技术特征：
1.包含纳米晶体核和至少两个薄壳的纳米结构，其中至少一个薄壳具有约0.01nm至约1.0nm的厚度，并且其中所述纳米结构表现出在450nm处每质量计约0.30cm2/mg至约0.50cm2/mg的光密度。
2.根据权利要求1所述的纳米结构，其中所述纳米晶体核选自si、ge、sn、se、te、b、c、p、bn、bp、bas、aln、alp、alas、alsb、gan、gap、gaas、gasb、inn、inp、inas、insb、zno、zns、znse、znte、cds、cdse、cdsezn、cdte、hgs、hgse、hgte、bes、bese、bete、mgs、mgse、ges、gese、gete、sns、snse、snte、pbo、pbs、pbse、pbte、cuf、cucl、cubr、cui、si3n4、ge3n4、al2o3、al2co及其组合。
3.根据权利要求1或2所述的纳米结构，其中所述纳米晶体核包含inp。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的纳米结构，其中至少一个薄壳选自cds、cdse、cdo、cdte、zns、zno、znse、znte、mgte、gaas、gasb、gan、hgo、hgs、hgse、hgte、inas、insb、inn、alas、aln、alsb、als、pbs、pbo、pbse、pbte、mgo、mgs、mgse、mgte、cucl、ge、si及其合金。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的纳米结构，其中至少一个薄壳具有约0.01nm至约0.8nm的厚度。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的纳米结构，其中至少一个薄壳具有约0.01nm至约0.3nm的厚度。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的纳米结构，其中至少一个薄壳包含znse。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的纳米结构，其中至少一个薄壳包含zns。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的纳米结构，其中至少一个薄壳包含znse，并且至少一个薄壳包含zns。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的纳米结构，其包括第一薄壳和第二薄壳，其中所述第一薄壳具有约0.01nm至约2.5nm的厚度。
11.根据权利要求10所述的纳米结构，其中所述第一壳具有约0.25nm至约0.8nm的厚度。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的纳米结构，其包括第一薄壳和第二薄壳，其中所述第二薄壳具有约0.01nm至约1.0nm的厚度。
13.根据权利要求12所述的纳米结构，其中所述第二壳具有约0.09nm至约0.3nm的厚度。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的纳米结构，其中所述纳米结构表现出在450nm处每质量计约0.30cm2/mg至约0.40cm2/mg的光密度。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的纳米结构，其中所述纳米结构表现出约50％至约99％的光致发光量子产率。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的纳米结构，包括第一薄壳和第二薄壳，其中所述第一薄壳包含znse，并且具有约0.25nm至约0.8nm的厚度，并且其中所述第二薄壳包含zns，并且具有约0.09nm至约0.3nm的厚度。
17.一种制备权利要求1-16中任一项所述的纳米结构的方法，包括：
(a)混合纳米结构核和第一壳前体；
(b)加入第二壳前体；
(c)将温度升高、降低或维持在约200℃至约350℃；和
(d)加入第三壳前体，其中(d)中的第三壳前体不同于(b)中的第二壳前体；
以提供包含核和具有至少两个壳的纳米结构。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述(a)中的混合进一步包括溶剂。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述溶剂选自1-十八碳烯、1-十六碳烯、1-二十碳烯、二十烷、十八烷、十六烷、十四烷、角鲨烯、角鲨烷、三辛基氧膦、三辛基胺、三辛基膦、二辛基醚及其组合。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其中所述溶剂包括1-十八碳烯。
21.根据权利要求17-20中任一项所述的方法，其中所述(a)中的混合在约20℃至约250℃的温度下进行。
22.根据权利要求17-21中任一项所述的方法，其中所述纳米晶体核选自si、ge、sn、se、te、b、c、p、bn、bp、bas、aln、alp、alas、alsb、gan、gap、gaas、gasb、inn、inp、inas、insb、zno、zns、znse、znte、cds、cdse、cdsezn、cdte、hgs、hgse、hgte、bes、bese、bete、mgs、mgse、ges、gese、gete、sns、snse、snte、pbo、pbs、pbse、pbte、cuf、cucl、cubr、cui、si3n4、ge3n4、al2o3、al2co及其组合。
23.根据权利要求17-22中任一项所述的方法，其中所述纳米晶体核包含inp。
24.根据权利要求17-23中任一项所述的方法，其中所述第一壳前体选自镉源、锌源、铝源、镓源或铟源。
25.根据权利要求17-24中任一项所述的方法，其中所述第一壳前体包括锌源。
26.根据权利要求17-25中任一项所述的方法，其中所述第二壳前体选自磷源、氮源、砷源、硫源、硒源或碲源。
27.根据权利要求17-26中任一项所述的方法，其中所述第二壳前体包含硒源。
28.根据权利要求17-27中任一项所述的方法，其中所述第三壳前体选自磷源、氮源、砷源、硫源、硒源或碲源。
29.根据权利要求17-28中任一项所述的方法，其中所述第三壳前体包含硫源。
30.根据权利要求17-29中任一项所述的方法，其中在(c)中将温度升高、降低或维持在约200℃至约310℃。
31.根据权利要求17-30中任一项所述的方法，其中，在(c)中将温度升高、降低或维持在约280℃至约310℃。
32.根据权利要求17-31中任一项所述的方法，进一步包括分离所述纳米结构。
33.一种纳米结构组合物，包括：
(a)至少一组纳米结构，所述纳米结构包括纳米晶体核和至少两个薄壳，其中至少一个薄壳的厚度约0.01nm至约1.0nm，并且其中所述纳米结构表现出在450nm处每质量计约0.30cm2/mg至约0.50cm2/mg的光密度；和
(b)至少一种有机树脂。
34.根据权利要求33所述的纳米结构组合物，其中所述纳米晶体核选自si、ge、sn、se、te、b、c、p、bn、bp、bas、aln、alp、alas、alsb、gan、gap、gaas、gasb、inn、inp、inas、insb、zno、zns、znse、znte、cds、cdse、cdsezn、cdte、hgs、hgse、hgte、bes、bese、bete、mgs、mgse、ges、gese、gete、sns、snse、snte、pbo、pbs、pbse、pbte、cuf、cucl、cubr、cui、si3n4、ge3n4、al2o3、al2co及其组合。
35.根据权利要求33或34所述的纳米结构组合物，其中所述纳米晶体核包含inp。
36.根据权利要求33-35中任一项所述的纳米结构组合物，其中至少一个薄壳选自cds、cdse、cdo、cdte、zns、zno、znse、znte、mgte、gaas、gasb、gan、hgo、hgs、hgse、hgte、inas、insb、inn、alas、aln、alsb、als、pbs、pbo、pbse、pbte、mgo、mgs、mgse、mgte、cucl、ge、si及其合金。
37.根据权利要求33-36中任一项所述的纳米结构组合物，其中至少一个薄壳具有约0.01nm至约0.8nm的厚度。
38.根据权利要求33-37中任一项所述的纳米结构组合物，其中至少一个薄壳具有约0.01nm至约0.3nm的厚度。
39.根据权利要求33-38中任一项所述的纳米结构组合物，其中至少一个薄壳包含znse。
40.根据权利要求33-39中任一项所述的纳米结构组合物，其中至少一个薄壳包含zns。
41.根据权利要求33-40中任一项所述的纳米结构组合物，其中至少一个薄壳包含znse，并且至少一个薄壳包含zns。
42.根据权利要求33-41中任一项所述的纳米结构组合物，包括第一薄壳和第二薄壳，其中所述第一薄壳具有约0.01nm至约2.5nm的厚度。
43.根据权利要求42所述的纳米结构组合物，其中所述第一薄壳具有约0.25nm至约0.8nm的厚度。
44.根据权利要求33-43中任一项所述的纳米结构组合物，包括第一薄壳和第二薄壳，其中所述第二薄壳具有约0.01nm至约1.0nm的厚度。
45.根据权利要求44所述的纳米结构组合物，其中所述第二薄壳具有约0.09nm至约0.3nm的厚度。
46.根据权利要求33-45中任一项所述的纳米结构组合物，其中所述纳米结构表现出在450nm处每质量计约0.30cm2/mg至约0.40cm2/mg的光密度。
47.根据权利要求33-46中任一项所述的纳米结构组合物，其中所述纳米结构表现出约50％至约99％的光致发光量子产率。
48.根据权利要求33-47中任一项所述的纳米结构组合物，包括第一薄壳和第二薄壳，其中所述第一薄壳包含znse，并且具有约0.25nm至约0.8nm的厚度，并且其中所述第二薄壳包含zns，并且具有约0.09nm至约0.3nm的厚度。
49.根据权利要求33-48中任一项所述的纳米结构组合物，包含一种至五种有机树脂。
50.根据权利要求33-49中任一项所述的纳米结构组合物，其中所述至少一种有机树脂是热固性树脂或紫外可固化树脂。
51.根据权利要求33-50中任一项所述的纳米结构组合物，其中至少一种有机树脂选自丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃酯、乙氧基化的丙烯酸苯酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸十三酯、丙烯酸己内酯、丙烯酸壬基酚酯、环三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯和丙烯酸环氧丙酯。
52.包含权利要求33-51中任一项所述的纳米结构组合物的模制品。
53.根据权利要求52所述的模制品，其中所述模制品是膜、显示器的基材或发光二极管。
54.根据权利要求52或53所述的模制品，其中所述模制品为膜。
55.一种纳米结构膜层，包括：
(a)至少一组纳米结构，所述纳米结构包括纳米晶体核和至少两个薄壳，其中至少一个薄壳的厚度约0.01nm至约1.0nm；和
(b)至少一种有机树脂；
其中所述纳米结构膜层表现出约25％至约40％的光转换效率。
56.根据权利要求55所述的纳米结构膜层，其中所述纳米晶体核选自si、ge、sn、se、te、b、c、p、bn、bp、bas、aln、alp、alas、alsb、gan、gap、gaas、gasb、inn、inp、inas、insb、zno、zns、znse、znte、cds、cdse、cdsezn、cdte、hgs、hgse、hgte、bes、bese、bete、mgs、mgse、ges、gese、gete、sns、snse、snte、pbo、pbs、pbse、pbte、cuf、cucl、cubr、cui、si3n4、ge3n4、al2o3、al2co及其组合。
57.根据权利要求55或56所述的纳米结构膜层，其中所述纳米晶体核包含inp。
58.根据权利要求55-57中任一项所述的纳米结构膜层，其中至少一个薄壳选自cds、cdse、cdo、cdte、zns、zno、znse、znte、mgte、gaas、gasb、gan、hgo、hgs、hgse、hgte、inas、insb、inn、alas、aln、alsb、als、pbs、pbo、pbse、pbte、mgo、mgs、mgse、mgte、cucl、ge、si及其合金。
59.根据权利要求55-58中任一项所述的纳米结构膜层，其中至少一个薄壳具有约0.01nm至约0.8nm的厚度。
60.根据权利要求55-59中任一项所述的纳米结构膜层，其中至少一个薄壳具有约0.01nm至约0.3nm的厚度。
61.根据权利要求55-60中任一项所述的纳米结构膜层，其中至少一个薄壳包含znse。
62.根据权利要求55-61中任一项所述的纳米结构膜层，其中至少一个薄壳包含zns。
63.根据权利要求55-62中任一项所述的纳米结构膜层，其中至少一个薄壳包含znse，并且至少一个薄壳包含zns。
64.根据权利要求55-63中任一项所述的纳米结构膜层，包括第一薄壳和第二薄壳，其中所述第一薄壳具有约0.01nm至约2.5nm的厚度。
65.根据权利要求64所述的纳米结构膜层，其中所述第一薄壳具有约0.25nm至约0.8nm的厚度。
66.根据权利要求55-65中任一项所述的纳米结构膜层，包括第一薄壳和第二薄壳，其中所述第二薄壳具有约0.01nm至约1.0nm的厚度。
67.根据权利要求66所述的纳米结构膜层，其中所述第二薄壳具有约0.09nm至约0.3nm的厚度。
68.根据权利要求55-67中任一项所述的纳米结构膜层，其中所述纳米结构膜层表现出约28％至约35％的光转换效率。
69.根据权利要求55-67中任一项所述的纳米结构膜层，其中所述纳米结构膜层表现出约28％至约30％的光转换效率。
70.根据权利要求55-69中任一项所述的纳米结构膜层，其中所述纳米结构膜层表现出在450nm处约0.80至0.95的光密度。
71.根据权利要求55-70中任一项所述的纳米结构膜层，包括第一薄壳和第二薄壳，其中所述第一薄壳包含znse，并且具有约0.25nm至约0.8nm的厚度，并且其中所述第二薄壳包含zns，并且具有约0.09nm至约0.3nm的厚度。
72.根据权利要求55-71中任一项的纳米结构膜层，包含一种至五种有机树脂。
73.根据权利要求55-72中任一项所述的纳米结构膜层，其中所述至少一种有机树脂是热固性树脂或紫外可固化树脂。
74.根据权利要求55-73中任一项所述的纳米结构膜层，其中至少一种有机树脂选自丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃酯、乙氧基化的丙烯酸苯酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸十三酯、丙烯酸己内酯、丙烯酸壬基酚酯、环三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯和丙烯酸环氧丙酯。
75.根据权利要求57-74中任一项所述的纳米结构膜层，其中所述纳米结构膜层是显示装置中的颜色转换层。
技术总结
本发明属于纳米结构合成领域。本发明提供了高度发光的纳米结构，特别是高度发光的量子点，其包括纳米晶体核和至少两个薄壳层。所述纳米结构可以具有额外的壳层。本发明还提供了制备所述纳米结构的方法、包含所述纳米结构的膜和包含所述纳米结构的装置。
技术研发人员：C·桑德兰;I·珍-拉·普兰特;A·涂;王春明;W·郭
受保护的技术使用者：纳米系统公司
技术研发日：2020.01.21
技术公布日：2021.08.31
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