CN110028963A - 量子点、量子点-聚合物复合物、和显示装置 - Google Patents

Abstract

公开量子点、量子点‑聚合物复合物、和显示装置，所述量子点包括包含第一半导体纳米晶体的芯和设置在所述芯上并且包括至少两个层的多层壳。所述量子点不包括镉；所述第一半导体纳米晶体包括III‑V族化合物，所述多层壳包括：围绕所述芯的表面的至少一部分的第一层，所述第一层包括第二半导体纳米晶体，所述第二半导体纳米晶体包括II‑V族化合物；和设置在所述第一层上的第二层，所述第二层包括第三半导体纳米晶体，所述第三半导体纳米晶体包括与所述第二半导体纳米晶体的组成不同的组成。

Description

量子点、量子点-聚合物复合物、和显示装置

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年1月11日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0003830的优先权、和由其产生的所有权益，将其内容通过引用全部引入本文中。

技术领域

公开了量子点、其制造方法、和包括其的电子装置。

背景技术

也称作量子点的半导体纳米晶体颗粒为具有几纳米或几十纳米的结晶结构的半导体材料。量子点显示出量子限制效应并且具有与具有相同组成的块体(本体)材料不同的性质。例如，量子点的物理性质(例如，能带隙)是可被控制的，所述物理性质(例如，能带隙)对于块体材料而言是固有的。量子点可从激发源吸收光以被激发，并且可发射与所述量子点的能带隙对应的能量。

发明内容

实施方式提供可显示出改善的光致发光性质的量子点。

实施方式提供包括所述量子点的组合物。

实施方式提供包括所述量子点的量子点-聚合物复合物。

实施方式提供显示装置，其包括所述量子点或所述量子点-聚合物复合物。

实施方式提供所述量子点的制造方法。

实施方式提供包括所述量子点的电子装置。

在实施方式中，量子点包括包含第一半导体纳米晶体的芯和设置在所述芯上并且具有至少两个层的多层壳，

其中所述量子点不包括镉，和

其中所述第一半导体纳米晶体包括III-V族化合物，所述多层壳包括：围绕所述芯的表面的至少一部分的第一层，所述第一层包括第二半导体纳米晶体，所述第二半导体纳米晶体包括II-V族化合物；和设置在所述第一层上的第二层，所述第二层包括第三半导体纳米晶体，所述第三半导体纳米晶体包括与所述第二半导体纳米晶体的组成不同的组成。

所述III-V族化合物可包括铟(In)和磷(P)。

所述III-V族化合物可进一步包括锌。

所述锌可在磷化铟中合金化或掺杂。

在所述量子点中，磷相对于铟的摩尔比(即，摩尔量)可大于或等于约一(1)。

所述第二半导体纳米晶体的块体能带隙(bulk energy bandgap)可大于或等于所述第一半导体纳米晶体的块体能带隙且小于所述第三半导体纳米晶体的块体能带隙。

所述第二半导体纳米晶体可包括磷化锌(例如，Zn₂P₃、ZnP₂等)。

所述第二半导体纳米晶体可进一步包括除铟之外的IIIA族金属(例如，Al、Ga、Tl等)、IV族元素(例如，Ge、Sn等)、钛、铁、或其组合。

所述第一层的厚度可小于或等于约三(3)个单层。

所述第一层可直接设置在所述芯的表面上。

在XPS分析中所述第二半导体纳米晶体可显示出归属于所述II-V族化合物的峰。

所述第三半导体纳米晶体可包括II-VI族化合物。

所述第三半导体纳米晶体可包括ZnSe、ZnSeS、ZnS、或其组合。

所述第二层可具有在径向方向上改变的组成。

所述第二层的厚度可大于或等于约一个单层。

所述多层壳可包括设置在所述第二层上的第三层，所述第三层包括具有与所述第三半导体纳米晶体不同的组成的第四半导体纳米晶体。

所述第四半导体纳米晶体可包括具有比所述第三半导体纳米晶体的能带隙大的能带隙的化合物。

所述化合物可包括ZnS。

所述量子点可不包括氟、硼、或其组合。

所述量子点可不包括卤素。

所述量子点的量子效率可大于或等于约65％。

所述量子点的量子效率可大于或等于约70％。

包括所述芯(例如，InP芯)和形成于其上的所述第一层的颗粒的尺寸可大于或等于约1纳米(nm)(例如，大于或等于约1.5nm、大于或等于约1.7nm、大于或等于约1.8nm、大于或等于约1.9nm、或者大于或等于约2.0nm)。

包括所述芯(例如，InP芯)和形成于其上的所述第一层的颗粒的尺寸可小于或等于约4nm(例如，小于或等于约3.5nm、小于或等于约3nm、小于或等于约2.9nm、小于或等于约2.8nm、小于或等于约2.7nm、小于或等于约2.6nm、或者小于或等于约2.5nm)。

多个量子点可具有小于或等于约20％的尺寸分布的标准偏差。

所述量子点的平均尺寸可大于或等于约3nm。

所述量子点的平均尺寸可小于或等于约5nm、例如小于或等于约4.9nm、小于或等于约4.8nm、小于或等于约4.7nm、小于或等于约4.6nm、或者小于或等于约4.5nm。

所述量子点可包括锌，和所述量子点的光致发光峰值波长可在大于或等于约490nm且小于或等于约550nm的范围内。

所述量子点的尺寸可大于或等于约5.5nm(例如，大于或等于约6nm或者大于或等于约7nm)。

所述量子点的尺寸可小于或等于约8nm(例如，小于或等于约7nm或者小于或等于约6.5nm)。

在实施方式的量子点中，III-V族化合物可包括以下(例如，基本上由以下构成)：磷化铟和任选地锌；所述第二半导体纳米晶体可包括以下(例如，基本上由以下构成)：磷化锌；和所述第三半导体纳米晶体可包括以下(例如，基本上由以下构成)：ZnSe、ZnSeS、ZnS、或其组合。

在实施方式中，制造前述量子点的方法包括，

获得包括包含第一半导体纳米晶体的芯、II族金属前体、有机配体、和有机溶剂的第一混合物；

将所述第一混合物在活化温度下加热；

将V族非金属前体注入到经加热的第一混合物以获得第二混合物；

将所述第二混合物在第一反应温度下加热以形成具有在所述芯的表面上的包含第二半导体纳米晶体的第一层的颗粒，所述第二半导体纳米晶体包括II-V族化合物；

制备包括具有在所述芯的表面上的包括II-V族化合物的第一层的所述颗粒、用于第三半导体纳米晶体的金属和非金属前体、有机配体、和有机溶剂的第三混合物；和

将所述第三混合物在第二反应温度下加热以在所述第一层上形成具有与所述第二半导体纳米晶体的组成不同的组成的第三半导体纳米晶体。

所述II族金属前体可包括锌金属粉末、烷基化的锌化合物、锌醇盐、羧酸锌、硝酸锌、高氯酸锌、硫酸锌、乙酰丙酮锌、卤化锌、氰化锌、氢氧化锌、氧化锌、过氧化锌、或其组合。

所述V族非金属前体可包括三(三甲基甲硅烷基)膦、三(二甲基氨基)膦、三乙基膦、三丁基膦、三辛基膦、三苯基膦、三环己基膦、氧化砷、氯化砷、硫酸砷、溴化砷、碘化砷、一氧化一氮、硝酸、硝酸铵、或其组合。

所述第一混合物可不包括铟前体作为金属前体。铟前体可从所述第一混合物排除。

所述方法可进一步包括将掺杂剂前体添加到所述第一混合物。

所述掺杂剂前体可包括除铟之外的IIIA族金属(例如，Al、Ga、Tl等)、IV族元素、钛、铁、或其组合。

所述活化温度可大于或等于约90℃且小于或等于约150℃。

所述第一反应温度可大于或等于约150℃且小于或等于约300℃。

所述第二反应温度可大于或等于约200℃且小于或等于约350℃。

在实施方式中，组合物包括：

(例如，多个)前述不含镉的量子点；

含有羧酸基团的粘合剂；

包括碳-碳双键的能聚合的(例如，能光聚合的)单体；和

引发剂(例如，光引发剂)。

在实施方式中，量子点聚合物复合物包括聚合物基体；和分散在所述聚合物基体中的多个量子点，其中所述多个量子点包括前述量子点。

所述聚合物基体可包括交联聚合物、包含羧酸基团的粘合剂聚合物、或其组合。

所述交联聚合物可包括至少包含碳-碳双键的能光聚合的单体的聚合产物、所述能光聚合的单体与在多硫醇化合物的末端处具有至少两个硫醇基团的多硫醇化合物的聚合产物、或其组合。

所述多个所述量子点可不包括镉。

所述量子点聚合物复合物可包括在所述聚合物基体中的金属氧化物细颗粒。

在实施方式中，显示装置包括光源和发光元件(例如，光致发光元件)，其中所述发光元件包括前述量子点-聚合物复合物，和所述光源配置为向所述发光元件提供入射光。

所述入射光可具有约440nm-约460nm的发光峰值波长。

在实施方式中，所述发光元件可包括所述量子点聚合物复合物的片。

所述显示装置可进一步包括液晶面板，和所述量子点聚合物复合物的片可设置在所述光源和所述液晶面板之间。

在实施方式中，所述显示装置包括堆叠结构体作为所述发光元件，所述堆叠结构体包括基板和设置在所述基板上的发光层，其中所述发光层包括所述量子点聚合物复合物的图案，和所述图案包括配置为发射在预定波长的光的至少一个重复部分。

所述显示装置(例如，所述发光元件)可配置为具有根据BT2020标准的大于或等于约80％的颜色再现性。

所述图案可包括配置为发射第一种光的第一部分和配置为发射具有与所述第一种光不同的中心波长的第二种光的第二部分。

所述光源可包括与所述第一部分和所述第二部分各自对应的多个发光单元，其中所述发光单元可包括彼此面对的第一电极和第二电极以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间的电致发光层。

所述显示装置可进一步包括下部基板、设置在所述下部基板下面的偏振器、以及设置在所述堆结构体和所述下部基板之间的液晶层，其中所述堆叠结构体设置成使得所述发光层面对所述液晶层。

所述显示装置可进一步包括在所述液晶层和所述发光层之间的偏振器。

所述光源可包括发光二极管(LED)和任选地光导板(LGP)。

在实施方式中，不含镉的量子点包括包含磷化铟的芯和设置在所述芯上并且包括II-V族化合物的第一壳，其中磷相对于铟的摩尔量大于或等于1、例如大于或等于约1.1并且具有锌混合结晶结构。

所述芯可进一步包括锌。

所述不含镉的量子点可包括设置在所述第一壳上的额外的非晶或结晶壳。

所述不含镉的量子点可具有大于或等于约10的锌相对于铟的摩尔量(即，摩尔比)。

所述不含镉的量子点可不包括氟、硼、或其组合。

所述不含镉的量子点可不包括卤素。

所述不含镉的量子点可显示出大于或等于约65％的量子效率。

所述量子点可以简化的工艺(例如，不使用腐蚀性的材料例如基于氟的化合物)制备，并且即使当它们具有相对薄的壳时(例如，当它们不包括基于ZnSeS的多层的厚的壳时)，它们也可显示出提升的发光性质(例如，改善的量子效率)。

附图说明

由结合附图考虑的实施方式的以下描述，这些和/或其它方面将变得明晰和更容易理解，其中：

图1为说明非限制性实施方式的量子点的示意性横截面的图；

图2为根据实施方式的显示装置的分解图；

图3为说明使用根据实施方式的组合物制造量子点聚合物复合物图案的过程的图；

图4A为根据示例性实施方式的装置的横截面图；

图4B为根据示例性实施方式的装置的横截面图；

图5为根据示例性实施方式的装置的横截面图；

图6为示意性地说明实施方式的电致发光装置的横截面图；

图7为在参考例1和实施例1中制备的量子点的紫外-可见吸收光谱；

图8为在参考例1和实施例1中制备的量子点的光致发光光谱；

图9A为在参考例1中制备的量子点的透射电子显微镜图像；

图9B为在实施例1中制备的量子点的透射电子显微镜图像；

图9C为在实施例2中制备的量子点的透射电子显微镜图像；和

图9D为在对比例2中制备的量子点的透射电子显微镜图像。

具体实施方式

参照以下实例实施方式连同附于此的附图，本公开内容的优点和特性、和用于实现其的方法将变得明晰。然而，所述实施方式不应被解释为限于本文中阐述的实施方式。如果未另外定义，本说明书中的所有术语(包括技术和科学术语)可如本领域技术人员通常理解地定义。在常用词典中定义的术语不可被理想化地或夸大地解释，除非清楚地定义。另外，除非明确地相反描述，否则词语“包括(包含)”将被理解为暗示包括所陈述的要素，但不排除任何另外的要素。

此外，单数包括复数，除非另外提及。

在附图中，为了清楚，层、膜、面板、区域等的厚度被放大。在说明书中，相同的附图标记始终表示相同的元件。

将理解，当一个元件例如层、膜、区域、或基板被称为“在”另外的元件“上”时，其可直接在所述另外的元件上或者还可存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接在”另外的元件“上”时，则不存在中间元件。

如本文中使用的“约”或“大约”包括所陈述的值且意味着在如由本领域普通技术人员考虑到所讨论的测量和与具体量的测量有关的误差(即，测量系统的限制)所确定的对于具体值的可接受的偏差范围内。例如，“约”可意味着相对于所陈述的值的偏差在一个或多个标准偏差范围内，或者在±10％或5％的范围内。

除非另外定义，在本文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开内容所属领域的普通技术人员所通常理解的相同的含义。将进一步理解，术语，例如在常用词典中定义的那些，应被解释为具有与它们在相关领域的背景和本公开内容中的含义一致的含义，并且将不以理想化或过于形式的意义进行解释，除非在本文中清楚地如此定义。

在本文中参照作为理想化实施方式的示意图的横截面图描述示例性实施方式。这样，将预计到作为例如制造技术和/或公差的结果的与图的形状的偏差。因此，本文中描述的实施方式不应解释为限于如本文中所示的区域的具体形状，而是包括由例如制造所导致的形状上的偏差。例如，图示或描述为平坦的区域可具有粗糙的和/或非线性的特征。此外，所图示的尖锐的角可为圆化的。因此，图中所示的区域在本质上是示意性的，并且它们的形状不意图图示区域的精确形状，且不意图限制本权利要求的范围。

将理解，虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用来描述各种元件、组分、区域、层和/或部分，但是这些元件、组分、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用来使一个元件、组分、区域、层或部分区别于另外的元件、组分、区域、层或部分。因此，在不背离本文中的教导的情况下，下面讨论的“第一元件”、“组分”、“区域”、“层”或“部分”可称为第二元件、组分、区域、层或部分。

此外，相对术语例如“下部”或“底部”和“上部”或“顶部”可在本文中用于描述如图中所示的一个元件与另外的元件的关系。将理解，除图中所描绘的方位以外，相对术语还意图涵盖装置的不同方位。例如，如果将图之一中的装置翻转，则描述为在另外的元件的“下部”侧的元件将定向在所述另外的元件的“上部”侧。因此，示例性术语“下部”可涵盖“下部”和“上部”两种方位，取决于图的具体方位。类似地，如果将图之一中的装置翻转，则描述为“在”外的元件的“下面”或“之下”的元件将定向“在”所述另外的元件的“上方”。因此，示例性术语“在……下面”或“在……之下”可涵盖在……上方和在……下面两种方位。

如本文中使用的，除非另外提供定义，否则术语“取代(的)”指的是这样的化合物或基团或部分：其中它的至少一个氢原子被取代基代替。所述取代基可包括C1-C30烷基、C2-C30烯基、C2-C30炔基、C6-C30芳基、C7-C30烷芳基、C1-C30烷氧基、C1-C30杂烷基、C3-C30杂烷芳基、C3-C30环烷基、C3-C15环烯基、C6-C30环炔基、C2-C30杂环烷基、卤素(-F、-Cl、-Br、或-I)、羟基(-OH)、硝基(-NO₂)、氰基(-CN)、氨基(-NRR'，其中R和R'相同或不同，且独立地为氢或C1-C6烷基)、叠氮基(-N₃)、脒基(-C(＝NH)NH₂)、肼基(-NHNH₂)、腙基(＝N(NH₂))、由式＝N-R表示的基团(其中R为氢或C1-C10线型或支化的烷基)、醛基(-C(＝O)H)、氨基甲酰基(-C(O)NH₂)、硫醇基团(-SH)、酯基(-C(＝O)OR，其中R为C1-C6烷基或C6-C12芳基)、羧酸基团(-COOH)或其盐(-C(＝O)OM，其中M为有机或无机阳离子)、磺酸基团(-SO₃H)或其盐(-SO₃M，其中M为有机或无机阳离子)、磷酸基团(-PO₃H₂)或其盐(-PO₃MH或-PO₃M₂，其中M为有机或无机阳离子)、或其组合。

如本文中使用的，“掺杂”可指的是包括掺杂剂而没有引起原始晶体结构的实质性变化。例如，给定的原子可代替相应的晶体结构的一部分或者作为在晶格之间的填隙原子存在。经掺杂的产物的X-射线衍射(XRD)光谱可不显示出任何实质性变化，例如由掺杂剂所致的。在X-射线衍射光谱中，所述掺杂剂可不呈现出实质的结晶峰。掺杂剂元素的存在可通过X-射线光电子能谱法、能量色散X-射线光谱法和/或电感耦合原子发光光谱法(ICP-AES)确认。

如本文中使用的，除非另外提供定义，否则术语“杂”意指化合物或基团包括至少一个(例如，一至三个)杂原子，其中所述杂原子各自独立地为N、O、S、Si、P、或其组合。

如本文中使用的，除非另外提供定义，否则术语“脂族烃基”指的是C1-C30线型或支化的烷基、C2-C30线型或支化的烯基、和C2-C30线型或支化的炔基，术语“芳族烃基”指的是C6-C30芳基或C2-C30杂芳基，且术语“脂环族烃基”指的是C3-C30环烷基、C3-C30环烯基、和C3-C30环炔基。

如本文中使用的，除非另外提供定义，否则术语“(甲基)丙烯酸酯”指的是丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。所述(甲基)丙烯酸酯可包括丙烯酸(C1-C10烷基)酯和/或甲基丙烯酸(C1-C10烷基)酯。

如本文中使用的，除非另外提供定义，否则术语III族、II族等中的术语“族”指的是元素周期表的族。

如本文中使用的，“I族”指的是IA族和IB族，且可包括Li、Na、K、Rb、和Cs，但不限于此。

如本文中使用的，“II族”指的是IIA族和IIB族，且II族金属的实例可包括Cd、Zn、Hg、和Mg，但不限于此。

如本文中使用的、“III族”指的是IIIA族和IIIB族，且III族金属的实例可包括Al、In、Ga、和Tl，但不限于此。

如本文中使用的，“IV族”指的是IVA族和IVB族，且IV族金属的实例可包括Si、Ge、和Sn，但不限于此。如本文中使用的，术语“金属”可包括半金属例如Si。

如本文中使用的，“V族”指的是VA族且可包括氮、磷、砷、锑、和铋，但不限于此。

如本文中使用的，“VI族”指的是VIA族且可包括硫、硒、和碲，但不限于此。

与块体结晶材料相比，具有相对小的尺寸的量子点具有相对大的每单位体积的表面积。因此，所述量子点可在其表面上包括大量的缺陷，其可导致发光性质的降低和/或(热和化学)稳定性的恶化。芯-壳型量子点可解决该问题，但是可需要开发用于改善其品质(例如，发光性质和化学/热稳定性的改善)的技术。

例如，为了提升量子点(例如，芯)的发光效率，用腐蚀性物质(例如，基于卤化物的酸或金属盐)对其表面进行蚀刻和/或改性可减少表面缺陷的数量。然而，留在量子点上的卤素或卤化物可对量子点在装置中的应用具有不利影响。而且，尽管对于保证期望水平的发光效率和稳定性可需要相对厚的壳，但是相对厚的壳也可对于量子点的制造增加困难。例如，用于期望厚度的壳的多层壳包覆使得所得量子点难以具有受控的颗粒尺寸/组成。

在一种实施方式中，量子点包括包含第一半导体纳米晶体的芯和设置在所述芯上并且具有至少两个层的多层壳，其中所述第一半导体纳米晶体包括III-V族化合物，所述多层壳包括：围绕所述芯的表面的至少一部分并且包含第二半导体纳米晶体的第一层，所述第二半导体纳米晶体包括II-V族化合物(例如，金属磷化物)；和设置在所述第一层上并且包含第三半导体纳米晶体的第二层，所述第三半导体纳米晶体具有与所述第二半导体纳米晶体的组成不同的组成。实施方式的量子点不包括镉。图1说明量子点的示意性横截面图。参照图1，所述第三半导体纳米晶体包括II-VI族化合物，但所述量子点不限于此。在图1中，芯可为III-V族化合物例如InP或InZnP，壳的第一层可为II-V族化合物例如Zn₃P₂，和壳的第二层可为II-VI族化合物例如ZnSeS。

实施方式的量子点具有如下结构：其中包括II-V族化合物(例如，金属磷化物)的夹层提供在芯与壳的第二层的界面处。在随后的壳包覆之前，基于II-V族化合物的夹层可起到第一表面钝化层的作用且由此III-V芯的发光效率可增加，然后额外的壳(例如，基于II-VI族化合物)可提供额外的钝化。因此，所述量子点可具有减少的表面缺陷的数量且由此可显示出提升的发光性质。因此，不希望受任何理论束缚，认为，所述量子点可用在光学膜材料和电致发光装置中，其可解决在芯/壳界面处的电荷载流子的恶化问题。

另外，如以下描述的，所述包含II-V族化合物的第一层可进一步包括在其中取代和/或掺杂的不同的金属以提供具有多种组成的夹层的量子点。所述量子点可用在基于量子点的滤色器中。另外，在所述量子点的情况中，即使不使用高度腐蚀性的物质例如卤化物化合物，缺陷的数量也可减少，且由此可防止由于卤化物所致的电荷载流子的恶化。因此，所述量子点可显示出提升的电致发光性质或光电性质。

所述III-V族化合物半导体可为：

如下的二元化合物：GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、或其组合；

如下的三元化合物：GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、或其组合；或

如下的四元化合物：GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb、或其组合。

在实施方式中，所述III-V族化合物可包括铟和磷(例如，磷化铟)。所述III-V族化合物可进一步包括在磷化铟中合金化或掺杂的锌。例如，所述III-V族化合物可包括InZnP。在所述量子点中，磷相对于铟的摩尔比可大于或等于约1:1、例如大于或等于约1.1:1、或者大于或等于约1.2:1。

所述量子点可包括设置在所述芯上并且包含第二半导体纳米晶体的第一层，所述第二半导体纳米晶体包括II-V族化合物(例如，金属磷化物)。所述第一层可直接设置在所述芯上。所述第一层可对减少在芯的表面上的缺陷的数量做贡献，而不使用基于卤素或卤化物的高度腐蚀性的物质。另外，即使当所述第一层具有相对小的厚度(例如，小于或等于约3个单层的厚度、小于或等于约2个单层的厚度、或甚至具有一个单层的厚度)时，实现芯的发光效率的显著改善可为可能的。不受任何理论束缚，还认为，所述第一层起到表面钝化的作用且由此可帮助随后形成具有相对大的厚度的壳。

所述第二半导体纳米晶体可包括磷化锌化合物。所述磷化锌化合物可包括Zn₃P₂、ZnP₂、或其组合。所述第二半导体纳米晶体的块体能带隙可大于或等于所述第一半导体纳米晶体的块体能带隙且小于所述第三半导体纳米晶体的块体能带隙。在实施方式中，所述第一半导体纳米晶体可为具有约1.34电子伏(eV)的块体能带隙的磷化铟，和所述第二半导体纳米晶体的块体能带隙可大于约1.34eV、例如大于或等于约1.4eV、或者大于或等于约1.45eV(例如，1.5eV或更高)。

所述第一层可具有小于或等于约3个单层、例如小于或等于约2个单层的厚度。所述第一层的厚度可大于或等于约1个单层。即使当所述第一层具有相对小的厚度时，所述第一层也可对于所述芯提供第一有效的钝化，由此提升所述芯的发光效率并且缩短形成以下将描述的包含第三半导体纳米晶体的第二层的随后过程。

由于所述第二半导体纳米晶体的存在，所述量子点的X-射线光电子能谱可显示出可归属到Zn₃P₂的峰。

所述第二半导体纳米晶体可进一步包括如下的掺杂剂：除铟之外的IIIA族金属(例如，Al、Ga、Tl、或其组合)、IV族元素(例如，Ge、Sn、或其组合)、钛、铁、或其组合。所述掺杂剂的摩尔量可大于或等于约0.1、大于或等于约0.2、大于或等于约0.3、大于或等于约0.4、大于或等于约0.5、大于或等于约0.6、大于或等于约0.7、或者大于或等于约0.8，按照1摩尔的所述第一半导体纳米晶体的金属(例如，铟)。所述掺杂剂的摩尔量(即，摩尔比)可小于约2.0、小于或等于约1.9、小于或等于约1.5、小于或等于约1.1、或者小于或等于约1。所述掺杂剂的存在可对增加所述量子点的发光效率做贡献。

在所述第一层上或之上，可设置包含第三半导体纳米晶体的第二层。所述第三半导体纳米晶体可包含II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族元素或化合物、I-III-VI族化合物、I-II-IV-VI族化合物、或其组合。

所述III-V族化合物的实例与以上阐述的相同。

所述II-VI族化合物可为：

如下的二元化合物：ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgS、或其组合；

如下的三元化合物：ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnS、或其组合；或

如下的四元化合物：HgZnTeS、ZnTeSeS、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe、或其组合。

所述II-VI族化合物可进一步包括III族金属。

所述III-V族化合物可进一步包括II族金属(例如，InZnP)。

所述IV-VI族化合物可为：

如下的二元化合物：SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、或其组合；

如下的三元化合物：SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、或其组合；或

如下的四元化合物：SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe、或其组合。

所述I-III-VI族化合物的实例可包括CuInSe₂、CuInS₂、CuInGaSe、和CuInGaS，但不限于此。

所述I-II-IV-VI族化合物的实例可包括CuZnSnSe和CuZnSnS，但不限于此。

所述IV族元素或化合物可包括：

如下的单一元素：Si、Ge、或其组合；或

如下的二元化合物：SiC、SiGe、或其组合。

在实施方式中，所述第三半导体纳米晶体可包括II-VI族化合物。在实施方式中，所述第三半导体纳米晶体可包括ZnSe、ZnS、ZnSeS、或其组合。所述第二层可具有在径向上改变的组成。例如，所述第二层可包括ZnSeS，并且硫的浓度可在朝着所述量子点的表面的方向上增加。所述第二层可包括多层结构例如ZnSe/ZnSeS/ZnS。所述第二层的厚度没有特别限制且可适当地选择。所述第二层的厚度可大于或等于约0.5nm、大于或等于约1nm、大于或等于约1.5nm、或者大于或等于约1.8nm。所述第二层的厚度可小于或等于约2.5nm、例如小于或等于约2nm、小于或等于约1.8nm、或者小于或等于约1.5nm。

在实施方式中，所述多层壳可进一步包括设置在所述第二层上并且包括具有与所述第三半导体纳米晶体的组成不同的组成的第四半导体纳米晶体的第三层。所述第四半导体纳米晶体可包括具有比所述第三半导体纳米晶体的能带隙大的能带隙的化合物。所述化合物可包括ZnS(或基本上由ZnS组成或由ZnS组成)。所述第三层可由ZnS组成。所述第四半导体纳米晶体可包括II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族元素或化合物、I-III-VI族化合物、I-II-IV-VI族化合物、或其组合。

所述量子点可具有大于或等于约1nm且小于或等于约100nm的颗粒尺寸(例如，直径)。颗粒尺寸(或直径)可指的是平均尺寸或平均直径。在非球形形状的情况中，尺寸可为由透射电子显微镜图像的二维区域(例如，假定所述区域形成圆)计算的直径。在实施方式中，所述量子点的(平均)尺寸可大于或等于约1nm、大于或等于约2nm、大于或等于约3nm、大于或等于约4nm、或者大于或等于约5nm。所述量子点可具有小于或等于约50nm、小于或等于约45nm、小于或等于约40nm、小于或等于约35nm、小于或等于约30nm、小于或等于约25nm、小于或等于约20nm、小于或等于约15nm、小于或等于约10nm、小于或等于约9nm、小于或等于约8nm、小于或等于约7nm、小于或等于约6nm、或者小于或等于约5nm的尺寸(或平均尺寸)。

所述量子点可为具有改善的尺寸分布的量子点群的成员。换句话说，实施方式的量子点可形成具有改善的尺寸分布的量子点群。实施方式的量子点群的尺寸分布的标准偏差可为量子点的平均尺寸的小于20％、例如小于或等于约19％、或者小于或等于约18％。(例如，尺寸的标准偏差/平均尺寸可小于0.2、例如小于或等于约0.19、或者小于或等于约0.18)

在实施方式中，所述量子点可具有约1nm-约2nm的所述芯，并且包括所述芯和设置在其上的第一层(例如，磷化锌层)的颗粒的尺寸可为约2nm-约3nm。在实施方式中，具有所述第二层的(芯-ZnP-第二层)量子点可具有大于或等于约4.0nm且小于或等于约5.5nm的尺寸。

所述量子点的形状没有特别限制。例如，所述量子点的形状可为(基本上)球形、棱锥形、多荚(多针，多脚，multi-pod)、多面体、立方形、长方体、纳米管、纳米线、纳米纤维、纳米片、或其组合。

所述量子点可包括有机配体。所述有机配体(或在胶体合成期间的合适的有机溶剂)可结合至所述量子点的表面。所述有机配体可包括RCOOH、RNH₂、R₂NH、R₃N、RSH、R₃PO、R₃P、ROH、RCOOR'、RPO(OH)₂、RHPOOH、R₂POOH(其中，R和R'各自独立地为C1-C40(例如C3-C24)取代或未取代的脂族烃基例如烷基或烯基、或C6-C40(C6-C20)取代或未取代的芳族烃基例如芳基)、聚合物有机配体、或其组合。

所述有机配体的实例可为硫醇化合物例如甲硫醇、乙硫醇、丙硫醇、丁硫醇、戊硫醇、己硫醇、辛硫醇、十二烷硫醇、十六烷硫醇、十八烷硫醇、或苄基硫醇；胺化合物例如甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、辛胺、壬胺、癸胺、十二烷胺、十六烷胺、十八烷胺、二甲基胺、二乙基胺、二丙基胺、三丁基胺、或三辛基胺；羧酸化合物例如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、十二烷酸、十六烷酸、十八烷酸、油酸、或苯甲酸；膦化合物例如甲基膦、乙基膦、丙基膦、丁基膦、戊基膦、辛基膦、二辛基膦、三丁基膦、或三辛基膦；膦化合物的氧化物例如甲基膦氧化物、乙基膦氧化物、丙基膦氧化物、丁基膦氧化物、戊基膦氧化物、三丁基膦氧化物、辛基膦氧化物、二辛基膦氧化物、或三辛基膦氧化物；二苯基或三苯基膦氧化物、或其氧化物化合物；C5-C20烷基膦酸；C5-C20烷基次膦酸例如己基次膦酸、辛基次膦酸、十二烷次膦酸、十四烷次膦酸、十六烷次膦酸、十八烷次膦酸；等等，但不限于此。所述量子点可包括一种或多种疏水有机配体，所述疏水有机配体可相同或不同。所述有机配体可不包括能光聚合的部分(例如，丙烯酸酯基团、甲基丙烯酸酯基团等)。

所述量子点可不包括氟、硼、或其组合，即，可不含氟、硼、或其组合或不具有添加的氟、硼、或其组合。所述量子点可不包括卤素，即，可不含卤素或不具有添加的卤素。在不包括前述的情况下，所述量子点可显示出提升的量子效率的水平。所述量子点的量子效率可大于或等于约65％、大于或等于约66％、大于或等于约67％、大于或等于约68％、大于或等于约69％、或者大于或等于约70％。

所述量子点的光致发光峰值波长可大于或等于约450nm、例如大于或等于约480nm、大于或等于约500nm、大于或等于约520nm、大于或等于约530nm、大于或等于约540nm、大于或等于约550nm、大于或等于约560nm、大于或等于约570nm、大于或等于约580nm、大于或等于约590nm、或者大于或等于约600nm且小于或等于约750nm、例如小于或等于约720nm、小于或等于约700nm、小于或等于约680nm、小于或等于约670nm、小于或等于约650nm、小于或等于约640nm、小于或等于约620nm、小于或等于约600nm、小于或等于约580nm、小于或等于约570nm、小于或等于约560nm、或者小于或等于约550nm。PL峰的波长的范围可为前述的任意组合。所述量子点的光致发光峰值波长可在约450nm和约600nm之间、在约500nm和约580nm之间、在约520nm和约570nm之间、在约530nm和约560nm之间、或者在约540nm和约550nm之间。所述量子点的光致发光峰值波长可通过改变其尺寸和/或组成而控制。在实施方式中，所述第一半导体纳米晶体可为磷化铟，所述量子点可发射具有约550nm-约650nm的中心波长的光，但其不限于此。在实施方式中，所述芯可进一步包括锌，且光致发光峰的中心波长可存在于从约500nm到约550nm的范围内，但其不限于此。

在实施方式中，在所述量子点具有小于或等于约10nm、例如小于或等于约8nm、小于或等于约7nm、小于或等于约6nm、或者小于或等于约5nm的尺寸时，所述量子点也可满足以下组成或其组合。

所述量子点可以大于或等于约0.9摩尔、例如大于或等于约1摩尔、大于或等于约1.1摩尔、或者大于或等于约1.15摩尔和/或小于或等于约4摩尔、小于或等于约3摩尔、小于或等于约2.5摩尔、或者小于或等于约2摩尔的量包括磷(P)，按照1摩尔的包括在所述第一半导体纳米晶体中的主要金属、例如以最大量包括在所述第一半导体纳米晶体中的金属或者铟，例如通过电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)分析测定的。

所述量子点可以大于或等于约9摩尔、例如大于或等于约9.5摩尔、大于或等于约10摩尔、或者大于或等于约11摩尔且小于或等于约30摩尔、小于或等于约20摩尔、小于或等于约19摩尔、小于或等于约18摩尔、小于或等于约17摩尔、小于或等于约16摩尔、小于或等于约15摩尔、小于或等于约14摩尔、小于或等于约13摩尔、或者小于或等于约12摩尔的量包括锌(Zn)，按照1摩尔的包括在所述第一半导体纳米晶体中的主要金属，例如通过电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)分析测定的。

所述量子点可以大于或等于约0.3摩尔、例如大于或等于约0.4摩尔、大于或等于约0.5摩尔、或者大于或等于约0.6摩尔且小于或等于约1.5摩尔、小于或等于约1.4摩尔、小于或等于约1.3摩尔、小于或等于约1.2摩尔、小于或等于约1.1摩尔、小于或等于约1摩尔、或者小于或等于约0.95摩尔的量包括硒，按照1摩尔的包括在所述第一半导体纳米晶体中的主要金属，例如通过电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)分析测定的。

所述量子点可以大于或等于约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8.5摩尔、或者大于或等于约9摩尔且小于或等于约20摩尔、小于或等于约15摩尔、或者小于或等于约14摩尔、小于或等于约13摩尔、或者小于或等于约12摩尔的量包括硫，按照1摩尔的包括在所述第一半导体纳米晶体中的主要金属，例如通过电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)分析测定的。

所述量子点可以大于或等于约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8.5摩尔、或者大于或等于约9摩尔、大于或等于约10摩尔、大于或等于约11摩尔、或者大于或等于约12摩尔的量包括硫，按照1摩尔的硒，例如通过电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)分析测定的。

在实施方式中，制造前述量子点的方法包括：

获得包括包含第一半导体纳米晶体的芯、II族金属前体、有机配体、和有机溶剂的第一混合物；

将所述第一混合物在活化温度下加热；

将V族非金属前体注入经加热的第一混合物以获得第二混合物；

将所述第二混合物在第一反应温度下加热以形成具有在所述芯的表面上的包含第二半导体纳米晶体的第一层的颗粒，所述第二半导体纳米晶体包括II-V族化合物；

制备包括具有在所述芯的表面上的包括II-V族化合物的第一层的所述颗粒、用于第三半导体纳米晶体的金属和非金属前体、有机配体、和有机溶剂的第三混合物；和

将所述第三混合物在第二反应温度下加热以在所述第一层上形成具有与所述第二半导体纳米晶体的组成不同的组成的第三半导体纳米晶体。

所述第一半导体纳米晶体和所述芯的细节与以上阐述的相同。所述包含第一半导体纳米晶体的芯可以适当的方法制备且其制备方法没有特别限制。

所述II族金属前体可包括锌金属粉末、烷基化的锌化合物(例如，二烷基锌例如二甲基锌、二乙基锌)、锌醇盐、羧酸锌(例如，C1-C30羧酸锌例如乙酸锌、油酸锌、硬脂酸锌等)、硝酸锌、高氯酸锌、硫酸锌、乙酰丙酮锌、卤化锌(例如，溴化锌、氯化锌、氟化锌、碘化锌)、氰化锌、氢氧化锌、氧化锌、过氧化锌、或其组合。

所述有机配体的细节与以上对于所述配体化合物阐述的相同。

对于量子点胶体合成，所述有机溶剂的类型没有特别限制且可适当地选择。所述有机溶剂的实例可包括合适的用于用在胶体合成中的有机溶剂，和可为C6-C22伯胺例如十六烷胺；C6-C22仲胺例如二辛基胺；C6-C40叔胺例如三辛基胺；含有氮的杂环化合物例如吡啶；C6-C40脂族烃(例如，烷烃、烯烃、炔烃等)例如十六烷、十八烷、十八碳烯、或角鲨烷；C6-C30芳族烃例如苯基十二烷、苯基十四烷、或苯基十六烷；被C6-C22烷基取代的膦例如三辛基膦；被C6-C22烷基取代的膦氧化物例如三辛基膦氧化物；C12-C22芳族醚例如苯基醚或苄基醚、或其组合，但不限于此。

在所述第一混合物中(或在所述第二混合物中)，所述前体、配体化合物、溶剂、和任选地掺杂剂前体的量可根据所得量子点的组成(例如，相对于铟的组成比、反应时间、温度等)选择。

如果期望，可将所述第一混合物在真空下或在惰性气氛下在预定的温度(即，活化温度)下加热。所述预定的温度可为大于或等于约40℃、例如大于或等于约50℃、大于或等于约60℃、大于或等于约70℃、大于或等于约80℃、大于或等于约90℃、大于或等于约100℃，或者大于或等于约120℃的温度。所述预定的温度可小于以下将描述的用于形成第一层的反应温度。在实施方式中，所述活化温度可小于或等于约150℃或者小于或等于约120℃。

所述方法可进一步包括将掺杂剂前体添加到所述第一混合物。所述第一混合物可为经加热的第一混合物。所述掺杂剂前体可包括除铟之外的IIIA族金属(例如，Al、Ga、Tl、或其组合)、IV族元素(例如，Ge、Sn、或其组合)、钛、铁、或其组合。所述掺杂剂前体可为如下的形式：金属粉末、烷基化的金属化合物、金属醇盐、金属羧酸盐(例如，油酸镓)、金属硝酸盐、金属高氯酸盐、金属硫酸盐、金属乙酰丙酮化物、金属卤化物(例如，氯化镓)、金属氰化物、金属氢氧化物、金属氧化物、金属过氧化物、或其组合。

可将V族非金属前体添加到所述第一混合物以获得第二混合物。所述V族非金属前体可包括三(三甲基甲硅烷基)膦、三(二甲基氨基)膦、三乙基膦、三丁基膦、三辛基膦、三苯基膦、三环己基膦、氧化砷、氯化砷、硫酸砷、溴化砷、碘化砷、一氧化一氮、硝酸、硝酸铵、或其组合。所述第一混合物可不包括铟前体作为金属前体。

将所述第二混合物加热至所述第一反应温度以在所述芯的表面上形成包含第二半导体纳米晶体的第一层，所述第二半导体纳米晶体包括II-V族化合物。所述第一反应温度可大于或等于约120℃、例如大于或等于约130℃、大于或等于约140℃、大于或等于约150℃、大于或等于约160℃、或者大于或等于约170℃且小于或等于约250℃、例如小于或等于约240℃、小于或等于约230℃、小于或等于约220℃、或者小于或等于约210℃。可适当地控制用于形成所述第一层的时间。例如，用于形成所述第一层的时间可大于或等于约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分钟且小于或等于约3小时、或者小于或等于约2小时。

所述方法可进一步包括分离具有如在所述芯上形成的第一层的颗粒。替代地，所述方法可在没有分离具有如在所述芯上形成的第一层的颗粒的情况下进行。

然后，制备包括在有机溶剂中的具有如在所述芯上形成的第一层的颗粒、用于第三半导体纳米晶体的金属前体、用于第三半导体纳米晶体的非金属前体、和有机配体的第三混合物。用于第三半导体纳米晶体的金属(例如，II族金属)前体和非金属前体(例如，VI族元素或化合物)可适当地选择且没有特别限制。

所述金属前体可为如下的形式：金属粉末、烷基化的金属化合物、金属醇盐、金属羧酸盐、金属硝酸盐、金属高氯酸盐、金属硫酸盐、金属乙酰丙酮化物、金属卤化物、金属氰化物、金属氢氧化物、金属氧化物、金属过氧化物、金属碳酸盐、或其组合。

所述金属前体的实例可包括，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、硬脂酸锌、乙酸汞、碘化汞、溴化汞、氯化汞、氟化汞、氰化汞、硝酸汞、氧化汞、高氯酸汞、硫酸汞、乙酸铅、溴化铅、氯化铅、氟化铅、氧化铅、高氯酸铅、硝酸铅、硫酸铅、碳酸铅、乙酸锡、双(乙酰丙酮)锡、溴化锡、氯化锡、氟化锡、氧化锡、硫酸锡、四氯化锗、氧化锗、乙醇锗、三甲基镓、三乙基镓、乙酰丙酮镓、三氯化镓、氟化镓、氧化镓、硝酸镓、硫酸镓、三甲基铟、乙酸铟、氢氧化铟、氯化铟、氧化铟、硝酸铟、硫酸铟、乙酸铊、乙酰丙酮铊、氯化铊、氧化铊、乙醇铊、硝酸铊、硫酸铊、和碳酸铊。取决于待合成的量子点的组成，可使用一种或多种金属前体。

取决于待合成的量子点的类型，可适当地选择所述非金属前体，而没有任何特别限制。所述非金属前体可包括V族元素或化合物或者VI族元素或化合物。所述非金属前体的实例可包括，但不限于，己硫醇、辛硫醇、癸硫醇、十二烷硫醇、十六烷硫醇、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-三辛基胺(S-TOA)、三甲基甲硅烷基硫醚、硫化铵、硫化钠、硒-三辛基膦(Se-TOP)、硒-三丁基膦(Se-TBP)、硒-三苯基膦(Se-TPP)、碲-三丁基膦(Te-TBP)、碲-三苯基膦(Te-TPP)、三(三甲基甲硅烷基)膦、三(二甲基氨基)膦、三乙基膦、三丁基膦、三辛基膦、三苯基膦、三环己基膦、氧化砷、氯化砷、硫酸砷、溴化砷、碘化砷、一氧化一氮、硝酸、硝酸铵、或其组合。

所述非金属前体的实例可包括硫、硒、碲、或其组合。例如，所述非金属前体可包括己硫醇、辛硫醇、癸硫醇、十二烷硫醇、十六烷硫醇、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-三辛基胺(S-TOA)、三甲基甲硅烷基硫醚、硫化铵、硫化钠、硒-三辛基膦(Se-TOP)、硒-三丁基膦(Se-TBP)、硒-三苯基膦(Se-TPP)、碲-三丁基膦(Te-TBP)、碲-三苯基膦(Te-TPP)、或其组合。

取决于待合成的纳米晶体的组成，可使用一种或多种非金属前体。

可将所述第三混合物加热至第二反应温度的温度以进行在所述金属前体和所述非金属前体之间的反应，由此在所述第一层上形成包含第三半导体纳米晶体的第二层。所述第二反应温度的温度可根据前体的类型和最终量子点的组成进行选择。所述第二反应温度可大于或等于约250℃、大于或等于约260℃、大于或等于约270℃、大于或等于约280℃、大于或等于约290℃、或者大于或等于约300℃。所述第二反应温度可小于或等于约350℃、例如小于或等于约340℃、小于或等于约330℃、小于或等于约320℃、或者小于或等于约310℃。

当向所获得的最终反应溶液中添加非溶剂时，形成沉淀物并且将其分离(例如，经由离心)以获得所得量子点。所述非溶剂的类型可包括，但不限于，丙酮、乙醇、甲醇等。

在实施方式中，不含镉的量子点包括包含磷化铟的芯和设置在所述芯上并且包括II-V族化合物的壳，其中磷相对于铟的摩尔量大于或等于1、例如大于或等于约1.1，并且具有锌混合结晶结构。

所述芯可进一步包括锌。所述不含镉的量子点可包括设置在所述第一壳上的额外的非晶或结晶壳。所述额外的非晶或结晶壳可包括II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族元素或化合物、I-III-VI族化合物、I-II-IV-VI族化合物、金属氧化物、或其组合。

所述II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族元素或化合物、I-III-VI族化合物、和I-II-IV-VI族化合物的实例与以上阐述的相同。所述金属氧化物的实例可包括In₂O₃、PbO、HgO、MgO、Ga₂O₃、Al₂O₃、ZnO、SiO₂、ZnOS、ZnOSe、ZnOSeS、InPO、InPOS、或其组合。

所述不含镉的量子点可具有大于或等于约10、大于或等于约10.2、大于或等于约10.3、大于或等于约10.4、大于或等于约10.5、大于或等于约10.6、大于或等于约10.7、大于或等于约10.8、大于或等于约10.9、或者大于或等于约11的锌相对于铟的摩尔量(即，摩尔比)。所述不含镉的量子点可不包括氟、硼、或其组合。所述不含镉的量子点可不包括卤素。所述不含镉的量子点可显示出大于或等于约65％、大于或等于约66％、大于或等于约67％、大于或等于约68％、大于或等于约69％、或者大于或等于约70％的量子效率。所述芯和所述壳的细节可参照以上描述。

在实施方式中，量子点组合物包括：前述(例如，不含镉的)量子点(下文中，也称作量子点)；包括碳-碳双键的能聚合的(例如，能光聚合的)单体；和任选地粘合剂聚合物；和任选地引发剂(例如，光引发剂)。所述组合物可进一步包括有机溶剂和/或液体媒介物(载剂，vehicle)。

在所述组合物中，对于所述量子点的细节与以上阐述的相同。在所述组合物中，所述量子点的量可根据所述组合物中的其它组分的类型和量以及其最终用途适当地选择。在实施方式中，所述量子点的量可大于或等于约1重量百分比(重量％)、例如大于或等于约2重量％、大于或等于约3重量％、大于或等于约4重量％、大于或等于约5重量％、大于或等于约6重量％、大于或等于约7重量％、大于或等于约8重量％、大于或等于约9重量％、大于或等于约10重量％、大于或等于约15重量％、大于或等于约20重量％、大于或等于约25重量％、大于或等于约30重量％、大于或等于约35重量％、或者大于或等于约40重量％，基于所述组合物的总的固含量。所述量子点的量可小于或等于约70重量％、例如小于或等于约65重量％、小于或等于约60重量％、小于或等于约55重量％、或者小于或等于约50重量％，基于所述组合物的总的固含量。

在所述组合物中，所述粘合剂聚合物可包括羧酸基团(例如，含有羧酸基团的聚合物)。在实施方式中，所述粘合剂聚合物可包括：

包括第一单体、第二单体、和任选地第三单体的单体组合的共聚物，所述第一单体具有羧酸基团和碳-碳双键，所述第二单体具有碳-碳双键和疏水部分且不具有羧酸基团，并且所述第三单体具有碳-碳双键和亲水部分且不具有羧酸基团；

包括羧酸基团(-COOH)并且在主链中具有骨架结构(例如，引入主链中的骨架结构)的含有多芳环的聚合物，其中所述骨架结构包括包含季碳原子的环状基团和结合至所述季碳原子的两个芳环；

或其组合。

所述第一单体的实例可包括，但不限于，丙烯酸、(甲基)丙烯酸、马来酸、衣康酸、富马酸、3-丁烯酸、和其它羧酸乙烯基酯化合物。所述第一单体可包括一种或多种化合物。

所述第二单体的实例可包括，但不限于：

烯基芳族化合物例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、或乙烯基苄基甲基醚；

不饱和羧酸酯化合物例如丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸丁酯、丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、丙烯酸苯基酯、或(甲基)丙烯酸苯基酯；

不饱和羧酸氨基烷基酯化合物例如丙烯酸2-氨基乙酯、(甲基)丙烯酸2-氨基乙酯、丙烯酸2-二甲基氨基乙酯、或(甲基)丙烯酸2-二甲基氨基乙酯；

马来酰亚胺例如N-苯基马来酰亚胺、N-苄基马来酰亚胺、N-烷基马来酰亚胺；

不饱和羧酸缩水甘油酯化合物例如丙烯酸缩水甘油酯或(甲基)丙烯酸缩水甘油酯；

乙烯基氰化合物例如丙烯腈或甲基丙烯腈；和

不饱和酰胺化合物例如丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，

但不限于此。

作为所述第二单体，可使用至少一种化合物。

如果存在，所述第三单体的实例可包括丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、和(甲基)丙烯酸羟丁酯，但不限于此。所述第三单体可包括一种或多种化合物。

在实施方式中，在所述粘合剂聚合物中，得自所述第一单体的第一重复单元的量可大于或等于约5摩尔百分数(摩尔％)、例如大于或等于约10摩尔％、大于或等于约15摩尔％、大于或等于约25摩尔％、或者大于或等于约35摩尔％。在所述粘合剂聚合物中，所述第一重复单元的量可小于或等于约95摩尔％、例如小于或等于约90摩尔％、小于或等于约89摩尔％、小于或等于约88摩尔％、小于或等于约87摩尔％、小于或等于约86摩尔％、小于或等于约85摩尔％、小于或等于约80摩尔％、小于或等于约70摩尔％、小于或等于约60摩尔％、小于或等于约50摩尔％、小于或等于约40摩尔％、小于或等于约35摩尔％、或者小于或等于约25摩尔％。

在所述粘合剂聚合物中，得自所述第二单体的第二重复单元的量可大于或等于约5摩尔％、例如大于或等于约10摩尔％、大于或等于约15摩尔％、大于或等于约25摩尔％、或者大于或等于约35摩尔％。在所述粘合剂聚合物中，第二重复单元的量可小于或等于约95摩尔％、例如小于或等于约90摩尔％、小于或等于约89摩尔％、小于或等于约88摩尔％、小于或等于约87摩尔％、小于或等于约86摩尔％、小于或等于约85摩尔％、小于或等于约80摩尔％、小于或等于约70摩尔％、小于或等于约60摩尔％、小于或等于约50摩尔％、小于或等于约40摩尔％、小于或等于约35摩尔％、或者小于或等于约25摩尔％。

在所述粘合剂聚合物中，当存在时，得自所述第三单体的第三重复单元的量可大于或等于约1摩尔％、例如大于或等于约5摩尔％、大于或等于约10摩尔％、或者大于或等于约15摩尔％。在所述粘合剂聚合物中，当存在时，所述第三重复单元的量可小于或等于约30摩尔％、例如小于或等于约25摩尔％、小于或等于约20摩尔％、小于或等于约18摩尔％、小于或等于约15摩尔％、或者小于或等于约10摩尔％。

在实施方式中，所述粘合剂聚合物可包括(甲基)丙烯酸与包括(甲基)丙烯酸(C6-C9芳基)或(C1-C10烷基)酯、(甲基)丙烯酸羟基(C1-C10烷基)酯、或苯乙烯的至少一种第二和任选地第三单体的共聚物。例如，所述粘合剂聚合物可包括(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸甲酯共聚物、(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸苄基酯共聚物、(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸苄基酯/苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸苄基酯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯共聚物、(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸苄基酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯共聚物、或其组合。

在实施方式中，所述含有羧酸基团的粘合剂可包括如上所述的含有多芳环的聚合物。所述羧酸基团可键合至所述主链。所述含有多芳环的聚合物也称作轴节(cardo)粘合剂，其可合成或者是可商购获得的(例如，从Nippon Steel Chemical Co.，Ltd.)。

所述含有羧酸基团的粘合剂可具有大于或等于约50毫克氢氧化钾(KOH)/克(mgKOH/g)的酸值。例如，所述含有羧酸基团的粘合剂可具有大于或等于约60mg KOH/g、大于或等于约70mg KOH/g、大于或等于约80mg KOH/g、大于或等于约90mg KOH/g、大于或等于约100mg KOH/g、大于或等于约110mg KOH/g、大于或等于约120mg KOH/g、大于或等于约125mgKOH/g、或者大于或等于约130mg KOH/g的酸值，但不限于此。所述含有羧酸基团的粘合剂可具有小于或等于约250mg KOH/g、例如小于或等于约240mg KOH/g、小于或等于约230mgKOH/g、小于或等于约220mg KOH/g、小于或等于约210mg KOH/g、小于或等于约200mg KOH/g、小于或等于约190mg KOH/g、小于或等于约180mg KOH/g、或者小于或等于约160mg KOH/g的酸值，但不限于此。

所述粘合剂聚合物(例如，含有羧酸基团，例如所述含有羧酸基团的粘合剂)可具有大于或等于约1,000克/摩尔(g/mol)、例如大于或等于约2,000g/mol、大于或等于约3,000g/mol、或者大于或等于约5,000g/mol的分子量。所述粘合剂聚合物可具有小于或等于约100,000g/mol、例如小于或等于约50,000g/mol的分子量。

在所述组合物中，如果存在，则所述含有羧酸基团的粘合剂的量可大于或等于约0.5重量％、例如大于或等于约1重量％、大于或等于约5重量％、大于或等于约10重量％、大于或等于约15重量％、或者大于或等于约20重量％，基于所述组合物的总重量。在实施方式中，所述含有羧酸基团的粘合剂的量可小于或等于约50重量％、小于或等于约40重量％、小于或等于约35重量％、小于或等于约33重量％、或者小于或等于约30重量％，基于所述组合物的总重量。所述粘合剂聚合物的量可大于或等于约0.5重量％且小于或等于约55％，基于所述组合物的总的固含量。

在根据实施方式的组合物中，具有至少一个(例如，至少两个、至少三个、或更多个)碳-碳双键的能(光)聚合的单体可包括(甲基)丙烯酸酯单体。所述单体的实例可包括，但不限于，(甲基)丙烯C1-C10烷基酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二缩三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、一缩二乙二醇二(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、一缩二季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、一缩二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、一缩二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、一缩二季戊四醇六(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、乙二醇单甲基醚(甲基)丙烯酸酯、酚醛清漆环氧(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、磷酸三(甲基)丙烯酰氧基乙酯、或其组合。

所述单体的量可大于或等于约0.5重量％、例如大于或等于约1重量％、或者大于或等于约2重量％，相对于所述组合物的总重量。所述能光聚合的单体的量可小于或等于约50重量％、例如小于或等于约40重量％、小于或等于约30重量％、小于或等于约28重量％、小于或等于约25重量％、小于或等于约23重量％、小于或等于约20重量％、小于或等于约18重量％、小于或等于约17重量％、小于或等于约16重量％、或者小于或等于约15重量％，相对于所述组合物的总重量。

包括在所述组合物中的(光)引发剂可为可(例如，通过光)引发所述能(光)聚合的单体和/或硫醇化合物的自由基聚合的化合物。所述引发剂的类型没有特别限制且可适当地选择。例如，所述引发剂可为光引发剂并且可包括三嗪化合物、苯乙酮化合物、二苯甲酮化合物、噻吨酮化合物、安息香化合物、肟化合物、氨基酮化合物、膦或膦氧化物化合物、咔唑化合物、二酮化合物、硼酸锍化合物、重氮化合物、联咪唑化合物、或其组合，但不限于此。作为前述光引发剂的替代物或者除了前述光引发剂之外，还可使用咔唑化合物、二酮化合物、硼酸锍化合物、偶氮化合物(例如，重氮化合物)、联咪唑化合物、或其组合作为光引发剂。

在所述组合物中，可根据所使用的能光聚合的单体的类型和量调节所述引发剂的量。在实施方式中，所述引发剂的量可大于或等于约0.01重量％或者大于或等于约1重量％且小于或等于约10重量％、小于或等于约9重量％、小于或等于约8重量％、小于或等于约7重量％、小于或等于约6重量％、或者小于或等于约5重量％，基于所述组合物的总重量，但不限于此。

所述组合物可为光敏组合物。

所述(光敏)组合物可进一步包括具有至少一个硫醇基团的硫醇化合物(例如，单硫醇或多硫醇化合物)、金属氧化物颗粒、或其组合。

可存在多个金属氧化物细颗粒。所述金属氧化物细颗粒可包括TiO₂、SiO₂、BaTiO₃、Ba₂TiO₄、ZnO、或其组合。所述金属氧化物细颗粒的量可小于或等于约25重量％、小于或等于约20重量％、小于或等于约15重量％并且大于或等于约1重量％、或者大于或等于约5重量％，基于所述组合物的总的固含量。所述金属氧化物细颗粒的颗粒尺寸没有特别限制并且可适当地选择。所述金属氧化物细颗粒的(平均)颗粒尺寸可大于或等于约100nm、大于或等于约150nm、或者大于或等于约200nm且小于或等于约1,000nm、小于或等于约900nm、或者小于或等于约800nm。

所述多硫醇化合物可包括二硫醇化合物、三硫醇化合物、四硫醇化合物、或其组合。例如，所述多硫醇化合物可包括二醇二-3-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1-10个乙二醇重复单元的聚乙二醇二硫醇、或其组合。

基于所述组合物的总重量，所述硫醇化合物的量可小于或等于约50重量％、小于或等于约40重量％、小于或等于约30重量％、小于或等于约20重量％、小于或等于约10重量％、小于或等于约9重量％、小于或等于约8重量％、小于或等于约7重量％、小于或等于约6重量％、或者小于或等于约5重量％。所述硫醇化合物的量可大于或等于约0.1重量％、例如大于或等于约0.5重量％、大于或等于约1重量％、大于或等于约2重量％、大于或等于约3重量％、大于或等于约4重量％、大于或等于约5重量％、大于或等于约6重量％、大于或等于约7重量％、大于或等于约8重量％、大于或等于约9重量％、或者大于或等于约10重量％，基于所述组合物的总重量。

所述组合物可进一步包括有机溶剂和/或液体媒介物(下文中，简称为“有机溶剂”)。所述有机溶剂和/或液体媒介物的类型没有特别限制。所述有机溶剂的类型和量可通过考虑前述主要组分(即，所述量子点、含有COOH基团的粘合剂、能光聚合的单体、光引发剂、和如果使用的硫醇化合物)、以及将以下描述的添加剂的类型和量而适当地选择。所述组合物可以除期望量的固含量(非挥发性组分)之外的余量包括溶剂。所述溶剂可通过考虑组合物中的其它组分(例如，粘合剂、能光聚合的单体、光引发剂、和其它添加剂)、对于碱性显影溶液的亲和性、沸点等而适当地选择。所述溶剂和液体媒介物的实例可包括，但不限于：3-乙氧基丙酸乙酯；乙二醇系列(类)例如乙二醇、一缩二乙二醇、或聚乙二醇；二醇醚例如乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、一缩二乙二醇单甲基醚、乙二醇二乙基醚、和一缩二乙二醇二甲基醚；二醇醚乙酸酯例如乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、一缩二乙二醇单乙基醚乙酸酯、和一缩二乙二醇单丁基醚乙酸酯；丙二醇系列(类)例如丙二醇；丙二醇醚例如丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚、丙二醇二甲基醚、一缩二丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、和一缩二丙二醇二乙基醚；丙二醇醚乙酸酯例如丙二醇单甲基醚乙酸酯和一缩二丙二醇单乙基醚乙酸酯；酰胺例如N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、和二甲基乙酰胺；酮例如甲基乙基酮(MEK)、甲基异丁基酮(MIBK)、和环己酮；石油产品例如甲苯、二甲苯、和溶剂石脑油；酯例如乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸环己酯、和乳酸乙酯；醚例如二乙基醚、二丙基醚、和二丁基醚；氯仿、C1-C40脂族烃(例如，烷烃、烯烃、或炔烃)、卤素(例如氯)取代的C1-C40脂族烃(例如，二氯乙烷、三氯甲烷等)、C6-C40芳族烃(例如，甲苯、二甲苯等)、卤素(例如氯)取代的C6-C40芳族烃、或其组合。

除前述组分之外，所述组合物可进一步包括多种添加剂例如光扩散剂、流平剂、或偶联剂。所述添加剂的量没有特别限制，并且可在适当范围内选择，其中所述添加剂不对所述组合物的制备、量子点聚合物复合物的制备、和任选地所述复合物的图案化造成不利影响。前述添加剂的类型和实例可包括具有期望的功能的合适的化合物且没有特别限制。

如果存在，则基于所述组合物的总重量(或所述组合物的固含量)，所述添加剂的量可为大于或等于约0.1重量％、例如大于或等于约0.5重量％、大于或等于约1重量％、大于或等于约2重量％、或者大于或等于约5重量％，但不限于此。如果存在，则所述添加剂的量可小于或等于约20重量％、例如小于或等于约19重量％、小于或等于约18重量％、小于或等于约17重量％、小于或等于约16重量％、或者小于或等于约15重量％，但不限于此。

所述组合物可通过将前述组分适当地混合而制备。

所述组合物可经由聚合(例如，光聚合)提供量子点聚合物复合物或量子点(复合物)图案。

在实施方式中，量子点聚合物复合物可包括聚合物基体；和分散在所述聚合物基体中的前述量子点。

所述聚合物基体可包括粘合剂聚合物；包括至少一个(例如，至少两个、三个、四个、或五个或更多个)碳-碳双键的能光聚合的单体的聚合产物；所述能光聚合的单体与在多硫醇化合物的末端处具有至少两个硫醇基团的多硫醇化合物的聚合产物；或其组合。在实施方式中，所述聚合物基体可包括交联聚合物和任选地(含有羧酸基团的)粘合剂聚合物。所述交联聚合物可包括硫醇烯聚合物、(甲基)丙烯酸酯聚合物、或其组合。在实施方式中，所述交联聚合物可包括前述能光聚合的单体和任选地所述多硫醇化合物的聚合产物。所述粘合剂聚合物的细节与以上阐述的相同。

所述量子点、粘合剂聚合物、能光聚合的单体、多硫醇化合物的细节与以上阐述的相同。

所述量子点聚合物复合物可为膜或片的形式。所述量子点聚合物复合物的膜或其图案可具有例如小于或等于约30微米(μm)、例如小于或等于约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、或者大于或等于约4μm的厚度。

所述片可具有小于或等于约1000μm、例如小于或等于约900μm、小于或等于约800μm、小于或等于约700μm、小于或等于约600μm、小于或等于约500μm、或者小于或等于约400μm的厚度。所述片可具有大于或等于约10μm、大于或等于约50μm、或者大于或等于约100μm的厚度。

在实施方式中，显示装置包括光源和发光元件(例如，光致发光元件)，并且所述发光元件包括以上量子点-聚合物复合物，和所述光源配置为向所述发光元件提供入射光。所述入射光可具有大于或等于约440nm、例如大于或等于约450nm且小于或等于约460nm的光致发光峰值波长。

在实施方式中，所述发光元件可包括所述量子点聚合物复合物的片。所述显示装置可进一步包括液晶面板，且所述量子点聚合物复合物的片可设置在所述光源和所述液晶面板之间。图2显示显示装置的分解图。参照图2，所述显示装置可具有其中反射器、光导板(LGP)和蓝色LED光源(蓝色-LED)、量子点-聚合物复合物片(QD片)、例如多种光学膜例如棱镜、双重亮度增强膜(双增亮膜)(DBEF)等堆叠并且液晶(LC)面板设置在其上的结构。

在实施方式中，所述显示装置可包括堆叠结构体，所述堆叠结构体包括(例如，透明)基板和设置在所述基板上作为发光元件的发光层(例如，光致发光层)。在所述堆叠结构体中，所述发光层包括所述量子点聚合物复合物的图案，和所述图案可包括配置成发射在预定波长的光的至少一个重复部分。所述量子点聚合物复合物的图案可包括可发射第一种光的第一重复部分、可发射第二种光的第二重复部分、或其组合。

所述第一种光和所述第二种光在光致发光光谱中具有不同的最大光致发光峰值波长。在实施方式中，所述第一种光(R)可为存在于约600nm-约650nm(例如，约620nm-约650nm)的最大光致发光峰值波长处的红色光，所述第二种光(G)可为存在于约500nm-约550nm(例如，约510nm-约550nm)的最大光致发光峰值波长处的绿色光，或者反过来(即，所述第一种光可为绿色光且所述第二种光可为红色光)。

所述基板可为包括绝缘材料的基板。所述基板可包括如下的材料：玻璃；多种聚合物例如聚酯(例如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)(PEN)等)，聚碳酸酯，聚((甲基)丙烯酸C1-C10酯)，聚酰亚胺，聚酰胺，或其组合(其共聚物或混合物)；聚硅氧烷(例如PDMS)；无机材料例如Al₂O₃或ZnO；或其组合，但不限于此。所述基板的厚度可考虑基板材料合乎需要地选择，而没有特别限制。所述基板可具有柔性。所述基板对于从所述量子点发射的光可具有大于或等于约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％的透射率。

所述基板的至少一部分可配置成截止(吸收或反射)蓝色光。能够阻挡(例如，吸收或反射)蓝色光的层，在本文中也称作“蓝色截止层”或“蓝色光吸收层”，可设置在所述基板的至少一个表面上。例如，所述蓝色截止层(蓝色光吸收层)可包括有机材料和预定的染料例如黄色染料或能够吸收蓝色光并且透射绿色和/或红色光的染料。

在实施方式中，制造所述堆叠结构体方法包括

在基板上形成以上组合物的膜；

将所述膜的选定区域曝光(例如，具有小于或等于约400nm的波长)；和

将经曝光的膜用碱性显影溶液显影以获得所述量子点聚合物复合物的图案。

所述基板和所述组合物具有与以上描述的相同的规格。

参照图3说明形成所述量子点聚合物复合物的图案的方法。

将所述组合物以旋涂、狭缝涂布等适当的方法在基板上涂覆至具有预定的厚度(S1)。如果期望，可将所形成的膜预烘烤(S2)。可适当地选择用于预烘烤的条件(例如温度、持续时间、和气氛)。

将所形成的(和任选地，经预烘烤的)膜在具有预定图案的掩模下暴露于预定波长的光(紫外光)(S3)。可取决于光引发剂的类型和量、量子点的类型和量等选择光的波长和强度。

将具有经曝光的选定区域的膜用碱性显影溶液处理(例如，喷射或浸渍)(S4)，且由此所述膜中的未曝光的区域被溶解以提供期望的图案。如果期望，可将所获得的图案后烘烤(S5)，以改善所述图案的抗裂性和耐溶剂性，例如，在约150℃-约230℃的温度下后烘烤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。

当所述量子点-聚合物复合物图案具有多个重复部分时，可通过如下获得具有期望的图案的量子点-聚合物复合物：制备包括具有期望的光致发光性质(光致发光峰值波长等)的量子点(例如，发射红色光的量子点、绿色量子点、或任选地蓝色量子点)的多种组合物以形成各重复部分，和将对于所述组合物各自重复图案形成过程如所需地多的次数(例如，两次或更多次或者三次或更多次)以形成量子点聚合物复合物的期望的图案(S6)。

在实施方式中，可使用包括所述不含镉的量子点和液体媒介物的实施方式的墨组合物形成图案。例如，可通过如下形成图案：将包括纳米材料(例如，多个不含镉的量子点)和液体媒介物以及单体的墨沉积在基板的期望区域上，和任选地除去所述液体媒介物和/或进行聚合。

例如，所述量子点-聚合物复合物可为至少两种不同的重复颜色部分(例如，RGB部分)的图案的形式。可使用这样的量子点-聚合物复合物图案作为显示装置中的光致发光型滤色器。

在实施方式中，显示装置包括光源和包括堆叠结构体的发光元件。

所述光源可配置成提供向包括所述堆叠结构体的发光元件提供入射光。所述入射光可具有约440nm-约480nm例如约440nm-约470nm的波长。所述入射光可为第三种光。

在包括所述堆叠结构体的显示装置中，所述光源可包括分别对应于所述第一部分和所述第二部分的多个发光单元，和所述发光单元可包括彼此面对的第一电极和第二电极以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间的电致发光层。所述电致发光层可包括有机发光材料。

例如，所述光源的各发光单元可包括构造成发射预定波长的光(例如，蓝色光、绿色光、或其组合)的电致发光装置(例如，有机发光二极管(OLED))。所述电致发光装置和所述有机发光二极管(OLED)的结构和材料没有特别限制。

图4A和图4B显示层状结构体的实施方式的显示器的示意性横截面图。参照图4A和图4B，所述光源可包括有机发光二极管OLED。例如，OLED可发射蓝色光或具有在约500nm或更小的区域中的波长的光。有机发光二极管OLED可包括形成于基板100上的(至少两个)像素电极90a、90b、90c，在相邻的像素电极90a、90b、90c之间形成的像素限定层150a、150b，在像素电极90a、90b、90c上形成的有机发光层140a、140b、140c，以及在有机发光层140a、140b、140c上形成的公共电极层130。

薄膜晶体管和基板可设置在所述有机发光二极管下面。OLED的像素区域可分别与将在下面详细地描述的第一、第二、和第三部分对应地设置。

包括量子点-聚合物复合物图案(例如包括包含发射绿色光的量子点的第一重复部分和/或包含发射红色光的量子点的第二重复部分)和基板的堆叠结构体、或所述量子点-聚合物复合物图案可设置在光源上或上方，例如，直接设置在所述光源上。

从所述光源发射的光(例如，蓝色光)可进入图案170的第二部分21和第一部分11以分别发射(例如，转换)红色光R和绿色光G。从所述光源发射的蓝色光B通过第三部分31或者从第三部分31透射。在发射红色光的第二部分21和/或发射绿色光的第一部分11上方，可设置光学元件160。所述光学元件可为截止(例如，反射或吸收)蓝色光和任选地绿色光的蓝色截止层、或第一滤光器。蓝色截止层160可设置在上部基板240上。蓝色截止层160可设置在上部基板240和所述量子点-聚合物复合物图案之间以及第一部分11和第二部分21上方。所述蓝色截止层的细节与下面对于第一滤光器310阐述的相同。

前述装置可通过如下制造：分别单独地制备层状结构体和OLED(例如，蓝色OLED)，和将它们组合。替代地，所述装置可通过直接在OLED上方形成所述量子点-聚合物复合物的图案而制造。

在实施方式中，所述显示装置可进一步包括下部基板210、设置在下部基板210下面的光学元件(例如偏振器)300、以及介于所述层状结构体和下部基板210之间的液晶层220。所述层状结构体可以如下方式设置，使得发光层(即，所述量子点-聚合物复合物图案)面对所述液晶层。所述显示装置可进一步包括在液晶层220和所述发光层之间的光学元件(例如偏振器)300。所述光源可进一步包括LED和任选地光导板。

参照图5，在实施方式中，显示装置包括液晶面板200、设置在液晶面板200上和/或下面的光学元件300(例如偏振器)、以及在下部光学元件300下面的包括发射蓝色光的光源110的背光单元。所述背光单元可包括光源110和光导120(边缘型)。替代地，所述背光单元可为没有光导板的直接光源(未示出)。液晶面板200可包括下部基板210、上部基板240、以及在上部和下部基板之间的液晶层220、和设置在上部基板240上或下面的发光层(滤色器层)230。发光层230可包括所述量子点-聚合物复合物(或其图案)。

线板211提供在内部表面上，例如，下部基板210的上部表面上。线板211可包括限定像素区域的多根栅极线(未示出)和数据线(未示出)、与栅极线和数据线的交叉区域相邻设置的薄膜晶体管、和用于各像素区域的像素电极，但不限于此。这样的线板的细节没有特别限制。

液晶层220可设置在线板211上。液晶层220可包括在液晶层220的上部表面和在液晶层220的下部表面上的定向层，以使其中包括的液晶材料初始定向。关于液晶材料、定向层材料、形成定向层的方法、形成液晶层的方法、液晶层的厚度等的细节没有特别限制。

在实施方式中，上部光学元件或上部偏振器30可提供在液晶层220和上部基板240之间，但不限于此。例如，上部光学元件或偏振器300可设置在液晶层220(或公共电极231)与发光层(或量子点-聚合物复合物图案)之间。黑矩阵(黑底)241可提供在上部基板240下面(例如，在其下部表面上)。在黑矩阵241内的开口与在下部基板210上的线板211的栅极线、数据线、和薄膜晶体管对齐(或者被提供以将它们隐藏)。包括发射红色光的滤色器的第二部分(R)、包括发射绿色光的滤色器的第一部分(G)和/或包括用于发射或透射蓝色光的滤色器的第三部分(B)可设置在黑矩阵241(BM)内的开口中。例如，黑矩阵241可具有格子形状。如果期望，所述发光层可进一步包括第四部分的至少一个。所述第四部分可配置成发射具有与从所述第一至第三部分发射的光的颜色不同的颜色(例如，青色、品红色、黄色等)的光。

发光层(滤色器层)230可在透明公共电极231上。

如果期望，所述显示装置可进一步包括蓝色截止过滤器，下文中，也称作第一滤光器层。第一滤光器层310可设置在第二部分(R)和第一部分(G)的上部表面与上部基板240的下部表面之间，或者在上部基板240的上部表面上。第一滤光器层310可包括具有对应于第三部分(B)(例如，显示例如发射蓝颜色的像素区域)的开口的片并且可在对应于第一和第二部分(G，R)的部分上形成。第一滤光器层310可在发光层230的与第一和第二部分(G，R)对应的部分(并且其并非与第三部分重叠的部分)上方作为单体结构形成，但不限于此。替代地，至少两个第一滤光器层可彼此隔开并且可分别设置在与所述第一和所述第二部分重叠的部分各自的上方。

例如，所述第一滤光器层可阻挡在可见光范围内的具有预定波长范围的光并且可透射具有另一波长范围的光。例如，所述第一滤光器层可阻挡蓝色光和透射不同于蓝色光的光。例如，所述第一滤光器层可透射绿色光、红色光、或黄色光(例如，绿色光和红色光的混合光)。

所述第一滤光器层可包括包含吸收具有特定波长(即，待被阻挡的波长)的光的染料和/或颜料的聚合物薄膜。所述第一滤光器层可阻挡具有小于或等于约480nm的波长的蓝色光的至少80％、或至少90％、甚至至少95％。关于具有其它波长的可见光，所述第一滤光器层可具有大于或等于约70％、例如大于或等于约80％、大于或等于约90％、或甚至最高达100％的光透射率。

所述第一滤光器层可吸收和基本上阻挡具有小于或等于约500nm的波长的蓝色光，和例如，可选择性地透射绿色光或红色光。在该情况中，至少两个第一滤光器层可间隔开并且分别设置在与所述第一和第二部分重叠的部分各自上。例如，选择性地透射红色光的第一滤光器层可设置在与发射红色光的部分重叠的部分上，和选择性地透射绿色光的第一滤光器层可设置在与发射绿色光的部分重叠的部分上。

在实施方式中，所述第一滤光器层可包括第一区域和第二区域的至少一个。所述第一滤光器层的第一区域阻挡(例如，吸收)蓝色光和红色光并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的波长的光。所述第一滤光器层的第二区域阻挡(例如，吸收)蓝色光和绿色光并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640nm、小于或等于约635nm、小于或等于约630nm、小于或等于约625nm、或者小于或等于约620nm的波长的光。所述第一滤光器层的所述第一区域可(直接)设置在与发射绿色光的部分重叠的位置上或上方，且所述第一滤光器层的所述第二区域可(直接)设置在与发射红色光的部分重叠的位置上或上方。所述第一区域和所述第二区域可彼此光学隔离，例如，通过黑矩阵。所述第一滤光器层可对改善显示装置的色纯度做贡献。

所述第一滤光器层可为包括多个各自具有不同的折射率的层(例如，无机材料层)的反射型过滤器。例如，在所述第一滤光器层中，两个具有不同折射率的层可彼此交替地堆叠。例如，具有高的折射率的层和具有低的折射率的层可彼此交替地堆叠。

所述显示装置可进一步包括设置在发光层230和液晶层220之间、以及发光层230(例如，所述量子点聚合物复合物层)和上部偏振器300之间的第二滤光器层311(例如，红色/绿色光或黄色光再循环层)。第二滤光器层311可透射第三种光的至少一部分，并且反射第一种光和/或第二种光的至少一部分。所述第二滤光器层可反射具有大于500nm的波长的光。所述第一种光可为绿色(或红色)光，所述第二种光可为红色(或绿色)光，且所述第三种光可为蓝色光。

所述显示装置可显示出提升的亮度(例如，大于或等于约100尼特)和宽的视角(例如，大于或等于约160度)。

实施方式提供包括所述量子点的电子装置。所述装置可包括发光二极管(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。

所述量子点可用在基于量子点的电致发光装置的发光层中(见图6)。所述电致发光装置可包括彼此面对的阳极1和阴极5；设置在所述阳极和阴极之间并且包括多个量子点的量子点发射层3，以及设置在所述阳极和所述量子点发射层之间的空穴辅助层2。所述空穴辅助层可包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)、或其组合。所述空穴辅助层可包括具有空穴性质的合适的有机/无机材料。所述电致发光层可进一步包括在所述阴极和所述量子点发射层之间的电子辅助层4。所述电子辅助层可包括电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴阻挡层(HBL)、或其组合。所述电子辅助层可包括具有电子性质的合适的有机/无机材料。

下文中，参照实施例更详细地说明实施方式。然而，本公开内容不限于此。

实施例

分析方法

1.光致发光分析和紫外-可见吸收分析

使用紫外-可见分光计(Agilent Cary Bio 5000)和荧光分光计(Hitachi F-7000)对于含有量子点的溶液进行光致发光分析和UV光谱法分析，且由此获得光致发光光谱和紫外-可见吸收光谱。

2.X-射线光电子能谱法

使用Physical Electronics的Quantum 2000对于如所制备的量子点在以下条件下进行X-射线光电子能谱法元素分析：0.5～15千电子伏(keV)，300瓦(W)，最小分析区域：200μm x 200μm，溅射速率：0.1纳米/分钟(nm/min)。

3.ICP分析

使用Shimadzu ICPS-8100进行电感耦合等离子体-原子发射光谱法(ICP-AES)分析。

4.TEM分析

使用Titan ChemiSTEM电子显微镜进行透射电子显微镜(TEM)分析。

参考例1：In(Zn)P芯的制备

将0.2毫摩尔(mmol)的乙酸铟、0.25mmol的硬脂酸锌、0.6mmol的棕榈酸、和10毫升(mL)的1-十八碳烯置于反应器中并且在真空下在120℃下加热。在1小时之后，将反应器中的气氛更换为氮气。将反应器在280℃下加热，向其中快速注入三(三甲基甲硅烷基)膦(TMS3P，0.1mmol)和三辛基膦(0.5mL)的混合溶液，并且使混合物反应20分钟。随后，将丙酮添加到快速冷却至室温的反应溶液，并且将通过将混合物离心而获得的沉淀物分散在甲苯中。

对于所获得的In(Zn)P芯，进行紫外-可见吸收光谱法分析和光致发光分析，且结果显示于图7、图8和表1中。

对于所获得的In(Zn)P芯，进行ICP-AES分析且结果总结于表2中。

对于所获得的In(Zn)P芯，进行TEM分析且结果总结于图9A和表3中。

实施例1：

在300mL反应烧瓶中，将在参考例1中制备的InZnP芯的甲苯分散体(OD＝第1激子吸收的光学密度，OD：0.15)、油酸锌、和油酸溶解在三辛基胺中并且在真空下在120℃下加热以进行活化。在30分钟之后，向经活化的溶液快速注入三(三甲基甲硅烷基)膦(TMS3P)和三辛基膦的混合溶液并且在200℃的第一反应温度下实施反应至少一小时。在锌前体和膦前体之间的摩尔比(Zn:P)为12:1。

在反应完成之后，将经反应的溶液冷却至室温并且向其添加乙醇以形成沉淀，然后将所述沉淀离心以提供具有在所述芯上的基于ZnP的第一层的量子点。将所获得的量子点分散在氯仿中。

对于所获得的量子点，进行紫外-可见吸收光谱法分析和光致发光分析，且结果显示于图7、图8和表1中。

对于所获得的量子点，进行ICP-AES分析且结果总结于表2中。

对于所获得的量子点，进行TEM分析且结果总结于图9B和表3中。

实施例2：

以与在实施例1中阐述的相同的方式制备具有在芯上形成的镓掺杂的磷化锌第一层的量子点，除了进一步向经活化的反应溶液注入氯化镓溶液作为镓前体之外。锌和镓之间的摩尔比(Zn:Ga)为3:1。

对于所获得的量子点，进行紫外-可见吸收光谱法分析和光致发光分析，且结果显示于表1中。

对于所获得的量子点，进行ICP-AES分析且结果总结于表2中。

实施例3：

在300mL反应烧瓶中，将乙酸锌和油酸溶解在三辛基胺中并且在真空下在120℃下加热以进行活化10分钟。然后，将反应器中的气氛更换为氮气并且将反应烧瓶加热至280℃。

快速注入在实施例1中制备的In(Zn)P/Zn₃P₂量子点的甲苯分散体(OD＝第1激子吸收的光学密度，OD：0.15)，然后随后添加Se/TOP和S/TOP。进行反应30分钟。

在锌前体与Se和S前体之间的摩尔比(Zn:S:Se)为约1:8:8。

在反应完成之后，将经反应的溶液冷却至室温并且向其添加乙醇以形成沉淀，然后将所述沉淀离心以提供具有在第一层上的ZnSeS层的量子点。将所获得的量子点分散在氯仿中。

对于所获得的量子点，进行光致发光分析且结果显示于表1中。

对于所获得的量子点，进行ICP-AES分析且结果总结于表2中。

对于所获得的量子点，进行TEM分析且结果总结于图9C和表3中。

实施例4：

以与实施例3中阐述的相同的方式制备具有在镓掺杂的磷化锌的第一层上形成的ZnSeS层的量子点，除了使用在实施例2中制备的量子点的甲苯分散体(OD＝第1激子吸收的光学密度，OD：0.15)之外。将所获得的量子点再分散于氯仿中。

对于所获得的量子点，进行光致发光分析且结果显示于表1中。

对于所获得的量子点，进行ICP-AES分析且结果总结于表2中。

对比例1：

以与实施例3中阐述的相同的方式制备具有在芯上形成的ZnSeS层的量子点，除了使用在参考例1中制备的量子点的甲苯分散体(OD＝第1激子吸收的光学密度，OD：0.15)之外。

对于所获得的量子点，进行光致发光分析且结果显示于表1中。

对于所获得的量子点，进行ICP-AES分析且结果总结于表2中。

对于所获得的量子点，进行TEM分析且结果总结于图9D和表3中。

表1

表1、图7和图8的结果证实，包含磷化锌的第一层的形成可显著改善实施例1的量子点的发光性质(例如，半宽度(FWHM)和发光效率)。另外，与没有磷化锌层的量子点相比，在实施例1的量子点上形成额外的壳包覆层可大大改善发光效率。当在包含磷化锌的第一层中掺杂镓离子时，发光效率可进一步增加并且在其上形成第二层使得可进一步改善量子点的发光效率。

表2

表2的结果证实，包含磷化锌的第一层的形成可显著增加磷相对于铟的相对比率和锌相对于铟的相对比率两者。在In(Zn)P/Zn₃P₂量子点中掺杂镓的情况中，P/In的相对组成比可保持，但是Zn/In的相对组成比率可降低，且Ga/In的相对组成比可增加。在ZnSeS壳包覆层的形成之后，镓的掺杂可保持。实施例3和实施例4的量子点可具有比对比例1的量子点的那些高的P/In的比率和Zn/In的比率。

表3

表3、以及图9A和9B的结果证实，包含磷化锌的第一层的形成可改善如所制备的量子点的尺寸分布。

经由TEM图像的结构分析证实，在Zn₃P₂层的包覆之后，实施例1的量子点保持它们的较接近于球的形状并且颗粒的平均尺寸可从1.8nm增加到2.4nm。Zn₃P₂层的引入可改善所述量子点的尺寸分布。

尽管已经关于当前被认为是实践性的示例性实施方式的内容描述了本公开内容，但是将理解，本发明不限于所公开的实施方式，而是相反，意图覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的多种变型和等同布置。

Claims (26)

1.量子点，包括：

包含第一半导体纳米晶体的芯，和

设置在所述芯上并且包括至少两个层的多层壳，

其中所述量子点不包括镉；和

其中所述第一半导体纳米晶体包括III-V族化合物，所述多层壳包括：围绕所述芯的表面的至少一部分的第一层，所述第一层包括第二半导体纳米晶体，所述第二半导体纳米晶体包括II-V族化合物；和设置在所述第一层上的第二层，所述第二层包括第三半导体纳米晶体，所述第三半导体纳米晶体包括与所述第二半导体纳米晶体的组成不同的组成。

2.如权利要求1所述的量子点，其中所述III-V族化合物包括铟和磷。

3.如权利要求2所述的量子点，其中所述III-V族化合物进一步包括锌，和所述锌在磷化铟中合金化或掺杂。

4.如权利要求1所述的量子点，其中在所述量子点中，磷相对于铟的摩尔比大于或等于1。

5.如权利要求1所述的量子点，其中所述第二半导体纳米晶体的块体能带隙大于或等于所述第一半导体纳米晶体的块体能带隙且小于所述第三半导体纳米晶体的块体能带隙。

6.如权利要求1所述的量子点，其中所述第二半导体纳米晶体包括磷化锌。

7.如权利要求1所述的量子点，其中所述第二半导体纳米晶体进一步包括除铟之外的IIIA族金属、IV族元素、钛、铁、或其组合。

8.如权利要求1所述的量子点，其中所述第一层直接设置在所述芯的表面上。

9.如权利要求1所述的量子点，其中所述第一层的厚度小于或等于3个单层。

10.如权利要求1所述的量子点，其中所述第三半导体纳米晶体包括II-VI族化合物。

11.如权利要求10所述的量子点，其中所述第三半导体纳米晶体包括ZnSe、ZnSeS、ZnS、或其组合。

12.如权利要求1所述的量子点，其中所述第二层具有在径向方向上改变的组成。

13.如权利要求1所述的量子点，其中所述多层壳包括设置在所述第二层上的第三层，所述第三层包括第四半导体纳米晶体，所述第四半导体纳米晶体包括与所述第三半导体纳米晶体的组成不同的组成。

14.如权利要求13所述的量子点，其中所述第四半导体纳米晶体包括具有比所述第三半导体纳米晶体的能带隙大的能带隙的化合物。

15.如权利要求1所述的量子点，其中所述量子点不包括氟、硼、或其组合。

16.如权利要求1所述的量子点，其中所述量子点的量子效率大于或等于65％。

17.量子点群，包括多个如权利要求1所述的量子点，其中所述多个量子点具有大于或等于4纳米且小于或等于6纳米的平均尺寸和小于或等于所述平均尺寸的20％的尺寸的标准偏差。

18.量子点-聚合物复合物，包括：

聚合物基体；和

分散在所述聚合物基体中的多个量子点；

其中所述多个量子点包括如权利要求1-17任一项所述的量子点。

19.如权利要求18所述的量子点-聚合物复合物，其中所述聚合物基体包括交联聚合物、包含羧酸基团的粘合剂聚合物、或其组合。

20.显示装置，其包括

光源和发光元件，

其中所述发光元件包括如权利要求18或19所述的量子点-聚合物复合物，和所述光源配置为向所述发光元件提供入射光。

21.如权利要求20所述的显示装置，其中所述入射光具有440纳米-460纳米的发光峰值波长。

22.如权利要求20所述的显示装置，其中，所述发光元件包括所述量子点聚合物复合物的片。

23.如权利要求20所述的显示装置，其中所述发光元件包括堆叠结构体，所述堆叠结构体包括基板和设置在所述基板上的发光层，其中所述发光层包括所述量子点聚合物复合物的图案，和所述图案包括配置为发射在预定波长的光的至少一个重复部分。

24.如权利要求23所述的显示装置，其中所述图案包括配置为发射第一种光的第一部分和配置为发射具有与所述第一种光不同的中心波长的第二种光的第二部分。

25.如权利要求24所述的显示装置，其中所述光源包括与所述第一部分和所述第二部分各自对应的多个发光单元，其中所述发光单元包括彼此面对的第一电极和第二电极以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间的电致发光层。

26.如权利要求23所述的显示装置，其中所述显示装置进一步包括下部基板、设置在所述下部基板下面的偏振器、以及设置在所述堆叠结构体和所述下部基板之间的液晶层，其中所述堆叠结构体设置成使得所述发光层面对所述液晶层。