粒子。但是，以InP為主體的InP系半導體奈米粒子，相較於Cd系半導體奈米粒子，量子效率較低，且因粒徑變化所造成的發光波長變化較大，因而會有較難調整發光波長的問題。
所以，InP系半導體奈米粒子有進行如下嘗試。例如專利文獻4有揭示藉由：由InP所形成核、以及由ZnSe與ZnS所形成殼之核殼構造(以下亦稱「InP/ZnSe・ZnS核/殼構造」)半導體奈米粒子，嘗試提升吸光度。專利文獻5有揭示：使InP/ZnSe・ZnS核/殼構造含有鹵素的半導體奈米粒子，嘗試提升量子效率。專利文獻6有揭示藉由：由InP所形成核、以及由ZnSe與ZnS所形成殼之核殼構造(以下亦稱「InP/ZnSe・ZnS核/殼構造」)半導體奈米粒子，嘗試提升量子效率、且使半值寬變狹窄。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]美國專利申請案公開第2015/083969號說明書 [專利文獻2]美國專利第9169435號說明書 [專利文獻3]美國專利第9884993號說明書 [專利文獻4]美國專利申請案公開第2017/0306227號說明書 [專利文獻5]美國專利申請案公開第2015/0083969號說明書 [專利文獻6]美國專利申請案公開第2018/0301592號說明書
(發明所欲解決之問題)
習知例的引用文獻4~6亦是嘗試縮小半值寬，俾提升量子效率，但對半導體奈米粒子的量子效率與半值寬的特性要求提高，期待獲更進一步改良。然而，若施行為提升量子效率的嘗試，則半值寬會變寬，或若施行為縮小半值寬的嘗試，則量子效率會下降，頗難兼具該等特性，所以，習知例的InP系半導體奈米粒子較難滿足市面上的要求特性。
緣是，本發明目的在於提供：由含In與P之核、與1層以上之殼所構成核/殼型半導體奈米粒子的集合體，可兼具高量子效率與窄半值寬的半導體奈米粒子之集合體。 (解決問題之技術手段)
為解決上述課題經深入鑽研結果，本發明者等發現由：含有In與P之核、與1層以上之殼所構成的核/殼型構造半導體奈米粒子，半導體奈米粒子的量子效率除受半導體奈米粒子集合體整體的發光光譜(λ1 )半值寬影響之外，尚亦受使構成半導體奈米粒子集合體的半導體奈米粒子，依445nm激發光進行激發所獲得每1粒子的發光光譜(λ2 )半值寬(FWHM2 )平均值、尖峰波長(λ2 MAX )標準偏差(SD1 )及半值寬(FWHM2 )標準偏差(SD2 )的影響，又，發現藉由將半值寬(FWHM2 )平均值、尖峰波長(λ2 MAX )標準偏差(SD1 )及半值寬(FWHM2 )標準偏差(SD2 )設為特定範圍，便可兼具高量子效率與窄半值寬，能獲得充分滿足市面上所要求特性的半導體奈米粒子集合體，遂完成本發明。
即，本發明(1)所提供的半導體奈米粒子集合體，係具有：含In與P之核、以及1層以上之殼的核/殼型半導體奈米粒子之集合； 在上述半導體奈米粒子集合體分散於分散介質中的狀態下，利用450nm激發光激發時的發光光譜(λ1 )尖峰波長(λ1 MAX )係在605~655nm之間，且上述發光光譜(λ1 )的半值寬(FWHM1 )係在43nm以下； 構成上述半導體奈米粒子集合體的半導體奈米粒子，利用445nm激發光進行激發而獲得每1粒子的發光光譜(λ2 )，係完全滿足以下要件(1)~(3)： (1)發光光譜(λ2 )的半值寬(FWHM2 )平均值係28nm以下； (2)發光光譜(λ2 )的尖峰波長(λ2 MAX )標準偏差(SD1 )係10nm以上且30nm以下； (3)發光光譜(λ2 )的半值寬(FWHM2 )標準偏差(SD2 )係12nm以下。
再者，本發明(2)係提供如(1)之半導體奈米粒子集合體，其中，上述半值寬(FWHM1 )係38nm以下。
再者，本發明(3)係提供如(1)或(2)之半導體奈米粒子集合體，其中，上述半值寬(FWHM2 )的平均值係25nm以下。
再者，本發明(4)係提供如(1)~(3)中任一項之半導體奈米粒子集合體，其中，上述標準偏差(SD2 )係7nm以下。
再者，本發明(5)係提供如(1)~(4)中任一項之半導體奈米粒子集合體，其中，上述半值寬(FWHM1 )係35nm以下，上述半值寬(FWHM2 )的平均值係24nm以下，上述標準偏差(SD2 )係6nm以下。
再者，本發明(6)係提供如(1)~(5)中任一項之半導體奈米粒子集合體，其中，上述半導體奈米粒子集合體的量子效率(QY)係80%以上。
再者，本發明(7)係提供如(6)之半導體奈米粒子集合體，其中，上述半導體奈米粒子集合體的量子效率(QY)係85%以上。
再者，本發明(8)係提供如(7)之半導體奈米粒子集合體，其中，上述半導體奈米粒子集合體的量子效率(QY)係90%以上。
再者，本發明(9)係提供如(1)~(8)中任一項之半導體奈米粒子集合體，其中，上述半導體奈米粒子係至少含有In、P、Zn、Se及鹵素； 上述半導體奈米粒子中，依原子換算，P、Zn、Se及鹵素相對於In的各莫耳比係P：0.20~0.95、Zn：11.00~50.00、Se：7.00~25.00、鹵素：0.80~15.00。
再者，本發明(10)所提供的半導體奈米粒子集合體分散液，係由(1)~(9)中任一項之半導體奈米粒子集合體，分散於有機分散介質中。
再者，本發明(11)所提供的半導體奈米粒子集合體組成物，係由(1)~(9)中任一項之半導體奈米粒子集合體，分散於單體或預聚物中。
再者，本發明(12)所提供的半導體奈米粒子集合體硬化膜，係由(1)~(9)中任一項之半導體奈米粒子集合體，分散於高分子基質中。 (對照先前技術之功效)
根據本發明，可提供由：含In與P之核、以及1層以上之殼所構成核/殼型半導體奈米粒子的集合體，能兼具高量子效率與窄半值寬，特性優異的半導體奈米粒子集合體。
本發明半導體奈米粒子集合體，係具有：含In與P之核、以及1層以上之殼的核/殼型半導體奈米粒子之集合； 在上述半導體奈米粒子集合體分散於分散介質中的狀態下，利用450nm激發光激發時的發光光譜(λ1 )尖峰波長(λ1 MAX )係在605~655nm之間，且上述發光光譜(λ1 )的半值寬(FWHM1 )係在43nm以下； 構成上述半導體奈米粒子集合體的半導體奈米粒子。利用445nm激發光進行激發而獲得每1粒子的發光光譜(λ2 )，係完全滿足以下要件(1)~(3)： (1)發光光譜(λ2 )的半值寬(FWHM2 )平均值係28nm以下； (2)發光光譜(λ2 )的尖峰波長(λ2 MAX )標準偏差(SD1 )係10nm以上且30nm以下； (3)發光光譜(λ2 )的半值寬(FWHM2 )標準偏差(SD2 )係12nm以下。 另外，以下表示數值範圍的符號「~」在無特別聲明前提下，係表示包含符號「~」之前後所記載數值在內的範圍。即，〇~△係表示〇以上且△以下。
(半導體奈米粒子) 本發明構成半導體奈米粒子集合體的半導體奈米粒子，係具有：含In與P的核、以及1層以上之殼的核/殼型半導體奈米粒子。半導體奈米粒子中，殼係只要至少1層便可，半導體奈米粒子係可舉例如：由核與1層殼構成的核/殼型半導體奈米粒子、由核與2層殼構成的核/殼型半導體奈米粒子、由核與3層以上之殼構成的核/殼型半導體奈米粒子。特別係藉由殼係由2層以上構成，便可維持半導體奈米粒子的螢光量子效率，形成半導體奈米粒子集合體時可具有較高的螢光量子效率。又，半導體奈米粒子的構造係只要殼覆蓋著核表面至少其中一部分便可，較佳係核表面整體均覆蓋著殼的構造、更佳係核表面整體均勻覆蓋著殼的構造。
殼較佳係含有：含Zn與Se之組成的殼，更佳係殼至少其中一層係由ZnSe形成。當半導體奈米粒子具有2層以上之殼的情況，較佳係最外層為含Zn與S之組成的殼、更佳係ZnS。
特別當殼係至少由第一殼，其係由ZnSe形成、且覆蓋著核粒子外側表面、以及第二殼，其係由ZnS形成、且覆蓋著第一殼外側表面構成的情況，可提高螢光量子效率。
在不致損及本發明效果前提下，殼中的組成未必一定要計量組成，在各殼中亦可含有Zn、Se、S以外的元素，亦可具有1者以上之殼為構成殼的元素比例有變化之梯度型殼。
此處，本發明中，關於殼是否有覆蓋著核至少其中一部分、以及殼內部的元素分佈，係例如使用穿透式電子顯微鏡，利用X射線能量散佈分析法(TEM-EDX)進行組成分析解析便可確認。
構成本發明半導體奈米粒子集合體的半導體奈米粒子係可含有鹵素。當半導體奈米粒子含有鹵素的情況，半導體奈米粒子中的鹵素相對於In之莫耳比，依原子換算較佳係0.80~15.00、特佳係1.00~15.00。半導體奈米粒子所含的鹵素較佳係F、Cl、Br。藉由半導體奈米粒子依上述範圍含有鹵素，便可獲得較高螢光量子效率、較狹窄半值寬。另外，鹵素係藉由存在於半導體奈米粒子的核與殼之界面及/或半導體奈米粒子的殼中，便可使前述效果更佳。
關於構成半導體奈米粒子的元素分析，係使用高頻感應耦合電漿放射光譜裝置(ICP)或X射線螢光分析裝置(XRF)便可實施。
構成本發明半導體奈米粒子集合體的半導體奈米粒子，係由至少含有In、P、Zn、Se及鹵素，依原子換算，P、Zn、Se及鹵素相對於In的各莫耳比係P：0.20~0.95、Zn：11.00~50.00、Se：7.00~25.00、鹵素：0.80~15.00、較佳係1.00~15.00之半導體奈米粒子構成的情況，較容易達成高量子效率，故較佳。
構成本發明半導體奈米粒子集合體的半導體奈米粒子中，Cd含有量係100質量ppm以下、較佳係80質量ppm以下、特佳係50質量ppm以下。
以下揭示關於半導體奈米粒子的製作方法例。 將In的前驅物、P的前驅物、及視需要的添加物，在溶劑中進行混合而獲得前驅物混合液，施行加熱便可形成半導體奈米粒子的核。溶劑係可使用配位性溶劑、非配位性溶劑。 溶劑之例係可列舉如：1-十八碳烯、十六烷、角鯊烷、油胺、三辛膦、及氧化三辛膦等。 In的前驅物係可舉例如：上述含有In的醋酸鹽、羧酸鹽、及鹵化物等，惟並不僅侷限於該等。 P的前驅物係可例如：上述含有P的有機化合物、氣體，惟並不僅侷限於該等。當前驅物係氣體的情況，一邊在含有上述氣體以外的前驅物混合液中注入氣體，一邊進行反應，便可形成核。
半導體奈米粒子係在不致損及本發明效果前提下，亦可含有In與P以外的元素中之1種或以上，此情況，上述元素的前驅物只要在核形成時添加便可。添加物係可舉例如分散劑之羧酸、胺類、硫醇類、膦類、氧化膦類、次磷酸類、及膦酸類等、惟並不僅侷限於該等。分散劑亦可兼用為溶劑。
在半導體奈米粒子的核形成後，視需要添加鹵化物，便可提升半導體奈米粒子的發光特性。
其中一實施形態，將由In前驅物、及視需要的分散劑添加於溶劑中而獲得的前驅物溶液，在真空下進行混合，先依100℃~300℃加熱6小時~24小時後，再添加P前驅物，經依200℃~400℃加熱3分鐘~60分鐘後，施行冷卻。更添加鹵素前驅物，依25℃~300℃、較佳100℃~300℃、更佳150℃~280℃施行加熱處理，便可獲得含核粒子之核粒子分散液。
藉由在所合成的核粒子分散液中添加殼形成前驅物，半導體奈米粒子便形成核/殼構造，俾能提高螢光量子效率(QY)與安定性。
構成殼的元素係可認為在核粒子的表面形成合金、異質結構、或非晶質構造等構造，但亦可認為其中一部分藉由擴散朝核粒子內部移動。
所添加的殼形成元素主要存在於核粒子的表面附近，具有保護半導體奈米粒子免受外在因子影響的作用。半導體奈米粒子的核/殼構造較佳係殼覆蓋著核至少其中一部分，更佳係均勻覆蓋著核粒子表面整體。
其中一實施形態，在前述核粒子分散液中添加Zn前驅物與Se前驅物後，依150℃~300℃、較佳180℃~250℃加熱，然後添加Zn前驅物與S前驅物，再依200℃~400℃、較佳250℃~350℃加熱。藉此便可獲得核/殼型的半導體奈米粒子。
此處雖無特別的限定，Zn前驅物係可使用例如：醋酸鋅、丙酸鋅及肉豆蔻酸鋅等羧酸鹽；氯化鋅及溴化鋅等鹵化物；二乙鋅等有機鹽等等。 Se前驅物係可使用例如：硒化三丁膦、硒化三辛膦及硒化三(三甲矽烷基)膦等硒化膦類；苯硒醇及硒代半胱胺酸等硒醇類；及硒/十八碳烯溶液等。 S前驅物係可使用例如：硫化三丁膦、硫化三辛膦(trioctylphosphine sulfide)及硫化三(三甲矽烷基)膦等硫化膦類；辛烷硫醇、十二烷硫醇及十八烷硫醇等硫醇類；及硫/十八碳烯溶液等。
殼的前驅物係可預先混合，再一次全部、或分為複數次添加，亦可分別各自一次全部、或分為複數次添加。當殼之前驅物係分為複數次添加的情況，亦可在各殼之前驅物添加後分別改變溫度施行加熱。
本發明的半導體奈米粒子之製作方法並無特別的限定，除上述所示方法之外，尚亦可採取習知施行的任意方法，例如：熱注射法、均勻溶劑法、反微胞法、CVD法等製作方法。
本發明的半導體奈米粒子集合體係在使本發明半導體奈米粒子集合體分散於分散介質中的狀態下，依450nm激發光激發時的發光光譜(λ1 )尖峰波長(λ1 MAX )在605~655nm間。藉由發光光譜(λ1 )的尖峰波長(λ1 MAX )在上述範圍內，便可利用430~500nm藍色光的激發，達成595~665nm波長之紅色發光。
本發明的半導體奈米粒子集合體係在使本發明半導體奈米粒子集合體分散於分散介質中的狀態下，依450nm激發光激發時的發光光譜(λ1 )的半值寬(FWHM1 )在43nm以下、較佳係38nm以下、更佳係35nm以下。藉由發光光譜(λ1 )的半值寬(FWHM1 )在上述範圍內，便可獲得純度較高的發光。
本發明的半導體奈米粒子集合體係使構成本發明半導體奈米粒子集合體的半導體奈米粒子，依445nm激發光激發所獲得每1粒子的發光光譜(λ2 )均完全滿足以下要件(1)~(3)。
要件(1)：發光光譜(λ2 )的半值寬(FWHM2 )平均值係28nm以下、較佳係25nm以下、更佳係24nm以下。其中，「發光光譜(λ2 )的半值寬(FWHM2 )平均值」係指構成半導體奈米粒子集合體的半導體奈米粒子，針對依445nm激發光激發所獲得每1粒子的發光光譜(λ2 )半值寬(FWHM2 )，就每1粒子各測定5次，且對合計40顆粒子的半導體奈米粒子進行測定，再將所獲得合計200個測定值予以平均而獲得的值。
要件(2)：發光光譜(λ2 )的尖峰波長(λ2 MAX )標準偏差(SD1 )係10nm以上且30nm以下、較佳係10nm以上且25nm以下。其中，「發光光譜(λ2 )的尖峰波長(λ2 MAX )標準偏差(SD1 )」係指構成半導體奈米粒子集合體的半導體奈米粒子，針對依445nm激發光激發所獲得每1粒子的發光光譜(λ2 )之尖峰波長(λ2 MAX )，就每1粒子各測定5次，且對合計40顆粒子的半導體奈米粒子進行測定，再從所獲得合計200個測定值計算出獲得的標準偏差值。
要件(3)：發光光譜(λ2 )的半值寬(FWHM2 )標準偏差(SD2 )係12nm以下、較佳係7nm以下、更佳係6nm以下。其中，「發光光譜(λ2 )的半值寬(FWHM2 )標準偏差(SD2 )」係指構成半導體奈米粒子集合體的半導體奈米粒子，針對依445nm激發光激發所獲得每1粒子的發光光譜(λ2 )之半值寬(FWHM2 )，就每1粒子各測定5次，且對合計40顆粒子的半導體奈米粒子進行測定，再從所獲得合計200個測定值計算獲得的標準偏差值。
根據本發明者等的檢討，即使依相同原料組成、相同製法進行製造，呈現幾乎相同尖峰波長(λ1 MAX )的半導體奈米粒子集合體，但集合體整體的發光光譜(λ1 )半值寬(FWHM1 )、量子效率(QY)等特性常會有頗大差異。本發明者等針對此項原因進行更詳細研究，結果發現在依450nm激發光，於605~655nm之間具有發光光譜(λ1 )尖峰波長(λ1 MAX )的半導體奈米粒子集合體，發光光譜(λ1 )特性、與構成該半導體奈米粒子集合體的各個半導體奈米粒子之發光光譜(λ2 )半值寬(FWHM2 )平均值及其標準偏差(SD2 )間具有相關性。本發明便係根據該嶄新發現而完成。
各個半導體奈米粒子係為控制上述半值寬(FWHM2 )的平均值與上述標準偏差(SD2 )，重要之處在於：儘可能在均勻且均質的製造條件下生成。特別在製造核粒子時的加熱時，最好儘可能急速升溫而使核粒子的核生成、粒成長時序相同，此時，若升溫速度達每分鐘5℃以上，便容易獲得本發明的半導體奈米粒子集合體。升溫速度較佳係每分鐘10℃以上。在製造本發明半導體奈米粒子集合體時，升溫速度並無特別上限，但若為提高升溫速度而使製造裝置複雜化，便會牽涉到製造成本提升，因而就從工業上/商業上的觀點，現實上係每分鐘3000℃以下。
本發明半導體奈米粒子集合體係藉由：要件(1)：發光光譜(λ2 )的半值寬(FWHM2 )平均值係28nm以下、要件(2)：發光光譜(λ2 )的尖峰波長(λ2 MAX )標準偏差(SD1 )係10nm以上且30nm以下、且要件(3)：發光光譜(λ2 )的半值寬(FWHM2 )標準偏差(SD2 )係12nm以下，使本發明的半導體奈米粒子集合體可兼具高量子效率(QY)與高半值寬(FWHM1 )。
本發明的半導體奈米粒子集合體較佳係半值寬(FWHM1 )在35nm以下、半值寬(FWHM2 )平均值在24nm以下、且標準偏差(SD2 )在6nm以下，可獲得特別狹窄的半值寬(FWHM1 )。
本發明半導體奈米粒子集合體的量子效率(QY)較佳係80%以上、更佳係85%以上、特佳係90%以上。
針對半導體奈米粒子集合體的元素分析，係可使用高頻感應耦合電漿放射光譜裝置(ICP)或X射線螢光分析裝置(XRF)施行元素分析。ICP測定係將經精製的半導體奈米粒子利用硝酸溶解並加熱後，利用水稀釋，再使用ICP發光分析裝置(島津製作所製、ICPS-8100)依檢量線法進行測定。XRF測定係將分散液含潤於濾紙中並置於採樣架，再使用X射線螢光分析裝置(Rigaku製、ZSX100e)進行定量分析。
再者，關於半導體奈米粒子集合體的發光光譜(λ1 )尖峰波長(λ1 MAX )及半值寬(FWHM1 )、螢光量子效率(QY)，係使用螢光量子效率測定系統(大塚電子製、QE-2000)、可見紫外分光光度計(日本分光製、V670)便可測定。對由半導體奈米粒子分散於分散介質中的分散液，照射450nm激發光而獲得發光光譜。從此處所獲得發光光譜扣除掉再激發而螢光發光份的再激發螢光發光光譜，獲得再激發校正後的發光光譜(λ1 )，再由該發光光譜(λ1 )求取尖峰波長(λ1 MAX )，並計算出螢光量子效率(QY)及半值寬(FWHM1 )。分散介質係可舉例如：正己烷、十八碳烯、甲苯、丙酮、PGMEA。測定所使用的激發光為450nm單色光，分散液係使用經依吸收率成為20~30%方式調整過半導體奈米粒子濃度者。另一方面，關於吸收光譜係對由半導體奈米粒子分散於分散介質中的分散液照射紫外~可見光便可測定。
再者，關於構成半導體奈米粒子集合體的各個半導體奈米粒子，利用445nm激發光激發而獲得每1粒子的發光光譜(λ2 )尖峰波長(λ2 MAX )及半值寬(FWHM2 )之測定，係可利用例如：「Kameyama et al., ACS Appl. Mater, Interfaces 2018, 10, 42844-42855」、「Uematsu et al., NPG Asia Materials (2018) 10, 713-726」、「Sharma et al., ACS Nano 2019, 13, 624-632」等所記載的公知方法實施。作為一例，係將每1粒子的發光光譜(λ2 )尖峰波長(λ2 MAX )及半值寬(FWHM2 )之測定順序，如後述實施例所記載。
再者，後述實施例，發光光譜(λ2 )的半值寬(FWHM2 )平均值、尖峰波長(λ2 MAX )的標準偏差(SD1 )、以及半值寬(FWHM2 )的標準偏差(SD2 )，係從依如上述所獲得每1粒子的發光光譜(λ2 )之尖峰波長(λ2 MAX )及半值寬(FWHM2 )計算求得。
另外，後述實施例，在半導體奈米粒子集合體的發光光譜(λ1 )尖峰波長(λ1 MAX )與半值寬(FWHM1 )、以及每1粒子的發光光譜(λ2 )尖峰波長(λ2 MAX )與半值寬(FWHM2 )進行測定時，全部均測量至小數點第3位，再取四捨五入至小數點第2位的值。又，當從依此所獲得的測定值，計算每1粒子的發光光譜(λ2 )之半值寬(FWHM2 )平均值、尖峰波長(λ2 MAX )的標準偏差(SD1 )、及半值寬(FWHM2 )的標準偏差(SD2 )時，全部均測量至小數點第2位。然後，將該等數值全部將小數點第1位四捨五入求取至整數位，分別設為尖峰波長(λ1 MAX )、半值寬(FWHM1 )、尖峰波長(λ2 MAX )、半值寬(FWHM2 )的平均值、標準偏差(SD1 )、及標準偏差(SD2 )，如下表1~表2所示。
再者，作為一例，係將後述實驗例3(實施例)與實驗例8(比較例)，每1粒子所測定發光光譜數據(λ2 )的尖峰波長(λ2 MAX )與半值寬(FWHM2 )之測定值(各例分別各200個)散佈圖，示於圖3。由圖3中得知，屬於本發明實施例的實驗例、與屬於比較例的實驗例，就尖峰波長(λ2 MAX )與半值寬(FWHM2 )的分佈傾向有明確不同，此種分佈傾向於其他的實施例與比較例亦同樣出現。
(半導體奈米粒子集合體分散液) 本發明的半導體奈米粒子集合體係可分散於極性分散介質中，形成半導體奈米粒子集合體分散液。本發明中，所謂半導體奈米粒子集合體分散於分散介質中的狀態，係表示使半導體奈米粒子集合體與分散介質混合時，半導體奈米粒子複合體沒有出現沉澱狀態、或沒有殘留可目視的渾濁(起霧)狀態。另外，由半導體奈米粒子集合體分散於分散介質中者，稱為半導體奈米粒子集合體分散液。
本發明中，本發明半導體奈米粒子集合體分散液的有機分散介質係從：甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇等醇類；丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環戊酮、環己酮等酮類；醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸異丙酯、醋酸正丙酯、醋酸正丁酯、乳酸乙酯等酯類；二乙醚、二丙醚、二丁醚、四氫呋喃等醚類；乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、二乙二醇單甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇單甲醚(PGME)、丙二醇單乙醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚、丙二醇二甲醚、二丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、二丙二醇二乙醚等二醇醚類；乙二醇醋酸酯、乙二醇單乙醚醋酸酯、二乙二醇單乙醚醋酸酯、二乙二醇單丁醚醋酸酯、丙二醇單甲醚醋酸酯(PGMEA)、二丙二醇單乙醚醋酸酯等二醇醚酯類等之中選擇。藉由使本發明的半導體奈米粒子集合體分散於該等有機分散介質中，當應用於後述分散於硬化膜與樹脂時，便可在維持半導體奈米粒子集合體分散性狀態下使用。
再者，本發明中，本發明半導體奈米粒子集合體分散液的分散介質係可選擇單體。單體並無特別的限定，最好係能廣範圍選擇半導體奈米粒子應用對象的(甲基)丙烯酸單體。(甲基)丙烯酸單體係配合半導體奈米粒子集合體分散液的應用，可從例如：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸異𦯉酯、3,5,5-三甲基環己醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯、二甘醇-2-乙基己酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、2-苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯(n≒2)、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、丙烯酸-2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸二環戊氧乙酯、(甲基)丙烯酸異𦯉氧乙酯、(甲基)丙烯酸金剛烷酯、(甲基)丙烯酸二甲基金剛烷酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、ω-羧基-聚己內酯(n≒2)單丙烯酸酯、丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基-3-苯氧乙酯、(甲基)丙烯酸(2-甲基-2-乙基-1,3-二氧雜戊環烷-4-基)甲酯、(甲基)丙烯酸(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲酯、(甲基)丙烯酸鄰苯基酚乙氧酯、(甲基)丙烯酸二甲胺酯、(甲基)丙烯酸二乙胺酯、2-(甲基)丙烯醯氧乙基酞酸、2-(甲基)丙烯醯氧乙基六氫酞酸、(甲基)丙烯酸環氧丙酯、2-(甲基)丙烯醯氧乙基磷酸、丙烯醯
Figure 109144162-A0304-12-0020-6
啉、二甲基丙烯醯胺、二甲胺基丙基丙烯醯胺、異丙基丙烯醯胺、二乙基丙烯醯胺、羥乙基丙烯醯胺、及N-丙烯醯氧乙基六氫酞醯亞胺等(甲基)丙烯酸單體中選擇。該等係可單獨使用、亦可混合使用2種以上。特別係丙烯酸單體配合半導體奈米粒子集合體分散液的應用，較佳係從(甲基)丙烯酸月桂酯、及1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯中選擇1種或2種以上的混合物。
再者，本發明中，本發明半導體奈米粒子集合體分散液的分散介質係可選擇預聚物。預聚物並無特別的限定，可例如：丙烯酸樹脂預聚物、聚矽氧樹脂預聚物、及環氧樹脂預聚物。
(半導體奈米粒子集合體組成物) 本發明中，本發明半導體奈米粒子集合體分散液的分散介質係選擇單體或預聚物，便可形成半導體奈米粒子集合體組成物。即，本發明的半導體奈米粒子集合體組成物，係由本發明半導體奈米粒子集合體分散於單體或預聚物中的半導體奈米粒子集合體組成物。單體或預聚物並無特別的限定，可舉例如：含乙烯性不飽和鍵的自由基聚合性化合物、矽氧烷化合物、環氧化合物、異氰酸酯化合物、及酚衍生物等。單體係可例如：使用為上述分散介質的單體。又，預聚物係可舉例如使用為上述分散介質的預聚物。
再者，本發明的半導體奈米粒子集合體組成物係可含有交聯劑。交聯劑係依照本發明半導體奈米粒子集合體組成物中的單體種類，可從：多官能基(甲基)丙烯酸酯、多官能基矽烷化合物、多官能基胺、多官能基羧酸、多官能基硫醇、多官能基醇、及多官能基異氰酸酯等中選擇。
再者，本發明的半導體奈米粒子集合體組成物，係可更進一步含有例如：戊烷、己烷、環己烷、異己烷、庚烷、辛烷及石油醚等脂肪族烴類；醇類、酮類、酯類、二醇醚類、二醇醚酯類、苯、甲苯、二甲苯及礦油精等芳香族烴類；及二氯甲烷及氯仿等鹵烷等不會影響硬化的各種有機溶劑。另外，上述有機溶劑不僅使用於半導體奈米粒子集合體組成物的稀釋用，亦可使用為有機分散介質。即，亦可使本發明的半導體奈米粒子集合體分散於上述有機溶劑中，形成半導體奈米粒子集合體分散液。
再者，本發明的半導體奈米粒子集合體組成物係依照半導體奈米粒子集合體組成物中的單體種類，亦可含有適當之例如：起始劑、散射劑、觸媒、黏結劑、界面活性劑、密黏促進劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、抗凝聚劑、及分散劑等。
再者，為提升本發明半導體奈米粒子集合體組成物、或後述本發明半導體奈米粒子集合體硬化膜的光學特性，半導體奈米粒子集合體組成物亦可含有散射劑。散射劑係氧化鈦、氧化鋅等金屬氧化物，該等的粒徑較佳係100nm~500nm。就從散射效果的觀點，散射劑的粒徑更佳係200nm~400nm。藉由含有散射劑，吸光度便可獲提升2倍左右。本發明半導體奈米粒子集合體組成物的散射劑含有量，相對於組成物較佳係2質量%~30質量%，就從維持組成物圖案性的觀點，更佳係5質量%~20質量%。
將本發明的半導體奈米粒子集合體組成物形成10μm膜時，對來自上述膜法線方向的波長450nm光之吸光度較佳係1.0以上、更佳係1.3以上、特佳係1.5以上。藉此，因為可有效率地吸收背光源的光，所以可降低後述硬化膜的厚度，便可將適用的裝置小型化。
(稀釋組成物) 稀釋組成物係由前述本發明的半導體奈米粒子集合體組成物，利用有機溶劑進行稀釋而成。
稀釋半導體奈米粒子集合體組成物的有機溶劑，並無特別的限定，可例如：戊烷、己烷、環己烷、異己烷、庚烷、辛烷及石油醚等脂肪族烴類；醇類、酮類、酯類、二醇醚類、二醇醚酯類、苯、甲苯、二甲苯及礦油精等芳香族烴類；及二氯甲烷、氯仿等鹵烷等等。該等之中，就從對廣範圍樹脂的溶解性、以及塗膜時的被膜均勻性觀點，較佳係二醇醚類及二醇醚酯類。
(半導體奈米粒子集合體硬化膜) 本發明的半導體奈米粒子集合體硬化膜，係指由含有本發明半導體奈米粒子集合體的膜，進行硬化者。本發明的半導體奈米粒子集合體硬化膜，係由前述半導體奈米粒子集合體組成物或稀釋組成物，硬化呈膜狀而獲得。
本發明的半導體奈米粒子集合體硬化膜，係含有：本發明半導體奈米粒子集合體的半導體奈米粒子、配位於半導體奈米粒子表面上的配位體、以及高分子基質。換言之，本發明的半導體奈米粒子集合體硬化膜，係由本發明的半導體奈米粒子集合體分散於高分子基質中的硬化膜。
高分子基質並無特別的限定，係可舉例如：(甲基)丙烯酸樹脂、聚矽氧樹脂、環氧樹脂、聚矽氧樹脂、順丁烯二酸樹脂、丁醛樹脂、聚酯樹脂、三聚氰胺樹脂、酚樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂等。另外，藉由使前述本發明的半導體奈米粒子集合體組成物硬化，亦可獲得本發明的半導體奈米粒子集合體硬化膜。本發明的半導體奈米粒子集合體硬化膜，亦可更進一步含有交聯劑。
使膜硬化的方法並無特別的限定，利用例如：熱處理、紫外線處理等，構成膜的組成物所適用硬化方法，便可進行膜的硬化。
將本發明半導體奈米粒子複合體硬化膜設為厚度10μm時，對來自半導體奈米粒子複合體硬化膜法線方向的波長450nm光，吸光度較佳係1.0以上、更佳係1.3以上、特佳係1.5以上。
再者，本發明半導體奈米粒子集合體硬化膜因為含有具高發光特性的半導體奈米粒子集合體，可提供發光特性較高的半導體奈米粒子集合體硬化膜。本發明半導體奈米粒子複合體集合體的螢光量子效率較佳係70%以上、更佳係80%以上。
本發明半導體奈米粒子集合體硬化膜的厚度，為使適用半導體奈米粒子集合體硬化膜的裝置能小型化，較佳係50μm以下、更佳係20μm以下、特佳係10μm以下。
另外，本說明書所記載的構成、方法、順序、處理等係僅為例示而已，並非限定本發明，在本發明範圍內可適用多數種變化形態。 [實施例]
依照以下方法進行半導體奈米粒子的製作，並測定所獲得半導體奈米粒子的組成、光學特性。
(實驗例1) ＜核粒子之製造＞ 將醋酸銦(0.3mmol)與油酸鋅(0.55mmol)，添加於油酸(0.9mmol)、1-十二烷硫醇(0.1mmol)及十八碳烯(10mL)的混合物中，於真空下(＜20Pa)依每分鐘10℃的升溫速度從室溫加熱至120℃，進行反應1小時。將已在真空(＜20Pa)下反應的混合物，於25℃、氮環境下，添加三(三甲矽烷基)膦(0.23mmol)後，依每分鐘10℃的升溫速度加熱至300℃，進行10分鐘反應。更進一步將反應液冷卻至25℃，注入辛醯氯(0.60mmol)，依每分鐘10℃的升溫速度加熱至250℃進行30分鐘反應後，冷卻至25℃，獲得核粒子的分散溶液。
＜殼形成用前驅物＞ 將40mmol油酸鋅與75mL十八碳烯混合，施行真空化，依110℃加熱1小時，調製得[Zn]=0.4M的Zn前驅物溶液。 將22mmol硒粉末與10mL三辛膦在氮中混合，攪拌至完全溶解，獲得[Se]=2.2M的硒化三辛膦。 將22mmol硫粉末與10mL三辛膦在氮中混合，攪拌至完全溶解，獲得[S]=2.2M的硫化三辛膦。
＜殼形成＞ 將核粒子之分散溶液加熱至250℃。在250℃下，添加4.3mL的Zn前驅物溶液與1.5mL硒化三辛膦，進行30分鐘反應，而在InP系半導體奈米粒子的表面上形成ZnSe殼。又，添加3.8mL的Zn前驅物溶液與0.5mL硫化三辛膦，升溫至280℃進行1小時反應，形成ZnS殼。 針對所獲得半導體奈米粒子利用STEM-EDS進行觀察，結果確認到形成核/殼構造。
＜精製＞ 在分散著依如上述所獲得核/殼型構造半導體奈米粒子的溶液中添加丙酮，使半導體奈米粒子凝聚。接著，施行離心分離(4000rpm、10分鐘)後，去除上澄液，使半導體奈米粒子再分散於己烷中。重複此步驟，獲得經精製的半導體奈米粒子。
＜分析＞ (組成) 使用高頻感應耦合電漿放射光譜裝置(ICP)與X射線螢光分析裝置(XRF)，施行組成分析。表1所示係依相對於銦的莫耳比標示該分析結果。
(尖峰波長(λ1 MAX )、半值寬(FWHM1 )、螢光量子效率(QY)之分析) 如前述，使用量子效率測定系統，測定半導體奈米粒子集合體的發光光譜(λ1 )，並測定半導體奈米粒子集合體的量子效率(QY)、半導體奈米粒子集合體的半值寬(FWHM1 )及尖峰波長(λ1 MAX )。此時，激發光設為450nm單波長。測定時所使用的分散液係使用經依吸收率成為20~30%方式調整濃度者。又，使用紫外可見分光光度計，對半導體奈米粒子的分散液照射從紫外至可見光並測定吸收光譜。吸收光譜測定時所使用的分散液係使用依半導體奈米粒子量相對於分散介質1mL成為1mg方式調整濃度者。表2所示係該分析結果。
(半值寬(FWHM2 )、尖峰波長(λ2 MAX )之標準偏差(SD1 )、半值寬(FWHM2 )之標準偏差(SD2 )分析) ＜測定準備＞ 以下實驗例，在各個半導體奈米粒子所發出螢光發光的分光光譜測定時，使用倒置式研究光學顯微鏡(Olympus公司製IX73)，高開口數物鏡係使用Olympus公司製UPlan FNL 100×/1.30NA, Oil。又，顯微鏡係與作為影像分光測定式之顯微鏡連接用成像光譜儀之分光計器公司製CLP-50-D型、與作為高感度電子倍增型CCD相機之Andor Technology公司製 iXon連接。 來自各個半導體奈米粒子的螢光發光係利用上述成像光譜儀轉換為光譜影像，並經由顯微鏡依一定拍攝間隔連續記錄於CCD相機中。 再者，在顯微鏡與分光器之間，配置寬100nm之狹縫，形成僅全視野其中一部分的影像入鏡狀態。 作為激發半導體奈米粒子用的半導體雷射，係使用可發出波長445nm藍色雷射光的NEOARK公司製TC-20-4450，構成將該雷射光導入於顯微鏡中並使聚焦後，再照射於後述測定樣品。 另外，此時為截斷不必要的激發光與散射光進入檢測器，便在必要位置設置適當光學濾光片。 測定對象的半導體奈米粒子係依以下所示方法分散於石英基板上，形成測定樣品。 首先，針對由使2~3質量%左右的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，溶解於光學分析用甲苯中而獲得的甲苯溶液，依構成測定對象半導體奈米粒子集合體的半導體奈米粒子不會發生凝聚方式分散。此時，在後述光譜測定中，為不致將複數個粒子誤認為一個粒子，最好依半導體奈米粒子間的間隔成為1μm以上方式調整密度。 再者，將利用藍色雷射光不會激發發光的合成石英基板(大興製作所製、Labo-CG)安裝於旋塗機上，在其上面適量滴落經分散上述半導體奈米粒子的甲苯溶液，依轉速1000~3000rpm範圍施行10~30秒鐘旋塗後，經自然乾燥，便在石英基板上形成於PMMA膜中稀薄分散半導體奈米粒子的薄膜。 將其使用為測定用樣品基板，設置於顯微鏡的物鏡上。另外，在以上的準備與作業時，必須注意因激發雷射光而發光的雜質不會混入。
＜測定＞ 以下實驗例的觀察全部在大氣中，於20~25℃室溫下實施。 顯微鏡的倍率與激發光照射範圍，係依樣品基板上照射到激發光的範圍全部入鏡於CCD相機中的方式適時設定。又，激發半導體奈米粒子的雷射光強度，係相對於樣品基板，依每單位面積的激發能量落入100~250W/cm2 範圍內方式調整輸出。 經由在顯微鏡與分光器間安裝之狹縫，於僅數個半導體奈米粒子的光譜影像入鏡於CCD相機的狀態，依1.0秒間隔(1Hz)記錄所觀察到的光譜影像100處(100秒)。 所獲得光譜影像，關於波長係藉由與預先得知波長的參考光之光譜影像進行比較而計算出，又，關於強度係以沒有粒子之部分的強度為背景，施行從整體強度中消除的校正，求取各個半導體奈米粒子的波長與強度之數據點，更將其使用適當的圖形軟體施行高斯擬合，而將各個半導體奈米粒子的發光光譜(λ2 )、發光光譜(λ2 )的尖峰波長(λ2 MAX )、以及發光光譜(λ2 )的半值寬(FWHM2 )數值化。 另外，本實施例的上述數值化係從入鏡的所有影像中隨機選擇40個半導體奈米粒子，並針對每個粒子各自隨機選擇5處光譜實施。根據依此所獲得合計200個測定數據，獲得半值寬(FWHM2 )的平均值、尖峰波長(λ2 MAX )的標準偏差(SD1 )、半值寬(FWHM2 )的標準偏差(SD2 )。表2中合併記載該分析結果。
(實驗例2~6) 除變更製造時所使用原材料的組成比之外，其餘均依照與實驗例1同樣地製作半導體奈米粒子後，施行與實驗例1同樣的分析，結果合併記於表1與表2中。
(實驗例7~11) 除將核粒子製造時的加熱升溫速度設為每分鐘3℃，以及變更製造時所使用原材料的組成比之外，其餘均依照與實驗例1同樣地製作半導體奈米粒子後，施行與實驗例1同樣的分析，結果合併記於表1與表2中。
[表1]
   實驗例 P/In Zn/In Se/In S/In 鹵素/In (Zn+Se+S)/In
實施例 1 0.6 12.9 11.2 3.1 2.6 27.2
2 0.4 18.7 11.9 7.5 1.3 38.1
3 0.5 13.0 7.7 5.0 1.0 25.7
4 0.8 11.3 6.9 4.2 1.2 22.5
5 0.4 19.2 12.2 8.2 2.2 39.7
6 0.5 10.3 7.2 4.7 1.8 22.3
比較例 7 0.7 22.4 1.6 4.5 0.9 28.4
8 0.5 5.0 0.0 5.8 0.1 10.8
9 0.6 11.8 1.7 3.2 1.0 16.8
10 0.8 21.4 4.2 18.1 0.4 43.7
11 0.6 14.2 9.9 14.1 1.2 38.2
[表2]
   實驗例 QY (%) λ1 max (nm) FWHM1 (nm) FWHM2 之平均 (nm) λ2 max 之SD1 (nm) FWHM2 之SD2 (nm)
實施例 1 88 644 42 27 22 10
2 81 611 39 24 21 8
3 86 627 39 25 22 8
4 94 632 36 25 21 6
5 85 633 34 24 20 4
6 92 612 32 22 18 5
比較例 7 55 628 82 35 33 18
8 30 608 71 36 29 15
9 82 633 65 31 27 14
10 69 637 51 31 22 10
11 78 622 46 29 23 11
表2中，「λ1 MAX 」係發光光譜(λ1 )的尖峰波長，「FWHM1 」係發光光譜(λ1 )的半值寬，「FWHM2 之平均」係發光光譜(λ2 )的半值寬(FWHM2 )平均值，「λ2 MAX 之SD1 」係發光光譜(λ2 )的尖峰波長(λ2 MAX )標準偏差，「FWHM2 之SD2 」係發光光譜(λ2 )的半值寬(FWHM2 )標準偏差。
1,101:藍色LED 3,103:液晶 7,8:QD圖案 9:擴散層 11:核 12:殼 102:QD薄膜 104:彩色濾光片(R) 105:彩色濾光片(G) 106:彩色濾光片(B)
圖1係QD裝置示意圖。 圖2係QD裝置示意圖。 圖3係1粒子的發光光譜例。
1:藍色LED
3:液晶
7,8:QD圖案
9:擴散層

Claims (12)

  1. 一種半導體奈米粒子集合體，係具有：含In與P之核、以及1層以上之殼的核/殼型半導體奈米粒子之集合； 在上述半導體奈米粒子集合體分散於分散介質中的狀態下，利用450nm激發光激發時的發光光譜(λ1 )尖峰波長(λ1 MAX )係在605~655nm之間，上述發光光譜(λ1 )的半值寬(FWHM1 )係在43nm以下； 構成上述半導體奈米粒子集合體的半導體奈米粒子，利用445nm激發光進行激發而獲得每1粒子的發光光譜(λ2 )，係完全滿足以下要件(1)~(3)： (1)發光光譜(λ2 )的半值寬(FWHM2 )平均值係28nm以下； (2)發光光譜(λ2 )的尖峰波長(λ2 MAX )標準偏差(SD1 )係10nm以上且30nm以下； (3)發光光譜(λ2 )的半值寬(FWHM2 )標準偏差(SD2 )係12nm以下。
  2. 如請求項1之半導體奈米粒子集合體，其中，上述半值寬(FWHM1 )係38nm以下。
  3. 如請求項1或2之半導體奈米粒子集合體，其中，上述半值寬(FWHM2 )的平均值係25nm以下。
  4. 如請求項1至3中任一項之半導體奈米粒子集合體，其中，上述標準偏差(SD2 )係7nm以下。
  5. 如請求項1至4中任一項之半導體奈米粒子集合體，其中，上述半值寬(FWHM1 )係35nm以下，上述半值寬(FWHM2 )的平均值係24nm以下，上述標準偏差(SD2 )係6nm以下。
  6. 如請求項1至5中任一項之半導體奈米粒子集合體，其中，上述半導體奈米粒子集合體的量子效率(QY)係80%以上。
  7. 如請求項6之半導體奈米粒子集合體，其中，上述半導體奈米粒子集合體的量子效率(QY)係85%以上。
  8. 如請求項7之半導體奈米粒子集合體，其中，上述半導體奈米粒子集合體的量子效率(QY)係90%以上。
  9. 如請求項1至8中任一項之半導體奈米粒子集合體，其中，上述半導體奈米粒子係至少含有In、P、Zn、Se及鹵素； 上述半導體奈米粒子中，依原子換算，P、Zn、Se及鹵素相對於In的各莫耳比係P：0.20~0.95、Zn：11.00~50.00、Se：7.00~25.00、鹵素：0.80~15.00。
  10. 一種半導體奈米粒子集合體分散液，係請求項1至9中任一項之半導體奈米粒子集合體分散於有機分散介質中。
  11. 一種半導體奈米粒子集合體組成物，係請求項1至9中任一項之半導體奈米粒子集合體分散於單體或預聚物中。
  12. 一種半導體奈米粒子集合體硬化膜，係請求項1至9中任一項之半導體奈米粒子集合體分散於高分子基質中。
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