TWI626294B - 量子點及其製備方法 - Google Patents
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Abstract
本發明的量子點包括具有一個以上穩定層的核殼結構，上述量子點在將最外廓的脂溶性配體置換為水溶性配體的情況下，借助上述式1的變換效率為100%以上。
Description
相關申請案之交互參照
本申請案主張於2015年12月28日於韓國申請之韓國專利申請號10-2015-0187796的效益，其全部內容於此併入作為參考。
本發明涉及量子點及其製備方法。
量子點(Quantum Dot)是半導體奈米粒子，借助量子孤立效果，具有隨粒子大小而散發不同光線的特性。由於這種特性，量子點不僅廣泛應用於光元件領域，而且還應用到生物領域。
為了增加這種量子點的量子效率，開展了大量研究，尤其，量子點的穩定性對量子效率產生很大影響。因此，需要穩定性得到增強的量子點。
與此相關的習知技術在美國授權專利US6322901中已公開。
本發明提供一種具有優秀的量子效率、變換效率及穩定性的量
子點及其製備方法。
本發明的一個觀點涉及量子點。
在一具體例中，上述量子點是具有一個以上的穩定層的核殼結構的量子點，在將最外廓的脂溶性配體置換為水溶性配體的情況下，上述量子點借助下式1的變換效率為100%以上：[式1]變換效率(%)=(Cw/Cf)×100
(在上述式1中，Cw為在最外廓包含水溶性配體的量子點的量子效率，Cf為在最外廓包含脂溶性配體的量子點的量子效率)。
在其他具體例中，上述核體與殼體之間的第一穩定層及上述殼體之上還可以包括第二穩定層。
在其他具體例中，上述量子點在最外廓還可以進一步包括配體層。
上述殼體及穩定層可包括3成分以上。
上述第一穩定層可包括一個以上與上述核體的含量差異為15莫耳%以下的成分，並可包括一個以上與上述殼體的含量差異為15莫耳%以下的成分。
上述第二穩定層可包括一個以上與上述殼體的含量差異為10莫耳%以下的成分。
在上述第二穩定層中，12族元素與16族元素的莫耳比可以是4：6至6：4。
上述核體的直徑可以是1nm至6nm。
上述殼體的厚度可以是0.5nm至10nm。
上述第一穩定層或第二穩定層的厚度可以是0.3nm至2nm。
上述量子點的平均直徑可以是6nm至30nm。
上述量子點的量子效率可以是80%以上。
上述量子點的穩定指數可以是90%以上。
上述量子點的半寬度可以是40nm以下。
上述核體、上述殼體、上述第一穩定層或上述第二穩定層可包括12族-16族類化合物、13族-15族類化合物及14族-16族類化合物中的一種以上。
上述12族-16族類化合物可包括：硫化鎘(CdS)、硒化鎘(CdSe)、碲化鎘(CdTe)、硫化鋅(ZnS)、硒化鋅(ZnSe)、碲化鋅(ZnTe)、硫化汞(HgS)、硒化汞(HgSe)、碲化汞(HgTe)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎘(CdO)、氧化汞(HgO)、硒硫化鎘(CdSeS)、硒碲化鎘(CdSeTe)、硫碲化鎘(CdSTe)、硫化鎘鋅(CdZnS)、硒化鎘鋅(CdZnSe)、硫硒化鎘(CdSSe)、碲化鎘鋅(CdZnTe)、硫化鎘汞(CdHgS)、硒化鎘汞(CdHgSe)、碲化鎘汞(CdHgTe)、硒硫化鋅(ZnSeS)、硒碲化鋅(ZnSeTe)、硫碲化鋅(ZnSTe)、碲硫化汞(HgSeS)、硒碲化汞(HgSeTe)、硫碲化汞(HgSTe)、硫化汞鋅(HgZnS)、硒化汞鋅(HgZnSe)、氧化鎘鋅(CdZnO)、氧化鎘汞(CdHgO)、氧化鋅汞(ZnHgO)、硒酸鋅(ZnSeO)、碲酸鋅(ZnTeO)、硫酸鋅(ZnSO)、硒酸鎘(CdSeO)、碲酸鎘(CdTeO)、硫酸鎘(CdSO)、硒酸汞(HgSeO)、碲酸汞(HgTeO)、硫酸汞(HgSO)、硒硫化鎘鋅(CdZnSeS)、硒碲化鎘鋅(CdZnSeTe)、硫碲化鎘鋅(CdZnSTe)、硒硫化鎘汞(CdHgSeS)、硒碲化鎘汞(CdHgSeTe)、硫碲化鎘汞(CdHgSTe)、硒硫化汞鋅(HgZnSeS)、
硒碲化汞鋅(HgZnSeTe)、硫碲化汞鋅(HgZnSTe)、硒酸鎘鋅(CdZnSeO)、碲酸鎘鋅(CdZnTeO)、硫酸鎘鋅(CdZnSO)、硒酸鎘汞(CdHgSeO)、碲酸鎘汞(CdHgTeO)、硫酸鎘汞(CdHgSO)、硒酸鋅汞(ZnHgSeO)、碲酸鋅汞(ZnHgTeO)以及硫酸鋅汞(ZnHgSO)中的一種以上。
上述13族-15族類化合物可包括：磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)、
銻化鎵(GaSb)、氮化鎵(GaN)、磷化鋁(AlP)、砷化鋁(AlAs)、銻化鋁(AlSb)、氮化鋁(AlN)、磷化銦(InP)、砷化銦(InAs)、銻化銦(InSb)、氮化銦(InN)、磷砷化鎵(GaPAs)、磷銻化鎵(GaPSb)、磷氮化鎵(GaPN)、砷氮化鎵(GaAsN)、銻氮化鎵(GaSbN)、磷砷化鋁(AlPAs)、磷銻化鋁(AlPSb)、磷氮化鋁(AlPN)、砷磷化鋁(AlAsN)、銻氮化鋁(AlSbN)、磷砷化銦(InPAs)、磷銻化銦(InPSb)、磷氮化銦(InPN)、砷氮化銦(InAsN)、銻氮化銦(InSbN)、磷化鋁鎵(AlGaP)、砷化鋁鎵(AlGaAs)、銻化鋁鎵(AlGaSb)、氮化鋁鎵(AlGaN)、砷氮化鋁(AlAsN)、銻氮化鋁(AlSbN)、磷化銦鎵(InGaP)、砷化銦鎵(InGaAs)、銻化銦鎵(InGaSb)、氮化銦鎵(InGaN)、砷氮化銦(InAsN)、銻氮化銦(InSbN)、磷化鋁銦(AlInP)、砷化鋁銦(AlInAs)、銻化鋁銦(AlInSb)、氮化鋁銦(AlInN)、砷氮化鋁(AlAsN)、銻氮化鋁(AlSbN)、磷氮化鋁(AlPN)、磷砷化鎵鋁(GaAlPAs)、磷銻化鎵鋁(GaAlPSb)、磷砷化鎵銦(GaInPAs)、砷化鎵銦鋁(GaInAlAs)、磷氮化鎵鋁(GaAlPN)、砷氮化鎵鋁(GaAlAsN)、銻氮化鎵鋁(GaAlSbN)、磷氮化鎵銦(GaInPN)、砷氮化鎵銦(GaInAsN)、氮化鎵銦鋁(GaInAlN)、銻磷氮化鎵(GaSbPN)、砷磷氮化鎵(GaAsPN)、砷銻氮化鎵(GaAsSbN)、磷銻化鎵銦(GaInPSb)、磷氮化鎵銦(GaInPN)、銻氮化鎵銦(GaInSbN)、磷銻氮化鎵(GaPSbN)、磷砷化銦鋁(InAlPAs)、磷氮化銦鋁(InAlPN)、磷砷氮化銦(InPAsN)、氮銻化銦鋁(InAlSbN)、磷銻氮化銦(InPSbN)、砷銻氮化銦(InAsSbN)以及磷銻化銦鋁(InAlPSb)中的一種以上。
上述14族-16族類化合物可包括：氧化錫(SnO)、硫化錫(SnS)、硒化錫(SnSe)、碲化錫(SnTe)、硫化鉛(PbS)、硒化鉛(PbSe)、碲化鉛(PbTe)、氧化鍺(GeO)、硫化鍺(GeS)、硒化鍺(GeSe)、碲化鍺(GeTe)、硒硫化錫(SnSeS)、硒碲化錫(SnSeTe)、硫碲化錫(SnSTe)、硒硫化鉛(PbSeS)、硒碲化鉛(PbSeTe)、硫碲化鉛(PbSTe)、硫化錫鉛(SnPbS)、硒化錫鉛(SnPbSe)、碲化錫鉛(SnPbTe)、氧硫化錫(SnOS)、氧硒化錫(SnOSe)、氧碲化錫(SnOTe)、氧硫化鍺(GeOS)、氧硒化鍺(GeOSe)、氧碲化鍺(GeOTe)、硫硒化錫鉛(SnPbSSe)、硒碲化錫鉛(SnPbSeTe)以及硫碲化錫鉛(SnPbSTe)中的一種以上。
上述配體層包括脂溶性配體，上述脂溶性配體可包括：三正辛基氧化磷(tri-n-octylphosphine oxide)、癸胺(decylamine)、二癸胺(didecylamine)、三癸胺(tridecylamine)、四癸胺(tetradecylamine)、五癸胺(pentadecylamine)、六癸胺(hexadecylamine)、十八胺(octadecylamine)、十一胺(undecylamine)、雙十八烷基胺(dioctadecylamine)、N,N-二甲基癸胺(N,N-dimethyldecylamine)、N,N-二甲基十二烷基胺(N,N-dimethyldodecylamine)、N,N-二甲基十六烷基胺(N,N-dimethylhexadecylamine)、N,N-二甲基十四烷基胺(N,N-dimethyltetradecylamine)、N,N-二甲基三癸胺(N,N-dimethyltridecylamine)、N,N-二甲基十一胺(N,N-dimethylundecylamine)、N-癸胺(N-decylamine)、N-甲基-1-十八胺(N-methyloctadecylamine)、雙十二烷基胺(didodecylamine)、三-十二烷基胺(tridodecylamine)、環十二胺(cyclododecylamine)、N-十二烷基甲胺(N-methyldodecylamine)、三辛胺(trioctylamine)、月桂酸(lauric acid)、棕櫚酸(palmitic acid)、油酸(oleic acid)、硬脂酸(stearic acid)、肉豆蔻酸(myristic acid)、反油酸(elaidic acid)、花生酸(eicosanoic acid)、二
十一烷酸(heneicosanoic acid)、二十三碳酸(tricosanoic acid)、二十二烷酸(docosanoic acid)、二十四烷酸(tetracosanoic acid)、蠟酸(hexacosanoic acid)、二十七碳酸(heptacosanoic acid)、二十八酸(octacosanoic acid)以及順式-13-二十二碳烯酸(cis-13-docosenoic acid)中的一種以上。
上述配體包括水溶性配體，上述水溶性配體可包括：二氧化矽、聚乙二醇(polyethylene glycol)、巰基丙酸(MPA)、半胱胺(cysteamine)、巰基乙酸(mercapto-acetic acid)、巰基十一醇(mercapto-undecanol)、2-硫基乙醇(2-mercapto-ethanol)、1-硫代甘油(1-thio glycerol)、去氧核糖核酸(DNA)、巰基乙酸(mercapto acetic acid)、巰基十一烷酸(mercapto-undecanoic acid)、1-巰基-6-苯-己烷(1-mercapto-6-phenyl-hexane)、1,16-二巰基-十六烷(1,16-dimecapto-hexadecane)、18-巰基-十八烷基胺(18-mercapto-octadecyl amine)、三正辛基膦(tri-octyl phosphine)、6-硫基-己烷(6-mercapto-hexane)、6-硫基-己酸(6-mercapto-hexanoic acid)、16-硫基-十六烷酸(16-mercapto-hexadecanoic acid)、18-硫基-十八胺(18-mercapto-octadecyl amine)、6-硫基-己胺(6-mercapto-hexyl amine)或8-羥基-辛硫醇(8-hydroxy-octylthiol)、1-硫代-甘油(1-thio-glycerol)、硫基乙酸(mercapto-acetic acid)、硫基-十一烷酸(mercapto-undecanoic acid)、異羥肟酸(hydroxamate)、羥肟酸的衍生物和乙二胺(ethylene diaminie)中的一種以上。
上述核體、殼體、第一穩定層及第二穩定層可包括鎘(Cd)。
上述量子點越往中心，其鎘(Cd)或硒(Se)的莫耳%可逐漸增加。
在一具體例中，上述核體可包括鎘(Cd)及硒(Se)中的一種以上，上述第一穩定層可包括鎘(Cd)、硒(Se)及鋅(Zn)中的一種以上，
上述殼體可包括鎘(Cd)、硒(Se)、鋅(Zn)及硫(S)中的一種以上，上述第二穩定層可包括鎘(Cd)、鋅(Zn)及硫(S)中的一種以上。
在其他具體例中，上述核體可包括鎘(Cd)及硒(Se)中的一種以上，上述第一穩定層可包括鎘(Cd)、硒(Se)、鋅(Zn)及硫(S)中的一種以上，上述殼體可包括鎘(Cd)、硒(Se)、鋅(Zn)及硫(S)中的一種以上，上述第二穩定層可包括鎘(Cd)、硒(Se)、鋅(Zn)及硫(S)中的一種以上。
在上述第一穩定層中，上述核體與鎘(Cd)或硒(Se)的含量之差可以是15莫耳%以下，上述殼體與鋅(Zn)的含量之差可以是15莫耳%以下。
在上述第二穩定層中，上述殼體與硫(S)或鋅(Zn)的含量差異可以是10莫耳%以下。
在上述第二穩定層中，硫(S)的含量可以是40莫耳%至50莫耳%。
上述殼體可包括一以上的層。
本發明的再一觀點涉及量子點製備方法。
根據一具體例，上述量子點製備方法包括：形成核體的步驟；在上述核體之上形成第一穩定層的步驟；在上述第一穩定層之上形成殼體的步驟；在上述殼體之上形成第二穩定層的步驟，製備借助下式1的變換效率為100%以上的量子點：[式1]變換效率(%)=(Cw/Cf)×100
(在上述式1中，Cw及Cf為在將最外廓的脂溶性配體置換為水溶性配體的情況下，在最外廓包含水溶性配體的量子點的量子效率(Cw)及在最外廓包含脂溶性配體的量子點的量子效率(Cf))。
根據上述量子點製備方法，在形成上述核體的步驟之後、在形成上述第一穩定層的步驟之後以及在形成上述殼體的步驟之後，無純化製程。
根據上述量子點製備方法，形成上述第一穩定層的步驟、形成上述殼體的步驟以及形成上述第二穩定層的步驟可採用向包含有各步驟的反應物的反應槽中投入在上一個步驟中生成的生成物的方式。
根據上述量子點製備方法，還可包括將上述量子點最外廓的脂溶性配體置換為水溶性配體的步驟。
根據上述量子點製備方法，上述量子點的穩定指數為90%以上。
10‧‧‧核體
20‧‧‧殼體
30‧‧‧第一穩定層
40‧‧‧第二穩定層
50‧‧‧配體層
100‧‧‧量子點
第1圖為根據本發明的具體例的量子點的剖視圖。
第2圖為示出根據本發明的實施例1及比較例1的包含脂溶性配體的量子點隨時間發生相對量子效率變化的圖表。
第3圖為示出根據本發明的實施例1及比較例1的包含水溶性配體的量子點隨時間發生相對量子效率變化的圖表。
下面，將參照圖式對本申請的具體例進行更加詳細的說明。但是，在本申請中公開的技術並不限定於在這裡說明的具體例，而能夠以其他實施方式進行具體化。
但是，在這裡介紹的具體例是為了使所公開的內容徹底和完全，並且為了能夠想本領域通常知識者充分傳達本申請的思想而提供。為了明確表達圖式中各裝置的結構要素，一定程度上放大示出了上述結構要素的寬度或厚度等尺寸。並且，為了說明的便利性，僅示出了結構要素的一部分，但本領域通常知識者能夠輕易地掌握結構要素的剩餘部分。
在本說明書中，“上部”和“下部”以圖式為基準進行了定義，但根據視角，“上部”可以變更為“下部”，“下部”可以變更為“上部”，被稱為“上(on)”或“之上(on)”的描述不僅包括直接位於其上的情況，還包括中間介有其他結構的情況。相反地，被稱為“直接上面(directly on)”或“直上”的描述意味著中間不介有其他結構。
並且，在本發明所屬領域的普通技術人員，能夠在不超出本申請的技術思想的範圍內，可將本申請的思想呈現為各種不同實施方式。並且，在多個圖式中，相同的圖式標記實質上表示相同的要素。
在本說明書中，“穩定指數”表示一定時間內在量子點表面或內部發生缺點(defect)或裂縫(crack)的程度指數。具體地，可對於包含脂溶性配體的量子點與包含水溶性配體的量子點分別採用不同方法進行測定。例如，對於包含脂溶性配體的量子點，將量子點與溶劑(核酸：甲苯=1：1)進行混合，接著進行離心分離並沉澱，向所沉澱的上述量子點添加丙酮，藉由離心分離來純化，反復3次，最終純化的量子點粉體以0.1mg/ml濃度溶解於甲苯溶液，存放於螢光燈下和室溫狀態，測定量子效率50天，借助下式2來算出上述穩定指數。
[式2]
穩定指數(%)=(50天量子效率)/(0天量子效率)×100
(在上述式2中，0天量子效率表示純化即後的量子效率，50天量子效率表示純化後在甲苯溶液中以室溫條件存放50天后的量子效率)
並且，對於包含水溶性配體的量子點，採用氯仿進行3次離心分離，以藉由篩檢程式去除預配體的方法進行純化後，將上述量子點在95℃的水溫中水浴2小時，借助下式3來算出上述穩定指數。
[式3]
穩定指數(%)=(2小時水浴後的量子效率)/(水浴前的量子效率)×100
在本說明書中，“核殼結構”可以表示通常的核殼結構，也包括上述核體或上述殼體為多層的結構，“最外廓”或“最外層”表示上述多層中最外側的層。
在本說明書中，“成分”表示包含在核體、殼體、第一穩定層及第二穩定層的元素。
在本說明書中，“配體層”可意味著配體所占空間來形成的層。
另外，在本申請中敘述的術語其含義有關理解應為如下：“第一”或“第二”等術語是為了將一個結構要素區別於其他結構要素，本發明的保護範圍不應受到這些屬於的限定。
另外，除非根據上下文內容而明確表示其他含義，在本申請中敘述的單數的表達含義應理解為包含複數的表達含義，“包含”或“具有”等術語是為了表示所記述的特徵、數位、步驟、動作、結構要素、部件或它們的組合的存在，應理解為並非表示事先排除一個或一個以上的其他特徵、數位、步驟、動作、結構要素、部件或它們的組合的存在或附加可能性。
並且，在執行方法或製備方法的過程中，完成上述方法的各過程，除非上下文中明確記載特定順序，否則能夠按照不同於記載的順序而進行。即，各過程可以按照所記載的順序進行，實質上也可以同時執行，且還能夠按照相反循序執行。
下面，將對本發明進行詳細說明。
量子點
參考第1圖，本發明的量子點100包括具有一個以上的穩定層的核體10-殼體20結構，上述量子點在將最外廓的脂溶性配體置換為水溶性配體的情況下，借助下式1的變換效率為100%以上。
[式1]變換效率(%)=(Cw/Cf)×100
(在上述式1中，Cw為在最外廓包含水溶性配體的量子點的量子效率，Cf為在最外廓包含脂溶性配體的量子點的量子效率)。
例如，量子點100在將最外廓的脂溶性配體置換為水溶性配體的情況下，借助下式1的變換效率為100%以上，具體地，上述變換效率為105%以上，更具體地，上述變換效率為110%以上。在上述範圍中，量子點在水溶性溶劑中其量子效率也很優秀。因此，本發明的量子點在包含脂溶性配體的情況下和包含水溶性配體的情況下，均具有優秀的量子效率，即便置換配體，其量子效率也不會下降。
上述核體10的直徑可以是1nm至6nm，具體地，上述直徑可以是1.2nm至5nm，更具體地，上述直徑可以是2nm至5nm。在上述範圍內，可包含兩個以上的穩定層，具有量子點光學效率優秀的優點。
上述殼體20的厚度可以是0.5nm至10nm，具體地，上述厚度可以是0.5nm至8nm，更具體地，上述厚度可以是0.5nm至6nm。在上述範圍內，量子點的穩定性變高。上述殼體可包括兩個以上的殼體。
本發明的量子點100包括一個以上的穩定層。穩定層可形成於核殼結構的層與層之間，或者形成於其表面，可增加核殼結構的內部或表面的穩定性及可靠性。具體地，上述穩定層可形成於核體與殼體之間和/或殼體之上。
穩定層的成分可適用在核體及殼體上所採用的成分，藉由適當調節其含量，提高層間結合力，從而強化核殼結構的穩定性及可靠性。
具體地，量子點100在上述核體10與殼體20之間的第一穩定層30及上述殼體20之上可進一步包括第二穩定層40。上述量子點100在最外廓可進一步包括配體層(配體)50。
量子點100可藉由包含第一穩定層30及第二穩定層40，進一步強化量子點的穩定性或可靠性。
第一穩定層30是核體10與殼體20的媒介層，提高核體10與殼體20的結合力，防止核體-殼體內部的缺點(defect)或裂縫(crack)，從而可以增加量子點的穩定性或可靠性。
例如，上述第一穩定層30可包括與上述核體10的含量之差為15莫耳%以下，具體地，上述含量之差為13莫耳%以下，更具體地，上述含量之差為11莫耳%以下的一個以上的成分，可包括與上述殼體20的含量之差為15莫耳%以下，具體地，上述含量之差為13莫耳%以下，更具體地，上述含量之差為11莫耳%以下的一個以上的成分。在上述範圍內，核體10、第一穩定層30及殼體20的穩定性增加。
並且，第二穩定層40作為殼體20與配體層50的媒介層，提高殼體20與配體層50的結合力，防止核體-殼體表面的缺點(defect)或裂縫(crack)，
從而可以增加量子點的穩定性或可靠性。尤其，上述第二穩定層可以提高殼體與水溶性配體的結合力。在此情況下，量子點具有將配體從脂溶性置換為水溶性時其穩定性進一步增加的優點。
例如，上述第二穩定層40可包括與上述殼體的含量之差為10莫耳%以下，具體地，上述含量之差為9莫耳%以下的一個以上的成分。在上述範圍內，殼體20、第二穩定層40及配體層的穩定性得到增加。
在上述第二穩定層40中，12族元素與16族元素的莫耳比可以是4：6至6：4，具體地，上述莫耳比可以是5：5至6：4。在上述範圍內，量子點具有將配體從脂溶性置換為水溶性時穩定性進一步增加的優點。
上述第一穩定層30或第二穩定層40的厚度可以是0.3nm至2nm，具體地，上述厚度可以是0.3nm至1.5nm，更具體地，上述厚度可以是0.3nm至1.0nm。在上述範圍內，量子點具有穩定性及變換效率優秀的優點。
在上述第一穩定層30和第二穩定層40中，厚度之比可以是0.5：1至2：1。在上述範圍內，量子點的穩定性優秀。
上述量子點的平均直徑可以是6nm至30nm，具體地，上述平均直徑可以是6nm至20nm，更具體地，上述平均直徑可以是6nm至12nm。在上述範圍內，量子點可包括兩個以上的穩定層，具有光學特性優秀的優點。
在上述第一穩定層30或第二穩定層40中，殼體與厚度之比可以是1：0.5至1：10，具體地，上述比例可以是1：0.5至1：9。在上述範圍內，量子點的穩定性、量子效率及變換效率和光學特性的平衡度優秀。
上述核體、上述殼體、上述第一穩定層或上述第二穩定層可包括12族-16族類化合物、13族-15族類化合物及14族-16族類化合物中的一種以上。
上述12族-16族類化合物可包括：硫化鎘(CdS)、硒化鎘(CdSe)、碲化鎘(CdTe)、硫化鋅(ZnS)、硒化鋅(ZnSe)、碲化鋅(ZnTe)、硫化汞(HgS)、硒化汞(HgSe)、碲化汞(HgTe)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎘(CdO)、氧化汞(HgO)、硒硫化鎘(CdSeS)、硒碲化鎘(CdSeTe)、硫碲化鎘(CdSTe)、硫化鎘鋅(CdZnS)、硒化鎘鋅(CdZnSe)、硫硒化鎘(CdSSe)、碲化鎘鋅(CdZnTe)、硫化鎘汞(CdHgS)、硒化鎘汞(CdHgSe)、碲化鎘汞(CdHgTe)、硒硫化鋅(ZnSeS)、硒碲化鋅(ZnSeTe)、硫碲化鋅(ZnSTe)、碲硫化汞(HgSeS)、硒碲化汞(HgSeTe)、硫碲化汞(HgSTe)、硫化汞鋅(HgZnS)、硒化汞鋅(HgZnSe)、氧化鎘鋅(CdZnO)、氧化鎘汞(CdHgO)、氧化鋅汞(ZnHgO)、硒酸鋅(ZnSeO)、碲酸鋅(ZnTeO)、硫酸鋅(ZnSO)、硒酸鎘(CdSeO)、碲酸鎘(CdTeO)、硫酸鎘(CdSO)、硒酸汞(HgSeO)、碲酸汞(HgTeO)、硫酸汞(HgSO)、硒硫化鎘鋅(CdZnSeS)、硒碲化鎘鋅(CdZnSeTe)、硫碲化鎘鋅(CdZnSTe)、硒硫化鎘汞(CdHgSeS)、硒碲化鎘汞(CdHgSeTe)、硫碲化鎘汞(CdHgSTe)、硒硫化汞鋅(HgZnSeS)、硒碲化汞鋅(HgZnSeTe)、硫碲化汞鋅(HgZnSTe)、硒酸鎘鋅(CdZnSeO)、碲酸鎘鋅(CdZnTeO)、硫酸鎘鋅(CdZnSO)、硒酸鎘汞(CdHgSeO)、碲酸鎘汞(CdHgTeO)、硫酸鎘汞(CdHgSO)、硒酸鋅汞(ZnHgSeO)、碲酸鋅汞(ZnHgTeO)以及硫酸鋅汞(ZnHgSO)中的一種以上。
上述13族-15族類化合物可包括：磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)、銻化鎵(GaSb)、氮化鎵(GaN)、磷化鋁(AlP)、砷化鋁(AlAs)、銻化鋁(AlSb)、氮化鋁(AlN)、磷化銦(InP)、砷化銦(InAs)、銻化銦(InSb)、氮化銦(InN)、磷砷化鎵(GaPAs)、磷銻化鎵(GaPSb)、磷氮化鎵(GaPN)、砷氮化鎵(GaAsN)、銻氮化鎵(GaSbN)、磷砷化鋁(AlPAs)、磷銻化鋁(AlPSb)、磷氮化鋁(AlPN)、砷磷化鋁(AlAsN)、銻氮化鋁(AlSbN)、磷砷化銦(InPAs)、磷銻化銦(InPSb)、磷氮化銦(InPN)、砷氮化銦(InAsN)、銻氮化銦(InSbN)、
磷化鋁鎵(AlGaP)、砷化鋁鎵(AlGaAs)、銻化鋁鎵(AlGaSb)、氮化鋁鎵(AlGaN)、砷氮化鋁(AlAsN)、銻氮化鋁(AlSbN)、磷化銦鎵(InGaP)、砷化銦鎵(InGaAs)、銻化銦鎵(InGaSb)、氮化銦鎵(InGaN)、砷氮化銦(InAsN)、銻氮化銦(InSbN)、磷化鋁銦(AlInP)、砷化鋁銦(AlInAs)、銻化鋁銦(AlInSb)、氮化鋁銦(AlInN)、砷氮化鋁(AlAsN)、銻氮化鋁(AlSbN)、磷氮化鋁(AlPN)、磷砷化鎵鋁(GaAlPAs)、磷銻化鎵鋁(GaAlPSb)、磷砷化鎵銦(GaInPAs)、砷化鎵銦鋁(GaInAlAs)、磷氮化鎵鋁(GaAlPN)、砷氮化鎵鋁(GaAlAsN)、銻氮化鎵鋁(GaAlSbN)、磷氮化鎵銦(GaInPN)、砷氮化鎵銦(GaInAsN)、氮化鎵銦鋁(GaInAlN)、銻磷氮化鎵(GaSbPN)、砷磷氮化鎵(GaAsPN)、砷銻氮化鎵(GaAsSbN)、磷銻化鎵銦(GaInPSb)、磷氮化鎵銦(GaInPN)、銻氮化鎵銦(GaInSbN)、磷銻氮化鎵(GaPSbN)、磷砷化銦鋁(InAlPAs)、磷氮化銦鋁(InAlPN)、磷砷氮化銦(InPAsN)、氮銻化銦鋁(InAlSbN)、磷銻氮化銦(InPSbN)、砷銻氮化銦(InAsSbN)以及磷銻化銦鋁(InAlPSb)中的一種以上。
上述14族-16族類化合物可包括：氧化錫(SnO)、硫化錫(SnS)、硒化錫(SnSe)、碲化錫(SnTe)、硫化鉛(PbS)、硒化鉛(PbSe)、碲化鉛(PbTe)、氧化鍺(GeO)、硫化鍺(GeS)、硒化鍺(GeSe)、碲化鍺(GeTe)、硒硫化錫(SnSeS)、硒碲化錫(SnSeTe)、硫碲化錫(SnSTe)、硒硫化鉛(PbSeS)、硒碲化鉛(PbSeTe)、硫碲化鉛(PbSTe)、硫化錫鉛(SnPbS)、硒化錫鉛(SnPbSe)、碲化錫鉛(SnPbTe)、氧硫化錫(SnOS)、氧硒化錫(SnOSe)、氧碲化錫(SnOTe)、氧硫化鍺(GeOS)、氧硒化鍺(GeOSe)、氧碲化鍺(GeOTe)、硫硒化錫鉛(SnPbSSe)、硒碲化錫鉛(SnPbSeTe)以及硫碲化錫鉛(SnPbSTe)中的一種以上。
上述核體10、殼體20、第一穩定層30或第二穩定層40可包括3成分以上。例如，殼體20、第一穩定層30及第二穩定層40可包括3成分以上，但不受此限制。
具體地，上述核體10可包括鎘(Cd)及硒(Se)。上述殼體20、第一穩定層30或第二穩定層40可包括鎘(Cd)、硒(Se)、鋅(Zn)及硫(S)中的一種以上。
上述核體、殼體及穩定層可包括鎘(Cd)。
上述量子點越往中心，其鎘(Cd)或硒(Se)含量(莫耳%)可逐漸增加。
在一具體例中，在上述量子點中，上述核體可包括鎘(Cd)及硒(Se)中的一種以上，上述第一穩定層可包括鎘(Cd)、硒(Se)及鋅(Zn)中的一種以上，上述殼體可包括鎘(Cd)、硒(Se)、鋅(Zn)及硫(S)中的一種以上，上述第二穩定層可包括鎘(Cd)、鋅(Zn)及硫(S)中的一種以上。
在其他具體例中，上述核體可包括鎘(Cd)及硒(Se)中的一種以上，上述第一穩定層可包括鎘(Cd)、硒(Se)、鋅(Zn)及硫(S)中的一種以上，上述殼體可包括鎘(Cd)、硒(Se)、鋅(Zn)及硫(S)中的一種以上，上述第二穩定層可包括鎘(Cd)、硒(Se)、鋅(Zn)及硫(S)中的一種以上。
在上述第一穩定層中，與上述核體的鎘(Cd)或硒(Se)的含量之差為15莫耳%以下，具體地，上述含量之差為13莫耳%以下，更具體地，上述含量之差為11莫耳%以下，與上述殼體的鋅(Zn)的含量之差為15莫耳%以下，具體地，上述含量之差為13莫耳%以下，更具體地，上述含量之差為11莫耳%以下。並且，在上述第二穩定層中，與上述殼體的硫(S)或鋅(Zn)的含量差異為10莫耳%以下，具體地，上述含量之差可以是9莫耳%以下。
在上述第二穩定層中，硫(S)的含量為40莫耳%至50莫耳%，具體地，上述含量可以是40莫耳%至48莫耳%，更具體地，上述含量可以是41莫耳%至46莫耳%。在上述範圍內，量子點具有優秀的變換效率。
在一具體例中，在上述量子點中，例如，量子點100的核體10可包括鎘(Cd)50至60莫耳%，具體為53至57莫耳%，可包括硒(Se)40至50莫耳%，具體為53至57莫耳%。在上述範圍中，量子點在量子效率及500nm至560nm波長上的光學特性優秀。
在其他具體例中，在上述量子點中，例如，量子點100的核體10可包括鎘(Cd)75至85莫耳%，具體為78至82莫耳%，可包括硒(Se)15至25莫耳%，具體為18至22莫耳%。在上述範圍中，量子點在量子效率及560nm至630nm波長上的光學特性優秀。
在一具體例中，第一穩定層30可包括鎘(Cd)45至55莫耳%，具體為48至52莫耳%，可包括硒(Se)18至28莫耳%，具體為21至25莫耳%，可包括鋅(Zn)22至32莫耳%，具體為25至29莫耳%。在上述範圍中，量子點在變換效率及500nm至560nm波長上的光學特性優秀。
在其他具體例中，第一穩定層30可包括鎘(Cd)21至31莫耳%，具體為24至28莫耳%，可包括硒(Se)2至12莫耳%，具體為5至10莫耳%，可包括鋅(Zn)7至17莫耳%，具體為10至14莫耳%，可包括硫(S)49至59莫耳%，具體為52至56莫耳%。在上述範圍中，量子點在變換效率及560nm至630nm波長上的光學特性優秀。
在一具體例中，殼體20可包括鎘(Cd)9至19莫耳%，具體為12至17莫耳%，可包括硒(Se)0.5至10莫耳%，具體為2至6莫耳%，可包括鋅(Zn)32至42莫耳%，具體為35至39莫耳%，可包括硫(S)39至49莫
耳%，具體為42至46莫耳%。在上述範圍內，量子點在變換效率及500nm至560nm波長上的光學特性優秀。
在其他具體例中，殼體20可包括鎘(Cd)21至31莫耳%，具體為24至28莫耳%，可包括硒(Se)0.5至8莫耳%，具體為0.5至4莫耳%，可包括鋅(Zn)11至21莫耳%，具體為14至19莫耳%，可包括硫(S)51至61莫耳%，具體為53至58莫耳%。在上述範圍內，量子點在變換效率及560nm至630nm波長上的光學特性優秀。
在一具體例中，第二穩定層40可包括鎘(Cd)7至17莫耳%，具體為10至14莫耳%，可包括鋅(Zn)39至49莫耳%，具體為42至46莫耳%，可包括硫(S)39至49莫耳%，具體為42至46莫耳%。在上述範圍中，量子點在穩定指數、量子效率、變換效率及500nm至560nm波長上的光學特性優秀。
在其他具體例中，第二穩定層40可包括鎘(Cd)26至36莫耳%，具體為29至33莫耳%，可包括硒(Se)0.1至5莫耳%，具體為0.1至3莫耳%，可包括鋅(Zn)20至30莫耳%，具體為23至27莫耳%，可包括硫(S)38至48莫耳%，具體為41至45莫耳%。在上述範圍中，量子點在穩定指數、量子效率、變換效率及560nm至630nm波長上的光學特性優秀。
量子點100在最外廓還可進一步包括配體層50。在第1圖中，配體層50以配體與第二穩定層相結合的形態示出，但上述配體層50可表示配體所占空間形成的層。
在一具體例中，上述配體層50包括脂溶性配體，上述脂溶性配體可包括：三正辛基氧化磷(tri-n-octylphosphine oxide)、癸胺(decylamine)、二癸胺(didecylamine)、三癸胺(tridecylamine)、四癸胺(tetradecylamine)、五癸胺(pentadecylamine)、六癸胺(hexadecylamine)、十八胺(octadecylamine)、
十一胺(undecylamine)、雙十八烷基胺(dioctadecylamine)、N,N-二甲基癸胺(N,N-dimethyldecylamine)、N,N-二甲基十二烷基胺(N,N-dimethyldodecylamine)、N,N-二甲基十六烷基胺(N,N-dimethylhexadecylamine)、N,N-二甲基十四烷基胺(N,N-dimethyltetradecylamine)、N,N-二甲基三癸胺(N,N-dimethyltridecylamine)、N,N-二甲基十一胺(N,N-dimethylundecylamine)、N-癸胺(N-decylamine)、N-甲基-1-十八胺(N-methyloctadecylamine)、雙十二烷基胺(didodecylamine)、三-十二烷基胺(tridodecylamine)、環十二胺(cyclododecylamine)、N-十二烷基甲胺(N-methyldodecylamine)、三辛胺(trioctylamine)、月桂酸(lauric acid)、棕櫚酸(palmitic acid)、油酸(oleic acid)、硬脂酸(stearic acid)、肉豆蔻酸(myristic acid)、反油酸(elaidic acid)、花生酸(eicosanoic acid)、二十一烷酸(heneicosanoic acid)、二十三碳酸(tricosanoic acid)、二十二烷酸(docosanoic acid)、二十四烷酸(tetracosanoic acid)、蠟酸(hexacosanoic acid)、二十七碳酸(heptacosanoic acid)、二十八酸(octacosanoic acid)以及順式-13-二十二碳烯酸(cis-13-docosenoic acid)中的一種以上。
例如，量子點可包括三正辛基膦(tri-n-octylphosphine)作為脂溶性配體。在量子點100為包含脂溶性配體的情況下，在有機溶劑中具有穩定的效果。
在其他具體例中，上述配體50包括水溶性配體，上述水溶性配體可包括：二氧化矽、聚乙二醇(polyethylene glycol)、巰基丙酸(MPA)、半胱胺(cysteamine)、巰基乙酸(mercapto-acetic acid)、巰基十一醇(mercapto-undecanol)、2-硫基乙醇(2-mercapto-ethanol)、1-硫代甘油(1-thio glycerol)、去氧核糖核酸(DNA)、巰基乙酸(mercapto acetic acid)、巰基十一烷酸(mercapto-undecanoic acid)、1-巰基-6-苯-己烷(1-mercapto-6-phenyl-hexane)、1,16-二巰基-十六烷(1,16-dimecapto-hexadecane)、
18-巰基-十八烷基胺(18-mercapto-octadecyl amine)、三正辛基膦(tri-octyl phosphine)、6-硫基-己烷(6-mercapto-hexane)、6-硫基-己酸(6-mercapto-hexanoic acid)、16-硫基-十六烷酸(16-mercapto-hexadecanoic acid)、18-硫基-十八胺(18-mercapto-octadecyl amine)、6-硫基-己胺(6-mercapto-hexyl amine)或8-羥基-辛硫醇(8-hydroxy-octylthiol)、1-硫代-甘油(1-thio-glycerol)、硫基乙酸(mercapto-acetic acid)、硫基-十一烷酸(mercapto-undecanoic acid)、異羥肟酸(hydroxamate)、羥肟酸的衍生物和乙二胺(ethylene diaminie)中的一種以上。
例如，量子點可包括巰基丙酸(MPA)作為水溶性配體。在量子點100包含水溶性配體的情況下，具有可使量子點分散于水溶性溶劑的有利點。
上述配體層50的厚度可以是0.1nm至50nm，具體地，上述厚度可以是0.1nm至20nm，更具體地，上述厚度可以是0.1nm至10nm。在上述範圍中，量子點具有隨配體的物性得到表現並具有優秀的分散力的優點。
量子點100的量子效率可以是80%以上，具體地，上述量子效率可以是85%以上，更具體地，上述量子效率可以是90%以上。在上述範圍中，上述量子點具有優秀的光學特性。根據本發明的量子點，不僅在合成之後的量子效率高，而且如上所述，由於穩定指數高，因此，在合成後，即便經過一定時間，量子效率也不會減少，可長時間保持上述量子效率。
上述量子點100的穩定指數為90%以上，具體地，上述穩定指數為95%以上，更具體地，上述穩定指數為98%以上。在上述範圍內，量子點具有優秀的可靠性、優秀的量子效率持續性的優點。
上述穩定指數是表示一定時間以上在量子點表面或內部發生缺點(defect)或裂縫(crack)的程度的指數，穩定指數越高，量子點越可以無缺
點(defect)或裂縫(crack)地穩定存在。在量子點中，當發生缺點(defect)或裂縫(crack)時，量子效率急劇下降。因此，穩定指數高的量子點，不僅具有優秀的可靠性，還意味著量子效率持續高。
在這裡，穩定指數可針對包含脂溶性配體的量子點與包含水溶性配體的量子點分別採用不同的方法進行測定。
例如，對於包含脂溶性配體的量子點，在完成量子點合成後，將量子點與溶劑(核酸：甲苯=1：1)進行混合，接著進行離心分離並沉澱，向所沉澱的上述量子點添加丙酮，藉由離心分離來純化，反復3次，最終純化的量子點粉體以0.1mg/ml濃度溶解於甲苯溶液，存放於螢光燈下和室溫狀態，測定量子效率50天，借助下式2來算出上述穩定指數。
[式2]穩定指數(%)=(50天量子效率)/(0天量子效率)×100
在上述式2中，0天量子效率表示純化即後的量子效率，50天量子效率表示純化後在甲苯溶液中以室溫條件存放50天后的量子效率
並且，對於包含水溶性配體的量子點，採用氯仿進行3次離心分離，以藉由篩檢程式去除預配體的方法進行純化後，將上述量子點在95℃的水溫中水浴2小時，借助下式3來算出上述穩定指數。
[式3]穩定指數(%)=(2小時水浴後的量子效率)/(水浴前的量子效率)×100
上述量子點的半寬度可以是40nm以下，具體地，上述半寬度可以是38nm以下，更具體地，上述半寬度可以是35nm以下。在上述範圍中，量子點具有色彩表現良好的優點。
量子點製備方法
本發明的另一觀點涉及量子點製備方法。
根據一個具體例，上述量子點製備方法可包括：形成核體的步驟；在上述核體之上形成第一穩定層的步驟；在上述第一穩定層之上形成殼體的步驟；在上述殼體之上形成第二穩定層的步驟，借助下式1的變換效率可以是100%以上，具體地，上述變換效率可以是105%以上，更具體地，上述變換效率可以是110%以上。
[式1]變換效率(%)=(Cw/Cf)×100
(在上述式1中，Cw及Cf為在將最外廓的脂溶性配體置換為水溶性配體的情況下，在最外廓包含水溶性配體的量子點的量子效率(Cw)及在最外廓包含脂溶性配體的量子點的量子效率(Cf))。
上述水溶性配體可包括：二氧化矽、聚乙二醇(polyethylene
glycol)、巰基丙酸(MPA)、半胱胺(cysteamine)、巰基乙酸(mercapto-acetic acid)、巰基十一醇(mercapto-undecanol)、2-硫基乙醇(2-mercapto-ethanol)、1-硫代甘油(1-thio glycerol)、去氧核糖核酸(DNA)、巰基乙酸(mercapto acetic acid)、巰基十一烷酸(mercapto-undecanoic acid)、1-巰基-6-苯-己烷(1-mercapto-6-phenyl-hexane)、1,16-二巰基-十六烷(1,16-dimecapto-hexadecane)、18-巰基-十八烷基胺(18-mercapto-octadecyl amine)、三正辛基膦(tri-octyl phosphine)、6-硫基-己烷(6-mercapto-hexane)、6-硫基-己酸(6-mercapto-hexanoic acid)、16-硫基-十六烷酸(16-mercapto-hexadecanoic acid)、18-硫基-十八胺(18-mercapto-octadecyl amine)、6-硫基-己胺(6-mercapto-hexyl amine)或8-羥基-辛硫醇(8-hydroxy-octylthiol)、1-硫代-甘油(1-thio-glycerol)、硫基乙酸(mercapto-acetic acid)、硫基-十一烷酸(mercapto-undecanoic acid)、異羥肟
酸(hydroxamate)、羥肟酸的衍生物和乙二胺(ethylene diaminie)中的一種以上。例如，上述水溶性配體可包括巰基丙酸(MPA)。
根據上述量子點製備方法，能夠在形成上述核體的步驟之後、在形成上述第一穩定層的步驟之後以及在形成上述殼體的步驟之後，無純化製程。
根據上述量子點製備方法，形成上述第一穩定層的步驟、形成上述殼體的步驟以及形成上述第二穩定層的步驟可採用向包含有各步驟的反應物的反應槽中投入在上一個步驟中生成的生成物的方式。
下面，將對量子點製備方法的各步驟進行詳細說明。
形成上述核體的步驟可以是將包含核體前驅物質、核體用配體及緩衝劑的第一混合物進行加熱1分鐘至10分鐘，具體地，加熱1分鐘至5分鐘，從而形成核體-配體粒子的步驟。
上述核體前驅物質可包括正離子核體前驅物質及負離子核體前驅物質。上述正離子核體前驅物質可包括12族元素及13族元素中的一種以上，上述負離子核體前驅物質可包括15族元素及16族元素中的一種以上。
例如，上述正離子核體前驅物質可包括鋅(Zn)、鎘(Cd)及銦(In)中的一種以上，上述負離子核體前驅物質可包括硫(S)、硒(Se)、碲(Te)及磷(P)中的一種以上。例如，上述核體前驅物質可包括鎘(Cd)及硒(Se)中的一種以上。
上述加熱溫度可以是250℃至350℃，具體地，可以是270℃至340℃，更具體地，可以是300℃至340℃。在上述範圍中，核體收率增加，未反應的前驅物質的量減少。
上述核心配體可包括：辛硫醇(octanethiol)、癸硫醇(decanethiol)、十二硫醇(dodecanethiol)、月桂酸(lauric acid)、棕櫚酸(palmitic acid)、油酸(oleic acid)、三正辛基氧化磷(tri-n-octylphosphine oxide)、三正辛基膦(tri-n-octylphosphine)、辛胺(octylamine)、癸胺(decylamine)、二癸胺(didecylamine)、十三烷胺(tridecylamine)、十四胺(tetradecylamine)、十五胺(pentadecylamine)、十六胺(hexadecylamine)、十八烷基胺(octadecylamine)和十二胺(dodecylamine)中的一種以上。例如，核心配體可以是油酸(oleic acid)或三正辛基膦(tri-n-octylphosphine)。
上述緩衝劑可包括：1-十八烯(1-octadecene)、1-十九碳烯(1-nonadecene)、順式-2-甲基-7-十八烯(cis-2-methyl-7-octadecene)、1-十七碳烯(1-heptadecene)、1-十六碳烯(1-hexadecene)、1-十七烯(1-pentadecene)、1-十四碳烯(1-tetradecene)、1-十三烯(1-tridecene)、1-十一烯(1-undecene)、1-十二烯(1-dodecene)以及1-癸烯(1-decene)中的一種以上。例如，1-十八烯(1-octadecene)可以用作為緩衝劑。
在形成上述第一穩定層的步驟中，對包含第一穩定層前驅物質、第一穩定層用配體的反應槽進行1分鐘至20分鐘的加熱，具體地，加熱5分鐘至15分鐘，投入在上述步驟中所製備的核體-配體粒子，形成核體-第一穩定層-配體粒子。
上述第一穩定層前驅物質可包括12族元素、13族元素、15族元素及16族元素中的一種以上。具體地，第一穩定層前驅物質可包括鋅(Zn)、鎘(Cd)、銦(In)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)及磷(P)中的一種以上。
例如，上述第一穩定層前驅物質可包括鎘(Cd)、硒(Se)及硫(S)中的一種以上。
上述加熱溫度可以是250℃至350℃，具體地，可以是270℃至330℃，更具體地，可以是270℃至310℃。在上述範圍中，第一穩定層的收率增加，未反應的前驅物質的量減少。
上述第一穩定層用配體可包括辛硫醇(octanethiol)、癸硫醇(decanethiol)、十二硫醇(dodecanethiol)、月桂酸(lauric acid)、棕櫚酸(palmitic acid)、油酸(oleic acid)、三正辛基氧化磷(tri-n-octylphosphine oxide)、三正辛基膦(tri-n-octylphosphine)、辛胺(octylamine)、癸胺(decylamine)、二癸胺(didecylamine)、十三烷胺(tridecylamine)、十四胺(tetradecylamine)、十五胺(pentadecylamine)、十六胺(hexadecylamine)、十八烷基胺(octadecylamine)和十二胺(dodecylamine)中的一種以上。例如，第一穩定層用配體可使用十二硫醇(dodecanethiol)。
在形成上述殼體的步驟中，對包含殼體前驅物質、殼體用配體的反應槽進行加熱5分鐘至40分鐘，具體地，加熱15分鐘至30分鐘，投入在上述步驟中所製備的核體-第一穩定層-配體粒子，可形成核體-第一穩定層-殼體-配體粒子。
上述殼體前驅物質可包括12族元素、13族元素、15族元素及16族元素中的一種以上。具體地，殼體前驅物質可包括鋅(Zn)、鎘(Cd)、銦(In)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)及磷(P)中的一種以上。例如，殼體前驅物質可包括鎘(Cd)、硒(Se)、鋅(Zn)及硫(S)中的一種以上。
上述加熱溫度可以是250℃至350℃，具體地，可以是270℃至330℃，更具體地，可以是270℃至310℃。在上述範圍中，殼體的收率增加，未反應的前驅物質的量減少。
上述殼體用配體可包括：辛硫醇(octanethiol)、癸硫醇(decanethiol)、十二硫醇(dodecanethiol)、月桂酸(lauric acid)、棕櫚酸(palmitic
acid)、油酸(oleic acid)、三正辛基氧化磷(tri-n-octylphosphine oxide)、三正辛基膦(tri-n-octylphosphine)、辛胺(octylamine)、癸胺(decylamine)、二癸胺(didecylamine)、十三烷胺(tridecylamine)、十四胺(tetradecylamine)、十五胺(pentadecylamine)、十六胺(hexadecylamine)、十八烷基胺(octadecylamine)和十二胺(dodecylamine)中的一種以上。例如，殼體用配體可使用三正辛基膦(tri-n-octylphosphine)。
在形成上述第二穩定層的步驟中，對包含第二穩定層前驅物質、第二穩定層用配體的反應槽進行加熱10分鐘至60分鐘，具體地，加熱20分鐘至40分鐘，投入在上述步驟中所製備的核體-第一穩定層-殼體-配體粒子，形成核體-第一穩定層-殼體-第二穩定層-配體粒子。
上述第二穩定層前驅物質可包括12族元素、13族元素、15族元素及16族元素中的一種以上。具體地，第二穩定層前驅物質可包括鋅(Zn)、鎘(Cd)、銦(In)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)及磷(P)中的一種以上。
例如，上述第二穩定層前驅物質可包括鎘(Cd)、硒(Se)及硫(S)中的一種以上。
上述加熱溫度可以是250℃至350℃，具體地，可以是270℃至330℃，更具體地，可以是270℃至310℃。在上述範圍中，第二穩定層的收率增加，未反應的前驅物質的量減少。
上述第二穩定層用配體可包括：辛硫醇(octanethiol)、癸硫醇(decanethiol)、十二硫醇(dodecanethiol)、月桂酸(lauric acid)、棕櫚酸(palmitic acid)、油酸(oleic acid)、三正辛基氧化磷(tri-n-octylphosphine oxide)、三正辛基膦(tri-n-octylphosphine)、辛胺(octylamine)、癸胺(decylamine)、二癸胺(didecylamine)、十三烷胺(tridecylamine)、十四胺(tetradecylamine)、十五胺(pentadecylamine)、十六胺(hexadecylamine)、十八烷基胺(octadecylamine)
和十二胺(dodecylamine)中的一種以上。例如，第二穩定層用配體可使用十二硫醇(dodecanethiol)。
根據其他具體例，上述量子點製備方法還可包括將上述量子點最外廓的脂溶性配體置換為水溶性配體的步驟。
在將上述量子點的脂溶性配體置換為水溶性配體的步驟中，向包含水溶性配體前驅物質的反應槽中，可投入在上述步驟中所製備的核體-第一穩定層-殼體-第二穩定層-配體(脂溶性)粒子。
根據上述量子點製備方法，上述量子點的穩定指數可以是90%以上，具體地，上述穩定指數可以是95%以上，更具體地，上述穩定指數可以是98%以上。
上述穩定指數與在作為上述本發明的一個觀點的量子點中所說明的實質上相同。
上述量子點製備方法還可包括純化步驟。上述純化步驟可包括在非極性溶劑內沉澱上述量子點，並將上述量子點進行離心分離的步驟。本發明的特徵在於，僅包括在形成量子點後最終純化的步驟，在量子點合成過程中不包括純化步驟。藉由最小限度地採用純化步驟，可以提高量子點合成收率，防止量子點的穩定性低下。
上述量子點製備方法的各步驟可以在非活性氣體氛圍中執行。上述非活性氣體只要是屬於18族的氣體，不受限制。上述非活性氣體例如可包括：氬、氖、氦、氪、氙及氡中的一種以上。
下面，將藉由本發明的較佳實施例對本發明的構成及作用做進一步詳細的說明。但是，這僅為本發明的較佳示例，且不得以任何含義借此來限制本發明。
在這裡所記載的內容，只要是本發明所屬領域的熟練的從業人員，就足以能夠進行技術性類推，因此，省略相關說明。
實施例
實施例1
在三口燒瓶中混合Zn(Ac)1g、CdO 0.441g、Oleic Acid 20mL、Octadecene 75mL，在150℃溫度中，以氮氛圍去除水分1小時，再次升溫至300℃後，注入TOP 1ml和Se 0.045g，加熱3分鐘，形成核體。
接著，添加十二硫醇(dodecanethiol)0.5ml，反應10分鐘，形成3種以上的合金形態的第一穩定層，將包含有TOP 1ml和Se 0.025g的溶液投入到上述三口燒瓶的反應容器，反應20分鐘，形成殼體(shell)。
在形成殼體(shell)後，在其他反應容器中，以300℃的溫度使Zn(Ac)1g、CdO 0.21g、Oleic Acid(10mL)、Octadecene(35mL)發生反應，準備第二穩定層材料，其中，注入5ml，並反應30分鐘，注入十二硫醇(dodecanethiol)0.5ml後反應20分鐘，最終形成第二穩定層，以乙醇和甲苯混合溶液(mixture)純化後，溶解分散於有機溶劑中，形成核體-第一穩定層-殼體-第二穩定層-配體(脂溶性)量子點。
測定上述核體-第一穩定層-殼體-第二穩定層-配體(脂溶性)量子點的穩定指數及量子效率，並示於下表1。
接著，在包含有巰基丙酸(MPA)的反應槽中，投入所製備的上述核體-第一穩定層-殼體-第二穩定層粒子，在60℃溫度下反應60分鐘，形成核體-第一穩定層-殼體-第二穩定層-水溶性配體量子點。
測定上述核體-第一穩定層-殼體-第二穩定層-水溶性配體量子點的穩定指數及量子效率，計算變換效率並示於下表1。
上述量子點的核體的含量為鎘(Cd)55莫耳%、硒45莫耳%；上述第一穩定層的含量為鎘(Cd)50莫耳%、硒23莫耳%、鋅27莫耳%；上述殼體的含量為鎘(Cd)14.5莫耳%、硒4莫耳%、鋅37莫耳%、硫44.5莫耳%；上述第二穩定層的含量為鎘(Cd)12莫耳%、鋅44莫耳%、硫44莫耳%。上述核體的粒徑為2.5nm，第一穩定層、殼體及第二穩定層各自的厚度為0.45nm、2.9nm、0.4nm。水溶性配體層的厚度為0.4nm。
上述量子點各層的含量(莫耳%)及厚度採用Time Of Flight-Medium Energy Ion Scattering Spectroscopy：MEIS-K120 SURFACE ANALYSIS SYSTEM(製造商：K-MAC)測定，量子效率特性採用QE-SERIES QUANTUM EFFICIENCY MEASUREMENT SYSTEM(製造商：Otsuka Electronics)測定，尺寸採用OXFORD Instruments公司的TEM測定。
實施例2
在三口燒瓶中混合Zn(Ac)2g、CdO 0.2g、Oleic Acid 20mL、Octadecene 75mL，在150℃溫度中，以氮氛圍去除水分1小時，再次升溫至310℃後，注入TOP 1ml和Se 0.045g、十二硫醇(dodecanethiol)0.5ml，加熱10分鐘，形成核體。
接著，注入TOP 1ml、S 0.2g並反應5分鐘，形成3種以上的alloy形態的第一穩定層，將包含有十二硫醇(dodecanethiol)0.5ml的溶液投入到上述三口燒瓶，反應20分鐘，形成殼體(shell)。
在形成殼體(shell)後，在其他反應容器中，以300℃的溫度使Zn(Ac)1g、CdO 0.21g、Oleic Acid 10mL、Octadecene 35mL發生反應，準備第二穩定層材料，其中，注入5ml，並反應30分鐘，注入十二硫醇(dodecanethiol)0.5ml後反應20分鐘，最終形成第二穩定層，以乙醇和甲苯混合溶液(mixture)
純化後，溶解分散於有機溶劑中，形成核體-第一穩定層-殼體-第二穩定層-配體(脂溶性)量子點。
測定上述核體-第一穩定層-殼體-第二穩定層-配體(脂溶性)量子點的穩定指數及量子效率，並示於下表1。
接著，在包含有巰基丙酸(MPA)的反應槽中，投入所製備的上述核體-第一穩定層-殼體-第二穩定層粒子，在60℃溫度下反應60分鐘，形成核體-第一穩定層-殼體-第二穩定層-水溶性配體量子點。
測定上述核體-第一穩定層-殼體-第二穩定層-水溶性配體量子點的穩定指數及量子效率，計算變換效率並示於下表1。
量子點的核體的含量(莫耳%)為鎘(Cd)80莫耳%、硒20莫耳%；第一穩定層的含量為鎘(Cd)26.5莫耳%、硒(Se)7.5莫耳%、鋅(Zn)12莫耳%、硫(S)54莫耳%；殼體的含量為鎘(Cd)26莫耳%、硒(Se)2莫耳%、鋅(Zn)16.3莫耳%、硫(S)55.7莫耳%；第二穩定層的含量為鎘(Cd)31莫耳%、硒(Se)1莫耳%、鋅(Zn)25莫耳%、硫(S)43莫耳%；上述核體的粒徑為4nm；第一穩定層、殼體及第二穩定層各自的厚度分別為0.5nm、0.75nm、0.75nm；水溶性配體層的厚度為0.4nm。穩定指數、量子效率及變換效率等採用與實施例1相同的方法進行測定並示於下表1。
比較例1
不形成第一穩定層及第二穩定層，除了按照以下方式調節核體與殼體的含量之外，採用與實施例1相同的方法合成量子點，測定核體-殼體-配體(脂溶性)量子點及核體-殼體-水溶性配體量子點的穩定指數、量子效率及變換效率，並示於下表1。
上述量子點的核體的含量為鎘(Cd)20莫耳%、硒13莫耳%、鋅50莫耳%、硫17莫耳%；上述殼體的含量為硒5莫耳%、鋅41莫耳%、硫54莫耳%。上述核體的粒徑為5.8nm，殼體的厚度為2.4nm。水溶性配體層的厚度為0.4nm。
比較例2
除了不形成第一穩定層之外，採用與實施例1相同的方法合成量子點，測定核體-殼體-第二穩定層-配體(脂溶性)量子點及核體-殼體-第二穩定層-水溶性配體量子點的穩定指數、量子效率及變換效率，並示於下表1。
上述量子點的核體的含量為鎘(Cd)42莫耳%、硒34莫耳%、鋅12莫耳%、硫12莫耳%；上述殼體的含量為鎘(Cd)13莫耳%、硒7.5莫耳%、鋅41莫耳%、硫38.5莫耳%；上述第二穩定層的含量為鎘(Cd)47莫耳%、鋅46莫耳%、硫7莫耳%。上述核體的粒徑為1.8nm，殼體及第二穩定層各自的厚度為2.1nm、0.55nm。水溶性配體層的厚度為0.4nm。
比較例3
除了不形成第一穩定層之外，採用與實施例2相同的方法合成量子點，測定核體-第一穩定層-殼體-配體(脂溶性)量子點及核體-第一穩定層-殼體-水溶性配體量子點的穩定指數、量子效率及變換效率，並示於下表1。
上述量子點的核體的含量為鎘(Cd)62莫耳%、硒38莫耳%；上述殼體的含量為鎘(Cd)48莫耳%、硒12莫耳%、鋅12莫耳%、硫28莫耳%；上述第二穩定層的含量為鎘(Cd)10莫耳%、硒10莫耳%、鋅33莫耳%、硫47莫耳%。上述核體的粒徑為2.3nm，殼體及第二穩定層各自的厚度為2.5nm、0.5nm。水溶性配體層的厚度為0.4nm。
如上述表1所示，根據在核體、殼體上包括第一穩定層及第二穩定層的本發明的量子點，其不僅具有優秀的量子效率，還具有優秀的穩定指數及變換效率。相反地，在第一穩定層及第二穩定層中不包含任何一種的比較例1至3，其量子效率、穩定指數及變換效率則全部顯著低下。
物性評估方法
(1)核體、殼體、穩定層及配體層的成分及含量分析：使用QE-SERIES QUANTUM EFFICIENCY MEASUREMENT SYSTEM(Otsuka Electronics)測定量子效率，以MEIS-K120 SURFACE ANALYSIS SYSTEM(TOF-MEIS：K-MAC)，藉由配體成分比分析TEM進行SIZE分析。
(2)量子效率：QE-SERIES QUANTUM EFFICIENCY MEASUREMENT SYSTEM(Otsuka Electronics)：使用Rate of the numberof fluorescence photons to the number of absorbed photons測定量子效率。
(3)變換效率：在將最外廓的脂溶性配體置換為水溶性配體的情況下，借助下式1來算出變換效率。
[式1]變換效率(%)=(Cw/Cf)×100
(在上述式1中，Cw為在最外廓包含水溶性配體的量子點的量子效率，Cf為在最外廓包含脂溶性配體的量子點的量子效率)。
(4)穩定指數
1)包含脂溶性配體的量子點：合成量子點後，將量子點與溶劑(核酸：甲苯=1：1)進行混合，離心分離並沉澱，向所沉澱的上述量子點中添加丙酮進行離心分離，反復三次這種純化步驟，將最終純化的量子點粉體以0.1mg/ml的濃度溶解於甲苯溶液，在螢光燈和室溫狀態下進行保存，測定量子效率50天，借助下式2進行計算，並記載於上述表1。對於根據實施例1及比較例1的包含脂溶性配體的量子點的時間的相對量子效率(0天相對量子效率100%為基準)的變化，在第2圖中以圖表示出。
[式2]穩定指數(%)=(50天量子效率)/(0天量子效率)×100
(在上述式2中，0天量子效率表示剛剛純化後的量子效率，50天量子效率表示純化後在甲苯溶液中室溫保存50天后對於0天量子效率的量子效率)
2)包含水溶性配體的量子點：合成量子點後，以氯仿進行3次離心分離，以藉由篩檢程式去除預配體的方法進行純化後，將上述量子點在95℃水中進行2小時的水浴，借助下式3進行計算，記載於上述表1。對於根據實施例1及比較例1的包含水溶性配體的量子點的時間的量子效率的變化(水浴前的量子效率100%為基準)，在第3圖中以圖表示出。
[式3]穩定指數(%)=(2小時水浴後的量子效率)/(水浴前的量子效率)×100
在此公開了示例實施例儘管採用了特定用語，但是它們僅以一般和描述性意義使用和解釋，而不是為了限制的目的。在一些情況下，除非另有
明確說明，在提交本申請時對於本領域普通技術人員可顯而易見的單獨使用或與特徵、特性和/或元件，或結合特定實施例描述的特徵、特性和/或元件。因此，本領域技術人員將理解，在不脫離如所附申請專利範圍中闡述的本發明的精神和範圍的情況下，可以進行形式和細節上的各種改變。
Claims (31)
- 一種量子點，其包括具有兩層穩定層的核-殼結構，其在將最外廓的脂溶性配體置換為水溶性配體的情況下，該量子點借助下式1的變換效率為100%以上：[式1]變換效率(%)=(Cw/Cf)×100在上述式1中，Cw為在最外廓包含水溶性配體的量子點的量子效率，Cf為在最外廓包含脂溶性配體的量子點的量子效率，其中該兩層穩定層包括：一第一穩定層，位於該核體與該殼體之間，其為該核體與該殼體之間的唯一層；以及一第二穩定層，且該第一穩定層包括3成分以上。
- 如申請專利範圍第1項所述的量子點，其中該第二穩定層，位於該殼體之上。
- 如申請專利範圍第1項所述的量子點，其中，該殼體及該第二穩定層各包括3成分以上。
- 如申請專利範圍第2項所述的量子點，其中，該第一穩定層包括一第一成分，該第一成分在該穩定層中的含量與其在該核體的含量相差15莫耳%以下，並包括一第二成分，該第二成分在該第一穩定層中的含量與其在該殼體的含量相差15莫耳%以下。
- 如申請專利範圍第2項所述的量子點，其中，該第二穩定層包括一第三成分，該第三成分在該第二穩定層中的含量與其在與該殼體的含量相差10莫耳%以下。
- 如申請專利範圍第2項所述的量子點，其中，在該第二穩定層中，12族元素與16族元素的莫耳比為4：6至6：4。
- 如申請專利範圍第1項所述的量子點，其中，該核體的直徑為1nm至6nm。
- 如申請專利範圍第1項所述的量子點，其中，該殼體的厚度為0.5nm至10nm。
- 如申請專利範圍第2項所述的量子點，其中，該第一穩定層或該第二穩定層的厚度為0.3nm至2nm。
- 如申請專利範圍第1項所述的量子點，其中，該量子點其平均直徑為6nm至30nm。
- 如申請專利範圍第1項所述的量子點，其中，該量子點其量子效率為80%以上。
- 如申請專利範圍第1項所述的量子點，其中，包含該脂溶性配體之該量子點其以式2算出的穩定指數為90%以上，包含該水溶性配體之該量子點其以式3算出的穩定指數為90%以上：[式2]穩定指數(%)=(50天量子效率)/(0天量子效率)×100 [式3]穩定指數(%)=(2小時水浴後的量子效率)/(水浴前的量子效率)×100。
- 如申請專利範圍第1項所述的量子點，其中，該量子點的半寬度為40nm以下。
- 如申請專利範圍第2項所述的量子點，其中，該核體、該殼體、該第一穩定層或該第二穩定層包括12族-16族類化合物、13族-15族類化合物及14族-16族類化合物中的一種以上。
- 如申請專利範圍第14項所述的量子點，其中，該12族-16族類化合物包括：硫化鎘(CdS)、硒化鎘(CdSe)、碲化鎘(CdTe)、硫化鋅(ZnS)、硒化鋅(ZnSe)、碲化鋅(ZnTe)、硫化汞(HgS)、硒化汞(HgSe)、碲化汞(HgTe)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎘(CdO)、氧化汞(HgO)、硒硫化鎘(CdSeS)、硒碲化鎘(CdSeTe)、硫碲化鎘(CdSTe)、硫化鎘鋅(CdZnS)、硒化鎘鋅(CdZnSe)、硫硒化鎘(CdSSe)、碲化鎘鋅(CdZnTe)、硫化鎘汞(CdHgS)、硒化鎘汞(CdHgSe)、碲化鎘汞(CdHgTe)、硒硫化鋅(ZnSeS)、硒碲化鋅(ZnSeTe)、硫碲化鋅(ZnSTe)、碲硫化汞(HgSeS)、硒碲化汞(HgSeTe)、硫碲化汞(HgSTe)、硫化汞鋅(HgZnS)、硒化汞鋅(HgZnSe)、氧化鎘鋅(CdZnO)、氧化鎘汞(CdHgO)、氧化鋅汞(ZnHgO)、硒酸鋅(ZnSeO)、碲酸鋅(ZnTeO)、硫酸鋅(ZnSO)、硒酸鎘(CdSeO)、碲酸鎘(CdTeO)、硫酸鎘(CdSO)、硒酸汞(HgSeO)、碲酸汞(HgTeO)、硫酸汞(HgSO)、硒硫化鎘鋅(CdZnSeS)、硒碲化鎘鋅(CdZnSeTe)、硫碲化鎘鋅(CdZnSTe)、硒硫化鎘汞(CdHgSeS)、硒碲化鎘汞(CdHgSeTe)、硫碲化鎘汞(CdHgSTe)、硒硫化汞鋅(HgZnSeS)、硒碲化汞鋅(HgZnSeTe)、硫碲化汞鋅(HgZnSTe)、硒酸鎘鋅(CdZnSeO)、碲酸鎘鋅(CdZnTeO)、硫酸鎘鋅(CdZnSO)、硒酸鎘汞(CdHgSeO)、碲酸鎘汞(CdHgTeO)、 硫酸鎘汞(CdHgSO)、硒酸鋅汞(ZnHgSeO)、碲酸鋅汞(ZnHgTeO)以及硫酸鋅汞(ZnHgSO)中的一種以上。
- 如申請專利範圍第14項所述的量子點，其中，該13族-15族類化合物包括：磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)、銻化鎵(GaSb)、氮化鎵(GaN)、磷化鋁(AlP)、砷化鋁(AlAs)、銻化鋁(AlSb)、氮化鋁(AlN)、磷化銦(InP)、砷化銦(InAs)、銻化銦(InSb)、氮化銦(InN)、磷砷化鎵(GaPAs)、磷銻化鎵(GaPSb)、磷氮化鎵(GaPN)、砷氮化鎵(GaAsN)、銻氮化鎵(GaSbN)、磷砷化鋁(AlPAs)、磷銻化鋁(AlPSb)、磷氮化鋁(AlPN)、砷磷化鋁(AlAsN)、銻氮化鋁(AlSbN)、磷砷化銦(InPAs)、磷銻化銦(InPSb)、磷氮化銦(InPN)、砷氮化銦(InAsN)、銻氮化銦(InSbN)、磷化鋁鎵(AlGaP)、砷化鋁鎵(AlGaAs)、銻化鋁鎵(AlGaSb)、氮化鋁鎵(AlGaN)、砷氮化鋁(AlAsN)、銻氮化鋁(AlSbN)、磷化銦鎵(InGaP)、砷化銦鎵(InGaAs)、銻化銦鎵(InGaSb)、氮化銦鎵(InGaN)、砷氮化銦(InAsN)、銻氮化銦(InSbN)、磷化鋁銦(AlInP)、砷化鋁銦(AlInAs)、銻化鋁銦(AlInSb)、氮化鋁銦(AlInN)、砷氮化鋁(AlAsN)、銻氮化鋁(AlSbN)、磷氮化鋁(AlPN)、磷砷化鎵鋁(GaAlPAs)、磷銻化鎵鋁(GaAlPSb)、磷砷化鎵銦(GaInPAs)、砷化鎵銦鋁(GaInAlAs)、磷氮化鎵鋁(GaAlPN)、砷氮化鎵鋁(GaAlAsN)、銻氮化鎵鋁(GaAlSbN)、磷氮化鎵銦(GaInPN)、砷氮化鎵銦(GaInAsN)、氮化鎵銦鋁(GaInAlN)、銻磷氮化鎵(GaSbPN)、砷磷氮化鎵(GaAsPN)、砷銻氮化鎵(GaAsSbN)、磷銻化鎵銦(GaInPSb)、磷氮化鎵銦(GaInPN)、銻氮化鎵銦(GaInSbN)、磷銻氮化鎵(GaPSbN)、磷砷化銦鋁(InAlPAs)、磷氮化銦鋁(InAlPN)、磷砷氮化銦(InPAsN)、 氮銻化銦鋁(InAlSbN)、磷銻氮化銦(InPSbN)、砷銻氮化銦(InAsSbN)以及磷銻化銦鋁(InAlPSb)中的一種以上。
- 如申請專利範圍第14項所述的量子點，其中，該14族-16族類化合物包括：氧化錫(SnO)、硫化錫(SnS)、硒化錫(SnSe)、碲化錫(SnTe)、硫化鉛(PbS)、硒化鉛(PbSe)、碲化鉛(PbTe)、氧化鍺(GeO)、硫化鍺(GeS)、硒化鍺(GeSe)、碲化鍺(GeTe)、硒硫化錫(SnSeS)、硒碲化錫(SnSeTe)、硫碲化錫(SnSTe)、硒硫化鉛(PbSeS)、硒碲化鉛(PbSeTe)、硫碲化鉛(PbSTe)、硫化錫鉛(SnPbS)、硒化錫鉛(SnPbSe)、碲化錫鉛(SnPbTe)、氧硫化錫(SnOS)、氧硒化錫(SnOSe)、氧碲化錫(SnOTe)、氧硫化鍺(GeOS)、氧硒化鍺(GeOSe)、氧碲化鍺(GeOTe)、硫硒化錫鉛(SnPbSSe)、硒碲化錫鉛(SnPbSeTe)以及硫碲化錫鉛(SnPbSTe)中的一種以上。
- 如申請專利範圍第1項所述的量子點，其中該脂溶性配體包括：三正辛基氧化磷(tri-n-octylphosphine oxide)、癸胺(decylamine)、二癸胺(didecylamine)、三癸胺(tridecylamine)、四癸胺(tetradecylamine)、五癸胺(pentadecylamine)、六癸胺(hexadecylamine)、十八胺(octadecylamine)、十一胺(undecylamine)、雙十八烷基胺(dioctadecylamine)、N,N-二甲基癸胺(N,N-dimethyldecylamine)、N,N-二甲基十二烷基胺(N,N-dimethyldodecylamine)、N,N-二甲基十六烷基胺(N,N-dimethylhexadecylamine)、N,N-二甲基十四烷基胺(N,N-dimethyltetradecylamine)、N,N-二甲基三癸胺(N,N-dimethyltridecylamine)、N,N-二甲基十一胺 (N,N-dimethylundecylamine)、N-癸胺(N-decylamine)、N-甲基-1-十八胺(N-methyloctadecylamine)、雙十二烷基胺(didodecylamine)、三-十二烷基胺(tridodecylamine)、環十二胺(cyclododecylamine)、N-十二烷基甲胺(N-methyldodecylamine)、三辛胺(trioctylamine)、月桂酸(lauric acid)、棕櫚酸(palmitic acid)、油酸(oleic acid)、硬脂酸(stearic acid)、肉豆蔻酸(myristic acid)、反油酸(elaidic acid)、花生酸(eicosanoic acid)、二十一烷酸(heneicosanoic acid)、二十三碳酸(tricosanoic acid)、二十二烷酸(docosanoic acid)、二十四烷酸(tetracosanoic acid)、蠟酸(hexacosanoic acid)、二十七碳酸(heptacosanoic acid)、二十八酸(octacosanoic acid)以及順式-13-二十二碳烯酸(cis-13-docosenoic acid)中的一種以上。
- 如申請專利範圍第1項所述的量子點，其中，該水溶性配體包括：二氧化矽、聚乙二醇(polyethylene glycol)、巰基丙酸(MPA)、半胱胺(cysteamine)、巰基乙酸(mercapto-acetic acid)、巰基十一醇(mercapto-undecanol)、2-硫基乙醇(2-mercapto-ethanol)、1-硫代甘油(1-thio glycerol)、去氧核糖核酸(DNA)、巰基十一烷酸(mercapto-undecanoic acid)、1-巰基-6-苯-己烷(1-mercapto-6-phenyl-hexane)、1,16-二巰基-十六烷(1,16-dimecapto-hexadecane)、18-巰基-十八烷基胺(18-mercapto-octadecyl amine)、三正辛基膦(tri-octyl phosphine)、6-硫基-己烷(6-mercapto-hexane)、6-硫基-己酸(6-mercapto-hexanoic acid)、16-硫基-十六烷酸(16-mercapto-hexadecanoic acid)、18-硫基-十八胺(18-mercapto-octadecyl amine)、6-硫基-己胺(6-mercapto-hexyl amine)或8-羥基-辛硫醇(8-hydroxy-octylthiol)、1-硫代-甘油(1-thio-glycerol)、硫基-十一烷酸(mercapto-undecanoic acid)、異羥肟酸(hydroxamate)、羥肟酸的衍生物和乙二胺(ethylene diaminie)中的一種以上。
- 如申請專利範圍第2項所述的量子點，其中，該核體、該殼體、該第一穩定層及該第二穩定層包括鎘(Cd)。
- 如申請專利範圍第20項所述的量子點，其中，該量子點越往中心，其鎘(Cd)或硒(Se)的莫耳%逐漸增加。
- 如申請專利範圍第2項所述的量子點，其中，該核體包括鎘(Cd)及硒(Se)中的一種以上，該第一穩定層包括鎘(Cd)、硒(Se)及鋅(Zn)中的一種以上，該殼體包括鎘(Cd)、硒(Se)、鋅(Zn)及硫(S)中的一種以上，該第二穩定層包括鎘(Cd)、鋅(Zn)及硫(S)中的一種以上。
- 如申請專利範圍第2項所述的量子點，其中，該核體包括鎘(Cd)及硒(Se)中的一種以上，該第一穩定層包括鎘(Cd)、硒(Se)、鋅(Zn)及硫(S)中的一種，該殼體包括鎘(Cd)、硒(Se)、鋅(Zn)及硫(S)中的一種以上，該第二穩定層包括鎘(Cd)、硒(Se)、鋅(Zn)及硫(S)中的一種以上。
- 如申請專利範圍第2項所述的量子點，其中，該第一穩定層包括鎘(Cd)或硒(Se)，鎘(Cd)或硒(Se)在該穩定層中的含量與其在該核體的含量相差15莫耳%以下，該第一穩定層還包括鋅(Zn)，鋅(Zn)在該第一穩定層中的含量與其在該殼體的含量相差15莫耳%以下。
- 如申請專利範圍第2項所述的量子點，其中，該第二穩定層包括硫(S)或鋅(Zn)，硫(S)或鋅(Zn)在該第二穩定層中的含量與其在與該殼體的含量相差10莫耳%以下。
- 如申請專利範圍第2項所述的量子點，其中，在該第二穩定層中，硫(S)的含量為40莫耳%至50莫耳%。
- 一種量子點製備方法，該量子點借助下式1的變換效率為100%以上，其中，包括：形成一核體的步驟；在該核體之上形成一第一穩定層的步驟；在該第一穩定層之上形成一殼體的步驟；在該殼體之上形成一第二穩定層的步驟：[式1]變換效率(%)=(Cw/Cf)×100在上述式1中，Cw及Cf為在將最外廓的脂溶性配體置換為水溶性配體的情況下，在最外廓包含水溶性配體的量子點的量子效率(Cw)及在最外廓包含脂溶性配體的量子點的量子效率(Cf)，其中該第一穩定層為該核體與該殼體之間的唯一層，且該第一穩定層包括3成分以上。
- 如申請專利範圍第27項所述的量子點製備方法，其中，在形成該核體的步驟之後、在形成該第一穩定層的步驟之後以及在形成該殼體的步驟之後，無純化製程。
- 如申請專利範圍第27項所述的量子點製備方法，其中，形成該第一穩定層的步驟、形成該殼體的步驟以及形成該第二穩定層的步驟採用向包含有各步驟的反應物的反應槽中投入在上一個步驟中生成的生成物的方式。
- 如申請專利範圍第27項所述的量子點製備方法，其更包括將該量 子點最外廓的脂溶性配體置換為水溶性配體的步驟。
- 如申請專利範圍第30項所述的量子點製備方法，其中，包含該脂溶性配體之該量子點其以式2算出的穩定指數為90%以上，包含該水溶性配體之該量子點其以式3算出的穩定指數為90%以上：[式2]穩定指數(%)=(50天量子效率)/(0天量子效率)×100 [式3]穩定指數(%)=(2小時水浴後的量子效率)/(水浴前的量子效率)×100。
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