TW201831651A - 組成物、膜、積層構造體、發光裝置及顯示器 - Google Patents

組成物、膜、積層構造體、發光裝置及顯示器 Download PDF

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Abstract

本發明係關於一種具有發光性之組成物,係含有(1)及(2),進一步含有(3)及(4)之至少一者;(1)半導體微粒子,(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物,(3)溶劑,(4)選自由聚合性化合物及聚合物所成群組中之至少1種。前述(1)較佳為以A、B、及X作為構成成分之鈣鈦礦化合物的微粒子;A係在鈣鈦礦型結晶構造中,位於以B為中心之6面體之各頂點的成分,且為1價之陽離子;X係表示在鈣鈦礦型結晶構造中,位於以B為中心之8面體之各頂點的成分,選自由鹵素化物離子及硫氰酸離子所成群組的1種以上之陰離子;B為金屬離子。

Description

組成物、膜、積層構造體、發光裝置及顯示器
本發明關於組成物、膜、積層構造體、發光裝置、及顯示器。
本申請案係基於在2016年12月22日於日本所申請之特願2016-250170號而主張優先權,將其內容援用於此。
近年,對於半導體材料之發光特性的關心正持續高漲。
例如,有下述組成物被報告:在室溫條件下,從紫外至紅色之光譜領域範圍,具有強的發光強度之組成物(非專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[非專利文獻1]M.Era, A.Shimizu and M.Nagano, Rep. Prog.Polym.Phys.Jpn., 42,473-474(1999)
然而,使用上述非專利文獻1記載之組成物作為發光材料時,要求量子收率更為提升。
本發明係有鑑於上述課題而成者,目的在於提供含有半導體微粒子之量子收率高的組成物、膜、積層構造體、發光裝置、及顯示器。
為解決上述課題,本發明者經專心研究之結果,終於完成以下之本發明。
亦即,本發明係包含下述[1]至[9]之發明。
[1]一種具有發光性之組成物,係含有(1)及(2),進一步含有(3)及(4)之至少一者;(1)半導體微粒子,(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物,(3)溶劑,(4)選自由聚合性化合物及聚合物所成群組中之至少1種。
[2]如前述[1]項所述之組成物,其中,前述(1)為以A、B及X作為構成成分之鈣鈦礦化合物的微粒子;A係在鈣鈦礦型結晶構造中,位於以B為中心之6面體之各頂點的成分,且為1價之陽離子;X係表示在鈣鈦礦型結晶構造中,位於以B為中心之8面體之各頂點的成分,選自由鹵素化物離子及硫氰酸離 子所成群組的1種以上之陰離子;B係在鈣鈦礦型結晶構造中,位於將A配置於頂點之6面體及將X配置於頂點之8面體之中心的成分,且為金屬離子。
[3]如前述[1]或[2]項所述之組成物,其係更含有(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等的鹽或離子所成群組中之至少1種。
[4]一種組成物,係含有(1)、(2)及(4’)之組成物,且(1)、(2)及(4’)之合計含量相對於前述組成物之總質量為90質量%以上;(1)半導體微粒子,(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外的離子性基之有機化合物,(4’)聚合物。
[5]如前述[4]項所述之組成物,其係更含有(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等的鹽或離子所成群組中之至少1種。
[6]一種膜,係由前述[4]或[5]項所述之組成物所構成之膜。
[7]一種積層構造體,係具有複數之層,且至少一層為由前述[4]或[5]項所述之組成物所構成之層。
[8]一種發光裝置,係具備前述[7]項所述之積層構造體。
[9]一種顯示器,係具備前述[7]項所述之積層構造體。
若依據本發明,可提供含有半導體微粒子之量子收率高的組成物、膜、積層構造體、發光裝置、及顯示器。
1a‧‧‧第1積層構造體
1b‧‧‧第2積層構造體
2‧‧‧發光裝置
3‧‧‧顯示器
10‧‧‧膜
20‧‧‧第1基板
21‧‧‧第2基板
22‧‧‧密封層
30‧‧‧光源
40‧‧‧液晶面板
50‧‧‧稜鏡片
60‧‧‧導光板
第1圖表示本發明相關之積層構造體的一實施形態之剖面圖。
第2圖表示本發明相關之顯示器的一實施形態之剖面圖。
第3圖表示實施例中所取得之本發明相關之組成物的量子收率結果之圖。
第4圖表示實施例中所取得之本發明相關之組成物的量子收率結果之圖。
以下,顯示實施形態而詳細說明本發明。
<組成物>
本發明之組成物係具有發光性。所謂「發光性」係指發出光之性質。發光性較佳係藉由電子激發發光之性質,更佳係藉由以激發光所產生之電子的激發進行發光之性質。激發光之波長例如為200nm至800nm,可為250nm至700nm,亦可為300nm至600nm。
本發明之組成物係含有(1)及(2),進一步含有(3)及(4)之至少一者。
(1)半導體微粒子, (2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物,(3)溶劑,(4)選自由聚合性化合物及聚合物所成群組中之至少1種。
(2)之有機化合物係不具有-NH3 +所示之基、及-COO-所示之基的任一者之基。
前述組成物係可更含有(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等之鹽或離子所成群組中之至少1種。
又,前述組成物係可具有上述之(1)至(5)以外之其他成分。
其他成分係可舉例如若干之雜質、以及具有由構成半導體微粒子之元素成分所構成之非晶質構造的化合物、聚合起始劑。
其他成分之含量較佳係相對於組成物之總質量為10質量%以下,以5質量%以下為更佳,以1質量%以下為最佳。
本發明者專心研究之結果,發現:下述(1)、(2)、(3)及(4)之中含有(1)與(2),更含有(3)及(4)之至少一者之組成物中可提升量子收率;(1)半導體微粒子,(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示的基以外之離子性基之有機化合物,(3)溶劑,以及(4)選自由聚合性化合物及聚合物所成群組中之1種以上。
咸認為此情事係藉由(2)之有機化合物,可防止被(1) 之半導體微粒子表面缺陷捕集的電子喪失活性,由於電子被激發,故可提升量子收率。
本實施形態之組成物中,(1)及(2)、還有(3)及(4)之至少一者之合計含量相對於前述組成物之總質量可為90質量%以上,可為95質量%以上,亦可為99質量%以上,亦可為100質量%。
本發明之組成物可為含有(1)、(2)及(4’),且(1)、(2)及(4’)之合計含量相對於前述組成物之總質量為90質量%以上之組成物。
(1)半導體微粒子,(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示的基以外之離子性基的有機化合物,(4’)聚合物。
本實施形態之組成物中,(1)、(2)及(4’)之合計含量相對於前述組成物之總質量,可為95質量%以上,亦可為99質量%以上,亦可為100質量%。
本組成物係可更含有(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等之鹽或離子所成群組中之至少1種。(1)、(2)、(4’)及(5)以外之成分係可舉例如與上述其他之成分同樣之成分。
含有(1)、(2)、以及(3)及(4)之任一者或兩者之本實施形態之組成物中,相對於組成物之總質量,(1)之含量係無特別限定者,但從容易使半導體微粒子凝縮之觀點,及防止濃度消光之觀點,以50質量%以下為較佳, 以1質量%以下為更佳,以0.1質量%以下為又更佳,又,從獲得良好之量子收率的觀點,以0.0001質量%以上為較佳,以0.0005質量%以上為更佳,以0.001質量%以上為又更佳。
上述之上限值及下限值係可任意組合。
相對於組成物之總質量,(1)之含量通常為0.0001至50質量%。
相對於組成物之總質量,(1)之含量較佳係0.0001至1質量%,以0.0005至1質量%為更佳,以0.001至0.1質量%為又更佳。
(1)之調配相關的範圍為上述範圍內之組成物,就難以產生(1)之半導體微粒子之凝集、發光性亦良好發揮之點而言為較佳。
本說明書中,相對於組成物之總質量,(1)之半導體微粒子之含量係例如可藉由感應偶合電漿質量分析計(以下,亦稱為ICP-MS)、及離子色層分析測定。
在含有(1)、(2)、以及(3)及(4)之任一者或兩者之本實施形態之組成物中,相對於組成物之總質量,(1)及(2)之合計含量係無特別限定者,但從容易使半導體微粒子凝縮之觀點、及防止濃度消光之觀點,以60質量%以下為較佳,以10質量%以下為更佳,以2質量%以下為又更佳,以0.2質量%以下為特佳,又,從獲得良好的量子收率之觀點,以0.0002質量%以上為較佳,以0.002質量%以上為更佳,以0.005質量%以上為又更佳。
上述之上限值及下限值係可任意組合。
相對於組成物之總質量,(1)及(2)之合計含量通常為0.0002至60質量%。
相對於組成物之總質量,(1)及(2)之合計含量以0.001至10質量%為較佳,以0.002至2質量%為更佳,以0.005至0.2質量%為又更佳。
(1)及(2)之調配比相關的範圍為上述範圍內之組成物,就難以產生(1)之半導體微粒子之凝集、發光性亦良好發揮之點而言為較佳。
又,上述(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示的基以外之離子性基的有機化合物,係上述(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等之鹽或離子所成群組中至少1種之化合物以外的化合物。
含有(1)、(2)及(4’)之本實施形態之組成物中,相對於組成物之總容積,(1)之含量係無特別限定者,但從容易使半導體微粒子凝縮之觀點、及防止濃度消光之觀點,以100g/L以下為較佳,以10g/L以下為更佳,以5g/L以下為又更佳,又,從獲得良好的量子收率之觀點,以0.01g/L以上為較佳,以0.1g/L以上為更佳,以0.5g/L以上為又更佳。
上述之上限值及下限值係可任意組合。
相對於組成物之總容積,(1)之含量係以0.01至100g/L為較佳,以0.1至10g/L為更佳,以0.5至5g/L為又更佳。
(1)之調配相關的範圍為上述範圍內之組成物,就發光 性良好發揮之點而言為較佳。
本說明書中、相對於組成物之總容積,(1)之含量係例如可藉由ICP-MS、及離子色層分析而測定。
組成物為膜形狀時,組成物之總容積係可將前述膜裁切成縱1cm×橫1cm,以微米計等測定厚度,算出。
組成物為液體時,組成物之總容積係可使用量筒測定。
組成物為粉末時,組成物之總容積係可依據JIS R 93-1-2-3:1999,測定體密度,使用於測定之組成物的重量除以前述體密度而算出。
含有(1)、(2)及(4’)之本實施形態之組成物中,相對於組成物之總容積,(1)及(2)之合計含量係無特別限定者,但從容易使半導體微粒子凝縮之觀點、及防止濃度消光之觀點,以1000g/L以下為又更佳,以500g/L以下為更佳,以300g/L以下為又更佳,又,從獲得良好的量子收率之觀點,以0.02g/L以上為較佳,以0.2g/L以上為更佳,以0.6g/L以上為又更佳。
上述之上限值及下限值係可任意組合。
相對於組成物之總容積,(1)及(2)之合計含量係以0.02至1000g/L為較佳,以0.2至500g/L為更佳,以0.6至300g/L為又更佳。
(1)及(2)之調配比相關的範圍為上述範圍內之組成物,就發光性良好發揮之點而言為較佳。
以下,顯示實施形態說明有關本發明中之組成物。
(1)半導體微粒子
本發明相關的組成物係含有(1)半導體微粒子,(1)半導體微粒子以呈分散為較佳。分散劑可舉例如(3)溶劑、(4)選自由聚合性化合物及聚合物所成群組中之至少1種、以及(4’)聚合物。
本說明書中「呈分散」係指從半導體微粒子在分散劑中浮遊或懸濁之狀態。
半導體微粒子可舉例如II族-VI族化合物半導體之結晶之微粒子、II族-V族化合物半導體之結晶之微粒子、III族-V族化合物半導體之結晶之微粒子、III族-IV族化合物半導體之結晶之微粒子、III族-VI族化合物半導體之結晶之微粒子、IV族-VI族化合物半導體之結晶之微粒子、過渡金屬-p-嵌段化合物半導體之結晶之微粒子、及鈣鈦礦化合物之微粒子等。
半導體微粒子係從獲得良好的量子收率之觀點,以含有鎘之半導體的結晶微粒子、含有銦之半導體之結晶微粒子、及鈣鈦礦化合物之微粒子為較佳,從粒徑調控沒那麼嚴謹求得而容易獲得半高寬的發光峰之點而言,以鈣鈦礦化合物之微粒子為更佳。
此等半導體微粒子之至少一部分係可被(2)含有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外的離子性基1種類以上之具有離子性基的有機化合物被覆。
在組成物所含之半導體微粒子的平均粒徑係無特別限定者,但從使維持良好結晶構造之觀點,平均 粒徑為1nm以上較佳,以2nm以上為更佳,以3nm以上為又更佳,又、從難以使本發明相關的半導體微粒子沈降之觀點,平均粒徑為10μm以下較佳,以1μm以下為更佳,以500nm以下為又更佳。
上述之上限值及下限值係可任意組合。
在組成物所含之半導體微粒子的平均粒徑係無特別限定,但從難以使半導體微粒子沈降之觀點、及維持良好結晶構造之觀點,平均粒徑為1nm以上10μm以下較佳,以2nm以上1μm以下為更佳,以3nm以上500nm以下為又更佳。
本說明書中,在組成物所含之半導體微粒子的平均粒徑係可藉由例如穿透型電子顯微鏡(以下,亦稱為TEM。)、掃描型電子顯微鏡(以下,亦稱為SEM。)測定。具體而言,藉由TEM或SEM,觀察在前述組成物中所含之20個半導體微粒子之最大Feret徑,藉由計算其等平均值之平均最大Feret徑,可求得前述平均粒徑。本說明書中「最大Feret徑」係意指在TEM或SEM圖像上,夾住半導體微粒子之2根平行直線之最大距離。
在組成物所含之半導體微粒子的粒度分布係無特別限定,但從維持良好結晶構造之觀點,中值徑(D50)為3nm以上較佳,以4nm以上為更佳,以5nm以上為又更佳,又,從難以使本發明相關的半導體微粒子沈降之觀點,中值徑(D50)為5μm以下較佳,以500nm以下為更佳,以100nm以下為又更佳。
本實施形態之另一態樣係在組成物所含之半導體微粒子的粒度分布中之中值徑(D50)為3nm至5μm較佳,以4nm至500nm為更佳,以5nm至100nm為又更佳。
本說明書中,在組成物所含之半導體微粒子的粒度分布係可藉由例如TEM、SEM進行測定。具體而言,藉由TEM、或SEM,觀察在前述組成物中所含之20個半導體微粒子之最大Feret徑,可從其等分布求取前述中值徑(D50)。
(II族-VI族化合物半導體之結晶之微粒子)
II族-VI族化合物半導體係意指含有周期表之2族或12族之元素、16族之元素。
又,本說明書中,所謂「周期表」係意指長周期型周期表。
二元系之II族-VI族化合物半導體係可舉例如CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、或HgTe等。
含有選自周期表之2族元素(第1元素)、及選自周期表之16族元素(第2元素)之二元系II族-VI族化合物半導體係可舉例如MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、或BaTe。
可為含有選自周期表之2族元素(第1元素)、及選自周期表之16族元素(第2元素)之II族-VI族化合物半導體係含有選自周期表之2族元素(第1元素)1種類、及選自周期表之16族元素(第2元素)2種類之三元系II族-VI族化 合物半導體,或可為含有選自周期表之2族元素(第1元素)2種類、及選自周期表之16族元素(第2元素)1種類之三元系II族-VI族化合物半導體,可為含有選自周期表之2族元素(第1元素)2種類、及選自周期表之16族元素(第2元素)2種類之四元系II族-VI族化合物半導體。
含有選自周期表之12族元素(第1元素)、及選自周期表之16族元素(第2元素)之二元系II族-VI族化合物半導體係可舉例如ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、或HgTe。
可為含有選自周期表之12族元素(第1元素)、及選自周期表之16族元素(第2元素)之II族-VI族化合物半導體,係可為含有選自周期表之12族元素(第1元素)1種類、及選自周期表之16族元素(第2元素)2種類之三元系II族-VI族化合物半導體,或可為含有選自周期表之12族元素(第1元素)2種類、及選自周期表之16族元素(第2元素)1種類之三元系II族-VI族化合物半導體,或可為含有選自周期表之12族元素(第1元素)2種類、及選自周期表之16族元素(第2元素)2種類之四元系II族-VI族化合物半導體。
II族-VI族化合物半導體係可含有周期表之2族、12族、及16族以外之元素作為摻雜元素。
(II族-V族化合物半導體之結晶之微粒子)
II族-V族化合物半導體係含有周期表之12族元素、及15族元素。
含有選自周期表之12族元素(第1元素)、及選自周期表之15族元素(第2元素)之二元系II族-V族化合物半導體係可舉例如Zn3P2、Zn3As2、Cd3P2、Cd3As2、Cd3N2、或Zn3N2
含有選自周期表之12族元素(第1元素)、及選自周期表之15族元素(第2元素)之II族-V族化合物半導體,係可為含有選自周期表之12族元素(第1元素)1種類、及選自周期表之15族元素(第2元素)2種類之三元系II族-V族化合物半導體,或可為含有選自周期表之12族元素(第1元素)2種類、及選自周期表之15族元素(第2元素)1種類之三元系II族-V族化合物半導體,或可為含有選自周期表之12族元素(第1元素)2種類、及選自周期表之15族元素(第2元素)2種類之四元系II族-V族化合物半導體。II族-V族化合物半導體係可含有周期表之12族、及15族以外之元素作為摻雜元素。
(III族-V族化合物半導體之結晶微粒子)
III族-V族化合物半導體係含有選自周期表之13族元素、及選自15族元素。含有選自周期表之13族元素(第1元素)、及選自周期表之15族元素(第2元素)之二元系III族-V族化合物半導體係可舉例如BP、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、AlN、或BN。
含有選自周期表之13族元素(第1元素)、及選自周期表之15族元素(第2元素)之III族-V族化合物半導體,係 可為含有選自周期表之13族元素(第1元素)1種類、及選自周期表之15族元素(第2元素)2種類之三元系III族-V族化合物半導體,或可為含有選自周期表之13族元素(第1元素)2種類、及選自周期表之15族元素(第2元素)1種類之三元系III族-V族化合物半導體,或可為含有選自周期表之13族元素(第1元素)2種類、及選自周期表之15族元素(第2元素)2種類之四元系III族-V族化合物半導體。
III族-V族化合物半導體係可含有周期表之13族、及15族以外之元素作為摻雜元素。
(III族-IV族化合物半導體之結晶微粒子)
III族-IV族化合物半導體係含有選自周期表之13族元素、及選自14族元素。含有選自周期表之13族元素(第1元素)、及選自周期表之14族元素(第2元素)之2元系III族-IV族化合物半導體係可舉例如B4C3、Al4C3、Ga4C3
含有選自周期表之13族元素(第1元素)、及選自周期表之14族元素(第2元素)之III族-IV族化合物半導體,係可為含有選自周期表之13族元素(第1元素)1種類、及選自周期表之14族元素(第2元素)2種類之三元系III族-IV族化合物半導體,或可為含有選自周期表之13族元素(第1元素)2種類、及選自周期表之14族元素(第2元素)1種類之三元系III族-IV族化合物半導體,或可為含有選自周期表之13族元素(第1元素)2種類、及選自周期表之14族元素(第2元素)2種類之四元系III族-IV族化合物半導 體。
III族-IV族化合物半導體係可含有周期表之13族、及14族以外之元素作為摻雜元素。
(III族-VI族化合物半導體之結晶微粒子)
III族-VI族化合物半導體係含有選自周期表之13族元素、及選自16族元素。
含有選自周期表之13族元素(第1元素)、及選自周期表之16族元素(第2元素)之2元系III族-VI族化合物半導體,係可舉例如Al2S3、Al2Se3、Al2Te3、Ga2S3、Ga2Se3、Ga2Te3、GaTe、In2S3、In2Se3、In2Te3、或InTe。
含有選自周期表之13族元素(第1元素)、及選自周期表之16族元素(第2元素)之III族-VI族化合物半導體,係可為含有選自周期表之13族元素(第1元素)1種類、及選自周期表之16族元素(第2元素)2種類之三元系III族-VI族化合物半導體,或可為含有選自周期表之13族元素(第1元素)2種類、及選自周期表之16族元素(第2元素)1種類之三元系III族-VI族化合物半導體,或可為含有選自周期表之13族元素(第1元素)2種類、及選自周期表之16族元素(第2元素)2種類之四元系III族-VI族化合物半導體。
III族-VI族化合物半導體係可含有周期表之13族、及16族以外之元素作為摻雜元素。
(IV族-VI族化合物半導體之結晶微粒子)
IV族-VI族化合物半導體係含有選自周期表之14族元 素、及選自16族元素。含有選自周期表之14族元素(第1元素)、及選自周期表之16族元素(第2元素)之2元系IV族-VI族化合物半導體,係可舉例如PbS、PbSe、PbTe、SnS、SnSe、或SnTe。
含有選自周期表之14族元素(第1元素)、及選自周期表之16族元素(第2元素)之IV族-VI族化合物半導體,係可為含有選自周期表之14族元素(第1元素)1種類、及選自周期表之16族元素(第2元素)2種類之三元系IV族-VI族化合物半導體,或可為含有選自周期表之14族元素(第1元素)2種類、及選自周期表之16族元素(第2元素)1種類之三元系IV族-VI族化合物半導體,可為含有選自周期表之14族元素(第1元素)2種類、及選自周期表之16族元素(第2元素)2種類之四元系IV族-VI族化合物半導體。
IV族-VI族化合物半導體係可含有周期表之14族、及16族以外之元素作為摻雜元素。
(過渡金屬-p-嵌段化合物半導體之結晶微粒子)
過渡金屬-p-嵌段化合物半導體係含有選自過渡金屬元素之元素、及選自p-嵌段元素之元素。
含有選自周期表之過渡金屬元素之元素(第1元素)、及選自周期表之p-嵌段元素之元素(第2元素)的2元系過渡金屬-p-嵌段化合物半導體,係可舉例如NiS、CrS。
選自周期表之過渡金屬元素之元素(第1元素)、及選自周期表之p-嵌段元素之元素(第2元素)之過渡金屬-p-嵌 段化合物半導體,係可為含有選自周期表之過渡金屬元素之元素(第1元素)1種類、及選自p嵌段元素之元素(第2元素)2種類之三元系過渡金屬-p-嵌段化合物半導體,可為含有選自周期表之過渡金屬元素之元素(第1元素)2種類、及選自周期表之p-嵌段元素之元素(第2元素)1種類之三元系過渡金屬-p-嵌段化合物半導體,或可為含有選自周期表之過渡金屬元素之元素(第1元素)2種類、及選自周期表之p-嵌段元素之元素(第2元素)2種類之四元系過渡金屬-p-嵌段化合物半導體。
過渡金屬-p-嵌段化合物半導體係可含有周期表之過渡金屬元素、及p-嵌段元素以外之元素作為摻雜元素。
上述之三元系及四元系之半導體的具體例係可舉例如ZnCdS、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、ZnCdSSe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe、GaNP、GaNAs、GaPAs、AlNP、AlNAs、AlPAs、InNP、InNAs、InPAs、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlPAs、GaInNP、GaInNAs、GaInPAs、InAlNP、InAlNAs、CuInS2、或InAlPAs等。
(鈣鈦礦化合物)
半導體微粒子之一例可舉例如鈣鈦礦化合物之微粒子。
鈣鈦礦化合物係以A、B、及X作為構成成分之具有鈣鈦礦型結晶構造的化合物。
本發明中,A係於前述鈣鈦礦型結晶構造中位於以B為中心之6面體的各頂點之成分,且為1價之陽離子。
X係表示於前述鈣鈦礦型結晶構造中位於以B為中心之8面體的各頂點之成分,且選自由鹵素化物離子及硫氰酸離子所成群組的1種以上之陰離子。
B係在前述鈣鈦礦型結晶構造中位於將A位置於頂點之6面體及將X配置於頂點之8面體的中心之成分,且為金屬離子。
以A、B、及X作為構成成分之鈣鈦礦化合物係無特別限定,而可為具有3維構造、2維構造、疑似2維構造之任一構造的化合物。
3維構造時,鈣鈦礦化合物之組成式係以ABX(3+δ)表示。
2維構造時,鈣鈦礦化合物之組成式係以A2BX(4+δ)表示。
在此,前述δ係依照B之電荷平衡而可適當變更之數,為-0.7以上0.7以下。
例如,A為1價之陽離子,B為2價之陽離子,X為1價之陰離子時,可以前述化合物為中性(電荷為0)之方式選擇δ。
上述3維構造時,具有以B為中心且以頂點為X之BX6所示的頂點共有八面體之三維網路。
上述2維構造時,藉由共有以B為中心且以頂點為X之BX6所示的八面對為相同平面之4個頂點之X,形成2維性連結之由BX6所構成之層及由A所構成之層交互積層而成之構造。
B係可獲得X之八面體配位的金屬陽離子。
A係位於以B為中心之六面體之各頂點。
本說明書中,鈦礦型結晶構造係可藉由X線繞射圖型確認。
前述具有3維構造之鈣鈦礦型結晶構造的化合物時,在X線繞射圖型中,通常,可在2θ=12至18°之位置確認到源自(hkl)=(001)之峰、或在2θ=18至25°之位置確認到源自(hkl)=(100)之峰。更佳為在2θ=13至16°之位置可確認到源自(hkl)=(001)之峰,或在2θ=20至23°之位置可確認到源自(hkl)=(100)之峰。
前述具有2維構造之鈣鈦礦型結晶構造的化合物時,在X線繞射圖型中,通常在2θ=1至10°之位置可確認到源自(hkl)=(002)之峰,在2θ=2至8°之位置可確認到源自(hkl)=(002)之峰為更佳。
鈣鈦礦化合物係以下述通式(1)所示之鈣鈦礦化合物為較佳。
ABX(3+δ)(-0.7≦δ≦0.7)…(1)
[通式(1)中,A係1價之陽離子,B係金屬離子,X係選自由鹵素化物離子及硫氰酸離子所成群組中的1種以上之陰離子。]
〔A〕
本發明相關的鈣鈦礦化合物中,A係在前述鈣鈦礦型結晶構造中位於以B為中心之6面體的各頂點之成分,且為1價之陽離子。1價之陽離子係可舉例如銫離子、有機銨離子、或脒離子。鈣鈦礦化合物中,A為銫離子、碳原子數為3以下之有機銨離子、或碳原子數為3以下之脒離子時,一般,鈣鈦礦化合物係具有ABX(3+δ)所示之3維構造。
化合物中,A係以銫離子、或有機銨離子為較佳。
A之有機銨離子具體而言係可舉例如下述通式(A3)所示之陽離子。
通式(A3)中,R6至R9係分別獨立地表示氫原子、可具有胺基作為取代基之烷基、或可具有胺基作為取代基之環烷基。但,R6至R9不全部為氫原子。
R6至R9所示之烷基係可為直鏈狀,可為分支鏈狀,亦可具有胺基作為取代基。
R6至R9所示之烷基之碳原子數通常為1至20,以1至4為較佳,以1至3為更佳。
R6至R9所示之環烷基係可具有烷基作為取 代基,亦可具有胺基作為取代基。
R6至R9所示之環烷基之碳原子數通常為3至30,以3至11為較佳,以3至8為更佳。碳原子數係亦包含取代基之碳原子數。
R6至R9所示之基較佳係分別獨立地為氫原子或烷基。
藉由減少通式(A3)可含之烷基及環烷基之數量、以及減少烷基及環烷基之碳原子數,可獲得發光強度高之具有3維構造的鈣鈦礦型結晶構造之化合物。
烷基或環烷基之碳原子數為4以上時,可獲得在一部分或全部具有2維及/或準二維(quasi-2D)之鈣鈦礦型的結晶構造之化合物。2維之鈣鈦礦型結晶構造呈無限大積層時,成為與3維之鈣鈦礦型結晶構造相同者(參考文獻:P.P.Boix等人、J.Phys.Chem.Lett.2015,6,898-907等)。
R6至R9所示之烷基及環烷基所含之碳原子數的合計數以1至4為較佳,R6至R9之中的1個為碳原子數1至3之烷基且R6至R9之中的3個為氫原子則更佳。
R6至R9之烷基可例示甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、二級-丁基、三級-丁基、正戊基、異戊基、新戊基、三級-戊基、1-甲基丁基、正己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、正庚基、2-甲基己基、3-甲基己基、2,2-二甲基戊基、2,3-二甲基戊基、2,4-二甲基戊基、3,3-二甲基戊基、3-乙基戊基、2,2,3-三甲基丁基、正辛基、異辛基、2-乙基己基、 壬基、癸基、十一碳基、十二碳基、十三碳基、十四碳基、十五碳基、十六碳基、十七碳基、十八碳基、十九碳基、二十碳基。
R6至R9之環烷基可舉例如R6至R9之烷基所例示之碳原子數3以上的烷基形成環者,其一例可例示環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、環壬基、環癸基、降莰烷基、異莰烷基、1-金剛烷基、2-金剛烷基、三環癸基等。
A所示之有機銨離子係以CH3NH3 +(亦稱為甲基銨離子。)、C2H5NH3 +(亦稱為乙基銨離子。)或C3H7NH3 +(亦稱為丙基銨離子。)為較佳,以CH3NH3 +或C2H5NH3 +為更佳,以CH3NH3 +為最佳。
A所示之脒離子可舉例如下述通式(A4)所示之脒離子。
(R10R11N=CH-NR12R13)+‧‧‧(A4)
通式(A4)中,R10至R13係分別獨立地表示氫原子、可具有胺基作為取代基之烷基、或可具有胺基作為取代基之環烷基。
R10至R13所示之烷基可為直鏈狀,亦可為分支鏈狀,亦可具有胺基作為取代基。
R10至R13所示之烷基之碳原子數通常為1至20,以1至4為較佳,以1至3為更佳。
R10至R13所示之環烷基係可具有烷基作為取代基,亦可具有胺基作為取代基。
R10至R13所示之環烷基之碳原子數通常為3至30,以3至11為較佳,以3至8為更佳。碳原子數係含有取代基之碳原子數。
R10至R13之烷基之具體例可舉例如R6至R9中所例示之烷基。
R10至R13之環烷基之具體例可舉例如R6至R9中所例示之環烷基。
R10至R13所示之基係以氫原子或烷基為較佳。
藉由通式(A4)所含之減少烷基及環烷基之數量、以及減少烷基及環烷基之碳原子數,可獲得發光強度高之3維構造的鈣鈦礦化合物。
烷基或環烷基之碳原子數為4以上時,可獲得於一部分或全部具有2維及/或準二維(quasi-2D)之鈣鈦礦型結晶構造的化合物。又,在R10至R13所示之烷基及環烷基所含之碳原子數的合計數係以1至4為較佳,R10為碳原子數1至3之烷基且R11至R13為氫原子則更佳。
〔B〕
鈣鈦礦化合物中,B係在鈣鈦礦型結晶構造中位於將A配置於頂點之6面體及將X配置於頂點之8面體的中心之成分,且表示金屬離子。B成分之金屬離子係包含可選自由1價之金屬離子、2價之金屬離子、及3價之金屬離子所成群組中的1種類以上之離子。B係以含有2價之金屬離子為較佳,以含有選自由鉛、或錫所成群組的1種類 以上之金屬離子為更佳。
〔X〕
X係表示選自由鹵素化物離子及硫氰酸離子所成群組中的1種以上之陰離子。X係可為選自由氯化物離子、溴化物離子、氟化物離子、碘化物離子及硫氰酸離子所成群組中的1種以上之陰離子。
X係可依照所期望之發光波長而適當選擇,但例如X可含有溴化物離子。
X為2種以上之鹵素化物離子時,前述鹵素化物離子之含有比率係可藉由發光波長適當選擇,例如,可為溴化物離子與氯化物離子之組合、或溴化物離子與碘化物離子之組合。
就屬於鈣鈦礦化合物,且具有ABX(3+δ)所示之3維構造的鈣鈦礦型之結晶構造之化合物而言,其具體例係可舉例如CH3NH3PbBr3、CH3NH3PbCl3、CH3NH3PbI3、CH3NH3PbBr(3-y)Iy(0<y<3)、CH3NH3PbBr(3-y)Cly(0<y<3)、(H2N=CH-NH2)PbBr3、(H2N=CH-NH2)PbCl3、(H2N=CH-NH2)PbI3、CH3NH3Pb(1-a)CaaBr(3+δ)(0<a≦0.7,0≦δ≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)SraBr(3+δ)(0<a≦0.7,0≦δ≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)LaaBr(3+δ)(0<a≦0.7,0≦δ≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)BaaBr(3+δ)(0<a≦0.7,0≦δ≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)DyaBr(3+δ)(0<a≦0.7,0≦δ≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)NaaBr(3+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ≦0)、CH3NH3Pb(1-a)LiaBr(3+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ≦0)、CsPb(1-a)NaaBr(3+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ ≦0)、CsPb(1-a)LiaBr(3+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ≦0)、CH3NH3Pb(1-a)NaaBr(3+δ-y)Iy(0<a≦0.7,-0.7≦δ≦0,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)LiaBr(3+δ-y)Iy(0<a≦0.7,-0.7≦δ≦0,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)NaaBr(3+δ-y)Cly(0<a≦0.7,-0.7≦δ≦0,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)LiaBr(3+δ-y)Cly(0<a≦0.7,-0.7≦δ≦0,0<y<3)、(H2N=CH-NH2)Pb(1-a)NaaBr(3+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ≦0)、(H2N=CH-NH2)Pb(1-a)LiaBr(3+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ≦0)、(H2N=CH-NH2)Pb(1-a)NaaBr(3+δ-y)Iy(0<a≦0.7,-0.7≦δ≦0,0<y<3)、(H2N=CH-NH2)Pb(1-a)NaaBr(3+δ-y)Cly(0<a≦0.7,-0.7≦δ≦0,0<y<3)、CsPbBr3、CsPbCl3、CsPbI3、CsPbBr(3-y)Iy(0<y<3)、CsPbBr(3-y)Cly(0<y<3)、CH3NH3PbBr(3-y)Cly(0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)ZnaBr(3+δ)(0<a≦0.7,0≦δ≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)AlaBr(3+δ)(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)CoaBr(3+δ)(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)MnaBr(3+δ)(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)MgaBr(3+δ)(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7)、CsPb(1-a)ZnaBr(3+δ)(0<a≦0.7,0≦δ≦0.7)、CsPb(1-a)AlaBr(3+δ)(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7)、CsPb(1-a)CoaBr(3+δ)(0<a≦0.7,0≦δ≦0.7)、CsPb(1-a)MnaBr(3+δ)(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7)、CsPb(1-a)MgaBr(3+δ)(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)ZnaBr(3+δ-y)Iy(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7、0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)AlaBr(3+δ-y)Iy(0<a≦0.7,0≦δ≦0.7,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)CoaBr(3+δ-y)Iy(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7、0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)MnaBr(3+δ-y)Iy(0 <a≦0.7,0≦δ≦0.7,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)MgaBr(3+δ-y)Iy(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7、0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)ZnaBr(3+δ-y)Cly(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7、0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)AlaBr(3+δ-y)Cly(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7、0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)CoaBr(3+δ-y)Cly(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7、0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)MnaBr(3+δ-y)Cly(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7、0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)MgaBr(3+δ-y)Cly(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7、0<y<3)、(H2N=CH-NH2)ZnaBr(3+δ)(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7)、(H2N=CH-NH2)MgaBr(3+δ)(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7)、(H2N=CH-NH2)Pb(1-a)ZnaBr(3+δ-y)Iy(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7、0<y<3)、(H2N=CH-NH2)Pb(1-a)ZnaBr(3+δ-y)Cly(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7、0<y<3)等作為較佳者。
就屬於鈣鈦礦化合物,且具有A2BX(4+δ)所示之2維構造的鈣鈦礦型之結晶構造的化合物而言,其具體例係可舉例如(C4H9NH3)2PbBr4、(C4H9NH3)2PbCl4、(C4H9NH3)2PbI4、(C7H15NH3)2PbBr4、(C7H15NH3)2PbCl4、(C7H15NH3)2PbI4、(C4H9NH3)2Pb(1-a)LiaBr4(0<a≦0.7)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)NaaBr4(0<a≦0.7)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)RbaBr4(0<a≦0.7)、(C7H15NH3)2Pb(1-a)NaaBr4(0<a≦0.7)、(C7H15NH3)2Pb(1-a)LiaBr4(0<a≦0.7)、(C7H15NH3)2Pb(1-a)RbaBr4(0<a≦0.7)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)NaaBr(4-y)Iy(0<a≦0.7、0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)LiaBr(4-y)Iy(0<a≦0.7、0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)RbaBr(4-y)Iy(0<a≦0.7、0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)NaaBr(4-y)Cly(0<a≦0.7、0<y<4)、 (C4H9NH3)2Pb(1-a)LiaBr(4-y)Cly(0<a≦0.7、0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)RbaBr(4-y)Cly(0<a≦0.7、0<y<4)、(C4H9NH3)2PbBr4、(C7H15NH3)2PbBr4、(C4H9NH3)2PbBr(4-y)Cly(0<y<4)、(C4H9NH3)2PbBr(4-y)Iy(0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)ZnaBr(4+δ)(0<a≦0.7)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)MgaBr(4+δ)(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)CoaBr(4+δ)(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)MnaBr(4+δ)(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7)、(C7H15NH3)2Pb(1-a)ZnaBr(4+δ)(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7)、(C7H15NH3)2Pb(1-a)MgaBr(4+δ)(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7)、(C7H15NH3)2Pb(1-a)CoaBr(4+δ)(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7)、(C7H15NH3)2Pb(1-a)MnaBr(4+δ)(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)ZnaBr(4+δ-y)Iy(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7、0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)MgaBr(4+δ-y)Iy(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7、0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)CoaBr(4+δ-y)Iy(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7、0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)MnaBr(4+δ-y)Iy(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7、0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)ZnaBr(4+δ-y)Cly(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7、0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)MgaBr(4+δ-y)Cly(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7、0≦δ≦0.7、0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)CoaBr(4+δ-y)Cly(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7、0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)MnaBr(4+δ-y)Cly(0<a≦0.7、0≦δ≦0.7、0<y<4)等作為較佳者。
≪發光光譜≫
鈣鈦礦化合物係可於可見光波長區域發出螢光之發光體,X為溴化物離子時通常為480nm以上,較佳係500nm 以上,更佳係520nm以上,又,通常為700nm以下,較佳係600nm以下,更佳係580nm以下之波長範圍之範圍可發出具有強度之極大峰的螢光。
上述之上限值及下限值可任意組合。
本發明之另一態樣係鈣鈦礦化合物中之X為溴化物離子時,發出螢光的峰通常為480至700nm,以500至600nm為較佳,以520至580nm為更佳。
X為碘化物離子時通常為520nm以上,較佳係530nm以上,更佳係540nm以上,又,通常為800nm以下,較佳係750nm以下,更佳係730nm以下之波長範圍之範圍可發出具有強度之極大峰的螢光。
上述之上限值及下限值可任意組合。
本發明之另一態樣係鈣鈦礦化合物中之X為碘化物離子時,發出螢光的峰通常為520至800nm,以530至750nm為較佳,以540至730nm為更佳。
X為氯化物離子時,通常為300nm以上,較佳係310nm以上,更佳係330nm以上,又,通常為600nm以下,較佳係580nm以下,更佳係550nm以下之波長範圍之範圍可發出具有強度之極大峰的螢光。
上述之上限值及下限值係可任意組合。
本發明之另一態樣係鈣鈦礦化合物中之X為氯化物離子時,發出螢光的峰,通常為300至600nm,以310至580nm為較佳,以330至550nm為更佳。
(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以 外之離子性基的有機化合物
前述具有離子性基之有機化合物係具有陰離子性基、或陽離子性基之有機化合物。
具有離子性基之有機化合物係以具有陽離子性基之有機化合物為較佳。
在此,所謂陰離子性基係意指具有負電荷的基,所謂陽離子性基係具有正電荷之基。
具有離子性基之有機化合物可為下述通式(A5)所示之具有陰離子性基的化合物。
R14-Y‧‧‧(A5)
通式(A5)中,R14係表示一價之有機基。有機基可舉例如烷基、或環烷基等之基。
R14為烷基時,可為直鏈狀,亦可為分支鏈狀。烷基之碳原子數通常為1至20,以5至20為較佳,以8至20為更佳。
R14為環烷基時,環烷基係可具有烷基作為取代基。碳原子數通常為3至30,以3至20為較佳,以3至11為更佳。碳原子數係含有取代基之碳原子數。
此等之中,R14係以烷基為較佳。
R14之烷基的具體例可舉例如R6至R9中所例示之烷基。
R14之環烷基的具體例可舉例如R6至R9中所例示之環烷基。
通式(A5)中,Y係表示-COO-所示之基以外 的陰離子性基。Y所示之陰離子性基可舉例如以-PO4 2-所示之基、-OSO3 -所示之基,-OSO3 -所示之基為較佳。
通式(A5)所示之具有陰離子性基的有機化合物之一部份或全部係可吸附於本發明相關的半導體微粒子之表面,亦可在組成物中分散。
通式(A5)所示之具有陰離子性基的有機化合物係可與相對陽離子形成鹽,在陰離子性基中之相對陽離子無特別限制,但可舉例如Na+、K+、Cs+之1價離子。
通式(A5)所示之具有陰離子性基的有機化合物、及具有相對陽離子之鹽可舉例如烷基硫酸鹽、烷基磷酸鹽、烷基磺酸鹽等,月桂基磷酸、月桂基磷酸鈉、油基磷酸、1-己烷磺酸鈉、1-辛烷磺酸鈉、1-癸烷磺酸鈉、1-十二碳基磺酸鈉、十六碳基硫酸鈉、硬脂基硫酸鈉、月桂基硫酸鈉、肉豆蔻基硫酸鈉、月桂醇聚醚硫酸鈉、十二碳基硫酸鈉為較佳,以十二碳基硫酸鈉為更佳。
具有離子性基之有機化合物係可為下述通式(A6-1)或(A6-2)所示之具有陽離子性基的化合物。
通式(A6-1)及通式(A6-2)中,R15係表示可具有取代基之烷基、或可具有取代基之環烷基,R16至R18係分別獨立地表示氫原子、可具有取代基之烷基、或可具有取代基之環烷基。
R15至R18所示之烷基係可為直鏈狀,亦可為分支鏈狀,亦可具有取代基。
R15至R18所示之烷基係可具有陽離子性基作為取代基。
R15至R18所示之烷基的碳原子數通常為1至20,以5至20為較佳,以8至20為更佳。前述碳原子數係含有取代基之碳原子數。
R15至R18所示之環烷基係可具有烷基作為取代基,亦可具有陽離子性基。
R15至R18所示之環烷基之碳原子數通常為3至30,以3至20為較佳,以3至11為更佳。前述碳原子數係含有取代基之碳原子數。
R16至R18較佳係分別獨立地為氫原子或前述烷基,以R15至R18之中的至少1個為前述烷基更佳,以R15至R18之中的至少2個為前述烷基又更佳。以R15至R18之中的1個為碳原子數8至20之烷基,R15至R18之中的3個為碳原子數1至5之烷基特佳。
R15至R18之烷基之具體例可舉例如R6至R9中所例示之烷基。
R15至R18之環烷基之具體例可舉例如R6至R9中所例示之環烷基。
通式(A6-1)中,Z+係表示陽離子。可取得通式(A6-1)之構造的陽離子可舉例如存在於最外殻之電子為5個之元素的離子,Z+所示之陽離子可舉例如P+、及N+
Z+ N+時,通式(A6-1)中之R16至R18的至少1個表示可具有取代基之烷基或可具有取代基之環烷基。通式(A6-1)中之R16至R18的2個以上可為可具有取代基之烷基或可具有取代基之環烷基。
通式(A6-2)中,Z+係表示陽離子。可取得通式(A6-2)之構造的陽離子可舉例如存在於最外殻之電子為6個的元素之離子,Z+所示之陽離子可舉例如S+
下述通式(A6-1)或(A6-2)所示之具有陽離子性基的化合物較佳係Z+為P+之通式(A6-1)所示之具有陽離子性基的化合物、及Z+為S+之通式(A6-2)所示之具有陽離子性基的化合物,更佳係Z+為P+之通式(A6-1)所示之具有陽離子性基的化合物。
通式(A6-1)及通式(A6-2)所示之具有陽離子性基的有機化合物之一部份或全部,係可吸附於本發明相關的半導體微粒子之表面,亦可在組成物中分散。
具有陽離子性基的有機化合物係可與相對陽離子形成鹽,在陽離子性基中之相對陰離子係無特別限制,但可舉例如Br-、Cl-、I-、F-之鹵素化物離子。
具有通式(A6-1)所示之具有陽離子性基的有機化合物、及相對陰離子的鹽可舉例如鏻鹽等,鏻鹽較佳係氯化四苯基鏻、氯化三丁基十六碳基鏻、氯化四丁基鏻、氯化四乙基鏻、氯化四-正辛基鏻、溴化四苯基鏻、溴化三丁基十六碳基鏻、溴化四丁基鏻、溴化四乙基鏻、溴化四-正辛基鏻、溴化三丁基十二碳基鏻、溴化三丁基-正辛基鏻、碘化四苯基鏻、碘化三丁基十六碳基鏻、碘化四丁基鏻、碘化四乙基鏻、碘化四-正辛基鏻為較佳,以溴化三丁基十六碳基鏻為更佳。
具有通式(A6-2)所示之具有陽離子性基的有機化合物、及相對陰離子之鹽可舉例如鋶鹽等,鋶鹽係可舉例如碘化三丁基鋶、溴化三丁基鋶、氫氧化三甲基鋶等。
(2)之有機化合物較佳係選自由前述通式(A5)所示之具有陰離子性基的化合物、前述通式(A6-1)所示之具有陽離子性基的化合物、及前述通式(A6-2)所示之具有陽離子性基的化合物所成群組中之至少1種。
就本發明之另一面向而言,(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外的離子性基的有機化合物可排除鹵素 化烴化合物、具有氫硫基之化合物、及具有胺基、烷氧基、及矽原子之有機化合物。
(3)溶劑
溶劑係只要為可使半導體微粒子分散之介質即可,無特別限定,但以難以使半導體微粒子溶解者為較佳。
本說明書中所謂「溶劑」係謂在1氣壓、25℃中獲得液體狀態之物質(但,聚合性化合物及聚合物除外)。
溶劑係可舉例如甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯等酯;γ-丁內酯、丙酮、二甲基酮、二異丁基酮、環戊酮、環己酮、甲基環己酮等酮;二乙基醚、甲基-三級-丁基醚、二異丙基醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、1,4-二烷、1,3-二氧雜環戊烷、4-甲基二氧雜環戊烷、四氫呋喃、甲基四氫呋喃、苯甲醚、苯乙醚等醚;甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、三級-丁醇、1-戊酮、2-甲基-2-丁醇、甲氧基丙醇、二丙酮醇、環己醇、2-氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇、2,2,3,3-四氟-1-丙醇等醇;乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丁基醚、乙二醇單乙基醚乙酸酯、三乙二醇二甲基醚等二醇醚;N-甲基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基甲醯胺、乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等具有醯胺基之有機溶劑;乙腈、異丁腈、丙腈、甲氧基乙腈等具有腈基之有機溶劑;碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯等具有烴基之有機溶劑;二氯甲烷、氯仿等具有經鹵素化的烴基之有機溶劑;正戊烷、環己烷、正己烷、苯、甲苯、二甲苯等具有 烴基之有機溶劑;二甲基亞碸等。
此等之中,甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯等酯;γ-丁內酯、丙酮、二甲基酮、二異丁基酮、環戊酮、環己酮、甲基環己酮等酮;二乙基醚、甲基-三級-丁基醚、二異丙基醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、1,4-二烷、1,3-二氧雜環戊烷、4-甲基二氧雜環戊烷、四氫呋喃、甲基四氫呋喃、苯甲醚、苯乙醚等醚、乙腈、異丁腈、丙腈、甲氧基乙腈等具有腈基的有機溶劑;碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯等具有碳酸酯基之有機溶劑;二氯甲烷、氯仿等具有經鹵素化的烴基之有機溶劑;正戊烷、環己烷、正己烷、苯、甲苯、二甲苯等具有烴基的有機溶劑係極性低,咸認為難以溶解半導體微粒子,故較佳,二氯甲烷、氯仿等具有經鹵素化的烴基之有機溶劑;正戊烷、環己烷、正己烷、苯、甲苯、二甲苯等烴系有機溶劑為更佳。
(4)選自由聚合性化合物及聚合物所成群組中之至少1種
本發明相關的在組成物所含之聚合性化合物無特別限定,但製造前述組成物之溫度中,半導體微粒子對聚合性化合物之溶解度低者為較佳。
本說明書中所謂「聚合性化合物」係意指具有聚合性基之單體的化合物。
例如在室溫、常壓下製造時,前述聚合性化合物係無特別限制,但可舉例如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等之公知 之聚合性化合物。其中,聚合性化合物較佳係丙烯酸系樹脂之單體成分的丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯之任一者或兩者。
本發明相關的在組成物所含之聚合物係無特別限定,但製造前述組成物之溫度中,前述半導體微粒子對聚合物之溶解度低者為較佳。
例如,在室溫、常壓下製造時,前述聚合物係無特別限制,但可舉例如聚苯乙烯、甲基丙烯酸樹脂等公知的聚合物。其中,聚合物係以丙烯酸系樹脂為較佳。丙烯酸系樹脂係含有源自於丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯之任一者或兩者的構成單元。
(4)之聚合性化合物及聚合物之構成單元中,丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯及源自其等之構成單元以莫耳%表示時,相對於全構成單元為10%以上,可為30%以上,亦可為50%以上,亦可為80%以上,亦可為100%。
(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等之鹽或離子所成群組中的至少1種
本發明相關的組成物係可取得氨、胺及羧酸以及前述化合物之形態,為可含有選自由此等之鹽或離子所成群組中的至少1種。
亦即,本發明相關的組成物係可含有選自由氨、胺、羧酸、氨之鹽、胺之鹽、羧酸之鹽、氨之離子、胺之離子、及羧酸之離子所成群組中的至少1種。
氨、胺及羧酸、以及此等之鹽或離子通常可作用為封 蓋配位基。所謂封蓋配位基係吸附於半導體化合物之表面,具有使半導體化合物在組成物中安定而分散之作用的化合物。氨或胺之離子或鹽(銨鹽等)可舉例如後述之通式(A1)所示的銨陽離子、及含有其之銨鹽。羧酸之離子或鹽(羧酸鹽等)可舉例如後述之通式(A2)所示的羧酸酯陰離子、及含有其之羧酸鹽。本發明相關的組成物係可含有銨鹽等、及羧酸鹽等之任一者,亦可含有兩者。
銨鹽可舉例如含有通式(A1)所示之銨陽離子之銨鹽。
通式(A1)中,R1至R3係表示氫原子,R4係表示氫原子、或有機基。為有機基時,R4係以烷基、環烷基、不飽和烴基等烴基為較佳。
R4所示之烷基可為直鏈狀,亦可為分支鏈狀。
R4所示之烷基之碳原子數通常為1至20,以5至20為較佳,以8至20為更佳。
R4所示之環烷基係可具有烷基作為取代基。環烷基之碳原子數通常為3至30,以3至20為較佳,以3至11為更佳。碳原子數係含有取代基之碳原子數。
R4之不飽和烴基可為直鏈狀,亦可為分支鏈狀。
R4之不飽和烴基之碳原子數通常為2至20,以5至20為較佳,以8至20為更佳。
R4係以氫原子、烷基、或不飽和烴基為較佳。不飽和烴基係以烯基為較佳。R4係以碳原子數8至20之烯基為較佳。
R4之烷基之具體例可舉例如R6至R9中所例示之烷基。
R4之環烷基之具體例可舉例如R6至R9中所例示之環烷基。
R4之烯基係R6至R9中所例示之前述直鏈狀或分支鏈狀之烷基中,可例示任一者之碳原子間的單鍵(C-C)被取代成雙鍵(C=C)者,雙鍵之位置無限定。
如此之烯基較佳者可舉例如乙烯基、丙烯基、3-丁烯基、2-丁烯基、2-戊烯基、2-己烯基、2-壬烯基、2-十二碳基、9-十八烯基。
相對陰離子係無特別限制,但可舉例如Br-、Cl-、I-、F-之鹵素化物離子、羧酸酯離子等作為較佳的例。
具有通式(A1)所示之銨陽離子、及相對陰離子之銨鹽係可舉例如正辛基銨鹽、油醯基銨鹽作為較佳例。
羧酸鹽係可舉例如含有下述通式(A2)所示之羧酸酯陰離子之羧酸鹽。
R5-CO2 -‧‧‧(A2)
通式(A2)中,R5係表示一價之有機基。有機基係以烴基為較佳,其中,可舉例如烷基、環烷基、不飽和烴基作為較佳者。
R5所示之烷基係可為直鏈狀,亦可為分支鏈狀。R5所示之烷基之碳原子數通常為1至20,5至20為較佳,8至20為更佳。
R5所示之環烷基係可具有烷基作為取代基。環烷基之碳原子數通常為3至30,以3至20為較佳,以3至11為更佳。碳原子數亦包含取代基之碳原子數。
R5之不飽和烴基可為直鏈狀,亦可為分支鏈狀。
R5之不飽和烴基之碳原子數通常為2至20,以5至20為較佳,以8至20為更佳。
R5係以烷基或不飽和烴基為較佳。不飽和烴基係以烯基為較佳。
R5之烷基之具體例可舉例如R6至R9中所例示之烷基。
R5之環烷基之具體例可舉例如R6至R9中所例示之環烷基。
R5之烯基之具體例可舉例如R1至R4中所例示之烯基。
通式(A2)所示之羧酸酯陰離子係以油酸陰離子為較佳。通式(A2)所示之羧酸酯陰離子之相對離子陽離子係無特別限制,但可舉例如質子、鹼金屬陽離子、鹼 土族金屬陽離子、銨陽離子等作為較佳例。
<有關各成分之調配比>
本實施形態之組成物係含有(1)及(2),進一步含有(3)、及(4)之至少一者。
(1)半導體微粒子
(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外的離子性基之有機化合物
(3)溶劑
(4)選自由聚合性化合物及聚合物所成群組中之至少1種
本實施形態之組成物係含有(1)、(2)、及(4’)。
(1)半導體微粒子
(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外的離子性基之有機化合物
(4’)聚合物
本實施形態之組成物中,(1)與(2)之調配比係只要為可發揮以(2)之有機化合物提升量子收率作用之程度即可,可依照(1)及(2)之種類等適當決定。
本實施形態之組成物中,(1)半導體微粒子為鈣鈦礦化合物之微粒子時,鈣鈦礦化合物之B的金屬離子、及(2)之有機化合物之莫耳比[(2)/B]可為0.001至1000,亦可為0.01至500。
本實施形態之組成物中,(1)半導體微粒子為鈣鈦礦化 合物之微粒子,且(2)之有機化合物為通式(A5)所示之具有陰離子性基的化合物時,鈣鈦礦化合物之B的金屬離子、及(A5)之有機化合物之莫耳比[(A5)/B]係1至1000,為10至500,亦可為100至300。
本實施形態之組成物中,(1)半導體微粒子為鈣鈦礦化合物之微粒子,且(2)之有機化合物為通式(A6-1)或(A6-2)所示之具有陽離子性基的化合物時,鈣鈦礦化合物之B的金屬離子與(A6-1)之有機化合物之莫耳比[(A6-1)/B]、及鈣鈦礦化合物之B的金屬離子與(A6-2)之有機化合物之莫耳比[(A6-2)/B]係0.001至500,為0.01至100,可為0.1至50,可為1至30,可為2至20,亦可為3至15。
本實施形態之另一態樣,前述莫耳比[(A6-1)/B]、及前述莫耳比[(A6-2)/B]係以2至15為較佳。
(1)與(2)之調配比相關的範圍為上述範圍內之組成物,係以(2)之有機化合物提升量子收率之作用,就可特別良好發揮之點而言為較佳。
本實施形態之組成物中,(1)、與(3)及(4)之任一者或兩者之調配比,係只要為可以(1)之半導體微粒子所產生之發光作用良好發揮的程度即可,可依照(1)至(4)之種類等適當決定。
在含有(1)、(2)、以及(3)及(4)之任一者或兩者之本實施形態的組成物中,(1)、及(3)及(4)之任一者或兩者之質量比[(1)/(3)及(4)之任一者或兩者]係0.00001至10,可為0.0001至1,亦可為0.0005至0.1。
(1)、及(3)及(4)之任一者或兩者之調配比相關的範圍為上述範圍內之組成物,係難以產生(1)之半導體微粒子的凝集,就發光性亦良好發揮之點而言為較佳。
在含有(1)、(2)、及(4’)之本實施形態的組成物中,(1)、及(4’)之調配比,係只要為以(1)之半導體微粒子所產生的發光作用良好發揮之程度即可,可依照(1)及(4’)之種類等而適當決定。
本實施形態之組成物中,(1)、及(4’)之質量比[(1)/(4’)]係0.00001至10,可為0.0001至1,亦可為0.0005至0.1。
(1)與(4’)之調配比相關的範圍為上述範圍內之組成物,就發光性良好發揮之點而言為較佳。
<組成物之製造方法>
以下,有關本發明中之組成物的製造方法,顯示實施形態而說明。若依據本實施形態之組成物的製造方法,可製造本發明相關的實施形態之組成物。又,本發明之組成物係不限定於依據以下之實施形態的組成物之製造方法而製造者。
<(1)半導體微粒子之製造方法>
(II族-VI族化合物半導體之結晶微粒子、II族-V族化合物半導體之結晶微粒子、III族-V族化合物半導體之結晶微粒子、III族-IV族化合物半導體之結晶微粒子、III族-VI族化合物半導體之結晶微粒子、IV族-VI族化合物半導體之結晶微粒子及過渡金屬-p-嵌段化合物半導體之結晶微粒子之製造方法)
半導體微粒子之製造方法可舉例如將構成半導體微粒子之元素的單體或混合其化合物與脂溶性溶劑而成之混合液加熱之方法。
構成半導體微粒子之元素的單體或其化合物之例係無特別限制,但可舉例如金屬、氧化物、乙酸鹽、有機金屬化合物、鹵素化物、硝酸鹽等。
脂溶性溶劑可舉例如具有碳原子數4至20之烴基的含氮化合物、具有碳原子數4至20之烴基的含氧化合物等。碳原子數4至20之烴基可舉例如正丁基、異丁基、正戊基、辛基、癸基、十二碳基、十六碳基、十八碳基等飽和脂肪族烴基;油基等不飽和脂肪族烴基;環戊基、環己基等脂環式烴基;苯基、苯甲基、萘基、萘甲基等芳香族烴基等,其中,以飽和脂肪族烴基或不飽和脂肪族烴基為較佳。含氮化合物可舉例如胺類或醯胺類,含氧化合物可舉例如脂肪酸類等。如此之脂溶性溶劑中,以具有碳原子數4至20之烴基的含氮化合物為較佳,例如正丁基胺、異丁基胺、正戊基胺、正己基胺、辛基胺、癸基胺、十二碳基胺、十六碳基胺、十八碳基胺等烷基胺,油基胺等烯基胺為較佳。如此之脂溶性溶劑係可鍵結於粒子表面,該鍵結之樣式係可舉例如共價鍵結、離子鍵結、配位鍵結、氫鍵結、凡得瓦鍵結等化學鍵結。
混合液之加熱溫度係只要依據使用之單體及化合物之種類而適當設定即可,例如以130至300℃之範圍設定為較佳,以240至300℃之範圍設定為更佳。加 熱溫度為上述下限值以上時,因結晶構造容易單一化,故較佳。又,加熱時間亦只要依照使用之單體或化合物之種類、加熱溫度而適當設定即可,但通常以數秒鐘至數小時之範圍設定為較佳,以1至60分鐘之範圍設定為更佳。
本發明之半導體微粒子之製法中,使加熱後之混合液冷卻後,分離成上清液及沈澱,亦可將前述分離後之半導體微粒子(沈澱物)置入於有機溶劑(例如氯仿、甲苯、己烷、正丁醇等)而為含有半導體微粒子之溶液。或使加熱後之混合液冷卻後,分離成上清液與沈澱,可在前述分離後之上清液中添加奈米粒子為不溶或難溶之溶劑(例如甲醇、乙醇、丙酮、乙腈等)而產生沈澱物,收集前述沈澱物置入於前述有機溶劑而為含有半導體微粒子之溶液。
(鈣鈦礦化合物之結晶微粒子之製造方法)
本發明相關的鈣鈦礦化合物之半導體微粒子係以已知文獻(Nano Lett.2015,15,3692-3696、ACSNano,2015,9,4533-4542)作為參考,可藉由以下述述之方法而製造。
<鈣鈦礦化合物之結晶微粒子的製造方法之第1實施形態>
例如,本發明相關的鈣鈦礦化合物之半導體微粒子之製造方法係可舉例如:包含將B成分、X成分、及A成分溶解於溶劑而獲得溶液的步驟,以及將所得溶液與溶劑(半導體微粒子之對於此溶劑的溶解度比獲得溶液的步驟所使用的溶劑更低)混合的步驟的製造方法。
更具體而言,可舉例如包含下列步驟之製造方法:使含有B成分及X成分之化合物、及含有A成分或A成分及X成分之化合物溶解於溶劑,獲得溶液之步驟;以及將所得之溶液及溶劑(半導體微粒子之對於此溶劑的溶解度比獲得溶液之步驟所使用的溶劑更低)混合的步驟。
又,可舉例如包含下列步驟之製造方法:將含有B成分及X成分之化合物、及含有A成分或A成分及X成分之化合物添加於高溫之溶劑而使其溶解,而獲得溶液之步驟;及將所得之溶液冷卻的步驟。
以下,說明有關包含如下步驟之製造方法:使含有B成分及X成分之化合物、及含有A成分或A成分及X成分之化合物溶解於溶劑,獲得溶液之步驟;將所得之溶液及溶劑(半導體微粒子之對於此溶劑的溶解度比獲得溶液之步驟使用的溶劑更低)混合的步驟。
又,溶解度係意指在進行混合之步驟的溫度中之溶解度。
前述製造方法從可使半導體微粒子安定並分散之觀點,較佳係包含加入封蓋配位基之步驟。封蓋配位基較佳係在前述混合之步驟前添加,亦可在使A成分、B成分及X成分溶解後之溶液中添加封蓋配位基,亦可添加於溶劑(半導體微粒子之對於此溶劑的溶解度比獲得溶液之步驟使用的溶劑更低),亦可添加於使A成分、B成分及X成分溶解後的溶液、及溶劑(半導體微粒子之對於溶劑的溶解度比獲得溶液之步驟使用的溶劑更低)的兩者中。
前述製造方法較佳係包含:前述混合之步驟後;藉由離心分離、過濾等之手法除去粗大粒子之步驟。藉由前述除去之步驟而除去之粗大粒子的大小較佳係10μm以上,更佳係1μm以上,最佳係500nm以上。
前述之將溶液及溶劑(半導體微粒子之對於此溶劑的溶解度比獲得溶液之步驟使用的溶劑更低)混合之步驟,係可為將(I)溶液中滴入於溶劑(半導體微粒子之對於此溶劑的溶解度比獲得溶液之步驟使用的溶劑更低)的步驟,亦可為在(II)溶液中滴入於溶劑(半導體微粒子之對於此溶劑的溶解度比獲得溶液之步驟使用的溶劑更低)的步驟,但從提高分散性之觀點而言,以(I)為較佳。
滴入時,從提高分散性之觀點而言,以進行攪拌為較佳。
將溶液及溶劑(半導體微粒子之對於此溶劑的溶解度比獲得溶液之步驟使用的溶劑更低)混合之步驟中,溫度係無特別限制,但確保容易使具有鈣鈦礦型結晶構造之化合物析出之觀點,以-20至40℃之範圍為較佳,以-5至30℃之範圍為更佳。
前述製造方法使用的半導體微粒子之對於溶劑之溶解度相異的2種類溶劑係無特別限定,但可舉例如選自由甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、三級-丁醇、1-戊酮、2-甲基-2-丁醇、甲氧基丙醇、二丙酮醇、環己醇、2-氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇、2,2,3,3-四氟-1-丙醇等醇類;乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇 單丁基醚、乙二醇單乙基醚乙酸酯、三乙二醇二甲基醚等二醇醚;N,N-二甲基甲醯胺、乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等具有醯胺基的有機溶劑;二甲基亞碸、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯等酯;γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯啶酮、丙酮、二甲基酮、二異丁基酮、環戊酮、環己酮、甲基環己酮等酮;二乙基醚、甲基-三級-丁基醚、二異丙基醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、1,4-二烷、1,3-二氧雜環戊烷、4-甲基二氧雜環戊烷、四氫呋喃、甲基四氫呋喃、苯甲醚、苯乙醚等醚;乙腈、異丁腈、丙腈、甲氧基乙腈等具有腈基的有機溶劑;碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯等具有碳酸酯基的有機溶劑;二氯甲烷、氯仿等具有經鹵素化的烴基的有機溶劑;正戊烷、環己烷、正己烷、苯、甲苯、二甲苯等具有烴基的有機溶劑所成群組中的2種溶劑。
前述製造方法所含之獲得溶液的步驟使用之溶劑較佳係半導體微粒子之對於溶劑之溶解度高的溶劑,例如在室溫(10℃至30℃)進行前述步驟時,可舉例如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、三級-丁醇、1-戊酮、2-甲基-2-丁醇、甲氧基丙醇、二丙酮醇、環己醇、2-氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇、2,2,3,3-四氟-1-丙醇等醇類;乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丁基醚、乙二醇單乙基醚乙酸酯、三乙二醇二甲基醚等二醇醚;N,N-二甲基甲醯胺、乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等具有醯胺基的有機溶劑;二甲基亞碸。
前述製造方法所含之進行混合的步驟使用之溶劑,較佳係半導體微粒子之對於溶劑之溶解度為低之溶劑,例如在室溫(10℃至30℃)進行前述步驟時,可舉例如甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯等酯;γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯啶酮、丙酮、二甲基酮、二異丁基酮、環戊酮、環己酮、甲基環己酮等酮;二乙基醚、甲基-三級-丁基醚、二異丙基醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、1,4-二烷、1,3-二氧雜環戊烷、4-甲基二氧雜環戊烷、四氫呋喃、甲基四氫呋喃、苯甲醚、苯乙醚等醚;乙腈、異丁腈、丙腈、甲氧基乙腈等具有腈基的有機溶劑;碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯等具有碳酸酯基的有機溶劑;二氯甲烷、氯仿等具有經鹵素化的烴基的有機溶劑;正戊烷、環己烷、正己烷、苯、甲苯、二甲苯等具有烴基的有機溶劑。
溶解度相異的2種類溶劑中,溶解度之差係以100μg/溶劑100g至90g/溶劑100g為較佳,以1mg/溶劑100g至90g/溶劑100g為更佳。從使溶解度之差為100μg/溶劑100g至90g/溶劑100g之觀點而言,例如,在室溫(10℃至30℃)進行混合之步驟時,較佳在獲得溶液之步驟使用的溶劑為N,N-二甲基乙醯胺等具有醯胺基的有機溶劑或二甲基亞碸,較佳在混合之步驟使用的溶劑為二氯甲烷、氯仿等具有經鹵素化的烴基之有機溶劑;正戊烷、環己烷、正己烷、苯、甲苯、二甲苯等具有烴基的有機溶劑。
從含有半導體微粒子之分散液取出半導體微粒子時,係可進行固液分離僅回收半導體微粒子。
前述之固液分離方法可舉例如過濾等之方法、利用溶劑之蒸發的方法等。
<鈣鈦礦化合物之結晶之微粒子之製造方法之第2實施形態>
以下,說明有關包含如下步驟之製造方法:將B成分、X成分及A成分添加於高溫之溶劑而使其溶解,獲得溶液之步驟;以及將所得之溶液冷卻之步驟。
更具體而言,可舉例如包含如下步驟之製造方法:將含有B成分及X成分之化合物、及含有A成分或A成分及X成分之化合物添加於高溫之溶劑而使其溶解,獲得溶液之步驟;以及將所得之溶液冷卻的步驟。
在前述製造方法中,係可藉由以溫度之差所產生的溶解度之差使本發明相關的半導體微粒子析出,製造本發明相關的半導體微粒子。
前述製造方法從可使半導體微粒子安定並分散之觀點而言,較佳係包含加入封蓋配位基之步驟。
前述製造方法較佳係包含:冷卻之步驟後,藉由離心分離、過濾等之方法除去粗大粒子之步驟。藉由上述除去步驟除去之粗大粒子的大小較佳係10μm以上,更佳係1μm以上,最佳係500nm以上。
在此,所謂高溫之溶劑係只要含有B成分及X成分之化合物、及含有A成分或A成分及X成分之 化合物可溶解之溫度的溶劑即可,例如以60至600℃之溶劑為較佳,以80至400℃之溶劑為更佳。
冷卻之溫度以-20至50℃為較佳,以-10至30℃為更佳。
冷卻速度以0.1至1500℃/分為較佳,以10℃至150℃/分為更佳。
使用於前述製造方法之溶劑係只要為可使含有B成分及X成分之化合物、及含有A成分或A成分及X成分之化合物溶解的溶劑即可,無特別限定,但可舉例如如甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯等酯;γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯啶酮、丙酮、二甲基酮、二異丁基酮、環戊酮、環己酮、甲基環己酮等酮;二乙基醚、甲基-三級-丁基醚、二異丙基醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、1,4-二烷、1,3-二氧雜環戊烷、4-甲基二氧雜環戊烷、四氫呋喃、甲基四氫呋喃、苯甲醚、苯乙醚等醚;甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、三級-丁醇、1-戊酮、2-甲基-2-丁醇、甲氧基丙醇、二丙酮醇、環己醇、2-氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇、2,2,3,3-四氟-1-丙醇等醇;乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丁基醚、乙二醇單乙基醚乙酸酯、三乙二醇二甲基醚等二醇醚;N,N-二甲基甲醯胺、乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等具有醯胺基的有機溶劑;乙腈、異丁腈、丙腈、甲氧基乙腈等具有腈基的有機溶劑;碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯等具有碳酸酯基的有機溶劑;二 氯甲烷、氯仿等具有經鹵素化的烴基之有機溶劑;正戊烷、環己烷、正己烷、苯、甲苯、二甲苯等具有烴基的有機溶劑;二甲基亞碸、1-十八碳烯。
從含有半導體微粒子之分散液取出半導體微粒子之方法可舉例如以進行固液分離僅回收半導體微粒子之方法。
前述之固液分離方法可舉例如過濾等之方法、利用溶劑蒸發的方法等。
<含有(1)、(2)及(3)之組成物的製造方法>
例如含有(1)半導體微粒子、(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物、及(3)溶劑之組成物之製造方法可舉例如:(a)包含:將(1)半導體微粒子、(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物、以及(3)溶劑混合之步驟的製造方法。
前述步驟(a)係例如:
(a1)可為在混合(1)半導體微粒子及(3)溶劑之後,混合(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物之步驟,(a2)可為在混合(1)半導體微粒子及(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物之後,混合(3)溶劑之步驟。
從提高半導體微粒子之分散性的觀點而言,步驟(a)係以步驟(a1)為較佳。
從提高分散性之觀點而言,混合時進行攪拌為較佳。
在混合(1)半導體微粒子、(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物、及(3)溶劑之步驟中,溫度無特別限制,但從均勻混合之觀點而言,以0至100℃之範圍為較佳,以10至80℃之範圍為更佳。
<含有(1)、(2)、(3)及(5)之組成物之製造方法>
例如,包含(1)半導體微粒子、(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物、(3)溶劑、及(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等之鹽或離子所成群組中之至少1種的組成物之製造方法可舉例如:(a’)包含如下步驟之製造方法:混合(1)半導體微粒子、(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物、(3)溶劑、及(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等之鹽或離子所成群組中之至少1種的步驟。
前述步驟(a’)係例如:
(a’1)可將(1)半導體微粒子與(3)溶劑混合後,與(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物、及(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等之鹽或離子所成群組中之至少1種混合;(a’2)亦可將含有(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等之鹽或離子所成群組中之至少1種的(1)半導體微粒子與(3)溶劑混合後,與(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以 外之離子性基的有機化合物混合。
從提高半導體微粒子之分散性的觀點而言,步驟(a’)以(a’2)為較佳。
(a’2)中,含有(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等之鹽或離子所成群組中之至少1種的(1)半導體微粒子,係可藉由將(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等之鹽或離子所成群組中之至少1種在上述之半導體微粒子之製造方法所含的任一步驟中添加來製造,或藉由混合所得之(1)半導體微粒子、及(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等之鹽或離子所成群組中之至少1種而製造。從提高半導體微粒子之分散性的觀點而言,較佳係在(1)半導體微粒子之製造方法所含的任一步驟添加來製造。藉此,例如,含有(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等之鹽或離子所成群組中之至少1種之(1)半導體微粒子,形成為分散於(3)溶劑之分散體、及(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物之混合物,可獲得本發明相關的組成物。
從提高分散性之觀點而言,混合時進行攪拌為較佳。
在混合(1)半導體微粒子、(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物、(3)溶劑、及(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等之鹽或離子所成群組中之至少1種的步驟中,溫度無特別限制,從均勻混合之觀點,以0至100℃之範圍為較佳,以10至80℃之範圍為更佳。
<含有(1)、(2)及(4)之組成物之製造方法>
含有(1)、(2)及(4)之組成物之製造方法係可舉例如混合(1)半導體微粒子、(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物、及(4)選自由聚合性化合物及聚合物所成群組的至少1種之方法。
混合(1)半導體微粒子、(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之具有離子性基的有機化合物、及(4)選自由聚合性化合物及聚合物所成群組的至少1種之步驟,從提高(1)半導體微粒子之分散性的觀點而言,係一邊攪拌一邊進行為較佳。
混合(1)半導體微粒子、(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物、及(4)選自由聚合性化合物及聚合物所成群組的至少1種之步驟中,溫度無特別限制,但從均勻混合之觀點而言,以0至100℃之範圍為較佳,以10至80℃之範圍為更佳。
(1)半導體微粒子、(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物、及(4)選自由聚合性化合物及聚合物所成群組的至少1種的組成物之製造方法,例如:(b)可為包含如下步驟之製造方法:於(4)選自由聚合性化合物及聚合物所成群組的至少1種中使(1)半導體微粒子分散,獲得分散體之步驟;及混合所得之分散體及(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物之步驟; (c)可為包含如下步驟之製造方法:於(4)選自由聚合性化合物及聚合物所成群組的至少1種中使(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物分散,獲得分散體之步驟;混合所得之分散體、及(1)半導體微粒子之步驟;(d)可為包含如下步驟之製造方法:在(4)選自由聚合性化合物及聚合物所成群組的至少1種中使(1)半導體微粒子及(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物之混合物分散之步驟。
(b)至(d)之製造方法中,從提高半導體微粒子之分散性的觀點而言,以(b)之製造方法為較佳。藉由前述方法,可使本發明相關的組成物獲得為(1)半導體微粒子分散於(4)之分散體、及(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物之混合物。
獲得(b)至(d)之製造方法所含的各分散體之步驟中,可將(4)滴入於(1)及/或(2),亦可將(1)及/或(2)滴入於(4)。
從提高分散性之觀點而言,以將(1)及/或(2)滴入於(4)為較佳。
在(b)至(c)之製造方法所含的進行各混合之步驟中可將(1)或(2)滴入於分散體,或將分散體滴入於(1)或(2)。
從提高分散性之觀點而言,係以將(1)或(2)滴入於分散體為較佳。
(4)之有機化合物採用聚合物時,聚合物亦 可為溶解於溶劑之聚合物。
上述之聚合物溶解的溶劑只要為可使樹脂(聚合物)溶解之溶劑即可,無特別限定,但較佳係難以溶解於上述本發明相關的半導體微粒子者。
上述之樹脂溶解之溶劑可舉例如甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯等酯;γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯啶酮、丙酮、二甲基酮、二異丁基酮、環戊酮、環己酮、甲基環己酮等酮;二乙基醚、甲基-三級-丁基醚、二異丙基醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、1,4-二烷、1,3-二氧雜環戊烷、4-甲基二氧雜環戊烷、四氫呋喃、甲基四氫呋喃、苯甲醚、苯乙醚等醚;甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、三級-丁醇、1-戊酮、2-甲基-2-丁醇、甲氧基丙醇、二丙酮醇、環己醇、2-氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇、2,2,3,3-四氟-1-丙醇等醇;乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丁基醚、乙二醇單乙基醚乙酸酯、三乙二醇二甲基醚等二醇醚;N,N-二甲基甲醯胺、乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等具有醯胺基的有機溶劑;乙腈、異丁腈、丙腈、甲氧基乙腈等具有腈基的有機溶劑;碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯等具有碳酸酯基的有機溶劑;二氯甲烷、氯仿等具有經鹵素化的烴基之有機溶劑;正戊烷、環己烷、正己烷、苯、甲苯、二甲苯等具有烴基的有機溶劑;二甲基亞碸。
其中,甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯等酯類;γ-丁 內酯、丙酮、二甲基酮、二異丁基酮、環戊酮、環己酮、甲基環己酮等酮;二乙基醚、甲基-三級-丁基醚、二異丙基醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、1,4-二烷、1,3-二氧雜環戊烷、4-甲基二氧雜環戊烷、四氫呋喃、甲基四氫呋喃、苯甲醚、苯乙醚等醚;乙腈、異丁腈、丙腈、甲氧基乙腈等具有腈基的有機溶劑;碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯等碳酸酯系有機溶劑;二氯甲烷、氯仿等具有經鹵素化的烴基之有機溶劑;正戊烷、環己烷、正己烷、苯、甲苯、二甲苯等具有烴基的有機溶劑係極性低,因難以溶解本發明相關的鈣鈦礦化合物,故較佳,二氯甲烷、氯仿等具有經鹵素化的烴基之有機溶劑;正戊烷、環己烷、正己烷、苯、甲苯、二甲苯等具有烴基的有機溶劑為更佳。
<含有(1)、(2)、(4)及(5)之組成物之製造方法>
包含(1)半導體微粒子、(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物、(4)選自由聚合性化合物及聚合物所成群組中之至少1種、及(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等之鹽或離子所成群組中的至少1種之組成物的製造方法係除了可為添加(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等之鹽或離子所成群組中之至少1種以外,可為與已說明之含有(1)、(2)及(4)之組成物的製造方法相同之方法。
(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等之鹽或離子所成群組中之至少1種係可在上述之(1)半導體微粒子製造方法所 含的任一步驟添加,亦可在上述之含有(1)、(2)及(4)之組成物製造方法所含的任一步驟添加。
(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等之鹽或離子所成群組中之至少1種,從提高半導體微粒子之分散性的觀點,以在(1)半導體微粒子之製造方法所含的任一步驟添加為佳。藉此,例如,為含有(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等之鹽或離子所成群組中之至少1種的(1)半導體微粒子,為分散於(4)選自由聚合性化合物及聚合物所成群組中之至少1種的分散體、與(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物之混合物,可獲得本發明相關的組成物。
<含有(1)、(2)及(4’)且(1)、(2)及(4’)之合計為90質量%以上的組成物之製造方法>
含有(1)、(2)及(4’)且(1)、(2)及(4’)之合計為90質量%以上的組成物之製造方法係可舉例如包含如下之製造方法:包含混合(1)半導體微粒子、(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物、及聚合性化合物之步驟;以及使聚合性化合物聚合之步驟;以及混合(1)半導體微粒子、(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物、及溶解於溶劑之聚合物的步驟,及除去溶劑之步驟。
前述製造方法所含之進行混合的步驟係可使用已說明知與含有(1)、(2)及(4)之組成物之製造方法同 樣的混合方法。
前述製造方法係例如
(b1)可包含如下步驟之製造方法:在聚合性化合物中使(1)半導體微粒子分散,獲得分散體之步驟;混合所得之分散體與(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物之步驟;以及使聚合性化合物聚合之步驟。
(b2)可包含如下步驟之製造方法:在溶解於溶劑之聚合物中使(1)半導體微粒子分散,獲得分散體之步驟;混合所得之分散體與(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物之步驟;以及除去溶劑之步驟。
(c1)可包含如下步驟之製造方法:在聚合性化合物中使(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物分散,獲得分散體之步驟;混合所得之分散體、及(1)半導體微粒子之步驟;及使聚合性化合物聚合之步驟。
(c2)可包含如下步驟之製造方法:在溶解於溶劑之聚合物中使(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物分散,獲得分散體之步驟;混合所得之分散體、及(1)半導體微粒子之步驟;及除去溶劑之步驟。
(d1)可包含如下步驟之製造方法:在聚合性化合物中使(1)半導體微粒子及(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示 之基以外之離子性基的有機化合物之混合物分散的步驟;及使聚合性化合物聚合之步驟。
(d2)可包含如下步驟之製造方法:在溶解於溶劑之聚合物中使(1)半導體微粒子及(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物之混合物分散的步驟;及除去溶劑之步驟。
在前述製造方法包含之除去溶劑的步驟可為在室溫靜置,使其自然乾燥之步驟,或亦可為藉由使用真空乾燥機之減壓乾燥或加熱而使溶劑蒸發之步驟。
例如可在0至300℃下乾燥1分鐘至7日以除去溶劑。
在前述製造方法包含之使聚合性化合物聚合的步驟係可在適宜使用自由基聚合等公知聚合反應來進行。
例如自由基聚合時,可在(1)半導體微粒子、(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物、及聚合性化合物之混合物中添加自由基聚合起始劑,產生自由基來進行聚合反應。
自由基聚合起始劑係無特別限定,可舉例如光自由基聚合起始劑。
上述光自由基聚合起始劑係可舉例如雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦等。
<含有(1)、(2)、(5)及(4’)且(1)、(2)、(4’)及(5)之合計為90質量%以上之組成物的製造方法>
含有(1)、(2)、(5)及(4’)且(1)、(2)、(4’)及(5)之合計 為90質量%以上的組成物之製造方法,例如除了添加(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等之鹽或離子所成群組中之至少1種以外,可為與已說明之含有(1)、(2)及(4’)且(1)、(2)及(4’)之合計為90質量%以上的組成物之製造方法相同的方法。
(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等之鹽或離子所成群組中之至少1種,可在上述之(1)半導體微粒子之製造方法所含的任一步驟添加,亦可在混合上述之(1)半導體微粒子、(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物、及聚合性化合物之步驟添加,
可在混合上述之(1)半導體微粒子、(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物、及溶解於溶劑之聚合物的步驟添加。
(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等之鹽或離子所成群組中之至少1種,從提高半導體微粒子之分散性的觀點,較佳係在(1)半導體微粒子之製造方法所含之任一步驟添加。
≪半導體微粒子之測定≫
本發明相關的在組成物所含之半導體微粒子之量係使用ICP-MS(例如ELAN DRCII、Perkin Elmer製)、及離子色層分析測定。
將半導體微粒子以N,N-二甲基甲醯胺等良溶劑溶解後進行測定。
≪量子收率之測定≫
含有本發明相關之半導體微粒子之組成物之量子收率係使用絕對PL量子收率測定裝置(例如浜松photonics製、商品名C9920-02)在激發光450nm、室溫、大氣下測定。
(1)含有半導體微粒子及(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物,進一步含有(3)溶劑之組成物中係以使在組成物所含之半導體微粒子之濃度成為200ppm(μg/g)之方式調整混合比,並測定。
(1)含有半導體微粒子及(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物,進一步含有(4)選自由聚合性化合物及聚合物所成群組中之至少1種之組成物中,係以使在組成物所含之半導體微粒子之濃度成為1000μg/mL之方式調整混合比,並測定。將(4)取代成(4’)時亦同樣。
本實施形態之組成物係藉由上述之測定方法所測定之量子收率為32%以上,可為40%以上,亦可為50%以上,亦可為60%以上。
本實施形態之組成物係藉由上述之測定方法所測定之量子收率為100%以下,可為95%以下,亦可為90%以下,亦可為80%以下,亦可為70%以下,亦可為65%以下。
上述之上限值及下限值係可任意組合。
本發明之一個態樣,本實施形態之組成物係藉由上述測定方法所測定之量子收率以32%以上100%以下為較 佳,以40%以上100%以下為更佳,以50%以上100%以下為又更佳,以60%以上100%以下為特佳。
本發明之另一態樣,本實施形態之組成物係藉由上述測定方法所測定之量子收率以32%以上95%以下為較佳,以40%以上90%以下為更佳,以40%以上80%以下為又更佳。又,前述量子收率亦可為50%以上70%以下,亦可為60%以上65%以下。
<膜>
本發明相關的膜係含有(1)、(2)、及(4’),(1)、(2)及(4’)之合計含量相對於組成物之總質量為90質量%以上之組成物所構成的膜。
(1)半導體微粒子
(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物
(4’)聚合物
膜形狀係無特別限定,可為薄片狀、桿狀等形狀。本說明書中所謂「桿狀之形狀」係例如意指具有異方性之形狀。具有異方性之形狀係可例示各邊之長度相異的板狀之形狀。
膜之厚度為0.01μm至1000mm,可為0.1μm至10mm,亦可為1μm至1mm。
本說明書中前述膜之厚度係藉由測微計測定任意之3點,算出其平均值而得到。
膜可為單層,亦可為複層。複層時,各層 係可使用相同種類之實施形態的組成物,亦可使用互異種類之實施形態的組成物。
膜之製造方法係可藉由例如後述之積層構造體的製造方法之(i)至(iV)的製造方法獲得形成於基板上之膜。
<積層構造體>
本發明相關的積層構造體係具有複數之層,且至少一層為
含有(1)、(2)及(4’)且(1)、(2)及(4’)之合計含量相對於組成物之總質量為90質量%以上之組成物所構成的層之積層構造體。
(1)半導體微粒子
(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之具有離子性基的有機化合物
(4’)聚合物
含有(1)、(2)及(4’)之組成物係進一步可含有(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等之鹽或離子所成群組中的至少1種。
積層構造體具有之複數層中,含有(1)、(2)及(4’)且(1)、(2)及(4’)之合計含量相對於組成物之總質量為90質量%以上之組成物所構成的層以外之層,可舉例如基板、阻隔層、光散射層等之任意之層。
所積層之組成物的形狀無特別限定,可為薄片狀、桿狀等之任意形狀。所積層之組成物亦可為本實施形態之膜。
(基板)
本發明相關的積層構造體可具有之層係無特別限制,可舉例如基板。
基板係無特別限定,亦可為膜,發光時取出光之觀點,以透明者為較佳。基板係可使用例如聚對苯二甲酸乙二酯等塑膠、及玻璃等公知材料。
例如,積層構造體中,由含有(1)、(2)及(4’)且(1)、(2)及(4’)之合計含量相對於組成物之總質量為90質量%以上之組成物所構成之層係可設於基板上。前述層亦可為本實施形態之膜。
第1圖係示意性表示本實施形態之積層構造體構成的剖面圖。第1積層構造體1a中,第1基板20及第2基板21之間設有本實施形態之膜10。膜10係被密封層22密封。
本發明之一個態樣的積層構造體1a,其特徴在於具有第1基板20、第2基板21、位於第1基板20及第2基板21之間的本實施形態相關的膜10、以及密封層22之積層構造體,且前述密封層配置於前述膜10之未與前述第1基板20及第2基板21相接之面上。
(阻隔層)
本發明相關的積層構造體可具有之層係無特別限制,可舉例如阻隔層。為了保護前述之組成物遠離外氣之水蒸氣及大氣中之空氣,亦可含有阻隔層。
阻隔層係無特別限制,從取出發光後之光的觀點而 言,以透明之阻隔層為較佳,例如可適用聚對苯二甲酸乙二酯等聚合物、玻璃膜等公知的阻隔層。
(光散射層)
本發明相關的積層構造體可具有的層係無特別限制,可舉例如光散射層。從有效率吸收入射之光的觀點而言,可含有光散射層。
光散射層係無特別限制,從取出發光後之光的觀點而言,以透明之光散射層為較佳,例如可適用氧化矽粒子等光散射粒子、増幅擴散膜等公知之光散射層。
<積層構造體之製造方法>
積層構造體之製造方法係可舉例如
(i)包含如下步驟之積層構造體之製造方法:混合(1)半導體微粒子、(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物、以及(3)溶劑、及(4’)聚合物之步驟; 將所得之組成物塗佈於基板之步驟; 除去溶劑之步驟。
(ii)包含如下步驟之積層構造體之製造方法:混合(1)半導體微粒子、(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物、以及溶解於溶劑之聚合物的步驟; 將所得之組成物塗佈於基板上之步驟; 除去溶劑之步驟。
(iii)包含如下步驟之積層構造體之製造方法:將(1)、 (2)及(4’)且(1)、(2)及(4’)之合計為90質量%以上之組成物貼合於基板之步驟;(1)半導體微粒子、(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物、(4’)聚合物,(iv)包含如下步驟之積層構造體之製造方法:混合(1)半導體微粒子、(2)具有-NH3 +所示之基及-COO-所示之基以外之離子性基的有機化合物、以及聚合性化合物之步驟;將所得之組成物塗佈於基板上之步驟;以及使聚合性化合物聚合之步驟。
在(i)之製造方法所含的進行混合之步驟及除去溶劑之步驟、在(ii)之製造方法所含之進行混合的步驟及除去溶劑之步驟、以及在(iv)之製造方法所含之進行混合的步驟以及使聚合性化合物聚合之步驟,係分別可為與已說明之含有(1)、(2)及(4’)且(1)、(2)及(4’)的合計為90質量%以上之組成物的製造方法所含之步驟相同的步驟。
在(i)、(ii)、及(iv)之製造方法所含之塗佈於基板上的步驟係特別限制,但可使用凹版塗布法、桿式塗布法、印刷法、噴塗法、旋塗法、浸漬法、模縫塗佈法等公知塗布方法。
在(iii)之製造方法所含的貼合於基板之步 驟中係可使用任意之接著劑。
接著劑係只要不使(1)半導體微粒子溶解者即可,無特別限制,可使用公知之接著劑。
積層構造體之製造方法係可包含於(i)至(iv)所得之積層構造體中進一步貼合任意之膜的步驟之製造方法。
貼合之膜係可舉例如反射膜、擴散膜。
貼合膜之步驟中係可使用任意之接著劑。
上述之接著劑係只要不使(1)半導體微粒子溶解者即可,無特別限制,可使用公知之接著劑。
<發光裝置>
本發明相關的發光裝置係可使前述之組成物、或前述之積層構造體、及光源配合而獲得。本發明相關的發光裝置係使源自光源發光之光照射於設置在後段之前述組成物,以使前述之組成物發光,並取出光之裝置。在前述發光裝置中之積層構造體可含有反射膜、擴散膜、亮度強化部、稜鏡片、導光板、構件間之介質材料層等層。
本發明之一個態樣係依序積層稜鏡片50、導光板60、前述第一積層構造體1a、及光源30而成之發光裝置2。
(光源)
本發明中之構成發光裝置的光源無特別限制,但從使前述之組成物、或積層構造體中之半導體微粒子發光的觀點而言,以具有600nm以下之發光波長的光源為較佳,例如,可使用藍色發光二極體等發光二極體(LED)、雷射、 EL等之公知光源。
(反射膜)
本發明相關之發光裝置無特別限制,但可包含用以使光源之光朝向前述組成物、或前述積層構造體而照射之光反射構件。
反射膜無特別限制,但可包含反射鏡、反射粒子之膜、反射金屬膜、或反射體等任意之適宜公知材料。
(擴散膜)
本發明相關之發光裝置無特別限制,但可包含用以使光源之光、或從前述組成物發出之光擴散的光散射構件。擴散膜係可包含増幅擴散膜等在前述技術領域已知的任意擴散膜。
(亮度強化部)
本發明相關之發光裝置無特別限制,但可包含光的一部分會朝向光被傳遞之方向反射而返回之亮度強化部。
(稜鏡片)
稜鏡片代表性係具有基材部及稜鏡部。又,基材部係可依照鄰接之構件而省略。稜鏡片係可貼合於隔著任意適當的接著層(例如接著劑層、黏著劑層)而鄰接之構件。稜鏡片係與辨識側為相反側(背面側)成凸起之複數單元稜鏡並列而構成。藉由使稜鏡片之凸部朝向背面側配置,透過稜鏡片之光容易聚光。又,若使稜鏡片之凸部朝向背面側而配置,與使凸部朝向辨識側配置比較,不入射於稜鏡片而反射之光較少,可獲得亮度高之顯示器。
(導光板)
導光板係可使用任意適當的導光板。例如,以可使來自橫方向之光偏向厚度方向之方式,可使用於背面側形成透鏡圖型之導光板、在背面側及/或辨識側形成稜鏡形狀等之導光板。
(構件間之媒體材料層)
本發明相關之發光裝置無特別限制,在鄰接之構件(層)間之光程上可包含1個以上之介質材料所構成之層。1個以上之介質係包含真空、空氣、氣體、光學材料、接著劑、光學接著劑、玻璃、聚合物、固體、液體、凝膠、硬化材料、光學黏結材料、折射率整合或折射率不整合材料、折射率梯度材料、覆蓋或抗覆蓋材料、間隔物、氧化矽凝膠、亮度強化材料、散射或擴散材料、反射或抗反射材料、波長選擇性材料、波長選擇性抗反射材料、濾色片、或前述技術領域已知之其他適當介質,但不限定於此等,亦可包含任意之適當材料。
本發明相關的發光裝置之具體例可舉例如具備EL顯示器或液晶顯示器用之波長轉換材料者。
具體而言可舉例如:(1)將本發明之組成物置入玻璃管等中並密封,將此沿著導光板之端面(側面)之方式,配置於光源之藍色發光二極體與導光板之間,將藍色光轉換成綠色光或紅色光之背光(側光方式之背光)、(2)使本發明相關的組成物薄片化,將此以2片阻隔 膜夾住並密封而成的膜,設置於導光板上,從放置於導光板之端面(側面)的藍色發光二極體經由導光板照射至前述薄片之藍色光轉換成綠色光或紅色光之背光(表面封裝方式之背光)、(3)使半導體微粒子分散於樹脂等而設置於藍色發光二極體之發光部附近,將被照射之藍色光轉換成綠色光或紅色光之背光(嵌入方式之背光)、及(4)使半導體微粒子分散於阻劑中,設置於彩色濾光片上,使從光源所照射之藍色光轉換成綠色光或紅色光之背光。
又,本發明相關的發光裝置之具體例可舉例如使本發明之組成物成形,配置於光源之藍色發光二極體的後段,使藍色光轉換成綠色光或紅色光而發出白色光之照明。
<發光裝置之製造方法>
可舉例如包含將前述之光源、及從光源至後段之光程上設置前述之組成物或積層構造體之步驟的製造方法。
<顯示器>
如第2圖所示,本實施形態之顯示器3係從辨識側依序具備液晶面板40及前述之發光裝置2。發光裝置2係具備第2積層構造體1b及光源30。第2積層構造體1b係前述第1積層構造體1a更具備稜鏡片50及導光板60者。液晶面板代表性係具備:液晶單元、配置於前述液晶單元之辨識側的辨識側偏光板、及配置於前述液晶單元之背面側 的背面側偏光板。顯示器係可更具備任意適當的其他構件。
本發明之一個態樣係依序積層液晶面板40、稜鏡片50、導光板60、前述第一積層構造體1a、及光源30而成之液晶顯示器3。
<液晶面板>
上述液晶面板代表性係具備:液晶單元、配置於前述液晶單元之辨識側的辨識側偏光板、及配置於前述液晶單元之背面側的背面側偏光板。辨識側偏光板及背面側偏光板係可將各別之吸收軸以實質上正交或平行之方式配置。
(液晶單元)
液晶單元係具有一對基板、及夾持於前述基板間之作為顯示介質的液晶層。一般的構成中係在一者之基板上設有彩色濾光片及黑色矩陣,另一基板上設有調控液晶之電性光學特性的開關元件、對此開關元件賦予閘極訊號的掃描線及源極訊號之訊號線、像素電極及對向電極。上述基板之間隔(單元間隙)係可藉間隔物等調控。與上述基板之液晶層相接之側係例如可設有由聚醯亞胺所構成之定向膜等。
(偏光板)
偏光板代表性係具有偏光片、及配置於偏光片之兩側的保護層。偏光片代表性係吸收型偏光片。
上述偏光片係可使用任意適當的偏光片。可舉例如聚乙烯醇系膜、部分甲醛化聚乙烯醇系膜、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等親水性高分子膜上,吸附碘或二色 性染料等之二色性物質而經單軸延伸者、聚乙烯醇之脱水處理物或聚氯乙烯之脱鹽酸處理物等聚烯系定向膜等。此等之中,於聚乙烯基醇系膜吸附碘等二色性物質而經單軸延伸之偏光片,偏光二色比高,為特別佳。
本發明相關的組成物組成物之用途可舉例如雷射二極體用之波長轉換材料。
<LED>
本發明相關的組成物係例如可使用來作為LED發光層之材料。
含有本發明相關之組成物之LED係可舉例如混合本發明相關的組成物及ZnS等導電性粒子而積層為膜狀,在單面積層n型輸送層,再一單面以p型輸送層積層而成之構造,藉由使電流流通,p型半導體之電洞、及n型半導體之電子在接合面的組成物所含之半導體微粒子中消滅電荷以進行發光之方式。
<太陽電池>
本發明相關的組成物係可利用來作為太陽電池之活性層所含的電子輸送性材料。
前述太陽電池之構成無特別限定,可舉例如依序具有經摻雜氟之氧化錫(FTO)基板、氧化鈦緻密層、多孔質氧化鋁層、含有本發明相關之組成物的活性層、2,2’,7,7’-肆-(N,N’-二-對-甲氧基苯基胺)-9,9’-螺二茀(螺-OMeTAD)等電洞輸送層、及銀(Ag)電極的太陽電池。
氧化鈦緻密層係具有電子輸送之機能、抑制FTO之粗 糙度的效果、及抑制逆電子移動的機能。
多孔質氧化鋁層係具有提升光吸收效率之機能。
在活性層所含之本發明相關的組成物係發揮電荷分離及電子輸送之角色。
又,本發明之技術範圍係不限定於上述的實施形態,在不超出本發明之旨意的範圍中可施加各種變更。
[實施例]
以下,依據實施例及比較例更具體地說明本發明,但本發明係不限定於以下之實施例。
(組成物之合成)
[實施例1]
將碳酸銫0.814g、1-十八碳烯之溶劑40mL、及油酸2.5mL混合。以磁性攪拌子攪拌,一邊使氮氣流動一邊在150℃加熱1小時而調製碳酸銫溶液。
將溴化鉛(PbBr2)0.276g與1-十八碳烯之溶劑20mL混合。以磁性攪拌子攪拌,一邊使氮氣流動,一邊在120℃之溫度加熱1小時後,添加油酸2mL、油胺2mL。升溫至160℃之溫度後,添加上述之碳酸銫溶液1.6mL。添加後,將反應容器浸漬於冰水中,降溫至室溫。
然後,將分散液以10000rpm、5分鐘之離心分離以分離沈澱,獲得沈澱之半導體微粒子。
以X線繞射測定裝置(XRD,Cu Kα線,X’pert PRO MPD,Spectris公司製)測定前述半導體微粒子之X線繞射 圖型,結果,確認出在2θ=14°之位置具有源自(hkl)=(001)之峰,且具有3維之鈣鈦礦型結晶構造。
以TEM(日本電子股份有限公司製,JEM-2200FS)觀察後之鈣鈦礦化合物的平均之Feret徑為11nm。
使半導體微粒子分散於甲苯5mL後,分取分散液50μL,再分散於甲苯5mL,獲得含有半導體微粒子及溶劑之分散液。藉由ICP-MS、及離子色層分析測定後之鈣鈦礦化合物濃度為200ppm(μg/g)。
然後,上述之半導體微粒子分散後之分散液中,將溴化三丁基十六碳基鏻以莫耳比成為溴化三丁基十六碳基鏻/Pb=0.295之方式混合而獲得組成物。
[實施例2]
除溴化三丁基十六碳基鏻/Pb=0.884以外係以與上述實施例1同樣之方法獲得組成物。
[實施例3]
除溴化三丁基十六碳基鏻/Pb=1.47以外係以與上述實施例1同樣之方法獲得組成物。
[實施例4]
除溴化三丁基十六碳基鏻/Pb=2.95以外係以與上述實施例1同樣之方法獲得組成物。
[實施例5]
除溴化三丁基十六碳基鏻/Pb=8.84以外係以與上述實施例1同樣之方法獲得組成物。
[實施例6]
除溴化三丁基十六碳基鏻/Pb=14.7以外係以與上述實施例1同樣之方法獲得組成物。
[實施例7]
將碳酸銫0.814g、1-十八碳烯之溶劑40mL、及油酸2.5mL混合。以磁性攪拌子攪拌,一邊使氮氣流動一邊在150℃加熱1小時而調製碳酸銫溶液。
將溴化鉛(PbBr2)0.276g與1-十八碳烯之溶劑20mL混合。以磁性攪拌子攪拌,一邊使氮氣流動,一邊在120℃之溫度加熱1小時後,添加油酸2mL、油胺2mL。升溫至160℃之溫度後,添加上述之碳酸銫溶液1.6mL。添加後,將反應容器浸漬於冰水中,降溫至室溫。
然後,將分散液以10000rpm、5分鐘之離心分離以分離沈澱,獲得沈澱之半導體微粒子。
以X線繞射測定裝置(XRD,Cu Kα線,X’pert PRO MPD,Spectris公司製)測定前述半導體微粒子之X線繞射圖型,結果,確認出在2θ=14°之位置具有源自(hkl)=(001)之峰,且具有3維之鈣鈦礦型結晶構造。
以TEM(日本電子股份有限公司製,JEM-2200FS)觀察後之鈣鈦礦化合物的平均之Feret徑為11nm。
使半導體微粒子分散於甲苯5mL後,分取分散液50μL,再分散於甲苯5mL,獲得含有半導體微粒子及溶劑之分散液。藉由ICP-MS、及離子色層分析測定後之鈣鈦礦化合物濃度為200ppm(μg/g)。
然後,上述之半導體微粒子分散後之分散液中,將十 二碳基硫酸鈉以莫耳比成為十二碳基硫酸鈉/Pb=156之方式混合而獲得組成物。
[實施例8]
除十二碳基硫酸鈉/Pb=259以外,其餘係以與上述實施例7同樣之方法獲得組成物。
[比較例1]
將碳酸銫0.814g、1-十八碳烯之溶劑40mL、及油酸2.5mL混合。以磁性攪拌子進行攪拌,一邊使氮氣流動一邊在150℃加熱1小時而調製碳酸銫溶液。
將溴化鉛(PbBr2)0.276g與1-十八碳烯之溶劑20mL混合。以磁性攪拌子攪拌,一邊使氮氣流動,一邊在120℃之溫度加熱1小時後,添加油酸2mL、油胺2mL。升溫至160℃之溫度後,添加上述之碳酸銫溶液1.6mL。添加後,將反應容器浸漬於冰水中,降溫至室溫。
然後,將分散液以10000rpm、5分鐘之離心分離以分離沈澱,獲得沈澱之半導體微粒子。
以X線繞射測定裝置(XRD,Cu Kα線,X’pert PRO MPD,Spectris公司製)測定前述半導體微粒子之X線繞射圖型,結果,確認出在2θ=14°之位置具有源自(hkl)=(001)之峰,且具有3維之鈣鈦礦型結晶構造。
以TEM(日本電子股份有限公司製,JEM-2200FS)觀察後之鈣鈦礦化合物的平均之Feret徑為11nm。
使半導體微粒子分散於甲苯5mL後,分取分散液50μL,再分散於甲苯5mL,獲得含有半導體微粒子及溶劑 之分散液。藉由ICP-MS、及離子色層分析測定後之鈣鈦礦化合物濃度為200ppm(μg/g)。
(半導體微粒子之測定)
在實施例及比較例所得之組成物中的半導體微粒子之濃度,係分別使其再分散所得之含有半導體微粒子及溶劑之分散液中,添加N,N-二甲基甲醯胺以使半導體微粒子溶解後,使用ICP-MS(ELAN DRCII,Perkin Elmer製)、及離子色層分析測定。
(量子收率測定)
在實施例1至8、及比較例1所得之組成物的量子收率使用絕對PL量子收率測定裝置(浜松Photonics製,商品名C9920-02,激發光450nm、室溫、大氣下)測定。
如以下之表1,記載實施例1至8、比較例1之組成物之構成、及量子收率(%)。表1中,「具有離子性基之有機化合物/Pb」係表示將具有離子性基之有機化合物的量除以Pb量之莫耳比。
第3圖中表示實施例1至6之結果。第4圖中表示實施例7至8之結果。
從上述之結果,適用本發明之實施例1至8相關的組成物係與不適用本發明之比較例1之組成物比較,可確認出具有優異之量子收率。
(組成物)
[實施例9]
將碳酸銫0.814g、1-十八碳烯之溶劑40mL、及油酸2.5mL混合。以磁性攪拌子攪拌,一邊使氮氣流動一邊在150℃加熱1小時而調製碳酸銫溶液。
將溴化鉛(PbBr2)0.276g與1-十八碳烯之溶劑20mL混合。以磁性攪拌子攪拌,一邊使氮氣流動,一邊在120℃之溫度加熱1小時後,添加油酸2mL、油胺2mL。升溫至160℃之溫度後,添加上述之碳酸銫溶液1.6mL。添加後,將反應容器浸漬於冰水中,降溫至室溫。
然後,將分散液以10000rpm、5分鐘之離心分離以分 離沈澱,獲得沈澱之半導體微粒子。
以X線繞射測定裝置(XRD、Cu Kα線,X’pert PRO MPD,Spectris公司製)測定前述半導體微粒子之X線繞射圖型,結果,確認出在2θ=14°之位置具有源自(hkl)=(001)之峰,且具有3維之鈣鈦礦型結晶構造。
以TEM(日本電子股份有限公司製,JEM-2200FS)觀察後之鈣鈦礦化合物的平均之Feret徑為11nm。
使半導體微粒子分散於甲苯5mL後,分取分散液500μL,再分散於甲苯4.5mL,獲得含有半導體微粒子及溶劑之分散液。藉由ICP-MS、及離子色層分析測定後之鈣鈦礦化合物濃度為1500ppm(μg/g)。
然後,以甲基丙烯酸樹脂(PMMA,住友化學公司製,Sumipex/甲基丙烯酸樹脂,MH,分子量約12萬,比重1.2g/ml)成為16.5質量%之方式與甲苯混合後,在60℃加熱3小時,獲得聚合物溶解後之溶液。
將上述之含有半導體微粒子及溶劑之分散液0.15g、及聚合物經溶解之溶液0.913g混合後,以莫耳比成為溴化三丁基十六碳基鏻/Pb=1.47之方式,在鋁製之杯(4.5 cm)中,進一步混合溴化三丁基十六碳基鏻。
使甲苯以自然乾燥蒸發,獲得鈣鈦礦化合物之濃度為1000μg/mL之組成物。組成物係切割成1cm×1cm之大小。
[比較例2]
將碳酸銫0.814g、1-十八碳烯之溶劑40mL、及油酸2.5mL混合。以磁性攪拌子攪拌,一邊使氮氣流動一邊在 150℃加熱1小時而調製碳酸銫溶液。
將溴化鉛(PbBr2)0.276g與1-十八碳烯之溶劑20mL混合。以磁性攪拌子攪拌,一邊使氮氣流動,一邊在120℃之溫度加熱1小時後,添加油酸2mL、油胺2mL。升溫至160℃之溫度後,添加上述之碳酸銫溶液1.6mL。添加後,將反應容器浸漬於冰水中,降溫至室溫。
然後,將分散液以10000rpm、5分鐘之離心分離以分離沈澱,獲得沈澱之半導體微粒子。
以X線繞射測定裝置(XRD,Cu Kα線,X’pert PRO MPD,Spectris公司製)測定前述半導體微粒子之X線繞射圖型,結果,確認出在2θ=14°之位置具有源自(hkl)=(001)之峰,且具有3維之鈣鈦礦型結晶構造。
以TEM(日本電子股份有限公司製,JEM-2200FS)觀察後之鈣鈦礦化合物的平均之Feret徑為11nm。
使半導體微粒子分散於甲苯5mL後,分取分散液500μL,再分散於甲苯4.5mL,獲得含有半導體微粒子及溶劑之分散液。藉由ICP-MS、及離子色層分析測定後之鈣鈦礦化合物濃度為1000ppm(μg/g)。
然後,以甲基丙烯酸樹脂(PMMA,住友化學公司製,Sumipex/甲基丙烯酸樹脂,MH,分子量約12萬,比重1.2g/ml)成為16.5質量%之方式與甲基丙烯酸樹脂及甲苯混合後,在60℃加熱3小時,獲得聚合物溶解後之溶液。
將上述之含有半導體微粒子及溶劑之分散液0.15g、及聚合物溶解後之溶液0.913g在鋁製之杯(4.5 cm)中混 合。
使甲苯以自然乾燥蒸發,獲得鈣鈦礦化合物之濃度為1000μg/mL之組成物。組成物係切割成1cm×1cm之大小。
(半導體微粒子之測定)
在實施例及比較例所得之組成物中的半導體微粒子之濃度,係分別使其再分散所得之含有半導體微粒子及溶劑之分散液中,添加N,N-二甲基甲醯胺以使半導體微粒子溶解後,使用ICP-MS(ELAN DRCII,Perkin Elmer製)、及離子色層分析測定。
(量子收率測定)
在實施例9、及比較例2所得之組成物的量子收率使用絕對PL量子收率測定裝置(浜松Photonics製,商品名C9920-02,激發光450nm、室溫、大氣下)測定。
在以下之表2中,記載實施例9、比較例2之組成物的構成、及量子收率(%)。表2中,具有離子性基之有機化合物/Pb係表示將具有離子性基之有機化合物的量除以Pb量之莫耳比。
從上述之結果,適用本發明之實施例9的組成物係與不適用本發明之比較例2之組成物比較,可確 認出具有優異之量子收率。
[參考例1]
將實施例1至9記載之組成物置入玻璃管等中而密封後,將此配置於光源之藍色發光二極體與導光板之間,製造可使藍色發光二極體之藍色光轉換成綠色光或紅色光之背光。
[參考例2]
可將實施例1至9記載之組成物進行薄片化以獲得樹脂組成物,將此以2片阻隔膜夾住並密封後之膜設置於導光板上,製造背光,該背光係將從放置於導光板之端面(側面)的藍色發光二極體經由導光板而照射於前述薄片之藍色光轉換成綠色光或紅色光。
[參考例3]
將實施例1至9記載之組成物設置於藍色發光二極體之發光部附近,以製造將被照射之藍色光轉換成綠色光或紅色光之背光。
[參考例4]
將實施例1至9記載之組成物與阻劑混合後,除去溶劑可獲得波長轉換材料。製造將所得之波長轉換材料配置於光源之藍色發光二極體與導光板之間、或光源之OLED的後段,將光源之藍色光轉換成綠色光或紅色光之背光。
[參考例5]
將實施例1至9記載之組成物與ZnS等之導電性粒子混合而成膜,在單面積層n型輸送層,在另一單面以p型 輸送層積層,獲得LED。藉由使電流流通,可使p型半導體之電洞、及n型半導體之電子在接合面之半導體微粒子中消滅電荷以使其發光。
[參考例6]
在摻雜有氟之氧化錫(FTO)基板的表面上,使氧化鈦緻密層積層,從其上積層多孔質氧化鋁層,在其上積層實施例1至9記載之組成物,除去溶劑後,從其上積層2,2’,7,7’-肆-(N,N’-二-對-甲氧基苯基胺)-9,9’-螺二茀(螺-OMeTAD)等之電洞輸送層,於其上積層銀(Ag)層,製作太陽電池。
[參考例7]
將實施例1至9記載之組成物與樹脂混合後,除去溶劑而成形以獲得含有本發明相關之組成物之樹脂組成物,將此設置於藍色發光二極體之後段,製造從藍色發光二極體照射前述樹脂成形體之藍色光轉換成綠色光或紅色光而發出白色光之雷射二極體照明。
[產業上之利用可能性]
若依據本發明,可提供量子收率高之組成物、前述組成物所構成之膜、含有前述組成物之積層構造體、及使用前述組成物之顯示器。
因此,本發明之組成物、前述組成物所構成之膜、含有前述組成物之積層構造體、及使用前述組成物的顯示器係可適宜使用於發光用途中。

Claims (9)

  1. 一種具有發光性之組成物,係含有(1)及(2),更含有(3)及(4)之至少一者;(1)半導體微粒子,(2)具有-NH 3 +所示之基及-COO -所示之基以外之離子性基的有機化合物,(3)溶劑,(4)選自由聚合性化合物及聚合物所成群組中之至少1種。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之組成物,其中,前述(1)為以A、B及X作為構成成分之鈣鈦礦化合物的微粒子;A係在鈣鈦礦型結晶構造中,位於以B為中心之6面體之各頂點的成分,且為1價之陽離子;X係表示在鈣鈦礦型結晶構造中,位於以B為中心之8面體之各頂點的成分,選自由鹵素化物離子及硫氰酸離子所成群組的1種以上之陰離子;B係在鈣鈦礦型結晶構造中,位於將A配置於頂點之6面體及將X配置於頂點之8面體之中心的成分,且為金屬離子。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之組成物,其係更含有(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等的鹽或離子所成群組中之至少1種。
  4. 一種組成物,係含有(1)、(2)及(4’)之組成物,且(1)、 (2)及(4’)之合計含量相對於前述組成物之總質量為90質量%以上;(1)半導體微粒子,(2)具有-NH 3 +所示之基及-COO -所示之基以外的離子性基之有機化合物,(4’)聚合物。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之組成物,其係更含有(5)選自由氨、胺及羧酸、以及此等的鹽或離子所成群組中之至少1種。
  6. 一種膜,係由申請專利範圍第4或5項所述之組成物所構成之膜。
  7. 一種積層構造體,係具有複數之層,且至少一層為由申請專利範圍第4或5項所述之組成物所構成之層。
  8. 一種發光裝置,係具備申請專利範圍第7項所述之積層構造體。
  9. 一種顯示器,係具備申請專利範圍第7項所述之積層構造體。
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