CN118048068A - 墨组合物、其制备方法、复合物、装置和显示装置 - Google Patents

墨组合物、其制备方法、复合物、装置和显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN118048068A
CN118048068A CN202311543617.3A CN202311543617A CN118048068A CN 118048068 A CN118048068 A CN 118048068A CN 202311543617 A CN202311543617 A CN 202311543617A CN 118048068 A CN118048068 A CN 118048068A
Authority
CN
China
Prior art keywords
equal
less
group
semiconductor
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.)
Pending
Application number
CN202311543617.3A
Other languages
English (en)
Inventor
文得圭
朴相铉
元钟勳
金泰坤
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 Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics 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 Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN118048068A publication Critical patent/CN118048068A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C09K11/62—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing gallium, indium or thallium
    • C09K11/621—Chalcogenides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • C09D11/037—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder characterised by the pigment
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/33—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being semiconductor devices, e.g. diodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/106—Printing inks based on artificial resins containing macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/101—Inks specially adapted for printing processes involving curing by wave energy or particle radiation, e.g. with UV-curing following the printing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/52—Electrically conductive inks
    • 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
    • C09K11/58—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing copper, silver or gold
    • C09K11/582—Chalcogenides
    • C09K11/584—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
    • C09K11/88—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
    • 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133603—Direct backlight with LEDs
    • 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133614—Illuminating devices using photoluminescence, e.g. phosphors illuminated by UV or blue light
    • 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133617—Illumination with ultraviolet light; Luminescent elements or materials associated to the cell
    • 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
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/38—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising colour filters or colour changing media [CCM]
    • 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
    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/36—Micro- or nanomaterials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301—Details of OLEDs
    • H10K2102/331—Nanoparticles used in non-emissive layers, e.g. in packaging layer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

本公开提供了一种墨组合物、其制备方法、复合物、装置和显示装置，该墨组合物包括：半导体纳米颗粒和可聚合单体，其中，半导体纳米颗粒包括锌以及包含银、13族金属和16族元素的11‑13‑16族化合物，16族元素包括硫；以及第一有机配体，包括由R1‑COOA表示的化合物或部分，其中，R1是第一有机基团，并且A是氢或连接到半导体纳米颗粒的表面的部分。

Description

墨组合物、其制备方法、复合物、装置和显示装置
本申请要求于2022年11月17日在韩国知识产权局提交的第10-2022-0154923号韩国专利申请的优先权和权益以及由此产生的所有权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
提供了一种墨组合物、该墨组合物的制备工艺以及包括该墨组合物的复合物和电子装置。
背景技术
半导体纳米颗粒可以例如在体(bulk)材料的情况下固有的物理性质(例如，能带隙、发光性质等)方面显示出(例如，表现出)与具有基本上相同组成的对应的体材料不同的方面。半导体纳米颗粒可以被构造为在被能量(诸如入射光或施加的电压)激发时发射光。这种发光纳米结构可以在各种装置(例如，显示面板或电子装置)中找到适用性。从环境的角度来看，期望开发一种不包含害重金属(诸如镉)并且显示出改善的发光性能的发光纳米颗粒。
发明内容
方面涉及一种墨组合物，该墨组合物包括能够表现出改善的性质(例如，光学性质(诸如入射光吸收)和/或稳定性(诸如工艺稳定性和/或化学稳定性))的半导体纳米颗粒。
方面涉及一种用于制备该墨组合物的工艺。
方面涉及一种由该墨组合物制备的复合物或半导体纳米颗粒-聚合物复合物(例如，固态复合物或复合物)。
方面涉及一种包括该复合物的显示面板或颜色转换面板。
方面涉及一种包括该复合物的电子装置(例如，显示装置)。
方面涉及包括在墨组合物中的半导体纳米颗粒。
在一方面，墨组合物包括：(可聚合)单体；以及半导体纳米颗粒，包括锌以及包含银、13族金属和硫属(即，16族)元素的11-13-16族化合物，其中，墨组合物还包括包含由R1-COOA表示的化合物的第一有机配体，其中，R1是第一有机基团，并且A是氢或连接到半导体纳米颗粒的表面的部分。
在一方面，墨组合物包括：
半导体纳米颗粒和可聚合单体，其中，半导体纳米颗粒包括锌以及包含银、13族金属和16族元素的11-13-16族化合物，其中，13族金属包括铟和镓，其中，16族元素包括硫；以及
第一有机配体，包括由R1-COO-A表示的化合物或部分，其中，R1是第一有机基团，并且A是氢或连接到半导体纳米颗粒的表面的部分。
半导体纳米颗粒可以被构造为例如在墨组合物或由其制备的复合物中表现出大于或等于约65％、大于或等于约67％或者大于或等于约70％至100％的量子产率。
半导体纳米颗粒可以包括连接到半导体纳米颗粒的表面的第一有机配体。
墨组合物或半导体纳米颗粒还可以包括与第一有机配体不同的第二有机配体。第二有机配体可以包括由R2S-A表示的化合物，其中，R2是第二有机基团，并且A是氢或者结合或连接到半导体纳米颗粒的表面的部分。
13族金属可以包括铟和镓。
半导体纳米颗粒的表面可以包括镓和锌。
半导体纳米颗粒可以具有如由等式1定义的电荷平衡值，该电荷平衡值大于或等于约0.8且小于或等于约1.8或者小于或等于约1.5：
等式1
电荷平衡值＝{[Ag]+3×([13族金属])+2[Zn]}/(2×[CHA])
其中，在等式1中，
[Ag]、[13族金属]、[Zn]和[CHA]分别是半导体纳米颗粒中的银、13族金属、锌和硫属元素的摩尔量。
电荷平衡值可以大于或等于约0.9或者大于或等于约1。电荷平衡值可以小于或等于约1.3、小于或等于约1.2或者小于或等于约1.1。
13族金属可以包括铟、镓、铝或它们的组合。13族金属可以包括铟和镓。
硫属元素可以包括硫、硒或它们的组合。硫属元素可以包括硫，并且可以可选地进一步包括或可以不包括硒。
在半导体纳米颗粒中，锌与硫属元素或硫的摩尔比(例如，Zn:S)可以小于或等于约0.8:1、小于或等于约0.3:1、小于或等于约0.25:1或者小于或等于约0.19:1。在半导体纳米颗粒中，锌与硫属元素或硫的摩尔比可以大于或等于约0.01:1或者大于或等于约0.05:1。
在半导体纳米颗粒中，锌与银的摩尔比(Zn:Ag)可以大于或等于约0.3:1或者大于或等于约0.5:1且小于或等于约5:1、小于或等于约3.5:1或者小于或等于约2:1。
在半导体纳米颗粒中，硫与银、铟和镓的和的摩尔比[S:(Ag+In+Ga)]可以大于或等于1.3:1或者大于或等于1.35:1且小于或等于约2:1。
在半导体纳米颗粒中，铟和镓的和与银的摩尔比[(In+Ga):Ag]可以大于或等于约1.5:1或者大于或等于约1.8:1且小于或等于约7:1或者小于或等于约3.5:1。
在半导体纳米颗粒中，镓与铟和镓的和的摩尔比[Ga:(In+Ga)]可以小于或等于约0.99:1或者小于或等于约0.8:1。镓与铟和镓的和的摩尔比[Ga:(In+Ga)]可以大于或等于约0.65:1或者大于或等于约0.7:1。
在半导体纳米颗粒中，镓与硫的摩尔比可以小于或等于约0.5:1或者小于或等于约0.41:1。镓与硫的摩尔比可以大于或等于约0.1:1、大于或等于约0.3:1或者大于或等于约0.35:1。
半导体纳米颗粒可以不包括锂。半导体纳米颗粒可以不包括钠。半导体纳米颗粒可以不包括碱金属。半导体纳米颗粒可以包括铜或可以不包括铜。
半导体纳米颗粒可以被构造为发射第一光。半导体纳米颗粒或第一光可以具有大于或等于约5nm且小于或等于约70nm的半峰全宽。半导体纳米颗粒可以表现出大于或等于约50％的量子产率。
半导体纳米颗粒或第一光可以具有大于或等于约500nm至小于或等于约650nm的峰值发射波长。第一光可以是绿光。峰值发射波长可以大于或等于约505nm至小于或等于约580nm。
半导体纳米颗粒可以表现出大于或等于约60％的量子产率(例如，绝对量子产率，在下文中，“量子产率”)。量子产率可以大于或等于约62％、大于或等于约65％或者大于或等于约70％。量子产率可以是约80％至约100％。
半峰全宽(FWHM)可以小于或等于约45nm、小于或等于约40nm或者小于或等于约35nm。半峰全宽可以大于或等于约5nm、大于或等于约10nm、大于或等于约15nm或者大于或等于约25nm。
第一有机基团可以是取代或未取代的C1-500、C2-300、C3-100、C4-50或C5-10烃基，并且可选地，例如，在其骨架中，至少一个亚甲基可以被-CO-、-O-、-COO-、-S-、-SO-、-NHCO-或它们的组合代替。
第二有机基团可以是取代或未取代的C1-500、C2-300、C3-100、C4-50或C5-10烃基，并且可选地，例如，在其骨架中，至少一个亚甲基可以被-CO-、-O-、-COO-、-S-、-SO-、-NHCO-或它们的组合代替。
第一有机基团可以包括含碳-碳双键的部分。含碳-碳双键的部分可以包括(甲基)丙烯酸酯基团。第二有机基团可以包括烷氧基羰基部分。
第二有机配体可以不包含哌啶部分。
第二有机配体可以包括或可以不包括胺基。
半导体纳米颗粒可以不包括第二有机配体。在实施例中，半导体纳米颗粒可以包括第二有机配体，并且第二有机配体与第一有机配体之间的摩尔比可以是约1:1至约1:100、约1:2至约1:50或它们的组合。
第一有机配体可以以大于第二有机配体的量存在。
半导体纳米颗粒还可以包括氯。
第一有机配体可以包括C3至C500(例如，C4至C100、C4至C50或C5至C12)(甲基)丙烯酸羧基烷基酯。第一有机配体可以包括具有大于或等于约10g/mol、大于或等于约50g/mol、小于或等于约120g/mol且小于或等于大约800g/mol、小于或等于约500g/mol、小于或等于约400g/mol、小于或等于约300g/mol或者小于或等于大约250g/mol的分子量的小分子化合物(例如，非聚合物化合物)。
第二有机配体可以包括包含硫醇基的C3至C500(例如，C4至C100、C4至C50或C5至C12)羧酸烷基酯。
在墨组合物中，基于墨组合物的总重量，半导体纳米颗粒的量可以大于或等于约15wt％或者大于或等于约20wt％。在墨组合物中，基于墨组合物的总重量，半导体纳米颗粒的量可以小于或等于约50重量％。
在墨组合物中，单体可以包括由化学式1表示的化合物：
化学式1
在化学式1中，X是具有碳-碳双键的C2至C30有机基团，
L是单键、碳原子、取代或未取代的C1至C50亚烷基、取代或未取代的C2至C50亚烯基、取代或未取代的C3至C50(例如，C6至C30)亚环烷基、取代或未取代的C3至C50(例如，C6至C30)亚环烯基、取代或未取代的C6至C50亚芳基、取代或未取代的C3至C30亚杂芳基、具有至少一个氧化烯单元的基团[例如，(R-O)n，其中，R是取代或未取代的C1至C10亚烷基(诸如亚甲基、亚乙基、亚异丙基、亚丁基)，并且n大于或等于约1、大于或等于约3、大于或等于约5或者大于或等于约10且小于或等于约500、小于或等于约300、小于或等于约100、小于或等于约50、小于或等于约15或者更小]、磺酰基(-S(＝O)2-)、羰基(-C(＝O)-)、醚基(-O-)、硫化物基(-S-)、亚砜基(-S(＝O)-)、酯基(-C(＝O)O-)、酰胺基(-C(＝O)NR-)(其中，R是氢或者C1至C10的直链或支链烷基)、亚胺基(-NR-)(其中，R是氢或者C1至C10的直链或支链烷基)或者它们的组合，
Y是单键、取代或未取代的C1至C50亚烷基、取代或未取代的C2至C50亚烯基、磺酰基(-S(＝O)2-)、羰基(-C(＝O)-)、醚基(-O-)、硫化物基(-S-)、亚砜基(-S(＝O)-)、酯基(-C(＝O)O-)、酰胺基(-C(＝O)NR-)(其中，R是氢或者C1至C10的直链或支链烷基)、亚胺基(-NR-)(其中，R是氢或者C1至C10的直链或支链烷基)或者它们的组合，
n是大于1的整数，
k是1或更大的整数，
n和k的和是大于或等于约2(例如，大于或等于约3或者大于或等于约4且小于或等于约10或者小于或等于约5)的整数。
在化学式1中，n可以由Y的化合价确定，并且k可以由L的化合价确定。在化学式1中，X可以包括乙烯基、(甲基)丙烯酸酯基或它们的组合。
单体可以包括聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚丙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、取代或未取代的(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、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醛二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醛二(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(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、双酚A环氧丙烯酸酯、双酚A二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新环氧(甲基)丙烯酸酯、乙二醇单甲醚(甲基)丙烯酸酯、磷酸三(甲基)丙烯酰氧基乙酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二芳酰氧基烷烃或它们的组合。
在实施例中，单体可以包括可光聚合单体。单体可以包括取代或未取代的二(甲基)丙烯酸酯化合物、取代或未取代的三(甲基)丙烯酸酯化合物、取代或未取代的四(甲基)丙烯酸酯化合物、取代或未取代的五(甲基)丙烯酸酯化合物、取代或未取代的六(甲基)丙烯酸酯化合物或者它们的组合。
墨组合物还可以包括引发剂、金属氧化物(纳米)颗粒或它们的组合。
基于组合物的总重量，引发剂的量可以大于或等于约0.5重量％且小于或等于约10重量％。
基于组合物的总重量，金属氧化物颗粒的量可以大于或等于约0.5重量％且小于或等于约30重量％。
墨组合物可以被构造为聚合为呈膜的形式的复合物或复合物的图案，例如，具有小于或等于约15微米或10μm的厚度。
墨组合物可以被构造为通过聚合形成半导体纳米颗粒-聚合物复合物，在半导体纳米颗粒-聚合物复合物中，半导体纳米颗粒的量子产率可以大于或等于约60％。
墨组合物可以被构造为经由聚合形成复合物，并且可以表现出大于或等于约50％的量子效率保持，其中，量子效率保持由等式1定义：
等式1
量子效率保持(％)＝[在聚合之后的复合物的量子效率/(例如，在墨组合物中的)半导体纳米颗粒的量子效率]×100％。
复合物可以表现出大于或等于约85％、大于或等于约88％或者大于或等于约90％的蓝光吸光度，其中，蓝光吸光度根据等式2计算：
等式2
蓝光吸光度＝[(B-B')/B]×100％
其中，在等式2中，
B是提供到复合物的蓝光的量，并且
B'是通过复合物的蓝光的量。
复合物的蓝光吸光度可以例如以具有约7μm的厚度的膜的形式测量。
蓝光吸光度可以小于或等于约99.5％、小于或等于约99％、小于或等于约98％或者小于或等于约97％。
在实施例中，制备墨组合物的方法包括以下步骤：
将可聚合单体和具有(例如，包括)第一有机配体的半导体纳米颗粒混合，并且制备半导体纳米颗粒的步骤包括以下步骤：
将包含11-13-16族化合物的半导体纳米晶体颗粒与第一有机配体和锌盐化合物一起混合在有机溶剂中，以获得具有第一有机配体的半导体纳米颗粒。第一有机配体可以结合到半导体纳米颗粒的表面。
包含11-13-16族化合物的半导体纳米晶体颗粒可以包括锌盐处理的纳米晶体颗粒，可以通过在第一温度下在第一有机溶剂中使包含11-13-16族化合物的半导体纳米晶体颗粒与第一锌盐化合物(例如，在不存在第一有机配体的情况下)接触而获得锌盐处理的纳米晶体颗粒。
该方法还可以包括制备其中锌盐处理的纳米晶体颗粒分散在有机溶剂中的分散体。
在混合的步骤中，可以在半导体纳米颗粒的表面上发生配体交换反应。
该方法还可以包括在混合的步骤中(例如，向分散体)加入第二有机配体。可以在第二有机配体的存在下进行配体交换反应。
第一温度可以大于或等于约20℃且小于或等于约100℃、小于或等于约60℃或者小于或等于约50℃。
可以进行混合或配体交换反应大于或等于约100分钟且小于或等于约5天的时间。
可以在大于或等于约20℃且小于或等于约100℃、小于或等于约80℃、小于或等于约60℃、小于或等于约50℃或者小于或等于约40℃的温度下进行混合或配体交换反应。
锌盐化合物可以包括锌脂肪酸酯化合物、卤化锌或它们的组合。
在一方面，用于制备墨组合物的方法包括以下步骤：
将包括11-13-16族化合物的半导体纳米晶体颗粒、第一有机配体、锌盐化合物以及有机溶剂混合，以获得与第一有机配体接触的半导体纳米颗粒；以及
将可聚合单体和与第一有机配体接触的半导体纳米颗粒混合，以制备墨组合物，
其中，墨组合物包括：
半导体纳米颗粒和可聚合单体，其中，半导体纳米颗粒包括锌和11-13-16族化合物；以及
第一有机配体，包括由R1-COO-A表示的化合物或部分，其中，R1是第一有机基团，并且A是氢或连接到半导体纳米颗粒的表面的部分。
在实施例中，由墨组合物制备复合物(例如，半导体纳米颗粒-聚合物复合物)。
在一方面，半导体纳米颗粒-聚合物复合物包括可聚合单体的聚合产物和半导体纳米颗粒，
其中，半导体纳米颗粒包括：锌和包括银、13族金属和16族元素的11-13-16族化合物，其中，13族金属包括铟和镓，其中，第16族元素包括硫；以及
第一有机配体，包括由R1-COO-A表示的化合物或部分，其中，R1是第一有机基团，并且A是氢或连接到半导体纳米颗粒的表面的部分。
在实施例中，复合物包括(聚合物)基质和分散在基质中的半导体纳米颗粒。基质可以包括可聚合单体的聚合产物。基质或聚合产物可以包括交联聚合物。复合物还可以包括金属氧化物细颗粒(例如，纳米颗粒)。复合物可以呈图案化膜的形式。复合物可以是其中混合有发射第一光的第一半导体纳米颗粒和发射第二光的第二半导体纳米颗粒的片，其中，第一光和第二光不同。
基于复合物的总重量，复合物中的半导体纳米颗粒的量可以是约1重量百分比(wt％)至约50wt％、约10wt％至约30wt％或约15wt％至约20wt％或者它们的组合。
复合物的蓝光吸光度可以大于或等于约70％、大于或等于约80％、大于或等于约85％或者大于或等于约90％。复合物的蓝光吸光度可以是约70％至约100％、约80％至约98％、约95％至约99％、约96％至约98％或它们的组合。复合物可以具有大于或等于约85％的蓝光吸光度。
复合物或半导体纳米晶体颗粒可以表现出大于或等于约50％、大于或等于约55％、大于或等于约58％、大于或等于约60％、大于或等于约63％、大于或等于约65％、大于或等于约68％、大于或等于约69％、大于或等于约70％或者大于或等于约75％的发光效率或量子效率(QY)。
方面提供了一种颜色转换层(例如，颜色转换结构)，该颜色转换层包括包含上述半导体纳米颗粒的颜色转换区域。在实施例中，颜色转换面板可以包括包含颜色转换区域以及可选的限定颜色转换层的每个区域的分隔壁的颜色转换层(例如，颜色转换结构)。颜色转换区域可以包括与第一像素对应的第一区域。第一区域包括第一复合物，并且第一复合物可以包括基质和分散在基质中的半导体纳米颗粒，其中，第一区域被构造为发射第一光。
在实施例中，显示面板(或显示装置)包括光源和复合物。在实施例中，显示面板可以包括发光面板(或光源)和颜色转换面板以及可选的位于发光面板与颜色转换面板之间的光透射层。
发光面板(或光源)可以被构造为将入射光提供到颜色转换面板(或将入射光提供到颜色转换面板)。入射光可以包括蓝光以及可选的绿光。蓝光可以具有约440nm至约460nm或约450nm至约455nm的峰值发射波长。
光源可以包括有机发光二极管(OLED)、微型LED、迷你LED、包含纳米棒的LED或它们的组合。
在实施例中，电子装置(或显示装置)包括颜色转换面板或显示面板。
显示装置可以包括便携式终端装置、监视器、笔记本PC、电视、电子显示板或者用于汽车或车辆的电子部件。
根据实施例的墨组合物可以通过喷墨方法提供表现出改善的物理性质的纳米颗粒-复合物或纳米颗粒-复合物的图案。根据实施例，墨组合物可以表现出改善的工艺稳定性。
附图说明
通过参照附图进一步详细描述本公开的示例性实施例，本公开的以上和其它优点及特征将变得更加明显。
图1A是一个或更多个实施例的颜色转换面板的示意性剖视图。
图1B是根据一个或更多个实施例的包括颜色转换面板的电子装置(显示装置)的剖视图。
图2是示出了使用实施例的墨组合物的图案形成工艺(喷墨方法)的流程图。
图3A是示出了根据一个或更多个实施例的包括颜色转换面板的显示面板的示例的透视图。
图3B是根据一个或更多个实施例的显示装置的分解图。
图4是图3A的显示面板的剖视图。
图5A是示出了图3A的显示面板的像素布置的示例的平面图。
图5B、图5C、图5D和图5E是示出了根据一个或更多个实施例的发光器件的示例的剖视图。
图6是沿着线IV-IV截取的图5A的显示面板的剖视图。
图7是根据一个或更多个实施例的显示装置(例如，液晶显示装置)的示意性剖视图。
具体实施方式
参照下面进一步详细描述的示例性实施例并且结合附图，在下文中描述的技术的优点和特征以及实现它们的方法将变得明显。然而，发明可以以许多不同的形式实现，示例性实施例不应被解释为限于在此阐述的示例性实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是透彻的和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达发明的范围。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理解的定义。除非明确定义，否则常用字典中定义的术语可以不被理想化或夸张地解释。另外，除非明确相反地描述，否则词语“包括”以及诸如“包含”或“具有”的变型将被理解为暗示包括所陈述的元件但是不排除任何其它元件。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”和/或其变型时，说明存在所陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或添加一个或更多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
在附图中，为了清楚起见，夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中，同样的附图标记表示同样的元件。
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，它可以直接在所述另一元件上，或者也可以存在居间元件。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在居间元件。
将理解的是，虽然术语“第一”、“第二”和“第三”等可以在此用于描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件，区域、层和/或部分不应受到这些术语的限制。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，在不脱离在此教导的情况下，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。
在此所使用的术语仅用于描述具体实施例的目的，并且不旨在成为限制。如在此所使用的，除非上下文另有明确说明，否则单数形式“一”、“一个(种/者)”和“该(所述)”旨在包括包含“至少一个(种/者)”的复数形式。例如，措辞“半导体纳米颗粒”可以指单个半导体纳米颗粒或者可以指多个半导体纳米颗粒。因此，在权利要求中对“一个(种/者)”元件的提及之后对“该(所述)”元件的引用包括一个元件和多个元件。“至少一个(种/者)”不被解释为限于“一”或“一个(种/者)”。“或”意指“和/或”。如在此所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何组合和所有组合。
将理解的是，尽管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的限制。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，在不脱离给出的实施例的教导的情况下，下面讨论的第一元件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分可以被命名为第二元件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
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，将预期例如由制造技术和/或公差引起的图示的形状的变化。因此，在此描述的实施例不应被解释为限于如在此示出的区域的特定形状，而是包括例如由制造导致的形状的偏差。例如，示出或描述为平坦的区域通常可以具有粗糙和/或非线性的特征。此外，示出的锐角可以是圆形的。因此，附图中示出的区域在本质上是示意性的，并且它们的形状不旨在示出区域的精确形状并且不旨在限制给出的权利要求的范围。
如在此所使用的“约(大约)”或“近似”包括所陈述的值，并且意指在如由本领域普通技术人员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)而确定的特定值的可接受偏差范围内。例如，“约(大约)”可以意指在一个或更多个标准偏差内，或者在所陈述的值的±10％、±5％内。在此所公开的所有范围包括端点，并且端点彼此独立地组合(例如，“高达25wt％，或者更具体地，5wt％至20wt％”的范围包括端点和“5wt％至25wt％”的范围的所有中间值等)。
如在此所使用的，表述“不包括镉(或其它有害重金属)”可以指其中镉(或其它有害重金属)的浓度可以小于或等于约以重量计百万分之100份(100parts per million byweight，100ppmw)、小于或等于约50ppmw、小于或等于约10ppmw、小于或等于约1ppmw、小于或等于约0.1ppmw、小于或等于约0.01ppmw或者零的情况。在实施例中，可以基本上不存在一定量的镉(或其它有害重金属)，或者如果存在，镉(或其它有害重金属)的量可以小于或等于检测限度或者作为给定分析工具的杂质水平。
如在此所使用的，如果没有另外提供定义，则“取代的”指化合物的至少一个氢被取代基取代，该取代基选自于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、C7至C30芳基烷基、C6至C30芳氧基、C6至C30芳硫基、C1至C30烷氧基、C1至C30烷硫基、C1至C30杂烷基、C3至C30杂烷基芳基、C2至C30烷基杂芳基、C2至C30杂芳基烷基、C1至C30杂芳氧基、C1至C3杂芳硫基、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'均独立地是氢或C1至C6烷基)、叠氮基(-N3)、脒基(-C(＝NH)NH2)、肼基(-NHNH2)、腙基(＝N(NH2))、醛基(-C(＝O)H)、氨甲酰基(-C(O)NH2)、硫醇基(-SH)、酯基(-C(＝O)OR，其中，R是C1至C6烷基或C6至C12芳基)、羧酸基(-COOH)或其盐(-C(＝O)OM，其中，M是有机阳离子或无机阳离子)、磺酸基(-SO3H)或其盐(-SO3M，其中，M是有机阳离子或无机阳离子)、磷酸基(-PO3H2)或其盐(-PO3MH或-PO3M2，其中，M是有机阳离子或无机阳离子)或者它们的组合。
另外，如果没有另外提供定义，则“杂”意指包括选自于N、O、P、Si、S、Se、Ge和B中的1种至3种杂原子的情况。
另外，如在此所使用的术语“脂肪族烃基”指C1至C30直链或支链烷基、C2至C30直链或支链烯基或者C2至C30直链或支链炔基，并且如在此所使用的术语“芳香族有机基团”指C6至C30芳基或C2至C30杂芳基。
如在此所使用的，术语“(甲基)丙烯酸酯”指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。
如在此所使用的，术语“族”指元素周期表的族。
如在此所使用的，纳米颗粒指具有至少一个具有纳米级尺寸的区域或特征尺寸的结构。在实施例中，纳米颗粒或纳米结构的尺寸可以小于约500纳米(nm)、小于约300nm、小于约250nm、小于约150nm、小于约100nm、小于约50nm或小于约30nm，并且可以大于约0.1nm或约1nm。纳米颗粒或纳米结构可以具有任何形状，诸如纳米线、纳米棒、纳米管、具有两个或更多个臂的多臂型形状或纳米点，但是实施例不限于此。纳米颗粒或纳米结构可以是例如基本上结晶的、基本上单晶的、多晶的、非晶的或它们的组合。
量子点可以是例如可以表现出量子限制效应或激子限制效应的含半导体的纳米晶体颗粒，并且是一种类型的发光纳米结构(例如，能够通过能量激发来发射光)。在此，除非另有定义，否则“量子点”或纳米颗粒的形状不受限制。
如在此所使用的，术语“分散体”指其中分散相是固体并且连续介质包括与分散相不同的液体或固体的分散体。在实施例中，墨组合物可以呈分散体的形式。在此，“分散体”可以是其中分散相具有大于或等于约1nm(例如，大于或等于约2nm、大于或等于约3nm或者大于或等于约4nm)至几微米(μm)或更小(例如，小于或等于约2μm、小于或等于约1μm、小于或等于约900nm、小于或等于约800nm、小于或等于约700nm、小于或等于约600nm或者小于或等于约500nm)的尺寸的胶体分散体。
如在此所使用的，尺寸(大小、直径、厚度等)可以是针对单个实体的值或针对多个颗粒的平均值。如在此所使用的，术语“平均值”(例如，量子点的平均大小)可以是平均值或中值。在实施例中，平均值可以是“均”值。
如在此所使用的，术语“峰值发射波长”是光的给定发射光谱达到其最大值处的波长。
在实施例中，可以使用(例如，来自日立(Hitachi)或滨松(Hamamatsu)等的)市售设备并且参照由例如相应的设备制造商提供的说明书容易地且可再现地确定量子效率。量子效率(其可以与术语“量子产率”(QY)互换地使用)可以在溶液状态或固态下(在复合物中)测量。在实施例中，量子效率(或量子产率)是由纳米结构(或纳米结构的群(population))发射的光子与吸收的光子的比。在实施例中，量子效率可以通过任何合适的方法来测量。例如，可以有两种用于测量荧光量子产率或效率的方法：绝对方法和相对方法。通过绝对方法测量的量子效率可以被称为绝对量子效率。
在绝对方法中，可以通过例如通过积分球检测半导体纳米颗粒的荧光来获得量子产率。在相对方法中，可以通过将标准染料(标准样品)的荧光强度与半导体纳米颗粒的荧光强度进行比较来计算半导体纳米颗粒的量子产率。香豆素153、香豆素545、罗丹明101内盐、蒽和罗丹明6G可以根据它们的PL波长而被用作标准染料，但是实施例不限于此。
例如，可以通过由分光光度计(诸如荧光分光光度计等)获得的发光光谱(例如，光致发光(PL)光谱或电致发光(EL)光谱)来测量半峰全宽和峰值发射波长。
如在此所使用的，术语“第一吸收峰值波长”指主峰首次出现在紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱中的最低能量区域处的波长。
半导体纳米颗粒可以包括在各种电子装置中。半导体纳米颗粒的电性质和/或光学性质可以例如通过其元素组成、其尺寸、其形状或它们的组合来控制。在实施例中，半导体纳米颗粒可以包括半导体纳米晶体。诸如量子点的半导体纳米颗粒可以具有每单位体积相对大的表面积，并且因此可以表现出量子限制效应，表现出与具有相同组成的对应的体材料不同的物理性质和光学性质。因此，诸如量子点的半导体纳米颗粒可以被供应有来自激发源的能量(例如，入射光或电压)，以形成在弛豫时能够发射与其能带隙对应的能量的激发态。
半导体纳米颗粒也可以用在颜色转换面板(例如，光致发光滤色器等)中。包括含量子点的颜色转换面板或发光型滤色器的显示装置可以使用包括量子点作为发光材料的层，并且在装置的相对前部中包括包含量子点作为发光材料的层，以将从光源提供的入射光(例如，蓝光)转换为不同光谱的光(例如，绿光或红光)。在实施例中，“颜色转换面板”是包括颜色转换层或颜色转换结构的装置(例如，电子装置)。
在包括颜色转换面板的显示装置中，被用作发光材料的半导体纳米颗粒的性质(例如，光学性质、稳定性等)可以对装置的显示质量具有直接影响。可以期望包括在设置于装置的相对前部中的颜色转换面板中的发光材料不仅表现出相对高的发光效率，而且表现出相对于入射光的相对高的吸光度。当(例如，用于滤色器的)图案化膜用在显示装置中时，对入射光的相对低的吸光度可能是蓝光泄漏的直接原因，对装置的颜色再现性(例如，DCI匹配率)具有不利影响。在实施例中，吸收型滤色器的采用可以被认为是用于防止这种蓝光泄漏问题的措施。然而，不希望受任何理论的束缚，相信的是，半导体纳米颗粒的相对低的吸光度可能导致包括其的装置的亮度降低。
一些半导体纳米颗粒可以显示出适用于实际装置的性质(例如，光学性质和/或稳定性)，但是它们中的许多包括含镉化合物(例如，硫属化镉)。由于镉是最受限制的元素之一，并且可能引起严重的环境/健康问题，因此仍然期望开发无镉的环境友好的半导体纳米颗粒，并且在这方面已经进行了对含III-V族化合物的纳米晶体的大量深入研究。然而，仍然期望开发一种除了包括III-V族化合物(例如，基于磷化铟)的无镉半导体纳米颗粒之外还可以显示出更高的入射光吸光度和更窄的半峰全宽的无镉半导体纳米颗粒。
颜色转换面板(例如，自发光滤色器)可以使用包含量子点的组合物经由光刻工艺或喷墨印刷工艺来制造。光刻工艺或喷墨印刷工艺可以可再现地提供复杂的滤色器。光刻工艺可能需要针对每个(子)像素进行涂覆、曝光、显影和固化，这可能导致制造时间和制造成本的增加。在喷墨印刷工艺中，液体墨组合物可以通过喷墨头排出，然后沉积在预定位置中以产生呈期望图案的纳米颗粒-复合物。在喷墨印刷工艺中，可以同时提供各自表示不同颜色(诸如红色、绿色和蓝色)的像素，这在制造工艺、时间和成本方面可能是期望的。因此，期望开发一种能够制造复合物的墨组合物，该复合物具有增强的工艺稳定性并且可以表现出针对以上新组成的纳米颗粒的改善的发光性质。
根据实施例，墨组合物可以提供可以表现出改善的光转换效率与改善的产率和增加的工艺稳定性的半导体纳米颗粒-聚合物复合物(即，复合物)或半导体纳米颗粒-聚合物复合物的图案。
在实施例中，墨组合物包括半导体纳米颗粒和(可聚合)单体。半导体纳米颗粒包括锌以及包含银、13族金属和16族元素(即，硫属元素)的11-13-16族化合物。墨组合物或半导体纳米颗粒还可以包括包含由R1-COOA表示的化合物的第一有机配体，其中，R1是第一有机基团，并且A是氢或与半导体纳米颗粒的表面接触(例如，连接到半导体纳米颗粒的表面)的部分。
墨组合物或半导体纳米颗粒还可以包括与第一有机配体不同的第二有机配体。第二有机配体可以包括由R2-SA表示的化合物，其中，R2是第二有机基团，并且A是氢或连接到半导体纳米颗粒的表面的部分。
在实施例中，半导体纳米颗粒可以不包括镉。在实施例中，半导体纳米颗粒可以不包括汞、铅或它们的组合。
在实施例中，半导体纳米颗粒被构造为发射第一光。在实施例中，半导体纳米颗粒可以发射期望波长的光并且可以实现改善的光学性质(例如，窄的半峰全宽、增加的量子产率和/或相对高水平的蓝光吸光度)。实施例的半导体纳米颗粒可以例如用作用于颜色转换面板或颜色转换片的降频转换材料，并且可以表现出单位重量的半导体纳米颗粒的增加的吸收，因此包括该半导体纳米颗粒的装置(例如，面板或片)可以以降低的生产成本制造，并且可以提供改善的光转换性能。
在半导体纳米颗粒中，13族金属可以包括铟、镓、铝或它们的组合。13族金属可以包括铟和镓。硫属元素可以包括硫、硒或它们的组合。硫属元素可以包括硫。半导体纳米颗粒的表面可以包括镓和锌。
在一方面，墨组合物包括：
半导体纳米颗粒和可聚合单体，其中，半导体纳米颗粒包括锌以及包含银、13族金属和16族元素的11-13-16族化合物，其中，13族金属包括铟和镓，其中，16族元素包括硫；以及
第一有机配体，包括由R1-COO-A表示的化合物或部分，其中，R1是第一有机基团，并且A是氢或连接到半导体纳米颗粒的表面的部分。
半导体纳米颗粒可以具有由等式3定义的大于或等于约0.8至小于或等于约1.5的电荷平衡值：
等式3
电荷平衡值＝{[Ag]+3×([13族金属])+2×[Zn]}/(2×[CHA])
其中，在等式3中，[Ag]、[13族金属]、[Zn]和[CHA]分别是半导体纳米颗粒中的银、13族金属(例如，铟、镓或它们的组合)、锌和硫属元素(例如，硫、硒或它们的组合)的摩尔量。
13族金属可以包括铟和镓。硫属元素可以包括硫。在实施例中，电荷平衡值可以由等式3A表示：
等式3A
电荷平衡值＝{[Ag]+3×([In]+[Ga])+2×[Zn]}/(2×[S])
其中，在式3A中，[Ag]、[In]、[Ga]、[Zn]和[S]分别是半导体纳米颗粒中的银、铟、镓、锌和硫的摩尔量。
在实施例中，半导体纳米颗粒可以进一步包括或可以不包括铜。
在实施例中，电荷平衡值可以小于或等于约1.8、小于或等于约1.5、小于或等于约1.45、小于或等于约1.4、小于或等于约1.35、小于或等于约1.33、小于或等于约1.31、小于或等于约1.3、小于或等于约1.29、小于或等于约1.28、小于或等于约1.27、小于或等于约1.26、小于或等于约1.25、小于或等于约1.24、小于或等于约1.23、小于或等于约1.22、小于或等于约1.21、小于或等于约1.2、小于或等于约1.15、小于或等于约1.1或者小于或等于约1.05。
在实施例中，电荷平衡值可以大于或等于约0.81、大于或等于约0.85、大于或等于约0.9、大于或等于约0.95、大于或等于约0.97、大于或等于约0.99、大于或等于约1、大于或等于约1.01、大于或等于约1.02、大于或等于约1.03、大于或等于约1.04、大于或等于约1.05、大于或等于约1.06、大于或等于约1.07、大于或等于约1.08、大于或等于约1.09、大于或等于约1.1、大于或等于约1.11、大于或等于约1.12、大于或等于约1.13、大于或等于约1.14、大于或等于约1.15、大于或等于约1.16、大于或等于约1.17、大于或等于约1.18、大于或等于约1.19、大于或等于约1.2、大于或等于约1.21、大于或等于约1.22、大于或等于约1.23、大于或等于约1.24或者大于或等于约1.25。
在实施例的半导体纳米颗粒中，硫与银、铟和镓的和的摩尔比[S:(Ag+In+Ga)]可以大于或等于约0.65:1、大于或等于约0.68:1、大于或等于约0.7:1、大于或等于约0.75:1、大于或等于约0.8:1、大于或等于约0.85:1、大于或等于约0.9:1、大于或等于约0.95:1、大于或等于约1:1、大于或等于约1.1:1、大于或等于约1.2:1、大于或等于约1.3:1、大于或等于约1.35:1、大于或等于约1.36:1、大于或等于约1.38:1、大于或等于约1.4:1或者大于或等于约1.45:1。在实施例的半导体纳米颗粒中，硫与银、铟和镓的和的摩尔比[S:(Ag+In+Ga)]可以小于或等于约3:1、小于或等于约2.5:1、小于或等于约2:1、小于或等于约1.9:1、小于或等于约1.88:1、小于或等于约1.6:1、小于或等于约1.55:1、小于或等于约1.5:1、小于或等于约1.45:1、小于或等于约1.4:1、小于或等于约1.35:1、小于或等于约1.33:1、小于或等于约1.3:1、小于或等于约1.25:1、小于或等于约1.2:1、小于或等于约1.17:1、小于或等于约1.15:1、小于或等于约1.09:1、小于或等于约1.05:1或者小于或等于约1.02:1。
在实施例的半导体纳米颗粒中，铟和镓的和与银的摩尔比[(In+Ga):Ag]可以大于或等于约1.3:1、大于或等于约1.4:1、大于或等于约1.5:1、大于或等于约1.65:1、大于或等于约1.7:1、大于或等于约1.75:1、大于或等于约1.8:1、大于或等于约1.85:1、大于或等于约1.9:1、大于或等于约1.95:1、大于或等于约1.99:1、大于或等于约2:1、大于或等于约2.1:1、大于或等于约2.2:1、大于或等于约2.3:1或者大于或等于约2.35:1。铟和镓的和与银的摩尔比[(In+Ga):Ag]可以小于或等于约7:1、小于或等于约6.5:1、小于或等于约6.3:1、小于或等于约6:1、小于或等于约5.9:1、小于或等于约5.7:1、小于或等于约5.66:1、小于或等于约5.5:1、小于或等于约5.3:1、小于或等于约5.1:1、小于或等于约4.5:1、小于或等于约4:1、小于或等于约3.5:1、小于或等于约3.2:1、小于或等于约3:1、小于或等于约2.8:1、小于或等于约2.6:1或者小于或等于约2.4:1。
在实施例的半导体纳米颗粒中，镓与铟和镓的和的摩尔比[Ga:(In+Ga)]可以大于或等于约0.5:1、大于或等于约0.55:1、大于或等于约0.6:1、大于或等于约0.65:1、大于或等于约0.7:1、大于或等于约0.75:1、大于或等于约0.8:1或者大于或等于约0.85:1。镓与铟和镓的和的摩尔比[Ga:(In+Ga)]可以小于或等于约0.99:1、小于或等于约0.98:1、小于或等于约0.97:1、小于或等于约0.96:1、小于或等于约0.95:1、小于或等于约0.94:1、小于或等于约0.93:1、小于或等于约0.92:1、小于或等于约0.91:1、小于或等于约0.9:1或者小于或等于约0.83:1。
在实施例的半导体纳米颗粒中，镓与硫的摩尔比(Ga:S)可以大于或等于约0.1:1、大于或等于约0.15:1、大于或等于约0.2:1、大于或等于约0.25:1、大于或等于约0.3:1、大于或等于约0.31:1、大于或等于约0.32:1、大于或等于约0.33:1、大于或等于约0.34:1、大于或等于约0.35:1、大于或等于约0.38:1、大于或等于约0.4:1、大于或等于约0.47:1、大于或等于约0.5:1、大于或等于约0.53:1、大于或等于约0.55:1、大于或等于约0.56:1、大于或等于约0.58:1、大于或等于约0.6:1或者大于或等于约0.62:1。镓与硫的摩尔比(Ga:S)可以小于或等于约1:1、小于或等于约0.9:1、小于或等于约0.8:1、小于或等于约0.6:1、小于或等于约0.55:1、小于或等于约0.45:1、小于或等于约0.42:1、小于或等于约0.41:1或者小于或等于约0.4:1。
在实施例的半导体纳米颗粒中，银与硫的摩尔比(Ag:S)可以大于或等于约0.03:1、大于或等于约0.05:1、大于或等于约0.06:1、大于或等于约0.07:1、大于或等于约0.08:1、大于或等于约0.09:1、大于或等于约0.1:1、大于或等于约0.15:1、大于或等于约0.2:1、大于或等于约0.25:1、大于或等于约0.3:1、大于或等于约0.35:1、大于或等于约0.4:1或者大于或等于约0.45:1。银与硫的摩尔比(Ag:S)可以小于或等于约1:1、小于或等于约0.6:1、小于或等于约0.5:1、小于或等于约0.4:1、小于或等于约0.38:1、小于或等于约0.36:1、小于或等于约0.35:1、小于或等于约0.3:1、小于或等于约0.25:1、小于或等于约0.24:1或者小于或等于约0.23:1。
在实施例的半导体纳米颗粒中，铟与硫的摩尔比(In:S)可以大于或等于约0.01:1、大于或等于约0.05:1、大于或等于约0.08:1、大于或等于约0.09:1或者大于或等于约0.1:1。铟与硫的摩尔比(In:S)可以小于或等于约0.5:1、小于或等于约0.4:1、小于或等于约0.3:1、小于或等于约0.25:1、小于或等于约0.15:1、小于或等于约0.14:1、小于或等于约0.13:1或者小于或等于约0.12:1。
在实施例的半导体纳米颗粒中，银与铟的摩尔比(Ag:In)可以大于或等于约1.5:1、大于或等于约1.7:1、大于或等于约1.8:1、大于或等于约1.88:1或者大于或等于约2:1。银与铟的摩尔比(Ag:In)可以小于或等于约3.5:1、小于或等于约3:1、小于或等于约2.94:1、小于或等于约2:1、小于或等于约1.88:1或者小于或等于约1.8:1。
在实施例的半导体纳米颗粒中，锌与铟的摩尔比(Zn:In)可以大于或等于约0.1:1、大于或等于约0.3:1、大于或等于约0.5:1、大于或等于约0.7:1、大于或等于约0.75:1、大于或等于约0.78:1、大于或等于约0.9:1、大于或等于约1:1、大于或等于约1.2:1、大于或等于约1.4:1、大于或等于约1.6:1、大于或等于约1.7:1或者大于或等于约1.72:1。在实施例的半导体纳米颗粒中，锌与铟的摩尔比(Zn:In)可以小于或等于约3:1、小于或等于约2.5:1、小于或等于约2:1、小于或等于约1.9:1、小于或等于约1.85:1、小于或等于约1.7:1、小于或等于约1.75:1或者小于或等于约1.72:1。
在实施例中，半导体纳米颗粒可以不包括锂。在实施例中，半导体纳米颗粒可以不包括碱金属(诸如钠、钾等)。
在半导体纳米颗粒中，一定量的铟可以具有在径向方向上(例如，从其中心到其表面)变化(减小)的浓度梯度。在一个或更多个实施例的半导体纳米颗粒中，与半导体纳米颗粒的表面(例如，壳层或最外层)相邻(接近)的部分中的铟量(或浓度)可以小于半导体纳米颗粒的内部或核的铟量(或浓度)。在实施例中，与半导体纳米颗粒的表面(例如，壳层或最外层)接近(或相邻)的部分可以不包括铟。
在一方面，半导体纳米颗粒可以包括：半导体纳米晶体，包括11-13-16族化合物，其中，镓暴露于半导体纳米晶体的表面(例如，在半导体纳米晶体的表面上)；
锌，在半导体纳米晶体的表面上；以及
第一有机配体，与半导体纳米晶体的表面相邻或接触(例如，连接到或结合到半导体纳米晶体的表面)。
在实施例中，半导体纳米颗粒可以包括：第一半导体纳米晶体或包括第一半导体纳米晶体的核；以及(例如，设置在第一半导体纳米晶体上或围绕第一半导体纳米晶体的)第二半导体纳米晶体或包括第二半导体纳米晶体的壳。半导体纳米颗粒可以具有核-壳结构。第一半导体纳米晶体可以具有与第二半导体纳米晶体不同的组成。半导体纳米颗粒或壳还可以包括包含锌硫属化物的无机层(例如，包括第三半导体纳米晶体)例如作为其最外层。锌硫属化物可以包括：锌；以及硒、硫或它们的组合。锌硫属化物可以包括硫化锌、硒化锌、硫化锌硒化物或它们的组合。
第一半导体纳米晶体或核的尺寸(或平均尺寸，在下文中，可以简称为“尺寸”)可以大于或等于约0.5nm、大于或等于约1nm、大于或等于约1.5nm、大于或等于约1.7nm、大于或等于约1.9nm、大于或等于约2nm、大于或等于约2.1nm、大于或等于约2.3nm、大于或等于约2.5nm、大于或等于约2.7nm、大于或等于约2.9nm、大于或等于约3nm、大于或等于约3.1nm、大于或等于约3.3nm、大于或等于约3.5nm、大于或等于约3.7nm或者大于或等于约3.9nm。第一半导体纳米晶体或核的尺寸可以小于或等于约5nm、小于或等于约4.5nm、小于或等于约4nm、小于或等于约3.5nm、小于或等于约3nm、小于或等于约2.5nm、小于或等于约2nm或者小于或等于约1.5nm。
第二半导体纳米晶体或壳的厚度(或平均厚度，在下文中，简称为“厚度”)可以大于或等于约0.1nm、大于或等于约0.3nm、大于或等于约0.5nm、大于或等于约0.7nm、大于或等于约1nm、大于或等于约1.5nm、大于或等于约1.7nm、大于或等于约1.9nm、大于或等于约2nm、大于或等于约2.1nm、大于或等于约2.3nm、大于或等于约2.5nm、大于或等于约2.7nm、大于或等于约2.9nm、大于或等于约3nm、大于或等于约3.1nm、大于或等于约3.3nm、大于或等于约3.5nm、大于或等于约3.7nm或者大于或等于约3.9nm。第二半导体纳米晶体的厚度可以小于或等于约5nm、小于或等于约4.5nm、小于或等于约4nm、小于或等于约3.5nm、小于或等于约3nm、小于或等于约2.5nm、小于或等于约2nm或者小于或等于约1.5nm。
可以适当地选择无机层的厚度。无机层的厚度可以小于或等于约5nm、小于或等于约4nm、小于或等于约3.5nm、小于或等于约3nm、小于或等于约2.5nm、小于或等于约2nm、小于或等于约1.5nm、小于或等于约1nm或者小于或等于约0.8nm。无机层的厚度可以大于或等于约0.1nm、大于或等于约0.3nm、大于或等于约0.5nm或者大于或等于约0.7nm。无机层的厚度可以是约0.1nm至约5nm、约0.3nm至约4nm、约0.5nm至约3.5nm、约0.7nm至约3nm、约0.9nm至约2.5nm、约1nm至约2nm、约1.5nm至约1.7nm或它们的组合。
第一半导体纳米晶体可以包括银、13族金属(例如，铟、镓或它们的组合)和硫属元素(例如，硫和可选的硒)。第一半导体纳米晶体可以包括基于包括银(Ag)、铟、镓和硫的11-13-16族化合物的四元合金半导体材料。第一半导体纳米晶体或半导体纳米颗粒可以包括硫化银铟镓，例如，Ag(InxGa1-x)S2(x大于或等于0且小于或等于约1)。可以调整第一半导体纳米晶体中的组分之间的摩尔比，使得最终的半导体纳米颗粒可以具有期望的组成和光学性质(例如，最大发射波长)。
第二半导体纳米晶体可以包括13族金属(铟、镓或它们的组合)和硫属元素(硫和可选的硒)。第二半导体纳米晶体还可以包括银(Ag)。第二半导体纳米晶体可以包括银、镓和硫。第二半导体纳米晶体可以包括包含银、镓和硫的三元合金半导体材料。第二半导体纳米晶体可以具有与第一半导体纳米晶体的组成不同的组成。第二半导体纳米晶体可以包括13-16族化合物、11-13-16族化合物或它们的组合。13-16族化合物可以包括硫化镓、硒化镓、硫化铟、硒化铟、硫化铟镓、硒化铟镓、硒化铟镓硫化物或它们的组合。第二半导体纳米晶体的能带隙可以与第一半导体纳米晶体的能带隙不同。第二半导体纳米晶体可以覆盖第一半导体纳米晶体的至少一部分。第二半导体纳米晶体的能带隙可以大于第一半导体纳米晶体的能带隙。第二半导体纳米晶体的能带隙可以小于第一半导体纳米晶体的能带隙。可以调整第二半导体纳米晶体中的每种组分之间的摩尔比，使得最终的半导体纳米颗粒表现出期望的组成和光学性质。
第二半导体纳米晶体的能带隙可以小于第三半导体纳米晶体的能带隙。第二半导体纳米晶体可以设置在第一半导体纳米晶体与无机层之间。
当通过例如适当的分析手段(例如，X射线衍射分析、诸如高角环形暗场(HAADF)-扫描透射电子显微镜(STEM)分析的电子显微镜分析等)分析时，第二半导体纳米晶体或第一半导体纳米晶体可以是结晶的。在实施例中，当通过适当的分析手段分析时，第一半导体纳米晶体或第二半导体纳米晶体可以是例如非晶的。
半导体纳米颗粒的粒度(或平均粒度，在下文中，简称为“粒度”)可以大于或等于约1nm、大于或等于约1.5nm、大于或等于约2nm、大于或等于约2.5nm、大于或等于约3nm、大于或等于约3.5nm、大于或等于约4nm、大于或等于约4.5nm、大于或等于约5nm、大于或等于约5.5nm、大于或等于约6nm、大于或等于约6.5nm、大于或等于约7nm、大于或等于约7.5nm、大于或等于约8nm、大于或等于约8.5nm、大于或等于约9nm、大于或等于约9.5nm、大于或等于约10nm或者大于或等于约10.5nm。半导体纳米颗粒的粒度可以小于或等于约50nm、小于或等于约48nm、小于或等于约46nm、小于或等于约44nm、小于或等于约42nm、小于或等于约40nm、小于或等于约35nm、小于或等于约30nm、小于或等于约25nm、小于或等于约20nm、小于或等于约18nm、小于或等于约16nm、小于或等于约14nm、小于或等于约12nm、小于或等于约11nm、小于或等于约10nm、小于或等于约8nm、小于或等于约6nm或者小于或等于约4nm。如在此所使用的，半导体纳米颗粒的粒度可以是粒径。半导体纳米颗粒的粒度可以是通过涉及将给定颗粒的透射电子显微镜图像的二维区域转换为圆形的计算而获得的其等效直径。粒度可以是由半导体纳米颗粒的组成和峰值发射波长计算的值(例如，标称粒度)。
实施例的半导体纳米颗粒可以被构造为发射期望的光(例如，第一光)，同时表现出改善的性质。
发光光谱中的第一光的峰值发射波长或半导体纳米颗粒的峰值发射波长可以大于或等于约500nm、大于或等于约505nm、大于或等于约510nm、大于或等于约515nm、大于或等于约520nm、大于或等于约525nm、大于或等于约530nm、大于或等于约535nm、大于或等于约540nm、大于或等于约545nm、大于或等于约550nm、大于或等于约555nm、大于或等于约560nm、大于或等于约565nm、大于或等于约570nm、大于或等于约575nm、大于或等于约580nm、大于或等于约585nm、大于或等于约590nm或者大于或等于约600nm。半导体纳米颗粒的第一光的峰值发射波长可以小于或等于约650nm、小于或等于约620nm、小于或等于约600nm、小于或等于约595nm、小于或等于约590nm、小于或等于约580nm、小于或等于约575nm、小于或等于约570nm、小于或等于约565nm、小于或等于约560nm、小于或等于约555nm、小于或等于约550nm、小于或等于约545nm、小于或等于约540nm、小于或等于约535nm、小于或等于约530nm、小于或等于约525nm、小于或等于约520nm或者小于或等于约515nm。
发光光谱中的第一光的峰的半峰全宽(FWHM)或半导体纳米颗粒的峰的FWHM可以大于或等于约5nm、大于或等于约10nm、大于或等于约15nm、大于或等于约20nm、大于或等于约25nm或者大于或等于约30nm。半峰全宽可以小于或等于约70nm、小于或等于约65nm、小于或等于约60nm、小于或等于约55nm、小于或等于约50nm、小于或等于约45nm、小于或等于约40nm、小于或等于约38nm、小于或等于约36nm、小于或等于约35nm、小于或等于约34nm、小于或等于约33nm、小于或等于约32nm、小于或等于约31nm、小于或等于约30nm、小于或等于约29nm、小于或等于约28nm、小于或等于约27nm、小于或等于约26nm或者小于或等于约25nm。
半导体纳米颗粒可以表现出大于或等于约50％的量子产率。量子产率可以是绝对量子产率。量子产率可以大于或等于约55％、大于或等于约60％、大于或等于约65％、大于或等于约70％、大于或等于约75％、大于或等于约80％、大于或等于约85％、大于或等于约90％或者大于或等于约95％。量子产率可以小于或等于约100％、小于或等于约99.5％、小于或等于约99％、小于或等于约98％或者小于或等于约97％。
第一光可以包括带边发射。
在实施例中，制备半导体纳米颗粒的方法包括以下步骤：获得包括银、13族金属和硫属元素的半导体纳米晶体(例如，第一半导体纳米晶体)；制备包括第一前驱体、有机配体和有机溶剂的反应介质；以及将反应介质加热至预定温度；
将第一半导体纳米晶体和第二前驱体加入到反应介质以获得反应混合物，其中，第一前驱体和第二前驱体中的一个是镓前驱体，并且另一个是硫前驱体；以及将反应介质加热至反应温度并且反应第一反应时间以形成半导体纳米颗粒，其中，预定温度大于或等于约120℃(例如，大于或等于约180℃)至小于或等于约280℃，并且反应温度大于或等于约180℃(或者大于或等于约190℃或者大于或等于约240℃)至小于或等于约380℃。可以控制第一反应时间以获得如在此针对半导体纳米颗粒所描述的电荷平衡值。预定温度和反应温度可以不同。反应温度可以高于预定温度。反应温度可以低于预定温度。
在实施例中，第一前驱体可以是镓前驱体，第二前驱体可以是硫前驱体。在实施例中，第一前驱体可以是硫前驱体，第二前驱体可以是镓前驱体。根据一个或更多个实施例的方法，可以有效地抑制镓前驱体的氧化。
在实施例中，该方法还可以包括以下步骤：在有机溶剂中制备包括有机配体和锌前驱体的附加反应介质；将附加反应介质加热至反应温度；加入上面形成的半导体纳米颗粒和硫属元素前驱体以进行另一反应并且在半导体纳米颗粒上提供包括锌硫属化物的外层。硫属元素前驱体可以包括硫前驱体、硒前驱体或它们的组合。针对另一反应的温度的细节如在此针对反应温度所描述的。
关于第一半导体纳米晶体的详细描述如在此所描述的。第一半导体纳米晶体可以包括银(Ag)、铟、镓和硫。制备第一半导体纳米晶体的方法没有特别限制，并且可以适当地选择。在实施例中，第一半导体纳米晶体可以通过使取决于组成的期望前驱体(诸如银前驱体、铟前驱体、镓前驱体和硫前驱体)在包括有机配体和有机溶剂的溶液中在预定反应温度(例如，约20℃至约300℃、约80℃至约295℃、约120℃至约290℃或约200℃至约280℃)下反应并且将其分离来获得。对于分离和回收，可以参照在此描述的方法。
在制备第一半导体纳米晶体的步骤中，可以控制前驱体之间的摩尔比以获得第一半导体纳米晶体的期望组成。在实施例中，银(Ag)前驱体的量可以是每一摩尔铟大于或等于约0.1摩尔、大于或等于约0.3摩尔、大于或等于约0.5摩尔、大于或等于约0.7摩尔、大于或等于约1摩尔、大于或等于约1.5摩尔、大于或等于约2摩尔或者大于或等于约2.5摩尔。在实施例中，银(Ag)前驱体的量可以是每一摩尔铟小于或等于约10摩尔、小于或等于约8摩尔、小于或等于约6摩尔、小于或等于约4摩尔、小于或等于约2摩尔、小于或等于约1.2摩尔、小于或等于约1摩尔或者小于或等于约0.5摩尔。
在实施例中，镓前驱体的量可以是每一摩尔铟大于或等于约0.5摩尔、大于或等于约1摩尔、大于或等于约1.5摩尔、大于或等于约2摩尔或者大于或等于约2.5摩尔。在实施例中，镓前驱体的量可以是每一摩尔铟小于或等于约15摩尔、小于或等于约12摩尔、小于或等于约10摩尔、小于或等于约8摩尔、小于或等于约5摩尔或者小于或等于约3摩尔。
在实施例中，硫前驱体的量可以是每一摩尔铟大于或等于约0.5摩尔、大于或等于约1摩尔、大于或等于约1.5摩尔、大于或等于约2摩尔、大于或等于约2.5摩尔、大于或等于约3摩尔、大于或等于约3.5摩尔、大于或等于约4摩尔或者大于或等于约4.5摩尔。在实施例中，硫前驱体的量可以是每一摩尔铟小于或等于约20摩尔、小于或等于约15摩尔、小于或等于约10摩尔、小于或等于约8摩尔、小于或等于约6摩尔、小于或等于约4摩尔或者小于或等于约2摩尔。
预定温度与反应温度之间的差可以大于或等于约10℃、大于或等于约20℃、大于或等于约30℃、大于或等于约40℃、大于或等于约50℃、大于或等于约60℃、大于或等于约70℃、大于或等于约80℃、大于或等于约90℃或者大于或等于约100℃。预定温度与反应温度之间的差可以小于或等于约200℃、小于或等于约190℃、小于或等于约180℃、小于或等于约170℃、小于或等于约160℃、小于或等于约150℃、小于或等于约140℃、小于或等于约130℃、小于或等于约120℃、小于或等于约110℃、小于或等于约100℃、小于或等于约90℃、小于或等于约80℃、小于或等于约70℃、小于或等于约60℃、小于或等于约50℃、小于或等于约40℃、小于或等于约30℃或者小于或等于约20℃。
预定温度可以大于或等于约120℃、大于或等于约200℃、大于或等于约210℃、大于或等于约220℃、大于或等于约230℃、大于或等于约240℃或者大于或等于约250℃。预定温度可以小于或等于约280℃、小于或等于约275℃、小于或等于约270℃、小于或等于约265℃、小于或等于约260℃、小于或等于约255℃、小于或等于约250℃、小于或等于约240℃、小于或等于约230℃、小于或等于约220℃、小于或等于约210℃、小于或等于约200℃、小于或等于约190℃、小于或等于约180℃、小于或等于约170℃、小于或等于约160℃或者小于或等于约150℃。
反应温度可以大于或等于约240℃、大于或等于约245℃、大于或等于约250℃、大于或等于约255℃、大于或等于约260℃、大于或等于约265℃、大于或等于约270℃、大于或等于约275℃、大于或等于约280℃、大于或等于约285℃、大于或等于约290℃、大于或等于约295℃、大于或等于约300℃、大于或等于约305℃、大于或等于约310℃、大于或等于约315℃、大于或等于约320℃、大于或等于约330℃、大于或等于约335℃、大于或等于约340℃或者大于或等于约345℃。反应温度可以小于或等于约380℃、小于或等于约375℃、小于或等于约370℃、小于或等于约365℃、小于或等于约360℃、小于或等于约355℃、小于或等于约350℃、小于或等于约340℃、小于或等于约330℃、小于或等于约320℃、小于或等于约310℃、小于或等于约300℃、小于或等于约290℃、小于或等于约280℃、小于或等于约270℃、小于或等于约260℃或者小于或等于约250℃。
可以控制第一反应时间以获得半导体纳米颗粒的电荷平衡值。本发明人已经发现，通过控制上述反应中的预定温度和反应温度以及第一反应时间，可以在半导体纳米晶体颗粒的形成期间有效地抑制副反应产物(例如，氧化镓)的产生，并且由此最终的半导体纳米颗粒可以具有在此所描述的电荷平衡值(可选地与在此所描述的每种组分之间的摩尔比一起)，这可以有助于实现在此所描述的半导体纳米颗粒的性质。
在实施例中，第一反应时间可以是约1分钟至约200分钟、约10分钟至约3小时、约20分钟至约150分钟或约30分钟至约100分钟。考虑到前驱体的类型、反应温度、最终颗粒的期望组成等，可以选择第一反应时间。在实施例中，反应温度可以在相对高的温度范围内(例如，大于或等于约280℃、约285℃至约340℃或约290℃至约330℃)，并且第一反应时间可以大于或等于约1分钟、大于或等于约5分钟、大于或等于约10分钟、大于或等于约15分钟、大于或等于约20分钟或者大于或等于约25分钟至小于或等于约2小时、小于或等于约90分钟、小于或等于约80分钟、小于或等于约70分钟、小于或等于约60分钟、小于或等于约50分钟、小于或等于约45分钟、小于或等于约40分钟、小于或等于约35分钟、小于或等于约25分钟、小于或等于约20分钟、小于或等于约15分钟或者小于或等于约12分钟。在实施例中，反应温度可以在相对低的温度范围内(例如，小于约290℃、小于或等于约280℃、小于或等于约270℃、小于或等于约260℃、小于或等于约250℃、小于或等于约240℃、小于或等于约230℃、小于或等于约220℃或者小于或等于约210℃)，并且第一反应时间可以大于或等于约30分钟、大于或等于约35分钟、大于或等于约40分钟、大于或等于约45分钟、大于或等于约50分钟、大于或等于约55分钟、大于或等于约60分钟、大于或等于约65分钟、大于或等于约70分钟、大于或等于约75分钟或者大于或等于约80分钟。
银前驱体的类型没有特别限制，并且可以适当地选择。银前驱体可以包括银粉末、烷基化银化合物、醇银、羧酸银、乙酰丙酮银、硝酸银、硫酸银、卤化银、氰化银、氢氧化银、氧化银、过氧化银、碳酸银或它们的组合。银前驱体可以包括硝酸银、乙酸银、乙酰丙酮银、氯化银、溴化银、碘化银或它们的组合。
铟前驱体的类型没有特别限制，并且可以适当地选择。铟前驱体可以包括铟粉末、烷基化铟化合物、烷氧化铟、羧酸铟、硝酸铟、高氯酸铟、硫酸铟、乙酰丙酮铟、卤化铟、氰化铟、氢氧化铟、氧化铟、过氧化铟、碳酸铟、乙酸铟或它们的组合。铟前驱体可以包括羧酸铟(诸如油酸铟和肉豆蔻酸铟)、乙酸铟、氢氧化铟、氯化铟、溴化铟、碘化铟或它们的组合。
镓前驱体的类型没有特别限制，并且可以适当地选择。镓前驱体可以包括镓粉末、烷基化镓化合物、烷氧化镓、羧酸镓、硝酸镓、高氯酸镓、硫酸镓、乙酰丙酮镓、卤化镓、氰化镓、氢氧化镓、氧化镓、过氧化镓、碳酸镓或它们的组合。镓前驱体可以包括氯化镓、碘化镓、溴化镓、乙酸镓、乙酰丙酮镓、油酸镓、棕榈酸镓、硬脂酸镓、肉豆蔻酸镓、氢氧化镓或它们的组合。
硫前驱体的类型没有特别限制，并且可以适当地选择。硫前驱体可以是有机溶剂分散体或者硫和有机溶剂的反应产物，例如，十八烯硫化物(S-ODE)、三辛基膦-硫化物(S-TOP)、三丁基膦-硫化物(S-TBP)、三苯基膦-硫化物(S-TPP)、三辛胺-硫化物(S-TOA)、双(三甲基甲硅烷基烷基)硫化物、双(三甲基甲硅烷基)硫化物、巯基丙基硅烷、硫化铵、硫化钠、C1-C30硫醇化合物(例如，α-甲苯硫醇、辛烷硫醇、十二烷硫醇、十八烯硫醇等)、异硫氰酸酯化合物(例如，异硫氰酸环己酯等)、亚烷基三硫代碳酸酯(例如，亚乙基三硫代碳酸酯等)、烯丙基硫醇、硫脲化合物(例如，具有C1至C40烷基的(二)烷基硫脲，例如，甲基硫脲、二甲基硫脲、乙基硫脲、二乙基硫脲、乙基甲基硫脲、二丙基硫脲等；或者诸如苯基硫脲的芳基硫脲)或它们的组合。
硒前驱体(如果存在的话)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)或它们的组合。
锌前驱体的类型没有特别限制，并且可以适当地选择。在实施例中，锌前驱体可以包括Zn金属粉末、烷基化Zn化合物、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。锌前驱体可以是二甲基锌、二乙基锌、乙酸锌、乙酰丙酮锌、碘化锌、溴化锌、氯化锌、氟化锌、碳酸锌、氰化锌、硝酸锌、氧化锌、过氧化锌、高氯酸锌、硫酸锌或它们的组合。
有机配体可以包括RCOOH、RNH2、R2NH、R3N、RSH、RH2PO、R2HPO、R3PO、RH2P、R2HP、R3P、ROH、RCOOR'、RPO(OH)2、RHPOOH、R2POOH(其中，R和R'均独立地是取代或未取代的C1至C40(或C3至C24)脂肪族烃(例如，烷基、烯基或炔基)或者取代或未取代的C6至C40(或C6至C24)芳香族烃(例如，C6至C20芳基)或者它们的组合)。有机配体可以结合(例如，连接)到半导体纳米颗粒的表面。在一方面，有机配体可以与半导体纳米颗粒的表面接触或相邻。有机配体的非限制性示例可以包括：甲硫醇、乙硫醇、丙硫醇、丁硫醇、戊硫醇、己硫醇、庚硫醇、辛硫醇、壬硫醇、癸硫醇、十二硫醇、十六硫醇、十八硫醇、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、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、苯甲酸；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化合物；C5至C20烷基次膦酸或C5至C20烷基膦酸(诸如膦酸、己次膦酸、辛次膦酸、十二次膦酸、十四次膦酸、十六次膦酸和十八次膦酸等)，但是实施例不限于此。可以单独使用有机配体或者作为两种或多种的混合物使用有机配体。
有机溶剂可以包括：胺溶剂(例如，脂肪族胺，例如具有C1至C50脂肪族胺)；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、十八烯或角鲨烯；C6至C30芳香族烃，诸如苯基十二烷、苯基十四烷、苯基十六烷等；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，诸如三辛基氧化膦等；C12至C22芳香族醚，诸如苯基醚或苄基醚等；或者它们的组合。胺溶剂可以是具有一个或更多个(例如，两个或三个)C1-C50、C2-C45、C3-C40、C4-C35、C5-C30、C6-C25、C7-C20、C8-C15或C6-C22脂肪族烃基(烷基、烯基或炔基)的化合物。在实施例中，胺溶剂可以是：C6-C22伯胺，诸如十六烷基胺和油胺；C6-C22仲胺，诸如二辛胺等；C6-C22叔胺，诸如三辛胺等；或者它们的组合。
反应介质中的有机配体和前驱体的量可以考虑到溶剂的类型、有机配体和每种前驱体的类型以及期望颗粒的尺寸和组成来适当地选择。考虑到最终半导体纳米颗粒中的期望摩尔比、前驱体之间的反应性等，可以改变前驱体之间的摩尔比。在实施例中，加入前驱体中的每种的方式没有特别限制。在实施例中，可以一次加入总量的前驱体。在实施例中，可以将前驱体的总量划分开并且加入为大于或等于约2个等分试样且小于或等于约10个等分试样。前驱体可以同时或以预定次序顺序地加入。反应可以在惰性气体气氛中、在空气中或在真空状态下进行，但是实施例不限于此。
在实施例中，在反应完成之后，可以将非溶剂加入到最终的反应溶液，以(例如，用配位有机配体)促进所合成的半导体纳米颗粒的分离(例如，沉淀)。非溶剂可以是与反应中使用的溶剂混溶但不能分散半导体纳米颗粒的极性溶剂。非溶剂可以根据反应中使用的溶剂来选择，并且可以是例如丙酮、乙醇、丁醇、异丙醇、乙二醇、水、四氢呋喃(THF)、二甲基亚砜(DMSO)、二乙醚、甲醛、乙醛、具有与上述溶剂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、层析或蒸馏进行分离。根据需要，可以通过加入洗涤溶剂来洗涤分离的半导体纳米颗粒。洗涤溶剂没有特别限制，可以使用具有与有机溶剂或配体的溶解度参数相似的溶解度参数的溶剂。非溶剂或洗涤溶剂可以是：醇；烷烃溶剂，诸如己烷、庚烷、辛烷等；芳香族溶剂，诸如氯仿；甲苯、苯等；或者它们的组合，但是实施例不限于此。
由此制备的半导体纳米颗粒可以分散在分散溶剂中。由此制备的半导体纳米颗粒可以形成有机溶剂分散体。有机溶剂分散体可以不包括水和/或与水混溶的有机溶剂。可以适当地选择分散溶剂。分散溶剂可以包括上述有机溶剂。分散溶剂可以包括取代或未取代的C1至C40脂肪族烃、取代或未取代的C6至C40芳香族烃或者它们的组合。
由此制备的半导体纳米颗粒的形状没有特别限制，并且可以包括例如球形、多面体、角锥形、多臂形、立方体、纳米管、纳米线、纳米纤维、纳米片或它们的组合，但是实施例不限于此。
实施例的半导体纳米颗粒可以包括在半导体纳米颗粒的表面上的有机配体和/或有机溶剂。有机配体和/或有机溶剂可以结合到一个或更多个实施例的半导体纳米颗粒的表面。
在实施例中，墨组合物或半导体纳米颗粒包括第一有机配体和可选的第二有机配体。第一有机配体和第二有机配体可以结合(例如，连接)到半导体纳米颗粒的表面。在一方面，第一有机配体和/或第二有机配体可以与半导体纳米颗粒的表面接触或相邻。
实施例的半导体纳米颗粒可以表现出如在此所描述的发光性质。然而，本发明人已经发现，当实施例的半导体纳米颗粒与组分(例如，可聚合单体)混合以形成用于喷墨印刷的墨组合物时或当制成复合物时，发光性质可能显著地劣化。在例如包括诸如微型LED的光源的显示装置(例如，电视机、手表装置、VR/AR装置)中可以需要增加的光转换效率(或发光效率)。令人惊讶的是，本发明人已经发现，通过与如在此所描述的半导体纳米颗粒一起采用配体，可以改善复合物中的上述半导体纳米颗粒的发光性质。
在实施例中，墨组合物可以包括在此所描述的半导体纳米颗粒与在此所描述的配体或它们的组合(例如，根据选择，第一有机配体和第二有机配体)一起。配体可以与半导体纳米颗粒的表面相邻或接触(例如，结合到或连接到半导体纳米颗粒的表面)。实施例的墨组合物可以制造具有改善的稳定性的图案，并且由此制造的复合物可以表现出期望的发光性质。
第一有机配体可以包括由R1-COO-A表示的化合物，其中，R1是第一有机基团，并且A是氢或结合到半导体纳米颗粒的表面的部分。第一有机配体可以包括至少一种化合物或至少两种化合物。第一有机基团可以包括取代或未取代的C1-500、C2-300、C3-100、C4-50或C5-10烃基。在烃基中，骨架或主链中的至少一个亚甲基可以被-CO-、-O-、-COO-、-S-、-SO-、-NHCO-或它们的组合代替。
第一有机配体可以包括由R1-COOH表示的羧酸化合物或由其衍生的部分(例如，羧酸根基团)。第一有机基团可以包括含碳-碳双键的部分。含碳-碳双键的部分可以包括(甲基)丙烯酸酯基团。第一有机基团或第一有机配体可以包括或可以不包括哌啶部分、胺部分(例如，-NR-，R是氢或C1至C10烃基)、酰胺部分或它们的组合。
第一有机基团或R1可以包括由E1-L-*表示的部分，其中，E1可以是氢、取代或未取代的C1至C10烷基、取代或未取代的C2至C10烯基、(甲基)丙烯酸酯基或者它们的组合，并且L可以是直连键(例如，单键)、取代或未取代的C1至C50烃基(例如，亚烷基、亚烯基或亚炔基)、[R3-O]n(R3是亚乙基、亚丙基、亚异丙基或它们的组合，n是1至140、2至10、3至7或4至6)、-CO-、-O-、-SO-、-COO-、-S-、-NHCO-或它们的组合，并且*是连接到相邻原子(例如，羰基碳)的部分。L可以是通过将取代或未取代的C1至C50亚烷基、[R3-O]n(R3是亚乙基、亚丙基、亚异丙基或它们的组合，n是1至140、2至10、3至7或4至6)、-CO-、-O-、-SO-、-COO-、-S-和-NHCO-中的至少两个组合而形成的部分。
第一有机配体可以包括：由化学式2-1或化学式2-2表示的羧酸化合物；或者衍生自羧酸化合物的基团或部分(例如，由化学式2-3表示或由化学式2-4表示)：
化学式2-1
化学式2-2
化学式2-3
化学式2-4
其中，在独立地每个化学式2-1、化学式2-2、化学式2-3、化学式2-4中，R相同或不同，并且独立地是氢或C1至C10烷基(例如，甲基)，
E是氢或者取代或未取代的C1至C10或C6至C8(例如，脂肪族或芳香族)烃基(例如，诸如甲基的烷基、烯基或炔基)，
L是直连键、取代或未取代的C1至C50烃基(例如，亚烷基、亚烯基或亚炔基)、[R3-O]n(R3是亚乙基、亚丙基、亚异丙基或它们的组合，n是1至140、2至10、3至7或4至6)、-CO-、-O-、-SO-、-COO-、-S-、-NHCO-或它们的组合(例如，通过组合上述基团中的至少两个形成的部分)，
A是直连键、取代或未取代的C1至C50烃基(例如，亚烷基、亚烯基或亚炔基)、[R3-O]n(R3是亚乙基、亚丙基、亚异丙基或它们的组合，n是1至140、2至10、3至7或4至6)、-CO-、-O-、-SO-、-COO-、-S-、-NHCO-或它们的组合(例如，通过组合上述基团中的至少两个形成的部分)，并且
*是连接到半导体纳米颗粒的部分。
在化合物中，COOH基团可以转化为COO-(例如，羧酸根)，以使配体结合到半导体纳米颗粒的表面。
在L或A的定义中，烃基中的至少一个亚甲基可以被CO、O、SO、COO、S、NHCO或它们的组合代替(例如，通过组合上述基团中的至少两个形成的部分)。
第一有机配体可以包括由下面的式中的任何一个表示的化合物或由其衍生的部分(例如，羧酸酯部分)：
其中，n1是1至100、3至80、5至70、7至60、9至50、10至45或15至35的整数，并且n2是1至20、2至15或3至10的整数。
墨组合物或半导体纳米颗粒还可以包括与第一有机配体不同的第二有机配体。第二有机配体可以结合到半导体纳米颗粒的表面。第二有机配体可以包括由R2-SA表示的化合物，其中，R2是第二有机基团，并且A是氢或连接到半导体纳米颗粒的表面的部分。
令人惊讶的是，本发明人已经发现，通过在如在此所描述的墨组合物中包括第一有机配体和可选的第二有机配体(例如，并且结合到半导体纳米颗粒的表面)，可以显著地抑制在形成复合物的工艺期间可能另外发生的半导体纳米颗粒的性质(例如，发光效率)的劣化。
在实施例中，有机配体可以结合到半导体纳米颗粒的表面，由此在非溶剂或溶剂中将包括结合的有机配体的半导体纳米颗粒搅拌预定时间(例如，30分钟至3小时、1小时至2小时或它们的组合)之后，有机配体可以不与半导体纳米颗粒分离。
不希望受任何理论束缚，相信的是，通过与存在于半导体纳米颗粒的表面上的金属(例如，镓、锌或它们的组合)组合，第一有机配体的羧基(或者如果存在的话，第二有机配体的硫醇基)可以以羧酸盐或硫醇盐的形式使半导体纳米颗粒的表面钝化。
第二有机基团可以是取代或未取代的C1-500、C2-300、C3-100、C4-50或C5-10烃基，并且可选地，例如，在其骨架中，至少一个亚甲基可以被-CO-、-O-、-COO-、-S-、-SO-、-NHCO-或它们的组合代替。
第二有机配体可以包括由R1-SH表示的硫醇化合物或由其衍生的部分(例如，硫醇盐基团)。第二有机基团还可以包括烷氧基羰基部分。第二有机基团或第二有机配体可以包括或可以不包括哌啶部分、胺部分(例如，-NR-，R是氢或C1至C10烃基(诸如烷基))、酰胺部分或它们的组合。
第二有机基团或R2可以包括由E2-L-*表示的部分，其中，E2可以是氢、取代或未取代的C1至C10烷基、取代或未取代的C1至C10烷氧基或者它们的组合，并且L可以是直连键、取代或未取代的C1至C50烃基(例如，亚烷基、亚烯基或亚炔基)、[R3-O]n(R3是亚乙基、亚丙基、亚异丙基或它们的组合，n是1至140)、-CO-、-O-、-SO-、-COO-、-S-、-NHCO-或它们的组合，并且*是连接到相邻原子(例如，硫)的部分。L可以是通过将取代或未取代的C1至C50亚烷基、[R3-O]n(R3是亚乙基、亚丙基、亚异丙基或它们的组合，n是1至140)、-CO-、-O-、-SO-、-COO-、-S-和-NHCO-中的至少两个组合而形成的部分。
第二有机配体可以包括由化学式3表示的化合物：
化学式3
E2-M-A-SH
其中，E2是氢、取代或未取代的C1至C10烷基(例如，甲基)或者取代或未取代的C1至C10烷氧基(例如，甲氧基)，
M是直连键、取代或未取代的C1至C50烃基(例如，亚烷基、亚烯基或亚炔基)、[R3-O]n(R3是亚乙基、亚丙基、亚异丙基或它们的组合，n是1至140)、-CO-、-O-、-SO-、-COO-、-S-、-NHCO-或它们的组合(例如，通过组合上述基团中的至少两个形成的部分)，并且
A是直连键、取代或未取代的C1至C50烃基(例如，亚烷基、亚烯基或亚炔基)、[R3-O]n(R3是亚乙基、亚丙基、亚异丙基或它们的组合，n是1至140)、-CO-、-O-、-SO-、-COO-、-S-、-NHCO-或它们的组合(例如，通过组合上述基团中的至少两个形成的部分)。
在实施例的化合物中，SH基团可以转化为S-(例如，硫醇盐)，以使配体结合到半导体纳米颗粒的表面。
在M或A的定义中，烃基中的至少一个亚甲基可以被CO、O、SO、COO、S、NHCO或它们的组合(例如，通过组合上述基团中的至少两个形成的部分)代替。
第二有机配体可以包括由化学式3-1表示的化合物或由其衍生的部分：
式3-1
其中，R是取代或未取代的C1至C10烷基(例如，甲基)，并且
M和A与以上定义相同。
第一有机配体和第二有机配体可以通过任何已知的方法容易地制备或合成，或者可以是市售的。
在实施例中，半导体纳米颗粒还可以包括衍生自在其合成工艺中使用的有机配体化合物的原产配体(native ligand)，诸如胺化合物(例如，具有一个脂肪族烷基的伯胺，诸如油胺)。用于原产配体的有机配体化合物的示例与在此所描述的相同。
本发明人已经发现，在包括在组合物中的半导体纳米颗粒仅具有原产配体的情况下，可能难以确保形成墨组合物所需的半导体纳米颗粒的分散性。不希望受任何理论束缚，相信的是，包括在用于喷墨工艺的组合物中的单体(如在此所描述)可能不与半导体纳米颗粒的原产配体充分地相容，使得难以提供足够的分散性。在实施例的墨组合物中，半导体纳米颗粒与(例如，结合到其表面的)第一有机配体和可选的第二有机配体一起可以相对容易地分散在用于喷墨组合物的液态载体(例如，如果存在的话，包括单体或溶剂)中。
第二有机配体可以存在或可以不存在于组合物中。
第一有机配体与第二有机配体之间的摩尔比可以是1:约0至约100、1:约0.05至约80、1:约0.1至约50、1:约0.15至约40、1:约0.2至约30、1:约0.3至约25、1:约0.5至约20、1:约0.7至约15、1:约0.8至约10、1:约0.9至约8或者1:约1至约5。
在实施例中，组合物还可以包括第二有机配体，并且第二有机配体(例如，硫醇类配体)与第一有机配体(例如，羧酸类配体)之间的摩尔比(第二有机配体:第一有机配体)可以是1:约0.5至约100、1:约0.7至约50、1:约0.8至约40、1:约1至约30、1:约2至约20、1:约2.5至约10、1:约3至约8或者1:约4至约6。第二有机配体与第一有机配体之间的摩尔比(第二有机配体:第一有机配体)可以是1:大于或等于约0.6、1:大于或等于约1.1、1:大于或等于约1.2、1:大于或等于约1.5、1:大于或等于约1.8或者1:大于或等于约2且1:小于或等于约10、1:小于或等于约9、1:小于或等于约8、1:小于或等于约7、1:小于或等于约6、1:小于或等于约5、1:小于或等于约4、1:小于或等于约3、1:小于或等于约2或者1:小于或等于约1。
包含(例如，结合到其表面的)第一有机配体和可选的第二有机配体的半导体纳米颗粒可以根据在此所描述的方法获得。该方法可以涉及配体交换反应。配体可以结合或连接到半导体纳米颗粒的表面。因此，在实施例中，制造墨组合物的方法包括将单体与具有第一有机配体和可选的第二有机配体(例如，包含第一有机配体和可选的第二有机配体)的半导体纳米颗粒一起混合，具有第一有机配体和可选的第二有机配体(例如，包含第一有机配体和可选的第二有机配体)的半导体纳米颗粒可以通过以下步骤获得：
将包含11-13-16族化合物的半导体纳米晶体颗粒与第一有机配体(和可选的第二有机配体)以及锌盐化合物(例如，诸如卤化锌化合物的第二锌盐化合物)在有机溶剂中混合，以获得包含第一有机配体(和可选的第二有机配体)(例如，与第一有机配体(和可选的第二有机配体)接触)的半导体纳米颗粒。第一有机配体(和可选的第二有机配体)可以结合到半导体纳米颗粒的表面。
包含11-13-16族化合物的半导体纳米晶体颗粒可以包括锌盐处理的纳米晶体颗粒，锌盐处理的纳米晶体颗粒可以通过在第一温度下在第一有机溶剂中使包含11-13-16族化合物的纳米晶体颗粒与第一锌盐化合物(例如，在不存在第一有机配体的情况下)接触而获得。
该方法还可以包括制备其中锌盐处理的纳米晶体颗粒分散在有机溶剂中的分散体。
在混合的步骤中，可以在半导体纳米颗粒的表面上(与第一有机配体和可选的第二有机配体)发生配体交换反应。
该方法还可以包括在混合的步骤中(例如，向分散体)加入第二有机配体。可以在第二有机配体的存在下进行配体交换反应。半导体纳米颗粒可以包括结合到其表面的第一有机配体和可选的第二有机配体。
纳米晶体颗粒可以包括第一半导体纳米晶体，并且还可以包括第二半导体纳米晶体、包含锌硫属化物的无机层或它们的组合。第一半导体纳米晶体、第二半导体纳米晶体、无机层和纳米晶体颗粒的制备的细节与在此所描述的相同。
在一方面，用于制备墨组合物的方法包括以下步骤：
将包括11-13-16族化合物的半导体纳米晶体颗粒、第一有机配体、锌盐化合物以及用于获得与第一有机配体接触的半导体纳米颗粒的有机溶剂混合；以及
将可聚合单体和与第一有机配体接触的半导体纳米颗粒混合以制备墨组合物，
其中，墨组合物包括：
半导体纳米颗粒和可聚合单体，其中，半导体纳米颗粒包括锌和11-13-16族化合物；以及
第一有机配体，包括由R1-COO-A表示的化合物或部分，其中，R1是第一有机基团，并且A是氢或连接到半导体纳米颗粒的表面的部分。
本发明人已经发现，在纳米晶体颗粒具有原产配体的情况下，可能难以使用第一有机配体和/或第二有机配体进行配体交换反应。在实施例的方法中，配体交换反应可以涉及锌盐化合物的使用。在实施例中，配体交换反应可以在锌盐化合物的存在下进行，以提供例如以期望比例包括第一有机配体和可选的第二有机配体的半导体纳米颗粒。在实施例中，可以用如在此所描述的锌盐化合物处理具有原产配体的纳米晶体颗粒，然后可以进行配体交换反应(例如，在另外的锌盐混合物的存在下)。
第一有机配体和第二有机配体的细节与在此所描述的相同。
考虑到有机配体、原产配体和锌盐化合物的类型，可以适当地选择第一有机溶剂。第一有机溶剂可以包括：C6至C40脂肪族烃溶剂(例如，烷烃、烯烃、炔烃)溶剂，诸如辛烷、己烷、庚烷等；C6至C30芳香族烃溶剂，诸如甲苯、二甲苯等；或者它们的组合。
(第一或第二)锌盐化合物可以包括C8至C50锌脂肪酸酯化合物(例如，油酸锌、硬脂酸锌、肉豆蔻酸锌等)、卤化锌(例如，氯化锌、溴化锌、碘化锌、氟化锌等)或它们的组合。第一锌盐化合物和第二锌盐化合物可以相同或可以彼此不同。在实施例中，第一锌盐化合物可以包括C8至C50锌脂肪酸酯化合物，并且第二锌盐化合物可以包括卤化锌；或者反之亦然。
第一温度可以大于或等于约20℃、大于或等于约30℃、大于或等于约40℃、大于或等于约45℃或者大于或等于约50℃。第一温度可以小于或等于约150℃、小于或等于约100℃、小于或等于约80℃、小于或等于约60℃、小于或等于约55℃或者小于或等于约45℃。
混合(例如，配体交换反应，诸如使纳米晶体颗粒与第一有机配体和/或第二有机配体接触，以用第一有机配体和/或第二有机配体获得半导体纳米颗粒)温度可以大于或等于约20℃、大于或等于约30℃、大于或等于约40℃、大于或等于约45℃、大于或等于约50℃或者更大。混合(例如，配体交换反应)温度可以小于或等于约150℃、小于或等于约100℃、小于或等于约80℃、小于或等于约60℃、小于或等于约55℃或者小于或等于约45℃。
混合(例如，配体交换反应)可以进行大于或等于约50分钟、大于或等于约1小时、大于或等于约90分钟、大于或等于约100分钟、大于或等于约2小时或者大于或等于约3小时且小于或等于约5天、小于或等于约3天、小于或等于约2天、小于或等于约1天或者小于或等于约12小时。
考虑到化合物的类型、配体化合物的类型、期望的交换程度等，可以适当地选择第一锌盐化合物或第二锌盐化合物的量。
在实施例中，第一锌盐化合物的量可以是每一摩尔纳米晶体颗粒大于或等于约10摩尔、大于或等于约100摩尔、大于或等于约500摩尔、大于或等于约1000摩尔、大于或等于约5000摩尔、大于或等于约10000摩尔、大于或等于约15000摩尔或者大于或等于约20000摩尔且小于或等于约200000摩尔、小于或等于约150000摩尔、小于或等于约100000摩尔、小于或等于约50000摩尔、小于或等于约30000摩尔、小于或等于约20000摩尔、小于或等于约10000摩尔、小于或等于约5000摩尔、小于或等于约1000摩尔、小于或等于约500摩尔或者小于或等于约100摩尔。在实施例中，第二锌盐化合物的量可以是每一摩尔有机配体(例如，第一有机配体和第二有机配体的和)大于或等于约0.01摩尔、大于或等于约0.05摩尔、大于或等于约0.1摩尔或者大于或等于约0.3摩尔且小于或等于约1摩尔、小于或等于约0.5摩尔或者小于或等于约0.1摩尔。
配体交换的半导体纳米颗粒可以良好地分散在用于墨组合物的液态载体(例如，在此所描述的单体)中。
在实施例的方法中，第一有机配体的使用量可以是每一摩尔纳米晶体颗粒大于或等于约10摩尔、大于或等于约50摩尔、大于或等于约100摩尔、大于或等于约300摩尔、大于或等于约500摩尔、大于或等于约600摩尔、大于或等于约700摩尔、大于或等于约1000摩尔、大于或等于约1500摩尔、大于或等于约2000摩尔、大于或等于约2500摩尔、大于或等于约3000摩尔、大于或等于约3500摩尔、大于或等于约4000摩尔、大于或等于约4500摩尔、大于或等于约5000摩尔、大于或等于约5500摩尔、大于或等于约6000摩尔、大于或等于约6500摩尔、大于或等于约7000摩尔、大于或等于约7500摩尔、大于或等于约8000摩尔、大于或等于约8500摩尔、大于或等于约9000摩尔、大于或等于约10000摩尔、大于或等于约12000摩尔、大于或等于约15000摩尔、大于或等于约17000摩尔、大于或等于约19000摩尔或者大于或等于约19500摩尔且小于或等于约20000摩尔、小于或等于约30000摩尔或者小于或等于约40000摩尔。
在实施例的方法中，第二有机配体的使用量可以是每一摩尔纳米晶体颗粒大于或等于约0摩尔、大于或等于约10摩尔、大于或等于约50摩尔、大于或等于约100摩尔、大于或等于约300摩尔、大于或等于约500摩尔、大于或等于约600摩尔、大于或等于约700摩尔、大于或等于约1000摩尔、大于或等于约1500摩尔、大于或等于约2000摩尔、大于或等于约2500摩尔、大于或等于约3000摩尔、大于或等于约3500摩尔、大于或等于约4000摩尔、大于或等于约4500摩尔、大于或等于约5000摩尔、大于或等于约5500摩尔、大于或等于约6000摩尔、大于或等于约6500摩尔、大于或等于约7000摩尔、大于或等于约7500摩尔、大于或等于约8000摩尔、大于或等于约8500摩尔、大于或等于约9000摩尔、大于或等于约10000摩尔、大于或等于约12000摩尔、大于或等于约15000摩尔、大于或等于约17000摩尔、大于或等于约19000摩尔、大于或等于约19500摩尔且小于或等于约20000摩尔、小于或等于约30000摩尔或者小于或等于约40000摩尔。
在实施例中，与粗半导体纳米颗粒相比，配体交换的半导体纳米颗粒可以表现出增加的有机量。基于半导体纳米颗粒的总重量，半导体纳米颗粒的有机量可以大于或等于约15wt％、大于或等于约20wt％、大于或等于约25wt％、大于或等于约29wt％、大于或等于约30wt％、大于或等于约33wt％或者大于或等于约35wt％且小于或等于约60wt％、小于或等于约55wt％、小于或等于约45wt％、小于或等于约40wt％、小于或等于约38wt％或者小于或等于约36wt％。
在包括在墨组合物中的半导体纳米颗粒中，锌相对于硫属元素(例如，硫)的摩尔比可以小于或等于约0.8:1、小于或等于约0.3:1或者小于或等于约0.25:1。在包括在墨组合物中的半导体纳米颗粒中，锌相对于硫属元素(例如，硫)的摩尔比可以大于或等于约0.01:1、大于或等于约0.05:1或者大于或等于约0.1:1。
在实施例的墨组合物中，半导体纳米颗粒可以包括锌和银，锌与银的摩尔比(Zn:Ag)可以大于或等于约0.3:1、大于或等于约0.35:1、大于或等于约0.4:1、大于或等于约0.45:1、大于或等于约0.5:1、大于或等于约0.55:1、大于或等于约0.6:1、大于或等于约0.65:1、大于或等于约0.7:1、大于或等于约0.75:1、大于或等于约0.8:1、大于或等于约0.85:1、大于或等于约0.9:1、大于或等于约0.95:1、大于或等于约1:1、大于或等于约1.2:1、大于或等于约1.4:1、大于或等于约1.6:1、大于或等于约1.7:1、大于或等于约1.9:1、大于或等于约2.1:1、大于或等于约2.5:1、大于或等于约3:1、大于或等于约3.5:1或者大于或等于约4:1。在墨组合物中，锌与银的摩尔比(Zn:Ag)可以是5:1、小于或等于约4.7:1、小于或等于约4.4:1、小于或等于约4.1:1、小于或等于约3.9:1、小于或等于约3.7:1、小于或等于约3.5:1、小于或等于约3:1、小于或等于约2.7:1、小于或等于约2.6:1或者小于或等于约2.3:1。
在实施例的墨组合物中，半导体纳米颗粒可以包括可以大于或等于约0.1:1、大于或等于约0.3:1、大于或等于约0.5:1、大于或等于约0.7:1、大于或等于约0.9:1、大于或等于约1.1:1、大于或等于约1.3:1、大于或等于约1.5:1、大于或等于约1.7:1、大于或等于约1.9:1、大于或等于约2.1:1、大于或等于约2.3:1、大于或等于约2.5:1、大于或等于约2.7:1、大于或等于约2.9:1或者大于或等于约3:1的锌和铟的摩尔比(Zn:In)。在半导体纳米颗粒中，锌与铟的摩尔比(Zn:In)可以小于或等于约10:1、小于或等于约8:1、小于或等于约6:1、小于或等于约5:1、小于或等于约4.5:1、小于或等于约4:1、小于或等于约3.5:1、小于或等于约2:1或者小于或等于约1.6:1。
在实施例的墨组合物中，半导体纳米颗粒可以包括可以大于或等于约0.1:1、大于或等于约0.2:1、大于或等于约0.3:1、大于或等于约0.35:1、大于或等于约0.4:1、大于或等于约0.45:1或者大于或等于约0.5:1的锌与镓的摩尔比(Zn:Ga)。在半导体纳米颗粒中，锌与镓的摩尔比(Zn:Ga)可以小于或等于约3:1、小于或等于约2.5:1、小于或等于约2:1、小于或等于约1.9:1、小于或等于约1.7:1、小于或等于约1.5:1、小于或等于约1.4:1、小于或等于约1.2:1、小于或等于约1.1:1、小于或等于约0.9:1、小于或等于约0.8:1、小于或等于约0.7:1、小于或等于约0.6:1或者小于或等于约0.49:1。
在实施例的墨组合物中，半导体纳米颗粒可以包括可以大于或等于约0.05:1、大于或等于约0.1:1、大于或等于约0.2:1、大于或等于约0.25:1、大于或等于约0.3:1、大于或等于约0.35:1或者大于或等于约0.4:1的锌与镓、铟和银的和的摩尔比[Zn:(Ga+In+Ag)]。在半导体纳米颗粒中，锌与镓、铟和银的和的摩尔比[Zn:(Ga+In+Ag)]可以小于或等于约2:1、小于或等于约1.7:1、小于或等于约1.4:1、小于或等于约1.1:1、小于或等于约0.9:1、小于或等于约0.7:1、小于或等于约0.5:1或者小于或等于约0.45:1。
在实施例的墨组合物中，半导体纳米颗粒可以包括可以大于或等于约0.05:1、大于或等于约0.1:1、大于或等于约0.2:1、大于或等于约0.25:1、大于或等于约0.3:1、大于或等于约0.35:1或者大于或等于约0.4:1的锌与镓和铟的和的摩尔比[Zn:(Ga+In)]。在半导体纳米颗粒中，锌与镓和铟的和的摩尔比[Zn:(Ga+In)]可以小于或等于约2:1、小于或等于约1.7:1、小于或等于约1.4:1、小于或等于约1.1:1、小于或等于约0.9:1、小于或等于约0.7:1、小于或等于约0.5:1或者小于或等于约0.45:1。
考虑到期望的最终用途(例如，用作发光型滤色器)，可以适当地调整墨组合物中或复合物中的半导体纳米颗粒的量。在实施例中，基于组合物或复合物的固体含量(在下文中，固体含量可以是组合物的固体含量或复合物的固体含量)，墨组合物(或复合物)中的半导体纳米颗粒的量可以大于或等于约1wt％，例如，大于或等于约2wt％、大于或等于约3wt％、大于或等于约4wt％、大于或等于约5wt％、大于或等于约6wt％、大于或等于约7wt％、大于或等于约8wt％、大于或等于约9wt％、大于或等于约10wt％、大于或等于约15wt％、大于或等于约20wt％、大于或等于约25wt％、大于或等于约30wt％、大于或等于约35wt％或者大于或等于约40wt％。基于固体含量，半导体纳米颗粒的量可以小于或等于约70wt％，例如，小于或等于约65wt％、小于或等于约60wt％、小于或等于约55wt％或者小于或等于约50wt％。组合物中的给定组分相对于总固体含量的重量百分比可以表示如在此所描述的复合物中的给定组分的量。
在墨组合物的实施例中，可聚合单体(例如，单体)可以包括包含一个或更多个碳-碳双键(例如，大于或等于2个或者大于或等于3个且小于或等于10个碳-碳双键)的化合物。单体可以是用于绝缘聚合物的前驱体。单体可以通过使用光或热来聚合。
在墨组合物中，单体可以包括由化学式1表示的化合物：
化学式1
在化学式1中，X是具有碳-碳双键的C2至C30有机基团，
L是单键、碳原子、取代或未取代的C1至C50亚烷基、取代或未取代的C2至C50亚烯基、取代或未取代的C3至C50(例如，C6至C30)亚环烷基、取代或未取代的C3至C50(例如，C6至C30)亚环烯基、取代或未取代的C6至C50亚芳基、取代或未取代的C3至C30亚杂芳基、具有至少一个氧化烯单元的基团[例如，(R-O)n，其中，R是取代或未取代的C1至C10亚烷基，诸如亚甲基、亚乙基、亚异丙基、亚丁基，并且n大于或等于约1、大于或等于约3、大于或等于约5或者大于或等于约10且小于或等于约500、小于或等于约300、小于或等于约100、小于或等于约50、小于或等于约15或者更小]、磺酰基(-S(＝O)2-)、羰基(-C(＝O)-)、醚基(-O-)、硫化物基(-S-)、亚砜基(-S(＝O)-)、酯基(-C(＝O)O-)、酰胺基(-C(＝O)NR-)(其中，R是氢或者C1至C10的直链或支链烷基)、亚胺基(-NR-)(其中，R是氢或者C1至C10的直链或支链烷基)或者它们的组合，
Y是单键、取代或未取代的C1至C50亚烷基、取代或未取代的C2至C50亚烯基、磺酰基(-S(＝O)2-)、羰基(-C(＝O)-)、醚基(-O-)、硫化物基(-S-)、亚砜基(-S(＝O)-)、酯基(-C(＝O)O-)、酰胺基(-C(＝O)NR-)(其中，R是氢或者C1至C10的直链或支链烷基)、亚胺基(-NR-)(其中，R是氢或者C1至C10的直链或支链烷基)或者它们的组合，
n是大于1的整数，
k是1或更大的整数，
n和k的和是2或更大的整数(例如，3或更大或者4或更大且10或更小或者5或更小)。
在化学式1中，n可以由Y的化合价确定，并且k可以由L的化合价确定。
在化学式1中，X可以包括乙烯基、(甲基)丙烯酸酯基团或它们的组合。
单体可以包括聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚丙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、取代或未取代的(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、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醛二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醛二(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(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、双酚A环氧丙烯酸酯、双酚A二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新环氧(甲基)丙烯酸酯、乙二醇单甲醚(甲基)丙烯酸酯、磷酸三(甲基)丙烯酰氧基乙酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二芳酰氧基烷烃或它们的组合。
在实施例中，单体可以包括可光聚合单体。单体可以包括取代或未取代的二(甲基)丙烯酸酯化合物、取代或未取代的三(甲基)丙烯酸酯化合物、取代或未取代的四(甲基)丙烯酸酯化合物、取代或未取代的五(甲基)丙烯酸酯化合物、取代或未取代的六(甲基)丙烯酸酯化合物或者它们的组合。
基于墨组合物的总重量，可聚合单体的量可以大于或等于约0.5wt％，例如，大于或等于约1wt％、大于或等于约2wt％、大于或等于约3wt％、大于或等于约5wt％、大于或等于约10wt％、大于或等于约20wt％、大于或等于约30wt％或者大于或等于约40wt％。基于墨组合物的总重量，可聚合单体的量可以小于或等于约99wt％、小于或等于约90wt％、小于或等于约80wt％、小于或等于约70wt％、小于或等于约60wt％、小于或等于约50wt％、小于或等于约45wt％、小于或等于约28wt％、小于或等于约25wt％、小于或等于约23wt％、小于或等于约20wt％、小于或等于约18wt％、小于或等于约17wt％、小于或等于约16wt％或者小于或等于约15wt％。
墨组合物还可以包括引发剂、金属氧化物(纳米)颗粒或它们的组合。
包括在墨组合物中的(光)引发剂可以用于上述单体的(光)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加速自由基反应(例如，单体的自由基聚合)的化合物。引发剂可以是热引发剂或光引发剂。引发剂没有特别限制，并且可以适当地选择。
在墨组合物中，考虑到可聚合单体的类型和含量，可以适当地调整引发剂的量。在实施例中，基于墨组合物的总重量(或固体含量的总重量)，引发剂的量可以大于或等于约0.01wt％(例如，大于或等于约1wt％)并且/或者小于或等于约10wt％(例如，小于或等于约9wt％、小于或等于约8wt％、小于或等于约7wt％、小于或等于约6wt％或者小于或等于约5wt％)，但是实施例不限于此。
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。光引发剂可以包括但不限于三嗪类化合物、苯乙酮化合物、二苯甲酮化合物、噻吨酮化合物、肟酯化合物、氨基酮化合物、膦或氧化膦化合物、咔唑类化合物、二酮类化合物、硼酸锍类化合物、重氮类化合物、联咪唑类化合物或它们的组合。引发剂可以包括Igacure 754、羟基环己基苯基酮(Irgacure 184，CAS 947-19-3)、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(Irgacure TPO，CAS75980-60-8)、氧基苯基-乙酸2[2-氧代-2-苯基-乙酰氧基-乙氧基]-乙酯或它们的组合。
在墨组合物中，考虑到可聚合单体的类型和含量，可以适当地调整引发剂的量。在实施例中，基于墨组合物的总重量(或固体含量的总重量)，引发剂的量可以大于或等于约0.01wt％(例如，大于或等于约1wt％)并且/或者小于或等于约10wt％(例如，小于或等于约9wt％、小于或等于约8wt％、小于或等于约7wt％、小于或等于约6wt％或者小于或等于约5wt％)，但是实施例不限于此。
金属氧化物颗粒可以包括TiO2、SiO2、BaTiO3、Ba2TiO4、ZnO或它们的组合。在墨组合物(或复合物)中，基于总固体含量，金属氧化物的量可以大于或等于约1wt％、大于或等于约2wt％、大于或等于约3wt％、大于或等于约5wt％或者大于或等于约10wt％至小于或等于约50wt％、小于或等于约40wt％、小于或等于约30wt％、小于或等于约25wt％、小于或等于约20wt％、小于或等于约15wt％、小于或等于约10wt％、小于或等于约7wt％、小于或等于约5wt％或者小于或等于约3wt％。
金属氧化物细颗粒的直径没有特别限制，并且可以适当地选择。金属氧化物细颗粒的直径可以大于或等于约100nm(例如，大于或等于约150nm或者大于或等于约200nm)且小于或等于约1000nm或者小于或等于约800nm。
根据实施例的墨组合物可以经由聚合(例如，光聚合)提供半导体纳米颗粒-聚合物复合物(例如，复合物)或其图案。在实施例中，提供了一种包括基质和分散在基质中的上述半导体纳米颗粒(即，纳米颗粒)的复合物。包含(多个)纳米颗粒或复合物的实施例可以发射具有改善的光学性质(例如，增加的发光效率和更窄的半峰全宽)以及增加的蓝光吸收水平(例如，改善的入射光吸收)的期望波长的光(例如，第一光)。复合物可以呈片的形式。复合物可以呈图案化膜的形式。
在一方面，半导体纳米颗粒-聚合物复合物包括可聚合单体的聚合产物和半导体纳米颗粒，
其中，半导体纳米颗粒包括：
锌以及包括银、13族金属和16族元素的11-13-16族化合物，其中，13族金属包括铟和镓，其中，16族元素包括硫；以及
第一有机配体，包括由R1-COO-A表示的化合物或部分，其中，R1是第一有机基团，并且A是氢或连接到半导体纳米颗粒的表面的部分。在半导体纳米颗粒-聚合物复合物中，半导体纳米颗粒可以例如胶体地分散在聚合产物中。
(聚合物)基质可以包括可聚合单体的聚合产物。基质可以包括线性聚合物、交联聚合物或它们的组合。交联聚合物可以包括巯基烯(thiolene)树脂、交联聚(甲基)丙烯酸酯、交联聚氨酯、交联环氧树脂、交联乙烯基聚合物、交联硅氧烷树脂或它们的组合。在实施例中，交联聚合物可以包括可聚合单体和可选的多硫醇化合物的聚合产物。
线性聚合物可以包括衍生自碳-碳不饱和键(例如，碳-碳双键)的重复单元。重复单元可以包括羧酸基团。线性聚合物可以包括乙烯重复单元。含羧酸基团的重复单元可以包括衍生自包括羧酸基团和碳-碳双键的单体的单元、衍生自具有二酐部分的单体的单元或者它们的组合。线性聚合物可以是碱溶性聚合物粘结剂或树脂。实施例的墨组合物可以不包括碱溶性聚合物粘结剂或树脂。
在一个或更多个实施例的半导体纳米颗粒-聚合物复合物(例如，第一复合物)中，(聚合物)基质可以包括在此相对于组合物所描述的组分。在复合物中，基于复合物的总重量，基质的量可以大于或等于约10wt％、大于或等于约20wt％、大于或等于约30wt％、大于或等于约40wt％、大于或等于约50wt％或者大于或等于约60wt％。基于复合物的总重量，基质的量可以小于或等于约95wt％、小于或等于约90wt％、小于或等于约80wt％、小于或等于约70wt％、小于或等于约60wt％或者小于或等于约50wt％。
复合物可以具有例如预定厚度并且包括预定量的半导体纳米颗粒。墨组合物或由其制备的复合物可以包括具有小于或等于约10微米的厚度的膜形式。复合物可以呈膜或图案的形式，并且复合物的厚度可以是例如小于或等于约30μm、小于或等于约25μm、小于或等于约20μm、小于或等于约15μm、小于或等于约10μm、小于或等于约8μm或者小于或等于约7μm且大于约2μm，例如，大于或等于约3μm、大于或等于约3.5μm、大于或等于约4μm、大于或等于约5μm、大于或等于约6μm、大于或等于约7μm、大于或等于约8μm、大于或等于约9μm或者大于或等于约10μm。
墨组合物或由其制备的复合物可以表现出增加的入射光(例如，蓝光)吸光度。复合物的入射光吸光度可以大于或等于约70％、大于或等于约73％、大于或等于约75％、大于或等于约77％、大于或等于约78％、大于或等于约80％、大于或等于约83％、大于或等于约85％、大于或等于约87％、大于或等于约90％、大于或等于约93％、大于或等于约94％、大于或等于约95％、大于或等于约96％、大于或等于约97％、大于或等于约98％或者大于或等于约99％。复合物的蓝光吸光度可以是约70％至约100％、约80％至约98％、约95％至约99％、约96％至约98％或它们的组合。入射光吸光度可以使用等式2确定：
等式2
入射光吸光度＝[(B-B')/B]×100(％)
其中，在等式2中，
B是提供到复合物的入射光的量，并且
B'是穿过复合物的入射光的量。
墨组合物可以被构造为经由聚合形成复合物，并且可以表现出大于或等于约50％、大于或等于约51％、大于或等于约55％、大于或等于约57％、大于或等于约60％、大于或等于约65％、大于或等于约70％、大于或等于约75％、大于或等于约80％、大于或等于约85％、大于或等于约88％或者大于或等于约90％的量子效率保持，其中，量子效率保持由等式1-1定义：
等式1-1
量子效率保持(％)＝[D/C]×100％
其中，C：(例如，在墨组合物中的)半导体纳米颗粒的量子效率
D：包括半导体纳米颗粒的复合物的量子效率。
量子效率保持可以是约88％至约100％、约90％至约99％、约93％至约97％或它们的组合。
墨组合物可以被构造为经由聚合形成复合物，并且可以表现出大于或等于约50％、大于或等于约51％、大于或等于约55％、大于或等于约57％、大于或等于约60％、大于或等于约65％、大于或等于约70％、大于或等于约75％、大于或等于约80％、大于或等于约85％、大于或等于约88％或者大于或等于90％的工艺保持，其中，工艺保持由等式1-2定义：
等式1-2
工艺保持(％)＝[F/E]×100
其中，E：半导体纳米颗粒聚合物复合物在(光)聚合之后的量子效率
F：半导体纳米颗粒聚合物复合物在180℃下热处理30分钟之后的量子效率。
工艺保持可以是约88％至约100％、约90％至约99％、约93％至约97％或它们的组合。
在实施例中，复合物或包括在复合物中的半导体纳米颗粒可以表现出大于或等于约50％、大于或等于约55％、大于或等于约60％、大于或等于约63％、大于或等于约69％或者大于或等于约75％的由下面的等式定义的量子效率或光转换效率：
量子效率或光转换效率＝[A/(B-B')]×100％
其中，A是从复合物发射的第一光的量，
B是提供到复合物的入射光的量，并且
B'是穿过复合物的入射光的量。
在实施例中，复合物可以用于包含设置在光源或颜色转换面板(例如，发光滤色器)上的发光颗粒的片。
因此，实施例提供了一种颜色转换层(例如，颜色转换结构)或包括该颜色转换层的颜色转换面板。颜色转换层或颜色转换结构可以包括实施例的复合物或复合物的图案化膜。颜色转换层可以包括颜色转换区域。
颜色转换区域可以包括被构造为(例如，通过照射入射光)发射第一光(或绿光)的第一区域。在实施例中，第一区域可以与绿色像素对应。第一区域包括第一复合物(例如，在此所描述的发光型复合物)。第一光可以具有在此将描述的波长范围内的峰值发射波长。第一光可以是绿光。绿光的峰值发射波长可以大于或等于约500nm、大于或等于约501nm、大于或等于约504nm、大于或等于约505nm或者大于或等于约520nm。绿光的峰值发射波长可以小于或等于约580nm、小于或等于约560nm、小于或等于约550nm、小于或等于约530nm、小于或等于约525nm、小于或等于约520nm、小于或等于约515nm或者小于或等于约510nm。
颜色转换区域还可以包括被构造为(例如，通过照射入射光)发射与第一光不同的第二光(例如，红光)的第二区域。第二区域可以包括第二复合物。第二区域中的半导体纳米颗粒复合物可以包括被构造为发射与设置在第一区域中的半导体纳米颗粒复合物不同的波长(例如，不同的颜色)的光的半导体纳米颗粒(例如，量子点)。
第二光可以是具有约600nm至约650nm(例如，约620nm至约650nm)的峰值发射波长的红光。
颜色转换面板还可以包括发射或通过与第一光和第二光不同的第三光(例如，蓝光)的一个或更多个第三区域。入射光可以包括第三光(例如，蓝光和可选的绿光)。第三光可以包括具有大于或等于约380nm(例如，大于或等于约440nm、大于或等于约445nm、大于或等于约450nm或者大于或等于约455nm)至小于或等于约480nm(例如，小于或等于约475nm、小于或等于约470nm、小于或等于约465nm或者小于或等于约460nm)的峰值发射波长的蓝光。
图1A是根据一个或更多个实施例的颜色转换面板的示意性剖视图。参照图1A，颜色转换面板还可以可选地包括限定颜色转换层(例如，颜色转换结构)的每个区域的分隔壁(例如，黑矩阵BM、堤或它们的组合)。图1B示出了根据另一实施例的包括颜色转换面板和光源的电子装置(显示装置)。在一个或更多个实施例的电子装置中，包括颜色转换层或颜色转换结构的颜色转换面板可以设置在片上发光二极管(LED)(例如，片上微型LED)上。参照图1B，被构造为驱动光源的电路(Si驱动器IC)可以设置在被构造为发射入射光(例如，蓝光)的光源(例如，蓝色LED)下面。颜色转换层可以包括包含发射第一光(例如，绿光)的多个半导体纳米颗粒的第一复合物和包括发射第二光(例如，红光)的多个半导体纳米颗粒的第二复合物或者发射或通过第三光(例如，入射光或蓝光)的第三复合物。分隔壁PW(例如，包括诸如硅或氧化硅的无机材料，或者基于有机材料)可以设置在相应的复合物之间。分隔壁可以包括沟槽孔、通孔或它们的组合。第一光学元件(例如，吸收型滤色器)可以设置在颜色转换层的光提取表面上。诸如微透镜的附加光学元件还可以设置在第一光学元件上。
在实施例中，半导体纳米颗粒复合物的颜色转换层或图案化膜可以使用墨组合物(例如，以喷墨印刷方式)制备。参照图2，这种方法可以包括制备根据一个或更多个实施例的墨组合物，提供(例如，具有由电极图案化的像素区域以及可选的堤或沟槽型分隔壁等)基底，并且在基底(或像素区域)上沉积墨组合物以形成例如第一复合层(或第一区域)。该方法还可以包括在基底(或像素区域)上沉积墨组合物以形成例如第二复合层(或第二区域)。可以同时或顺序地进行第一复合层的形成和第二复合层的形成。
可以使用适当的液晶排出器(例如，喷墨或喷嘴印刷系统(具有墨储存器和至少一个印刷头))进行墨组合物的沉积。沉积的墨组合物可以通过溶剂去除和经由加热聚合来提供(第一或第二)复合层。该方法可以通过简单的方法在短时间内提供高度精确的纳米颗粒-聚合物复合物膜或图案化膜。
半导体纳米颗粒、包括半导体纳米颗粒的复合物(或复合物的图案)或包括半导体纳米颗粒的颜色转换面板可以包括在电子装置中。这种电子装置或电子设备可以包括显示装置、发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、量子点LED、传感器、太阳能电池、成像传感器、光电检测器或液晶显示装置，但不限于此。上述量子点可以包括在电子装置或电子设备中。这种电子装置或电子设备可以包括但不限于便携式终端装置、监视器、笔记本个人计算机(PC)、电视、电子信号板、相机、汽车等，但是实施例不限于此。电子设备可以是包括包含量子点的显示装置(或发光装置)的便携式终端装置、监视器、笔记本PC或电视。电子装置或电子设备可以是包括包含量子点的图像传感器的相机或移动终端装置。电子装置或电子设备可以是包括包含量子点的光电检测器的相机或车辆。
在实施例中，电子装置或显示装置(例如，显示面板)还可以包括颜色转换层(或颜色转换面板)以及可选的光源。光源可以被构造为将入射光提供到颜色转换层或颜色转换面板。在实施例中，显示面板可以包括发光面板(或光源)、上述颜色转换面板、位于上述发光面板与上述颜色转换面板之间的光透射层。颜色转换面板包括基底，并且颜色转换层可以设置在基底上。
(见图3A和图4)
在实施例中，光源或发光面板可以被构造为将入射光提供到颜色转换层或颜色转换面板。入射光可以具有大于或等于约440nm(例如，大于或等于约450nm)至小于或等于约580nm(例如，小于或等于约480nm、小于或等于约470nm或者小于或等于约460nm)的峰值发射波长。
在实施例中，电子装置(例如，光致发光装置)还可以包括纳米颗粒复合物的片。参照图3B，装置400可以包括背光单元410和液晶面板420，其中，背光单元410可以包括量子点聚合物复合物片(QD片)。具体地，背光单元410可以具有堆叠有反射器、导光板LGP、光源(蓝色LED等)、量子点聚合物复合物片(QD片)和光学膜(棱镜、双亮度增强膜(DBEF等))的结构。液晶面板420可以设置在背光单元410上，并且具有在两个偏振器Pol之间包括薄膜晶体管TFT、液晶LC和滤色器的结构。量子点聚合物复合物片(QD片)可以包括在吸收来自光源的光之后发射红光和绿光的半导体纳米颗粒(例如，量子点)。从光源提供的蓝光可以与从半导体纳米颗粒发射的红光和绿光组合，同时通过量子点聚合物复合物片，并且转换为白光。该白光通过液晶面板中的滤色器被分离为蓝光、绿光和红光，然后针对每个像素发射到外部。
颜色转换面板可以包括基底，并且颜色转换层可以设置在基底上。颜色转换层或颜色转换面板可以包括纳米颗粒复合物的图案化膜。图案化膜可以包括被构造为发射期望波长的光的重复区段。重复区段可以包括第二区域。第二区域可以是红色发光区段。重复区段可以包括第一区域。第一区域可以是绿色发光区段。重复区段可以包括第三区域。第三区域可以包括发射或透射蓝光的区段。第一区域、第二区域和第三区域的细节如在此所描述的。
发光面板或光源可以是发射入射光(例如，激发光)的元件。入射光可以包括蓝光和可选的绿光。光源可以包括LED。光源可以包括有机LED(OLED)。光源可以包括微型LED。在第一区域和第二区域的前表面(发光表面)上，可以设置光学元件以阻挡(例如，反射或吸收)蓝光(和可选的绿光)，例如，在此将描述的蓝光(和可选的绿光)阻挡层或第一光学滤光器。在实施例中，光源可以包括发射蓝光的有机发光二极管和发射绿光的有机发光二极管，绿光去除滤光器还可以设置在蓝光通过其透射的第三区域上。
发光面板或光源可以包括分别与第一区域和第二区域对应的多个发光单元，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位于第一电极与第二电极之间的(有机)电致发光层。电致发光层可以包括有机发光材料。例如，光源的每个发光单元可以包括被构造为发射预定波长的光(例如，蓝光、绿光或它们的组合)的电致发光器件(例如，有机发光二极管(OLED))。电致发光器件和有机发光二极管(OLED)的结构和材料没有特别限制。
在下文中，将参照附图更详细地描述显示面板和颜色转换面板。
图3A是如在此所描述构造的显示面板的实施例的透视图。图4是图3A的显示面板的剖视图。参照图3A和图4，根据实施例的显示面板1000包括发光面板40和颜色转换面板50。显示面板或电子装置还可以包括设置在发光面板40与颜色转换面板50之间的光透射层60以及将发光面板40和颜色转换面板50粘结的粘结材料70。光透射层可以包括钝化层、填充材料、封装层或它们的组合(未示出)。可以适当地选择用于光透射层的材料，而没有特别限制。用于光透射层的材料可以是无机材料、有机材料、有机/无机混合材料或它们的组合。
发光面板40和颜色转换面板50均具有彼此相对的表面，即，两个相应的面板彼此面对，并且光透射层(或光透射面板)60设置在两个面板之间。颜色转换面板50在使得例如从发光面板40发射的光照射光透射层60的方向上设置。粘结材料70可以沿着发光面板40和颜色转换面板50的边缘设置，并且可以是例如密封材料。
图5A是一个或更多个实施例的显示面板的像素布置的实施例的平面图。参照图5A，显示面板1000包括显示图像的显示区域1000D和定位在显示区域1000D的外围区域并且设置有粘结材料的非显示区域1000P。
显示区域1000D包括沿着行(例如，x方向)、列(例如，y方向)布置的多个像素PX，并且每个代表性像素PX可以包括表达(例如，显示)彼此不同颜色的多个子像素PX1、PX2和PX3。实施例被例示为具有其中三个子像素PX1、PX2和PX3被构造为设置像素的结构。实施例还可以包括诸如白色子像素的附加子像素，并且还可以包括表达(例如，显示)相同颜色的至少一个子像素。多个像素PX可以例如以拜耳矩阵、以商品名PenTile销售的矩阵、菱形矩阵等或它们的组合对准。
子像素PX1、PX2和PX3可以表达(例如，显示)三原色或三原色的组合的颜色，例如，可以表达(例如，显示)红色、绿色、蓝色或它们的组合的颜色。例如，第一子像素PX1可以表达(例如，显示)红色，并且第二子像素PX2可以表达(例如，显示)绿色，并且第三子像素PX3可以表达(例如，显示)蓝色。
在附图中，所有子像素被例示为具有相同的尺寸，但是实施例不限于此，并且子像素中的至少一个可以大于或小于其它子像素。在附图中，所有子像素被例示为具有相同的形状，但是不限于此，子像素中的至少一个可以具有与其它子像素不同的形状。
在根据实施例的显示面板或电子装置中，发光面板可以包括基底和设置在基底上的(例如，含氧化物的)TFT。(例如，具有串联结构的)发光器件可以设置在TFT上。
发光器件可以包括位于彼此面对的第一电极与第二电极之间的发光层(例如，蓝色发光层、绿色发光层或它们的组合)。电荷产生层可以设置在发光层中的每个之间。第一电极和第二电极中的每个可以用多个电极元件图案化以与像素对应。第一电极可以是阳极或阴极。第二电极可以是阴极或阳极。
发光器件可以包括有机LED、纳米棒LED、迷你LED、微型LED或它们的组合。在实施例中，“迷你LED”可以具有大于或等于约100微米、大于或等于约150微米或者大于或等于约200微米且小于或等于约1毫米、小于或等于约0.5毫米、小于或等于约0.15毫米或者小于或等于约0.12毫米的尺寸，但不限于此。在实施例中，“微型LED”可以具有小于约100微米、小于或等于约50微米或者小于或等于约10微米的尺寸。微型LED的尺寸可以大于或等于约0.1微米、大于或等于约0.5微米、大于或等于约1微米或者大于或等于约5微米，但不限于此。
图5B至图5E分别是示出了发光器件的示例的剖视图。
参照图5B，发光器件180可以包括：第一电极181和第二电极182，彼此面对；发光层183，位于第一电极181与第二电极182之间；以及可选的辅助层184和185，分别位于第一电极181与发光层183之间以及第二电极182与发光层183之间。
第一电极181和第二电极182可以设置为沿着厚度方向(例如，z方向)彼此面对，并且第一电极181和第二电极182中的任一个可以是阳极，另一个可以是阴极。第一电极181可以是光透射电极、半透明电极或反射电极，第二电极182可以是光透射电极或半透明电极。光透射电极或半透明电极可以例如由金属薄膜的薄单层或多个层制成，该金属薄膜包括：导电氧化物，诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO)、氧化铝锡(AlTO)、氟掺杂的氧化锡(FTO)等；或者银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、镁(Mg)、镁-银(Mg-Ag)、镁-铝(Mg-Al)或它们的组合。反射电极可以包括金属、金属氮化物或它们的组合，例如银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、金(Au)、钛(Ti)、铬(Cr)、镍(Ni)、它们的合金、它们的氮化物(例如，TiN)或它们的组合，但是实施例不限于此。
(多个)发光层183可以包括发射具有蓝色发射光谱的光的第一发光体、发射具有绿色发射光谱的光的第二发光体或它们的组合。
蓝色发射光谱可以具有在大于或等于约400nm至小于约500nm的波长区域中(并且在该范围内，在约410nm至约490nm、约420nm至约480nm、约430nm至约470nm、约440nm至约465nm、约445nm至约460nm或约450nm至约458nm的波长区域中)的峰值发射波长。
绿色发射光谱可以具有在大于或等于约500nm至小于约590nm的波长区域中(并且在该范围内，在约510nm至约580nm、约515nm至约570nm、约520nm至约560nm、约525nm至约555nm、约530nm至约550nm、约535nm至约545nm或它们的组合的波长区域中)的峰值发射波长。
在实施例中，发光层183或包括在发光层183中的发光体可以包括磷光材料、荧光材料或它们的组合。在实施例中，发光体可以包括有机发光体，其中，有机发光体可以是低分子化合物、聚合物化合物或它们的组合。磷光材料和荧光材料的具体类型没有特别限制，但是可以适当地选自于已知材料。在实施例中，发光体可以包括无机发光体，并且无机发光体可以是无机半导体、量子点、钙钛矿或它们的组合。无机半导体可以包括金属氮化物、金属氧化物或它们的组合。金属氮化物、金属氧化物或它们的组合可以包括III族金属(诸如铝、镓、铟、铊)、IV族金属(诸如硅、锗、锡)或它们的组合。在实施例中，发光体可以包括无机发光体，并且发光器件180可以是量子点发光二极管、钙钛矿发光二极管或微型发光二极管(μLED)。可以适当地选择可用作无机发光体的材料。
在实施例中，发光器件180还可以包括辅助层184和185。辅助层184和185可以分别设置在第一电极181与发光层183之间和/或第二电极182与发光层183之间。辅助层184和185可以是用于控制电荷的注入和/或迁移率的电荷辅助层。辅助层184和185可以各自包括至少一个层或两个层，并且例如，可以包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、电子注入层、电子传输层、空穴阻挡层或它们的组合。如果期望，可以省略辅助层184和185中的至少一个。辅助层184和185可以由适当地选自于已知用于有机电致发光器件等的材料中的材料形成。
设置在子像素PX1、PX2和PX3中的每个中的发光器件180可以彼此相同或不同。子像素PX1、PX2和PX3中的每个中的发光器件180可以发射具有相同或不同发射光谱的光。子像素PX1、PX2和PX3中的每个中的发光器件180可以发射例如具有蓝色发射光谱的光、具有绿色发射光谱的光或它们的组合。子像素PX1、PX2和PX3中的每个中的发光器件180可以被像素限定层(未示出)分离。
参照图5C，发光器件180可以是具有串联结构的发光器件，并且包括：第一电极181和第二电极182，彼此面对；第一发光层183a和第二发光层183b，位于第一电极181与第二电极182之间；电荷产生层186，位于第一发光层183a与第二发光层183b之间；以及可选的辅助层184和185，分别位于第一电极181与第一发光层183a之间和/或第二电极182与第二发光层183b之间。
第一电极181、第二电极182以及辅助层184和185的细节如在此所描述的。
第一发光层183a和第二发光层183b可以发射具有相同或不同发射光谱的光。在实施例中，第一发光层183a或第二发光层183b可以分别发射具有蓝色发射光谱的光或具有绿色发射光谱的光。电荷产生层186可以将电荷注入到第一发光层183a和/或第二发光层183b中，并且可以控制第一发光层183a与第二发光层183b之间的电荷平衡。电荷产生层186可以包括例如n型层和p型层，并且可以包括例如包括n型掺杂剂和/或p型掺杂剂的电子传输材料和/或空穴传输材料。电荷产生层186可以包括一个层或者两个或更多个层。
参照图5D，(具有串联结构的)发光器件可以包括：第一电极181和第二电极182，彼此面对；第一发光层183a、第二发光层183b和第三发光层183c，位于第一电极181与第二电极182之间；第一电荷产生层186a，位于第一发光层183a与第二发光层183b之间；第二电荷产生层186b，位于第二发光层183b与第三发光层183c之间；以及可选的辅助层184和185，分别位于第一电极181与第一发光层183a之间和/或位于第二电极182与第三发光层183c之间。
第一电极181、第二电极182以及辅助层184和185的细节如在此所描述的。
第一发光层183a、第二发光层183b和第三发光层183c可以发射具有相同或不同发射光谱的光。第一发光层183a、第二发光层183b和第三发光层183c可以发射蓝光。在实施例中，第一发光层183a和第三发光层183c可以发射蓝色发射光谱的光，并且第二发光层183b可以发射绿色发射光谱的光。在另一实施例中，第一发光层183a和第三发光层183c可以发射绿色发射光谱的光，并且第二发光层183b可以发射蓝色发射光谱的光。
第一电荷产生层186a可以将电荷注入到第一发光层183a和/或第二发光层183b中，并且可以控制第一发光层183a与第二发光层183b之间的电荷平衡。第二电荷产生层186b可以将电荷注入到第二发光层183b和/或第三发光层183c中，并且可以控制第二发光层183b与第三发光层183c之间的电荷平衡。第一电荷产生层186a和第二电荷产生层186b中的每个可以分别包括一个层或者两个或更多个层。
参照图5E，在实施例中，发光器件180包括发光层183、第一电极181、第二电极182和布置在发光层183中的多个纳米结构187。
第一电极181和第二电极182中的一个可以是阳极，并且另一个可以是阴极。第一电极181和第二电极182可以是根据多个纳米结构187的布置的方向图案化的电极，并且可以包括例如：导电氧化物，诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO)、氧化铝锡(AlTO)、掺杂氟的氧化锡(FTO)等；银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、金(Au)、钛(Ti)、铬(Cr)、镍(Ni)、它们的合金、它们的氮化物(例如TiN)；或者它们的组合，但是实施例不限于此。
发光层183可以包括多个纳米结构187，并且子像素PX1、PX2和PX3中的每个可以包括多个纳米结构187。在实施例中，多个纳米结构187可以在一个方向上布置，但是本公开不限于此。纳米结构187可以是被构造为例如通过施加电流发射预定波长的光的含化合物的半导体，并且可以是例如线性纳米结构(诸如纳米棒或纳米针)。
纳米结构187的直径或长直径可以是例如几纳米至几百纳米，并且纳米结构187的长宽比可以大于约1、大于或等于约1.5、大于或等于约2.0、大于或等于约3.0、大于或等于约4.0、大于或等于约4.5或者大于或等于约5.0至小于或等于约20、约1.5至约20、约2.0至约20、约3.0至约20、约4.0至约20、约4.5至约20或约5.0至约20。
纳米结构187中的每个可以包括p型区域187p、n型区域187n和多量子阱区域187i，并且可以被构造为从多量子阱区域187i发射光。纳米结构187可以包括例如氮化镓(GaN)、氮化铟镓(InGaN)、氮化铝镓(AlGaN)或它们的组合，并且可以具有例如核-壳结构。
多个纳米结构187可以均发射具有相同或不同发射光谱的光。在实施例中，纳米结构可以发射蓝色发射光谱的光，例如，具有在大于或等于约400nm至小于500nm、约410nm至约490nm或约420nm至约480nm的波长区域中的峰值发射波长的蓝色发射光谱的光。
图6是根据实施例的装置(或显示面板)的示意性剖视图。参照图6，光源(或发光面板)可以包括发射蓝光B(和可选的绿光G)的有机发光二极管。有机发光二极管OLED可以包括形成在基底100上的至少两个像素电极90a、90b、90c、形成在相邻的像素电极90a、90b、90c之间的像素限定层150a、150b、形成在每个像素电极90a、90b、90c上的有机发光层140a、140b、140c以及形成在有机发光层140a、140b、140c上的共电极层130。未示出的薄膜晶体管(TFT)和基底可以设置在有机发光二极管OLED下面。OLED的像素区域可以设置为与如在此所描述的第一区域、第二区域和第三区域对应。在实施例中，颜色转换面板和发光面板可以如图6中所示分离。在实施例中，颜色转换面板可以直接堆叠在发光面板上。
包括发光纳米结构复合物图案170(例如，包括发红光的发光纳米结构的第一区域11或R、包括发绿光的发光纳米结构的第二区域21或G以及包括或不包括发光纳米结构(例如，发蓝光的发光纳米结构)的第三区域31或B)和基底240的层叠结构可以设置在光源上。从光源发射的蓝光进入第一区域和第二区域，并且可以分别发射红光和绿光。从光源发射的蓝光可以穿过第三区域。如果期望，被构造为阻挡激发光的元件(第一滤光器160或激发光阻挡层)可以设置在发光纳米结构复合物层R和G与基底之间。在实施例中，激发光包括蓝光和绿光，并且绿光阻挡滤光器(未示出)可以添加到第三区域。在此将更详细地描述第一光学滤光器或激发光阻挡层。
这种(显示)装置可以通过单独地制备上述层叠结构以及(例如，发射蓝光的)LED或OLED然后组合层叠结构以及LED或OLED来制备。(显示)装置可以通过在LED或OLED上直接形成发光纳米结构复合物图案来制备。
在颜色转换面板或显示装置中，基底可以是包括绝缘材料的基底。基底可以包括：玻璃；聚合物，诸如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)(PEN)等的聚酯、聚碳酸酯或者聚(甲基)丙烯酸酯；聚硅氧烷(例如，PDMS)；无机材料，诸如Al2O3、ZnO等；或者它们的组合，但是实施例不限于此。考虑到基底材料，可以适当地选择基底的厚度，但没有特别限制。基底可以具有柔性。对于从半导体纳米颗粒发射的光，基底可以具有大于或等于约50％、大于或等于约60％、大于或等于约70％、大于或等于约80％或者大于或等于约90％的透射率。
包括薄膜晶体管等的布线层可以形成在基底上。布线层还可以包括栅极线、维持电压线、栅极绝缘膜、数据线、源电极、漏电极、半导体层、保护层等或它们的组合。布线层的详细结构可以根据一个或更多个实施例而变化。栅极线和维持电压线可以彼此电分离，并且数据线与栅极线和维持电压线绝缘并且交叉。栅电极、源电极和漏电极可以分别形成薄膜晶体管的控制端子、输入端子和输出端子。漏电极可以电连接到稍后将描述的像素电极。
像素电极可以用作显示装置的电极(例如，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)的具有光阻挡性质的材料形成。像素电极可以具有其中顺序地堆叠有透明导电材料和具有光阻挡性质的材料的两层结构。
在两个相邻的像素电极之间，像素限定层可以与像素电极的端子端叠置，以将像素电极划分为像素单元。像素限定层是可以电阻挡至少两个像素电极的绝缘层。
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。在此将描述的有机发光层可以形成在由开口限定的区域上。
有机发光层可以通过上述像素电极和像素限定层限定每个像素区域。换句话说，一个像素区域可以被定义为其中形成有一个有机发光单元层的区域，该有机发光单元层与由像素限定层划分的一个像素电极接触。在根据一个或更多个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，并且每个像素区域可以通过像素限定层彼此分隔开，留下预定间隔。
在实施例中，有机发光层可以发射属于可见光区域或属于紫外光(UV)区域的第三光。有机发光层的第一像素区域至第三像素区域中的每个可以发射第三光。在实施例中，第三光可以是在可见光区域中具有更高能量的光，并且例如可以是蓝光(和可选的绿光)。在实施例中，有机发光层的所有像素区域被设计成发射相同的光，并且有机发光层的每个像素区域可以由相同或相似的材料形成，或者可以显示出相同或相似的性质。因此，可以简化形成有机发光层的工艺，并且显示装置可以容易地应用于大规模/大面积工艺，例如，通过大规模/大面积工艺制造。然而，根据实施例的有机发光层不必限于此，而是有机发光层可以被设计成发射至少两种不同的光，例如，至少两种不同的颜色光。
有机发光层在每个像素区域中包括有机发光单元层，并且除了发光层之外，每个有机发光单元层还可以包括辅助层(例如，空穴注入层、空穴传输层、电子传输层等或它们的组合)。
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成一体。
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、设置在下基底下面的偏振板以及设置在层叠结构与下基底之间的液晶层，在层叠结构中，光致发光层(即，发光层)可以设置为面对液晶层。显示装置还可以包括位于液晶层与发光层之间的偏振板。光源还可以包括LED以及如果期望的导光板。
在实施例中，参照附图示出了显示装置(例如，液晶显示装置)。图7是示出了根据一个或更多个实施例的液晶显示装置的示意性剖视图。参照图7，实施例的显示装置包括液晶面板200、设置在液晶面板200下面的偏振板300和设置在偏振板300下方的背光单元。
液晶面板200可以包括下基底210、堆叠结构和设置在堆叠结构与下基底之间的液晶层220。堆叠结构可以包括透明基底240、第一光学滤光器层310、包含半导体纳米颗粒聚合物复合物的图案的光致发光层230和第二光学滤光器层311。
下基底210(也称为阵列基底)可以是透明绝缘材料基底。基底可以如在此所描述的。布线板211可以设置在下基底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)和数据线(未示出)、设置为与栅极线和数据线的交叉区域相邻的薄膜晶体管以及用于每个像素区域的像素电极，但是实施例不限于此。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可以包括在液晶层220上和下面的取向层221，以使包括在液晶层220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。
偏振板300可以设置在下基底下面。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下面。上光学元件或偏振板300可以设置在液晶层220与透明基底240之间，但是实施例不限于此。例如，上偏振板可以设置在液晶层220与光致发光层230之间。偏振板可以是可以用于液晶显示装置中的任何合适的偏振器。偏振板可以是具有小于或等于约200μm的厚度的三乙酰纤维素(TAC)，但是实施例不限于此。在另一实施例中，上光学元件可以是在没有偏振功能的情况下控制折射率的涂层。
背光单元包括光源110。光源可以发射蓝光或白光。光源可以包括但不限于蓝色LED、白色LED、白色OLED或它们的组合。
背光单元还可以包括导光板120。在实施例中，背光单元可以是边缘型的。例如，背光单元可以包括反射器(未示出)、设置在反射器上并且将平面光源提供到液晶面板200的导光板(未示出)和/或在导光板上的至少一个光学片(未示出)，例如，漫射板、棱镜片等，但是实施例不限于此。背光单元可以不包括导光板。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)和以规则间隔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、在多个发光二极管上的漫射板和可选的至少一个光学片的LED操作基底。这种背光单元的细节(例如，发光二极管、荧光灯、导光板、各种光学片和反射器的每个组件)是已知的，并且没有特别限制。
黑矩阵241可以设置在透明基底240下面，并且具有开口并且隐藏栅极线、数据线和在下基底上的布线板的薄膜晶体管。例如，黑矩阵241可以具有格子形状。光致发光层230可以设置在黑矩阵241的开口中，并且可以包括包含被构造为发射第一光(例如，红光)的第一区域R、被构造为发射第二光(例如，绿光)的第二区域G和被构造为发射/透射第三光(例如，蓝光)的第三区域B的纳米颗粒-聚合物复合物图案。如果期望，光致发光层还可以包括至少一个第四区域。第四区域可以包括发射与从第一区域至第三区域发射的光不同颜色的光(例如，青光、品红光和黄光)的量子点。
在光致发光层230中，形成图案的区段可以与形成在下基底上的像素区域对应重复。透明共电极231可以设置在光致发光层230上。
被构造为发射/透射蓝光的第三区域B可以是不改变光源的发射光谱的透明滤色器。在这种情况下，从背光单元发射的蓝光可以以偏振状态进入，并且可以原样通过偏振片和液晶层发射。如果需要，第三区域可以包括发射蓝光的量子点。
如在此所描述的，如果期望，根据实施例的显示装置或发光器件还可以包括激发光阻挡层或第一光学滤光器层(在下文中，称为第一光学滤光器层)。第一光学滤光器层可以设置在第一区域R和第二区域G的底表面与基底(例如，上基底240)之间，或者设置在基底的上表面上。第一光学滤光器层可以是在与显示蓝色的像素区域(第三区域)对应的一部分中具有开口的片，并且因此可以形成在与第一区域和第二区域对应的部分中。即，如图1A、图1B和图6和/或图7中所示，第一光学滤光器层可以一体地形成在除了与第三区域叠置的位置之外的位置处，但是实施例不限于此。两个或更多个第一光学滤光器层可以在与第一区域和第二区域以及可选的第三区域叠置的位置处彼此分隔开。当光源包括绿色发光器件时，绿光阻挡层可以设置在第三区域上。
第一光学滤光器层可以阻挡例如在可见光区域中的预定波长区域中的光，并且可以透射在其它波长区域中的光，并且例如，它可以阻挡蓝光(或绿光)并且可以透射除了蓝光(或绿光)之外的光。第一光学滤光器层可以透射例如绿光、红光和/或作为绿光和红光的混合颜色的黄光。第一光学滤光器层可以透射蓝光并且阻挡绿光，并且可以设置在蓝色发光像素上。
第一光学滤光器层可以基本上阻挡激发光并且透射在期望波长区域中的光。第一光学滤光器层对于在期望波长范围内的光的透射率可以大于或等于约70％、大于或等于约80％、大于或等于约90％或者约100％。
被构造为选择性地透射红光的第一光学滤光器层可以设置在与红光发射区段叠置的位置处，并且被构造为选择性地透射绿光的第一光学滤光器层可以设置在与绿光发射区段叠置的位置处。第一光学滤光器层可以包括：第一滤光器区域，阻挡(例如，吸收)蓝光和红光并且选择性地透射预定范围(例如，大于或等于约500nm、大于或等于约510nm或者大于或等于约515nm至小于或等于约550nm、小于或等于约545nm、小于或等于约540nm、小于或等于约535nm、小于或等于约530nm、小于或等于约525nm或者小于或等于约520nm)的光；第二滤光器区域，阻挡(例如，吸收)蓝光和绿光并且选择性地透射预定范围(例如，大于或等于约600nm、大于或等于约610nm或者大于或等于约615nm至小于或等于约650nm、小于或等于约645nm、小于或等于约640nm、小于或等于约635nm、小于或等于约630nm、小于或等于约625nm或者小于或等于约620nm)的光；或者第一滤光器区域和第二滤光器区域。在实施例中，光源可以发射蓝色和绿色的混合光，并且第一光学滤光器层还可以包括选择性地透射蓝光并且阻挡绿光的第三滤光器区域。
第一滤光器区域可以设置在与绿光发射区段叠置的位置处。第二滤光器区域可以设置在与红光发射区段叠置的位置处。第三滤光器区域可以设置在与蓝光发射区段叠置的位置处。
第一滤光器区域、第二滤光器区域和可选的第三滤光器区域可以是光学隔离的。这种第一光学滤光器层可以有助于改善显示装置的色纯度。
显示装置还可以包括第二光学滤光器层(例如，红光/绿光或黄光的再循环层)，该第二光学滤光器层设置在光致发光层与液晶层之间(例如，在光致发光层与上偏振器之间)，透射第三光(激发光)的至少一部分，并且反射第一光和/或第二光的至少一部分。第一光和第二光中的一个可以是红光，另一个可以是绿光，并且第三光可以是蓝光。第二光学滤光器层可以仅透射在小于或等于约500nm的蓝光波长区域中的第三光(B)，并且在大于约500nm的波长区域中的光(其为绿光(G)、黄光、红光(R)等)可以不穿过第二光学滤光器层并且被反射。反射的绿光和红光可以穿过第一区域和第二区域并且被发射到显示装置的外部。
第二光学滤光器层或第一光学滤光器层可以形成为具有相对平坦表面的一体层。
第一光学滤光器层可以包括包含吸收要被阻挡的波长中的光的染料和/或颜料的聚合物薄膜。第二光学滤光器层或第一光学滤光器层可以包括具有低折射率的单个层，并且可以是例如具有小于或等于约1.4、小于或等于约1.3或者小于或等于约1.2的折射率的透明薄膜。具有低折射率的第二光学滤光器层或第一光学滤光器层可以包括例如多孔氧化硅、多孔有机材料、多孔有机-无机复合物等或它们的组合。
第一光学滤光器层或第二光学滤光器层可以包括具有不同折射率的多个层。第一光学滤光器层或第二光学滤光器层可以通过层叠具有不同折射率的两个层来形成。例如，第一光学滤光器层/第二光学滤光器层可以通过交替地层叠具有高折射率的材料和具有低折射率的材料来形成。
在下文中，参照示例更详细地说明示例性实施例。然而，本公开的实施例不限于该示例。
示例
分析方法
[1]光致发光分析
使用日立F-7000(Hitachi F-7000)分光光度计以450nm的波长的激发光获得半导体纳米颗粒和包括半导体纳米颗粒的复合物的光致发光(PL)光谱。
[2]ICP分析
使用Shimadzu ICPS-8100进行电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)。
[3]复合物的蓝光吸光度、量子效率和光转换效率(CE)
通过使用绝对量子效率-测量装置(例如，QE-2100，Otsuka Electronics Co.,Ltd.)的积分球或积分半球测量450nm的波长的入射光的量(B)。随后，将半导体(量子点，QD)聚合物复合物放置在积分半球中，然后照射入射光以分别测量来自复合物的第一光的量(A)和通过复合物的入射光的量(B')。
使用测量的量，根据等式2、等式3和等式4计算入射光吸光度和光转换效率：
等式2
入射光吸光度(％)＝[(B-B')/B]×100％
等式3
量子效率(％)＝[A/B]×100％
等式4
光转换效率(％)＝[A/(B-B')]×100％
其中，在各自独立的等式2、等式3和等式4中，
A是从第一复合物发射的第一光的量，
B是提供到第一复合物的入射光的量，并且
B'是穿过第一复合物的入射光的量。
参考示例1：半导体纳米晶体颗粒的制备
将乙酸银溶解在油胺中，制备包含0.06摩尔(M)银前驱体的溶液(在下文中，缩写为“银前驱体”)。将硫溶解在油胺中，制备包含1M硫前驱体的溶液(在下文中，缩写为“硫前驱体”)。将氯化铟溶解在乙醇中，制备包含有0.2M铟前驱体的溶液(在下文中，简称为铟前驱体)。
将乙酰丙酮镓、十八烯(ODE)和十二烷硫醇放置在100毫升(mL)反应烧瓶中，并且在真空下在120℃下加热10分钟。在将烧瓶冷却至室温并且用氮置换烧瓶内部的气体之后，将银前驱体、硫前驱体和铟前驱体加入到烧瓶。将烧瓶在210℃的反应温度下加热，并且进行反应60分钟。将烧瓶的温度降至180℃之后，向其加入三辛基膦(TOP)，向所获得的混合物加入己烷和乙醇以促进沉淀，经由离心分离第一半导体纳米晶体并且再次将其分散在甲苯中。
所使用的铟前驱体、镓前驱体和硫前驱体之间的摩尔比是1:2.3:4.8。
将氯化镓溶解在甲苯中，以制备包含4.5M镓前驱体的溶液(在下文中，缩写为“镓前驱体”)。
将二甲基硫脲(DMTU)、油胺和十二烷硫醇放置在反应烧瓶中，然后在120℃下真空处理10分钟。在用N2取代反应烧瓶中的气体并且在240℃(预定温度)下加热之后，向其加入上面所获得的(具有约524nm的峰值发射波长和约44nm的半峰全宽的)半导体纳米晶体颗粒以及镓前驱体。然后，将反应烧瓶加热至320℃(反应温度)以进行反应约10分钟(第一反应时间)。然后将反应溶液冷却至180℃，并且向其加入三辛基膦。然后将反应溶液冷却至室温。向其加入己烷和乙醇以促进半导体纳米颗粒的沉淀，经由离心将其回收并且将其再分散在甲苯中。测量由此制备的半导体纳米颗粒的量子效率。
所使用的镓前驱体、银前驱体和硫前驱体之间的摩尔比是1:0.5:1。相对于所获得的半导体纳米颗粒进行ICP-AES分析，结果示出在表1中。
示例1：配体交换的半导体纳米颗粒的制备以及墨组合物和由其制备的复合物的制备
[1]配体交换
在室温下将油酸锌加入到在参考示例1中获得的半导体纳米晶体颗粒的甲苯分散体，并且搅拌3小时。向所得分散体加入乙醇以促进颗粒的沉淀，并且通过离心回收锌盐处理的半导体纳米晶体颗粒。对所获得的纳米颗粒进行电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)分析，结果总结在表1中。
制备氯化锌溶液。通过将具有下面的式的丙烯酸2-羧乙酯(CAS号：24615-84-7，购自西格玛奥德里奇有限公司(Sigma Aldrich Co.,Ltd.))溶解在甲苯中来制备第一配体化合物溶液：
将锌盐处理的半导体纳米晶体颗粒分散在甲苯中以制备分散体。将第一配体化合物溶液和氯化锌溶液与分散体混合并且在室温下搅拌约3小时以进行配体交换反应。
然后将己烷加入到反应溶液以诱导配体交换颗粒的沉淀，通过离心将其回收并且干燥。
第一有机配体的使用量是每一摩尔半导体纳米颗粒4000摩尔。基于有机配体的量，氯化锌的量是5摩尔％。
对所获得的(配体交换的)半导体纳米颗粒进行ICP-AES分析，结果总结在表1中。
[2]墨组合物和半导体纳米颗粒聚合物复合物的制备
通过将所获得的半导体纳米颗粒、氧化钛纳米颗粒和引发剂加入到己二醇二丙烯酸酯(单体)来制备墨组合物。
在墨组合物中，半导体纳米颗粒的量、氧化钛纳米颗粒的量和引发剂的量分别是20重量％、5重量％和1重量％，并且组合物的余量是单体。
测量墨组合物中的半导体纳米颗粒的量子效率，结果总结在表2中。
将制备的组合物沉积在基底上并且曝光(曝光量12焦耳)以进行光聚合，以获得具有7μm的厚度的膜。针对所制备的膜测量复合物的光转换效率，并且结果总结在表2中。
将所获得的膜在180℃的温度下热处理30分钟，并且还测量热处理的膜的光转换效率(CE)。结果总结在表2中。
示例2
[1]作为第二有机配体化合物，将下面的式的3-巯基丙酸甲酯(CAS号：2935-90-2，购买地：Sigma Aldrich)溶解在甲苯中以制备第二配体化合物溶液：
除了将第一配体化合物溶液、第二配体化合物溶液和氯化锌溶液与分散体一起加入并且在室温下搅拌约3小时之外，以与示例1中的方式相同的方式制备配体交换的半导体纳米颗粒。对所获得的纳米颗粒进行ICP-AES分析，结果总结在表1中。
在配体交换反应中使用的第一有机配体化合物与第二有机配体化合物之间的摩尔比是2:1。
[2]除了使用上面制备的配体交换的半导体纳米颗粒之外，以与示例1中的方式相同的方式获得墨组合物和复合物膜。测量墨组合物中的半导体纳米颗粒的量子效率，结果总结在表2中。针对所制备的膜测量复合物的光转换效率，并且结果总结在表2中。
将所获得的膜在180℃的温度下热处理30分钟，并且还测量热处理的膜的光转换效率。结果总结在表2中。
表1
LE：配体交换
电荷平衡值＝{[Ag]+3×([In]+[Ga])+2×[Zn]}/2×[S]
对比示例1
[1]除了使用在参考示例1中获得的半导体纳米晶体颗粒代替锌盐处理的纳米晶体颗粒并且不使用氯化锌溶液1之外，以与示例1中的方式相同的方式制备配体交换的半导体纳米颗粒。
[2]除了使用上面制备的配体交换的半导体纳米颗粒之外，以与示例1中的方式相同的方式获得墨组合物和复合物膜。测量墨组合物中的半导体纳米颗粒的量子效率，结果总结在表2中。针对所制备的膜测量复合物的光转换效率，并且结果总结在表2中。
将所获得的膜在180℃的温度下热处理30分钟，并且还测量热处理的膜的光转换效率。结果总结在表2中。
对比示例2
[1]除了使用由化学式4表示的化合物作为第一有机配体之外，以与示例1中的方式相同的方式制备配体交换的半导体纳米颗粒：
化学式4
n1＝7。
[2]除了使用上面制备的配体交换的半导体纳米颗粒之外，以与示例1中的方式相同的方式获得墨组合物和复合物膜。测量墨组合物中的半导体纳米颗粒的量子效率，结果总结在表2中。针对所制备的膜测量复合物的光转换效率，并且结果总结在表2中。
将所获得的膜在180℃的温度下热处理30分钟，并且还测量热处理的膜的光转换效率。结果总结在表2中。
对比示例3
[1]除了不使用第一有机配体之外，以与示例1中的方式相同的方式制备配体交换的半导体纳米颗粒。
[2]除了使用上面制备的配体交换的半导体纳米颗粒之外，以与示例1中的方式相同的方式获得墨组合物和复合物膜。测量墨组合物中的半导体纳米颗粒的量子效率，结果总结在表2中。针对所制备的膜测量复合物的光转换效率，并且结果总结在表2中。
将所获得的膜在180℃的温度下热处理30分钟，并且还测量热处理的膜的光转换效率。结果总结在表2中。
对比示例4
[1]除了使用由化学式5表示的胺化合物代替3-巯基丙酸甲酯之外，以与示例2中的方式相同的方式制备配体交换的半导体纳米颗粒：
化学式5
[2]除了使用上面制备的配体交换的半导体纳米颗粒之外，以与示例1中的方式相同的方式获得墨组合物和复合物膜。测量墨组合物中的半导体纳米颗粒的量子效率，结果总结在表2中。针对所制备的膜测量复合物的光转换效率，并且结果总结在表2中。
将所获得的膜在180℃的温度下热处理30分钟，并且还测量热处理的膜的光转换效率。结果总结在表2中。
对比示例5
[1]除了使用由化学式5表示的胺化合物代替第一有机配体并且不使用氯化锌溶液之外，以与示例1中的方式相同的方式制备配体交换的半导体纳米颗粒。
[2]除了使用上面制备的配体交换的半导体纳米颗粒之外，以与示例1中的方式相同的方式获得墨组合物和复合物膜。测量墨组合物中的半导体纳米颗粒的量子效率，结果总结在表2中。针对所制备的膜测量复合物的光转换效率，并且结果总结在表2中。
将所获得的膜在180℃的温度下热处理30分钟，并且还测量热处理的膜的光转换效率。结果总结在表2中。
对比示例6
除了使用在参考示例1中制备的半导体纳米颗粒代替配体交换的半导体纳米颗粒之外，以与示例1中的方式相同的方式制备墨组合物。墨组合物中的半导体纳米颗粒在组合物中显著地聚集，并且不能形成表现出制造纳米颗粒聚合物复合物所需的分散性的涂覆溶液(或墨)。
表2
参考示例的QY：在参考示例1中制备的半导体纳米颗粒的量子效率，
墨中的QD的QY：墨组合物中的配体交换的半导体纳米颗粒的量子效率，
在实验之后的复合物的PCE：在曝光之后制备的半导体纳米颗粒聚合物复合物的光转换效率，并且
在POB之后的复合物的PCE：在180℃下热处理30分钟之后的半导体纳米颗粒聚合物复合物的光转换效率。
表3
通过表2证实的是，与对比示例中描述的组合物相比，示例的墨组合物可以表现出显著改善的QY和工艺稳定性。
示例3
[1]除了使用具有以下化学式(MW：188.2g/mol)的化合物作为第一有机配体代替丙烯酸2-羧乙酯之外，以与示例1中的方式相同的方式制备配体交换的半导体纳米颗粒：
[2]除了使用上面制备的配体交换的半导体纳米颗粒之外，以与示例1中的方式相同的方式获得墨组合物和复合物膜。
示例4
[1]除了使用具有以下化学式(MW：232.2g/mol)的化合物作为第一有机配体代替丙烯酸2-羧乙酯之外，以与示例1中的方式相同的方式制备配体交换的半导体纳米颗粒：
[2]除了使用上面制备的配体交换的半导体纳米颗粒之外，以与示例1中的方式相同的方式获得墨组合物和复合物膜。
虽然已经结合目前被认为是实际的实施例的内容描述了本公开，但是将理解的是，本主题不限于所公开的示例性实施例。相反，其旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (20)

1.一种墨组合物，所述墨组合物包括：
可聚合单体；
半导体纳米颗粒，其中，所述半导体纳米颗粒包括锌以及包含银、13族金属和16族元素的11-13-16族化合物，其中，所述13族金属包括铟和镓，其中，所述16族元素包括硫；以及
第一有机配体，包括由R1-COO-A表示的化合物或部分，
其中，R1是第一有机基团，并且A是氢或连接到所述半导体纳米颗粒的表面的部分。
2.根据权利要求1所述的墨组合物，其中，
所述墨组合物还包括第二有机配体，所述第二有机配体包括由R2-SA表示的化合物或部分，
其中，R2是第二有机基团，并且A是氢或连接到所述半导体纳米颗粒的所述表面的部分。
3.根据权利要求1所述的墨组合物，其中，所述半导体纳米颗粒包括：
半导体纳米晶体，包括所述11-13-16族化合物，其中，所述镓暴露于所述半导体纳米晶体的表面；
所述锌，在所述半导体纳米晶体的所述表面上；以及
所述第一有机配体，连接到所述半导体纳米晶体的所述表面。
4.根据权利要求1所述的墨组合物，其中，在所述半导体纳米颗粒中，所述锌与所述硫的摩尔比大于或等于0.01:1且小于或等于0.8:1，并且
其中，所述半导体纳米颗粒具有大于或等于0.8且小于或等于1.5的由等式3A表示的电荷平衡值：
等式3A
电荷平衡值＝{[Ag]+3×([In]+[Ga])+2×[Zn]}/(2×[S])
其中，在等式3A中，[Ag]、[In]、[Ga]、[Zn]和[S]分别是所述半导体纳米颗粒中的银、铟、镓、锌和硫的摩尔量。
5.根据权利要求1所述的墨组合物，其中，
在所述半导体纳米颗粒中，锌与银的摩尔比大于或等于0.3:1且小于或等于5:1；或者
在所述半导体纳米颗粒中，锌与镓的摩尔比大于或等于0.4:1且小于或等于1.5:1；或者
在所述半导体纳米颗粒中，锌与镓、铟和银的和的摩尔比大于或等于0.05:1且小于或等于2:1。
6.根据权利要求1所述的墨组合物，其中，所述第一有机基团包括取代或未取代的C3-15烃基，并且可选地其中，所述C3-15烃基在其骨架中包括-CO-、-O-、-COO-、-S-、-SO-、-NHCO-或它们的组合。
7.根据权利要求1所述的墨组合物，其中，所述第一有机基团包括(甲基)丙烯酸酯部分。
8.根据权利要求1所述的墨组合物，
其中，在所述墨组合物中，基于所述墨组合物的总重量，所述半导体纳米颗粒的量大于或等于15重量％且小于或等于50重量％。
9.根据权利要求1所述的墨组合物，
其中，所述第一有机配体包括由化学式2-1表示的羧酸化合物、由化学式2-3表示的羧酸酯部分或它们的组合：
化学式2-1
化学式2-3
其中，在独立地每个化学式2-1和化学式2-3中，
R相同或不同，并且独立地是氢或C1至C10烷基，
L是单键、取代或未取代的C1至C50烃基、-CO-、-O-、-SO-、-COO-、-S-、-NHCO-或它们的组合，
A是单键、取代或未取代的C1至C50烃基、-CO-、-O-、-SO-、-COO-、-S-、-NHCO-或它们的组合，并且
*是连接到所述半导体纳米颗粒的部分。
10.一种用于制备墨组合物的方法，所述方法包括以下步骤：
将包括11-13-16族化合物的半导体纳米晶体颗粒、第一有机配体、锌盐化合物和第一有机溶剂混合，以获得与所述第一有机配体接触的半导体纳米颗粒；以及
将可聚合单体和与所述第一有机配体接触的所述半导体纳米颗粒混合，以制备所述墨组合物，
其中，所述墨组合物包括：
所述半导体纳米颗粒和所述可聚合单体，其中，所述半导体纳米颗粒包括锌和所述11-13-16族化合物；以及
所述第一有机配体，包括由R1-COO-A表示的化合物或部分，其中，R1是第一有机基团，并且A是氢或连接到所述半导体纳米颗粒的表面的部分。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，包括所述11-13-16族化合物的所述半导体纳米晶体颗粒包括锌盐处理的纳米晶体颗粒，
其中，通过在有机溶剂中在不存在所述第一有机配体的情况下使包括所述11-13-16族化合物的纳米晶体颗粒与第一锌盐化合物接触来获得所述锌盐处理的纳米晶体颗粒。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，
所述第一锌盐化合物包括C8至C50锌脂肪酸酯化合物，并且其中，
使所述纳米晶体颗粒与所述第一锌盐化合物接触的步骤包括：
在第一温度下接触，其中，所述第一温度大于或等于20℃且小于或等于100℃。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一有机配体包括由化学式2-1表示的羧酸化合物或由化学式2-3表示的部分：
化学式2-1
化学式2-3
其中，在化学式2-1和化学式2-3中，
R相同或不同，并且独立地是氢或C1至C10烷基，
L是单键、取代或未取代的C1至C50烃基、-CO-、-O-、-SO-、-COO-、-S-、-NHCO-或它们的组合，
A是单键、取代或未取代的C1至C50烃基、-CO-、-O-、-SO-、-COO-、-S-、-NHCO-或它们的组合，并且
*是连接到所述半导体纳米颗粒的部分。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述锌盐化合物包括卤化锌。
15.根据权利要求10所述的方法，其中，所述11-13-16族化合物包括11族元素、13族元素和16族元素，其中，
所述11族元素包括银，
所述13族元素包括铟和镓，并且
所述16族元素包括硫。
16.一种半导体纳米颗粒-聚合物复合物，所述半导体纳米颗粒-聚合物复合物包括可聚合单体的聚合产物和半导体纳米颗粒，
其中，所述半导体纳米颗粒包括：
锌以及包括银、13族金属和16族元素的11-13-16族化合物，其中，所述13族金属包括铟和镓，其中，所述16族元素包括硫；以及
第一有机配体，包括由R1-COO-A表示的化合物或部分，其中，R1是第一有机基团，并且A是氢或连接到所述半导体纳米颗粒的表面的部分。
17.一种装置，所述装置包括：
颜色转换层，包括颜色转换区域和可选的分隔壁，所述分隔壁限定所述颜色转换层的每个颜色转换区域，
其中，所述颜色转换区域包括与第一像素对应的第一区域，并且
其中，所述第一区域包括根据权利要求16所述的半导体纳米颗粒-聚合物复合物。
18.一种显示装置，所述显示装置包括：
光源；以及
根据权利要求16所述的半导体纳米颗粒-聚合物复合物，
并且，所述光源被构造为向颜色转换面板提供入射光。
19.根据权利要求18所述的显示装置，其中，
所述光源包括有机发光二极管、微型发光二极管、迷你发光二极管、包含纳米棒的发光二极管或它们的组合。
20.根据权利要求18所述的显示装置，其中，
所述显示装置是便携式终端装置、监视器、个人计算机、电视、电子显示板或者用于汽车或车辆的电子部件。
CN202311543617.3A 2022-11-17 2023-11-17 墨组合物、其制备方法、复合物、装置和显示装置 Pending CN118048068A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20220154923 2022-11-17
KR10-2022-0154923 2022-11-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN118048068A true CN118048068A (zh) 2024-05-17

Family

ID=88839592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311543617.3A Pending CN118048068A (zh) 2022-11-17 2023-11-17 墨组合物、其制备方法、复合物、装置和显示装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240182729A1 (zh)
EP (1) EP4372066A1 (zh)
JP (1) JP2024073402A (zh)
KR (1) KR20240072951A (zh)
CN (1) CN118048068A (zh)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111196921A (zh) * 2018-11-20 2020-05-26 苏州星烁纳米科技有限公司 荧光纳米材料-聚合物复合体、波长转换元件的制备方法及发光装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20240072951A (ko) 2024-05-24
JP2024073402A (ja) 2024-05-29
EP4372066A1 (en) 2024-05-22
US20240182729A1 (en) 2024-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
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
CN111826161B (zh) 量子点和其制造方法、量子点聚合物复合物、显示装置
KR102709934B1 (ko) 비카드뮴 양자점 및 이를 포함한 복합체와 표시소자
CN112094637B (zh) 量子点、包括其的复合物以及包括其的显示装置
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
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
US11903228B2 (en) Core shell quantum dot and electronic device including the same
CN112680210A (zh) 芯壳量子点、其制造方法、包括其的量子点复合物、量子点组合物、显示器件和电子器件
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
EP4245821A1 (en) Color conversion panel including luminescent nanoparticles, nanoparticles, and electronic device including the same
CN111834499B (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
CN115011344A (zh) 颜色转换面板、发光纳米结构的群和墨组合物
CN114381254A (zh) 量子点复合物、其制备方法、包括其的显示器件和电子器件、和量子点
CN118048068A (zh) 墨组合物、其制备方法、复合物、装置和显示装置
CN112680211A (zh) 芯壳量子点、其制造方法、量子点群、量子点复合物、量子点组合物和显示器件
US20230295492A1 (en) Semiconductor nanoparticle, and color conversion panel and electronic device including the same
KR102713258B1 (ko) 비카드뮴 양자점 및 이를 포함한 복합체와 표시소자
US20230295491A1 (en) Semiconductor nanoparticle, and color conversion panel and electronic device including the same
CN118064136A (zh) 半导体纳米颗粒、其制造方法、墨组合物、复合物、设备、电致发光器件和显示设备
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
CN114381268A (zh) 量子点、包括其的量子点群、显示器件、量子点复合物和量子点组合物
CN118062876A (zh) 纳米晶体颗粒及其制造方法、发光器件和显示设备
CN115020455A (zh) 显示面板和包括该显示面板的电子装置
CN114624803A (zh) 滤色器和包括该滤色器的显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication