CN113249112A - 量子点及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供量子点及其应用，详细而言，提供量子点、包含上述量子点的量子点分散液、光转换固化性组合物、量子点发光二极管、量子点膜、利用上述光转换固化性组合物形成的固化膜及包含上述固化膜的图像显示装置，上述量子点在表面上具有配体层，上述配体层包含特定化学式结构的化合物，本发明的量子点的光特性和可靠性优异，因而能够在量子点膜、量子点发光二极管、滤色器、光转换层叠基材等多种多样的用途中有效使用，由此能够提供高品质的图像显示装置。
Description
技术领域
本发明涉及量子点、包含上述量子点的量子点分散液、光转换固化性组合物、量子点发光二极管、量子点膜、利用上述光转换固化性组合物形成的固化膜及包含上述固化膜的图像显示装置。
背景技术
量子点具有高发光性和窄幅发光光谱，通过一个激发波长即可调节发光波长，且对于光具有稳定的量子点固有特性，因此，迄今为止，为了在生物学影像或能量转换、以及照明(LED)之类的重要应用领域中使用量子点而进行了大量研究。
这样的量子点是对表面状态非常敏感的物质，表面会因分散的溶剂或周围环境而发生氧化，结果发光效率急剧下降。为了量子点的多种多样的应用，除了最初分散的有机溶剂以外，还需要在多种多样的溶剂中分散或者在表面形成特定官能团，由于这样的过程，因此存在量子点的表面受到损伤，结果导致发光效率下降的问题。
为了克服这样的问题，进行了大量的尝试，目前提出了多种多样的方法。其中之一便是将存在于量子点表面的有机物质用具有期望的官能团的分子进行置换的官能团置换(配体置换(ligand exchange))方法。该方法是将存在于量子点表面的有机分子与想要应用的合适的有机分子进行置换的方法，但由于会对量子点表面造成直接影响，因此存在对发光效率造成致命问题的缺点。
韩国公开专利第10-2018-0002716号以及韩国注册专利第10-1628065号公开了包含配置于表面的配体的量子点，但实际情况是，仍无法解决如下问题：由于相容性低而分散性下降，稳定性和可靠性不足，耐光性随时间流逝下降，粘度稳定性不足而不适合于喷墨方式等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：韩国公开专利第10-2018-0002716号
专利文献2：韩国注册专利第10-1628065号
发明内容
所要解决的课题
本发明的目的在于，提供光特性、氧化稳定性以及可靠性优异的量子点。
此外，本发明的目的在于，提供分散性和粘度稳定性优异的量子点分散液。
此外，本发明的目的在于，提供光转换效率、涂膜硬度以及密合性优异、且适合于喷墨方式的光转换固化性组合物。
此外，本发明的目的在于，提供包含上述量子点的量子点膜以及量子点发光二极管(Quantum Dot Light-Emitting Diode，QLED)。
此外，本发明的目的在于，提供利用上述光转换固化性组合物形成的固化膜以及包含上述固化膜的图像显示装置。
解决课题的方法
本发明的提供一种量子点，其在表面上具有配体层，
上述配体层包含以下化学式1所表示的化合物。
[化学式1]
(上述化学式1中，
A为碳原子数1～30的直链或支链的烷基、碳原子数1～30的环烷基、碳原子数6～30的芳香族烃基、碳原子数2～30的烯基、碳原子数2～30的炔基、碳原子数2～30的烷基酯基、碳原子数4～30的杂芳香族烃基、硫醚基、碳原子数1～30的硫酯基、甲硅烷基或碳原子数1～30的甲硅烷基酯基，
R1和R2各自独立地为直接结合、碳原子数1～30的直链或支链的亚烷基、-OR11-、-OC(＝O)R12-、-(OCH2CH2)m-或-(OCH2CH2CH2)l-，
L1和L2各自独立地为直接结合、氧原子、硫原子或-NH-，
D为氧原子、硫原子或＝NH，
X为硫醇基、羧基、胺基、磷酸基、咪唑基或四唑基，
R11为碳原子数1～30的直链或支链的亚烷基，
R12为碳原子数4～30的直链或支链的亚烷基，
m和l各自独立地为1～150的整数。
其中，在A为1～30的直链或支链的烷基、碳原子数1～30的环烷基或碳原子数6～30的芳香族烃基的情况下，上述
所形成的结构不会为
)
此外，本发明提供包含上述量子点的量子点分散液、量子点发光二极管、量子点膜以及光转换固化性组合物。
此外，本发明提供利用上述光转换固化性组合物形成的固化膜以及包含上述固化膜的图像显示装置。
发明效果
本发明的量子点包含特定化学式结构所表示的化合物作为配体层，从而量子点的表面受到保护而氧化稳定性和可靠性优异，且防止量子效率降低而光特性优异。
此外，包含上述量子点的量子点油墨组合物以及光转换固化性组合物的分散性和粘度稳定性高而即使在基于喷墨方式的连续工序中也合适，由此制造的涂膜表现出硬度和密合性优异的效果。
因此，上述量子点以及包含其的光转换固化性组合物提供亮度等光特性、可靠性以及工序特性等均被提高的效果，因而能够在量子点膜、量子点发光二极管、滤色器、光转换层叠基材等多种多样的用途中有效使用，由此能够提供高品质的图像显示装置。
具体实施方式
本发明提供在表面上具有配体层的量子点，上述配体层包含以下化学式1所表示的化合物。
[化学式1]
(上述化学式1中，
A为碳原子数1～30的直链或支链的烷基、碳原子数1～30的环烷基、碳原子数6～30的芳香族烃基、碳原子数2～30的烯基、碳原子数2～30的炔基、碳原子数2～30的烷基酯基、碳原子数4～30的杂芳香族烃基、硫醚基、碳原子数1～30的硫酯基、甲硅烷基或碳原子数1～30的甲硅烷基酯基，
R1和R2各自独立地为直接结合、碳原子数1～30的直链或支链的亚烷基、-OR11-、-OC(＝O)R12-、-(OCH2CH2)m-或-(OCH2CH2CH2)l-，
L1和L2各自独立地为直接结合、氧原子、硫原子或-NH-，
D为氧原子、硫原子或＝NH，
X为硫醇基、羧基、胺基、磷酸基、咪唑基或四唑基，
R11为碳原子数1～30的直链或支链的亚烷基，
R12为碳原子数4～30的直链或支链的亚烷基，
m和l各自独立地为1～150的整数。
其中，在A为1～30的直链或支链的烷基、碳原子数1～30的环烷基或碳原子数6～30的芳香族烃基的情况下，上述
所形成的结构不会为
)
本发明的量子点的特征在于，包含上述化学式1所表示的化合物作为配体层，由此能够防止量子效率因量子点表面的氧化而降低，表现出优异的可靠性和光特性。
此外，本发明提供包含上述量子点、单体以及溶剂中的一种以上的量子点分散液。
此外，本发明提供包含上述量子点分散液的光转换固化性组合物。
此外，本发明提供包含上述量子点的发光二极管(Quantum Dot Light-EmittingDiode，QLED)以及量子点膜。
此外，本发明提供利用上述光转换固化性组合物形成的固化膜以及包含上述固化膜的图像显示装置。
以下，详细说明本发明的构成。
<量子点>
本发明中，量子点可以通过光源而自发光，且是为了发出可见光以及红外线区域的光而使用的。量子点是具有数纳米大小的结晶结构的物质，可以由数百至数千个左右的原子构成。原子形成分子，分子构成所谓分子簇(cluster)的小分子的集合体而形成纳米粒子，通常，这样的纳米粒子尤其带有半导体特性时，将其称为量子点。本发明的量子点只要符合这样的概念就没有特别限定。当物体小至纳米大小以下时，会表现出该物体的能带间隙(band gap)变大的现象即量子限制效应(quantum confinement effect)，如果量子点从外部获得能量而达到激发状态，则会自发地释放与能带间隙相对应的能量，进行自发光。
本发明的量子点的特征在于，在表面上具有配体层，上述配体层包含以下化学式1所表示的化合物。由此，能够保护量子点表面，提高氧化稳定性而防止量子效率的降低，提高可靠性。
[化学式1]
上述化学式1中，A可以为碳原子数1～30的直链或支链的烷基、碳原子数1～30的环烷基、碳原子数6～30的芳香族烃基、碳原子数2～30的烯基、碳原子数2～30的炔基、碳原子数2～30的烷基酯基、碳原子数4～30的杂芳香族烃基、硫醚基、碳原子数1～30的硫酯基、甲硅烷基或碳原子数1～30的甲硅烷基酯基。
此外，上述化学式1中，R1和R2各自独立地可以为直接结合、碳原子数1～30的直链或支链的亚烷基、-OR11-或-OC(＝O)R12-、-(OCH2CH2)m-或-(OCH2CH2CH2)l-。上述R11可以为碳原子数1～30的直链或支链的亚烷基，优选可以为碳原子数1～20的直链或支链的亚烷基。上述R12可以为碳原子数4～30的直链或支链的亚烷基，优选可以为碳原子数4～20的直链或支链的亚烷基。
此外，上述m和l各自独立地可以为1～150的整数，优选可以为1～100的整数。
此外，上述化学式1中，L1和L2各自独立地可以为直接结合、氧原子、硫原子或-NH-。
此外，上述化学式1中，D可以为氧原子、硫原子或＝NH。
此外，上述化学式1中，X可以为硫醇基、羧基、胺基、磷酸基、咪唑基或四唑基，优选可以为硫醇基、羧基、胺基或磷酸基。
其中，上述化学式1中，在A为1～30的直链或支链的烷基、碳原子数1～30的环烷基或碳原子数6～30的芳香族烃基的情况下，上述
所形成的结构不会为
如果A为1～30的直链或支链的烷基、碳原子数1～30的环烷基或碳原子数6～30的芳香族烃基，同时上述
所形成的结构与
相对应，则存在涂膜硬度减小的问题。
本发明的一实施例中，上述化学式1所表示的化合物可以为以下化学式1-1～1-51中的任一者所表示的化合物。
[化学式1-1]
[化学式1-2]
[化学式1-3]
[化学式1-4]
[化学式1-5]
[化学式1-6]
[化学式1-7]
[化学式1-8]
[化学式1-9]
[化学式1-10]
[化学式1-11]
[化学式1-12]
[化学式1-13]
上述化学式1-10～1-13中，n可以为1～150的整数，优选可以为1～100的整数。
[化学式1-14]
[化学式1-15]
[化学式1-16]
[化学式1-17]
[化学式1-18]
[化学式1-19]
[化学式1-20]
[化学式1-21]
[化学式1-22]
[化学式1-23]
[化学式1-24]
[化学式1-25]
[化学式1-26]
[化学式1-27]
[化学式1-28]
[化学式1-29]
[化学式1-30]
[化学式1-31]
[化学式1-32]
[化学式1-33]
[化学式1-34]
[化学式1-35]
[化学式1-36]
[化学式1-37]
[化学式1-38]
[化学式1-39]
[化学式1-40]
[化学式1-41]
[化学式1-42]
[化学式1-43]
[化学式1-44]
[化学式1-45]
[化学式1-46]
[化学式1-47]
[化学式1-48]
[化学式1-49]
[化学式1-50]
[化学式1-51]
本发明的上述化学式1所表示的化合物作为有机配体配位结合于量子点的表面而可以发挥使量子点稳定化的作用。一般而言，通常制造的量子点在表面上具有配体层，在刚刚制造后，配体层可以由油酸(oleic acid)、月桂酸(lauric acid)、2-(2-甲氧基乙氧基)乙酸、2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙酸以及琥珀酸单-[2-(2-甲氧基-乙氧基)-乙基]酯等构成。该情况下，与包含上述化学式1所表示的化合物作为配体层的本发明的量子点相比，由于配体层与量子点间的更弱的结合力，因此表面保护效果可能因量子点表面的非结合缺陷而下降。此外，对于油酸而言，虽然在作为高挥发性化合物(VOC；volatile organiccompound)的正己烷之类的饱和烃系溶剂、氯仿、苯之类的芳香族系溶剂中容易分散，但在PGMEA之类的溶剂中分散性不良。
本发明的量子点通过在配体层中包含上述化学式1所表示的化合物，从而量子点的表面受到保护，因此与以往的量子点相比，能够表现出优异的氧化稳定性，而且在PGMEA之类的溶剂中分散性非常优异而具有提高光特性的效果。
一部分实施例中，本发明的量子点在配体层中包含上述化学式1所表示的化合物，同时可以进一步包含油酸(oleic acid)、月桂酸(lauric acid)、2-(2-甲氧基乙氧基)乙酸、2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙酸以及琥珀酸单-[2-(2-甲氧基-乙氧基)-乙基]酯等。
上述量子点只要是能够通过光或电所带来的刺激而发光的量子点粒子就没有特别限定。比如，可以选自由第II-VI族半导体化合物；第III-V族半导体化合物；第IV-VI族半导体化合物；第IV族元素或包含其的化合物；和它们的组合组成的组，它们可以单独使用或两种以上混合使用。
例如，上述第II-VI族半导体化合物可以选自由以下化合物组成的组：选自由CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe和它们的混合物组成的组中的二元素化合物；选自由CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe和它们的混合物组成的组中的三元素化合物；以及选自由CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe和它们的混合物组成的组中的四元素化合物，但不限定于此。
上述第III-V族半导体化合物可以选自由以下化合物组成的组：选自由GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb和它们的混合物组成的组中的二元素化合物；选自由GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP和它们的混合物组成的组中的三元素化合物；以及选自由GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb和它们的混合物组成的组中的四元素化合物，但不限定于此。
上述第IV-VI族半导体化合物可以选自由以下化合物组成的组：选自由SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe和它们的混合物组成的组中的二元素化合物；选自由SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe和它们的混合物组成的组中的三元素化合物；以及选自由SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe和它们的混合物组成的组中的四元素化合物，但不限定于此。
虽不限定于此，但上述第IV族元素或包含其的化合物可以选自由以下化合物组成的组：选自由Si、Ge和它们的混合物组成的组中的元素；以及选自由SiC、SiGe和它们的混合物组成的组中的二元素化合物。
量子点可以为均质的(homogeneous)单一结构；核-壳(core-shell)结构以及梯度(gradient)结构等之类的双重结构；或它们的混合结构，本发明中，量子点只要能够通过光所带来的刺激而发光，其种类就没有特别限定。
根据一实施例，量子点具有核-壳结构，上述核可以包含选自由InP、InZnP、InGaP、CdSe、CdS、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdSeTe、CdZnS、CdSeS、PbSe、PbS、PbTe、AgInZnS、AgInGaS、HgS、HgSe、HgTe、GaN、GaP、GaAs、InGaN、InAs和ZnO组成的组中的一种以上，但不限定于此。
此外，上述核-壳结构中，上述壳可以包含选自由ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、CdS、CdSe、CdTe、CdO、InP、InS、GaP、GaN、GaO、GaS、InZnP、InGaP、InGaN、InZnSCdSe、PbS、TiO、SrSe和HgSe组成的组中的一种以上，但不限定于此。
根据一实施例，上述核-壳结构的量子点可以包含选自由AgInGaS/GaS、InP/ZnS、InP/ZnSe、InP/GaP/ZnS、InP/ZnSe/ZnS、InP/ZnSeTe/ZnS和InP/MnSe/ZnS组成的组中的一种以上，但不限定于此。
一般而言，量子点可以通过湿式化学工序(wet chemical process)、有机金属化学蒸镀工序(MOCVD，metal organic chemical vapor deposition)或分子束外延工序(MBE，molecular beam epitaxy)来制造。
本发明的量子点可以通过湿式化学工序来合成。
上述湿式化学工序是在有机溶剂中加入前体物质而使粒子生长的方法，结晶生长时有机溶剂自然地配位于量子点结晶的表面而发挥分散剂的作用，从而控制结晶的生长，因而与有机金属化学蒸镀或分子束外延之类的气相蒸镀方法相比，能够通过更加容易且廉价的工序来控制量子点粒子的大小生长。
通过湿式化学工序来制造量子点的情况下，为了防止量子点的凝集、且将量子点的粒子大小控制在纳米水平，会使用有机配体。作为这样的有机配体，一般可以使用油酸。
本发明的一实施例中，上述量子点的制造过程中所使用的油酸通过配体交换方法而被替换为上述化学式1所表示的化合物。
上述配体交换可以如下实施：在含有具有原来的有机配体、即油酸的量子点的分散液中，添加想要交换的有机配体、即化学式1所表示的化合物，然后将其在常温至200℃搅拌30分钟至3小时，从而获得结合有化学式1所表示的化合物的量子点。根据需要，可以进一步实施将结合有上述化学式1所表示的化合物的量子点分离并精制的过程。
本发明的一实施方式的量子点如上所述具有能够通过在常温下进行简单搅拌处理的有机配体交换方法进行制造从而可以大量生产的优点。
此外，本发明的一实施例的量子点即使在15天之后也能够与初始量子效率相比维持约90％以上的量子效率，因而能够长时间稳定保管而可以以多种多样的用途来商用化。
<量子点分散液>
本发明的一实施例的量子点分散液的特征在于，包含上述量子点，且包含单体以及溶剂中的一种以上。
量子点
与量子点分散液的总重量相比，上述量子点的含量可以为10～90重量％，优选可以为20～80重量％，更优选可以为30～70重量％。在上述量子点的含量处于上述范围内的情况下，具有发光效率优异，且由上述光转换固化性组合物制造的光转换涂层的可靠性优异的优点。在上述量子点的含量处于上述范围内的情况下，量子点的分散性特性良好而涂布或喷射特性优异，且光特性和可靠性优异，因此优选。
单体
上述单体起到提高量子点的分散性的作用。
上述单体可以举出单官能单体、二官能单体、其他多官能单体等，优选使用二官能以上的单体。
上述单官能单体的种类没有特别限定，例如，可以举出丙烯酸壬基苯基卡必醇酯、丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯、丙烯酸-2-乙基己基卡必醇酯、丙烯酸-2-羟基乙酯等。
上述二官能单体的种类没有特别限定，例如，可以举出1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚A的双(丙烯酰氧基乙基)醚、3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
上述多官能单体的种类没有特别限定，例如，可以举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三(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、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
本发明的量子点分散液包含上述单体的情况下，相对于量子点分散液的总重量，单体的含量可以为10～90重量％，优选可以为20～80重量％，更优选可以为30～70重量％。在上述单体的含量处于上述范围内的情况下，量子点的分散性特性良好而涂布或喷射特性优异，且光特性和可靠性优异，因此优选。
本发明中，对于上述单体的说明也同样适用于后述的光转换固化性组合物以及量子点油墨组合物所包含的单体。
溶剂
上述溶剂只要在使量子点分散液所包含的其他成分溶解时有效，则可以无特别限制地使用本领域通常使用的溶剂。作为上述溶剂的具体例，可以从醚类、乙酸酯类、芳香族烃类、酮类、醇类、酯类和酰胺类等中选择一种以上使用，但不限定于此。
上述醚类溶剂具体可以举出乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单丁基醚等乙二醇单烷基醚类；
丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚等丙二醇单烷基醚类；
二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二丙基醚、二乙二醇二丁基醚等二乙二醇二烷基醚类；等。
上述乙酸酯类溶剂具体可以举出甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇单丙基醚乙酸酯等亚烷基二醇烷基醚乙酸酯类；
甲氧基丁基乙酸酯、甲氧基戊基乙酸酯、乙酸正戊酯等烷氧基烷基乙酸酯类；等。
上述芳香族烃类溶剂具体可以举出苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等。
上述酮类溶剂具体可以举出甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基异丁基酮、环己酮等。
上述醇类溶剂具体可以举出乙醇、丙醇、丁醇、己醇、环己醇、乙二醇、甘油等。
上述酯类溶剂具体可以举出γ-丁内酯等环状酯类；3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯等。
上述酰胺类溶剂具体可以举出N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等。
这些溶剂可以各自单独使用或将两种以上混合使用。
在本发明的量子点分散液包含上述溶剂的情况下，相对于量子点分散液总重量，溶剂的含量可以为10～90重量％，优选可以为20～80重量％，更优选可以为30～70重量％。在上述溶剂的含量处于上述范围内的情况下，量子点的分散性特性良好而涂布或喷射特性优异，且光特性和可靠性优异，因此优选。
本发明中，对于上述溶剂的说明也同样适用于后述的光转换固化性组合物以及量子点油墨组合物所包含的溶剂。
<光转换固化性组合物>
本发明的一实施例的光转换固化性组合物的特征在于，包含上述的量子点或量子点分散液。
上述光转换固化性组合物可以为光转换油墨组合物或光转换树脂组合物，本发明的一实施例的光转换固化性组合物从连续工序性方面考虑可以为不包含溶剂的无溶剂型。上述量子点油墨组合物的分散性和粘度稳定性高，因而可以在基于喷墨方式的的连续工序中合适地使用。
此外，上述光转换固化性组合物视需要可以进一步包含一种以上散射粒子、碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合性引发剂以及溶剂等本技术领域中已知的构成。有关上述溶剂的说明与上述量子点分散液中的说明相同。
本发明的光转换固化性组合物的制造方法没有特别限定，可以使用本技术领域中公知的方法。
散射粒子
上述散射粒子可以使用通常的无机材料，优选可以包含平均粒径为30～1000nm的金属氧化物。
上述金属氧化物可以为包含选自由Li、Be、B、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Sc、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Rb、Sr、Y、Mo、Cs、Ba、La、Hf、W、Tl、Pb、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Ti、Sb、Sn、Zr、Nb、Ce、Ta、In和他们的组合组成的组中的一种金属的氧化物，但不限定于此。
具体而言，可以为选自由Al2O3、SiO2、ZnO、ZrO2、BaTiO3、TiO2、Ta2O5、Ti3O5、ITO、IZO、ATO、ZnO-Al、Nb2O3、SnO、MgO和他们的组合组成的组中的一种。必要时，也可以使用由丙烯酸酯等具有不饱和键的化合物进行了表面处理的材质。
在本发明的量子点光转换组合物包含散射粒子的情况下，通过上述散射粒子能够使从量子点自发发出的光的路径增加而提高滤色器的整体的光效率，因此优选。
优选地，散射粒子可以具有30～1000nm的平均粒径，优选使用100～500nm范围的散射粒子。此时，如果粒子大小过小，则无法期待从量子点释放的光的充分的散射效果，与此相反，在过大的情况下，可能在组合物内沉积，或无法得到均匀品质的自发光层表面，因此在上述范围内适当调节使用。
碱溶性树脂
上述碱溶性树脂可以为选自由丙烯酸系碱溶性树脂和Cardo系碱溶性树脂组成的组中的一种以上。
上述丙烯酸系碱溶性树脂或Cardo系碱溶性树脂具有借助光或热的作用的反应性，起到提高量子点的分散性的作用。本发明的光转换固化性组合物所含有的丙烯酸系碱溶性树脂或Cardo系碱溶性树脂只要是能够作为对于量子点的粘合剂树脂而发挥作用，且能够作为光转换涂层的支撑体使用的树脂就没有特别限制。
光聚合性化合物
上述光聚合性化合物可以举出单官能单体、二官能单体、其他多官能单体等，优选使用二官能以上的单体。
上述单官能单体的种类没有特别限定，例如，可以举出丙烯酸壬基苯基卡必醇酯、丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯、丙烯酸-2-乙基己基卡必醇酯、丙烯酸-2-羟基乙酯等。
上述二官能单体的种类没有特别限定，例如，可以举出1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚A的双(丙烯酰氧基乙基)醚、3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
上述多官能单体的种类没有特别限定，例如，可以举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三(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、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
光聚合引发剂
上述光聚合引发剂是用于引发以上说明的光聚合性化合物的聚合的化合物，本发明中没有特别限定，但从聚合特性、引发效率、吸收波长、获取性、价格等观点出发，优选使用选自由苯乙酮系化合物、二苯甲酮系化合物、三嗪系化合物、联咪唑系化合物、肟系化合物、酰基膦系化合物以及噻吨酮系化合物组成的组中的一种以上的化合物。
如此制造的光转换固化性组合物优选可以用于制造滤色器、光转换层叠基材之类的固化膜以及包含其的图像显示装置。
<量子点发光二极管>
本发明的一实施例的量子点发光二极管(Quantum Dot Light-Emitting Diode，QLED)可以包含上述的量子点。
上述量子点发光二极管是使量子点受到电致激发而进行发光的电致发光(Electroluminescence，EL)方式的元件。
就上述量子点发光二极管而言，从两侧电极注入的电子和空穴在量子点发光层形成激子，通过激子的发光再结合(radiative recombination)而发出光。由于与有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)的工作原理相同，因此可以通过在直接使用通常的OLED的电子/空穴注入层和传输层等的多层元件结构中仅将发光层用量子点替换有机发光元件而构成。
本发明的量子点发光二极管的制造方法没有特别限定，可以使用本技术领域公知的方法。
一实施例中，量子点发光二极管的制造方法可以通过依次层叠阳极、阴极、电子注入/传输层、发光层、空穴传输层以及空穴注入层而制造。
另一实施例中，量子点发光二极管的制造方法也可以通过依次层叠阴极、电子注入/传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层以及阳极而制造，又一实施例中，量子点发光二极管的制造方法还可以通过依次层叠阳极、空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、电子注入/传输层以及阴极而制造。
此时，上述发光层可以包含上述量子点。
<量子点膜>
本发明的一实施例的量子点膜可以包含上述量子点。
上述量子点膜包含含有高分子树脂和分散于上述高分子树脂中的上述量子点的量子点分散层。
作为上述高分子树脂，例如，可以使用环氧树脂、环氧丙烯酸酯、丙烯酸月桂酯、降冰片烯、聚乙烯、聚苯乙烯、乙烯-苯乙烯共聚物、含有双酚A以及双酚A衍生物的丙烯酸酯、含有芴衍生物的丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、聚苯基烷基硅氧烷、聚二苯基硅氧烷、聚二烷基硅氧烷、倍半硅氧烷、氟化有机硅、以及乙烯基和氢化物取代有机硅等，这些高分子树脂可以单独使用或两种以上混合使用。
上述量子点膜可以在上述量子点分散层的至少一面追加包含阻挡层。
上述阻挡层可以具有0.001cm3/㎡·天·巴(cm3/㎡·day·bar)以下的氧透过度和0.001g/㎡·天(g/㎡·day)以下的水分透过度，可以包含比如聚酯、聚碳酸酯、聚烯烃、环状烯烃聚合物或聚酰亚胺。
上述量子点分散层的厚度可以为10μm～100μm，上述阻挡层的厚度可以为50μm～70μm。
本发明的量子点膜的制造方法没有特别限定，可以使用本技术领域公知的方法。
一实施例中，量子点膜的制造方法可以包括：
a)准备下部透明基材的步骤；
b)将量子点分散液涂布于下部透明基材而形成量子点薄膜的步骤；以及
c)在量子点薄膜上层叠上部透明基材而制造量子点膜的步骤。
<固化膜>
本发明提供利用上述光转换固化性组合物形成的固化膜，上述固化膜可以为滤色器或光转换层叠基材。
滤色器
形成本发明的滤色器的图案形成方法可以使用本技术领域公知的方法。
例举一实施例，图案形成方法可以包括：
a)将量子点油墨组合物或光转换固化性组合物涂布于基板的步骤；
b)将溶剂干燥的前烘步骤；
c)在所得的被膜上隔着光掩模照射活性光线而使曝光部固化的步骤；
d)实施利用碱水溶液溶解未曝光部的显影工序的步骤；以及
e)实施干燥及后烘的步骤。
上述基板可以使用玻璃基板或聚合物基板，但不限定于此。作为玻璃基板，尤其优选可以使用钠钙玻璃、含有钡或锶的玻璃、铅玻璃、硅酸铝玻璃、硼硅酸玻璃、硼硅酸钡玻璃或石英等。此外，作为聚合物基板，可以举出聚碳酸酯、亚克力、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚硫化物或聚砜基板等。
此时，为了能够得到期望的厚度，可以通过利用辊涂机、旋涂机、狭缝式旋涂机、狭缝涂布机(有时也称为模涂机)、喷墨机等涂布装置的公知的湿式涂布方法来实施涂布。
前烘通过利用烘箱、加热板等进行加热来进行。此时，前烘时的加热温度以及加热时间根据所使用的溶剂来适宜选择，例如，可以以80～150℃的温度进行1～30分钟。
此外，前烘后进行的曝光利用曝光机来进行，且通过光掩模进行曝光，从而仅使与图案对应的部分感光。此时，所照射的光例如可以使用可见光、紫外线、X射线以及电子射线等。
曝光后的利用碱水溶液溶解未曝光部的显影工序以去除非曝光部分的未被去除的部分的感光性树脂组合物的目的进行，通过该显影形成期望的图案。作为适合于利用该碱水溶液的显影的显影液，例如可以使用碱金属或碱土金属的碳酸盐的水溶液等。特别是，可以利用含有1～3重量％的碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂等碳酸盐的碱水溶液在10～50℃、优选20～40℃的温度内利用显影机或超声波清洗剂等进行。
后烘是为了提高图案化的膜与基板的密合性而进行，例如可以通过在80～250℃干燥10～120分钟的条件下进行热处理来实现。后烘与前烘一样可以利用烘箱、加热板等来进行。
光转换层叠基材
本发明的光转换层叠基材包含光转换固化性组合物的固化物。上述光转换层叠基材通过包含可以涂布于玻璃基材的光转换固化性组合物，从而能够使用不属于人体有害物质的溶剂，能够提高操作者的安全和制品生产率。
上述光转换层叠基材可以为硅(Si)、硅氧化物(SiOx)或高分子基板，上述高分子基板可以为聚醚砜(polyethersulfone，PES)或聚碳酸酯(polycarbonate，PC)等。
上述光转换层叠基材可以通过涂布上述光转换固化性组合物并进行热固化或光固化而形成。
<图像显示装置>
本发明的图像显示装置包含上述的固化膜、即滤色器或光转换层叠基材。上述图像显示装置具体可以举出液晶显示器(液晶显示装置；LCD)、有机EL显示器(有机EL显示装置)、液晶投影仪、游戏机用显示装置、便携电话等便携终端用显示装置、数码相机用显示装置、车辆导航仪用显示装置等显示装置等，尤其适合彩色显示装置。
上述图像显示装置除了具备上述滤色器或光转换层叠基材以外，还可以进一步包含本发明的技术领域中本领域技术人员已知的构成，即，本发明包含可以应用滤色器或光转换层叠基材的图像显示装置。
包含本发明的滤色器的图像显示装置在颜色再现性、亮度、耐光性和可靠性等方面可以具有优异的特性。
以下，通过实施例来更详细说明本发明。但是，以下的实施例用于更加具体说明本发明，本发明的范围不受以下实施例的限定。
<实施例>
合成例1：InP/ZnSe/ZnS核-壳量子点合成
将乙酸铟(Indium acetate)0.4mmol(0.058g)、棕榈酸(palmitic acid)0.6mmol(0.15g)和1-十八烯(octadecene)20mL加入至反应器中，在真空下加热至120℃。1小时后，将反应器内气氛转换成氮气。加热至280℃后，快速注入三(三甲基甲硅烷基)膦(TMS3P)0.2mmol
和三辛基膦1.0mL的混合溶液，反应0.5分钟。
接着，将乙酸锌2.4mmoL(0.448g)、油酸4.8mmol和三辛胺20mL加入至反应器中，在真空下加热至120℃。1小时后，将反应器内气氛转换成氮气，使反应器升温至280℃。加入事先合成的InP核溶液2mL，接着加入三辛基膦中的硒(Se/TOP)4.8mmol，然后使最终混合物反应2小时。在快速冷却至常温的反应溶液中加入乙醇，进行离心分离，将所得到的沉淀减压过滤，然后减压干燥，形成InP/ZnSe核-壳。
接着，将乙酸锌2.4mmol(0.448g)、油酸4.8mmol和三辛胺20mL加入至反应器中，在真空下加热至120℃。1小时后，将反应器内气氛转换成氮气，使反应器的升温至280℃。加入事先合成的InP/ZnSe核-壳溶液2mL，接着加入三辛基膦中的硫(S/TOP)4.8mmol，然后使最终混合物反应2小时。在快速冷却至常温的反应溶液中加入乙醇，进行离心分离，将所得到的沉淀减压过滤，然后减压干燥，得到InP/ZnSe/ZnS核-壳结构的量子点，之后使其分散于氯仿中。固体成分调整至10％。最大发光波长为520nm。
实施例1-1～1-51和比较例1-1～1-8：量子点的制造
实施例1-1：配体取代反应1(LE-1)
将合成例1中得到的量子点溶液5mL放入离心分离管中，加入乙醇20mL使其沉淀。通过离心分离将上清液去除，向沉淀物中加入3mL的氯仿，使量子点分散后，加入1.0g的以下化学式1-1所表示的2-巯基乙基甲基戊二酸酯(2-Mercaptoethyl methyl glutarate(Alfa Chemistry公司))，在氮气气氛下，以60℃加热，并反应一小时。
[化学式1-1]
接着，向反应物中加入25mL的正己烷，使量子点沉淀后，实施离心分离，将沉淀物分离而得到配体取代的量子点粉末(LE-1)。最大发光波长为520nm。
实施例1-2.配体取代反应2(LE-2)
使用以下化学式1-2所表示的巯基辛酸烯丙酯(allyl-mercaptooctanoate，ChemTik公司)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-2]
实施例1-3.配体取代反应3(LE-3)
使用以下化学式1-3所表示的4-氧代-4-(丙-2-炔-1-基氨基)丁酸(4-Oxo-4-(prop-2-yn-1-ylamino)butanoic acid，Combi-Blocks Inc.公司)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为521nm。
[化学式1-3]
实施例1-4.配体取代反应4(LE-4)
使用以下化学式1-4所表示的丙酸,3-(乙酰硫基)-,羧基甲基酯(Propanoicacid,3-(acetylthio)-,carboxymethyl ester，Angene Chemical公司)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为520nm。
[化学式1-4]
实施例1-5.配体取代反应5(LE-5)
使用以下化学式1-5所表示的丁二酸,单[2-(三甲基甲硅烷基)乙基]酯(Butanedioic acid,mono[2-(trimethylsilyl)ethyl]ester，ChemTik公司)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为521nm。
[化学式1-5]
实施例1-6.配体取代反应6(LE-6)
使用以下化学式1-6所表示的2-(3-三羟基甲硅烷基丙基氨基甲酰基氨基)乙酸(2-(3-trihydroxysilylpropylcarbamoylamino)acetic acid，ChemTik公司)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为521nm。
[化学式1-6]
实施例1-7.配体取代反应7(LE-7)
使用以下化学式1-7所表示的6-[(环己基氨基甲酰基)氨基]己酸(6-[(Cyclohexylcarbamoyl)amino]hexanoic acid，Ambeed公司)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-7]
实施例1-8.配体取代反应8(LE-8)
使用以下化学式1-8所表示的6-(3-苯基脲基)己酸(6-(3-phenylureido)hexanoic acid，Angene Chemical公司)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为521nm。
[化学式1-8]
实施例1-9.配体取代反应9(LE-9)
使用以下化学式1-9所表示的3-[((苄基硫基)硫代羰基)硫基]丙酸(3-[((benzylthio)carbonothioyl)thio]propanoic acid，TCI公司)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为521nm。
[化学式1-9]
实施例1-10.配体取代反应10(LE-10)
使用以下化学式1-10所表示的SH-PEG-硅烷(SH-PEG-Silane，Biochempeg公司，M.W.600)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为520nm。
[化学式1-10]
实施例1-11.配体取代反应11(LE-11)
使用以下化学式1-11所表示的硅烷-PEG-NH2(Silane-PEG-NH2，Biochempeg公司，M.W.1K)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为520nm。
[化学式1-11]
实施例1-12.配体取代反应12(LE-12)
使用以下化学式1-12所表示的单乙氧基硅烷-PEG-NH2(Monoethoxysilane-PEG-NH2，Biochempeg公司，M.W.5K)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-12]
实施例1-13.配体取代反应13(LE-13)
使用以下化学式1-13所表示的硅烷-PEG-NH2(Silane-PEG-NH2，NanosoftPolymers公司，M.W.1K)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-13]
实施例1-14.配体取代反应14(LE-14)
使用以下化学式1-14所表示的N-(苄基氧基羰基)氨基甲基膦酸(N-(benzyloxycarbonyl)aminomethylphosphonic acid，Chemspace公司)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为523nm。
[化学式1-14]
实施例1-15.配体取代反应15(LE-15)
使用以下化学式1-15所表示的N-Fmoc-1-氨基甲基膦酸(N-Fmoc-1-aminomethylphosphonic acid，BOC Sciences公司)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为523nm。
[化学式1-15]
实施例1-16.配体取代反应16(LE-16)
使用以下化学式1-16所表示的2-(2'-乙酰氧基丙酰氧基)丙酸(2-(2'-acetoxypropanoyloxy)propanoic acid，Aurora Fine Chemicals公司)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-16]
实施例1-17.配体取代反应17(LE-17)
使用以下化学式1-17所表示的5-甲氧基羰基-4-氧代戊酸(5-methoxycarbonyl-4-oxopentanoic acid，ChemTik公司)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-17]
实施例1-18.配体取代反应18(LE-18)
使用以下化学式1-18所表示的4-氧代-1,7-庚二酸,单甲基酯(4-oxo-1,7-heptanedionic acid,monomethyl ester(自合成；合成通讯(SyntheticCommunications),1983,vol.13,#3,p.243-254))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为523nm。
[化学式1-18]
实施例1-19.配体取代反应19(LE-19)
使用以下化学式1-19所表示的2-(2-甲氧基-2-氧代乙酰氨基)乙酸(2-(2-methoxy-2-oxoacetamido)acetic acid，Debye Scientific Co.,Ltd)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-19]
实施例1-20.配体取代反应20(LE-20)
使用以下化学式1-20所表示的甲氧基草酰基-2-(4-咪唑基)乙酰胺(methoxyoxalyl-2-(4-imidazolyl)ethylamide(自合成；核苷、核苷酸和核酸(Nucleosides,nucleotides and nucleic acids),2005,vol.24,#9,p.1333–1343))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为521nm。
[化学式1-20]
实施例1-21.配体取代反应21(LE-21)
使用以下化学式1-21所表示的8-甲氧基-6-氧代辛酸(8-methoxy-6-oxo-octanoic acid(自合成；美国化学会志(Journal of the American Chemical Society),1955,vol.77,p.2534))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为521nm。
[化学式1-21]
实施例1-22.配体取代反应22(LE-22)
使用以下化学式1-22所表示的3-(2-甲氧基-乙基氨基甲酰基硫基)-丙酸(3-(2-methoxy-ethylcarbamoylsulfanyl)-propionic acid，Angene International Limited公司)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-22]
实施例1-23.配体取代反应23(LE-23)
使用以下化学式1-23所表示的(戊亚氨基氨基)乙酸((pentanimidoylamino)acetic acid，BOC Sciences公司)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为523nm。
[化学式1-23]
实施例1-24.配体取代反应24(LE-24)
使用以下化学式1-24所表示的甲基氨基甲酰亚氨基巯基乙酸(methylcarbamimidoylmercapto-acetic acid(自合成；斯堪的纳维亚化学学报(ActaChemica Scandinavica)(1947),1967,vol.21,p.843–848；CAS No.16312-22-4))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为521nm。
[化学式1-24]
实施例1-25.配体取代反应25(LE-25)
使用以下化学式1-25所表示的(N'-乙基胍基)乙酸((N'-ethylguanidino)aceticacid(自合成；有机和生物分子化学(Organic and Biomolecular Chemistry),2012,vol.10,#5,p.978–987；CAS No.16974-45-1))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-25]
实施例1-26.配体取代反应26(LE-26)
使用以下化学式1-26所表示的2-[2-(1(3)H-咪唑-4-基)-乙基]-1-甲基-异硫脲(2-[2-(1(3)H-imidazol-4-yl)-ethyl]-1-methyl-isothiourea，Angene Chemical公司)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-26]
实施例1-27.配体取代反应27(LE-27)
使用以下化学式1-27所表示的3-巯基丙酸-2-(烯丙氧基)乙酯(2-(allyloxy)ethyl 3-mercaptopropanoate(自合成；药物化学杂志(J.Med.Chem.)2019,62,2,699-726))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为521nm。
[化学式1-27]
实施例1-28.配体取代反应28(LE-28)
使用以下化学式1-28所表示的3-巯基丙酸-2-(2-(烯丙氧基)乙氧基)乙酯(2-(2-(allyloxy)ethoxy)ethyl 3-mercaptopropanoate(自合成；药物化学杂志(J.Med.Chem.)2019,62,2,699-726))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为521nm。
[化学式1-28]
实施例1-29.配体取代反应29(LE-29)
使用以下化学式1-29所表示的3-巯基丙酸-2-(2-(2-(烯丙氧基)乙氧基)乙氧基)乙酯(2-(2-(2-(allyloxy)ethoxy)ethoxy)ethyl 3-mercaptopropanoate(自合成；药物化学杂志(J.Med.Chem.)2019,62,2,699-726))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-29]
实施例1-30.配体取代反应30(LE-30)
使用以下化学式1-30所表示的3-巯基丙酸-3,6,9,12-四氧杂十五-14-烯基酯(3,6,9,12-tetraoxapentadec-14-enyl 3-mercaptopropanoate(自合成；药物化学杂志(J.Med.Chem.)2019,62,2,699-726))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-30]
实施例1-31.配体取代反应31(LE-31)
使用以下化学式1-31所表示的3-巯基丙酸-2-(乙烯氧基)乙酯(2-(vinyloxy)ethyl 3-mercaptopropanoate(自合成；药物化学杂志(J.Med.Chem.)2019,62,2,699-726))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为520nm。
[化学式1-31]
实施例1-32.配体取代反应32(LE-32)
使用以下化学式1-32所表示的3-巯基丙酸-2-(2-(乙烯氧基)乙氧基)乙酯(2-(2-(vinyloxy)ethoxy)ethyl 3-mercaptopropanoate(自合成；药物化学杂志(J.Med.Chem.)2019,62,2,699-726))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-32]
实施例1-33.配体取代反应33(LE-33)
使用以下化学式1-33所表示的3-巯基丙酸-3,6,9,12,15-五氧杂十八-17-烯基酯(3,6,9,12,15-pentaoxaoctadec-17-enyl 3-mercaptopropanoate(自合成；药物化学杂志(J.Med.Chem.)2019,62,2,699-726))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-33]
实施例1-34.配体取代反应34(LE-34)
使用以下化学式1-34所表示的3-巯基丙酸-3,6,9,12,15-五氧杂十七-16-烯基酯(3,6,9,12,15-pentaoxaheptadec-16-enyl 3-mercaptopropanoate(自合成；药物化学杂志(J.Med.Chem.)2019,62,2,699-726))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-34]
实施例1-35.配体取代反应35(LE-35)
使用以下化学式1-35所表示的3-巯基-N-(3,6,9,12-四氧杂十五-14-烯基)丙酰胺(3-mercapto-N-(3,6,9,12-tetraoxapentadec-14-enyl)propanamide(自合成；药物化学杂志(J.Med.Chem.)2019,62,2,699-726))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-35]
实施例1-36.配体取代反应36(LE-36)
使用以下化学式1-36所表示的3-巯基-N-(3,6,9,12,15-五氧杂十八-17-烯基)丙酰胺(3-mercapto-N-(3,6,9,12,15-pentaoxaoctadec-17-enyl)propanamide(自合成；药物化学杂志(J.Med.Chem.)2019,62,2,699-726))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-36]
实施例1-37.配体取代反应37(LE-37)
使用以下化学式1-37所表示的3-巯基丙酸-3-(3-(3-(烯丙氧基)丙氧基)丙氧基)丙酯(3-(3-(3-(allyloxy)propoxy)propoxy)propyl 3-mercaptopropanoate(自合成；药物化学杂志(J.Med.Chem.)2019,62,2,699-726))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-37]
实施例1-38.配体取代反应38(LE-38)
使用以下化学式1-38所表示的3-巯基丙酸-4,8,12,16-四氧杂十九-18-烯基酯(4,8,12,16-tetraoxanonadec-18-enyl 3-mercaptopropanoate(自合成；药物化学杂志(J.Med.Chem.)2019,62,2,699-726))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-38]
实施例1-39.配体取代反应39(LE-39)
使用以下化学式1-39所表示的3-氨基丙酸-2-(2-(烯丙氧基)乙氧基)乙酯(2-(2-(allyloxy)ethoxy)ethyl 3-aminopropanoate(自合成；四面体(Tetrahedron)76(2020)131127))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为520nm。
[化学式1-39]
实施例1-40.配体取代反应40(LE-40)
使用以下化学式1-40所表示的3-氨基丙酸-2-(2-(乙烯氧基)乙氧基)乙酯(2-(2-(vinyloxy)ethoxy)ethyl 3-aminopropanoate(自合成；四面体(Tetrahedron)76(2020)131127))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为520nm。
[化学式1-40]
实施例1-41.配体取代反应41(LE-41)
使用以下化学式1-41所表示的2-氨基乙酸-3,6,9,12,15-五氧杂十八-17-烯基酯(3,6,9,12,15-pentaoxaoctadec-17-enyl 2-aminoacetate(自合成；四面体(Tetrahedron)76(2020)131127))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-41]
实施例1-42.配体取代反应42(LE-42)
使用以下化学式1-42所表示的2-氨基乙酸-3,6,9,12,15-五氧杂十七-16-烯基酯(3,6,9,12,15-pentaoxaheptadec-16-enyl 2-aminoacetate(自合成；四面体(Tetrahedron)76(2020)131127))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-42]
实施例1-43.配体取代反应43(LE-43)
使用以下化学式1-43所表示的3-氨基丙酸-3,6,9,12,15-五氧杂十七-16-烯基酯(3,6,9,12,15-pentaoxaheptadec-16-enyl 3-aminopropanoate(自合成；四面体(Tetrahedron)76(2020)131127))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-43]
实施例1-44.配体取代反应44(LE-44)
使用以下化学式1-44所表示的3-氨基丙酸-3,6,9,12,15-五氧杂十八-17-烯基酯(3,6,9,12,15-pentaoxaoctadec-17-enyl 3-aminopropanoate(自合成；四面体(Tetrahedron)76(2020)131127))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-44]
实施例1-45.配体取代反应45(LE-45)
使用以下化学式1-45所表示的3-氨基-N-(3,6,9,12,15-五氧杂十八-17-烯基)丙酰胺(3-amino-N-(3,6,9,12,15-pentaoxaoctadec-17-enyl)propanamide(自合成；四面体(Tetrahedron)76(2020)131127))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-45]
实施例1-46.配体取代反应46(LE-46)
使用以下化学式1-46所表示的3-氨基丙酸-4,8,12,16-四氧杂十九-18-烯基酯(4,8,12,16-tetraoxanonadec-18-enyl 3-aminopropanoate(自合成；四面体(Tetrahedron)76(2020)131127))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-46]
实施例1-47.配体取代反应47(LE-47)
使用以下化学式1-47所表示的3-巯基硫代丙酸-S-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯(S-2-(2-methoxyethoxy)ethyl 3-mercaptopropanethioate(自合成；药物化学杂志(J.Med.Chem.)2019,62,2,699-726))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为521nm。
[化学式1-47]
实施例1-48.配体取代反应48(LE-48)
使用以下化学式1-48所表示的3-巯基硫代丙酸-S-2,5,8,11-四氧杂十三烷-13-基酯(S-2,5,8,11-tetraoxatridecan-13-yl 3-mercaptopropanethioate(自合成；日本化学会简报(Bulletin of the Chemical Society of Japan),1982,vol.55,#7,p.2303-2304))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为521nm。
[化学式1-48]
实施例1-49.配体取代反应49(LE-49)
使用以下化学式1-49所表示的3-巯基硫代丙酸-S-2,5,8,11,14-五氧杂十六烷-16-基酯(S-2,5,8,11,14-pentaoxahexadecan-16-yl 3-mercaptopropanethioate(自合成；日本化学会简报(Bulletin of the Chemical Society of Japan),1982,vol.55,#7,p.2303-2304))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-49]
实施例1-50.配体取代反应50(LE-50)
使用以下化学式1-50所表示的3-巯基硫代丙酸-S-5,8,11-三氧杂-2-硫杂十三烷-13-基酯(S-5,8,11-trioxa-2-thiatridecan-13-yl 3-mercaptopropanethioate(自合成；日本化学会简报(Bulletin of the Chemical Society of Japan),1982,vol.55,#7,p.2303-2304))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-50]
实施例1-51.配体取代反应51(LE-51)
使用以下化学式1-51所表示的3-巯基硫代丙酸-S-5,8,11,14-四氧杂-2-硫杂十六烷-16-基酯(S-5,8,11,14-tetraoxa-2-thiahexadecan-16-yl 3-mercaptopropanethioate(自合成；日本化学会简报(Bulletin of the Chemical Society ofJapan),1982,vol.55,#7,p.2303-2304))来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。最大发光波长为522nm。
[化学式1-51]
比较例1-1：未实施配体交换反应的InP/ZnSe/ZnS核-壳量子点(1P)准备
从表面结合有油酸的合成例1的量子点溶液获得量子点粉末(1P)。
比较例1-2：配体取代反应52(LE-52)
使用以下化学式2-1所表示的8-苯基辛酸(8-Phenyloctanoic acid，阿法埃莎(Alfa Aesar)公司)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。
[化学式2-1]
比较例1-3：配体取代反应53(LE-53)
使用以下化学式2-2所表示的6-环己基-己酸(6-cyclohexyl-hexanoic acid，BOCSceince公司)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。
[化学式2-2]
比较例1-4：配体取代反应54(LE-54)
使用以下化学式2-3所表示的mPEG-AA(Creative PEGWorks公司，M.W.350)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。
[化学式2-3]
比较例1-5：配体取代反应55(LE-55)
使用以下化学式2-4所表示的己二酸单甲基酯(adipic acid monomethyl ester，西格玛奥德里奇公司)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。
[化学式2-4]
比较例1-6：配体取代反应56(LE-56)
使用以下化学式2-5所表示的丙二酸单苯基酯(malonic acid monophenylester，Alfa chemistry公司)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。
[化学式2-5]
比较例1-7：配体取代反应57(LE-57)
使用以下化学式2-6所表示的N-苯基-琥珀酰胺酸(N-phenyl-succinamic acid，Combi-Blocks公司)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。
[化学式2-6]
比较例1-8：配体取代反应58(LE-58)
使用以下化学式2-7所表示的3-(环己基氨基甲酰基)丙酸(3-(cyclohexylcarbamoyl)propanoic acid，Angene Chemical公司)来代替实施例1-1中使用的配体，除此以外，与实施例1-1同样地进行。
[化学式2-7]
实施例2-1～2-51和比较例2-1～2-8：量子点分散液的制造
按照以下表1～表4的成分以及含量制造量子点分散液。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
-LE-1～LE-51：实施例1-1～1-51的量子点粉末
-P1：比较例1-1的量子点粉末
-LE-52～LE-58：比较例1-2～1-8的量子点粉末
-M-1：1,4-丁二醇二丙烯酸酯(1,4-Butanediol diacrylate，BDDA)
-M-2：1,6-己二醇二丙烯酸酯(1,6-Hexanediol diacrylate，HDDA)
-M-3：季戊四醇三丙烯酸酯(Pentaerithritol triacrylate，PETA)
-C-1：丙二醇单甲基醚乙酸酯(Propylene glycol monomethyl ether acetate)
-C-2：乙酸正戊酯(n-Pentyl acetate)
-C-3：丙二醇单甲基醚(Propylene glycol monomethyl ether)
实施例3-1～3-39和比较例3-1～3-6：光转换固化性合物的制造
按照以下表5～表7的成分以及含量制造光转换固化性组合物。
[表5]
[表6]
[表7]
-A-1～A-6：实施例2-1～2-6的量子点分散液
-A-7～A-8：实施例2-11～2-12的量子点分散液
-A-9～A-13：实施例2-14～2-18的量子点分散液
-A-14：实施例2-20的量子点分散液
-A-15～A-39：实施例2-27～2-51的量子点分散液
-a-1～a-2：比较例2-1～2-2的量子点分散液
-a-3～a-6：比较例2-4～2-8的量子点分散液
-MN-1：ATM-4E(新中村化学公司制造)
-MN-2：季戊四醇三丙烯酸酯
-PI-1：Irgacure OXE-01(巴斯夫公司制造)
-散射粒子：TiO2(亨斯迈公司制造，TR-88，粒径220nm)
实验例
(1)氧化稳定性
利用QE-2100(大冢公司)测定上述实施例1-1～1-51以及比较例1-1～1-8的量子点粉末制造初期的量子效率(QY％)和常温放置15天后的绝对量子效率(QY％)。
由于量子点表面氧化导致量子效率减小，因此可以通过测定量子效率的减小量来确认氧化稳定性。即，可以通过测定ΔQY％来确认氧化稳定性。将上述测定结果示于以下表8中。
(2)耐光性
利用QE-2100(大冢公司)测定上述实施例1-1～1-51以及比较例1-1～1-8的量子点粉末制造初期的量子效率和常温放置于蓝色LED光源中7天后的绝对量子效率。
如果量子点的表面因未被配体保护的缺陷(defect)而表面发生氧化，则量子效率降低。可以通过测定绝对量子效率的减小量来确认可靠性。将上述测定结果示于以下表8中。
[表8]
如上述表8的结果那样，可以确认到表面上包含化学式1所表示的配体的本发明的实施例1-1～1-51的量子点由于量子点表面的氧化被防止，因而抑制量子效率下降。另一方面，可以确认到比较例1-1～1-8的量子点的量子效率大幅减小。
具体而言，通过实施例-1～1-51的量子点即使在常温放置15天后，与初期量子效率相比也维持约90％以上的量子效率，即使在常温放置于蓝色LED光源中7天后，与初期量子效率相比也维持约80％以上的量子效率，可知氧化稳定性和耐光性优异。
另一方面，可以确认到比较例1-1～1-8的量子点的量子效率和耐光性降低。特别是，比较例1-1～1-8的量子点在常温放置15天后，与初期量子效率相比，表现出大幅降至约50％以下的量子效率。
如上，可以确认到量子点表面包含化学式1所表示的化合物作为配体的情况下，由于量子点的表面受到保护而氧化稳定性优异，且防止量子效率降低，因此可靠性提高。
(3)粘度稳定性评价
对于上述实施例2-1～2-51和比较例2-1～2-8的量子点分散液，使用R型粘度剂(VISCOMETER MODEL RE120L SYSTEM，东机产业株式会社制品)，在转速20rpm、温度30℃的条件下，测定初始粘度以及在低温5℃保管1个月后的粘度。根据由此计算的粘度变化率并按照以下的评价基准评价粘度稳定性，将其结果示于以下表9中。
<粘度稳定性评价基准>
○：粘度变化率为105％以下
△：粘度变化率大于105％且为110％以下
×：粘度变化率大于110％
(4)分散粒度评价
利用ELSZ-2000ZS(大冢公司制)测定上述实施例2-1～2-51和比较例2-1～2-8的量子点分散液的分散粒度，将其结果示于以下表9中。
[表9]
如上述表9的结果那样，可以确认到本申请实施例2-1～2-51的量子点分散液的粘度稳定性和分散粒度优异，另一方面，可以确认到比较例2-1～2-8的量子点分散液的粘度稳定性降低，分散粒度也不佳。
(5)光转换涂层的制造及光转换效率评价
将上述实施例3-1～3-39和比较例3-1～3-6的光转换固化性组合物通过喷墨方式涂布于5cm×5cm玻璃基板上，然后使用含有全部g、h、i线的1kW高压水银灯作为紫外线光源，以1000mJ/cm2进行照射后，在180℃的加热烘箱中加热30分钟，从而制造光转换涂层。将上述制造的光转换涂层放置于蓝色(blue)光源(XLamp XR-E LED，尊爵蓝(Royal blue)450，科锐(Cree)公司)上部后，利用亮度测定仪(CAS140CT Spectrometer，Instrumentsystems公司)且利用以下数学式1测定并计算光转换效率，将其结果示于以下表10中。光转换效率(％)越高，越能够获得优异的亮度。
[数学式1]
(6)连续喷射次数评价
将上述实施例3-1～3-39和比较例3-1～3-6的光转换固化性组合物填充于Unijet公司喷墨打印设备后，将喷头的温度固定在40℃，然后以喷墨1分钟后放置30分钟作为1次，反复实施该操作直至因喷头部的喷嘴堵塞而无法喷出为止，从而评价连续喷射次数，将其结果示于以下表10中。随着连续喷射次数增加，可以在喷墨连续工序中获得优异的特性。
(7)涂膜硬度评价
使用硬度计(HM500；菲希尔(Fischer)公司制品)在150℃的高温测定上述制造的光转换涂层的固化度，根据以下的评价基准评价涂膜硬度。其结果示于以下表10中。
<涂膜硬度评价基准>
○：表面硬度为50以上
△：表面硬度为30以上且小于50
×：表面硬度小于30
[表10]
如上述表10的结果那样，可以确认到本申请实施例3-1～3-39的光转换固化性组合物在喷墨连续工序中具有优异的特性，且由此制造的光转换涂层的光转换效率和硬度优异，另一方面，可以确认到比较例3-1～3-6的光转换固化性组合物不适合于喷墨连续工序，光转换效率和硬度也不佳。
Claims (16)
1.一种量子点，其在表面上具有配体层，
所述配体层包含以下化学式1所表示的化合物，
化学式1
所述化学式1中，
A可以为碳原子数1～30的直链或支链的烷基、碳原子数1～30的环烷基、碳原子数6～30的芳香族烃基、碳原子数2～30的烯基、碳原子数2～30的炔基、碳原子数2～30的烷基酯基、碳原子数4～30的杂芳香族烃基、硫醚基、碳原子数1～30的硫酯基、甲硅烷基或碳原子数1～30的甲硅烷基酯基，
R1和R2各自独立地为直接结合、碳原子数1～30的直链或支链的亚烷基、-OR11-、-OC(＝O)R12-、-(OCH2CH2)m-或-(OCH2CH2CH2)l-，
L1和L2各自独立地为直接结合、氧原子、硫原子或-NH-，
D为氧原子、硫原子或＝NH，
X为硫醇基、羧基、胺基、磷酸基、咪唑基或四唑基，
R11为碳原子数1～30的直链或支链的亚烷基，
R12为碳原子数4～30的直链或支链的亚烷基，
m和l各自独立地为1～150的整数，
其中，在A为1～30的直链或支链的烷基、碳原子数1～30的环烷基或碳原子数6～30的芳香族烃基的情况下，所述
所形成的结构不会为
2.根据权利要求1所述的量子点，其特征在于，所述配体层包含选自以下化学式1-1～1-51所表示的化合物中的一种以上，
化学式1-1
化学式1-2
化学式1-3
化学式1-4
化学式1-5
化学式1-6
化学式1-7
化学式1-8
化学式1-9
化学式1-10
化学式1-11
化学式1-12
化学式1-13
化学式1-14
化学式1-15
化学式1-16
化学式1-17
化学式1-18
化学式1-19
化学式1-20
化学式1-21
化学式1-22
化学式1-23
化学式1-24
化学式1-25
化学式1-26
化学式1-27
化学式1-28
化学式1-29
化学式1-30
化学式1-31
化学式1-32
化学式1-33
化学式1-34
化学式1-35
化学式1-36
化学式1-37
化学式1-38
化学式1-39
化学式1-40
化学式1-41
化学式1-42
化学式1-43
化学式1-44
化学式1-45
化学式1-46
化学式1-47
化学式1-48
化学式1-49
化学式1-50
化学式1-51
其中，所述化学式1-10～1-13中，n为1～150的整数。
3.根据权利要求1所述的量子点，其特征在于，所述配体层进一步包含选自由油酸、月桂酸、2-(2-甲氧基乙氧基)乙酸、2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙酸以及琥珀酸单-[2-(2-甲氧基-乙氧基)-乙基]酯组成的组中的一种以上。
4.根据权利要求1所述的量子点，其特征在于，所述量子点具有包含核以及覆盖核的壳的核-壳结构。
5.根据权利要求4所述的量子点，其特征在于，所述核包含InP、InZnP、InGaP、CdSe、CdS、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdSeTe、CdZnS、CdSeS、PbSe、PbS、PbTe、AgInZnS、AgInGaS、HgS、HgSe、HgTe、GaN、GaP、GaAs、InGaN、InAs以及ZnO中的一种以上。
6.根据权利要求4所述的量子点，其特征在于，所述壳包含ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、CdS、CdSe、CdTe、CdO、InP、InS、GaP、GaN、GaO、GaS、InZnP、InGaP、InGaN、InZnSCdSe、PbS、TiO、SrSe以及HgSe中的一种以上。
7.根据权利要求1所述的量子点，其特征在于，所述量子点包含选自由AgInGaS/GaS、InP/ZnS、InP/ZnSe、InP/GaP/ZnS、InP/ZnSe/ZnS、InP/ZnSeTe/ZnS以及InP/MnSe/ZnS组成的组中的一种以上。
8.一种量子点分散液，其包含权利要求1～7中任一项所述的量子点、以及单体和溶剂中的一种以上。
9.一种光转换固化性组合物，其包含权利要求8所述的量子点分散液。
10.根据权利要求9所述的光转换固化性组合物，所述光转换固化性组合物为光转换油墨组合物或光转换树脂组合物。
11.根据权利要求9所述的光转换固化性组合物，其进一步包含散射粒子、碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合性引发剂以及溶剂中的一种以上。
12.一种量子点发光二极管，其包含权利要求1～7中任一项所述的量子点。
13.一种量子点膜，其包含权利要求1～7中任一项所述的量子点。
14.一种固化膜，其利用权利要求10所述的光转换固化性组合物形成。
15.根据权利要求14所述的固化膜，所述固化膜为滤色器或光转换层叠基材。
16.一种图像显示装置，其包含权利要求14所述的固化膜。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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