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量子点复合物及包括该量子点复合物的滤色器和显示装置的制作方法

2021-12-04 01:52:00 来源:中国专利 TAG:

量子点复合物及包括该量子点复合物的滤色器和显示装置
1.本技术要求于2020年5月27日在韩国知识产权局提交的第10

2020

0063926号韩国专利申请的优先权以及由此获得的所有权益,该韩国专利申请的内容通过引用全部包含于此。
技术领域
2.公开了一种量子点复合物或组合物以及包括该量子点复合物或组合物的电子装置。


背景技术:

3.与体(bulk)材料不同,量子点(例如,纳米尺寸的半导体纳米晶体)可以通过控制量子点的尺寸和组成而具有不同的能带隙。量子点可以呈现出电致发光性质和光致发光性质。在胶体合成中,诸如分散剂的有机材料可以在晶体生长期间配位(例如,结合)到半导体纳米晶体的表面,并且可以提供具有受控尺寸且具有发光性质的量子点。从环境的角度来看,期望开发具有改善的发光性质的无镉量子点。


技术实现要素:

4.实施例提供了一种可以呈现出改善的发光性质和增强的稳定性(例如,工艺稳定性或光学稳定性)的量子点复合物或组合物。
5.实施例提供了一种包括量子点复合物或量子点组合物的电子装置。
6.在实施例中,量子点复合物包括:基质;以及多个量子点,分散在基质中,其中,多个量子点包括包含铟(in)和磷(p)的半导体纳米晶体核以及设置在半导体纳米晶体核上的半导体纳米晶体壳,半导体纳米晶体壳包括锌、硒和硫,
7.其中,多个量子点具有大于或等于约8nm(或者大于或等于约8.3nm)的算术尺寸,并且
8.其中,当量子点复合物用约450纳米(nm)至约470nm的波长的光(例如,在固态下)照射小于或等于约500小时的时间段时,量子点复合物的亮度增大小于或等于量子点复合物的初始亮度的约百分之1.2。
9.量子点复合物可以被构造为发射红光。
10.多个量子点或量子点复合物可以不包括镉。
11.当量子点复合物用约450nm至约470nm的波长的光(例如,在固态下)照射约100小时时,量子点复合物可以呈现出亮度降低间隔。
12.红光的最大峰值波长可以大于或等于约600nm。
13.红光的最大峰值波长可以小于或等于约650nm。
14.多个量子点的算术尺寸可以大于或等于约8.5nm。
15.多个量子点的算术尺寸可以大于或等于约8.7nm。
16.多个量子点的算术尺寸可以大于或等于约9nm。
17.多个量子点可以包括第一量子点(即,第一量子点群),第一量子点具有大于多个量子点的算术尺寸的第一算术尺寸,并且多个量子点中的第一量子点的分数可以大于或等于约百分之60(60%)。
18.(例如,第一量子点群的)第一算术尺寸可以比多个量子点的算术尺寸大至少约1%或至少约5%。
19.多个量子点中的第一量子点的分数可以大于或等于约70%。
20.多个量子点可以包括第二量子点(即,第二量子点群),第二量子点具有小于或等于7.2nm的第二算术尺寸,并且多个量子点中的第二量子点的分数可以小于或等于约18%。
21.多个量子点中的第二量子点的分数可以小于或等于约15%。
22.在实施例中,第一量子点群和第二量子点群的总分数大于多个量子点的百分之85。
23.在实施例中,多个量子点可以包括具有第一算术尺寸的第一量子点群和具有第二算术尺寸的第二量子点群,并且第一算术尺寸大于量子点群的算术尺寸,第二算术尺寸小于或等于约7.2nm,在多个量子点中,第一量子点群的分数可以大于约60%、大于或等于约75%或者大于或等于约80%,第二量子点群的分数可以小于或等于约15%或者小于或等于约10%。
24.半导体纳米晶体核的尺寸可以大于或等于约3nm。半导体纳米晶体核的尺寸可以大于或等于约3.5nm。半导体纳米晶体核的尺寸可以在约3.6nm至约3.9nm的范围内。
25.半导体纳米晶体壳可以包括:第一层,包括包含锌和硒的第一半导体纳米晶体;以及第二层,设置在第一层上,第二层包括包含锌、硫和可选的硒的第二半导体纳米晶体,其中,第一半导体纳米晶体的组成可以与第二半导体纳米晶体的组成不同。
26.第一层或第一半导体纳米晶体可以包括硒化锌、硫化硒化锌或它们的组合。
27.第二层或第二半导体纳米晶体可以包括硫化锌(例如,可以由zns组成)。
28.第一层可以与半导体纳米晶体核相邻(例如,直接设置在半导体纳米晶体核上)。
29.第二层可以是半导体纳米晶体壳(或量子点)的最外层。
30.第一层可以具有大于或等于约1.5nm的厚度、大于或等于约1.7nm的厚度或者大于或等于约2nm的厚度。
31.第二层可以具有小于或等于约0.7nm的厚度。
32.第二层可以具有小于或等于约0.5nm的厚度。
33.在第二量子点或第二量子点群中,第一层可以具有小于或等于约1.7nm或者最多5个单层的厚度。
34.多个量子点可以具有大于或等于约13:1的锌相对于铟的摩尔比(zn:in)以及小于或等于约0.6:1的硫相对于硒的摩尔比(s:se)。多个量子点可以具有大于或等于约14:1的锌相对于铟的摩尔比(zn:in)以及小于或等于约0.5:1的硫相对于硒(s:se)的摩尔比。
35.在多个量子点(或者第一量子点群或第二量子点群)中,磷相对于铟的摩尔比(p:in)可以大于或等于约0.6:1。在多个量子点中,磷相对于铟的摩尔比可以小于或等于约0.9:1。
36.在多个量子点(或者第一量子点群或第二量子点群)中,锌相对于硫和硒的总和的摩尔比(zn:(s se))可以小于或等于1.1:1。
37.基质可以包括包含碳

碳双键的可聚合单体、(例如,其末端)具有至少一个硫醇基的硫醇化合物、聚合物、液态载体(例如,有机溶剂)或它们的组合。
38.基质可以包括聚合物基质。聚合物基质可以包括单体组合的聚合产物,所述单体组合包括(例如,在其末端处)具有例如至少一个硫醇基的硫醇化合物和具有碳

碳不饱和键的烯化合物(例如,可聚合单体)。
39.可聚合单体可以包括具有至少一个(例如,至少两个、至少三个或至少四个)(甲基)丙烯酸酯基的(甲基)丙烯酸酯化合物。
40.聚合物可以包括线性聚合物、交联聚合物或它们的组合。
41.交联聚合物可以包括巯基烯聚合物、交联聚(甲基)丙烯酸酯、交联聚氨酯、交联环氧树脂、交联乙烯基聚合物、交联硅树脂或它们的组合
42.线性聚合物可以包括重复单元,所述重复单元衍生自包括碳

碳双键和可选的羧酸基的单体。
43.基质可以包括含羧酸基的化合物。
44.含羧酸基的化合物可以包括:
45.单体组合,包括第一单体、第二单体和可选的第三单体,第一单体包括羧酸基和碳

碳双键,第二单体包括碳

碳双键和疏水部分且不包括羧酸基,可选的第三单体包括碳

碳双键和亲水部分且不包括羧酸基;
46.单体组合的共聚物;
47.含多个芳香环的聚合物,具有其中两个芳香环结合到季碳原子的骨架结构且包括羧酸基(

cooh),季碳原子是主链中的另一个环部分的构成原子;或者
48.它们的组合。
49.含羧酸基的化合物可以具有大于或等于约50毫克氢氧化钾/克(mg koh/g)的酸值。含羧酸基的化合物可以具有大于或等于约400g/mol的分子量。
50.硫醇化合物可以包括二硫醇化合物、三硫醇化合物、四硫醇化合物或它们的组合。
51.液态载体可以包括有机溶剂。
52.有机溶剂可以包括亚烷基二醇化合物、亚烷基二醇醚化合物、亚烷基二醇醚酯(例如,乙酸酯)化合物、酰胺溶剂、酮溶剂、取代或未取代的脂肪族烃化合物、取代或未取代的芳香族烃化合物或它们的组合。
53.量子点复合物还可以包括分散在基质中的金属氧化物细颗粒。金属氧化物细颗粒可以是非发射性的。
54.量子点复合物可以呈图案化膜的形式。
55.量子点复合物相对于约450nm至约470nm的波长的蓝光可以具有大于或等于约90%的吸收率。
56.在实施例中,滤色器包括量子点复合物(例如,量子点复合物的图案)。
57.在实施例中,显示装置包括发光元件和可选的光源,其中,发光元件包括上述量子点复合物,并且光源被构造为向发光元件提供入射光。
58.入射光可以具有约440纳米至约460纳米的发光峰值波长。
59.在实施例中,滤色器包括量子点聚合物复合物。
60.在实施例中,发光元件可以包括包含基底和设置在基底上的发光层的堆叠结构。
发光层可以包括包含量子点复合物的图案。
61.图案可以包括被构造为发射预定波长的光的至少一个重复部分。
62.图案可以包括被构造为发射第一光的第一部分。
63.图案还可以包括第二部分,第二部分被构造为发射具有与第一光的中心波长不同的中心波长的第二光。
64.在实施例中,组合物包括多个量子点,其中,多个量子点包括:第一半导体纳米晶体,包括铟和磷(例如,磷化铟和/或它们的合金);以及第二半导体纳米晶体,包括锌硫属化物,其中,锌硫属化物可以包括:锌;以及硒、硫或它们的组合,其中,多个量子点的算术尺寸大于或等于约8nm,多个量子点包括具有第二算术尺寸的第二量子点(即,第二量子点群),其中,第二算术尺寸小于或等于约7.2nm,并且多个量子点中的第二量子点的分数小于或等于约18%。
65.组合物可以包括包含碳

碳双键的可聚合单体、具有至少一个硫醇基的硫醇化合物、聚合物、液态载体(例如,有机溶剂)或它们的组合。
66.在多个量子点中,第二量子点的分数可以小于或等于约15%。
67.多个量子点可以包括具有大于或等于约8nm的第一算术尺寸的第一量子点(例如,第一量子点群),并且多个量子点中的第一量子点的分数可以大于60%或者大于或等于约75%。
68.第一量子点群的第一算术尺寸可以大于或等于约8.5nm。
69.多个量子点中的第一量子点的分数可以大于或等于约80%。
70.实施例的量子点复合物或量子点组合物可以解决在装置的操作期间否则会发生的过冲现象,因此包括该量子点复合物的显示装置可以保持改善的颜色再现性水平。
附图说明
71.通过以下结合附图对实施例的描述,这些和/或其它方面将变得明显且更容易地理解,在附图中:
72.图1是实施例的显示装置的分解图;
73.图2a是根据实施例的显示装置的剖视图;
74.图2b是根据实施例的显示装置的剖视图;
75.图3是根据实施例的显示装置的剖视图;
76.图4a示出了根据实施例的使用组合物制造量子点复合物图案的工艺;
77.图4b示出了根据实施例的使用组合物制造量子点复合物图案的工艺;以及
78.图5是示出了示例1的量子点复合物、示例2的量子点复合物和对比示例1的量子点复合物的操作可靠性的图。
具体实施方式
79.参照以下示例实施例以及所附附图,本公开的优点和特性及其实现方法将变得明显。然而,实施例不应被解释为限于在此所阐述的实施例。相反,提供这些实施例使得本公开将是透彻和完整的,并且将向本领域技术人员充分地传达发明的范围。同样的附图标记始终指同样的元件。
80.如果没有另外定义,则说明书中的所有术语(包括技术术语和科学术语)可以如本领域技术人员通常所理解的那样定义。还将理解的是,术语(诸如在常用词典中定义的术语)应被解释为具有与它们在相关领域的上下文和本公开中的含义相一致的含义,并且不以理想化或过于形式化的意义来进行解释,除非在此被如此明确地限定。
81.在此所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的,而不意图成为限制。如在此使用的,除非上下文清楚地另外指出,否则单数形式“一”、“一个(种/者)”和“该(所述)”旨在包括包含“至少一个(种/者)”的复数形式。“至少一个(种/者)”不应解释为限制“一”或“一个(种/者)”。“或”意指“和/或”。如在此使用的,术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何组合和所有组合。另外,除非明确地相反描述,否则词语“包括”以及诸如“包含”或“含有”的变型将被理解为意指包括所陈述的元件(要素),但不排除任何其它元件(要素)。还将理解的是,术语“包括”和/或“包含”及其变型用在本说明书中时,说明存在所陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但是不排除存在或添加一个或更多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。在附图中,为了清楚起见,夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中,同样的附图标记表示同样的元件。
82.将理解的是,当诸如层、膜、区域或基底的元件被称为“在”另一元件“上”时,所述元件可以直接在所述另一元件上,或者也可以存在中间元件。相反,当元件被称为“直接在”另一元件“上”时,不存在中间元件。
83.考虑到所讨论的测量和与特定量的测量有关的误差(即,测量系统的局限性),如在此使用的“约(大约)”或“近似”包括所陈述的值,并表示在如由本领域普通技术人员所确定的特定值的可接受偏差范围内。例如,“约(大约)”可以表示在一个或更多个标准偏差内,或者在所陈述的值的
±
10%或
±
5%内。
84.将理解的是,虽然在此可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分,但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开。因此,在不脱离这里的教导的情况下,下面讨论的第一“元件”、“组件”、“区域”、“层”或“部分”可以被命名为第二元件、组件、区域、层或部分。
85.在此参照作为理想化实施例的示意图的剖视图来描述示例性实施例。如此,将预期出现例如由制造技术和/或公差引起的图示的形状的变化。因此,在此描述的实施例不应被解释为限于如在此示出的区域的特定形状,而是将包括例如由制造导致的形状的偏差。例如,示出或描述为平坦的区域通常可以具有粗糙和/或非线性的特征。此外,示出的锐角可以是圆形的。因此,附图中示出的区域在本质上是示意性的,并且它们的形状不意图示出区域的精确形状且不意图限制给出的权利要求的范围。
86.如在此使用的,除非另外提供定义,否则术语“取代的”指化合物或基团或部分,其中,化合物或基团或部分的至少一个氢原子被取代基取代。取代基可以包括c1至c30烷基、c2至c30烯基、c2至c30炔基、c6至c30芳基、c7至c30烷基芳基、c1至c30烷氧基、c1至c30杂烷基、c3至c40杂芳基、c3至c30杂烷基芳基、c3至c30环烷基、c3至c15环烯基、c6至c30环炔基、c2至c30杂环烷基、卤素(

f、

cl、

br或

i)、羟基(

oh)、硝基(

no2)、氰基(

cn)、氨基或胺基(

nrr',其中,r和r'相同或不同,并且均独立地是氢或c1至c6烷基)、叠氮基(

n3)、脒基(

c(=nh)nh2)、肼基(

nhnh2)、腙基(=n(nh2))、醛基(

c(=o)h)、氨甲酰基(

c(o)nh2)、硫
醇基(

sh)、酯基(

c(=o)or,其中,r是c1至c6烷基或c6至c12芳基)、羧酸基(

cooh)或其盐(

c(=o)om,其中,m是有机阳离子或无机阳离子)、磺酸基(

so3h)或其盐(

so3m,其中,m是有机阳离子或无机阳离子)、磷酸基(

po3h2)或其盐(

po3mh或

po3m2,其中,m是有机阳离子或无机阳离子)或者它们的组合。
87.如在此使用的,除非另外提供定义,否则术语“杂”指包括至少一个(种)(例如,一个(种)至三个(种))杂原子的化合物或基团,其中,杂原子均独立地是n、o、s、si、p或它们的组合。
88.如在此使用的,除非另外提供定义,否则术语“亚烷基”指化合价是2或更大的直链或支链饱和脂肪族烃基。亚烷基可以可选地取代有一个或更多个取代基。
89.如在此使用的,除非另外提供定义,否则术语“亚芳基”指化合价是2或更大且通过从芳香族烃的一个或更多个环去除至少两个氢原子而形成的官能团,其中,氢原子可以从相同或不同的环(优选地,不同的环)去除,环中的每个可以是芳香族或非芳香族的。亚芳基可以可选地取代有一个或更多个取代基。
90.如在此使用的,除非另外提供定义,否则术语“脂肪族烃基”指c1至c30直链或支链烷基、c2至c30直链或支链烯基或者c2至c30直链或支链炔基,术语“芳香族烃基”指c6至c30芳基或c2至c30杂芳基,并且术语“脂环烃基”指c3至c30环烷基、c3至c30环烯基或c3至c30环炔基。
91.如在此使用的,除非另外提供定义,否则术语“(甲基)丙烯酸酯”指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯或者它们的组合。(甲基)丙烯酸酯可以包括丙烯酸(c1至c10烷基)酯、甲基丙烯酸(c1至c10烷基)酯或它们的组合。
92.如在此使用的,光转换效率(ce%)指从量子点复合物发射的光量相对于由复合物从入射光(例如,蓝光)吸收的光量的比。光转换率指量子点复合物的发光(a)相对于激发光(例如,蓝光)(b)的百分比。光吸收率指由量子点复合物吸收的光的量相对于入射光(例如,蓝光)的量的百分比。激发光的总光量(b)可以通过入射光的光致发光(pl)光谱的积分来获得,测量量子点

聚合物复合物膜的pl光谱以获得从量子点复合物膜发射的绿光波长区域或红光波长区域中的光的剂量(a)和穿过量子点复合物膜的入射光的剂量(b'),并且通过以下等式获得光转换效率:
93.a/b
×
100%=光转换率(%)
94.a/(b

b')
×
100%=光转换效率(%)
95.(b

b')/b
×
100%=蓝色(光)吸收率(%)。
96.量子点的量子效率可以是可以通过任何合适的设备(例如,来自日立公司(hitachi co.ltd)或滨松公司(hamamatsu co.ltd))并参照制造商提供的使用说明书容易地且可再现地测量的量子产率。在实施例中,量子效率(或量子产率)可以在溶液状态或固态(在复合物中)测量。在实施例中,“量子产率(或量子效率)”可以是例如由纳米结构或纳米结构群体(population)发射的光子与吸收的光子的比。在实施例中,量子效率可以通过任何合适的方法来确定。例如,可以有两种用于测量荧光量子产率或效率的方法:绝对方法和相对方法。绝对方法通过使用积分球检测所有样品荧光直接获得量子产率。在相对方法中,可以将标准样品(例如,标准染料)的荧光强度与未知样品的荧光强度进行比较以计算未知样品的量子产率。香豆素153、香豆素545、罗丹明101内盐、蒽和罗丹明6g可以根据光致
发光(pl)波长被用作标准染料,但不限于此。
97.可以通过由分光光度计(或荧光分光光度计)获得的光致发光光谱来确定半峰全宽(fwhm)和最大pl峰值波长。
98.如在此使用的,表述“不包括镉(或其它有害重金属)”可以指其中镉(或其它有害重金属)的浓度可以小于或等于约100ppmw(以重量计百万分之100份,100parts per million by weight)、小于或等于约50ppmw、小于或等于约10ppmw、小于或等于约1ppmw、小于或等于约0.1ppmw、小于或等于约0.01ppmw或者约是零的情况。在实施例中,可以基本上不存在镉(或其它有害重金属)的量,或者如果存在,镉(或其它有害重金属)的量可以小于或等于检测限度或作为给定分析工具(例如,电感耦合等离子体原子发射光谱法)的杂质水平。
99.如在此使用的,术语“第一吸收峰值波长”指从量子点的uv

vis吸收光谱的最长波长区域首次出现(即,在uv

vis吸收光谱中的最低能量区域中出现)的主激子峰的波长。
100.如在此使用的,除非另外提供定义,否则术语“分散体”指其中分散相是固体且连续相包括液体的体系。例如,术语“分散体”可以指胶体分散体,其中,分散相包括颗粒,所述颗粒具有至少约1nm(例如,至少约2nm、至少约3nm或至少约4nm)且小于或等于约几微米(μm)(例如,2μm或更小或者1μm或更小)的尺寸。
101.半导体纳米晶体颗粒(也称为量子点)是纳米尺寸的结晶材料。由于半导体纳米晶体颗粒的相对小的尺寸,半导体纳米晶体颗粒可以具有大的每单位体积的表面积,并且因此,由于量子限制效应,可以呈现出与具有相同组成的体材料不同的特性。量子点可以吸收来自光源的光以提供能量激发态,并且在弛豫到基态时发射与量子点的能带隙对应的能量。
102.由于量子点的独特的光致发光特性,量子点在各种装置(例如,电子装置)中具有潜在的适用性。
103.具有适用于电子装置的性质的量子点可以是镉基的。然而,镉会引起严重的环境/健康问题,并且因此是被限制的元素。因此,可以期望使用无镉量子点,诸如基于iii

v族的纳米晶体颗粒。在实施例中,如下这样的无镉量子点可以是技术上感兴趣的或期望的:其显示出每给定重量的增强的蓝光吸收率、改善的亮度和/或具有增大的热稳定性。
104.包括包含铟和磷的iii

v族化合物的核可以包覆有壳(例如,znse和zns壳),然后可以形成为复合物以便在装置中使用。然而,本技术的发明人已经确认或意识到,zns最外壳与磷化铟核之间的晶格常数的差太大,以至于会难以实现在核上形成均匀的涂层,因此,在增大壳的厚度方面存在技术限制。
105.另外,本技术的发明人已经确认或意识到,当量子点发射期望波长的光(例如,红光)且具有有限厚度的壳时,包括在量子点复合物中的量子点会呈现出过冲(overshoot)现象。过冲现象指其中包括量子点复合物的装置随着给定的操作时间的过去而呈现出其亮度增大(例如,逐渐或连续增大),使得亮度增大超过装置的预定值(例如,初始亮度的百分之1.2(1.2%))的情况。例如,如果初始亮度是100%,则在预定操作时间(例如,大于或等于约100小时、大于或等于约150小时、大于或等于约200小时、大于或等于约250小时或者大于或等于约300小时)处,显示出过冲现象的装置的亮度会是101.2%或更高。
106.过冲现象会导致发光装置的色坐标的不期望的改变。本技术的发明人已经确认,
在可见光谱的红色区域中发射的量子点复合物会倾向于呈现出或遭受过冲现象,导致发光装置的期望的色坐标的红移。本技术的发明人也已经确认,当装置包括发射红光的量子点复合物以及发射除了红光之外的光(例如,绿光和/或蓝光)的量子点复合物时,发射除了红光之外的光的量子点复合物倾向于不呈现出过冲现象。相反,发射除了红光之外的光的量子点复合物可以倾向于随着操作时间的过去而呈现出亮度降低。因此,红色像素的亮度与其它颜色像素的亮度之间的差会随着操作时间的过去而不断地增大,因此,装置随着延长的操作时间的过去而不会发射期望的色坐标。
107.过冲现象和由过冲现象引起的缺点可以通过实施例的量子点复合物来解决。在实施例中,量子点复合物包括基质和分散在基质中的多个量子点,其中,多个量子点包括包含铟(in)和磷(p)的半导体纳米晶体核以及设置在半导体纳米晶体核上的半导体纳米晶体壳,半导体纳米晶体壳包括锌、硒和硫,其中,多个量子点的算术尺寸大于或等于约8.0纳米(nm)或者大于或等于约8.3nm。在实施例中,组合物包括多个量子点,其中,多个量子点包括第一半导体纳米晶体和第二半导体纳米晶体,第一半导体纳米晶体包括包含铟和磷的化合物(例如,磷化铟),第二半导体纳米晶体包括锌硫属化物。锌硫属化物可以包括:锌;以及硒、硫或它们的组合。多个量子点的算术尺寸大于或等于约8.0nm。多个量子点可以包括具有第二算术尺寸的第二量子点(例如,第二量子点群),第二算术尺寸可以小于或等于约7.2nm。多个量子点中的第二量子点的分数可以小于或等于约18%。
108.量子点组合物的基质可以包括包含碳

碳双键的可聚合单体、具有至少一个硫醇基的硫醇化合物、聚合物、液态载体(例如,有机溶剂)或它们的组合。量子点组合物可以例如经由聚合以固态提供实施例的量子点复合物。
109.在实施例中,如果实施例的量子点复合物用约450nm至约470nm的波长的光(例如,在固态下)照射小于或等于约500小时(例如,约400小时或更短、约300小时或更短、约250小时或更短、约210小时或更短、约200小时或更短、约150小时或更短、约100小时或更短或者在上述时间的组合范围内)的时间段,则量子点复合物的亮度增大可以(或被抑制或控制为)小于或等于初始亮度的约1.2%。
110.如在此使用的,通过针对包括复合物的装置的操作可靠性测试来确定亮度改变(例如,亮度增大或亮度降低间隔)。在实施例的可靠性测试中,例如,在约60℃的温度下和在空气中使用光源(例如,在预定波长(例如,约450nm至约470nm)下具有预定强度(例如,1500尼特(cd/m2)的背光单元)照射复合物。
111.在实施例的量子点复合物中,多个量子点可以具有算术尺寸(例如,量子点群的算术尺寸)。算术尺寸可以大于或等于约8.1nm、大于或等于约8.2nm、大于或等于约8.3nm、大于或等于约8.4nm、大于或等于约8.5nm、大于或等于约8.6nm、大于或等于约8.7nm、大于或等于约8.8nm、大于或等于约8.9nm、大于或等于约9.0nm、大于或等于约9.1nm、大于或等于约9.2nm、大于或等于约9.3nm、大于或等于约9.4nm、大于或等于约9.5nm或者为上述范围中的任何一个。算术尺寸可以小于或等于约15nm、小于或等于约14nm、小于或等于约13nm、小于或等于约12nm、小于或等于约11nm、小于或等于约10.5nm、小于或等于约10nm或者为上述范围中的任何一个。算术尺寸可以在上述边界值的组合范围(例如,约8.1nm至约15nm、约8.5nm至约12nm、约8.7nm至约11nm、约8.8nm至约10nm、约8.9nm至约10.5nm、约9nm至约9.5nm或约9.1nm至约9.4nm)的任一范围内。
112.如在此使用的,术语“算术尺寸”指给定的量子点群的尺寸,并且可以通过核尺寸和壳厚度来确定。核尺寸通过量子点的核组成和光学性质(例如,诸如第一吸收峰值波长的uv吸收波长)测量。壳厚度通过核尺寸和量子点的组成确定。核的组成或量子点的组成可以通过适当的分析工具(诸如电感耦合等离子体原子发射光谱法)确定。
113.在实施例中,对于给定的量子点,核的尺寸通过使用核的组成和uv

可见吸收波长的方法来确定。测量的方法在nanotechnology 24(2013)215201(5pp)中有描述,其全部内容通过引用包含于此。
114.在实施例中,如果给定的量子点包括磷化铟或它们的合金的核,则量子点的带隙能大于或等于约2电子伏特(ev)且小于或等于约4.8ev,核尺寸可以确定在大于或等于约1nm且小于或等于约4.5nm的范围内。例如,具有基于磷化铟的核的量子点可以具有约570nm的uv吸收波长(例如,第一吸收峰值波长),核的尺寸可以确定为约3.6nm。核可以不包括锌。
115.在给定的量子点具有球形形状的假设下,针对量子点的壳厚度可以通过使用以下信息与量子点中的硫属元素(例如,硫和硒)相对于铟的测量的摩尔比一起来算术地确定:
116.核尺寸(即,核直径)和通过核直径计算的核的体积;核组分的体密度和摩尔质量(例如,磷化铟的体密度=4.81g/cm3,inp的摩尔质量=145.79g/mol);通过核组分的体密度和摩尔质量计算的给定核中包括的铟的摩尔数;如果在核上形成具有预定厚度的zns或znse壳时的壳体积;以及壳组分中的每个(例如,zns和/或znse)的体密度和摩尔质量(例如,znse=5.27g/cm3和144.35g/mol,zns=4.090g/cm3和97.474g/mol)。
117.通过以上信息且在量子点呈球形的形式的假设下,可以计算具有预定厚度的硫属化物壳的硫属元素组分(例如,硫或硒)中的每个相对于具有预定直径的核中的铟的摩尔比,可以从所述摩尔比确定关于针对给定的核直径的壳厚度的信息。
118.本技术的发明人已经发现,在包括具有磷化铟核以及znse/zns壳或znses壳的多个量子点的量子点复合物中,如在此所描述的控制量子点(例如,第一量子点、第二量子点或它们的组合)的算术尺寸可以抑制并且/或者防止否则会在包括量子点复合物的装置的操作中发生的过冲现象。不希望受任何理论束缚,相信的是,具有相对小的算术尺寸的量子点或其分数(例如,第二量子点群))会对过冲现象做出主要贡献。如果以自下而上(bottom up approach)的方法制备量子点,并可以在核上形成层,则得到的量子点的群会倾向于作为整体具有不均匀性。再一次,不希望受任何理论束缚,不均匀性可以在量子点发射预定颜色的光(例如,红光)时(具体地,在装置的操作时间的早期阶段处)基本上促成过冲现象。本技术的发明人已经确认或意识到,对于多个量子点的给定群,如在此所述的分别控制(第一和/或第二)量子点的(第一和/或第二)算术尺寸可以抑制(或防止)由不均匀性引起的效果(所述效果包括促成过冲现象)。因此,发明人使得可以最小化或在一些情况下排除装置的过冲现象。
119.在实施例中,多个量子点可以具有群的以上算术尺寸。多个量子点可以包括具有或显示出大于多个量子点的算术尺寸的第一算术尺寸的第一量子点(即,第一量子点群)。在实施例中,第一算术尺寸可以大于或等于8.5nm。在多个量子点中,基于多个量子点的总量(数量或诸如重量的量),第一量子点的分数(即,诸如数量或重量百分比的量分数)可以例如大于或等于约60%、大于或等于约65%、大于或等于约70%、大于或等于约75%、大于或等于约80%、大于或等于约81%、大于或等于约82%、大于或等于约83%、大于或等于约
84%或者大于或等于约85%。如在此使用的,关于量子点或量子点群的分数,术语“分数”指基于包括在组合物或复合物中的多个量子点的总量的量子点中的特定子集的百分比(例如,数量百分比或重量百分比)。
120.第一量子点(即,第一量子点群)的第一算术尺寸可以比多个量子点的算术尺寸大至少约1%,例如,多个量子点的算术尺寸的大于或等于约2%、大于或等于约3%、大于或等于约4%或者大于或等于约5%。第一量子点的第一算术尺寸可以比多个量子点的算术尺寸大约1%至约5%、约2%至约4%或者约3%至约5%的范围。在实施例中,多个量子点的算术尺寸可以大于或等于约8.8nm,并且/或者,在实施例中,第一算术尺寸可以大于或等于约8.9nm、大于或等于约9.0nm、大于或等于约9.1nm或者大于或等于约9.2nm并且/或者小于或等于约10nm、小于或等于约9.8nm、小于或等于约9.7nm、小于或等于约9.6nm或者小于或等于约9.5nm。
121.在实施例中,多个量子点的算术尺寸可以大于或等于约9.1nm,并且/或者,在实施例中,第一算术尺寸可以大于或等于约9.2nm、大于或等于约9.3nm、大于或等于约9.4nm或者大于或等于约9.5nm并且/或者小于或等于约11.0nm、小于或等于约10.5nm、小于或等于约10.0nm、小于或等于约9.8nm、小于或等于约9.7nm、小于或等于约9.6nm或者小于或等于约9.5nm。
122.在包括在实施例的量子点复合物中的多个量子点中,具有小于多个量子点的算术尺寸或者小于或等于约7.2nm的第二算术尺寸的第二量子点(例如,第二量子点群或量子点的第二群)的量(例如,数量或重量)可以被限制。在多个量子点中,具有第二算术尺寸的第二量子点(例如,第二量子点群)的量分数(数量或重量百分比)可以小于或等于约30%、小于或等于约25%、小于或等于约20%、小于或等于约19%、小于或等于约18%、小于或等于约17%、小于或等于约16%、小于或等于约15%、小于或等于约14%、小于或等于约13%、小于或等于约12%、小于或等于约11%或者小于或等于约10%。
123.第二算术尺寸可以根据多个量子点(即,量子点的总群)的算术尺寸而变化或被控制。在实施例中,复合物中的总量子点群(量子点的总群)(即,多个量子点)可以具有在上述范围中的任一范围内的算术尺寸,第二算术尺寸可以小于或等于约8.7nm、小于或等于约8.6nm、小于或等于约8.5nm、小于或等于约8.4nm、小于或等于约8.3nm、小于或等于约8.2nm、小于或等于约8.1nm、小于或等于约8.0nm、小于或等于约7.9nm、小于或等于约7.8nm、小于或等于约7.7nm、小于或等于约7.6nm、小于或等于约7.5nm、小于或等于约7.4nm、小于或等于约7.3nm、小于或等于约7.2nm、小于或等于约7.1nm、小于或等于约7.0nm、小于或等于约6.9nm、小于或等于约6.8nm、小于或等于约6.7nm、小于或等于约6.6nm或者小于或等于约6.5nm。
124.在实施例中,量子点复合物中的多个量子点的算术尺寸可以在以上范围中的任一范围内(例如,大于或等于约8nm、大于或等于约8.1nm、大于或等于约8.2nm且小于或等于约9.3nm、小于或等于约9.2nm、小于或等于约9.1nm、小于或等于约9nm、小于或等于约8.9nm、小于或等于约8.8nm、小于或等于约8.7nm、小于或等于约8.6nm或者小于或等于约8.5nm),多个量子点可以包括第二量子点群或第三量子点群,第二量子点群或第三量子点群具有小于或等于约7.5nm、小于或等于约7.4nm、小于或等于约7.3nm、小于或等于约7.2nm、小于或等于约7.1nm、小于或等于约7.0nm或者小于或等于约6.5nm的算术尺寸。基于多个量子点的
总数量或总重量,第二量子点或第三量子点的分数可以小于或等于约30%、小于或等于约25%、小于或等于约20%、小于或等于约19%、小于或等于约18%、小于或等于约17%、小于或等于约16%、小于或等于约15%、小于或等于约14%、小于或等于约13%、小于或等于约12%、小于或等于约11%、小于或等于约10%或者小于或等于约9%。
125.在实施例中,量子点复合物中的多个量子点的算术尺寸可以在以上范围中的任一范围内(例如,大于或等于约8.2nm、大于或等于约8.5nm、大于或等于约9.0nm、大于或等于约9.1nm或者大于或等于约9.15nm)。在实施例中,量子点复合物中的多个量子点的算术尺寸可以小于或等于约9.3nm、小于或等于约9.2nm或者小于或等于约9.0nm(例如,约8nm至约9.3nm、约8.2nm至约9.2nm、约8.5nm至约9.0nm、约8.6nm至约8.9nm或约8.8nm至约9.2nm),包括在多个量子点中的第一量子点的第一算术尺寸可以大于或等于约8.9nm或者大于或等于约9nm。在多个量子点(例如,多个量子点的总群)中,第一量子点群的分数可以大于或等于约60%、大于或等于约65%、大于或等于约70%、大于或等于约75%、大于或等于约80%、大于或等于约81%或者大于或等于约82%。
126.在多个量子点中,第一量子点、第二量子点和/或第三量子点可以使用适当的沉淀溶剂(例如,非溶剂与分散溶剂的混合物)经由沉淀分离出。在此描述或解释非溶剂、分散溶剂和分离的细节(例如,关于量子点和/或示例的方法)。
127.在多个量子点中,半导体纳米晶体核(例如,半导体纳米晶体核的尺寸)可以控制量子点的发射波长。在实施例中,量子点复合物被构造为发射红光,核的平均尺寸可以大于或等于约3.0nm,例如,大于或等于约3.1nm、大于或等于约3.2nm、大于或等于约3.3nm、大于或等于约3.4nm或者大于或等于约3.5nm。在多个量子点中,半导体纳米晶体核的尺寸可以小于或等于约4.5nm、小于或等于约4.0nm、小于或等于约3.9nm、小于或等于约3.8nm、小于或等于约3.7nm或者小于或等于约3.6nm。
128.在包括在复合物中的多个量子点中,半导体纳米晶体壳可以具有多层壳结构。半导体纳米晶体壳可以具有:第一层,包括包含锌、硒和可选的硫的第一半导体纳米晶体;以及第二层,包括包含锌、硫和可选的硒的第二半导体纳米晶体。第一层的第一半导体纳米晶体可以具有与第二层的第二半导体纳米晶体的组成不同的组成。
129.第一层可以包括znse、znses或它们的组合。第一层可以与半导体纳米晶体核相邻(例如,直接设置在半导体纳米晶体核上)。第一层可以不包括硫。第二层可以包括zns。第二层可以由zns组成。第二层可以是半导体纳米晶体壳(或量子点)的最外层。
130.第一层(或半导体纳米晶体壳)的厚度可以大于或等于约1.5nm、大于或等于约1.7nm、大于或等于约1.9nm、大于或等于约2.0nm或者大于或等于约2.1nm。第一层(或半导体纳米晶体壳)的厚度可以小于或等于约5.0nm、小于或等于约4.0nm、小于或等于约3.5nm、小于或等于约3.0nm或者小于或等于约2.5nm。
131.如果存在,则第二层的厚度可以小于或等于约0.7nm、小于或等于约0.6nm或者小于或等于约0.5nm。在实施例中,第二层的厚度可以大于或等于约0.3nm、大于或等于约0.35nm或者大于或等于约0.4nm。
132.在多个量子点中(或者在第一量子点或第二量子点中),锌相对于铟的摩尔(zn:in)比可以大于或等于约13:1、大于或等于约14:1、大于或等于约14.8:1、大于或等于约15:1、大于或等于约15.2:1、大于或等于约15.5:1、大于或等于约16:1、大于或等于约16.2:1、
大于或等于约16.5:1、大于或等于约17:1、大于或等于约17.2:1、大于或等于约17.5:1或者大于或等于约18:1。在多个量子点(或者第一量子点和/或第二量子点)中,锌相对于铟的摩尔比可以小于或等于约50:1、小于或等于约40:1、小于或等于约30:1、小于或等于约25:1、小于或等于约20:1、小于或等于约19:1、小于或等于约18:1或者小于或等于约16.5:1。
133.在多个量子点(或者第一量子点或第二量子点)中,硫相对于硒的摩尔比(s:se)可以小于或等于约2:1、小于或等于约1.5:1、小于或等于约1:1、小于或等于约0.9:1、小于或等于约0.8:1、小于或等于约0.7:1、小于或等于约0.6:1、小于或等于约0.5:1或者小于或等于约0.4:1。在多个量子点(或者第一量子点或第二量子点)中,硫相对于硒的摩尔比(s:se)可以大于或等于约0.1:1、大于或等于约0.2:1或者大于或等于约0.3:1。
134.在多个量子点(或者第一量子点或第二量子点)中,磷相对于铟的摩尔比(p:in)可以大于或等于约0.5:1、大于或等于约0.6:1、大于或等于约0.7:1、大于或等于约0.72:1、大于或等于约0.75:1或者大于或等于约0.8:1。在多个量子点(或者第一量子点或第二量子点)中,磷相对于铟的摩尔比(p:in)可以小于或等于约1:1、小于或等于约0.9:1、小于或等于约0.85:1或者小于或等于约0.8:1。
135.在多个量子点(或者第一量子点或第二量子点)中,硒相对于铟的摩尔比(se:in)可以大于或等于约6:1、大于或等于约6.5:1、大于或等于约7:1、大于或等于约7.5:1、大于或等于约8:1、大于或等于约8.5:1、大于或等于约8.8:1、大于或等于约9:1、大于或等于约9.1:1、大于或等于约9.5:1、大于或等于约10:1、大于或等于约10.5:1或者大于或等于约11:1。在多个量子点(或者第一量子点或第二量子点)中,硒相对于铟的摩尔比可以小于或等于约20:1、小于或等于约18:1、小于或等于约16:1、小于或等于约14:1或者小于或等于约13:1。
136.在多个量子点(或者第一量子点或第二量子点)中,硫相对于铟的摩尔比(s:in)可以大于或等于约2.5:1、大于或等于约2.6:1、大于或等于约2.7:1、大于或等于约2.8:1、大于或等于约2.9:1、大于或等于约3:1、大于或等于约3.5:1、大于或等于约3.6:1、大于或等于约3.7:1、大于或等于约3.8:1、大于或等于约3.9:1、大于或等于约4:1或者大于或等于约4.4:1。在多个量子点(或者第一量子点或第二量子点)中,硫相对于铟的摩尔比可以小于或等于约10:1、小于或等于约9:1、小于或等于约8:1、小于或等于约7:1、小于或等于约6.5:1、小于或等于约6:1、小于或等于约5.5:1、小于或等于约5:1或者小于或等于约4.9:1。
137.在多个量子点(或者第一量子点或第二量子点)中,硒和硫的总和相对于铟的摩尔比((se s):in)可以大于或等于约10:1、大于或等于约11:1、大于或等于约12:1、大于或等于约13:1、大于或等于约13.5:1、大于或等于约14:1、大于或等于约14.5:1或者大于或等于约15:1。在多个量子点(或者第一量子点或第二量子点)中,硒和硫的总和相对于铟的摩尔比可以小于或等于约30:1、小于或等于约25:1、小于或等于约20:1、小于或等于约18:1、小于或等于约17:1、小于或等于约16:1或者小于或等于约15.5:1。
138.在多个量子点(或者第一量子点或第二量子点)中,锌相对于硒和硫的总和的摩尔比(zn:(se s))可以小于或等于约1.3:1、小于或等于约1.2:1、小于或等于约1.1:1、小于或等于约1.09:1、小于或等于约1.08:1、小于或等于约1.07:1或者小于或等于约1.06:1。在多个量子点(或者第一量子点或第二量子点)中,锌相对于硒和硫的总和的摩尔比可以大于或等于约0.5:1、大于或等于约0.6:1、大于或等于约0.7:1、大于或等于约0.8:1、大于或等于
约0.9:1或者大于或等于约1:1。
139.多个量子点可以具有以上范围内的算术尺寸,并且可以具有不规则的形状。
140.因此,在实施例中,多个量子点的形状可以如此不规则,以至于不会获得量子点的(平均)密实度(solidity)或平均圆形度。
141.在实施例中,量子点组合物或复合物包括上述多个量子点,并且在固态下,如果用约450nm至约470nm的波长的光(例如,在固态下)照射预定时间,则量子点组合物或复合物可以呈现出亮度降低间隔(luminance decrease interval)。在实施例中,亮度降低间隔可以出现在小于或等于约100小时、小于或等于约90小时、小于或等于约80小时、小于或等于约70小时、小于或等于约60小时或者小于或等于约50小时的照射时间内。在亮度降低间隔中,亮度的最低值可以是初始亮度的98%,例如,初始亮度的大于或等于约98.5%或者大于或等于约99%。
142.量子点复合物或组合物或者包括在其中的多个量子点可以被构造为发射红光。红光的最大峰值波长可以大于或等于约600nm、大于或等于约610nm、大于或等于约620nm或者大于或等于约625nm。红光的最大峰值波长可以小于或等于约650nm、小于或等于约645nm、小于或等于约640nm或者小于或等于约635nm。
143.量子点复合物或组合物或者多个量子点的量子产率或效率可以大于或等于约85%、大于或等于约86%、大于或等于约87%、大于或等于约88%、大于或等于约89%或者大于或等于约90%。量子点复合物或组合物或者多个量子点的量子产率或效率可以使用市售的荧光分光光度计或量子产率光谱分析仪通过绝对方法或相对方法容易地测量。
144.在实施例中,量子点复合物或组合物或者多个量子点(或量子点群)可以显示出小于41nm(例如,小于或等于约40nm、小于或等于约39nm、小于或等于约38nm或者小于或等于约37nm)的半峰全宽。
145.在实施例中,在多个量子点中,锌相对于铟的摩尔比可以大于或等于约13:1,并且硫相对于硒的摩尔比可以小于或等于约0.5:1;并且包括第一量子点群和第二量子点群的多个量子点可以具有大于8.0纳米的算术尺寸,并且第一量子点群和第二量子点群的总分数可以大于多个量子点的85%。
146.基于量子点的显示装置可以呈现出改善的色纯度、亮度等。例如,液晶显示器(在下文中,lcd)通过在光已经穿过液晶之后穿过吸收型滤色器的偏振光来实现颜色。由于吸收型滤色器,lcd具有窄视角和低透光率的缺点。量子点可以发射具有约100%的理论量子效率或量子产率(qy)和高色纯度(例如,小于或等于约40nm的半峰全宽(fwhm))的光,从而实现增加的发光效率和改善的颜色再现性。吸收型滤色器可以用包括量子点复合物的光致发光型滤色器代替,以实现较宽的视角和改善的亮度。
147.量子点可以分散在主体基质(例如,包括聚合物、无机材料或它们的组合)中以形成可以应用于装置的量子点复合物。多个量子点可以显示出改善的光学性质和工艺稳定性,因此,如果作为量子点聚合物复合物或图案化的量子点聚合物复合物包括在显示装置中,则可以实现改善的亮度、宽视角和改善的颜色再现性。在显示装置的下一代标准bt2020下,实施例的多个量子点可以保持改善的颜色再现性水平。
148.量子点可以在量子点的表面上包括将在下面描述的有机配体、有机溶剂或它们的组合。有机配体、有机溶剂或它们的组合可以结合到量子点的表面。
149.实施例的包括在量子点复合物中的多个量子点可以通过在此所述的方法制备。所述方法包括在有机溶剂和有机配体的加热混合物中,在包括铟和磷的半导体纳米晶体核的存在下,使锌前驱体与硒前驱体和硫前驱体反应(例如,预定时间),其中,控制半导体纳米晶体核的尺寸和量、前驱体的量(如果需要,每个组分之间的摩尔比和/或反应时间)以实现以上特征(例如,算术尺寸、第一算术尺寸、第二算术尺寸、包括在量子点中的元素之间的摩尔比或者它们的组合)。
150.在实施例中,制造上述量子点的方法可包括以下步骤:
151.获得第一混合物,第一混合物包括锌前驱体、有机配体和有机溶剂;
152.可选地加热第一混合物;
153.将包括铟和磷的半导体纳米晶体核以及硒前驱体注入到(可选地加热的)第一混合物中以获得第二混合物;
154.在第一反应温度下加热第二混合物并将第二混合物在第一反应温度下保持例如至少约40分钟(例如,至少约50分钟),以获得包括颗粒的第三混合物,所述颗粒包括形成在半导体纳米晶体核上的包含锌和硒的第一半导体纳米晶体壳;
155.在第二反应温度下将硫前驱体(例如,包括含硫前驱体的储备溶液)注入到第三混合物中,并进行反应以在第一半导体纳米晶体壳上形成第二半导体纳米晶体壳。在实施例的方法中,可以分别控制第二混合物和第三混合物中的硒前驱体相对于核的量和硫前驱体相对于核的量,并且可选地控制每个步骤中的反应持续时间,以便提供量子点以满足上述壳组成。
156.如果期望,为了获得期望的算术尺寸和/或分布(例如,第一量子点群和/或第二量子点群的分数),所制备的多个量子点可以通过将(通过以预定比混合分散溶剂和非溶剂来制备的)沉淀溶剂添加到包括分散在有机溶剂中的多个量子点的粗溶液中而经历再沉淀的工艺。可以重复再沉淀的步骤(例如,至少两次、至少三次、至少四次或至少五次)。在沉淀溶剂中,非溶剂相对于分散溶剂的体积比可以大于或等于约1:1、大于或等于约1.2:1、大于或等于约1.3:1、大于或等于约1.4:1、大于或等于约1.5:1、大于或等于约1.6:1、大于或等于约1.7:1、大于或等于约1.8:1、大于或等于约1.9:1、大于或等于约2:1、大于或等于约2.1:1、大于或等于约2.2:1、大于或等于约2.3:1或者大于或等于约2.4:1。在沉淀溶剂中,非溶剂相对于分散溶剂的体积比可以小于或等于约5:1、小于或等于约4:1、小于或等于约3.5:1、小于或等于约3:1或者小于或等于约2.5:1。
157.半导体纳米晶体核的细节与上述相同。可以通过使铟前驱体和磷前驱体在有机溶剂中且在有机配体存在下在核形成温度下反应预定时间来制备半导体纳米晶体核。在实施例中,在将前驱体注入反应体系之前,可以首先混合且预处理(例如,在真空、惰性气氛或它们的组合下加热至预定温度(例如,大于或等于约100℃,例如,大于或等于约120℃或者大于或等于约150℃)且小于或等于约核形成温度)有机溶剂和有机配体。如果期望,可以向核的形成添加锌前驱体。在实施例中,可以通过注入包括金属前驱体(例如,铟前驱体)的溶液来合成核,并且可选地,在高温(例如,大于或等于约200℃)下加热配体,然后将磷前驱体注入到加热的溶液中。制备的核可以通过使用将在下面详细描述的非溶剂的沉淀从反应体系中分离,然后将分离的核加入到用于在核上形成壳的反应体系中。可以在大于或等于约100℃的温度下将制备的核加入(例如,注入)到加热的有机溶剂。
158.可以预处理有机溶剂和有机配体,用于壳形成反应。可以将核加入(例如,注入)到预处理的反应体系,并且可以加入壳前驱体(例如,锌前驱体、硒前驱体和硫前驱体),并且可以进行壳形成反应。考虑到期望的壳组成,可以控制前驱体的加入量和顺序。在实施例中,壳形成可以包括注入锌前驱体,然后注入硒前驱体,以在第一温度下进行反应且形成第一层;然后将硫前驱体可选地与附加的量的锌前驱体注入到反应体系,以在第二温度下进行反应且形成第二层。
159.有机配体可以包括rcooh、rnh2、r2nh、r3n、rsh、rh2po、r2hpo、r3po、rh2p、r2hp、r3p、roh、rcoor'、rpo(oh)2、rhpooh、r2pooh(其中,r和r'相同或不同,并且独立地是氢、c1至c40(或c3至c24)脂肪族烃基(例如,烷基、烯基或炔基)、c6至c40芳香族烃基(诸如c6至c20芳基))、聚合有机配体或它们的组合。有机配体可以配位到(例如,结合到)所获得的纳米晶体的表面,并且可以帮助纳米晶体很好地分散在溶液中。
160.有机配体的示例可以包括:甲硫醇、乙硫醇、丙硫醇、丁硫醇、戊硫醇、己硫醇、辛硫醇、十二硫醇、十六硫醇、十八硫醇或苄硫醇;甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、辛胺、十二胺、十六胺、十八胺、二甲胺、二乙胺或二丙胺;甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、十二酸、十六酸、十八酸、油酸或苯甲酸;膦,诸如取代或未取代的甲基膦(例如,三甲基膦、甲基二苯基膦等)、取代或未取代的乙基膦(例如,三乙基膦、乙基二苯基膦等)、取代或未取代的丙基膦、取代或未取代的丁基膦、取代或未取代的戊基膦或者取代或未取代的辛基膦(例如,三辛基膦(top));氧化膦,诸如取代或未取代的甲基氧化膦(例如,三甲基氧化膦、甲基二苯基氧化膦等)、取代或未取代的乙基氧化膦(例如,三乙基氧化膦、乙基二苯基氧化膦等)、取代或未取代的丙基氧化膦、取代或未取代的丁基氧化膦或者取代或未取代的辛基氧化膦(例如,三辛基氧化膦(topo));二苯基膦、三苯基膦、二苯基氧化膦或三苯基氧化膦;烷基次膦酸,例如,c5至c20烷基次膦酸(例如,己基次膦酸、辛基次膦酸、十二烷基次膦酸、十四烷基次膦酸、十六烷基次膦酸、十八烷基次膦酸等)、烷基膦酸(诸如c5至c20烷基膦酸);等等,但不限于此。有机配体可以单独使用或者以至少两种配体化合物的混合物使用。
161.有机溶剂可以是c6至c22伯胺,诸如十六胺;c6至c22仲胺,诸如二辛胺;c6至c40叔胺,诸如三辛胺;含氮杂环化合物,诸如吡啶;c6至c40脂肪族烃(例如,烷烃、烯烃、炔烃等),诸如十六烷、十八烷、十八烯或角鲨烷;c6至c30芳香族烃,诸如苯基十二烷、苯基十四烷或苯基十六烷;取代有c6至c22烷基的膦,诸如三辛基膦;取代有c6至c22烷基的氧化膦,诸如三辛基氧化膦;c12至c22芳香醚,诸如苯醚或苄醚;或者它们的组合。考虑到前驱体和有机配体,可以适当地选择有机溶剂的类型和量。有机溶剂可以是分散溶剂。
162.锌前驱体没有特别限制,并且可以适当地选择。在实施例中,锌前驱体可以包括zn金属粉末、烷基化的zn化合物(例如,二甲基锌、二乙基锌或它们的组合)、醇zn、羧酸zn(例如,乙酸锌)、碳酸锌、硝酸zn、高氯酸zn、硫酸zn、乙酰丙酮zn、卤化zn(例如,氯化锌、溴化锌、碘化锌、氟化锌或它们的组合)、氰化zn、氢氧化zn、氧化zn、过氧化zn或它们的组合。锌前驱体的示例可以包括但不限于二甲基锌、二乙基锌、乙酸锌、乙酰丙酮锌、碘化锌、溴化锌、氯化锌、氟化锌、碳酸锌、氰化锌、硝酸锌、氧化锌、过氧化锌、高氯酸锌、硫酸锌、油酸锌等。含锌前驱体可以单独使用或者以两种或更多种化合物的组合使用。
163.硒前驱体没有特别限制,并且可以期望地选择。在实施例中,硒前驱体包括硒


辛基膦(se

top)、硒

三丁基膦(se

tbp)、硒

三苯基膦(se

tpp)或它们的组合,但不限于此。
164.可以适当地选择第一反应温度,例如,可以大于或等于约280℃、大于或等于约290℃、大于或等于约300℃、大于或等于约310℃或者大于或等于约315℃且小于或等于约390℃、小于或等于约380℃、小于或等于约370℃、小于或等于约360℃、小于或等于约350℃、小于或等于约340℃或者小于或等于约330℃。在加热至第一反应温度之后或在加热至第一反应温度期间,可以注入含硒前驱体至少一次(例如,至少两次或至少三次)。
165.在第一反应温度下的反应时间可以大于或等于约40分钟,例如,大于或等于约50分钟、大于或等于约60分钟、大于或等于约70分钟、大于或等于约80分钟、大于或等于约90分钟且小于或等于约4小时,例如,小于或等于约3小时或者小于或等于约2小时。
166.通过在第一反应温度下反应上述时间段,可以形成包括锌和硒且具有大于或等于约3单层(ml)、大于或等于约4ml、大于或等于约5ml或者大于或等于约6ml(并且/或者小于或等于约10ml)的厚度的第一半导体纳米晶体壳,以提供第三混合物。如在此使用的,术语“单层”(monolayer)可以指从壳材料的体晶体结构获得的、作为相关晶格平面之间的最近距离的、例如用于壳厚度的测量单位。例如,一个单层的厚度可以被确定为针对立方晶格结构的相邻的晶格平面之间的距离。
167.在实施例中,可以控制硒前驱体相对于铟的量,使得在预定的反应时间期间,可以形成壳的期望组成(例如,具有预定厚度的第一层)。在实施例中,反应体系中每1摩尔铟的硒的加入量可以大于或等于约7摩尔、大于或等于约8摩尔、大于或等于约9摩尔、大于或等于约10摩尔、大于或等于约11摩尔、大于或等于约12摩尔、大于或等于约13摩尔、大于或等于约14摩尔或者大于或等于约15摩尔。在实施例中,每1摩尔铟的硒的量可以小于或等于约30摩尔、小于或等于约25摩尔、小于或等于约20摩尔、小于或等于约18摩尔或者小于或等于约15摩尔。
168.在实施例中,所述方法可以不包括将包含具有半导体纳米晶体壳的第一层的颗粒的反应混合物的温度降低至等于或低于约100℃,例如,小于或等于约50℃(例如,30℃或更低或者室温)。换句话说,所述方法可以包括将包含在核上具有第一层的颗粒的反应混合物的温度维持在大于或等于100℃(例如,大于或等于50℃或者大于或等于30℃)的温度。
169.硫前驱体的类型没有特别限制,并且可以适当地选择。硫前驱体可以包括己硫醇、辛硫醇、癸硫醇、十二硫醇、十六硫醇、巯基丙基硅烷、硫

三辛基膦(s

top)、硫

三丁基膦(s

tbp)、硫

三苯基膦(s

tpp)、硫

三辛胺(s

toa)、三甲基甲硅烷基硫、硫化铵、硫化钠或它们的组合。硫前驱体可以注入至少一次(例如,至少两次)。
170.第二反应温度可以适当地选择,并且可以大于或等于约280℃、大于或等于约290℃、大于或等于约300℃、大于或等于约310℃或者大于或等于约315℃。第二反应温度可以小于或等于约350℃、小于或等于约340℃或者小于或等于约330℃。在加热到第二反应温度之后或在加热到第二反应温度期间,硫前驱体可以注入至少一次(例如,至少两次或至少三次)。
171.在第二反应温度下的反应时间可以适当地选择,并且没有特别限制。例如,在第二反应温度下的反应时间可以大于或等于约30分钟、大于或等于约40分钟、大于或等于约50分钟、大于或等于约60分钟、大于或等于约70分钟、大于或等于约80分钟或者大于或等于约
90分钟。在实施例中,在第二反应温度下的反应时间可以小于或等于约4小时、小于或等于约3小时或者小于或等于约2小时。
172.在实施例中,可以控制硫前驱体相对于铟的量,使得在预定的反应时间期间,可以形成壳的期望组成(例如,具有预定厚度的第二层)。在实施例中,反应体系中的硫相对于一摩尔铟的量可以大于或等于约3摩尔、大于或等于约4摩尔、大于或等于约5摩尔、大于或等于约6摩尔、大于或等于约7摩尔、大于或等于约8摩尔、大于或等于约9摩尔、大于或等于约10摩尔、大于或等于约11摩尔、大于或等于约12摩尔、大于或等于约13摩尔、大于或等于约14摩尔、大于或等于约15摩尔、大于或等于约16摩尔、大于或等于约17摩尔、大于或等于约18摩尔或者大于或等于约19摩尔。第三混合物中的硫相对于一摩尔铟的量可以小于或等于约40摩尔、小于或等于约35摩尔、小于或等于约30摩尔、小于或等于约25摩尔、小于或等于约20摩尔或者小于或等于约15摩尔。
173.可以考虑最终量子点的结构和性质来选择锌前驱体、硒前驱体和硫前驱体相对于半导体纳米晶体核的铟的量。
174.在反应之后,将非溶剂加入到获得的最终反应溶液,以促进有机配体配位的量子点的沉淀(然后可以分离)。非溶剂可以是与反应中使用的溶剂混溶的极性溶剂。半导体纳米晶体和量子点在非溶剂中可以是不可分散的。非溶剂可以根据反应中使用的溶剂来选择,并且可以是例如丙酮、乙醇、丁醇、异丙醇、乙二醇、水、四氢呋喃(thf)、二甲基亚砜(dmso)、二乙醚、甲醛、乙醛、具有与上述溶剂的溶解度参数相似的溶解度参数的溶剂或它们的组合。可以通过离心、过滤、层析或蒸馏执行分离。如果期望,可以将所分离的半导体纳米晶体(或者第一半导体纳米晶体和第二半导体纳米晶体)加入到洗涤溶剂,并对其进行洗涤。洗涤溶剂没有特别限制,并且可以包括具有与有机溶剂或有机配体的溶解度参数相似的溶解度参数的溶剂,并且例如可以包括诸如己烷、庚烷或辛烷的烷烃、氯仿、甲苯、苯等。
175.量子点或量子点群可以分散在分散溶剂中。分散溶剂没有特别限制,并且可以适当地选择。分散溶剂可以包括上述有机溶剂(或由上述有机溶剂组成)。分散溶剂可以包括取代或未取代的c1至c40脂肪族烃、取代或未取代的c6至c40芳香族烃或它们的组合(或者由取代或未取代的c1至c40脂肪族烃、取代或未取代的c6至c40芳香族烃或它们的组合组成)。如上所述,非溶剂和分散溶剂可以用作诱导沉淀(即,再沉淀)的工艺中的沉淀溶剂。诱导沉淀的工艺后的量子点的分离可以用与如上所述相似的方法或基本上相同的方法来进行。
176.在实施例的量子点复合物中,多个量子点可以分散在基质中。在实施例的量子点复合物或包括量子点的实施例的组合物中,可以例如根据其最终用途(例如,滤色器)适当地选择量子点的量。
177.在实施例中,基于组合物或复合物的总固体含量(或总重量),量子点的量可以大于或等于约1重量百分比(wt%),例如,大于或等于约2wt%、大于或等于约3wt%、大于或等于约4wt%、大于或等于约5wt%、大于或等于约6wt%、大于或等于约7wt%、大于或等于约8wt%、大于或等于约9wt%、大于或等于约10wt%、大于或等于约15wt%、大于或等于约20wt%、大于或等于约25wt%、大于或等于约30wt%、大于或等于约35wt%或者大于或等于约40wt%。基于复合物或组合物的总固体含量(或总重量),量子点的量可以小于或等于约70wt%,例如,小于或等于约65wt%、小于或等于约60wt%、小于或等于约55wt%或者小于
或等于约50wt%。
178.复合物或组合物的总固体含量(tsc)可以大于或等于约10%、大于或等于约15%、大于或等于约20%、大于或等于约25%、大于或等于约30%、大于或等于约35%、大于或等于约40%、大于或等于约45%、大于或等于约50%、大于或等于约55%、大于或等于约60%或者大于或等于约65%。在实施例中,复合物或组合物的总固体含量(tsc)可以小于或等于约90%、小于或等于约80%、小于或等于约70%、小于或等于约60%、小于或等于约50%、小于或等于约40%或者小于或等于约30%。
179.量子点复合物(或组合物)的基质可以包括(或还可以包括)包含碳

碳双键的可聚合单体或它的聚合物、具有至少一个硫醇基的硫醇化合物、聚合物、液态载体(例如,有机溶剂或挥发性液体)或者它们的组合。单体可以是非挥发性液体化合物。基质(或组合物)可以经由聚合以及可选的干燥或去除挥发性化合物(例如,有机溶剂)而变成固态。复合物或组合物可以是液体组合物。可以呈液体形式的组合物还可以包括用于聚合可聚合单体的引发剂。复合物或组合物可以是固体膜或液体膜的形式。膜可以是具有预定重复部分(例如,与子像素图案对应)的图案化膜。
180.在实施例中,用于形成图案的包括量子点和基质组分的组合物可以是可以适用于光刻工艺的光致抗蚀剂组合物或喷墨组合物以经由印刷方式(例如,诸如喷墨印刷的液滴排放法)制造图案。在此将描述每种方法的细节。墨组合物可以包括可聚合单体、液态载体或它们的组合。液态载体可以包括有机溶剂。在实施例中,墨组合物可以不包括(挥发性)有机溶剂。基质或组合物可以包括电绝缘聚合物。可聚合单体可以经由聚合提供电绝缘聚合物。
181.可聚合单体可以包括具有至少一个(甲基)丙烯酸酯基的(甲基)丙烯酸酯化合物。如果期望,可聚合单体可以包括或可以不包括羧酸基。单体可以包括(可光聚合的)(甲基)丙烯酸酯单体。单体可以是用于绝缘聚合物的前驱体。单体的示例可以包括但不限于(甲基)丙烯酸c1至c10烷基酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4

丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6

己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、双酚a环氧(甲基)丙烯酸酯、双酚a二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙二醇单甲醚(甲基)丙烯酸酯、酚醛环氧(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酸酯或它们的组合。
182.相对于复合物或组合物的总重量(或总固体含量),(可光聚合)单体的量可以大于或等于约0.5wt%,例如,大于或等于约1wt%或者大于或等于约2wt%。相对于复合物或组合物的总重量(或总固体含量),(可光聚合)单体的量可以小于或等于约50wt%,例如,小于或等于约40wt%、小于或等于约30wt%、小于或等于约28wt%、小于或等于约25wt%、小于或等于约23wt%、小于或等于约20wt%、小于或等于约18wt%、小于或等于约17wt%、小于或等于约16wt%或者小于或等于约15wt%。
183.硫醇化合物可以包括二硫醇化合物、三硫醇化合物、四硫醇化合物或它们的组合。例如,硫醇化合物可以包括二醇二
‑3‑
巯基丙酸酯(例如,乙二醇二
‑3‑
巯基丙酸酯)、二醇二
巯基乙酸酯(例如,乙二醇二巯基乙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3

巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3

巯基丙酸酯)、季戊四醇四(2

巯基乙酸酯)、1,6

己二硫醇、1,3

丙二硫醇、1,2

乙二硫醇、包括1个至10个乙二醇重复单元的聚乙二醇二硫醇或它们的组合。
184.基于组合物的总重量(或总固体含量),硫醇化合物的量可以小于或等于约50wt%、小于或等于约40wt%、小于或等于约30wt%、小于或等于约20wt%、小于或等于约10wt%、小于或等于约9wt%、小于或等于约8wt%、小于或等于约7wt%、小于或等于约6wt%或者小于或等于约5wt%。基于组合物的总重量(或总固体含量),硫醇化合物的量可以大于或等于约0.1wt%,例如,大于或等于约0.5wt%、大于或等于约1wt%、大于或等于约5wt%、大于或等于约10wt%或者大于或等于约15wt%。
185.聚合物可以包括线性聚合物、交联聚合物或它们的组合。(线性或交联)聚合物可以包括可聚合单体的聚合产物。交联聚合物可以包括巯基烯(thiolene)聚合物(例如,包括以上单体和硫醇化合物的聚合产物)、交联聚(甲基)丙烯酸酯、交联聚氨酯、交联环氧树脂、交联乙烯基聚合物、交联硅树脂或它们的组合。线性聚合物可以包括衍生自包含碳

碳双键和可选的羧酸基的单体的重复单元。
186.在实施例的量子点复合物或组合物中,可聚合单体或线性聚合物(例如,可选地具有羧酸基)可以有助于将量子点分散在复合物或组合物中。线性聚合物可以是电绝缘聚合物。
187.基质可以包括含羧酸基的化合物。
188.包括羧酸基的可聚合单体或线性聚合物(在下文中,称为分散剂)可以包括:
189.单体组合,包括第一单体、第二单体和可选的第三单体,第一单体包括羧酸基和碳

碳双键,第二单体包括碳

碳双键和疏水部分且不包括羧酸基,可选的第三单体包括碳

碳双键和亲水部分且不包括羧酸基;
190.单体组合的共聚物;
191.含多个芳香环的聚合物,具有其中两个芳香环结合到季碳原子的骨架结构且包括羧酸基(

cooh),季碳原子是主链中的另一个环部分的构成原子;或者
192.它们的组合。
193.含羧酸基的化合物可以具有大于或等于约50毫克氢氧化钾/克(mg koh/g)的酸值。含羧酸基的化合物可以具有大于或等于约400g/mol的分子量。
194.在量子点组合物或量子点复合物中,基于组合物或复合物的总重量(或总固体含量),分散剂(例如,线性聚合物)的量可以大于或等于约0.5wt%,例如,大于或等于约1wt%、大于或等于约5wt%、大于或等于约10wt%、大于或等于约15wt%或者大于或等于约20wt%。在实施例中,基于组合物或复合物的总重量(或总固体含量),分散剂(例如,线性聚合物或含羧酸基的粘合剂)的量可以小于或等于约50wt%、小于或等于约40wt%、小于或等于约35wt%、小于或等于约33wt%或者小于或等于约30wt%。基于组合物或复合物的总重量(或总固体含量),分散剂(例如,粘合剂聚合物)的量可以大于或等于约0.5wt%且小于或等于约55wt%。
195.组合物还可以包括液态载体(例如,有机溶剂)(在下文中,简称为“溶剂”)。溶剂的类型没有特别限制。溶剂和液态载体的非限制性示例可以包括但不限于:3

乙氧基丙酸乙酯;乙二醇系列,诸如乙二醇、二乙二醇或聚乙二醇;乙二醇醚系列,诸如乙二醇单甲醚、乙
二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚、乙二醇二乙醚或二乙二醇二甲醚;乙二醇醚乙酸酯系列,诸如乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯或二乙二醇单丁醚乙酸酯;丙二醇系列,诸如丙二醇;丙二醇醚系列,诸如丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚、丙二醇二甲醚、二丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚或二丙二醇二乙醚;丙二醇醚乙酸酯系列,诸如丙二醇单甲醚乙酸酯或二丙二醇单乙醚乙酸酯;酰胺系列,诸如n

甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺;酮系列,诸如甲基乙基酮(mek)、甲基异丁基酮(mibk)或环己酮;石油产品系列,诸如甲苯、二甲苯或溶剂石脑油;酯系列,诸如乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸环己酯或乳酸乙酯;醚系列,诸如二乙醚、二丙醚或二丁醚;氯仿、c1至c40脂肪族烃(例如,烷烃、烯烃或炔烃)、卤素(例如,氯)取代的c1至c40脂肪族烃(例如,二氯乙烷、三氯甲烷等)、c6至c40芳香族烃(例如,甲苯、二甲苯等)、卤素(例如,氯)取代的c6至c40芳香族烃;或者它们的组合。
196.可以通过考虑上述主要组分(即,量子点、分散剂、可光聚合单体、光引发剂和如果使用的硫醇化合物)以及下面将描述的添加剂的类型和量来适当地选择溶剂的类型和量。组合物可以包括除了期望量的固体含量(非挥发性组分)之外的剩余量的溶剂。
197.可以适当地选择包括在实施例的组合物(例如,光致抗蚀剂组合物)或复合物中的组分(分散剂、单体、液态载体、添加剂、硫醇化合物、cardo粘合剂等),对于细节,可以参考例如us

2017

0052444

a1中描述的细节,us

2017

0052444

a1通过引用包含于此。
198.组合物(例如,喷墨组合物)在25℃下的粘度可以大于或等于约4厘泊(cps)、大于或等于约5cps、大于或等于约5.5cps、大于或等于约6.0cps或者大于或等于约7.0cps。组合物(例如,喷墨组合物)在25℃下的粘度可以小于或等于约12cps、小于或等于约10cps或者小于或等于约9cps。
199.如果在喷墨工艺中施加组合物,则组合物可以在室温下被排放到基底上,并且可以例如通过加热来形成量子点聚合物复合物或量子点聚合物复合物的图案。与所公开的粘度一起,墨组合物在23℃下的表面张力可以大于或等于约21毫牛顿每米(mn/m)、大于或等于约22mn/m、大于或等于约23mn/m、大于或等于约24mn/m、大于或等于约25mn/m、大于或等于约26mn/m、大于或等于约27mn/m、大于或等于约28mn/m、大于或等于约29mn/m、大于或等于约30mn/m或者大于或等于约31mn/m且小于或等于约40mn/m、小于或等于约39mn/m、小于或等于约38mn/m、小于或等于约37mn/m、小于或等于约36mn/m、小于或等于约35mn/m、小于或等于约34mn/m、小于或等于约33mn/m或者小于或等于约32mn/m。墨组合物的表面张力可以小于或等于约31mn/m、小于或等于约30mn/m、小于或等于约29mn/m或者小于或等于约28mn/m。
200.如果期望,除了上述组分之外,组合物或复合物还可以包括诸如光漫射剂、流平剂或偶联剂的各种添加剂。
201.组合物可以经由聚合形成包括固态下的基质的复合物。组合物还可以包括用于上述单体的(光)聚合的(光)引发剂。引发剂是通过在温和条件下(例如,通过热或光)产生自由基化学物质来加速自由基反应(例如,单体的自由基聚合)的化合物。引发剂可以是热引发剂或光引发剂。引发剂没有特别限制,并且可以适当地选择。
202.在组合物中,可以考虑可聚合单体的类型和量来适当地调节引发剂的量。在实施例中,基于组合物的总重量(或固体含量的总重量),引发剂的量可以大于或等于约
0.01wt%,例如,大于或等于约1wt%且小于或等于约10wt%,例如,小于或等于约9wt%、小于或等于约8wt%、小于或等于约7wt%、小于或等于约6wt%或者小于或等于约5wt%。但不限于此。
203.组合物或复合物还可以包括金属氧化物细颗粒(例如,分散在基质中)。金属氧化物细颗粒可以包括tio2、sio2、batio3、ba2tio4、zno或它们的组合。在组合物中,基于组合物的总重量(或其固体含量),金属氧化物细颗粒的量可以大于或等于约1wt%、大于或等于约5wt%或者大于或等于约10wt%且小于或等于约50wt%、小于或等于约40wt%、小于或等于约30wt%、小于或等于约25wt%、小于或等于约20wt%、小于或等于约15wt%、小于或等于约10wt%或者小于或等于约5wt%。金属氧化物细颗粒可以是非发射性的。金属氧化物细颗粒可以具有适当地选择的直径而没有特别限制。金属氧化物细颗粒的直径可以大于或等于约100nm,例如,大于或等于约150nm或者大于或等于约200nm且小于或等于约1000nm或者小于或等于约800nm。
204.根据实施例的组合物可以通过包括以下步骤的方法制备:制备包括上述量子点、分散剂和溶剂的量子点分散体;以及将量子点分散体与引发剂、可聚合单体(例如,丙烯酰基类单体)、可选的硫醇化合物、可选的金属氧化物微粒以及可选的上述添加剂混合。上述组分中的每个可以顺序地或同时地混合,但是混合顺序没有特别限制。(墨或光致抗蚀剂)组合物可以经由(自由基)聚合和/或去除溶剂来提供量子点复合物或量子点图案。
205.下面将描述的量子点

聚合物复合物或量子点

聚合物复合物图案的膜的厚度可以例如小于或等于约30微米(μm),例如,小于或等于约25μm、小于或等于约20μm、小于或等于约15μm、小于或等于约10μm、小于或等于约8μm或者小于或等于约7μm且大于约2μm,例如,大于或等于约3μm、大于或等于约3.5μm、大于或等于约4μm、大于或等于约5μm或者大于或等于约6μm。
206.在实施例中,图案化膜包括重复部分,所述重复部分包括发射第一光的第一部分,其中,第一部分包括量子点复合物。重复的图案化膜可以包括第二部分,第二部分发射具有与第一光的最大峰值波长不同的最大峰值波长的第二光。第二部分可以包括量子点聚合物复合物。第二部分的量子点聚合物复合物可以包括被构造为发射第二光的第二量子点。第二量子点可以包括上述量子点。第一光或第二光可以是具有约600nm至约650nm(例如,约620nm至约650nm)的范围内的最大光致发光峰值波长的红光或者具有约500nm至约550nm(例如,约510nm至约540nm)的范围内的最大光致发光峰值波长的绿光。图案化膜还可以包括第三部分,第三部分发射与第一光和第二光不同的第三光(例如,蓝光)或使该光通过。第三光可以具有约380nm至约480nm的范围内的最大峰值波长。
207.在实施例中,显示装置包括发光元件(例如,光致发光元件)和可选的光源。发光元件包括发光层,发光层包括量子点复合物的膜或图案化膜。发光层可以设置在(例如,透明)基底上。光源被构造为向发光元件提供入射光。入射光的发光峰值波长可以大于或等于约440nm,例如,大于或等于约450nm且小于或等于约500nm,例如,小于或等于约480nm、小于或等于约470nm或者小于或等于约460nm。
208.在实施例中,发光元件或发光层可以包括量子点聚合物复合物的片。参照图1,光致发光型的显示装置400可以包括(例如,包含蓝色光源的)背光单元和液晶面板(lc),背光单元可以包括量子点聚合物复合物的片(qd片)。背光单元可以具有其中堆叠有蓝色光源、
量子点

聚合物复合片(qd片)和各种光学膜(诸如棱镜、双亮度增强膜(dbef)等)的结构,液晶面板设置在背光单元上。背光单元还可以包括反射器、导光面板(lgp)或它们的组合。薄膜晶体管(tft)、液晶面板lc和滤色器可以设置在两个偏振器(pol)之间。量子点聚合物复合物(qd片)可以包括吸收来自光源的光且分别发射红光和绿光的红色量子点和绿色量子点。从光源提供的蓝光可以穿过量子点聚合物复合物片,如果与从量子点发射的红光和绿光组合,则蓝光被转换为白光。白光可以通过液晶面板中的滤色器被分离为蓝光、绿光和红光,并且根据像素被提取到外部。
209.在根据实施例的显示装置的发光层(例如,量子点聚合物复合物的图案化膜)中,第一部分可以是发射红光的部分,第二部分可以是发射绿光的部分,光源可以是发射蓝光或可选的绿光的元件。在实施例中,在第一部分和第二部分的前侧(即,发光面)上可以设置切割(例如,吸收或反射)蓝光和可选的绿光的第一光学元件。在实施例中,光源可以包括发蓝光的oled和发绿光的oled,并且在使蓝光通过的第三部分上可以设置绿光切割元件。
210.在上述显示装置中,光源可以包括分别与第一部分和第二部分对应的多个发光单元,发光单元可以包括均具有彼此相对的表面的第一电极和第二电极以及设置在第一电极与第二电极之间的电致发光层。电致发光层可以包括有机发光材料。例如,光源的每个发光单元可以包括被构造为发射预定波长的光(例如,蓝光、绿光或它们的组合)的电致发光器件(例如,有机发光二极管(oled))。电致发光器件和有机发光二极管(oled)的结构和材料没有特别限制。光源包括发射蓝光(和可选的绿光)的有机发光二极管(oled)。
211.图2a是根据实施例的显示装置的示意性剖视图,图2b是根据实施例的显示装置的示意性剖视图。参照图2a和图2b,光源包括发射蓝光的有机发光二极管(oled)。有机发光二极管oled可以包括:(至少两个,例如,三个或更多个)像素电极90a、90b、90c,形成在基底100上;像素限定层150a、150b,形成在相邻的像素电极90a、90b、90c之间;有机发光层140a、140b、140c,形成在像素电极90a、90b、90c上;以及共电极(层)130,形成在有机发光层140a、140b、140c上。薄膜晶体管和基底可以设置在有机发光二极管(oled)下面。
212.包括量子点复合物图案170(例如,包括或不包括例如发射蓝光的量子点的部分31、包括发红光的量子点的部分11以及包括发绿光的量子点的部分21)、滤光器层160和透明基底(或被称为上基底)240的堆叠结构可以设置在光源上。从光源发射的光(例如,蓝光)可以进入图案170的第一部分11和第二部分21以分别发射(例如,转换的)红光r和绿光g。从光源发射的蓝光b穿过第三部分31或从第三部分31透射。
213.在量子点复合物层(r,g)与基底之间,可以设置切割来自光源的光的滤光器层(光学元件)160(第一滤光器或激发光切割层)。在实施例中,来自光源的光可以包括蓝光或绿光,绿光切割滤光器可以设置在第三部分之上。可以在此进一步详细描述第一滤光器或激发光切割滤光器的细节。
214.可以通过单独地制造堆叠结构以及(例如,发蓝光)led或oled然后将它们进行组装来获得显示装置。可选地,可以通过直接在led或oled上形成量子点聚合物复合物图案来获得显示装置。
215.基底可以是包括绝缘材料的基底。基底可以包括:玻璃;各种聚合物,诸如聚酯(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚甲基丙烯酸酯或聚丙烯酸酯);聚碳酸酯;聚硅氧烷(例如,聚二甲基硅氧烷(pdms));无机材料,诸如al2o3或zno;或者
它们的组合,但不限于此。考虑到基底材料,可以适当地选择基底的厚度,但没有特别限制。基底可以具有柔性。针对从量子点发射的光,基底的透射率可以大于或等于约50%、大于或等于约60%、大于或等于约70%、大于或等于约80%或者大于或等于约90%。
216.在基底上形成包括薄膜晶体管等的布线层。布线层还可以包括栅极线、维持电压线、栅极绝缘层、数据线、源电极、漏电极、半导体、保护层等。根据实施例,可以确定布线层的详细结构。栅极线和维持电压线彼此电分开,数据线与栅极线和维持电压线绝缘且与栅极线和维持电压线交叉。栅电极、源电极和漏电极分别形成薄膜晶体管的控制端子、输入端子和输出端子。漏电极电连接到将在下面描述的像素电极。
217.像素电极可以用作显示装置的阳极。像素电极可以由诸如氧化铟锡(ito)或氧化铟锌(izo)的透明导电材料形成。像素电极可以由诸如金(au)、铂(pt)、镍(ni)、钨(w)、铬(cr)、钼(mo)、铁(fe)、钴(co)、铜(cu)、钯(pd)或钛(ti)的具有阻光性质的材料形成。像素电极可以具有顺序地堆叠透明导电材料和具有阻光性质的材料的双层结构。
218.在两个相邻的像素电极之间,像素限定层(pdl)与像素电极的末端叠置,以将像素电极划分为像素单元。像素限定层是可以电阻挡至少两个像素电极的绝缘层。
219.像素限定层覆盖像素电极的上表面的一部分,像素电极的未被像素限定层覆盖的剩余区域可以提供开口。将在下面描述的有机发射层可以形成在由开口限定的区域中。
220.有机发射层通过像素电极和像素限定层限定每个像素区域。换句话说,一个像素区域可以被限定为形成有一个有机发射单元层的区域,所述有机发射单元层与被像素限定层划分的一个像素电极接触。
221.例如,在根据实施例的显示装置中,有机发射层可以被限定为第一像素区域、第二像素区域和第三像素区域,每个像素区域通过像素限定层彼此分隔开并留有预定间隔。
222.在实施例中,有机发射层可以发射在可见光区域或uv区域中的第三光。即,有机发射层的第一像素区域至第三像素区域中的每个可以发射第三光。在实施例中,第三光可以是在可见光区域中具有最高能量的光,例如,可以是蓝光。第三光还可以包括绿光。当有机发射层的所有像素区域被设计为发射同一种光时,有机发射层的每个像素区域可以全部由相同或相似的材料形成,或者可以显示出相同或相似的性质。因此,可以显著地减小用于形成有机发射层的制造工艺的难度。因此,显示装置可以容易地应用于大规模/大面积加工。然而,根据实施例的有机发射层不必限于此,而是有机发射层可以被设计为发射至少两种不同的光。
223.有机发射层在每个像素区域中包括有机发射单元层,除了发射层之外,每个有机发射单元层还可以包括辅助层(例如,空穴注入层(hil)、空穴传输层(htl)、电子传输层(etl)等)。
224.共电极可以用作显示装置的阴极。共电极可以由诸如氧化铟锡(ito)或氧化铟锌(izo)的透明导电材料形成。共电极可以形成在有机发射层上且可以与有机发射层集成。
225.平坦化层或钝化层可以形成在共电极上。平坦化层可以包括用于确保与共电极的电绝缘的(例如,透明的)绝缘材料。
226.在实施例中,显示装置还可以包括下基底、设置在下基底下面的偏振器和设置在堆叠结构与下基底之间的液晶层,在堆叠结构中,发光层可以设置为面对液晶层。显示装置还可以包括位于液晶层与发光层之间的偏振器。光源还可以包括led,并且如果期望,还可
以包括导光面板。
227.参照附图说明根据实施例的显示装置(例如,液晶显示装置)的非限制性示例。图3是示出了根据实施例的液晶显示装置的示意性剖视图。实施例的显示装置包括液晶面板200、设置在液晶面板200下面的偏振器300以及设置在偏振器300下面的背光单元(110、120)。
228.液晶面板200包括下基底210、堆叠结构和设置在堆叠结构与下基底210之间的液晶层220。堆叠结构包括透明基底240和光致发光层230,光致发光层230包括包含量子点聚合物复合物的图案。
229.也被称为阵列基底的下基底210可以是透明绝缘材料基底。基底与上述相同。布线板211设置在下基底210的上表面上。布线板211可以包括限定像素区域的多条栅极布线和多条数据布线、设置为与栅极布线和数据布线的交叉区域相邻的薄膜晶体管以及针对每个像素区域的像素电极,但不限于此。这种布线板的细节是已知的,并且没有特别限制。
230.液晶层220可以设置在布线板211上。液晶面板200可以包括在液晶层220上或下面的取向层221,以使包括在其中的液晶材料初始取向。液晶层和取向层的细节(例如,液晶材料、取向层材料、形成液晶层的方法、液晶层的厚度等)是已知的,并且没有特别限制。
231.下部偏振器300设置在下基底210下面。偏振器300的材料和结构是已知的,并且没有特别限制。(例如,发射蓝光的)背光单元可以设置在偏振器300下面。
232.上部光学元件或上部偏振器300可以设置在液晶层220与透明基底240之间,但不限于此。例如,上部偏振器300可以设置在液晶层220与光致发光(例如,发光)层230之间。偏振器可以是用在液晶显示装置中的任何偏振器。偏振器可以是具有小于或等于约200μm的厚度的tac(三乙酰纤维素),但不限于此。在实施例中,上部光学元件可以是控制折射率而没有偏振功能的涂层。
233.背光单元包括光源110。光源110可以发射蓝光或白光。光源110可以包括蓝色led、白色led、白色oled或它们的组合,但不限于此。
234.背光单元还可以包括导光面板120。在实施例中,背光单元可以是边缘型照明。例如,背光单元可以包括反射器、设置在反射器上且向液晶面板200提供平面光源的导光面板、位于导光面板上的至少一个光学片(例如,漫射板、棱镜片等)或者它们的组合,但不限于此。可选地,背光单元可以不包括导光面板。在实施例中,背光单元可以是直下式照明。例如,背光单元可以具有反射器,并且可以具有以规则间隔设置在反射器上的多个荧光灯,或者可以具有其上可以设置有多个发光二极管的led操作基底、位于led操作基底上的漫射板和可选的至少一个光学片。这种背光单元的细节(例如,发光二极管、荧光灯、导光面板、各种光学片和反射器中的每个组件)是已知的,并且没有特别限制。
235.黑色矩阵241设置在透明基底240下面且具有开口,并且隐藏位于下基底上的布线板的栅极线、数据线和薄膜晶体管。例如,黑色矩阵241可以具有网格形状。光致发光层230设置在黑色矩阵241的开口中,并且具有量子点

聚合物复合物图案,所述量子点

聚合物复合物图案包括被构造为发射第一光(例如,红光)的第一部分(r)、被构造为发射第二光(例如,绿光)的第二部分(g)和被构造为发射/透射例如蓝光的第三部分(b)。如果需要,光致发光层230还可以包括至少一个第四部分。第四部分可以包括量子点,所述量子点发射与从第一部分至第三部分发射的光的颜色不同的颜色的光(例如,青色光、品红色光和黄色光)。
236.在光致发光层230中,形成图案的部分可以与形成在下基底210上的像素区域对应地重复。透明的共电极231可以设置在光致发光层230(例如,光致发光滤色器层)上。
237.被构造为发射/透射蓝光的第三部分(b)可以是不改变光源的发光光谱的透明滤色器。在这种情况下,从背光单元发射的蓝光可以以偏振状态进入,并且可以原样穿过偏振器和液晶层发射。如果需要,第三部分可以包括发射蓝光的量子点。
238.如果期望,显示装置还可以包括激发(例如,蓝)光阻挡层(蓝光切割滤光器)或第一滤光器层。蓝光阻挡层或第一滤光器层可以设置在第一部分(r)和第二部分(g)的底表面与上基底240之间或者设置在上基底240的顶表面上。蓝光阻挡层或第一滤光器层可以包括片,所述片具有与被构造为发射蓝光的像素区域(例如第三部分)对应的开口,并且蓝光阻挡层或第一滤光器层可以形成在与第一部分和第二部分对应的部分上。第一滤光器层(310)可以关于红色部分和绿色部分一体地形成为一体结构,或者在除了与第三部分叠置的部分之外的部分处一体地形成为一体结构,但不限于此。至少两个第一滤光器层可以分隔开,并且设置在与第一部分和第二部分叠置的部分中的每个上。如果光源包括绿色发光元件,则绿光切割滤光器可以设置在第三部分上。
239.在实施例中,第一滤光器层可以阻挡具有可见光区域中的波长区域的一部分的光且透射具有其它波长区域的光。例如,第一滤光器层可以阻挡蓝光且透射除了蓝光之外的光。例如,第一滤光器层可以透射绿光、红光以及/或者作为绿光和红光的混合光的黄光。
240.在实施例中,第一滤光器层可以基本上阻挡具有小于或等于约500nm的波长的蓝光,并且可以透射大于或等于约500nm且小于或等于约700nm的其它可见光波长区域中的光。
241.在实施例中,相对于大于约500nm且小于或等于约700nm的可见光,第一滤光器层可以具有大于或等于约70%、大于或等于约80%、大于或等于约90%或者接近约100%的透光率。
242.第一滤光器层可以包括聚合物薄膜,所述聚合物薄膜包括染料、颜料或它们的组合以吸收要被阻挡的波长的光。第一滤光器层可以阻挡至少80%或者至少90%甚至至少95%的具有小于或等于约480nm的波长的蓝光,第一滤光器层相对于具有大于约500nm且小于或等于约700nm的波长的其它可见光可以具有大于或等于约70%、大于或等于约80%、大于或等于约90%或者接近约100%的透光率。
243.第一滤光器层可以阻挡(例如,通过吸收选择的波长的光),包括阻挡具有小于或等于约500nm的波长的蓝光,并且例如可以选择性地透射绿光或红光。在特定情况下,至少两个第一滤光器层可以分隔开,并且分别设置在第一部分和第二部分上且与第一部分和第二部分叠置。例如,选择性地透射红光的第一滤光器层可以设置在与发射红光的部分叠置的部分上,选择性地透射绿光的第一滤光器层可以设置在与发射绿光的部分叠置的部分上。例如,第一滤光器层可以包括第一区域和第二区域中的至少一个,其中,第一区域阻挡(例如,吸收)蓝光和红光且透射具有预定范围的波长(例如,大于或等于约500nm、大于或等于约510nm或者大于或等于约515nm且小于或等于约550nm、小于或等于约545nm、小于或等于约540nm、小于或等于约535nm、小于或等于约530nm、小于或等于约525nm或者小于或等于约520nm)的绿光,第二区域阻挡(例如,吸收)蓝光和绿光且透射具有预定范围的波长(例如,大于或等于约600nm、大于或等于约610nm或者大于或等于约615nm且小于或等于约
650nm、小于或等于约645nm、小于或等于约640nm、小于或等于635nm、小于或等于约630nm、小于或等于约625nm或者小于或等于约620nm)的红光。第一区域可以设置在与发射绿光的部分叠置的位置处,第二区域可以设置在与发射红光的部分叠置的位置处。第一区域和第二区域可以是光学地隔离的。第一滤光器(层)可以有助于改善显示装置的色纯度。
244.第一滤光器层可以是包括具有不同的折射率的多个层(例如,无机材料层)的反射滤光器。例如,具有不同的折射率的两个层可以彼此交替地堆叠,或者例如具有高折射率的层和具有低折射率的层可以彼此交替地堆叠。随着具有高折射率的层与具有低折射率的层之间的折射率差的增大,可以提供具有较高波长选择性的第一滤光器层。可以根据每层的折射率和反射波长来确定具有高折射率的层和低折射率的层的堆叠层的厚度和数量。例如,具有高折射率的每层可以具有约3nm至约300nm的厚度,并且具有低折射率的每层可以具有约3nm至约300nm的厚度。
245.第一滤光器层的总厚度可以是例如约3nm(或约6nm)至约10,000nm、约300nm至约10,000nm或者约1,000nm至约10,000nm。高折射率层可以具有相同的厚度、相同的材料或它们的组合。可选地,高折射率层可以具有不同的厚度、不同的材料或它们的组合。低折射率层可以具有相同的厚度、相同的材料或它们的组合。可选地,低折射率层可以具有不同的厚度、不同的材料或它们的组合。
246.显示装置还可以包括第二滤光器层311(例如,红光/绿光或黄光再循环层),所述第二滤光器层311(例如,红光/绿光或黄光再循环层)设置在光致发光层与液晶层之间(例如,在光致发光层与上部偏振器之间)且透射第三光的至少一部分并反射第一光和第二光的至少一部分。第二滤光器层可以反射大于约500nm的波长区域中的光。第一光可以是红光,第二光可以是绿光,第三光可以是蓝光。
247.在根据实施例的显示装置中,第二滤光器层可以形成为具有大致平坦的表面的一体化的单个层。
248.在实施例中,第二滤光器层可以包括具有低折射率的单层。例如,第二滤光器层可以是具有小于或等于约1.4、小于或等于约1.3或者小于或等于约1.2的折射率的透明薄膜。
249.具有低折射率的第二滤光器层可以包括例如多孔氧化硅、多孔有机材料、多孔有机/无机复合物或它们的组合。
250.在实施例中,第二滤光器层可以包括具有不同的折射率的多个层。例如,第二滤光器层可以通过交替地堆叠具有不同的折射率的两个层来形成,或者例如,第二滤光器层可以通过交替地堆叠具有高折射率的材料和具有相对较低的折射率的材料来形成。
251.第二滤光器层中的具有高折射率的层可以包括例如氧化铪、氧化钽、氧化钛、氧化锆、氧化镁、氧化铯、氧化镧、氧化铟、氧化铌、氧化铝和氮化硅中的至少一种,但是根据实施例,它可以包括具有比具有低折射率的层高的折射率的各种材料。
252.第二滤光器层中的具有低折射率的层可以包括例如氧化硅,但是根据实施例,它可以包括具有比具有高折射率的层低的折射率的各种材料。
253.随着具有高折射率的层与具有低折射率的层之间的折射率差的增大,第二滤光器层可以具有较高的波长选择性。
254.在第二滤光器层中,具有高折射率的层和具有低折射率的层的每个厚度或其堆叠数量可以根据每个层的折射率和反射波长来确定。例如,第二滤光器层中的具有高折射率
的每个层可以具有约3nm至约300nm的厚度,第二滤光器层中的具有低折射率的每个层可以具有约3nm至约300nm的厚度。第二滤光器层的总厚度可以是例如约3nm(或约6nm)至约10,000nm、约300nm至约10,000nm或者约1,000nm至约10,000nm。第二滤光器层中的具有高折射率的层和具有低折射率的层中的每个可以具有相同的厚度和材料或者彼此不同的厚度和材料。
255.第二滤光器层可以反射第一光(r)或第二光(g)的至少一部分,并且透射第三光(b)的至少一部分(或全部)。例如,第二滤光器层可以仅透射小于或等于约500nm的蓝光波长区域中的第三光(b),大于约500nm的波长区域中的光(即,绿光(g)、黄光、红光(r)等)可以不穿过第二滤光器层。因此,反射的绿光和红光可以穿过第二部分和第一部分以发射到显示装置10的外部。
256.第二滤光器层可以以大于或等于约70%、大于或等于约80%、大于或等于约90%或者甚至约100%反射大于约500nm的波长区域。
257.同时,第二滤光器层可以对小于或等于约500nm的波长区域具有例如大于或等于约90%、大于或等于约92%、大于或等于约94%、大于或等于约96%、大于或等于约98%、大于或等于约99%或者甚至约100%的透射率。
258.在实施例中,堆叠结构可以通过使用光致抗蚀剂组合物的方法来制造。所述方法可以包括以下步骤:
259.在基底上形成组合物的膜;
260.将膜的选定区域暴露于光(例如,小于或等于约400nm的波长);以及
261.用碱显影溶液对曝光的膜进行显影,以获得包括量子点

聚合物复合物的图案。
262.基底和组合物与在此所描述的相同。参照图4a,示出了形成图案的非限制性方法。
263.以旋涂、狭缝涂覆等适当的方法将组合物涂覆在基底上以具有预定的厚度(步骤1)。可选地,可以对所形成的膜进行预烘焙(prb)(步骤2)。可以通过适当地选择温度、时间、气氛等条件来执行预烘焙。
264.在具有预定的图案的掩模下,将所形成的(或可选地被预烘焙的)膜暴露于具有预定波长的光(步骤3)。可以通过考虑引发剂(例如,光引发剂)的类型、引发剂(例如,光引发剂)的量、量子点的类型、量子点的量等来选择光的波长和强度。
265.用碱显影溶液(例如,浸渍或喷涂)处理曝光的膜,以溶解未曝光的区域并获得期望的图案(步骤4)。可选地,可以将所获得的图案在例如约150℃至约230℃下进行后烘焙(pob)预定的时间(例如,大于或等于约10分钟或者大于或等于约20分钟)(步骤5),以改善图案的抗裂性和耐溶剂性。
266.在其中量子点

聚合物复合物图案具有多个重复部分的实施例中,可以通过如下方式获得具有期望图案的量子点

聚合物复合物:制备包括如在此所描述的多个量子点且具有期望的光致发光性质(光致发光峰值波长等)的多个组合物以形成每个重复部分(例如,发红光的量子点、发绿光的量子点或可选的发蓝光的量子点)。所述部分(例如,子像素)可以重复任何适当的次数(例如,两次或更多次或者三次或更多次)以提供针对每个组合物的图案(步骤6)。例如,量子点

聚合物复合物可以具有(例如,设置为)包括至少两个重复颜色部分(例如,rgb部分)的图案。量子点复合物图案可以用作显示装置中的光致发光型滤色器。
267.可以通过使用墨组合物来形成量子点复合物图案,墨组合物被构造为经由喷墨方式形成图案。参照图4b,所述方法包括以下步骤:制备墨组合物;获得基底,所述基底包括例如电极和可选的由堤(bank)形成的像素区域的图案;在基底(或像素区域)上沉积墨组合物以形成第一量子点层(或第一重复部分);以及在基底(或像素区域)上沉积墨组合物以形成第二量子点层(或第二重复部分)。可以同时地或顺序地进行第一量子点层和第二量子点层的形成。可以使用适当的诸如喷墨打印机或喷嘴印刷系统的(例如,具有墨储存器和例如至少一个打印头的)液滴排放系统进行墨组合物的沉积。
268.可以加热沉积的墨组合物以去除溶剂且可选地进行聚合,从而提供(第一或第二)量子点层。所述方法可以以简单的方式在短时间内提供高度精确的量子点

聚合物复合物膜或图案。
269.实施例提供了一种包括量子点的电子装置。电子装置可以包括发光二极管(led)、有机发光二极管(oled)、传感器、太阳能电池、成像传感器或液晶显示器(lcd),但不限于此。
270.实施例的量子点可以包括在电子设备中。电子设备可以包括手持终端、监视器、笔记本计算机、电视、电子显示板、相机、自动车辆,但不限于此。电子设备可以是均包括包含量子点的显示装置(或发光装置)的手持终端、监视器、笔记本计算机或电视。电子设备可以是均包括包含量子点的图像传感器的相机或手持终端。电子设备可以是均包括包含核壳量子点的光电检测器的相机或自动车辆。
271.在下文中,参照示例更详细地说明实施例。然而,它们是本发明的示例性实施例,本发明不限于此。
272.示例
273.分析方法
274.1、紫外(uv)

可见(vis)吸收光谱
275.使用agilent(安捷伦)cary5000分光光度计获得且进行uv

可见吸收光谱和分析。
276.2、光致发光分析
277.使用hitachi(日立)f

7000分光光度计进行光致发光光谱和分析。
278.3、量子产率测量
279.对于量子点分散体或量子点聚合物复合物,通过使用qe

2100(来自大冢(otsuka)电子有限公司)测量量子产率。所测量的量子产率是通过将来自量子点分散体或量子点聚合物复合物的光发射所发射的光子数除以分别由分散体或复合物吸收的光子数而获得的值。
280.4、操作可靠性测试
281.在60℃的温度下在空气中使用1500尼特背光单元作为光源(波长:450nm)来评价操作可靠性。
282.5、icp分析
283.使用shimadzu(岛津)icps

8100进行电感耦合等离子体原子发射光谱(icp

aes)分析。
284.6、算术尺寸与密度泛函理论
285.使用在jang等人的nanotechnology 2013,24,215201(5页)(例如,figure 2.(b)
和相关描述)中描述的实验方法以确定核直径。
286.7、离心
287.通过使用eppendorf centrifuge(艾本德离心机)5810r进行离心。
288.制备示例1(样品b)
289.[1]半导体纳米晶体核的制备
[0290]
在200毫升(ml)反应烧瓶中,将乙酸铟和棕榈酸溶解在1

十八烯中,溶液在120℃下经受真空状态1小时。使用1:3的铟与棕榈酸的摩尔比。用n2置换烧瓶中的气氛,并且将烧瓶加热至280℃。快速地注入三(三甲基甲硅烷基)膦(tms3p)和三辛基膦(top)的混合溶液,并且反应进行预定时间(例如,约20分钟)。将反应混合物快速地冷却至室温并加入丙酮以促进纳米晶体的沉淀,然后将其通过离心进行分离并分散在甲苯中以获得inp核纳米晶体的甲苯分散体。加入到反应烧瓶的tms3p的量是每一摩尔铟约0.5摩尔。加入到反应烧瓶的三辛基膦的量是每一摩尔铟约0.1摩尔至约10摩尔(例如,约0.5摩尔)。inp核的平均颗粒尺寸是约3.6纳米(nm)至3.8nm。
[0291]
[2]壳涂层
[0292]
将硒和硫分散在三辛基膦(top)中以分别获得se/top储备溶液和s/top储备溶液。
[0293]
在200ml反应烧瓶中,将乙酸锌和油酸溶解在三辛基胺中,并将溶液在120℃下经受真空10分钟。然后用n2置换反应烧瓶中的气氛。将溶液加热至约320℃,并且将上面制备的inp半导体纳米晶体核的甲苯分散体注入到反应烧瓶,然后将se/top储备溶液和可选的乙酸锌注入到反应烧瓶中。进行反应以获得包括颗粒的反应溶液,所述颗粒具有设置在核上的znse壳。总反应时间是100分钟。
[0294]
在约320℃下,将s/top储备溶液和乙酸锌注入到反应混合物。进行反应以获得包括颗粒的所得溶液,所述颗粒具有设置在znse壳上的zns壳。总反应时间是40分钟。
[0295]
将过量的乙醇加入到包括所得inp/znse/zns半导体纳米晶体的最终反应混合物中,并且将混合物离心。在离心之后,弃去上清液,将沉淀物干燥并分散在氯仿中以获得量子点溶液(在下文中,称为qd溶液)。
[0296]
控制每一摩尔铟的se、s和zn的总量,使得从粗溶液中分离的量子点的群显示出如表2中所示的组分(锌、硒、硫和铟)的摩尔比。通过核尺寸和测量的组成,所获得的量子点的群具有8.85nm的算术尺寸,znse的厚度和zns的厚度分别是2.05nm和0.48nm。
[0297]
进行制备的量子点的光致发光分析和icp

aes分析,结果列出在表1a中。
[0298]
[3]量子点的再沉淀
[0299]
使用再沉淀溶剂1(以1:1.4的比的甲苯和乙醇的混合物)使获得的量子点群经受再沉淀的工艺(即,以qd溶液:甲苯:乙醇=1:1:1.4的体积比将再沉淀溶剂1加入到qd溶液中并从所得混合物进行离心),并从具有溶剂1的混合物分离出第一量子点群。进行第一量子点群的光致发光分析和icp

aes分析,结果列出在表1a和表2中。
[0300]
在从具有溶剂1的混合物分离出第一量子点群之后,使用沉淀溶剂2(以1:1.6的比的甲苯和乙醇的混合物)、沉淀溶剂3(以1:1.8的比的甲苯和乙醇的混合物)、沉淀溶剂4(以1:2.0的比的甲苯和乙醇的混合物)和沉淀溶剂5(以1:2.2的比的甲苯和乙醇的混合物)使剩余的溶液经受附加的再沉淀,以分别获得#2至#5量子点群,并测量每个群的分数(wt%)。
[0301]
对于获得的#1至#5量子点群中的每个,进行光致发光分析和icp

aes分析,结果列
出在表1a中。
[0302]
制备示例2(样品c)
[0303]
除了控制每一摩尔铟的se、s和zn的总量使得从粗溶液中分离的量子点群具有列出在表2中的组分(锌、硒、硫和铟)的摩尔比之外,以与制备示例1中相同的方式制备量子点群。通过核尺寸和量子点组成,获得的量子点的群具有9.19nm的算术尺寸,znse的厚度和zns的厚度分别是2.38nm和0.32nm。
[0304]
对于制备示例2的获得的量子点群,进行光致发光分析和icp

aes分析,结果列出在表1b和表2中。
[0305]
如以与制备示例1相同的方式,然后使用与制备示例1中相同的沉淀溶剂使制备且分离的粗量子点群经受多个再沉淀序列的工艺,以获得制备示例2的#1至#5量子点群,并测量每个群的分数(wt%)。
[0306]
对于获得的#1至#5量子点群中的每个,进行光致发光分析和icp

aes分析,结果列出在表1b中。
[0307]
对比制备示例1(样品a)
[0308]
除了控制每一摩尔铟的se、s和zn的总量使得从粗溶液中分离的量子点群具有列出在表2中的组分(锌、硒、硫和铟)的摩尔比之外,以与制备示例1相同的方式制备量子点群。通过核尺寸和量子点组成,获得的量子点的群具有约7.89nm的算术尺寸,znse的厚度和zns的厚度分别是1.56nm和0.49nm。
[0309]
对于对比示例1的获得的量子点群,进行光致发光分析和icp

aes分析,结果列出在表1a和表2中。
[0310]
如以与制备示例1相同的方式,使用与制备示例1中相同的沉淀溶剂使制备且分离的对比示例1的量子点群经受多个再沉淀序列,以获得对比示例1的第一量子点群、第二量子点群、第三量子点群、第四量子点群和第五量子点群,并测量每个群的分数(wt%)。
[0311]
对于获得的第一量子点群、第二量子点群、第三量子点群、第四量子点群和第五量子点群中的每个,进行光致发光分析和icp

aes分析,结果列出在表1a中。
[0312]
表1a
[0313][0314][0315]
表1b
[0316][0317]
通过表1a的结果,对比制备示例1的量子点具有小于8nm的算术尺寸,在量子点群之中,具有大于算术尺寸的尺寸的第一量子点群的分数相对低,并且具有小于8nm的算术尺寸的分数相对高(40%或更高)。通过表1a和表1b的结果,制备示例1的量子点和制备示例2的量子点具有大于8nm的算术尺寸,并且具有大于算术尺寸的尺寸的第一量子点群的分数分别是83%和82%。
[0318]
在制备示例2的量子点中,第一分数(即,第一量子点群)具有约2.5nm的znse厚度和约0.37nm的zns厚度。在制备示例1的量子点中,第一分数(即,第一量子点群)具有约2.2nm的znse厚度和约0.49nm的zns厚度。
[0319]
表2
[0320] zn:(se s)s:ses:in(s se):inse:in对比制备示例11.110.73.879.525.65制备示例11.070.54.8213.798.97制备示例21.060.33.6315.3311.70
[0321]
量子点复合物图案的制造和表征
[0322]
示例1
[0323]
制备包括制备示例1的多个量子点的氯仿分散体,并将其与粘合剂聚合物的溶液混合以形成量子点

粘合剂分散体,粘合剂聚合物是甲基丙烯酸、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙
烯酸羟乙酯和苯乙烯的四元共聚物(酸值:130毫克(mg)koh每克(mg koh/g),分子量:8,000g/mol)(溶剂:丙二醇单甲醚乙酸酯pgmea,30重量百分比(wt%)的浓度)。
[0324]
向以上制备的量子点

粘合剂分散体添加具有以下结构的六丙烯酸酯(作为可光聚合单体)、乙二醇二
‑3‑
巯基丙酸酯(在下文中,称为2t,作为多硫醇化合物)、肟酯化合物(作为引发剂)、作为金属氧化物细颗粒的tio2(光漫射剂)和pgmea(作为溶剂),以获得组合物。
[0325]
(乙二醇二
‑3‑
巯基丙酸酯)
[0326]
(六丙烯酸酯)
[0327]
其中,
[0328]
基于总固体含量,所制备的组合物包括42重量百分比(wt%)的量子点、14.5wt%的粘合剂聚合物、25wt%的2t、14wt%的可光聚合单体、0.5wt%的光引发剂和4wt%的光漫射剂。总固体含量是约25%。
[0329]
将以上获得的组合物在玻璃基底上以150转每分钟(rpm)旋涂5秒(s)以提供膜。将所获得的膜在100℃下进行预烘焙(prb)。将预烘焙的膜在具有预定图案(例如,方点或条纹图案)的掩模下暴露于光(波长:365纳米(nm),强度:100毫焦耳(mj))1秒(s)(exp),并且用氢氧化钾水溶液(浓度:0.043wt%)显影50秒,以获得量子点聚合物复合物的图案(厚度:6微米(μm))。将所获得的图案在氮气氛下在180℃的温度下热处理30分钟(pob)。
[0330]
对于由此获得的量子点复合物图案,测量在pob之后的光转换效率(ce),结果列出在表3中。
[0331]
对于由此获得的量子点复合物图案,测量操作可靠性,结果示出在图5中。
[0332]
示例2
[0333]
除了使用包括制备示例2的多个量子点的氯仿分散体之外,以与示例1相同的方式制备量子点复合物图案。对于由此获得的量子点复合物图案,测量在pob之后的光转换效率(ce),结果示出在表3中。对于由此获得的量子点复合物图案,测量操作可靠性,结果示出在图5中。
[0334]
对比示例1
[0335]
除了使用包括对比制备示例1的多个量子点的氯仿分散体之外,以与示例1相同的方式制备量子点复合物图案。对于由此获得的量子点复合物图案,测量在pob之后的光转换效率(ce),结果示出在表3中。对于由此获得的量子点复合物图案,测量操作可靠性,结果示出在图5中。
[0336]
表3
[0337] pob ce(%)示例138.9示例238.1对比示例136.6
[0338]
表3和图5的结果证实,与对比示例1的量子点复合物图案相比,示例1和示例2的量子点复合物图案呈现出增加的光转换效率和改善的操作可靠性。
[0339]
根据图5的结果,证实的是,示例1和示例2的量子点复合物图案的亮度在100小时或更短时间内显示出降低,因此复合物具有亮度降低间隔(时段)。
[0340]
虽然已经结合目前被认为是实际的示例性实施例的内容描述了本公开,但将理解的是,发明不限于所公开的实施例,而是相反地,它意图涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。
再多了解一些

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