CN112592710A - 量子点、包括其的组合物和图案化膜及包括其的显示装置 - Google Patents

量子点、包括其的组合物和图案化膜及包括其的显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112592710A
CN112592710A CN202011065092.3A CN202011065092A CN112592710A CN 112592710 A CN112592710 A CN 112592710A CN 202011065092 A CN202011065092 A CN 202011065092A CN 112592710 A CN112592710 A CN 112592710A
Authority
CN
China
Prior art keywords
equal
less
quantum dot
quantum
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011065092.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112592710B (zh
Inventor
安珠娫
李锺敏
金泽勋
田信爱
金泰坤
高劳姆·朴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Display Co Ltd
Original Assignee
Samsung Display Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Display Co Ltd filed Critical Samsung Display Co Ltd
Publication of CN112592710A publication Critical patent/CN112592710A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112592710B publication Critical patent/CN112592710B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B19/00—Selenium; Tellurium; Compounds thereof
    • C01B19/007—Tellurides or selenides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/88—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing selenium, tellurium or unspecified chalcogen elements
    • C09K11/881—Chalcogenides
    • C09K11/883—Chalcogenides with zinc or cadmium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G9/00—Compounds of zinc
    • C01G9/006—Compounds containing, besides zinc, two ore more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G9/00—Compounds of zinc
    • C01G9/08—Sulfides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C09K11/025—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/56—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing sulfur
    • C09K11/562—Chalcogenides
    • C09K11/565—Chalcogenides with zinc cadmium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/70—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing phosphorus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/70—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing phosphorus
    • C09K11/701—Chalcogenides
    • C09K11/703—Chalcogenides with zinc or cadmium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/74—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing arsenic, antimony or bismuth
    • C09K11/7492—Arsenides; Nitrides; Phosphides
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0352—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
    • H01L31/035209—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions comprising a quantum structures
    • H01L31/035218—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions comprising a quantum structures the quantum structure being quantum dots
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/508—Wavelength conversion elements having a non-uniform spatial arrangement or non-uniform concentration, e.g. patterned wavelength conversion layer, wavelength conversion layer with a concentration gradient of the wavelength conversion material
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/115—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising active inorganic nanostructures, e.g. luminescent quantum dots
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y15/00—Nanotechnology for interacting, sensing or actuating, e.g. quantum dots as markers in protein assays or molecular motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/20—Two-dimensional structures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
    • C01P2002/84—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by UV- or VIS- data
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

公开了量子点、包括其的组合物和图案化膜及包括其的显示装置。所述量子点包括：纳米颗粒模板，包括包含II‑VI族化合物的第一半导体纳米晶体；量子阱，包括第二半导体纳米晶体并设置在纳米颗粒模板上，第二半导体纳米晶体包括除了铝之外的IIIA族金属和V族元素；以及壳，包括第三半导体纳米晶体并设置在量子阱上，第三半导体纳米晶体包括II‑VI族化合物，其中，量子点不包括镉，第二半导体纳米晶体的带隙能比第一半导体纳米晶体的带隙能小，第二半导体纳米晶体的带隙能比第三半导体纳米晶体的带隙能小，量子点包括附加金属，附加金属包括碱金属、碱土金属、铝、铁、钴、镍、铜、锌或它们的组合。

Description

量子点、包括其的组合物和图案化膜及包括其的显示装置
本申请要求于2019年10月01日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0121678号韩国专利申请的优先权和权益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
公开了量子点、包括该量子点的组合物和复合物以及包括该量子点的电子装置(例如，显示装置)。
背景技术
不同于体(bulk)材料，纳米颗粒的作为固有特性的物理特性(例如，带隙能、熔点等)可以通过改变纳米颗粒的颗粒尺寸来控制。例如，半导体纳米晶体颗粒(也被称为量子点)是具有几纳米尺寸的晶体材料。这样的半导体纳米晶体颗粒可以具有这样的小尺寸：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呈现出量子限制效应，从而具有与具有相同组成的体材料的特性不同的性质。量子点可以吸收来自激发源的光而被激发，并且可以发射与量子点的带隙能对应的能量。
发明内容
实施例提供了包括无镉量子点的组合物，所述无镉量子点能够呈现出改善的发光性质(诸如，蓝光吸收率)。
实施例针对包括无镉量子点的量子点-聚合物复合物。
实施例提供了包括量子点-聚合物复合物的堆叠结构和电子装置(例如，显示装置)。
实施例提供了无镉量子点。
在实施例中，量子点包括纳米颗粒模板、量子阱和壳，纳米颗粒模板包括包含II-VI族化合物的第一半导体纳米晶体，量子阱包括第二半导体纳米晶体并设置在纳米颗粒模板上，第二半导体纳米晶体包括除了铝之外的IIIA族金属和V族元素，壳包括第三半导体纳米晶体并设置在量子阱上，第三半导体纳米晶体包括II-VI族化合物，其中，量子点不包括镉，
第二半导体纳米晶体的带隙能比第一半导体纳米晶体的带隙能和第三半导体纳米晶体的带隙能小，并且
量子点包括附加金属，附加金属包括碱金属、碱土金属、铝、铁、钴、镍、铜、锌或它们的组合。
附加金属可以包括锂、钠、铝或它们的组合。
附加金属可以包括镁。
附加金属相对于IIIA族金属的摩尔比可以大于或等于大约0.001:1。
附加金属相对于IIIA族金属的摩尔比可以大于或等于大约0.01:1。
附加金属相对于IIIA族金属的摩尔比可以小于或等于大约1:1。
附加金属相对于IIIA族金属的摩尔比可以小于或等于大约0.5:1。
附加金属相对于IIIA族金属的摩尔比可以小于或等于大约0.2:1。
量子点还可以包括卤素。卤素可以包括氯、溴、碘、氟或它们的组合。卤素可以包括氟、氯或它们的组合。
第一半导体纳米晶体中的II-VI族化合物可以包括锌硫属化物，并且第三半导体纳米晶体中的II-VI族化合物可以包括锌硫属化物。
第一半导体纳米晶体的组成可以与第三半导体纳米晶体的组成不同。
第一半导体纳米晶体和第三半导体纳米晶体可以具有相同的组成。
第一半导体纳米晶体可以包括ZnSe、ZnTeSe、ZnSeS、ZnS或它们的组合。
第三半导体纳米晶体可以包括ZnSe、ZnSeS、ZnS或它们的组合。
量子阱可以包括铟和磷。
附加金属和卤素可以存在于纳米颗粒模板与量子阱之间的界面处、量子阱内部、量子阱与壳之间的界面处或它们的组合。
量子点的紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱曲线在大约450纳米(nm)至大约620nm的波长范围内可以不具有拐点。
在量子点中，基于量子点的总摩尔数(例如，当以电感耦合等离子体分析确认时)，铟和磷的总摩尔量可以小于大约20％。
纳米颗粒模板可以包括锌和硒。
壳可以包括锌、硒和硫。
在量子点中，锌相对于硒和硫的总和的摩尔比(Zn:(Se+S))可以大于或等于大约1:1。
量子阱可以包括多个层，并且所述多个层之中的第一层的组成可以与所述多个层之中的第二层的组成不同，第一层与第二层相邻。
所述多个层之中的与纳米颗粒模板相邻的层可以包括磷化锌、磷化锌铟、氧化铝磷或它们的组合。
所述多个层之中的与壳相邻的层可以包括磷化铟。
量子点可以包括位于量子点的表面上的有机配体，其中，有机配体可以包括RCOOH、RCOOCOR、RNH2、R2NH、R3N、RSH、R3PO、R3P、ROH、RCOOR'、RPO(OH)2、R2POOH或它们的组合，其中，R和R'均独立地为取代或未取代的C1至C30脂肪族烃基、取代或未取代的C6至C30芳香族烃基或者它们的组合。
相比于包括所述纳米颗粒模板、所述量子阱和所述壳但不包括附加金属或卤素的量子点，所述量子点可以呈现出增加的量子效率(QY)和朝向较短波长偏移的发射波长。
量子点可以发射绿光，并且量子点的UV-Vis吸收光谱曲线在大约450nm至大约540nm的波长范围内可以不具有拐点。
量子点可以发射红光，并且量子点的UV-Vis吸收光谱曲线在大约550nm至大约620nm的波长范围内可以不具有拐点。
在实施例中，量子点包括纳米颗粒模板、量子阱和第三半导体纳米晶体，纳米颗粒模板包括包含II-VI族化合物的第一半导体纳米晶体，量子阱包括第二半导体纳米晶体并设置在纳米颗粒模板上，第二半导体纳米晶体包括除了铝之外的IIIA族金属和V族元素，第三半导体纳米晶体设置在量子阱上，第三半导体纳米晶体包括II-VI族化合物，量子点不包括镉，
第二半导体纳米晶体的带隙能比第一半导体纳米晶体的带隙能小，第二半导体纳米晶体的带隙能比第三半导体纳米晶体的带隙能小，量子点发射绿光，并且量子点的UV-Vis吸收光谱曲线在大于或等于大约400nm(或者，大于或等于大约420nm、大于或等于大约440nm、大于或等于大约450nm或者大于或等于大约460nm)且小于或等于大约500nm(或者，小于或等于大约490nm)的波长范围内不具有拐点。
量子点还可以包括附加金属、卤素或它们的组合。
在量子点中，磷相对于IIIA族金属的摩尔比可以小于或等于大约0.9:1、小于或等于大约0.8:1、小于或等于大约0.7:1或者小于或等于大约0.6:1。在量子点中，磷相对于IIIA族金属的摩尔比可以大于或等于大约0.4:1、大于或等于大约0.5:1或者大于或等于大约0.55:1。
在实施例中，组合物可以包括量子点、分散剂、包含碳-碳不饱和键的可聚合单体、引发剂和溶剂。
分散剂可以是包括羧酸基的聚合物。
包括羧酸基的聚合物可以包括：单体组合的共聚物，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，第二单体具有碳-碳双键和疏水部分并且不包括羧酸基，可选的第三单体包括碳-碳双键和亲水部分并且不包括羧酸基；含多个芳香环的聚合物，包括羧酸基(-COOH)并且具有骨架结构，在骨架结构中主链中的两个芳香环结合到作为另一环部分的构成原子的季碳原子；或者它们的组合。
组合物还可以包括多硫醇化合物、金属氧化物颗粒或它们的组合，多硫醇化合物在多硫醇化合物的末端处具有至少两个硫醇基。
在实施例中，图案化膜包括被构造为发射预定波长的光的重复部分，重复部分包括量子点-聚合物复合物，量子点-聚合物复合物包括聚合物基质以及分散在聚合物基质中的上述量子点。
重复部分可以包括被构造为发射红光的第一部分。
重复部分可以包括被构造为发射绿光的第二部分。
重复部分可以包括被构造为发射红光的第一部分和被构造为发射绿光的第二部分。
在实施例中，显示装置包括光源和光致发光元件，
其中，光致发光元件包括基底和设置在基底的表面上的图案化膜，并且
光源被构造为向光致发光元件提供入射光。
入射光可以具有在大约440nm至大约460nm范围内的峰值波长。
根据实施例的量子点可以呈现出改善的发光性质(例如，改善的蓝光吸收率)。量子点可以用于各种显示装置和生物标记(例如，生物传感器或生物成像)、光电检测器、太阳能电池、杂化复合物(hybrid composite)等中。
附图说明
通过参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例，本公开的以上和其它优点和特征将变得更明显，在附图中：
图1是根据实施例的量子点的示意性剖视图；
图2示意性地示出了根据实施例的装置(例如，显示装置)的剖面；
图3示意性地示出了根据实施例的装置(例如，显示装置)的剖面；
图4示意性地示出了根据实施例的装置(例如，显示装置)的剖面；
图5示意性地示出了使用根据实施例的组合物的图案形成工艺；以及
图6是示出了示例1中制备的量子点的UV-Vis光谱分析的结果的UV-Vis吸收(任意单位(a.u.))对波长(nm)的图。
具体实施方式
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。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。除非清楚定义，否则不会理想化地或夸大地解释通用字典中定义的术语。此外，除非明确地描述为相反，否则词语“包括”和诸如“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)。
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。
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，该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。
此外，除非另外提及，否则单数包括复数。例如，量子点或纳米晶体颗粒也可以指多个量子点或多个纳米晶体颗粒。
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。
在此使用的术语仅是出于描述具体实施例的目的，而不意图进行限制。如在此使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则“一”、“一个(种/者)”、“所述(该)”和“至少一个(种/者)”不表示数量限制，而是意图包括单数和复数两者。例如，除非上下文另外清楚地指出，否则“元件”与“至少一个元件”具有相同的含义。“至少一个(种/者)”不被解释为限定“一”或“一个(种/者)”。“或”表示“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全部组合。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”或它们的变型时，说明存在所陈述的特征、区域、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、区域、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
此外，在此可以使用诸如“下”或“底部”和“上”或“顶部”的相对术语来描述如附图中示出的一个元件与另一元件的关系。将理解的是，相对术语意图涵盖装置除了附图中描绘的方位之外的不同方位。例如，如果一幅图中的装置被翻转，则被描述为在其它元件的“下”侧上的元件随后将被定位为在所述其它元件的“上”侧上。因此，根据附图的具体方位，示例性术语“下”可以包括“下”和“上”两种方位。类似地，如果一幅图中的装置被翻转，则被描述为“在”其它元件“下方”或“之下”的元件随后将被定位为“在”所述其它元件“上方”。因此，示例性术语“在……下方”或“在……之下”可以包括上方和下方两种方位。
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“大约(约)”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，“大约(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±30％、±20％、±10％或±5％内。
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局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，示出的锐角可以是倒圆的。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本权利要求书的范围。
如在此使用的，当未另外提供定义时，“取代的”指其中氢被取代基取代的化合物，所述取代基选自于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'独立地为氢或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为C1至C6烷基或C6至C12芳基)、羧酸基(-COOH)或其盐(-C(＝O)OM，其中，M为有机阳离子或无机阳离子)、磺酸基(-SO3H)或其盐(-SO3M，其中，M为有机阳离子或无机阳离子)、磷酸基(-PO3H2)或其盐(-PO3MH或-PO3M2，其中，M为有机阳离子或无机阳离子)或它们的组合。
如在此使用的，当未另外提供定义时，“杂”指包括1个至3个杂原子的物质，所述杂原子选自于N、O、S、Si和P。
如在此使用的，当未另外提供定义时，“亚烷基”指化合价至少为二且可选地(任选地，optionally)取代有至少一个取代基的直链或支链的饱和脂肪烃基。
如在此使用的，当未另外提供定义时，“亚芳基”指通过除去至少一个芳环中的至少两个氢获得的化合价至少为二且可选地取代有至少一个取代基的官能团。
如在此使用的，当未另外提供定义时，“脂肪族烃基”指C1至C30直链或支链烷基，“芳香族烃基”指C6至C30芳基或C2至C30杂芳基，“脂环族烃基”指C3至C30环烷基、C3至C30环烯基和C3至C30环炔基。
如在此使用的，当未另外提供定义时，“(甲基)丙烯酸酯”指丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或它们的组合。
如在此使用的，“疏水性部分”指可以引起化合物在水溶液中倾向于聚集并排斥水的部分。例如，疏水性部分可以包括C2或更高级的脂肪族烃基(烷基、烯基、炔基等)、C6或更高级的芳香族烃基(苯基、萘基、芳烷基等)或者C5或更高级的脂环族烃基(环己基、降冰片烯基、降冰片烷基、三环癸烷基等)。在实施例中，疏水性部分实际上可能不具有与周围介质形成氢键的能力，或者可能由于极性不匹配而不混合。
如在此使用的，“分散体”指其中分散相为固体并且连续介质包括液体(或流体)或固体的分散体。在实施例中，分散相具有大于或等于大约1nm(例如大于或等于大约2nm、大于或等于大约3nm或者大于或等于大约4nm)且几微米(μm)或更小(例如，小于或等于大约2μm或者小于或等于大约1μm或者更小)的尺寸。
如在此使用的，“族”指元素周期表的族。
如在此使用的，“I族”指IA族和IB族，并且其示例可以包括Li、Na、K、Rb和Cs，但不限于此。
如在此使用的，“II族”指IIA族和IIB族，II族金属的示例可以为Cd、Zn、Hg和Mg，但不限于此。
如在此使用的，“III族”指IIIA族和IIIB族，III族金属的示例可以为Al、In、Ga和Tl，但不限于此。
如在此使用的，“IV族”指IVA族和IVB族，IV族金属的示例可以为Si、Ge和Sn，但不限于此。如在此使用的，术语“金属”可以包括诸如Si的半金属。
如在此使用的，“V族”指VA族，并且其示例可以包括氮、磷、砷、锑和铋，但不限于此。
如在此使用的，“VI族”指VIA族，并且其示例可以包括硫、硒和碲，但不限于此。
如在此使用的，表述“不包括镉(或其它有害重金属)”指其中镉(或其它有害重金属)的浓度可以小于或等于大约百万分之100(100ppm)(例如，以摩尔计百万分之100，100parts per million by mole)、小于或等于大约50ppm、小于或等于大约10ppm或者几乎为零的情况。在实施例中，可以基本不存在一定量的镉(或其它有害重金属)，或者如果存在的话，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。半导体纳米晶体颗粒(也被称为量子点)是纳米级尺寸(例如胶体)的晶体半导体材料，从而具有大的每单位体积的表面积并且呈现出量子限制效应。量子点可以吸收来自激发源的光而激发(例如，移动或跃迁)为能量激发态，并且发射与量子点的带隙能对应的能量。
由于独特的发光特性，量子点在各种电子装置(例如，显示装置)中具有应用潜力。具有可应用于显示装置的物理性质的量子点可能是镉基量子点。然而，镉可能引起严重的环境/健康问题，因此是一种受限制的元素。无镉量子点(在下文中，非镉量子点)的示例是基于III-V族的纳米晶体。与镉基量子点相比，无镉量子点可能具有差的发光性质(例如，蓝光吸收率)和稳定性。(例如，450nm波长的)蓝光可以用作量子点的能量激发源。镉基量子点对于蓝光可以具有高吸收强度，但在无镉量子点的情况下，无镉量子点在(例如，450nm波长的)蓝光中的吸收强度不高，这可能导致显示装置的亮度降低。
因为穿过液晶的偏振光在穿过(例如，通过)吸收型滤色器时表现出颜色，所以液晶显示器(下文中，LCD)可以具有可能由于吸收型滤色器的窄视角和低透光率而使亮度劣化的问题。光致发光型滤色器是一种克服包括吸收型滤色器的显示装置的技术限制的替代方案。基于量子点的滤色器可以使用蓝光而不是白光作为激发光，并且滤色器可以设置在显示装置的前面以将激发光转换为期望光(例如，绿光/红光)。因此，基于量子点的滤色器可以解决液晶显示器的根本性技术问题(例如，窄视角和相当大的光损失)。例如，因为具有线性的光在穿过(例如，通过)液晶层时可以在所有方向上散射，因此可以解决视角问题，并且可以减少或防止在吸收型滤色器中(例如，在吸收型滤色器内)可能发生的光损失。
然而，当采用基于量子点的滤色器时，朝向显示装置的前面传播的激发光可能引起严重缺陷，因此可能需要阻挡朝向显示装置的前面传播的激发光。无镉量子点不能提供足以解决该问题的吸收率。
为了改善吸收率，可以引入光散射体。然而，光散射体的引入可能导致生产成本的增加。由于光散射体可以具有高的外部光反射率，所以光散射体的使用的增加可能导致外部光反射率的增加，进而可能由于固体含量的增加而在工艺方面提供额外的困难。蓝光滤光器可以阻挡激发光，这可能引起生产成本的增加和由于外部光引起的反射的增加，并且可能导致显示装置的光损失以及对比度和清晰度的降低。
根据实施例的量子点可以通过具有在此描述的构造而在不包括镉的同时呈现出增加的蓝光吸收率，并且可以解决上述问题。根据实施例的具有增加的激发光吸收率的量子点可以抑制蓝光泄漏现象，而不需要使用减少量的光散射体、不需要使用蓝色阻挡滤光器或者均不需要使用减少量的光散射体和使用蓝色阻挡滤光器。
在实施例中，量子点包括模板(例如，纳米颗粒模板)、量子阱和壳，模板包括包含II-VI族化合物的第一半导体纳米晶体，量子阱包括围绕模板并且包含除了铝之外的IIIA族金属和V族元素的第二半导体纳米晶体，壳设置在量子阱上并且包括包含II-VI族化合物的第三半导体纳米晶体。在实施例中，量子点不包括镉。
第二半导体纳米晶体的带隙能比第一半导体纳米晶体的带隙能和第三半导体纳米晶体的带隙能小。例如，参照图1，在能带排列中，第二半导体纳米晶体的价带边缘和导带边缘可以在第一半导体纳米晶体的带隙内。第二半导体纳米晶体的价带边缘和导带边缘可以在第三半导体纳米晶体的带隙内。
包括在第一半导体纳米晶体和第三半导体纳米晶体中的II-VI族化合物可以包括锌硫属化物。第一半导体纳米晶体和第三半导体纳米晶体可以具有彼此不同的组成(例如第一半导体纳米晶体和第三半导体纳米晶体可以相对另一个具有不同的组成)。第一半导体纳米晶体和第三半导体纳米晶体可以具有相同的组成。
第一半导体纳米晶体的带隙能和第三半导体纳米晶体的带隙能可以相同或不同。在实施例中，第一半导体纳米晶体的带隙能可以比第三半导体纳米晶体的带隙能大。在实施例中，第一半导体纳米晶体的带隙能可以比第三半导体纳米晶体的带隙能小。
锌硫属化物是包括锌金属和硫属元素(例如，硒、碲、硫或它们的组合)的化合物。锌硫属化物可以包括ZnSe、ZnTeSe、ZnSeS、ZnS、ZnSTe或它们的组合。
第一半导体纳米晶体可以包括ZnSe、ZnTeSe、ZnSeS、ZnS或它们的组合。第三半导体纳米晶体可以包括ZnSe、ZnSeS、ZnS或它们的组合。在实施例中，模板可以包括硒、硫或它们的组合以及锌。模板可以不包括硫。模板可以不包括硒。模板可以包括锌、硒和硫。根据期望，模板还可以包括碲。
在实施例中，壳可以包括锌和硫。壳还可以包括硒。模板可以包括锌和硒，并且壳可以包括锌、硒和硫。在实施例中，量子阱可以包括铟和磷。量子阱可以包括磷化铟。
壳可以包括多个层，并且多个层中的相邻层可以具有彼此不同的组成。多个层中与模板相邻的层(例如，直接在模板上的层)可以包括ZnSe、ZnSeS或它们的组合。多个层中与模板相邻的层可以不包括硫。多个层中不与模板相邻的层(例如，量子点的最外壳层)可以包括ZnS、ZnSeS或它们的组合。所述不与模板相邻的层可以不包括硒。
在实施例中，量子点还可以包括附加金属，附加金属不包括在第一半导体纳米晶体、第二半导体纳米晶体、第三半导体纳米晶体或它们的组合中。在实施例中，量子点还可以包括卤素(例如，卤素离子)。附加金属、卤素或它们的组合可以包括在例如量子阱(层)处、量子阱与相邻层的界面处或它们的组合。附加金属可以包括碱金属、碱土金属、铝、铁、钴、镍、铜、锌或它们的组合。在实施例中，附加金属可以是锂、钠、镁、铝或它们的组合。
卤素可以是氟、氯、溴、碘或它们的组合。
(例如，当通过电感耦合等离子体光谱法分析时)相对于量子点中包括的每100摩尔IIIA族金属，可以以大于或等于大约0.1摩尔、大于或等于大约0.2摩尔、大于或等于大约0.3摩尔、大于或等于大约0.4摩尔、大于或等于大约0.5摩尔、大于或等于大约0.6摩尔、大于或等于大约0.7摩尔、大于或等于大约0.8摩尔、大于或等于大约0.9摩尔、大于或等于大约1摩尔、大于或等于大约1.5摩尔、大于或等于大约2摩尔、大于或等于大约2.5摩尔、大于或等于大约3摩尔、大于或等于大约4摩尔、大于或等于大约5摩尔、大于或等于大约6摩尔、大于或等于大约7摩尔、大于或等于大约8摩尔、大于或等于大约9摩尔、大于或等于大约10摩尔、大于或等于大约11摩尔、大于或等于大约12摩尔、大于或等于大约13摩尔、大于或等于大约14摩尔或者大于或等于大约15摩尔的量包括附加金属。(例如，当通过电感耦合等离子体光谱法分析时)所包括的附加金属的量可以小于或等于大约100摩尔、小于或等于大约90摩尔、小于或等于大约70摩尔、小于或等于大约50摩尔、小于或等于大约20摩尔、小于或等于大约19摩尔、小于或等于大约18摩尔、小于或等于大约17摩尔、小于或等于大约16摩尔、小于或等于大约15摩尔、小于或等于大约14摩尔、小于或等于大约13摩尔、小于或等于大约12摩尔、小于或等于大约11摩尔、小于或等于大约10摩尔、小于或等于大约9摩尔、小于或等于大约8摩尔、小于或等于大约7摩尔、小于或等于大约6摩尔或者小于或等于大约5摩尔。
在量子点中，当通过离子色谱法分析时，附加金属的量可以大于或等于大约0.1ppm(例如，以摩尔计百万分之0.1，0.1parts per million by mole)，例如，大于或等于大约1ppm、大于或等于大约2ppm、大于或等于大约3ppm、大于或等于大约4ppm、大于或等于大约5ppm、大于或等于大约6ppm、大于或等于大约7ppm、大于或等于大约8ppm、大于或等于大约9ppm、大于或等于大约10ppm、大于或等于大约11ppm或者大于或等于大约12ppm。离子色谱法分析可以包括用去离子水提取预定的量子点分散体。在实施例中，用去离子水提取包括预定量的量子点的量子点分散体。
在量子点中，例如，当通过(高浓度)电感耦合等离子体光谱法确定时，附加金属与IIIA族金属的摩尔比可以大于或等于大约0.0001:1、大于或等于大约0.0005:1、大于或等于大约0.001:1、大于或等于大约0.005:1、大于或等于大约0.009:1、大于或等于大约0.01:1、大于或等于大约0.015:1或者大于或等于大约0.02:1。附加金属与IIIA族金属的摩尔比可以小于或等于大约1:1，例如，小于或等于大约0.9:1、小于或等于大约0.8:1、小于或等于大约0.7:1、小于或等于大约0.6:1、小于或等于大约0.5:1、小于或等于大约0.4:1、小于或等于大约0.3:1、小于或等于大约0.2:1、小于或等于大约0.1:1、小于或等于大约0.09:1、小于或等于大约0.08:1、小于或等于大约0.07:1、小于或等于大约0.06:1或者小于或等于大约0.05:1。
量子点还可以包括卤素。相对于量子点中包括的每100摩尔IIIA族金属，可以以大于或等于大约0.01摩尔，例如，大于或等于大约0.02摩尔、大于或等于大约0.05摩尔、大于或等于大约0.1摩尔、大于或等于大约0.5摩尔、大于或等于大约1摩尔、大于或等于大约2摩尔、大于或等于大约3摩尔、大于或等于大约4摩尔、大于或等于大约5摩尔、大于或等于大约6摩尔、大于或等于大约7摩尔、大于或等于大约8摩尔、大于或等于大约9摩尔、大于或等于大约10摩尔、大于或等于大约11摩尔、大于或等于大约12摩尔、大于或等于大约13摩尔、大于或等于大约14摩尔或者大于或等于大约15摩尔的量包括卤素。
相对于量子点中包括的每100摩尔IIIA族金属，可以以小于或等于大约20摩尔、小于或等于大约10摩尔、小于或等于大约9摩尔、小于或等于大约8摩尔、小于或等于大约7摩尔、小于或等于大约6摩尔、小于或等于大约5摩尔、小于或等于大约4摩尔、小于或等于大约3摩尔、小于或等于大约2摩尔、小于或等于大约1摩尔、小于或等于大约0.1摩尔或者小于或等于大约0.05摩尔的量包括卤素。
在量子点中，当通过离子色谱法分析时，卤素的量可以大于或等于大约0.1ppm(例如，以摩尔计百万分之0.1，0.1parts per million by mole)、大于或等于大约0.5ppm、大于或等于大约1ppm、大于或等于大约2ppm、大于或等于大约5ppm、大于或等于大约10ppm或者大于或等于大约12ppm。
与具有相同组成的核-壳量子点相比，具有其中量子阱用作发光层的结构(下文中，称为量子阱结构)的胶体半导体纳米晶体颗粒(下文中，也称为量子阱量子点)可以呈现出改善的蓝色吸收率。在不希望被理论束缚时，理解的是，量子阱结构可以提供比具有相同组成的发光核的增加体积大的增加体积，并且预计的是光吸收(例如，光吸收率)由于体积增加而改善。相比于具有相同组成的核-壳量子点的界面面积，量子阱量子点在不同组成之间可以具有更大的界面面积，在形成量子阱(层)时可能更容易产生缺陷，并且可能难以均匀生长。根据实施例的量子点，可以通过以下方式解决问题：在形成IIIA-V族半导体纳米晶体期间(例如，在开始形成之后且在形成附加壳之前)，在形成量子阱(层)时引入上述附加金属和卤素(例如，如附加金属-卤化物的形式)。
因此，与包括模板和量子阱以及壳但不包括附加金属和卤素的量子点相比，根据实施例的量子点可以具有增加的量子效率。量子点可以具有大于或等于大约5％、大于或等于大约10％、大于或等于大约15％、大于或等于大约20％、大于或等于大约25％、大于或等于大约30％、大于或等于大约40％、大于或等于大约50％、大于或等于大约60％或者大于或等于大约70％的量子效率。
与包括所述模板和所述量子阱以及所述壳但不包括附加金属和/或卤素的量子点相比，根据实施例的量子点可以呈现出朝向较短波长偏移(例如，蓝移)的发射波长。与不包括附加金属和卤素的量子点相比，实施例的量子点的发射波长可以朝向较短波长偏移大于或等于大约1nm、大于或等于大约2nm、大于或等于大约3nm、大于或等于大约4nm、大于或等于大约5nm、大于或等于大约6nm、大于或等于大约7nm、大于或等于大约8nm、大于或等于大约9nm、大于或等于大约10nm、大于或等于大约11nm、大于或等于大约12nm、大于或等于大约13nm、大于或等于大约14nm或者大于或等于大约15nm。在不希望被理论束缚时，理解的是，附加金属(例如，与卤素一起的附加金属)可以使模板上的发光层(例如，磷化铟层)具有更均匀的形状。蓝移可能意味着模板与发光层的结合。
实施例的量子点可以具有小于或等于大约100nm，例如，小于或等于大约80nm、小于或等于大约70nm、小于或等于大约60nm、小于或等于大约50nm、小于或等于大约40nm或者小于或等于大约35nm的半峰全宽(FWHM)。
在实施例的量子点中，附加金属和卤素可以包括在模板与量子阱之间的界面处、量子阱内部、量子阱与壳之间的界面处或它们的组合。
根据实施例的量子点虽然发射绿光或红光，但基于量子点的所有元素的总摩尔数可以具有(如通过适当的分析方法确定的)总摩尔量小于或等于大约20％、小于或等于大约19％、小于或等于大约18％、小于或等于大约17％、小于或等于大约16％、小于或等于大约15％、小于或等于大约14％、小于或等于大约13％、小于或等于大约12％、小于或等于大约11％、小于或等于大约10％、小于或等于大约9％、小于或等于大约8％、小于或等于大约7％、小于或等于大约6％、小于或等于大约5％、小于或等于大约4％或者小于或等于大约3％的IIIA族金属(例如，铟)和V族元素(例如，磷)。基于整个量子点的所有元素的总摩尔数，铟和磷的总摩尔量可以大于或等于大约0.01％、大于或等于大约0.05％、大于或等于大约0.1％、大于或等于大约0.2％、大于或等于大约0.3％、大于或等于大约0.4％、大于或等于大约0.5％、大于或等于大约0.6％、大于或等于大约0.7％、大于或等于大约0.8％、大于或等于大约0.9％或者大于或等于大约1％。
在量子点中，II族金属(例如，锌)与IIIA族金属(例如，铟)的摩尔比可以大于或等于大约7:1、大于或等于大约9:1、大于或等于大约10:1、大于或等于大约13:1、大于或等于大约15:1、大于或等于大约18:1、大于或等于大约20:1、大于或等于大约22:1、大于或等于大约23:1、大于或等于大约24:1、大于或等于大约25:1、大于或等于大约26:1、大于或等于大约27:1、大于或等于大约28:1、大于或等于大约29:1或者大于或等于大约30:1。在量子点中，II族金属(例如，锌)与IIIA族金属(例如，铟)的摩尔比可以小于或等于大约50:1、小于或等于大约45:1、小于或等于大约40:1或者小于或等于大约35:1。
量子点的各组成的含量可以通过电感耦合等离子体(ICP)分析、X射线光电子能谱(XPS)、离子色谱法(IC)或其它适当的方法来确认。
下文中，在关于量子点的组成的描述中，举例说明了作为除铝之外的IIIA族金属的示例的铟、作为V族元素的示例的磷、作为(例如，模板中包括的)II-VI族化合物中包括的II族金属的示例的锌以及作为VI族元素的示例的硒，但量子点的组成不限于此。如在此使用的，除非另有说明，否则比率(例如，与量子点的组成有关的比率)表示摩尔比。
在量子点中，V族元素(例如，磷)与IIIA族金属(例如，铟)的摩尔比可以大于或等于大约0.2:1，例如，大于或等于大约0.3:1、大于或等于大约0.4:1、大于或等于大约0.5:1、大于或等于大约0.51:1、大于或等于大约0.52:1、大于或等于大约0.53:1、大于或等于大约0.54:1、大于或等于大约0.55:1、大于或等于大约0.56:1、大于或等于大约0.57:1、大于或等于大约0.58:1、大于或等于大约0.59:1、大于或等于大约0.6:1、大于或等于大约0.65:1、大于或等于大约0.7:1或者大于或等于大约0.75:1。在量子点中，V族元素(例如，磷)与IIIA族金属(例如，铟)的摩尔比可以小于或等于大约2:1，例如，小于或等于大约1.9:1、小于或等于大约1.8:1、小于或等于大约1.7:1、小于或等于大约1.6:1、小于或等于大约1.5:1、小于或等于大约1.4:1、小于或等于大约1.3:1、小于或等于大约1.2:1、小于或等于大约1.1:1、小于或等于大约1.09:1、小于或等于大约1.08:1、小于或等于大约1.07:1、小于或等于大约1.06:1、小于或等于大约1.05:1、小于或等于大约1.04:1、小于或等于大约1.03:1、小于或等于大约1.02:1或者小于或等于大约1.01:1。
在量子点中，硒相对于铟的摩尔比可以大于或等于大约5:1、大于或等于大约7:1、大于或等于大约10:1、大于或等于大约12:1、大于或等于大约15:1或者大于或等于大约16:1。硒相对于铟的摩尔比可以小于或等于大约40:1、小于或等于大约35:1、小于或等于大约30:1、小于或等于大约25:1或者小于或等于大约20:1。
在量子点中，硫相对于铟的摩尔比可以大于或等于大约1:1、大于或等于大约2:1、大于或等于大约3:1、大于或等于大约4:1、大于或等于大约5:1、大于或等于大约6:1、大于或等于大约7:1、大于或等于大约8:1、大于或等于大约9:1或者大于或等于大约10:1。硫相对于铟的摩尔比可以小于或等于大约40:1、小于或等于大约35:1、小于或等于大约30:1、小于或等于大约25:1、小于或等于大约20:1或者小于或等于大约15:1。
在量子点中，锌相对于硒的摩尔比可以小于或等于大约10:1、小于或等于大约9:1、小于或等于大约8:1、小于或等于大约7:1、小于或等于大约6:1、小于或等于大约5:1、小于或等于大约4:1、小于或等于大约3:1或者小于或等于大约2:1。在量子点中，锌相对于硒的摩尔比可以大于或等于大约0.2:1、大于或等于大约0.3:1、大于或等于大约0.4:1、大于或等于大约0.5:1、大于或等于大约0.6:1、大于或等于大约0.7:1、大于或等于大约0.8:1、大于或等于大约0.9:1、大于或等于大约1:1、大于或等于大约1.1:1、大于或等于大约1.2:1、大于或等于大约1.3:1或者大于或等于大约1.4:1。
在量子点中，铟相对于硒(或磷相对于硒)的摩尔比可以小于或等于大约0.9:1、小于或等于大约0.8:1、小于或等于大约0.7:1、小于或等于大约0.6:1、小于或等于大约0.5:1、小于或等于大约0.4:1、小于或等于大约0.3:1、小于或等于大约0.2:1、小于或等于大约0.1:1、小于或等于大约0.09:1、小于或等于大约0.08:1、小于或等于大约0.07:1或者小于或等于大约0.06:1且大于或等于大约0.001:1、大于或等于大约0.003:1、大于或等于大约0.006:1、大于或等于大约0.009:1、大于或等于大约0.01:1、大于或等于大约0.015:1、大于或等于大约0.02:1、大于或等于大约0.025:1、大于或等于大约0.03:1、大于或等于大约0.035:1、大于或等于大约0.04:1、大于或等于大约0.045:1或者大于或等于大约0.05:1。
在量子点中，可以适当地选择存在于模板(或模板和壳)中的VI族元素(例如，硒，下文中也称为第一VI族元素)与存在于壳中的VI族元素(例如，硫，下文中也称为第二VI族元素)之间的摩尔比。
在量子点中，硫相对于硒的摩尔比可以小于或等于大约10:1、小于或等于大约9:1、小于或等于大约8:1、小于或等于大约7:1、小于或等于大约6:1、小于或等于大约5:1、小于或等于大约4:1、小于或等于大约3:1、小于或等于大约2:1、小于或等于大约1:1、小于或等于大约0.9:1、小于或等于大约0.8:1、小于或等于大约0.7:1、小于或等于大约0.6:1、小于或等于大约0.5:1、小于或等于大约0.4:1或者小于或等于大约0.3:1且大于或等于大约0.001:1、大于或等于大约0.002:1、大于或等于大约0.003:1、大于或等于大约0.004:1、大于或等于大约0.005:1、大于或等于大约0.006:1、大于或等于大约0.007:1、大于或等于大约0.008:1、大于或等于大约0.009:1、大于或等于大约0.01:1、大于或等于大约0.02:1、大于或等于大约0.03:1、大于或等于大约0.04:1、大于或等于大约0.05:1、大于或等于大约0.06:1、大于或等于大约0.07:1、大于或等于大约0.08:1、大于或等于大约0.09:1、大于或等于大约0.1:1或者大于或等于大约0.15:1、大于或等于大约0.2:1、大于或等于大约0.25:1或者大于或等于大约0.3:1。
可以考虑量子点的期望发射波长和组成来调节模板的直径和量子阱的厚度。在实施例的量子点中，模板的直径可以大于或等于大约0.8nm、大于或等于大约1nm、大于或等于大约1.1nm、大于或等于大约1.2nm、大于或等于大约1.3nm、大于或等于大约1.4nm、大于或等于大约1.5nm、大于或等于大约1.6nm、大于或等于大约1.7nm、大于或等于大约1.8nm、大于或等于大约1.9nm、大于或等于大约2nm、大于或等于大约2.1nm、大于或等于大约2.2nm、大于或等于大约2.3nm、大于或等于大约2.4nm、大于或等于大约2.5nm、大于或等于大约2.6nm、大于或等于大约2.7nm、大于或等于大约2.8nm、大于或等于大约2.9nm或者大于或等于大约3.0nm。模板的直径可以小于或等于大约5nm、小于或等于大约4nm、小于或等于大约3.5nm、小于或等于大约3.4nm、小于或等于大约3.3nm、小于或等于大约3.2nm、小于或等于大约3.1nm、小于或等于大约3nm、小于或等于大约2.9nm、小于或等于大约2.8nm、小于或等于大约2.7nm、小于或等于大约2.6nm、小于或等于大约2.5nm、小于或等于大约2.4nm、小于或等于大约2.3nm、小于或等于大约2.2nm、小于或等于大约2.1nm或者小于或等于大约2nm。
量子阱的厚度可以大于或等于大约0.05nm，例如，大于或等于大约0.1nm、大于或等于大约0.15nm、大于或等于大约0.2nm、大于或等于大约0.25nm、大于或等于大约0.3nm或者大于或等于大约0.4nm。量子阱的厚度可以小于或等于大约1.5nm，例如，小于或等于大约1.4nm、小于或等于大约1.35nm、小于或等于大约1.33nm、小于或等于大约1.32nm、小于或等于大约1.31nm、小于或等于大约1.3nm、小于或等于大约1.2nm、小于或等于大约1.1nm、小于或等于大约1.0nm、小于或等于大约0.9nm、小于或等于大约0.8nm、小于或等于大约0.7nm或者小于或等于大约0.6nm。
壳的厚度可以大于或等于大约0.5nm、大于或等于大约0.6nm、大于或等于大约0.7nm、大于或等于大约0.8nm、大于或等于大约0.9nm、大于或等于大约1nm、大于或等于大约1.1nm、大于或等于大约1.2nm、大于或等于大约1.3nm、大于或等于大约1.4nm或者大于或等于大约1.5nm且小于或等于大约4nm、小于或等于大约3.5nm、小于或等于大约3.0nm、小于或等于大约2.9nm、小于或等于大约2.8、小于或等于大约2.7nm、小于或等于大约2.6nm、小于或等于大约2.4nm、小于或等于大约2.3nm、小于或等于大约2.2nm、小于或等于大约2.1nm或者小于或等于大约2.0nm。
根据实施例的量子点具有量子阱结构，并且可以(例如，在量子阱(层)内、在量子阱(层)与其相邻层的界面处(例如，在量子阱(层)与模板的界面处或量子阱(层)与壳的多个层中的相邻层的界面处)或者它们的组合)包括附加金属、卤素或它们的组合。因此，量子点的实施例的UV-Vis吸收光谱(如在此描述的)可以在大于或等于大约390nm、大于或等于大约400nm、大于或等于大约410nm、大于或等于大约415nm、大于或等于大约420nm、大于或等于大约425nm、大于或等于大约430nm、大于或等于大约435nm、大于或等于大约440nm、大于或等于大约445nm、大于或等于大约450nm、大于或等于大约455nm、大于或等于大约460nm、大于或等于大约465nm、大于或等于大约470nm、大于或等于大约475nm、大于或等于大约480nm、大于或等于大约485nm或者大于或等于大约490nm且小于或等于大约620nm、小于或等于大约550nm、小于或等于大约540nm、小于或等于大约530nm、小于或等于大约520nm、小于或等于大约510nm、小于或等于大约500nm、小于或等于大约495nm、小于或等于大约490nm、小于或等于大约485nm、小于或等于大约480nm、小于或等于大约475nm、小于或等于大约470nm、小于或等于大约465nm、小于或等于大约460nm、小于或等于大约455nm、小于或等于大约450nm、小于或等于大约445nm、小于或等于大约440nm、小于或等于大约435nm、小于或等于大约430nm、小于或等于大约425nm或者小于或等于大约420nm(或上述范围的组合)的范围内不具有斜率从负变为正的拐点或部分(例如，谷)。
量子点的UV-Vis吸收光谱曲线可以不具有第一吸收峰。
如在此使用的，拐点指曲线上凹度(例如，清楚地)改变的点。例如，曲线可以从凹形(向下凹)改变为凸形(向上凹)，或者反之亦然。
根据实施例，量子点可以发射绿光，并且量子点的UV-Vis吸收光谱曲线可以在大约450nm至大约540nm的波长范围内不呈现拐点。量子点可以发射红光，并且量子点的UV-Vis吸收光谱曲线可以在大约550nm至大约620nm的波长范围内不呈现拐点。
在不希望被理论束缚时，理解的是，上述UV-Vis吸收光谱曲线意指根据实施例的量子点中的发射区域存在于量子阱(层)中(不同于核-壳型量子点)，并且根据实施例的具有上述UV-Vis吸收光谱曲线的量子点(或多个量子点)可以呈现出改善的蓝光吸收率。
当发射红光时，量子点的最大光致发光峰值波长可以大于或等于大约600nm，例如，大于或等于大约610nm或者大于或等于大约620nm且小于或等于大约650nm，例如，小于或等于大约640nm或者小于或等于大约635nm。当发射绿光时，量子点的最大光致发光峰值波长可以大于或等于大约500nm，例如，大于或等于大约510nm、大于或等于大约520nm、大于或等于大约530nm或者大于或等于大约540nm且小于或等于大约580nm，例如，小于或等于大约570nm、小于或等于大约560nm或者小于或等于大约550nm。
量子点可以呈现出增加的蓝光吸收率。
在发射绿光的实施例的量子点的UV-Vis吸收光谱曲线中，450nm波长处的强度相对于500nm波长处的强度的比率可以大于或等于大约1.2:1，例如，大于或等于大约1.3:1、大于或等于大约1.4:1、大于或等于大约1.5:1、大于或等于大约1.6:1、大于或等于大约1.7:1、大于或等于大约1.8:1、大于或等于大约1.9:1、大于或等于大约2.0:1或者大于或等于大约2.1:1。
在发射红光的实施例的量子点的UV-Vis吸收光谱曲线中，450nm波长处的强度相对于(例如，大约600nm或大约590nm)波长处的强度的比率可以大于或等于大约1.2:1，例如，大于或等于大约1.3:1、大于或等于大约1.4:1、大于或等于大约1.5:1、大于或等于大约1.6:1、大于或等于大约1.7:1、大于或等于大约1.8:1、大于或等于大约1.9:1、大于或等于大约2.0:1或者大于或等于大约2.1:1。
在实施例的量子点中，发射中心可以存在于量子阱中，而不是模板中。换言之，电荷载流子可以至少部分地(例如，完全地)限制或离域在壳中。因此，可以通过调节量子阱的厚度来控制发射波长。
在实施例中，量子点可以具有大于或等于大约3nm，例如，大于或等于大约4nm、大于或等于大约5nm或者大于或等于大约6nm的(平均)尺寸。实施例的量子点可以具有小于或等于大约20nm，例如，小于或等于大约20nm、小于或等于大约19nm、小于或等于大约18nm、小于或等于大约17nm、小于或等于大约16nm、小于或等于大约15nm、小于或等于大约14nm、小于或等于大约13nm、小于或等于大约12nm或者小于或等于大约10nm的(平均)尺寸。量子点的尺寸可以是根据从量子点的电子显微照片获得的二维图像通过假设为球形形状而计算的粒径或等效粒径(例如，等效圆面积)。本说明书中的粒径(或等效粒径)可以是单个颗粒的测量值或多个颗粒的平均值。
实施例的量子点可以被构造为形成发射绿光的群体。该群体的量子点的平均尺寸可以大于或等于大约3nm、大于或等于大约3.5nm、大于或等于大约4nm、大于或等于大约4.5nm、大于或等于大约5.5nm、大于或等于大约5.6nm、大于或等于大约5.7nm、大于或等于大约5.8nm、大于或等于大约5.9nm或者大于或等于大约6.0nm。在发射绿光的量子点的情况下，所述尺寸可以小于或等于大约20nm，例如，小于或等于大约15nm、小于或等于大约14nm、小于或等于大约13nm、小于或等于大约12nm、小于或等于大约11nm或者小于或等于大约10nm。
实施例的量子点可以被构造为形成发射红光的群体。该群体的量子点的平均尺寸可以大于或等于大约4nm、大于或等于大约4.5nm、大于或等于大约5.0nm，例如，大于或等于大约6.5nm、大于或等于大约6.6nm、大于或等于大约6.7nm、大于或等于大约6.8nm、大于或等于大约6.9nm、大于或等于大约7.0nm、大于或等于大约7.1nm、大于或等于大约7.2nm、大于或等于大约7.3nm、大于或等于大约7.4nm或者大于或等于大约7.5nm。在发射红光的量子点的情况下，所述尺寸可以小于或等于大约20nm，例如，小于或等于大约15nm、小于或等于大约14nm、小于或等于大约13nm、小于或等于大约12nm、小于或等于大约11nm或者小于或等于大约10nm。
实施例的量子点可以构成具有标准偏差小于或等于大约20％、小于或等于大约19％、小于或等于大约18％、小于或等于大约17％、小于或等于大约16％或者小于或等于大约15％的平均尺寸的群体。
根据实施例的量子点可以包括位于量子点的表面上的有机配体，所述有机配体为RCOOH、RNH2、R2NH、R3N、RSH、RH2PO、R2HPO、R3PO、RH2P、R2HP、R3P、ROH、RCOOR、RPO(OH)2、RPOOH、RHPOOH、R2POOH(其中，R相同或不同，并且独立地为取代或未取代的C1至C40脂肪族烃基(例如，C1至C40烷基、C2至C40烯基或C2至C40炔基)、取代或未取代的C6至C40的芳香族烃基(例如，C6至C20芳基)或者它们的组合，前提条件是至少一个R不是氢)或它们的组合。有机配体与量子点的表面配位(例如，与量子点的表面结合)，并可以使纳米晶体在这里描述的量子点的制备工艺中很好地分散在溶液中，可以影响量子点的发光性质和电性质，或者它们的组合。有机配体的具体示例可以为：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、取代或未取代的辛基膦(例如，三辛基膦(TOP))等；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、取代或未取代的辛基氧化膦(例如，三辛基氧化膦(TOPO))等；二苯基膦、三苯基膦或它们的氧化物；膦酸；等等，但不限于此。可以使用两种或更多种不同有机配体的混合物。有机配体可以是羧酸和胺的混合物。
实施例的量子点可以通过胶体合成法进行制备，因此，实施例的量子点可以包括：上述有机配体，位于量子点的表面上；在此描述的有机溶剂，位于量子点的表面上；或者它们的组合。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。
因此，在实施例中，制备上述量子点的方法包括以下步骤：提供包括第一半导体纳米晶体的模板，第一半导体纳米晶体包括II-VI族化合物；在模板上提供包括第二半导体纳米晶体的量子阱，第二半导体纳米晶体包括IIIA族金属和V族元素；以及在量子阱上提供包括第三半导体纳米晶体的壳，第三半导体纳米晶体包括II-VI族化合物，其中，所述方法还包括在提供模板之后(并且例如在形成壳之前)，将附加金属和卤素的源注入到反应体系。
所述方法还可以包括在模板上形成缓冲层，缓冲层包括II-V族化合物、包含锌的II-III-V族化合物、氧化铝磷或它们的组合。缓冲层的形成可以有助于形成具有上述组成和光学性质(例如，没有第一吸收峰的UV-Vis吸收光谱曲线)的量子点。在不希望被理论束缚时，理解的是，当形成缓冲层时，量子阱可以更稳定地形成在模板上，并且量子阱(层)可以更均匀地涂覆在模板的表面上。根据所述方法，在对形成在缓冲层上的模板进行分离和清洁之后，缓冲层可以再次用于形成期望的量子阱(层)。
在量子阱的形成(根据期望形成缓冲层)中，可以考虑量子阱(根据期望包括缓冲层)的组成和厚度来选择金属/非金属前驱体的类型和量。
模板、量子阱和壳的细节如在此描述的。根据模板、量子阱和壳的组成，可以适当地选择金属前驱体和非金属前驱体。金属前驱体可以包括金属粉末、烷基化金属、金属羧酸盐、金属氢氧化物、金属卤化物、金属氧化物、金属硝酸盐、金属硫酸盐、金属乙酰丙酮化物或它们的组合，但不限于此。
非金属前驱体可以选自于用于合成量子点的非含氮化合物。
量子点可以包括：模板，包括第一半导体纳米晶体，第一半导体纳米晶体包括硒化锌；量子阱，包括第二半导体纳米晶体，第二半导体纳米晶体包括铟和磷；以及壳，包括第三半导体纳米晶体，第三半导体纳米晶体包括锌和硫属元素(例如，硫、硒或它们的组合)，但不限于此。
为了形成模板，在有机配体存在下，锌前驱体和硒前驱体在有机溶剂中反应。所述方法可以包括将所形成的模板分离。
有机溶剂可以为：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。
前驱体的类型没有特别限制而是可以适当地选择。在实施例中，可以适当地选择锌前驱体的类型。锌前驱体的示例可以为Zn金属粉末、烷基化的Zn化合物(例如，二甲基锌、二乙基锌等)、醇Zn、羧酸Zn、硝酸Zn、高氯酸Zn、硫酸Zn、乙酰丙酮Zn、卤化Zn、氰化Zn、氢氧化Zn、氧化Zn、过氧化Zn或它们的组合。可以使用两种或更多种不同锌前驱体的组合。
硒前驱体可以包括硒-三辛基膦(Se-TOP)、硒-三丁基膦(Se-TBP)、硒-三苯基膦(Se-TPP)、硒-二苯基膦(Se-DPP)或它们的组合，但不限于此。
可以在大于或等于大约280℃，例如，大于或等于大约290℃的温度下执行反应。反应温度可以小于或等于大约350℃。反应时间可以小于大约1小时，例如，小于或等于大约50分钟。反应时间可以大于或等于大约20分钟，例如，大于或等于大约30分钟。
可以通过添加非溶剂来分离所形成的模板，但不限于此。例如，向制备的最终反应溶液中添加非溶剂可以使与有机配体配位的纳米晶体分离(例如沉淀)。可以使用非溶剂洗涤所分离的模板。非溶剂可以是与反应中使用的溶剂混溶而纳米晶体不分散在其中的极性溶剂。
可以根据反应中使用的有机溶剂来选择非溶剂，并且非溶剂可以为例如丙酮、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者它们的组合。可以通过离心、沉淀、层析或蒸馏执行分离。根据期望，可以将所分离的纳米晶体加入洗涤溶剂中，然后对其进行洗涤。洗涤溶剂没有特别限制，而是可以使用具有与有机配体的溶解度参数相似的溶解度参数的溶剂。洗涤溶剂的示例可以包括己烷、庚烷、辛烷、氯仿、甲苯和苯。
为了形成量子阱，可以在有机配体和模板存在下将铟前驱体和磷前驱体在有机溶剂中进行反应。当形成量子阱时，可以考虑量子阱的组成和厚度来选择金属/非金属前驱体的类型和量。
用于量子阱的形成的前驱体可以是基于铟和磷(例如，磷化铟)的，但不限于此。
可以适当地选择铟前驱体的类型。铟前驱体的示例可以为三甲基铟、C1或更高级(C5或更高级、C10或更高级或者C12或更高级)羧酸铟(诸如乙酸铟、棕榈酸铟、硬脂酸铟等)、氢氧化铟、氯化铟、氧化铟、硝酸铟、硫酸铟或它们的组合。
可以适当地选择磷前驱体的类型。磷前驱体的示例可以为三(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、三环己基膦或它们的组合。
可以在大于或等于大约250℃、大于或等于大约260℃、大于或等于大约270℃、大于或等于大约280℃、大于或等于大约290℃或者大于或等于大约300℃且小于或等于大约380℃或者小于或等于大约370℃的温度下执行用于形成量子阱的反应。
可以通过考虑前驱体的反应性、反应温度和期望的阱厚度来控制用于形成量子阱的反应时间。在实施例中，可以将反应时间调节为小于或等于大约4小时，例如，小于或等于大约3小时。反应时间可以大于或等于大约20分钟，例如，大于或等于大约30分钟。
例如，在形成模板之后，例如在形成量子阱期间，例如在用于形成量子阱的上述反应温度下，将附加金属和卤素的源注入到反应体系。附加金属和卤素的源可以包括附加金属的卤化物。附加金属和卤素的源可以是碱金属的卤化物(例如，氯化钠、氯化钾、氯化锂等)、碱土金属的卤化物(例如，氯化镁、氯化钙等)、卤化铝或它们的组合。可以考虑期望的最终组成、使用的前驱体等适当地选择附加金属和/或卤素的源的含量。附加金属和/或卤素的源可以与合适的溶剂(例如，具有小于或等于大约110℃的沸点的溶剂)一起(例如，以溶解状态)注入反应体系中。所述合适的溶剂可以是水性溶剂(水或与水混溶的溶剂，例如，丙酮)。所述合适的溶剂可以是非水性溶剂。在不希望被理论束缚时，理解的是，以预定浓度注入包括附加金属和卤素的溶液可以有助于改善所制造的量子点的物理性质。
可以通过向反应体系中添加非溶剂来分离其中形成有量子阱且包括有附加金属和卤素的颗粒。可以可选地对所分离的颗粒进行洗涤。在量子阱的形成中，有机配体、非溶剂等的细节与如在此描述的相同。
为了在量子阱上形成壳，在有机配体和具有量子阱的颗粒的存在下，可以将金属前驱体(例如，锌前驱体)和非金属前驱体(例如，硒前驱体、硫前驱体或它们的组合)在有机溶剂中反应。
有机配体、锌前驱体、硒前驱体和有机溶剂的细节与如在此描述的相同。
可以适当地选择硫前驱体的类型。硫前驱体可以是己硫醇、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)、双三甲基甲硅烷基硫、硫化铵、硫化钠或它们的组合。
可以在大于大约200℃，例如，大于或等于大约210℃、大于或等于大约220℃、大于或等于大约230℃、大于或等于大约240℃、大于或等于大约250℃、大于或等于大约260℃、大于或等于大约270℃、大于或等于大约280℃、大于或等于大约290℃且小于或等于大约350℃或者小于或等于大约340℃下执行用于形成壳的反应。
可以通过考虑前驱体的反应性、反应温度和期望的壳厚度来控制用于形成壳的反应时间。在实施例中，反应时间可以小于或等于大约3小时，例如，小于或等于大约2小时或者小于或等于大约1小时。反应时间可以大于或等于大约20分钟，例如，大于或等于大约30分钟。
在每个上述工艺中，可以通过考虑其在最终量子点中的组成(模板、量子阱和壳)、其反应性等来确定前驱体的类型/量或它们的量的比率(例如，摩尔比)。
每个上述工艺(例如，模板的形成、量子阱的形成和壳的形成)可以包括：在真空下在预定温度(例如，大于或等于100℃)下加热(或真空处理)有机溶剂和金属前驱体(可选地，以及配体化合物)，并且在转变成惰性气体气氛之后在预定温度(例如，大于或等于大约100℃)下再次加热它们。
可以顺序地或同时地执行金属前驱体、非金属前驱体或它们的组合的注入，并且可以适当地确定注入前驱体的温度。例如，当形成多层壳或多层量子阱时，在反应时间期间，可以将形成壳的金属前驱体、非金属前驱体或它们的组合以不同的比率注入若干次。
应用于滤色器的量子点可以以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)中的复合物图案的形状提供。可以适当地选择包括在复合物中的量子点的重量。根据实施例的量子点可以呈现出增加的蓝光吸收率，并且即使在有限的重量下，也可以呈现出改善的蓝光吸收率。根据实施例的组合物包括上述量子点，并且可以提供量子点图案或量子点-聚合物复合物的图案。所制备的图案可以呈现出改善的蓝光吸收率。
根据实施例的组合物包括：上述量子点(例如，多个量子点)；分散剂；以及(有机)溶剂。分散剂可以包括含羧酸基的粘合剂聚合物。组合物还可以包括含碳-碳双键的可(光)聚合单体和可选的(热或光)引发剂。
考虑到期望的最终用途(例如，滤色器等)，可以适当地调节组合物中上述量子点的量。在实施例中，基于组合物的固体含量，量子点的量可以大于或等于大约1重量百分比(wt％)，例如，大于或等于大约2wt％、大于或等于大约3wt％、大于或等于大约4wt％、大于或等于大约5wt％、大于或等于大约6wt％、大于或等于大约7wt％、大于或等于大约8wt％、大于或等于大约9wt％、大于或等于大约10wt％、大于或等于大约15wt％、大于或等于大约20wt％、大于或等于大约25wt％、大于或等于大约30wt％、大于或等于大约35wt％或者大于或等于大约40wt％。基于组合物的固体含量，量子点的量可以小于或等于大约70wt％，例如，小于或等于大约65wt％、小于或等于大约60wt％、小于或等于大约55wt％或者小于或等于大约50wt％。
根据实施例的组合物可以用于制备量子点-聚合物复合物图案。根据实施例的组合物可以是光刻方法可应用到其的含量子点的光致抗蚀剂组合物。根据实施例的组合物可以是可以通过印刷(例如，诸如喷墨印刷的液滴排放法)提供图案的墨组合物。根据实施例的组合物可以不包括共轭聚合物(除了在此描述的cardo粘合剂之外)。根据实施例的组合物可以包括共轭聚合物。在此，共轭聚合物指在聚合物的主链中具有共轭双键的聚合物(例如，聚苯撑乙烯撑等)。
在根据实施例的组合物中，分散剂可以确保量子点的分散。在实施例中，分散剂可以是粘合剂聚合物。粘合剂聚合物可以包括羧酸基。粘合剂聚合物可以包括：
单体混合物的共聚物，单体混合物包括：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；以及可选的第三单体，包括碳-碳双键和亲水部分且不包括羧酸基；
含多个芳香环的聚合物(下文中，cardo粘合剂)，具有主链中的两个芳香环结合到作为另一环部分的构成原子的季碳原子的骨架结构并包括羧酸基(-COOH)；或者
它们的组合。
共聚物包括衍生自第一单体的第一重复单元、衍生自第二单体的第二重复单元和可选的衍生自第三单体的第三重复单元。
第一单体的示例可以包括羧酸乙烯酯化合物，诸如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、富马酸、3-丁烯酸、乙酸乙烯酯或苯甲酸乙烯酯，但不限于此。第一单体可以是至少一种化合物。第二单体的示例可以为：烯基芳香族化合物，诸如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯或乙烯基苄基甲醚；不饱和羧酸酯化合物，诸如丙烯酸甲酯、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、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸苯酯或甲基丙烯酸苯酯；不饱和羧酸氨基烷基酯化合物，诸如丙烯酸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，诸如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，诸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，诸如丙烯腈、甲基丙烯腈；或者不饱和酰胺化合物，诸如丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，但不限于此。
作为第二单体，可以使用至少一种化合物。第三单体的具体示例可以包括丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丁酯或甲基丙烯酸2-羟基丁酯，但不限于此。作为第三单体，可以使用至少一种化合物。
在共聚物中，基于共聚物的总摩尔数，第一重复单元和第二重复单元中的每者的量可以独立地大于或等于大约10摩尔百分比(mol％)，例如，大于或等于大约15mol％、大于或等于大约25mol％或者大于或等于大约35mol％。在共聚物中，基于共聚物的总摩尔数，第一重复单元和第二重复单元中的每者的量可以小于或等于大约90mol％，例如，小于或等于大约89mol％、小于或等于大约80mol％、小于或等于大约70mol％、小于或等于大约60mol％、小于或等于大约50mol％、小于或等于大约40mol％、小于或等于大约35mol％或者小于或等于大约25mol％。在共聚物中，如果存在，则基于共聚物的总摩尔数，第三重复单元的量可以大于或等于大约1mol％，例如，大于或等于大约5mol％、大于或等于大约10mol％或者大于或等于大约15mol％。在共聚物中，基于共聚物的总摩尔数，第三重复单元的量可以小于或等于大约30mol％，例如，小于或等于大约25mol％、小于或等于大约20mol％、小于或等于大约18mol％、小于或等于大约15mol％或者小于或等于大约10mol％。
含羧酸基的粘合剂聚合物可以包括含多个芳香环的聚合物。含多个芳香环的聚合物被称为cardo粘合剂树脂，并且可以是市售的。
含羧酸基的粘合剂聚合物(例如，羧酸聚合物)可以具有大于或等于大约50毫克氢氧化钾每克(mg KOH/g)的酸值。例如，羧酸聚合物可以具有大于或等于大约60mg KOH/g、大于或等于大约70mg KOH/g、大于或等于大约80mg KOH/g、大于或等于大约90mg KOH/g、大于或等于大约100mg KOH/g、大于或等于大约110mg KOH/g、大于或等于大约120mg KOH/g、大于或等于大约125mg KOH/g或者大于或等于大约130mg KOH/g的酸值。粘合剂聚合物的酸值可以例如小于或等于大约250mg KOH/g，例如，小于或等于大约240mg KOH/g、小于或等于大约230mg KOH/g、小于或等于大约220mg KOH/g、小于或等于大约210mg KOH/g、小于或等于大约200mg KOH/g、小于或等于大约190mg KOH/g、小于或等于大约180mg KOH/g或者小于或等于大约160mg KOH/g，但不限于此。粘合剂聚合物可以具有大于或等于大约1000克每摩尔(g/mol)，例如，大于或等于大约2000g/mol、大于或等于大约3000g/mol或者大于或等于大约5000g/mol的重均分子量。粘合剂聚合物可以具有小于或等于大约100000g/mol，例如，小于或等于大约50000g/mol的重均分子量。
在组合物中，基于组合物的总重量，粘合剂聚合物的量可以大于或等于大约0.5wt％，例如，大于或等于大约1wt％、大于或等于大约5wt％、大于或等于大约10wt％、大于或等于大约15wt％或者大于或等于大约20wt％，但不限于此。基于组合物的总重量，粘合剂聚合物的量可以小于或等于大约55wt％，例如，小于或等于大约35wt％、小于或等于大约33wt％或者小于或等于大约30wt％。在所述范围内，可以确保量子点的分散性。基于组合物的固体的总重量，粘合剂聚合物的量可以为大约0.5wt％至大约55wt％。
在组合物中，含碳-碳双键的可聚合(例如，可光聚合)单体可以包括(例如，可光聚合的)(甲基)丙烯酰基类单体。可聚合(例如，可光聚合)单体可以是绝缘聚合物的前驱体。丙烯酰基类单体可以包括(甲基)丙烯酸烷基酯、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二(甲基)丙烯酸酯、双酚A环氧(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者它们的组合。
基于组合物的总重量，单体的量可以大于或等于大约0.5wt％，例如，大于或等于大约1wt％或者大于或等于大约2wt％。基于组合物的总重量，(例如，可光聚合的)单体的量可以小于或等于大约30wt％，例如，小于或等于大约28wt％、小于或等于大约25wt％、小于或等于大约23wt％、小于或等于大约20wt％、小于或等于大约18wt％、小于或等于大约17wt％、小于或等于大约16wt％或者小于或等于大约15wt％。
组合物中的引发剂可以用于上述单体的聚合。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促进自由基反应(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。引发剂可以是能够通过光或热引发上述可聚合的丙烯酰基类单体、(在此描述的)硫醇化合物或它们的组合的自由基聚合的化合物。引发剂的类型没有特别限制。引发剂可以是热引发剂。热引发剂可以包括偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰等，但不限于此。引发剂可以是光引发剂。光引发剂可以包括含三嗪的化合物、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、肟酯化合物、氨基酮化合物、膦或氧化膦化合物、含咔唑的化合物、二酮化合物、硼酸锍类化合物、含重氮的化合物、含联咪唑的化合物或它们的组合，但不限于此。
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，引发剂可以以大约0.01wt％至大约10wt％范围的量使用，但不限于此。
组合物还可以包括(多官能或单官能的)硫醇化合物、金属氧化物颗粒或它们的组合，硫醇化合物在硫醇化合物的末端处具有至少一个硫醇基。
金属氧化物颗粒可以包括TiO2、SiO2、BaTiO3、Ba2TiO4、ZnO或它们的组合。在组合物中，基于组合物中固体含量的量，金属氧化物颗粒的量可以大于或等于大约1wt％且小于或等于大约15wt％、小于或等于大约10wt％或者小于或等于大约5wt％。金属氧化物颗粒可以具有适当选择的直径而没有特别限制。金属氧化物颗粒的直径可以大于或等于大约100nm，例如，大于或等于大约150nm或者大于或等于大约200nm且小于或等于大约1000nm或者小于或等于大约800nm。
硫醇化合物可以包括由化学式1表示的化合物：
化学式1
Figure BDA0002713519630000291
其中，在化学式1中，R1为氢；取代或未取代的C1至C30直链或支链烷基；取代或未取代的C6至C30芳基；取代或未取代的C3至C30杂芳基；取代或未取代的C3至C30环烷基；取代或未取代的C3至C30杂环烷基；取代或未取代的C1至C10烷氧基；羟基；-NH2；取代或未取代的C1至C30胺基(-NRR'，其中，R和R'独立地为氢或者取代或未取代的C1至C30直链或支链烷基，前提条件为R和R'不同时为氢)；异氰酸酯基；卤素；-ROR'(其中，R为取代或未取代的C1至C20亚烷基，且R'为氢或取代或未取代的C1至C20直链或支链烷基)；酰卤(-RC(＝O)X，其中，R为取代或未取代的亚烷基，且X为卤素)；-C(＝O)OR'(其中，R'为氢或取代或未取代的C1至C20直链或支链烷基)；-CN；-C(＝O)NRR'(其中，R和R'独立地为氢或者取代或未取代的C1至C20直链或支链烷基)；或者-C(＝O)ONRR'(其中，R和R'独立地为氢或者取代或未取代的C1至C20直链或支链烷基)，
L1为碳原子、取代或未取代的C1至C30亚烷基、取代或未取代的C3至C30亚环烷基、取代或未取代的C6至C30亚芳基、取代或未取代的C3至C30亚杂环烷基或者取代或未取代的C3至C30亚杂芳基，其中，取代的C1至C30亚烷基的亚甲基(-CH2-)可以被磺酰基(-SO2-)、羰基(-CO-)、醚(-O-)、硫醚(-S-)、亚砜(-SO-)、酯(-C(＝O)O-)、酰胺(-C(＝O)NR-)(其中，R为氢或者取代或未取代的C1至C10烷基)或它们的组合取代，
Y1为单键；取代或未取代的C1至C30亚烷基；取代或未取代的C2至C30亚烯基；取代或未取代的C1至C30亚烷基或者取代或未取代的C2至C30亚烯基，其中，至少一个亚甲基(-CH2-)被磺酰基(-S(＝O)2-)、羰基(-C(＝O)-)、醚(-O-)、硫醚(-S-)、亚砜(-S(＝O)-)、酯(-C(＝O)O-)、酰胺(-C(＝O)NR-)(其中，R为氢或者取代或未取代的C1至C10直链或支链烷基)、亚胺(-NR-)(其中，R为氢或者取代或未取代的C1至C10直链或支链烷基)或它们的组合取代，
m为1或更大的整数，
k1为0或者1或更大的整数，k2为1或更大的整数，
m和k2之和为3或更大的整数，
当Y1不是单键时，m不超过Y1的化合价，并且k1和k2之和不超过L1的化合价。
硫醇化合物可以为二硫醇化合物、三硫醇化合物、四硫醇化合物或它们的组合。例如，硫醇化合物可以为乙二醇二-3-巯基丙酸酯、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。
基于组合物的总重量，硫醇化合物的量可以小于或等于大约10wt％，例如，小于或等于大约9wt％、小于或等于大约8wt％、小于或等于大约7wt％、小于或等于大约6wt％或者小于或等于大约5wt％。基于组合物的总重量，硫醇化合物的量可以大于或等于大约0.1wt％，例如，大于或等于大约0.5wt％或者大于或等于大约1wt％。
组合物还可以包括有机溶剂(或液态载体)。可用的有机溶剂的类型没有特别限制。可以通过考虑上述主要组分(即，量子点、分散剂、可聚合单体、引发剂和如果使用的硫醇化合物)以及在此描述的添加剂的类型和量来适当地确定有机溶剂的类型和量。组合物可以包括除了所需量的(非挥发性)固体之外的剩余量的有机溶剂。有机溶剂(或液态载体)的示例可以包括：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、乙酸丁酯、或乳酸乙酯；醚系列，诸如二乙醚、二丙醚或二丁醚；脂肪族烃、脂环族烃或芳香族烃；或者它们组合。
如果需要，除了上述组分之外，组合物还可以包括各种添加剂，诸如光漫射剂、流平剂或偶联剂。添加剂的量没有特别限制，而是可以控制在其中添加剂不对组合物的制备和量子点-聚合物复合物的制备以及可选的复合物的图案化造成不利影响的适当范围内。
如果使用，基于组合物的总重量，添加剂可以以大于或等于大约0.1wt％，例如，大于或等于大约0.5wt％、大于或等于大约1wt％、大于或等于大约2wt％或者大于或等于大约5wt％的量使用，但不限于此。如果使用，基于组合物的总重量，添加剂的量可以小于或等于大约20wt％，例如，小于或等于大约19wt％、小于或等于大约18wt％、小于或等于大约17wt％、小于或等于大约16wt％或者小于或等于大约15wt％，但不限于此。
根据实施例的组合物可以通过包括以下步骤的方法制备：制备量子点分散体，量子点分散体包括上述无镉量子点、分散剂和有机溶剂；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、可选的金属氧化物颗粒和可选的添加剂混合。可以顺序地或同时地混合上述组分中的每一种，但混合顺序没有特别限制。
组合物可以通过(例如，自由基)聚合提供量子点-聚合物复合物。
因此，在实施例中，量子点-聚合物复合物包括聚合物基质以及分散在聚合物基质中的上述无镉量子点。聚合物基质可以包括分散剂(例如，含羧酸基的粘合剂聚合物)、具有(至少一个，例如至少两个、至少三个、至少四个或至少五个)碳-碳双键的可聚合单体的聚合产物(例如，绝缘聚合物)、可选的聚合产物(该聚合产物是可聚合单体与在多硫醇化合物的末端处具有至少两个硫醇基的多硫醇化合物的聚合产物)、金属氧化物颗粒或它们的组合。
在实施例中，聚合物基质可以包括交联聚合物和分散剂(例如，(含羧基的)粘合剂聚合物)。聚合物基质可以不包括共轭聚合物(除了cardo树脂之外)。交联聚合物可以包括巯基烯(thiolene)树脂、交联聚(甲基)丙烯酸酯或它们的组合。在实施例中，交联聚合物可以是可聚合单体和可选的多硫醇化合物的聚合产物。
无镉量子点、分散剂(或粘合剂聚合物)、可聚合单体和多硫醇化合物如在此所描述的。
在此描述的量子点-聚合物复合物的膜或量子点-聚合物复合物图案可以具有例如小于或等于大约30μm，例如，小于或等于大约25μm、小于或等于大约20μm、小于或等于大约15μm、小于或等于大约10μm、小于或等于大约8μm或者小于或等于大约7μm且大于或等于大约2μm，例如，大于或等于大约3μm、大于或等于大约3.5μm或者大于或等于大约4μm的厚度。
在实施例中，图案化膜包括重复部分，重复部分包括被构造为发射第一光的第一部分，其中，第一部分包括上述量子点-聚合物复合物。重复部分可以包括第二部分，第二部分被构造为发射具有与第一光的波长不同的波长的第二光，其中，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无镉量子点。第一光或第二光可以为最大光致发光峰值波长在大约600nm与大约650nm之间(例如，大约620nm至大约650nm)的红光或者最大光致发光峰值波长在大约500nm与大约550nm之间(例如，大约510nm至大约540nm)的绿光。图案化膜还可以包括被构造为发射与第一光和第二光不同的第三光(例如，蓝光)或使与第一光和第二光不同的第三光(例如，蓝光)通过的第三部分。第三光可以具有在大约380nm至大约480nm范围的最大峰值波长。
在实施例中，显示装置包括光源和光致发光元件，光致发光元件包括基底和设置在基底上的发光层，发光层包括量子点-聚合物复合物的膜或图案化膜。光源被构造为向光致发光元件提供入射光。入射光可以具有大于或等于大约440nm，例如，大于或等于大约450nm且小于或等于大约500nm，例如，小于或等于大约480nm、小于或等于大约470nm或者小于或等于大约460nm的峰值波长。
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，第一部分可以是被构造为发射红光的部分，第二部分可以是被构造为发射绿光的部分，光源可以是被构造为发射蓝光的元件。
用于阻挡(例如，反射或吸收)蓝光的光学元件(在此描述的蓝光阻挡层或第一滤光器层)可以设置在第一部分和第二部分的前表面(发光表面)上。
在上述显示装置中，光源包括分别对应于第一部分和第二部分的多个发光单元，并且发光单元可以包括彼此面对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(例如，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(以及可选地，绿光)的有机发光二极管(OLED)。
图2是根据实施例的显示装置的示意性剖视图，图3是根据实施例的显示装置的示意性剖视图。参照图2和图3，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下方。
包括量子点-聚合物复合物(例如，包括红色量子点R的部分和包括绿色量子点G的部分)图案和基底的堆叠结构可以设置在光源上。这些部分被构造为使得从光源发射的激发光(例如，蓝光)进入其中，并且可以分别发射红光和绿光。从光源发射的激发光(例如，蓝光或绿光)可以穿过第三部分。
从光源发射的光(例如，蓝光、绿光或者蓝光和绿光)可以进入量子点-聚合物复合物图案170的第二部分21和第一部分11以分别发射(例如，转换的)红光R和绿光G。从光源发射的激发光B穿过(或透过)第三部分31。可以在发射红光的第二部分、发射绿光的第一部分或它们的组合之上设置光学元件160。光学元件可以是截止(例如，反射或吸收)蓝光和可选的绿光的激发光(例如，蓝色和可选的绿色)截止层或第一滤光器层310(见图4)。激发光(例如，蓝色和可选的绿色)截止层160可以设置在上基底240上。激发光截止层160可以设置在上基底240与量子点-聚合物复合物图案之间并且在第一部分11和第二部分21之上。激发光(例如，蓝色和可选的绿色)截止层的细节与在此针对第一滤光器层310所阐述的相同。
可以通过单独地制备堆叠结构和(例如，发射蓝光的)LED或OLED然后将它们进行组装来获得显示装置。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。
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，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的聚酯、聚碳酸酯和聚丙烯酸酯；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，但基底的厚度没有特别限制。基底可以具有柔性。针对从量子点发射的光，基底可以具有大于或等于大约50％、大于或等于大约60％、大于或等于大约70％、大于或等于大约80％或者大于或等于大约90％的透射率。
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，可以确定布线层的细节结构。栅极线和维持电压线彼此电分离，并且数据线与栅极线和维持电压线绝缘且交叉。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。漏电极电连接到在此描述的像素电极。
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。像素电极可以具有其中透明导电材料和具有阻光性质的材料顺序堆叠的两层结构。
在两个相邻像素电极之间，像素限定层(PDL)可以与像素电极的末端叠置，以将像素电极划分为像素单元。像素限定层可以是可以电阻挡至少两个像素电极的绝缘层。
像素限定层可以覆盖像素电极的上表面的一部分，并且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。在此描述的有机发光层可以形成在由开口限定的区域中。
有机发光层通过像素电极和像素限定层来限定每个像素区域。换言之，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，该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。
例如，在根据实施例的显示装置中，有机发光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，并且每个像素区域通过像素限定层彼此间隔开并留有预定间隔。
在实施例中，有机发光层可以发射属于可见光区域或属于UV区域的第三光。换言之，有机发光层的第一像素区域至第三像素区域中的每个像素区域可以发射第三光。在实施例中，第三光可以是可见光区域中具有最高能量的光，例如，可以是蓝光。当有机发光层的所有像素区域被构造为发射同一种光时，有机发光层的每个像素区域可以全部由相同或相似的材料形成，或者由可以呈现出相同或相似的性质的材料形成。因此，可以显著减轻形成有机发光层的工艺难度，并且显示装置可以容易地应用于(例如，应用到)大尺寸/大面积工艺。然而，根据实施例的有机发光层不限于此，而是有机发光层可以被构造为发射至少两种不同的光。
有机发光层在每个像素区域中包括有机发射单元层，并且除了发光层之外，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)。
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光层上并且可以与有机发光层集成。
平坦化层或钝化层(未示出)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。
在实施例中，显示装置还可以包括下基底、设置在下基底下方的偏振板和设置在堆叠结构与下基底之间的液晶层，并且在堆叠结构中，发光层可以被设置为面对液晶层。显示装置还可以包括位于液晶层与发光层之间的偏振板。光源还可以包括LED，并且如果期望，还可以包括导光面板。
参照附图示出了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4是示出根据实施例的液晶显示器的示意性剖视图。参照图4，实施例的显示装置包括液晶面板200、设置在液晶面板200下方的偏振板300和设置在偏振板300下方的背光单元(BLU)。
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之间的液晶层220。堆叠结构包括透明基底(或称为上基底)240和光致发光层230，光致发光层230包含量子点-聚合物复合物的图案。
下基底210(其也称为阵列基底)可以是透明绝缘材料基底。该基底与在此描述的相同。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线(未示出)和多条数据线(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。这种布线板的细节没有特别限制。
液晶层220可以设置在布线板211上。液晶面板200可以包括位于液晶层220上和下的取向层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)没有特别限制。
下部偏振板300设置在下基底下方。偏振板300的材料和结构没有特别限制。(例如，发射蓝光的)背光单元可以设置在偏振板300下方。上部光学元件(或上部偏振板)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，上部偏振板可以设置在液晶层220与发光层(例如，光致发光层)230(下文中，也被称为发光层)之间。偏振板可以是用在液晶显示装置中的任何偏振器。偏振板可以是具有小于或等于大约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。
背光单元包括光源110。光源可以发射蓝光或白光。光源可以包括蓝色LED、白色LED、白色OLED或它们的组合，但不限于此。
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(未示出)、设置在反射器上并向液晶面板200提供平面光源的导光面板(未示出)、位于导光面板上的至少一个光学片(未示出)(例如，漫射板、棱镜片等)或它们的组合，但不限于此。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(未示出)，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)没有特别限制。
黑色矩阵241设置在透明基底240下方且具有开口，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可以具有栅格形状。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，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)。如果期望，光致发光层还可以包括至少一个第四部分。第四部分可以包括发射颜色与从第一部分至第三部分发射的光的颜色不同的光(例如，青色光、品红色光和黄色光)的量子点。
在光致发光层230中，形成图案的部分可以对应于形成在下基底上的像素区域而重复。透明的共电极231可以设置在光致发光层(或光致发光滤色器层)上。
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。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板和液晶层发射。如果期望，第三部分可以包括发射蓝光的量子点。
如果期望，显示装置还可以包括蓝光阻挡层(例如，蓝色截止滤光器)或第一滤光器层。蓝光阻挡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。蓝光阻挡层可以包括片，并且可以形成在与第一部分和第二部分对应的部分上，所述片具有与显示蓝色的像素区域(例如，第三部分)对应的开口。如图4中所示，第一滤光器层可以在除了与第三部分叠置的位置之外的其余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间隔开，并且设置在与第一部分和第二部分叠置的每个位置上。
例如，第一滤光器层可以阻挡具有可见光区域中的一部分波长区域的光并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并且透射除蓝光之外的光。例如，第一滤光器层可以透射绿光、红光或者作为绿光和红光的混合光的黄光。
例如，第一滤光器层可以基本阻挡具有小于或等于大约500nm的波长的蓝光，并且可以透射大于大约500nm且小于或等于大约700nm的其它可见光波长区域中的光。
例如，相对于大于大约500nm且小于或等于大约700nm的其它可见光，第一滤光器层可以具有大于或等于大约70％、大于或等于大约80％、大于或等于大约90％或者甚至为大约100％的透光率。
第一滤光器层可以包括聚合物薄膜，该聚合物薄膜包括吸收具有要被阻挡的波长的光的染料、颜料或它们的组合。第一滤光器层可以阻挡至少80％或至少90％(甚至至少95％)的具有小于或等于大约480nm的波长的蓝光，并且第一滤光器层相对于大于大约500nm且小于或等于大约700nm的其它可见光可以具有大于或等于大约70％、大于或等于大约80％、大于或等于大约90％或者甚至为大约100％的透光率。
第一滤光器层可以阻挡(例如吸收)并且基本上阻挡具有小于或等于大约500nm的波长的蓝光，并且例如可以选择性地透射绿光或红光。至少两个第一滤光器层可以间隔开并且分别设置在与第一部分和第二部分叠置的每个部分上。例如，各自地，被构造为选择性地透射红光的第一滤光器层可以设置在与被构造为发射红光的部分叠置的部分上，并且被构造为选择性地透射绿光的第一滤光器层可以设置在与被构造为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、第二区域或它们的组合，其中，第一区域阻挡(例如，吸收)蓝光和红光并且透射具有预定范围的波长(例如，大于或等于大约500nm、大于或等于大约510nm或者大于或等于大约515nm且小于或等于大约550nm、小于或等于大约545nm、小于或等于大约540nm、小于或等于大约535nm、小于或等于大约530nm、小于或等于大约525nm或者小于或等于大约520nm)的光，第二区域阻挡(例如，吸收)蓝光和绿光并且透射具有预定范围的波长(例如，大于或等于大约600nm、大于或等于大约610nm或者大于或等于大约615nm且小于或等于大约650nm、小于或等于大约645nm、小于或等于大约640nm、小于或等于大约635nm、小于或等于大约630nm、小于或等于大约625nm或者小于或等于大约620nm)的光。第一区域可以设置在与被构造为发射绿光的部分叠置的位置处，第二区域可以设置在与被构造为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隔离的。第一滤光器层可以有助于改善显示装置的色纯度。
第一滤光器层可以是包括具有不同折射率的多个层(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。
当具有高折射率的层与具有低折射率的层之间的折射率差越大时，可以提供具有越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具有低折射率的层的厚度和堆叠数量，例如，具有高折射率的每层可以具有大约3nm至大约300nm的厚度，具有低折射率的每层可以具有大约3nm至大约300nm的厚度。
第一滤光器层的总厚度可以为例如大约3nm至大约10000nm、大约300nm至大约10000nm或大约1000nm至大约10000nm。所有具有高折射率的层可以具有彼此相同的厚度和相同的材料，或者可以具有彼此不同的厚度和不同的材料，所有具有低折射率的层可以具有彼此相同的厚度和相同的材料，或者可以具有彼此不同的厚度和不同的材料。
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)，第二滤光器层311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)并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大约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。
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相对平坦的表面的一体化的一个层。
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大约1.4、小于或等于大约1.3或者小于或等于大约1.2的折射率的透明薄膜。
具有低折射率的第二滤光器层可以是例如多孔氧化硅、多孔有机材料、多孔有机-无机复合物或它们的组合。
在实施例中，第二滤光器层可以包括具有不同折射率的多个层，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低折射率的材料来形成。
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、氮化硅或它们的组合。根据实施例，具有高折射率的层可以包括具有比具有低折射率的层的折射率高的折射率的各种材料。
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。根据实施例，具有低折射率的层可以包括具有比具有高折射率的层的折射率低的折射率的各种材料。
当具有高折射率的层与具有低折射率的层之间的折射率差越大时，第二滤光器层可以具有越高的波长选择性。
在第二滤光器层中，可以根据各层的折射率和反射波长来确定具有高折射率的层和具有低折射率的层的各自厚度及其堆叠数量。例如，第二滤光器层中具有高折射率的每层可以具有大约3nm至大约300nm的厚度，第二滤光器层中具有低折射率的每层可以具有大约3nm至大约300nm的厚度。第二滤光器层的总厚度可以为例如大约3nm至大约10000nm、大约300nm至大约10000nm或大约1000nm至大约10000nm。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者可以具有彼此相同的厚度和材料或者彼此不同的厚度和材料。
第二滤光器层可以反射第一光(R)和第二光(G)的至少一部分，并且透射第三光(B)的至少一部分(例如，全部)。例如，第二滤光器层311可以仅透射小于或等于大约500nm的蓝光波长区域中的第三光(B)，而大于大约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并被反射。因此，反射的绿光和红光可以穿过第一部分和第二部分以发射到显示装置的外部。
第二滤光器层可以反射大于大约500nm的波长区域中的光的大于或等于大约70％、大于或等于大约80％或者大于或等于大约90％或者甚至为大约100％。
同时，第二滤光器层对小于或等于大约500nm的波长区域中的光可以具有例如大于或等于大约90％、大于或等于大约92％、大于或等于大约94％、大于或等于大约96％、大于或等于大约98％、大于或等于大约99％或者甚至为大约100％的透射率。
在实施例中，上述堆叠结构可以通过使用光致抗蚀剂组合物的方法制备。该方法可以包括：在基底上形成组合物的膜；将膜的选定区域暴露于光(例如，小于或等于大约400nm的波长的光)；以及用碱显影液对曝光后的膜进行显影，以获得量子点-聚合物复合物的图案。
基底和组合物与如在此描述的相同。参照图5示出了形成上述图案的非限制性方法。
以旋涂、狭缝涂布等的适当方法将组合物涂覆在基底上以具有预定厚度(S1)。可选地，可以对所形成的膜进行预烘焙(PRB)(S2)。可以通过从温度、时间、气氛等的条件中选择适当的条件来执行预烘焙。
在具有预定图案的掩模下，将形成的(或可选地被预烘焙的)膜暴露于具有预定波长的光(S3)。可以考虑(光)引发剂的类型和量、量子点的类型和量等来选择光的波长和强度。
用碱显影液(例如，浸渍或喷涂)处理曝光后的膜以溶解未曝光区域并获得期望的图案(S4)。可选地，可以将所获得的图案在例如大约150℃至大约230℃下进行后烘焙(POB)预定时间(例如，大于或等于大约10分钟或者大于或等于大约20分钟)(S5)，以改善图案的抗裂性和耐溶剂性。
当量子点-聚合物复合物图案具有多个重复部分时，可以通过如下方式获得具有所期望的图案的量子点-聚合物复合物：制备包括具有所期望的光致发光性质(光致发光峰值波长等)的量子点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)；以及针对每个组合物重复上述图案形成工艺(例如，两次或更多次或者三次或更多次)(S6)。例如，量子点-聚合物复合物可以具有至少两个重复颜色部分(例如，RGB颜色部分)的图案。该量子点-聚合物复合物图案可以用作显示装置中的光致发光型滤色器。
在实施例中，可以使用墨组合物制备上述堆叠结构。该方法可以包括使用适当的系统(例如，诸如喷墨或喷嘴印刷装置的液滴排放装置)在期望的基底上沉积组合物(例如，以提供期望的图案)并对其进行加热以去除溶剂并执行聚合。该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。
实施例提供了一种包括所述量子点的电子装置。该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。
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，而本发明不限于此。
示例
分析方法
1、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱
进行UV-Vis吸收光谱，并且通过使用Agilent Cary 5000分光光度计获得UV-可见吸收光谱。
2、光致发光(PL)分析
使用Hitachi F-7000分光光度计获得所制备的量子点在450纳米(nm)的激发波长下的光致发光(PL)光谱。
3、电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)
使用Shimadzu ICPS-8100执行电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)。
4、离子色谱分析(IC)
使用Dionex ICS5000(由Thermo Scientific制造)执行离子色谱分析(IC)。
示例1
1、模板的合成：
将硒分散在三辛基膦(TOP)中以获得Se/TOP储备溶液。向包括三辛胺(TOA)的300毫升(mL)反应烧瓶加入包括油酸的有机配体，然后在120℃下在真空下加热。在大约1小时之后，反应烧瓶中的气氛被转变为惰性气体。当反应烧瓶的温度升高至300℃时，向其中注入二乙基锌、二苯基氧化膦和Se/TOP储备溶液。在完成注入之后，执行反应40分钟。
当反应完成后，向快速冷却至室温的反应溶液中加入乙醇，将通过离心混合物而得到的沉淀物分散在甲苯中，以获得ZnSe模板纳米颗粒的甲苯分散体。模板的平均尺寸为大约3nm。
在此所使用的Zn前驱体和Se前驱体的量分别为0.9毫摩尔(mmole)和0.45mmole。
2、量子阱(层)的形成
将包括油酸的有机配体加入包括十八烯(ODE)的300mL反应烧瓶，并在120℃下真空处理。
反应烧瓶内部用氮(N2)进行替代。在将反应烧瓶的温度升高至300℃的反应温度时，快速加入在反应烧瓶中制备的ZnSe模板纳米颗粒的甲苯分散体，注入棕榈酸铟的十八烯溶液，然后注入TMSP的十八烯溶液。然后，注入氯化钠溶液并将该反应执行预定时间段，以在模板上形成量子阱(层)。
在反应完成之后，向快速冷却至室温的反应溶液中加入乙醇，将通过离心获得的沉淀物分散在甲苯中，以获得模板上形成有量子阱(层)的纳米颗粒。所得颗粒具有大约3.6nm的平均尺寸。
在此所使用的铟前驱体和磷前驱体的量分别为0.13mmole和0.13mmole，并且氯化钠的量相对于1摩尔的In为0.1摩尔。
对制备的颗粒进行IC分析。结果，确认的是Na含量为以摩尔计百万分之15.86(15.86ppm，15.86parts per million by mole)，Cl含量为以摩尔计28.57ppm。
3、壳(层)的形成
将乙酸锌与油酸一起加入包括TOA的300mL反应烧瓶，然后在120℃下真空处理。反应烧瓶内部用氮(N2)进行替代。在加热反应烧瓶直到反应温度(320℃)期间，将形成有量子阱(层)的颗粒的甲苯分散体迅速输入到反应烧瓶中，随后添加Se/TOP储备溶液并反应30分钟，以在形成有量子阱(层)的颗粒上提供ZnSe/量子阱/ZnSe壳(层)。然后将S/TOP储备溶液与乙酸锌一起添加并反应30分钟以进一步提供ZnS层。
在反应完成之后，将乙醇添加到已经在室温下迅速冷却的反应溶液中，并且进行离心以提供沉淀物，并且将沉淀物分散在甲苯中以提供具有ZnSe/量子阱/ZnSe/ZnS壳结构的量子点的甲苯分散体。所获得的量子点具有大约6.6nm的平均尺寸(标准偏差：17％)。
Zn前驱体和S前驱体的摩尔比(Zn:S)为大约1:2，并且模板中使用的Zn前驱体:壳中使用的Zn前驱体(ZnSe、ZnS)的摩尔比为大约1:3。
4、分析
对所获得的量子点进行光致发光分析和UV-Vis吸收光谱，结果示出在图6和表1中。
所获得的量子点的ICP数据示出在表1中。
表1
Figure BDA0002713519630000441
对比示例1
1、除了在形成量子阱期间不注入氯化钠和H2O之外，根据与示例1中的过程相同的过程合成具有ZnSe/量子阱/ZnSe/ZnS壳结构的量子点。所获得的量子点具有大约6.7nm的平均尺寸。
2、分析
对所得量子点进行光致发光分析和UV-Vis吸收光谱。结果示出在表2中。
表2
Figure BDA0002713519630000442
如UV-Vis吸收光谱中所示出的，确认的是示例1的量子点在大约450nm至大约620nm的波长范围内没有拐点(凹变为凸的点)。
回顾光致发光分析确认的是，相对于由对比示例1获得的量子点，由示例1获得的量子点的发射波长朝向较短波长偏移10nm(蓝移)。另外，确认的是与由对比示例1获得的量子点相比，由示例1获得的量子点的发光效率提高。
示例2
1、除了铟前驱体和磷前驱体的含量分别为0.17mmole和0.16mmole之外，根据与示例1中的过程相同的过程合成具有ZnSe/量子阱/ZnSe/ZnS壳结构的量子点。
2、分析
对所得量子点进行光致发光分析，结果示出在表3中。
对比示例2
除了在形成量子阱期间不注入氯化钠之外，根据与示例2中的过程相同的过程合成具有ZnSe/量子阱/ZnSe/ZnS壳结构的量子点。
对所得量子点进行光致发光分析，结果示出在表3中。
对比示例3
1、除了在形成量子阱期间注入油酸钠的丙酮溶液而不是氯化钠之外，根据与示例2中的过程相同的过程合成具有ZnSe/量子阱/ZnSe/ZnS壳结构的量子点。
2、分析
对所得量子点进行光致发光分析，结果示出在表3中。
(表3)
PL(nm) 相对于对比示例2的相对QY(％)
示例2 550 117
对比示例2 563 100
对比示例3 553 96
回顾光致发光分析确认的是，与由对比示例3获得的量子点相比，由示例2获得的量子点的发射波长向较短波长偏移。另外，确认的是相比于由对比示例3获得的量子点，由示例2获得的量子点的发光效率增加得更多。
对比示例4
1、除了在形成量子阱期间注入包括氯化氢的丙酮溶液而不是氯化钠溶液之外，根据与示例2中的过程相同的过程合成具有ZnSe/量子阱/ZnSe/ZnS壳结构的量子点。
对所获得的量子点进行光致发光分析，发现QY几乎没有改善。
虽然已经结合当前被认为是实际的示例实施例的内容描述了本公开，但是将理解的是，发明不限于所公开的实施例。相反，发明意图覆盖包括在权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (23)

1.一种量子点，所述量子点包括：
纳米颗粒模板，包括第一半导体纳米晶体，第一半导体纳米晶体包括II-VI族化合物；
量子阱，包括第二半导体纳米晶体并设置在纳米颗粒模板上，第二半导体纳米晶体包括除了铝之外的IIIA族金属和V族元素；以及
壳，包括第三半导体纳米晶体并设置在量子阱上，第三半导体纳米晶体包括II-VI族化合物，
其中，所述量子点不包括镉，
第二半导体纳米晶体的带隙能比第一半导体纳米晶体的带隙能小，
第二半导体纳米晶体的带隙能比第三半导体纳米晶体的带隙能小，并且
所述量子点包括附加金属，附加金属包括碱金属、碱土金属、铝、铁、钴、镍、铜、锌或它们的组合。
2.根据权利要求1所述的量子点，其中，附加金属包括锂、钠、铝或它们的组合。
3.根据权利要求1所述的量子点，其中，附加金属包括镁。
4.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述量子点还包括卤素，其中，卤素是氟、氯或它们的组合。
5.根据权利要求1所述的量子点，其中，第一半导体纳米晶体中的II-VI族化合物包括锌硫属化物，第三半导体纳米晶体中的II-VI族化合物包括锌硫属化物。
6.根据权利要求1所述的量子点，其中，第一半导体纳米晶体的组成不同于第三半导体纳米晶体的组成。
7.根据权利要求1所述的量子点，其中，第一半导体纳米晶体包括ZnSe、ZnTeSe、ZnSeS、ZnS或它们的组合，第三半导体纳米晶体包括ZnSe、ZnSeS、ZnS或它们的组合。
8.根据权利要求1所述的量子点，其中，量子阱包括铟和磷。
9.根据权利要求4所述的量子点，其中，附加金属和卤素存在于纳米颗粒模板与量子阱之间的界面处、量子阱内部、量子阱与壳之间的界面处或它们的组合。
10.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述量子点的紫外-可见吸收光谱曲线在450纳米至620纳米的波长范围内不具有拐点。
11.根据权利要求7所述的量子点，其中，在所述量子点中，基于量子点的总摩尔数，铟和磷的总摩尔量小于20％。
12.根据权利要求7所述的量子点，其中，纳米颗粒模板包括锌和硒，并且壳包括锌、硒和硫，并且
在所述量子点中，锌相对于硒和硫的总和的摩尔比大于或等于1:1。
13.根据权利要求7所述的量子点，其中，量子阱包括多个层，并且所述多个层之中的第一层的组成不同于所述多个层之中的第二层的组成，第一层与第二层相邻。
14.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述量子点包括位于所述量子点的表面上的有机配体，
其中，有机配体包括RCOOH、RCOOCOR、RNH2、R2NH、R3N、RSH、R3PO、R3P、ROH、RCOOR'、RPO(OH)2、R2POOH或它们的组合，其中，R和R'均独立地为取代或未取代的C1至C30脂肪族烃基、取代或未取代的C6至C30芳香族烃基或者它们的组合。
15.根据权利要求4所述的量子点，其中，相对于包括纳米颗粒模板、量子阱和壳但不包括附加金属或卤素的量子点，所述量子点呈现出增加的量子效率和朝向较短波长偏移的发射波长。
16.根据权利要求1所述的量子点，其中，
所述量子点发射绿光，并且
所述量子点的紫外-可见吸收光谱曲线在450纳米至540纳米的波长范围内不具有拐点。
17.一种组合物，所述组合物包括：
根据权利要求1至16中的任一项所述的量子点；
分散剂；
可聚合单体，包括碳-碳不饱和键；
引发剂；以及
溶剂。
18.根据权利要求17所述的组合物，其中，
分散剂是包括羧酸基的聚合物，并且
其中，聚合物包括：
单体组合的共聚物，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-碳双键和疏水部分并且不包括羧酸基，可选的第三单体包括碳-碳双键和亲水部分并且不包括羧酸基；
含多个芳香环的聚合物，包括羧酸基并且具有骨架结构，在骨架结构中主链中的两个芳香环结合到作为另一环部分的构成原子的季碳原子；或者
它们的组合。
19.根据权利要求17所述的组合物，其中，所述组合物还包括多硫醇化合物、金属氧化物颗粒或它们的组合，多硫醇化合物在多硫醇化合物的末端处具有至少两个硫醇基。
20.一种图案化膜，所述图案化膜包括：
重复部分，被构造为发射预定波长的光，
其中，重复部分包括量子点-聚合物复合物，并且
量子点-聚合物复合物包括：聚合物基质；以及根据权利要求1至16中的任一项所述的量子点，分散在聚合物基质中。
21.根据权利要求20所述的图案化膜，其中，重复部分包括被构造为发射红光的第一部分、被构造为发射绿光的第二部分或它们的组合。
22.一种显示装置，所述显示装置包括：
光源和光致发光元件，
其中，光致发光元件包括：基底；以及根据权利要求20和21中的任一项所述的图案化膜，设置在基底的表面上，并且
光源被构造为向光致发光元件提供入射光。
23.根据权利要求22所述的显示装置，其中，入射光具有440纳米至460纳米的峰值波长。
CN202011065092.3A 2019-10-01 2020-09-30 量子点、包括其的组合物和图案化膜及包括其的显示装置 Active CN112592710B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2019-0121678 2019-10-01
KR1020190121678A KR20210039528A (ko) 2019-10-01 2019-10-01 양자점, 이를 포함하는 조성물과 복합체, 및 이를 포함하는 전자 소자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112592710A true CN112592710A (zh) 2021-04-02
CN112592710B CN112592710B (zh) 2024-04-16

Family

ID=75162932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011065092.3A Active CN112592710B (zh) 2019-10-01 2020-09-30 量子点、包括其的组合物和图案化膜及包括其的显示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11332666B2 (zh)
KR (1) KR20210039528A (zh)
CN (1) CN112592710B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220125632A (ko) * 2021-03-05 2022-09-14 삼성전자주식회사 발광성 나노구조체, 및 이를 포함하는 색변환패널과 전자소자

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150137163A1 (en) * 2013-11-13 2015-05-21 Nanoco Technologies Ltd. LED Cap Containing Quantum Dot Phosphors
CN106409933A (zh) * 2005-08-12 2017-02-15 纳米技术有限公司 纳米颗粒
US20170306227A1 (en) * 2016-04-26 2017-10-26 Nanosys, Inc. Stable inp quantum dots with thick shell coating and method of producing the same
CN107474019A (zh) * 2011-12-22 2017-12-15 纳米技术有限公司 表面改性的纳米粒子
US20180074401A1 (en) * 2016-09-13 2018-03-15 Samsung Display Co., Ltd. Photoresist composition and color filter using the same
US20190055465A1 (en) * 2017-08-17 2019-02-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Compositions, quantum dot polymer composite and layered structure produced therefrom, and electronic device including the same
CN110028948A (zh) * 2018-01-11 2019-07-19 三星电子株式会社 无镉量子点、其制造方法、包括其的组合物、量子点-聚合物复合物和显示器件

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101159853B1 (ko) 2005-09-12 2012-06-25 삼성전기주식회사 다층구조 나노결정의 제조방법 및 그에 의해 수득된 나노결정
KR20080107578A (ko) 2007-06-07 2008-12-11 삼성전자주식회사 코어/쉘 나노결정 및 그 제조방법
EP2449052A1 (en) 2009-07-01 2012-05-09 The Board of Trustees of The University of Arkansas Metal doped semiconductor nanocrystals and methods of making the same
KR101738551B1 (ko) 2010-06-24 2017-05-23 삼성전자주식회사 반도체 나노 결정
US11746290B2 (en) 2013-09-26 2023-09-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Nanocrystal particles and processes for synthesizing the same
KR101525524B1 (ko) 2013-09-26 2015-06-03 삼성전자주식회사 나노 결정 입자 및 그의 합성 방법
EP2853578B1 (en) * 2013-09-26 2017-08-30 Samsung Electronics Co., Ltd Nanocrystal particles and processes for synthesizing the same
KR102180604B1 (ko) * 2014-01-06 2020-11-18 나노코 테크놀로지스 리미티드 카드뮴이 없는 양자점 나노입자
KR101722638B1 (ko) 2015-07-10 2017-04-04 울산과학기술원 백린 화합물을 이용한 인듐 포스파이드 양자점 및 인듐 포스파이드/아연황셀레늄 코어/쉘 양자점의 제조방법
WO2017096229A1 (en) 2015-12-02 2017-06-08 Nanosys, Inc. Quantum dot encapsulation techniques
CN105405941B (zh) 2016-01-06 2019-03-01 Tcl集团股份有限公司 一种基于量子阱结构的量子点发光二极管及其制备方法
EP3336158B1 (en) 2016-12-14 2023-03-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Emissive nanocrystal particle, method of preparing the same and device including emissive nanocrystal particle

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106409933A (zh) * 2005-08-12 2017-02-15 纳米技术有限公司 纳米颗粒
CN107474019A (zh) * 2011-12-22 2017-12-15 纳米技术有限公司 表面改性的纳米粒子
US20150137163A1 (en) * 2013-11-13 2015-05-21 Nanoco Technologies Ltd. LED Cap Containing Quantum Dot Phosphors
US20170306227A1 (en) * 2016-04-26 2017-10-26 Nanosys, Inc. Stable inp quantum dots with thick shell coating and method of producing the same
US20180074401A1 (en) * 2016-09-13 2018-03-15 Samsung Display Co., Ltd. Photoresist composition and color filter using the same
US20190055465A1 (en) * 2017-08-17 2019-02-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Compositions, quantum dot polymer composite and layered structure produced therefrom, and electronic device including the same
CN110028948A (zh) * 2018-01-11 2019-07-19 三星电子株式会社 无镉量子点、其制造方法、包括其的组合物、量子点-聚合物复合物和显示器件

Also Published As

Publication number Publication date
US20210095205A1 (en) 2021-04-01
KR20210039528A (ko) 2021-04-12
US11332666B2 (en) 2022-05-17
CN112592710B (zh) 2024-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110028968B (zh) 不含镉的量子点、包括其的量子点-聚合物复合物、和显示装置
CN110028963B (zh) 量子点、量子点-聚合物复合物、和显示装置
CN111234821B (zh) 量子点、包括其的组合物或复合物以及包括其的显示装置
CN110028969B (zh) 量子点的群、其制造方法、量子点-聚合物复合物和显示装置
CN111218269B (zh) 量子点、其制造方法、组合物和图案化膜以及显示装置
CN111826161B (zh) 量子点和其制造方法、量子点聚合物复合物、显示装置
CN111234822B (zh) 量子点、其制造方法、复合物、装置和纳米晶体形成方法
CN112143482A (zh) 无镉量子点以及包括其的复合物和显示装置
CN111826160B (zh) 不含镉的量子点、其制造方法、组合物、量子点聚合物复合物和包括其的显示器件
CN112094637A (zh) 量子点、包括其的复合物以及包括其的显示装置
CN110746958A (zh) 量子点、其制造方法、以及包括其的组合物、复合物和电子设备
CN113388391B (zh) 量子点、其制造方法及包括该量子点的复合物和显示装置
CN112778999A (zh) 量子点-聚合物复合物和包括该复合物的显示装置
CN112708414A (zh) 核壳量子点、量子点聚合物复合物及显示装置
CN113736446A (zh) 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
CN112592710B (zh) 量子点、包括其的组合物和图案化膜及包括其的显示装置
CN111826152B (zh) 量子点、其制造方法、量子点群、组合物、量子点聚合物复合物和包括其的显示器件
CN111834499A (zh) 纳米片、其制造方法、以及包括其的半导体纳米晶体-聚合物复合物和电子器件
CN113388386A (zh) 量子点、包括量子点的量子点聚合物复合物和显示装置
US11808960B2 (en) Color filters and devices including the same
US12031070B2 (en) Quantum well nanocrystals with quaternary alloy structure for improved light absorption
CN115011344A (zh) 颜色转换面板、发光纳米结构的群和墨组合物
CN116769474A (zh) 半导体纳米颗粒、其制造方法、复合物、装置和显示装置
CN116782714A (zh) 半导体纳米颗粒、其制备方法、颜色转换面板和电子装置
CN115701258A (zh) 量子点、显示面板和包括该显示面板的电子装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant