TW202106852A - 半導體奈米粒子複合體組成物、稀釋組成物、半導體奈米粒子複合體硬化膜、半導體奈米粒子複合體圖案化膜、顯示元件及半導體奈米粒子複合體分散液 - Google Patents

半導體奈米粒子複合體組成物、稀釋組成物、半導體奈米粒子複合體硬化膜、半導體奈米粒子複合體圖案化膜、顯示元件及半導體奈米粒子複合體分散液 Download PDF

Info

Publication number
TW202106852A
TW202106852A TW109118002A TW109118002A TW202106852A TW 202106852 A TW202106852 A TW 202106852A TW 109118002 A TW109118002 A TW 109118002A TW 109118002 A TW109118002 A TW 109118002A TW 202106852 A TW202106852 A TW 202106852A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
semiconductor nanoparticle
nanoparticle composite
semiconductor
cured film
ligand
Prior art date
Application number
TW109118002A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI839526B (zh
Inventor
城戶信人
森山喬史
佐佐木洋和
Original Assignee
日商昭榮化學工業股份有限公司
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 日商昭榮化學工業股份有限公司 filed Critical 日商昭榮化學工業股份有限公司
Publication of TW202106852A publication Critical patent/TW202106852A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI839526B publication Critical patent/TWI839526B/zh

Links

Images

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
    • C09K11/02—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
    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B19/00—Selenium; Tellurium; Compounds thereof
    • C01B19/04—Binary compounds including binary selenium-tellurium compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/08—Other phosphides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G9/00—Compounds of zinc
    • C01G9/08—Sulfides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F120/00—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F120/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F120/10—Esters
    • C08F120/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F120/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F120/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/04—Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F220/06—Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1811—C10or C11-(Meth)acrylate, e.g. isodecyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate or 2-naphthyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C08L101/12—Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by physical features, e.g. anisotropy, viscosity or electrical conductivity
    • 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
    • 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
    • C09K11/54—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing 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
    • C09K11/56—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing sulfur
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/70—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing phosphorus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/70—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing phosphorus
    • C09K11/701—Chalcogenides
    • C09K11/703—Chalcogenides with zinc or cadmium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/88—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing selenium, tellurium or unspecified chalcogen elements
    • 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
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0041—Processes relating to semiconductor body packages relating to wavelength conversion elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0091—Scattering means in or on the semiconductor body or semiconductor body package
    • 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
    • H01L33/005—Processes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本發明提供一種半導體奈米粒子複合體組成物，其中有半導體奈米粒子複合體以高濃度分散，且具有高螢光量子效率。關於本發明的實施形態之半導體奈米粒子複合體組成物，係將半導體奈米粒子複合體分散於分散媒而成之半導體奈米粒子複合體組成物，前述半導體奈米粒子複合體具有半導體奈米粒子、及經配位於前述半導體奈米粒子之表面的配位子，前述配位子包含有機基，前述分散媒為單體或預聚物，前述半導體奈米粒子複合體組成物進一步包含交聯劑，前述半導體奈米粒子複合體組成物中之前述半導體奈米粒子的質量分率為30質量%以上。

Description

半導體奈米粒子複合體組成物、稀釋組成物、半導體奈米粒子複合體硬化膜、半導體奈米粒子複合體圖案化膜、顯示元件及半導體奈米粒子複合體分散液
本發明係關於半導體奈米粒子複合體組成物、稀釋組成物、半導體奈米粒子複合體硬化膜、半導體奈米粒子複合體圖案化膜、顯示元件、及半導體奈米粒子複合體分散液。 本申請案主張基於2019年5月31日申請的日本專利申請案第2019-103243號、同日申請的日本專利申請案2019-103244號、同日申請的日本專利申請案2019-103245號及同日申請的日本專利申請案2019-103246號的優先權，並引用前述日本專利申請案所記載的全部記載內容。
小到可展現出量子侷限效應的半導體奈米粒子具有依粒徑而定的能隙。藉由光激發、電荷注入等手段而形成在半導體奈米粒子內的激子，由於因再結合而放出與能隙相應的能量的光子，因此可藉由適當地選擇半導體奈米粒子的組成和其粒徑來得到在所期望波長下的發光。
在研究初期，半導體奈米粒子係以包含Cd、Pb之元素為中心進行研討，但因Cd、Pb為特定有害物質使用限制等之規範對象物質，故近年來，正進行非Cd系、非Pb系之半導體奈米粒子的研究。
半導體奈米粒子係已被嘗試應用於顯示器用途、生物標誌用途、太陽能電池用途等各式各樣的用途，特別是作為顯示器用途，已開始有將半導體奈米粒子薄膜化而作為波長轉換層之利用。
於圖2中顯示以往顯示器中用以轉換來自光源的波長之裝置構成的簡圖。如圖2所示，於光源中係使用藍色LED101，首先，將此藍色光轉換成白色光。使半導體奈米粒子分散至樹脂中而形成厚度為100μm左右之薄膜狀的QD(Quantum Dot；量子點)薄膜102，較佳適合使用於由藍色光轉換成白色光。藉由如QD薄膜102般之波長轉換層所得之白色光，係可進一步藉由彩色濾光片(R)104、彩色濾光片(G)105、及彩色濾光片(B)106，分別轉換成紅色光、綠色光、及藍色光。此外，於圖2中，偏光板係被省略。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2002-162501號公報
[發明欲解決之課題]
近年來，如圖1所示般，一種不使用QD薄膜而使用QD圖案作為波長轉換層之類型的顯示器(偏向板未圖示)的開發正在進展。在圖1所示之類型的顯示器中，不將來自為光源之藍色LED1的藍色光轉換成白色光，而使用QD圖案(7、8)從藍色光直接轉換成紅色光或者從藍色光直接轉換成綠色光。QD圖案(7、8)係藉由將分散於樹脂中之半導體奈米粒子圖案化而形成，厚度係因顯示器之結構上的限制而為5μm～10μm左右。此外，關於藍色，係可利用使來自為光源之藍色LED1的藍色光透過包含擴散劑之擴散層9者。
又，若QD圖案(7、8)無法充分吸收而使藍色光透過則會產生混色。QD圖案(7、8)中之半導體奈米粒子的質量分率越高，則越可使圖案之吸光度提升，而可防止混色。
專利文獻1(日本特開2002-162501號公報)中，已揭示一種以高質量分率含有半導體奈米粒子之薄膜狀成形體。由於專利文獻1中記載之薄膜狀成形體未必一定要有高分子基質成分，故可形成以高質量分率含有半導體奈米粒子之薄膜狀成形體。然而，將專利文獻1中記載之薄膜狀成形體利用作為顯示器等之波長轉換層的情形，已經清楚瞭解在成形體的強度、安定性、耐溶劑性的點不夠充分。
此外，將半導體奈米粒子複合體用於波長轉換層的情形下，在半導體奈米粒子之薄膜化步驟、或含有半導體奈米粒子之光阻的烘焙步驟、或者半導體奈米粒子之噴墨圖案化後的溶媒去除及樹脂硬化步驟等之製程中，有在氧的存在下將半導體奈米粒子以及半導體奈米粒子複合體暴露於200℃左右的高溫的情形。此時，半導體奈米粒子之鍵結力弱的配位子，變得容易從半導體奈米粒子之表面脫離，而導致半導體奈米粒子複合體以及波長轉換層本身的螢光量子效率降低。
因此，本發明係以提供半導體奈米粒子複合體組成物等為目的，其中有半導體奈米粒子複合體以高濃度分散，且具有高螢光量子效率。 [用以解決課題之手段]
關於本發明之半導體奈米粒子複合體組成物係一種半導體奈米粒子複合體組成物，其係將半導體奈米粒子複合體分散於分散媒而成之半導體奈米粒子複合體組成物， 前述半導體奈米粒子複合體具有半導體奈米粒子、及經配位於前述半導體奈米粒子之表面的配位子， 前述配位子包含有機基， 前述分散媒為單體或預聚物， 前述半導體奈米粒子複合體組成物進一步包含交聯劑， 前述半導體奈米粒子複合體組成物中之前述半導體奈米粒子的質量分率為30質量%以上。 此外，本案中「～」所示之範圍係包含其兩端所示數字之範圍。 [發明之效果]
根據本發明，可提供一種半導體奈米粒子複合體組成物等，其中有半導體奈米粒子複合體以高濃度分散，且具有高螢光量子效率。
[用以實施發明的形態]
本發明之半導體奈米粒子複合體組成物及半導體奈米粒子複合體分散液，係半導體奈米粒子複合體分散於分散媒而成者。此外，半導體奈米粒子複合體組成物係分散媒為單體或預聚物，並進一步包含交聯劑，且半導體奈米粒子的質量分率為30質量%以上者。又，本發明之稀釋組成物係將本發明之半導體奈米粒子複合體組成物以有機溶媒稀釋而成者。 本發明之半導體奈米粒子複合體硬化膜及半導體奈米粒子複合體圖案化膜，係將本發明之半導體奈米粒子複合體組成物或稀釋組成物進行硬化或圖案形成而成者。本發明之顯示元件係包含本發明之半導體奈米粒子複合體圖案化膜者。
(半導體奈米粒子複合體) 本發明係關於包含半導體奈米粒子及配位於半導體奈米粒子上的配位子之半導體奈米粒子複合體、以及分散前述半導體奈米粒子複合體而成之半導體奈米粒子複合體組成物等。分散於本發明之半導體奈米粒子複合體組成物中之半導體奈米粒子複合體具有高發光特性，且前述半導體奈米粒子複合體可以高質量分率被含有在半導體奈米粒子複合體分散液、半導體奈米粒子複合體組成物、稀釋組成物、半導體奈米粒子複合體硬化膜及半導體奈米粒子複合體圖案化膜中。再者，所得到之半導體奈米粒子複合體硬化膜及半導體奈米粒子複合體圖案化膜具有高螢光量子效率。
本發明中，所謂的半導體奈米粒子複合體，係具有發光特性之半導體的奈米粒子複合體。本發明之半導體奈米粒子複合體組成物及半導體奈米粒子複合體分散液中所含之半導體奈米粒子複合體係一種粒子，其吸收340nm～480nm的光，發出發光峰值波長(emission peak wavelength)為400nm～750nm的光。
半導體奈米粒子複合體之發光光譜的半高寬(FWHM)較佳為38nm以下，進而更佳為35nm以下。藉由使發光光譜的半高寬落在前述範圍，將半導體奈米粒子複合體應用於顯示器等時，可減低混色。 前述半導體奈米粒子複合體的螢光量子效率(QY)較佳為80%以上，更佳為85%以上。藉由使半導體奈米粒子複合體的螢光量子效率為80%以上，而可更有效率地轉換顏色。本發明中，半導體奈米粒子複合體的螢光量子效率係可使用量子效率測定系統測定。
-半導體奈米粒子- 構成前述半導體奈米粒子複合體之半導體奈米粒子，只要是滿足如前述之螢光量子效率、及半高寬的發光特性者則無特別限定，可為由1種半導體構成之粒子，亦可為由2種以上之相異的半導體構成之粒子。由2種以上之相異的半導體構成之粒子的情形，亦可以彼等半導體構成內核-外殼結構。例如：亦可為內核-外殼型粒子，其係具有含有III族元素及V族元素之內核、及被覆前述內核之至少一部分之含有II族及VI族元素之外殼。於此，前述外殼可具有由相異的組成構成之複數的外殼，亦可具有1個以上之構成外殼之元素比率於外殼中產生變化的梯度型外殼。
作為III族元素，具體而言可列舉In、Al及Ga。 作為V族元素，具體而言可列舉P、N及As。 作為形成內核之組成，並沒有特別限定，但從發光特性的點來看，較佳為InP。
作為II族元素，並沒有特別限定，但可列舉例如：Zn及Mg等。 作為VI族元素，可列舉例如：S、Se、Te及O。 作為形成外殼之組成，並沒有特別限定，但從量子侷限效應的觀點來看，較佳為ZnS、ZnSe、ZnSeS、ZnTeS及ZnTeSe等。特別是於半導體奈米粒子之表面上有Zn元素存在的情形，可更發揮本發明之效果。
具有複數的外殼的情形，含有至少1個前述之組成的外殼即可。又，具有構成外殼之元素比率於外殼中產生變化的梯度型外殼的情形，外殼不必一定要為如上組成所述之組成。 於此，本發明中，外殼是否有被覆內核的至少一部分、外殼內部的元素分布係可藉由下述方式進行確認，例如：利用使用透過型電子顯微鏡之能量色散X射線分析法(TEM-EDX)，進行組成分析解析。
前述半導體奈米粒子複合體的平均粒徑較佳為10nm以下。進而更佳為7nm以下。 本發明中，在使用透過型電子顯微鏡(TEM)觀察半導體奈米粒子複合體的平均粒徑的粒子影像中，可藉由利用面積圓相當直徑(Heywood直徑)算出10個以上的粒子粒徑來測定。從發光特性的點來看，較佳為粒度分布狹窄，較佳為粒徑的變動係數15%以下。於此，所謂的變動係數係以「變動係數＝粒徑的標準偏差/平均粒徑」來定義。藉由使變動係數為15%以下，而變成可得到較狹窄的粒度分布之半導體奈米粒子複合體的指標。
以下揭示關於半導體奈米粒子的製作方法的例子。 將前驅物混合液加熱，藉此可形成半導體奈米粒子的內核，其中該前驅物混合液係於溶媒中混合III族的前驅物、V族的前驅物、及因應需要之添加物而得。 作為溶媒，可列舉1-十八烯、十六烷、鯊烷、油胺(oleylamine)、三辛基膦、及氧化三辛基膦(trioctylphosphine oxide)等，但不限定於此等。
作為III族的前驅物，可列舉包含前述III族之醋酸鹽、羧酸鹽、及鹵化物等，但不限定於此等。 作為V族的前驅物，可列舉包含前述V族元素之有機化合物、氣體，但不限定於此等。前驅物為氣體的情形，可於包含前述氣體以外的前驅物混合液中，一邊注入氣體一邊使之反應，藉此形成內核。
半導體奈米粒子，只要不損害本發明的效果，亦可包含1種或其以上之III族、及V族以外的元素，在這種情形下，應在內核形成時添加前述元素的前驅物。 作為添加物，可列舉例如：作為分散劑之羧酸、胺類、硫醇類、膦類、膦氧化物類、次膦酸類、及膦酸類等，但不限定於此等。分散劑亦可兼作為溶媒。 形成半導體奈米粒子的內核後，因應需要可藉由添加鹵化物，提升半導體奈米粒子之發光特性。
在一個實施形態中，將於溶媒中添加In前驅物、及因應需要之分散劑而成之金屬前驅物溶液於真空下混合，暫時於100℃～300℃加熱6小時～24小時後，進一步添加P前驅物，並於200℃～400℃加熱3分鐘～60分鐘後，進行冷卻。進一步添加鹵素前驅物，藉由於25℃～300℃、較佳為於100℃～300℃、更佳為於150℃～280℃進行加熱處理，可得到包含內核粒子之內核粒子分散液。
於如上述進行所合成之內核粒子分散液中，添加外殼形成前驅物，藉此半導體奈米粒子可得到內核-外殼結構，而提高螢光量子效率(QY)及安定性。 雖然認為構成外殼之元素於內核粒子的表面具有合金、異質結構、或非晶形結構等之結構，但據信也有一部分藉由擴散而移動至內核粒子的內部。
所添加之外殼形成元素主要存在於內核粒子的表面附近，其係具有保護半導體奈米粒子不受外在因素影響的作用。半導體奈米粒子的內核-外殼結構，較佳為外殼被覆內核的至少一部分，進一步較佳為均勻地被覆內核粒子的表面全部。
在一個實施形態中，於前述之內核粒子分散液中添加Zn前驅物與Se前驅物後，於150℃～300℃、較佳為於180℃～250℃加熱，其後添加Zn前驅物與S前驅物後，於200℃～400℃、較佳為於250℃～350℃加熱。藉此可得到內核-外殼型之半導體奈米粒子。 於此，雖然沒有特別限定，但作為Zn前驅物，可使用醋酸鋅、丙酸鋅及肉荳蔻酸鋅等之羧酸鹽、氯化鋅及溴化鋅等之鹵化物、二乙基鋅等之有機鹽等。 作為Se前驅物，可使用硒化三丁基膦、硒化三辛基膦及硒化參(三甲基矽基)膦等之硒化膦類、苯硒酚及硒半胱胺酸等之硒醇類、及硒/十八烯溶液等。 作為S前驅物，可使用硫化三丁基膦、硫化三辛基膦及硫化參(三甲基矽基)膦等之硫化膦類、辛烷硫醇、十二烷硫醇及十八烷硫醇等之硫醇類、及硫/十八烯溶液等。 外殼的前驅物可預先混合，一次或者分成複數次添加，亦可個別一次或者個別分成複數次添加。將外殼前驅物分成複數次添加的情形，亦可於各外殼前驅物添加後，各自改變溫度而加熱。
本發明中，半導體奈米粒子的製作方法沒有特別限定，除了上述所示的方法外，亦可以採用以往所進行之根據熱注射法、或均一溶媒法(isocratic method)、逆相微胞法(reverse micelle method)、CVD法等之製作方法、或任意的方法。
-配位子- 本發明中，半導體奈米粒子複合體係於前述半導體奈米粒子之表面上配位配位子而成者。此處所述之配位，係表示配位子於半導體奈米粒子之表面產生化學性影響。於半導體奈米粒子之表面上，亦可以配位鍵或其他的任意鍵結樣式(例如：共價鍵、離子鍵、氫鍵等)鍵結，或者於半導體奈米粒子之表面的至少一部分上具有配位子的情形，亦可不一定要形成鍵結。
可於半導體奈米粒子複合體組成物以及半導體奈米粒子複合體硬化膜、圖案中以高質量分率含有的半導體奈米粒子複合體係較佳為滿足下述。 將半導體奈米粒子設為1時，相對於半導體奈米粒子之配位子的質量比較佳為0.05～0.50，更佳為0.10～0.40。藉由使相對於半導體奈米粒子之配位子的質量比(配位子/半導體奈米粒子)為0.50以下，可抑制半導體奈米粒子複合體之尺寸以及體積變大，且可於半導體奈米粒子複合體組成物以及半導體奈米粒子複合體硬化膜中以高質量分率被含有。又，藉由使前述質量比(配位子/半導體奈米粒子)為0.05以上，配位子可充分被覆半導體奈米粒子，可抑制半導體奈米粒子之發光特性降低、或可抑制於硬化膜、分散媒之分散性降低。 此外，半導體奈米粒子複合體組成物以及半導體奈米粒子複合體硬化膜的螢光量子效率較佳為60%以上，更佳為70%以上。
此外，前述配位子為含有有機基之有機配位子。又，前述配位子較佳為包含配位於半導體奈米粒子之配位性基、及有機基。 有機基較佳為可具有取代基、雜原子之1價的烴基，進一步較佳為包含雜原子之取代基鍵結於乙烯基上而成之有機基。藉由採用此結構，可一邊保持高量子產率，一邊使半導體奈米粒子複合體於後述之硬化膜中以高質量分率分散。作為有機基並沒有特別限定，但可列舉：烷基、烯基、炔基、伸乙烯基、亞乙烯基、醚基、酯基、羰基、醯胺基、硫醚基、及組合此等而成之有機基等。再者，有機基可包含作為取代基之苯基、羥基、烷氧基、胺基、羧基、巰基、氯基、溴基、乙烯基、丙烯醯基、及甲基丙烯醯基等。有機基較佳為具有選自醚基、酯基及醯胺基之1個以上之基。藉由採用此結構，變成可分散至SP值(溶解度參數)為8.5～15.0之有機分散媒。又，有機基進一步較佳為具有乙烯基及/或伸乙烯基。藉由採用此結構，可使半導體奈米粒子複合體與硬化性組成物化學性鍵結，而提升膜的強度、以及膜中之半導體奈米粒子的安定性。作為包含乙烯基之取代基並沒有特別限定，但可列舉丙烯醯基、及甲基丙烯醯基等。
配位性基，從對半導體奈米粒子的配位強度來看，較佳為巰基或羧基，特佳為巰基。巰基較佳為1個或其以上。藉由將配位子之配位性基配位於半導體奈米粒子之表面上，可防止半導體奈米粒子的螢光量子效率之降低。再者，具有前述配位子之半導體奈米粒子複合體用於波長轉換層時，即使於暴露於高處理溫度的情形，亦由於配位子強配位於半導體奈米粒子上，故可防止波長轉換層的螢光量子效率降低。 此外，配位子亦可併用複數種。
作為半導體奈米粒子複合體的第一形態，前述配位子之分子量較佳為50以上、600以下，更佳為50以上、450以下。併用複數種之配位子的情形下，各種配位子之分子量較佳為50以上、600以下，更佳為50以上、450以下。 藉由使用具分子量為600以下之分子量的配位子，可抑制半導體奈米粒子複合體之尺寸及體積變大，可容易提高硬化膜中之半導體奈米粒子的質量分率。另一方面，藉由使用分子量為50以上之配位子，由於可以以配位子充分被覆半導體奈米粒子之表面，故可抑制半導體奈米粒子複合體之發光特性降低，又，可提高於硬化膜、分散媒之分散性。
再者，作為半導體奈米粒子複合體之別的形態，前述配位子之配位性基較佳為每1分子為2個以上。當配位子之配位性基為每1分子中2個以上的情形，由於可以以配位子一分子配位於半導體奈米粒子之表面的複數個位置上，故可抑制作為半導體奈米粒子複合體之尺寸、以及體積的增加，而變得可使於分散媒、硬化膜之分散性提升。 作為配位子之配位性基較佳為巰基。配位子之巰基係強配位於半導體奈米粒子之外殼上，將半導體奈米粒子的缺陷部分填補，而有助於防止半導體奈米粒子複合體的發光特性降低。特別是於半導體奈米粒子之表面上有Zn存在的情況，由於巰基與Zn的鍵結力強，故更可得到前述之效果。
(半導體奈米粒子複合體之製造方法) 以下揭示關於半導體奈米粒子複合體的製造方法的例子。 對半導體奈米粒子之配位子的配位方法並沒有限制，但可使用利用配位子的配位力之配位子交換法。具體而言，藉由使半導體奈米粒子與作為標的之配位子以液相接觸，可得到作為標的之經於半導體奈米粒子表面上配位配位子而得之半導體奈米粒子複合體，其中該半導體奈米粒子係前述之半導體奈米粒子的製造過程中所使用之有機化合物配位於半導體奈米粒子之表面而成之狀態。此情形，一般假定為使用如後述般之溶媒的液相反應，但在所使用的配位子在反應條件下為液體的情形下，將配位子本身作為溶媒，亦可採取不添加其他的溶媒的反應形式。
又，若配位子交換之前進行如後述般之純化步驟及再分散步驟，則可容易進行配位子交換。 在一個實施形態中，將半導體奈米粒子製造後的含有半導體奈米粒子之分散液純化後，使之再分散後，添加包含標的之配位子的溶媒，於氮氣環境下，於50℃～200℃，攪拌1分鐘～120分鐘，藉此可得到所欲之半導體奈米粒子複合體。
半導體奈米粒子以及半導體奈米粒子複合體係可如下純化。在一個實施形態中，藉由添加丙酮等之極性轉換溶媒，可使半導體奈米粒子複合體從分散液析出。可將析出之半導體奈米粒子複合體藉由過濾或離心分離進行回收，另一方面，包含未反應之起始物質及其他雜質之上清液可廢棄或再利用。接著，析出之半導體奈米粒子複合體可以另外的分散媒洗淨，並再分散。此純化製程係可反覆進行，例如：2～4次、或到達所欲之純度為止。 本發明中，半導體奈米粒子複合體的純化方法沒有特別限制，除了上述所示的方法外，可單獨或組合使用例如：凝集、液液萃取、蒸餾、電沈積、粒徑篩析層析法及/或超濾、任意之方法。
又，半導體奈米粒子的光學特性可使用量子效率測定系統(例如：大塚電子製，QE-2100)測定。使所得到之半導體奈米粒子分散於分散媒中，施加激發光以獲得發光光譜，由從此處所得到的發光光譜扣除被再激發而進行螢光發光之相應部分的再激發螢光發光光譜的再激發校正後之發光光譜，來算出螢光量子效率(QY)及半高寬(FWHM)。用於測定之分散媒可列舉例如：正己烷、甲苯、丙酮、PGMEA及十八烯。
本發明中，所謂的半導體奈米粒子複合體分散於分散媒的狀態，係表示：於經將半導體奈米粒子複合體與分散媒混合的情形，半導體奈米粒子複合體不沈澱的狀態或者不會殘留可見混濁(霧濁)的狀態。此外，將半導體奈米粒子複合體分散於分散媒者表示成分散液。
於本發明之半導體奈米粒子複合體組成物及半導體奈米粒子複合體分散液中所含之半導體奈米粒子複合體，藉由採用前述之構成，將其分散於作為分散媒之SP值(溶解參數)為8.5～15.0的分散媒，而形成半導體奈米粒子複合體分散液。 作為分散媒之實例，並沒有特別限定，但可列舉：甲醇、乙醇、異丙醇及正丙醇等之醇類；丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環戊酮及環己酮等之酮類；醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸異丙酯、醋酸正丙酯、醋酸正丁酯及乳酸乙酯等之酯類；二乙基醚、二丙基醚、二丁基醚及四氫呋喃等之醚類；乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、二乙二醇單甲基醚、乙二醇二乙基醚、二乙二醇二甲基醚、丙二醇單甲醚(PGME)、丙二醇單乙基醚、丙二醇單丙基醚、丙二醇單丁基醚、丙二醇二甲基醚、二丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚及二丙二醇二乙基醚等之二醇醚類；及乙二醇醋酸酯、乙二醇單乙基醚醋酸酯、二乙二醇單乙基醚醋酸酯、二乙二醇單丁基醚醋酸酯、丙二醇單甲醚醋酸酯(PGMEA)及二丙二醇單乙基醚醋酸酯等之二醇醚酯類。可使半導體奈米粒子複合體分散於選自上述分散媒中之任1種以上的分散媒中。又，如上述的例示中記載般，亦可選擇醇類、酮類、酯類、二醇醚類及二醇醚酯類等之具有極性的分散媒。 藉由使半導體奈米粒子複合體分散於此等之分散媒中，應用於分散於後述之硬化膜、樹脂時，可保持半導體奈米粒子複合體之分散性而直接使用。此等之中，從對廣泛的樹脂之溶解性及塗膜時的被膜均勻性之觀點來看，較佳為二醇醚類或二醇醚酯類。特別是，就光阻的領域，PGMEA及PGME通常使用作為稀釋溶媒，若半導體奈米粒子可分散於PGMEA及PGME，則可將半導體奈米粒子廣泛地應用於光阻領域。 於此之SP值係希德布朗溶解度參數(Hildebrand solubility parameter)，係由韓森溶解度參數(Hansen solubility parameter)算出之值。韓森溶解度參數係使用手冊，例如：“Hansen Solubility Parameters： A User’s Handbook”，第2版，C. M. Hansen (2007)，中之值、或由Hanson及Abbot et al.提供之Practice(HSPiP)程序(第2版)，而可確定。
此外，將半導體奈米粒子複合體分散液中之半導體奈米粒子複合體的無機成分之濃度設為1mg/mL時，亦即將半導體奈米粒子複合體分散液之每1mL分散媒的半導體奈米粒子複合體的無機成分之含量設為1mg時，相對於波長450nm的光，半導體奈米粒子複合體分散液之吸光度在1cm的光路長度上可為0.6以上，更佳為0.7以上。藉由使分散液之吸光度在1cm光路長度上為0.6以上，應用於裝置等時，變成可以以少液體量吸收更多的光。 以上所說明之半導體奈米粒子複合體，係適合作為於本發明之半導體奈米粒子複合體組成物、稀釋組成物、半導體奈米粒子複合體硬化膜、半導體奈米粒子複合體圖案化膜、顯示元件、及半導體奈米粒子複合體分散液所包含之半導體奈米粒子複合體者。
(半導體奈米粒子複合體組成物) 本發明中，可選擇單體或預聚物作為半導體奈米粒子複合體分散液之分散媒。再者，藉由添加交聯劑，於本發明之半導體奈米粒子複合體組成物所含的半導體奈米粒子複合體係可以以單體或預聚物、及交聯劑形成半導體奈米粒子複合體組成物。 單體並沒有特別限定，但較佳為可廣泛選擇半導體奈米粒子之應用目的之(甲基)丙烯酸單體。(甲基)丙烯酸單體根據半導體奈米粒子複合體分散液之應用，可選自丙烯酸異莰酯(IBOA)、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸-3,5,5-三甲基環己酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯(dicyclopentanyl (metha)acrylate)、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸甲氧乙酯、(甲基)丙烯酸乙基卡必醇酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯、2-乙基己基二甘醇丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、2-苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯(n≒2)、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸二環戊基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異莰基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸金剛烷酯、(甲基)丙烯酸二甲基金剛烷酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、ω-羧基-聚己內酯(n≒2)單丙烯酸酯、丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸(2-甲基-2-乙基-1,3-二氧環戊烷-4-基)甲酯、(甲基)丙烯酸(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲酯、(甲基)丙烯酸鄰苯基苯酚乙酯(o-phenylphenolethoxy (meth)acrylate)、二甲基胺基(甲基)丙烯酸酯(dimethylamino(meth)acrylate)、二乙基胺基(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯醯基氧基乙基酞酸、2-(甲基)丙烯醯基氧基乙基六氫酞酸、(甲基)丙烯酸環氧丙酯、2-(甲基)丙烯醯基氧基乙基磷酸、丙烯醯基
Figure 109118002-A0304-12-0020-6
啉、二甲基丙烯醯胺、二甲基胺基丙基丙烯醯胺、異丙基丙烯醯胺、二乙基丙烯醯胺、羥基乙基丙烯醯胺、及N-丙烯醯基氧基乙基六氫鄰苯二甲醯亞胺等之(甲基)丙烯酸單體。此等可單獨使用，亦可混合2種以上使用。預聚物並沒有特別限定，但可列舉(甲基)丙烯酸樹脂預聚物、聚矽氧樹脂預聚物、環氧樹脂預聚物、馬來酸樹脂預聚物、丁醛樹脂預聚物、聚酯樹脂預聚物、三聚氰胺樹脂預聚物、酚醛樹脂預聚物、及聚胺基甲酸酯樹脂預聚物等。 根據半導體奈米粒子複合體組成物中之單體的種類，交聯劑可選自多官能(甲基)丙烯酸酯、多官能矽烷化合物、多官能胺、多官能羧酸、多官能硫醇、多官能醇、及多官能異氰酸酯等。 再者，半導體奈米粒子複合體組成物中可進一步包含戊烷、己烷、環己烷、異己烷、庚烷、辛烷及石油醚等之脂肪族烴類；醇類；酮類；酯類；二醇醚類；二醇醚酯類；苯、甲苯、二甲苯及礦油精等之芳香族烴類；及二氯甲烷及氯仿等之鹵烷等不影響硬化的各種有機溶媒。此外，於半導體奈米粒子複合體組成物中含有有機溶媒的情形，有機溶媒的含量應設為使半導體奈米粒子複合體組成物中之半導體奈米粒子的質量分率成為30%以上左右之量。
又，半導體奈米粒子複合體組成物，係根據半導體奈米粒子複合體組成物中之單體的種類，亦可含有適當的起始劑或散射劑(scattering agent)、觸媒、黏結劑、界面活性劑、密著促進劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、抗凝集劑、及分散劑等。 再者，為了提升半導體奈米粒子複合體組成物、或者後述之半導體奈米粒子複合體硬化膜的光學特性，亦可於半導體奈米粒子複合體組成物中含有散射劑。散射劑係為氧化鈦、氧化鋅等之金屬氧化物，此等之粒徑較佳為100nm～500nm。從散射之效果的觀點來看，散射劑的粒徑進一步較佳為200nm～400nm。藉由含散射劑，可提升2倍左右的吸光度。相對於組成物而言，散射劑的含量較佳為2質量%～30質量%，從維持組成物的圖案性的觀點來看更佳為5質量%～20質量%。
藉由本發明之半導體奈米粒子複合體之構成，可使半導體奈米粒子複合體組成物中之半導體奈米粒子的質量分率成為30質量%以上。藉由使半導體奈米粒子複合體組成物中之半導體奈米粒子的質量分率成為30質量%～95質量%，亦可使半導體奈米粒子複合體以及半導體奈米粒子以高質量分率地分散於後述之硬化膜中。
本發明之半導體奈米粒子複合體組成物製成10μm之膜時，對來自前述膜的法線方向之波長450nm的光的吸光度較佳為1.0以上，更佳為1.3以上，進一步較佳為1.5以上。藉此，由於可有效率地吸收背光源的光，故可降低後述之硬化膜的厚度，而可小型化所應用的裝置。
(稀釋組成物) 本發明之稀釋組成物係將前述的本發明之半導體奈米粒子複合體組成物以有機溶媒稀釋而成者。 稀釋半導體奈米粒子複合體組成物之有機溶媒，並無特別限定，可列舉例如：戊烷、己烷、環己烷、異己烷、庚烷、辛烷及石油醚等之脂肪族烴類；醇類；酮類；酯類；二醇醚類；二醇醚酯類；苯、甲苯、二甲苯及礦油精等之芳香族烴類；及二氯甲烷及氯仿等之鹵烷等。其中，從對廣泛的樹脂之溶解性及塗膜時的被膜均勻性之觀點來看，較佳為二醇醚類及二醇醚酯類。 此外，若將本發明之稀釋組成物中所含之有機溶媒藉由乾燥等去除，則可得到半導體奈米粒子的質量分率為30%以上之半導體奈米粒子複合體組成物。
(半導體奈米粒子複合體硬化膜) 本發明中，所謂的半導體奈米粒子複合體硬化膜，係含有半導體奈米粒子複合體之膜，並表示硬化之膜。半導體奈米粒子複合體硬化膜，係可藉由將前述的半導體奈米粒子複合體組成物或稀釋組成物硬化成膜狀而得。 半導體奈米粒子複合體硬化膜，包含半導體奈米粒子及經配位於半導體奈米粒子之表面之配位子、高分子基質及交聯劑。 作為高分子基質並沒有特別限定，但可列舉(甲基)丙烯酸樹脂、聚矽氧樹脂、環氧樹脂、馬來酸樹脂、丁醛樹脂、聚酯樹脂、三聚氰胺樹脂、酚醛樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂等。此外，亦可藉由使前述之半導體奈米粒子複合體組成物硬化，而得到半導體奈米粒子複合體硬化膜。
使膜硬化之方法並無特別限定，但可藉由熱處理、紫外線處理等適合於構成膜之組成物的硬化方法進行硬化。 半導體奈米粒子複合體硬化膜中所含之半導體奈米粒子與經配位於半導體奈米粒子之表面之配位子，較佳為構成前述之半導體奈米粒子複合體者。藉由將本發明之半導體奈米粒子複合體硬化膜中所含之半導體奈米粒子複合體製成如前述般之構成，可使半導體奈米粒子複合體以更高質量分率分散於硬化膜中。半導體奈米粒子複合體硬化膜中之半導體奈米粒子的質量分率為30質量%以上即可，更期望為40質量%以上。但是，若成為70質量%以上，則構成膜的組成物變少，硬化形成膜變得困難。 以上所說明之半導體奈米粒子複合體係含於本發明之半導體奈米粒子複合體硬化膜中，藉此本發明之半導體奈米粒子複合體硬化膜可成為波長450nm的光之吸光度非常高者。因此，即使本發明之半導體奈米粒子複合體硬化膜係半導體奈米粒子複合體硬化膜中之半導體奈米粒子的質量分率小於70質量%、甚至小於60質量%，仍可充分具有後述之吸光度的值。
本發明之半導體奈米粒子複合體硬化膜，由於以高質量分率含有具有高吸光度之半導體奈米粒子複合體，故可提高半導體奈米粒子複合體硬化膜之吸光度。將半導體奈米粒子複合體硬化膜設為10μm厚時，對來自半導體奈米粒子複合體硬化膜的法線方向之波長450nm的光，吸光度較佳為1.0以上，更佳為1.3以上，進一步較佳為1.5以上。
再者，本發明之半導體奈米粒子複合體硬化膜，由於含有具有高發光特性之半導體奈米粒子複合體，故可提供發光特性高的半導體奈米粒子複合體硬化膜。半導體奈米粒子複合體硬化膜的螢光量子效率較佳為70%以上，進一步較佳為80%以上。
為了將適用半導體奈米粒子複合體硬化膜之裝置進行小型化，半導體奈米粒子複合體硬化膜的厚度較佳為50μm以下，更佳為20μm以下，進一步較佳為10μm以下。
(半導體奈米粒子複合體圖案化膜及顯示元件) 本發明之半導體奈米粒子複合體圖案化膜，係可藉由將前述的半導體奈米粒子複合體組成物或稀釋組成物進行圖案形成為膜狀而得。將半導體奈米粒子複合體組成物及稀釋組成物進行圖案形成之方法，並沒有特別限制，可列舉例如：旋轉塗布、棒塗布、噴墨、網版印刷、及光蝕刻法等。 本發明之顯示元件係使用上述本發明之半導體奈米粒子複合體圖案化膜者。例如：藉由使用半導體奈米粒子複合體圖案化膜作為波長轉換層，而可提供具有優異之螢光量子效率的顯示元件。
本發明之半導體奈米粒子複合體組成物係採用以下之構成。 (1)一種半導體奈米粒子複合體組成物，其係將半導體奈米粒子複合體分散於分散媒而成之半導體奈米粒子複合體組成物， 前述半導體奈米粒子複合體具有半導體奈米粒子、及經配位於前述半導體奈米粒子之表面的配位子， 前述配位子包含有機基， 前述分散媒為單體或預聚物， 前述半導體奈米粒子複合體組成物進一步包含交聯劑， 前述半導體奈米粒子複合體組成物中之前述半導體奈米粒子的質量分率為30質量%以上。 (2)如上述(1)記載之半導體奈米粒子複合體組成物，其中前述半導體奈米粒子複合體組成物中之前述半導體奈米粒子的質量分率為40質量%以上。 (3)如上述(1)或(2)記載之半導體奈米粒子複合體組成物，其中將前述半導體奈米粒子複合體組成物做成10μm的膜時，對來自前述膜的法線方向之波長450nm的光之吸光度為1.0以上。 (4)如上述(1)至(3)中任一項記載之半導體奈米粒子複合體組成物，其中相對於前述半導體奈米粒子之前述配位子的質量比(配位子/半導體奈米粒子)為0.05～0.50。 (5)如上述(1)至(4)中任一項記載之半導體奈米粒子複合體組成物，其中相對於前述半導體奈米粒子之前述配位子的質量比(配位子/半導體奈米粒子)為0.10～0.40。 (6)如上述(1)至(5)中任一項記載之半導體奈米粒子複合體組成物，其中前述配位子包含可具有取代基、雜原子的烴基，及配位性基。 (7)如上述(1)至(6)中任一項記載之半導體奈米粒子複合體組成物，其中前述配位子具有選自醚基、酯基及醯胺基之1個以上之基。 (8)如上述(1)至(7)中任一項記載之半導體奈米粒子複合體組成物，其中前述配位子進一步包含配位性基， 前述有機基具有乙烯基及/或亞乙烯基。 (9)如上述(1)至(8)中任一項記載之半導體奈米粒子複合體組成物，其中前述半導體奈米粒子的平均粒徑為10nm以下。 (10)如上述(1)至(9)中任一項記載之半導體奈米粒子複合體組成物，其中前述半導體奈米粒子的平均粒徑為7nm以下。 (11)如上述(1)至(10)中任一項記載之半導體奈米粒子複合體組成物，其中前述半導體奈米粒子複合體組成物的螢光量子效率為60%以上。 (12)如上述(1)至(11)中任一項記載之半導體奈米粒子複合體組成物，其中前述半導體奈米粒子複合體組成物的螢光量子效率為70%以上。 (13)如上述(1)至(12)中任一項記載之半導體奈米粒子複合體組成物，其中前述配位子之分子量為50以上、600以下。 (14)如上述(1)至(13)中任一項記載之半導體奈米粒子複合體組成物，其中前述配位子之分子量為50以上、450以下。 (15)如上述(1)至(14)中任一項記載之半導體奈米粒子複合體組成物，其中前述配位子具有1個或其以上之巰基。 (16)如上述(1)至(15)中任一項記載之半導體奈米粒子複合體組成物，其中前述配位子具有2以上之巰基。 (17)如上述(1)至(16)中任一項記載之半導體奈米粒子複合體組成物，其中前述配位子為2種以上。 (18)如上述(1)至(17)中任一項記載之半導體奈米粒子複合體組成物，其中前述半導體奈米粒子包含In及P。 (19)如上述(1)至(18)中任一項記載之半導體奈米粒子複合體組成物，其中於前述半導體奈米粒子之表面含有Zn。 (20)如上述(1)至(19)中任一項記載之半導體奈米粒子複合體組成物，其中前述半導體奈米粒子複合體的螢光量子效率為80%以上。 (21)如上述(1)至(20)中任一項記載之半導體奈米粒子複合體組成物，其中前述半導體奈米粒子複合體之發光光譜的半高寬為38nm以下。
本發明之稀釋組成物係採用以下之構成。 (22)一種稀釋組成物，其係將如上述(1)至(21)中任一項記載之半導體奈米粒子複合體組成物以有機溶媒稀釋而成。 (23)如上述(22)記載之稀釋組成物，其中前述有機溶媒為二醇醚類及/或二醇醚酯類。
本發明之半導體奈米粒子複合體硬化膜係採用以下之構成。 (24)一種半導體奈米粒子複合體硬化膜，其係將如上述(1)至(21)中任一項記載之半導體奈米粒子複合體組成物、或如上述(22)或者(23)記載之稀釋組成物硬化而成。
本發明之半導體奈米粒子複合體圖案化膜係採用以下之構成。 (25)一種半導體奈米粒子複合體圖案化膜，其係將如上述(1)至(21)中任一項記載之半導體奈米粒子複合體組成物、或如上述(22)或者(23)記載之稀釋組成物進行圖案形成而成。
本發明之顯示元件係採用以下之構成。 (26)一種顯示元件，其係包含如上述(25)記載之半導體奈米粒子複合體圖案化膜。
本發明之半導體奈米粒子複合體分散液係採用以下之構成。 ＜1＞一種半導體奈米粒子複合體分散液，其係將半導體奈米粒子複合體分散於分散媒而成之分散液，其中該半導體奈米粒子複合體係於半導體奈米粒子之表面上配位配位子而成， 將前述分散液中之前述半導體奈米粒子複合體的無機成分之濃度設為1mg/mL時，對波長450nm之光，光路長度1cm之吸光度為0.6以上， 前述配位子包含有機基。 ＜2＞如上述＜1＞記載之半導體奈米粒子複合體分散液，其中前述分散媒之SP值為8.5以上。 ＜3＞如上述＜1＞或＜2＞記載之半導體奈米粒子複合體分散液，其中前述分散媒之SP值為9.0以上。 ＜4＞如上述＜1＞至＜3＞中任一項記載之半導體奈米粒子複合體分散液，其中前述分散媒係選自二醇醚類及二醇醚酯類的1種或2種以上之混合分散媒。 ＜5＞如上述＜1＞至＜4＞中任一項記載之半導體奈米粒子複合體分散液，其中前述分散媒為PGMEA或PGME。 ＜6＞如上述＜1＞至＜5＞中任一項記載之半導體奈米粒子複合體分散液，其中相對於前述半導體奈米粒子之前述配位子的質量比(配位子/半導體奈米粒子)為0.05～0.50。 ＜7＞如上述＜1＞至＜6＞中任一項記載之半導體奈米粒子複合體分散液，其中相對於前述半導體奈米粒子之前述配位子的質量比(配位子/半導體奈米粒子)為0.10～0.40。 ＜8＞如上述＜1＞至＜7＞中任一項記載之半導體奈米粒子複合體分散液，其中前述半導體奈米粒子的平均粒徑為10nm以下。 ＜9＞如上述＜1＞至＜8＞中任一項記載之半導體奈米粒子複合體分散液，其中前述半導體奈米粒子的平均粒徑為7nm以下。 ＜10＞如上述＜1＞至＜9＞中任一項記載之半導體奈米粒子複合體分散液，其中前述配位子包含可具有取代基、雜原子的烴基，及配位性基。 ＜11＞如上述＜1＞至＜10＞中任一項記載之半導體奈米粒子複合體分散液，其中前述配位子之分子量為50以上、600以下。 ＜12＞如上述＜1＞至＜11＞中任一項記載之半導體奈米粒子複合體分散液，其中前述配位子之分子量為50以上、450以下。 ＜13＞如上述＜1＞至＜12＞中任一項記載之半導體奈米粒子複合體分散液，其中前述配位子具有至少1個以上之巰基。 ＜14＞如上述＜1＞至＜13＞中任一項記載之半導體奈米粒子複合體分散液，其中前述配位子進一步包含配位性基， 前述有機基具有選自醚基、酯基及醯胺基之1個以上之基。 ＜15＞如上述＜1＞至＜14＞中任一項記載之半導體奈米粒子複合體分散液，其中前述配位子進一步包含配位性基， 前述有機基具有乙烯基及/或亞乙烯基。 ＜16＞如上述＜1＞至＜15＞中任一項記載之半導體奈米粒子複合體分散液，其中前述配位子具有2個以上之巰基。 ＜17＞如上述＜1＞至＜16＞中任一項記載之奈米粒子複合體分散液，其中前述配位子為2種以上。 ＜18＞如上述＜1＞至＜17＞中任一項記載之半導體奈米粒子複合體分散液，其中於前述半導體奈米粒子之表面含有Zn。 ＜19＞如上述＜1＞至＜18＞中任一項記載之半導體奈米粒子複合體分散液，其中前述半導體奈米粒子包含In及P。 ＜20＞如上述＜1＞至＜19＞中任一項記載之半導體奈米粒子複合體分散液，其中前述半導體奈米粒子複合體的螢光量子效率為80%以上。 ＜21＞如上述＜1＞至＜20＞中任一項記載之半導體奈米粒子複合體分散液，其中前述半導體奈米粒子複合體之發光光譜的半高寬為38nm以下。
本發明之半導體奈米粒子複合體硬化膜係採用以下之構成。 [1]一種半導體奈米粒子複合體硬化膜，其係將半導體奈米粒子複合體分散於高分子基質中而成之半導體奈米粒子複合體硬化膜， 前述半導體奈米粒子複合體具有半導體奈米粒子、及經配位於前述半導體奈米粒子之表面的配位子， 前述配位子包含有機基， 前述高分子基質係藉由交聯劑而交聯， 前述半導體奈米粒子複合體硬化膜中之前述半導體奈米粒子的質量分率為30質量%以上。 [2]如上述[1]記載之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中前述半導體奈米粒子複合體硬化膜進一步包含散射劑。 [3]如上述[1]或[2]記載之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中前述半導體奈米粒子複合體硬化膜中之前述半導體奈米粒子的質量分率為40質量%以上。 [4]如上述[1]至[3]中任一項記載之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中將前述半導體奈米粒子複合體硬化膜設為厚10μm時，對來自前述半導體奈米粒子複合體硬化膜的法線方向之波長450nm的光之吸光度為1.0以上。 [5]如上述[1]至[4]中任一項記載之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中將前述半導體奈米粒子複合體硬化膜設為厚10μm時，對來自前述半導體奈米粒子複合體硬化膜的法線方向之波長450nm的光之吸光度為1.5以上。 [6]如上述[2]至[5]中任一項記載之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中前述散射劑為金屬氧化物。 [7]如上述[1]至[6]中任一項記載之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中相對於前述半導體奈米粒子之前述配位子的質量比(配位子/半導體奈米粒子)為0.05～0.50。 [8]如上述[1]至[7]中任一項記載之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中相對於前述半導體奈米粒子之前述配位子的質量比(配位子/半導體奈米粒子)為0.10～0.40。 [9]如上述[1]至[8]中任一項記載之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中前述配位子包含有機基、及配位性基，該有機基為可具有取代基、雜原子之烴基。 [10]如上述[1]至[9]中任一項記載之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中前述配位子具有選自醚基、酯基及醯胺基之1個以上之基。 [11]如上述[1]至[10]中任一項記載之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中前述配位子進一步包含配位性基， 前述有機基具有乙烯基及/或亞乙烯基。 [12]如上述[1]至[11]中任一項記載之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中前述半導體奈米粒子的平均粒徑為10nm以下。 [13]如上述[1]至[12]中任一項記載之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中前述半導體奈米粒子的平均粒徑為7nm以下。 [14]如上述[1]至[13]中任一項記載之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中前述半導體奈米粒子複合體硬化膜的螢光量子效率為70%以上。 [15]如上述[1]至[14]中任一項記載之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中前述配位子之分子量為50以上、600以下。 [16]如上述[1]至[15]中任一項記載之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中前述配位子之分子量為50以上、450以下。 [17]如上述[1]至[16]中任一項記載之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中前述配位子具有1以上之巰基。 [18]如上述[1]至[17]中任一項記載之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中前述配位子具有2以上之巰基。 [19]如上述[1]至[18]中任一項記載之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中前述配位子為2種以上。 [20]如上述[1]至[19]中任一項記載之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中前述半導體奈米粒子包含In及P。 [21]如上述[1]至[20]中任一項記載之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中於前述半導體奈米粒子之表面含有Zn。 [22]如上述[1]至[21]中任一項記載之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中前述半導體奈米粒子複合體的螢光量子效率為80%以上。 [23]如上述[1]至[22]中任一項記載之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中前述半導體奈米粒子複合體之發光光譜的半高寬為38nm以下。 [24]如上述[1]至[23]中任一項記載之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中前述半導體奈米粒子複合體硬化膜之厚度為50μm以下。
本發明之半導體奈米粒子複合體係採用以下之構成。 一種半導體奈米粒子複合體，其係於半導體奈米粒子之表面上配位配位子而成之半導體奈米粒子複合體， 前述配位子含有有機基， 相對於前述半導體奈米粒子之前述配位子的質量比(配位子/半導體奈米粒子)為0.05～0.50。 如上述記載之半導體奈米粒子複合體，其中相對於前述半導體奈米粒子之前述配位子的質量比為0.10～0.40。 如上述或記載之半導體奈米粒子複合體，其中於前述半導體奈米粒子之表面含有Zn。 如上述至中任一項記載之半導體奈米粒子複合體，其中前述半導體奈米粒子包含In及P。 如上述至中任一項記載之半導體奈米粒子複合體，其中前述半導體奈米粒子的平均粒徑為10nm以下。 如上述至中任一項記載之半導體奈米粒子複合體，其中前述半導體奈米粒子的平均粒徑為7nm以下。 如上述至中任一項記載之半導體奈米粒子複合體，其中前述半導體奈米粒子複合體的螢光量子效率為80%以上。 如上述至中任一項記載之半導體奈米粒子複合體，其中前述半導體奈米粒子複合體之發光光譜的半高寬為38nm以下。 如上述至中任一項記載之半導體奈米粒子複合體，其中前述配位子包含可具有取代基、雜原子之1價的烴基。 如上述至中任一項記載之半導體奈米粒子複合體，其中前述配位子之分子量為50以上、600以下。 如上述至中任一項記載之半導體奈米粒子複合體，其中前述配位子之分子量為50以上、450以下。 如上述至中任一項記載之半導體奈米粒子複合體，其中前述配位子包含至少1個以上之巰基。 如上述至中任一項記載之半導體奈米粒子複合體，其中前述配位子進一步包含配位性基， 前述有機基具有選自醚基、酯基及醯胺基之1個以上之基。 如上述至中任一項記載之半導體奈米粒子複合體，其中前述配位子進一步包含配位性基， 前述有機基具有乙烯基及/或亞乙烯基。 如上述至中任一項記載之半導體奈米粒子複合體，其中前述配位子具有2個以上之巰基。 如上述至中任一項記載之半導體奈米粒子複合體，其中前述配位子為2種以上。
由於本說明書中記載之構成及/或方法係作為實例而呈現，可有多種的變形形態，因此應當可理解不應將此等之具體例或實施例視為限定之意。本說明書中記載之特定的流程或方法可表示多種處理方法中的1個。因此，所說明及/或記載的各種行為能夠以所說明及/或記載的順序進行，或者也能夠省略。同樣地，前述的方法之順序可以變更。 本揭示的主題包含本說明書中所揭示的各種方法、系統及構成、以及其他特徵、功能、行為、及/或性質的全部新穎的且非顯而易見的組合及次要的組合、以及它們的全部均等物。 [實施例]
以下，藉由實施例及比較例具體說明本發明，但本發明並非限於此等。
[例1] (半導體奈米粒子之合成) 根據以下之方法，進行半導體奈米粒子之合成。 -前驅物之製作- --Zn前驅物溶液之調製-- 將40mmol的油酸鋅與75mL的十八烯混合，在真空下以110℃加熱1小時，調製[Zn]＝0.4M之Zn前驅物。 --Se前驅物(硒化三辛基膦)之調製-- 將22mmol的硒粉末與10mL的三辛基膦在氮氣中混合，攪拌至完全溶解為止，得到[Se]＝2.2M的硒化三辛基膦。 --S前驅物(硫化三辛基膦)之調製-- 將22mmol的硫粉末與10mL的三辛基膦在氮氣中混合，攪拌至完全溶解為止，得到[S]＝2.2M的硫化三辛基膦。 -內核之形成- 將醋酸銦(0.3mmol)與油酸鋅(0.6mmol)添加至油酸(0.9mmol)與1-十二烷硫醇(0.1mmol)與十八烯(10mL)之混合物中，於真空下(＜20Pa)加熱至約120℃，使之反應1小時。將於真空反應而成之混合物置於25℃、氮氣環境下，添加參(三甲基矽基)膦(0.2mmol)後，加熱至約300℃，使之反應10分鐘。將反應液冷卻至25℃，注入辛醯氯(0.45mmol)，於約250℃加熱30分鐘後，冷卻至25℃。 -外殼之形成- 其後，加熱至200℃為止，同時添加0.75mL的Zn前驅物溶液、0.3mmol的硒化三辛基膦，使之反應30分鐘，於InP系半導體奈米粒子之表面上形成ZnSe外殼。再者，添加1.5mL的Zn前驅物溶液與0.6mmol的硫化三辛基膦，升溫至250℃，使之反應1小時，形成ZnS外殼。 -半導體奈米粒子之純化- 將如上述合成而得到之半導體奈米粒子的反應溶液添加至丙酮中，充分混合後進行離心分離。離心加速度設為4000G。回收沈澱物，於沈澱物中添加正己烷，製作分散液。重複數次此操作，得到經純化之半導體奈米粒子。 (半導體奈米粒子複合體之製作) 於燒瓶中調製使經純化之半導體奈米粒子以1-十八烯分散使成為質量比10質量%的半導體奈米粒子1-十八烯分散液。將經調製之半導體奈米粒子1-十八烯分散液10.0g收入燒瓶中，添加三乙二醇單甲基硫醇(TEG-SH)3.5g、十二烷硫醇0.5g，於氮氣環境下於110℃，攪拌60分鐘，冷卻至25℃為止，藉此得到半導體奈米粒子複合體。 將前述反應溶液移至離心管，若以4000G離心分離20分鐘，則分離成透明的1-十八烯相與半導體奈米粒子複合體相。去除1-十八烯相，回收殘留的半導體奈米粒子複合體相。 -半導體奈米粒子複合體之純化- 於所得到之半導體奈米粒子複合體相中添加丙酮5.0mL，製作分散液。於所得到之分散液中添加50mL的正己烷，以4000G離心分離20分鐘。離心分離後，去除透明的上清液，回收沈澱物。重複數次此操作，得到經純化之半導體奈米粒子複合體。
(測定) 測定關於所得到之半導體奈米粒子複合體之光學特性。 光學特性係如前述，使用量子效率測定系統(大塚電子製，QE-2100)測定。使所得到之半導體奈米粒子複合體分散於PGMEA(丙二醇單甲醚醋酸酯)中，施加450nm的單一光作為激發光以獲得發光光譜，由從此處所得到的發光光譜扣除被再激發而進行螢光發光之相應部分的再激發螢光發光光譜的再激發校正後之發光光譜，來算出螢光量子效率(QY)及半高寬(FWHM)。
(半導體奈米粒子複合體分散液) 將經純化之半導體奈米粒子複合體以示差熱重分析(DTA-TG)加熱至550℃為止後，保持10分鐘，進行降溫。將分析後之殘留質量作為半導體奈米粒子之質量，由此數值確認相對於半導體奈米粒子複合體之半導體奈米粒子的質量比。 參考前述質量比，於半導體奈米粒子複合體中添加PGMEA(SP值9.41)，使半導體奈米粒子複合體分散液中之半導體奈米粒子的質量分率成為1mg/mL，得到半導體奈米粒子複合體分散液。將此半導體奈米粒子複合體分散液裝入光路長度1cm的光學腔中，使用可視紫外分光光度計(日本分光公司製V670)測定於450nm之吸光度，將其設為OD450 。
(半導體奈米粒子複合體組成物) 混合丙烯酸異莰酯89質量份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯10質量份、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮1質量份，得到紫外線硬化樹脂。混合紫外線硬化樹脂及半導體奈米粒子複合體得到半導體奈米粒子複合體組成物。此時，半導體奈米粒子複合體組成物中之半導體奈米粒子的質量分率為40質量%。
(半導體奈米粒子複合體硬化膜) 藉由旋轉塗布將前述之半導體奈米粒子複合體組成物於玻璃上進行製膜，於90℃加熱3分鐘使溶媒揮發。於大氣中照射紫外線使之光硬化後，於200℃烘焙20分鐘，得到半導體奈米粒子複合體硬化膜。 針對所得到之半導體奈米粒子複合體硬化膜，與半導體奈米粒子複合體分散液同樣地使用可視紫外分光光度計(日本分光公司製V670)，從半導體奈米粒子複合體硬化膜的法線方向射入波長450nm的光，測定半導體奈米粒子複合體硬化膜每5μm之吸光度。將此時之吸光度顯示於表中。 再者，與半導體奈米粒子複合體同樣地使用量子效率測定系統(大塚電子製，QE-2100)，測定半導體奈米粒子複合體硬化膜的螢光量子效率。將半導體奈米粒子複合體硬化膜的螢光量子效率顯示於表1～表3。
[例2] 上述的例1記載之半導體奈米粒子複合體的製作方法中，添加3-巰基丙酸甲酯(MPA-Me)4.0g取代TEG-SH，得到半導體奈米粒子複合體。 除此之外以與例1同樣的方法，製作半導體奈米粒子複合體、半導體奈米粒子複合體分散液、半導體奈米粒子複合體組成物、及半導體奈米粒子複合體硬化膜，評價各種物性。
[例3] 上述的例1記載之半導體奈米粒子複合體的製作方法中，添加2-巰基乙醇4.0g取代TEG-SH，得到半導體奈米粒子複合體。 除此之外以與例1同樣的方法，製作半導體奈米粒子複合體、半導體奈米粒子複合體分散液、半導體奈米粒子複合體組成物、及半導體奈米粒子複合體硬化膜，評價各種物性。
[例4] 上述的例1記載之半導體奈米粒子複合體的製作方法中，添加以後述方法製作之二氫硫辛酸甲酯3.5g取代TEG-SH，得到半導體奈米粒子複合體。 除此之外以與例1同樣的方法，製作半導體奈米粒子複合體、半導體奈米粒子複合體分散液、半導體奈米粒子複合體組成物、及半導體奈米粒子複合體硬化膜，評價各種物性。 -二氫硫辛酸甲酯之調製- 將2.1g(10mmol)的二氫硫辛酸溶解於甲醇20mL(49mmol)，並添加0.2mL的濃硫酸。將溶液於氮氣環境下回流1小時。將反應溶液以氯仿稀釋，並將溶液以10%HCl水溶液、10%Na2 CO3 水溶液、飽和NaCl水溶液依序萃取，並回收有機相。將有機相藉由蒸發作用濃縮，以將己烷-醋酸乙酯混合溶媒作為展開溶媒之管柱層析進行純化，得到二氫硫辛酸甲酯。
[例5] 上述的例1記載之半導體奈米粒子複合體的製作方法中，添加以後述方法製作之丙烯酸-6-巰基己酯3.5g取代TEG-SH，得到半導體奈米粒子複合體。 除此之外以與例1同樣的方法，製作半導體奈米粒子複合體、半導體奈米粒子複合體分散液、半導體奈米粒子複合體組成物、及半導體奈米粒子複合體硬化膜，評價各種物性。 -丙烯酸-6-巰基己酯之調製- 將1.34g(10mmol)的2-胺基乙硫醇及1.7mL(12mmol)的三乙胺收入100mL的圓底燒瓶中，使之溶解於30mL的無水二氯甲烷。將溶液冷卻至0℃，於氮氣環境下一邊緩緩滴下0.81mL(10mmol)的丙烯醯氯，一邊注意不要使溶液之溫度變成5℃以上。滴下結束後，將反應溶液升溫至室溫，攪拌1小時。過濾反應溶液，將濾液以氯仿稀釋。依10%HCl水溶液、10%Na2 CO3 水溶液、飽和NaCl水溶液的順序萃取濾液，回收有機相。將所得到之有機相以硫酸鎂乾燥後過濾，以蒸發作用濃縮得到標的之丙烯酸-6-巰基己酯。為了防止巰基與丙烯醯基的分子內反應，純化後直接用於半導體奈米粒子複合體之調製。
[例6] 上述的例1記載之半導體奈米粒子複合體的製作方法中，添加以後述方法製作之N-乙醯基-N-(2-巰基乙基)丙醯胺3.5g取代TEG-SH，得到半導體奈米粒子複合體。 再者，例1記載之半導體奈米粒子複合體組成物的製造中，分別將單體變更成甲基丙烯酸、甲基丙烯酸環氧丙酯、2,2-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)之混合物，將交聯劑變更成PETA-SA(新戊四醇三丙烯酸酯琥珀酸改質物)，得到半導體奈米粒子複合體組成物。 除此之外以與例1同樣的方法，製作半導體奈米粒子複合體、半導體奈米粒子複合體分散液、半導體奈米粒子複合體組成物、及半導體奈米粒子複合體硬化膜，評價各種物性。 -N-乙醯基-N-(2-巰基乙基)丙醯胺之調製- 將1.2g(10mmol)的N-(2-sulfanylethyl)acetamide及1.7mL(12mmol)的三乙胺收入100mL的圓底燒瓶中，使之溶解於30mL的無水二氯甲烷。將溶液冷卻至0℃，於氮氣環境下一邊緩緩滴下0.87mL(10mmol)的丙醯氯，一邊注意不要使溶液之溫度變成5℃以上。滴下結束後，將反應溶液升溫至室溫，攪拌2小時。過濾反應溶液，將濾液以氯仿稀釋。依10%HCl水溶液、10%Na2 CO3 水溶液、飽和NaCl水溶液的順序萃取溶液，回收有機相。將有機相藉由蒸發作用濃縮後，以將己烷-醋酸乙酯混合溶媒作為展開溶媒之管柱層析進行純化，得到N-乙醯基-N-(2-巰基乙基)丙醯胺。
[例7] 上述的例1記載之半導體奈米粒子複合體的製作方法中，添加N-乙醯基-N-(2-巰基乙基)丙醯胺3.5g取代TEG-SH，得到半導體奈米粒子複合體。 再者，半導體奈米粒子複合體組成物的製作方法中，將單體及交聯劑變更成以50：50(質量比)混合為熱硬化性加成反應型聚矽氧樹脂之光裝置用透明密封樹脂(型式「SCR-1011(A/B)」，Shin-Etsu Silicone公司製)之A液及B液而成者，得到半導體奈米粒子複合體組成物。 又，半導體奈米粒子複合體硬化膜的製作中，藉由旋轉塗布將半導體奈米粒子複合體組成物於玻璃上進行塗膜，藉由於150℃、加熱5小時進行加熱，得到半導體奈米粒子複合體硬化膜。 除此之外以與例1同樣的方法，製作半導體奈米粒子複合體、半導體奈米粒子複合體分散液、半導體奈米粒子複合體組成物、及半導體奈米粒子複合體硬化膜，評價各種物性。
[例8] 上述的例1記載之半導體奈米粒子的製作方法中，分別將形成ZnS外殼時所使用之Zn前驅物溶液的量變更成1.0mL，將硫化三辛基膦的量變更成0.4mmol。以TEM測定由此所得到之半導體奈米粒子的平均粒徑(前述之Heywood直徑)時，其為3nm。 又，例1記載之半導體奈米粒子複合體的製作方法中，添加二氫硫辛酸甲酯3.5g取代TEG-SH，得到半導體奈米粒子複合體。 除此之外以與例1同樣的方法，製作半導體奈米粒子複合體、半導體奈米粒子複合體分散液、半導體奈米粒子複合體組成物、及半導體奈米粒子複合體硬化膜，評價各種物性。
[例9] 上述的例1記載之半導體奈米粒子的製作方法中，分別將形成ZnS外殼時所使用之Zn前驅物溶液的量變更成1.75mL，將硫化三辛基膦的量變更成0.7mmol。以TEM測定由此所得到之半導體奈米粒子的平均粒徑(前述之Heywood直徑)時，其為6nm。 又，例1記載之半導體奈米粒子複合體的製作方法中，添加以後述方法製作之PEG-SH(聚乙二醇單甲基醚硫醇)3.5g取代TEG-SH，得到半導體奈米粒子複合體。 除此之外以與例1同樣的方法，製作半導體奈米粒子複合體、半導體奈米粒子複合體分散液、半導體奈米粒子複合體組成物、及半導體奈米粒子複合體硬化膜，評價各種物性。 -PEG-SH之調製- 於燒瓶中收入210g的甲氧基PEG-OH(分子量400)及93g的三乙胺，使之溶解於420mL的THF(四氫呋喃)。將溶液冷卻至0℃，一邊注意不要因反應熱而使反應溶液之溫度超過5℃，一邊在氮氣環境下緩緩滴下51g的甲磺醯氯。其後，將反應溶液升溫至室溫，攪拌2小時。將此溶液以氯仿-水系萃取，回收有機相。將所得到之溶液以硫酸鎂乾燥，將硫酸鎂以過濾去除後，將濾液藉由蒸發作用濃縮，得到油狀的中間體。將其移至別的燒瓶，於氮氣環境下添加400mL的1.3M的硫脲水溶液。將溶液回流2小時後，添加21g的NaOH，進一步回流1.5小時。將反應溶液冷卻至室溫，添加1M HCl水溶液進行中和直到變成pH＝7為止。將所得到之溶液以氯仿-水系萃取，得到作為標的之配位子(PEG-SH，分子量400)。
[例10] 上述的例1記載之半導體奈米粒子複合體的製作方法中，添加PEG-SH 3.5g取代TEG-SH，得到半導體奈米粒子複合體。 除此之外以與例1同樣的方法，製作半導體奈米粒子複合體、半導體奈米粒子複合體分散液、半導體奈米粒子複合體組成物、及半導體奈米粒子複合體硬化膜，評價各種物性。
[例11] 上述的例1記載之半導體奈米粒子的製作方法中，分別將形成ZnS外殼時所使用之Zn前驅物溶液的量變更成2.0mL，將硫化三辛基膦的量變更成0.9mmol。以TEM測定由此所得到之半導體奈米粒子的平均粒徑(前述之Heywood直徑)時，其為7nm。 再者，例1記載之半導體奈米粒子複合體的製作方法中，添加N-乙醯基-N-(2-巰基乙基)丙醯胺3.5g取代TEG-SH，得到半導體奈米粒子複合體。 除此之外以與例1同樣的方法，製作半導體奈米粒子複合體、半導體奈米粒子複合體分散液、半導體奈米粒子複合體組成物、及半導體奈米粒子複合體硬化膜，評價各種物性。
[例12] 上述的例1記載之半導體奈米粒子的製作方法中，分別將形成ZnS外殼時所使用之Zn前驅物溶液的量變更成3.75mL，將硫化三辛基膦的量變更成1.5mmol。以TEM測定由此所得到之半導體奈米粒子的平均粒徑(前述之Heywood直徑)時，其為10nm。 再者，例1記載之半導體奈米粒子複合體的製作方法中，添加N-乙醯基-N-(2-巰基乙基)丙醯胺3.5g取代TEG-SH，得到半導體奈米粒子複合體。 除此之外以與例1同樣的方法，製作半導體奈米粒子複合體、半導體奈米粒子複合體分散液、半導體奈米粒子複合體組成物、及半導體奈米粒子複合體硬化膜，評價各種物性。
[例13] 上述的例1記載之半導體奈米粒子的製作方法中，分別將形成ZnS外殼時所使用之Zn前驅物溶液的量變更成3.75mL，將硫化三辛基膦的量變更成1.5mmol。以TEM測定由此所得到之半導體奈米粒子的平均粒徑(前述之Heywood直徑)時，其為13nm。 再者，例1記載之半導體奈米粒子複合體的製作方法中，添加PEG-SH 3.5g取代TEG-SH，得到半導體奈米粒子複合體。 除此之外以與例1同樣的方法，製作半導體奈米粒子複合體、半導體奈米粒子複合體分散液、半導體奈米粒子複合體組成物、及半導體奈米粒子複合體硬化膜，評價各種物性。
[例14] 上述的例1記載之半導體奈米粒子的製作方法中，分別將形成ZnSe外殼時所使用之Zn前驅物溶液的量變更成1.5mL，將硒化三辛基膦的量變更成0.6mmol。再者，分別將形成ZnS外殼時所使用之Zn前驅物溶液的量變更成4.5mL，將硫化三辛基膦的量變更成1.8mmol。以TEM測定由此所得到之半導體奈米粒子的平均粒徑(前述之Heywood直徑)時，其為13nm。 再者，例1記載之半導體奈米粒子複合體的製作方法中，添加PEG-SH 3.5g取代TEG-SH，得到半導體奈米粒子複合體。 除此之外以與例1同樣的方法，製作半導體奈米粒子複合體、半導體奈米粒子複合體分散液、半導體奈米粒子複合體組成物、及半導體奈米粒子複合體硬化膜，評價各種物性。
[例15] 上述的例1記載之半導體奈米粒子複合體的製作方法中，添加以後述方法製作之PEG-COOH(分子量750)6.5g取代TEG-SH，得到半導體奈米粒子複合體。 除此之外以與例1同樣的方法，製作半導體奈米粒子複合體、半導體奈米粒子複合體分散液、半導體奈米粒子複合體組成物、及半導體奈米粒子複合體硬化膜，評價各種物性。 此外，與例1同樣地進行半導體奈米粒子複合體硬化膜之製作時，膜未硬化。 -PEG-COOH(分子量750)之調製- 將甲氧基PEG-OH(分子量700、26g)在60℃溶解於甲苯(100mL)中，並添加4.2g的三級丁醇鉀，使之反應6小時。之後，添加5.5g的溴醋酸乙酯至混合物中，PEG中的羥基係藉由醋酸乙酯基保護。將混合物過濾，使濾液在二乙醚中沈澱。將沈澱物溶解於1M NaOH溶液(40mL)中，添加NaCl(10g)，於室溫下攪拌1小時，去除PEG之末端的乙基。將此溶液藉由6M HCl的添加調整成pH3.0。將所得到之溶液以氯仿-水系萃取，得到分子量750的PEG-COOH。
[例16] 上述的例1記載之半導體奈米粒子複合體的製作方法中，添加以後述方法製作之PEG-COOH(分子量1000)8.5g取代TEG-SH，得到半導體奈米粒子複合體。 除此之外以與例1同樣的方法，製作半導體奈米粒子複合體、半導體奈米粒子複合體分散液、半導體奈米粒子複合體組成物、及半導體奈米粒子複合體硬化膜，評價各種物性。 此外，與例1同樣地進行半導體奈米粒子複合體硬化膜之製作時，膜未硬化。 -PEG-COOH(分子量1000)之調製- 將甲氧基PEG-OH(分子量950、36g)在60℃溶解於甲苯(100mL)中，並添加4.2g的三級丁醇鉀，使之反應6小時。之後，添加5.5g的溴醋酸乙酯至混合物中，PEG中的羥基係藉由醋酸乙酯基保護。將混合物過濾，使濾液在二乙醚中沈澱。將沈澱物溶解於1M NaOH溶液(40mL)中，添加NaCl(10g)，於室溫下攪拌1小時，去除PEG之末端的乙基。將此溶液藉由6M HCl的添加調整成pH3.0。將所得到之溶液以氯仿-水系萃取，得到分子量1000的PEG-COOH。
[例17] 上述的例1記載之半導體奈米粒子複合體的製作方法中，添加PEG-COOH(750)6.5g取代TEG-SH，得到半導體奈米粒子複合體。 除此之外以與例1同樣的方法，製作半導體奈米粒子複合體、半導體奈米粒子複合體分散液、半導體奈米粒子複合體組成物、及半導體奈米粒子複合體硬化膜，並評價各種物性。 此外，半導體奈米粒子複合體組成物、及半導體奈米粒子複合體硬化膜中之半導體奈米粒子的質量分率係以25%為上限。
[例18] 上述的例1記載之半導體奈米粒子複合體的製作方法中，添加N-乙醯基-N-(2-巰基乙基)丙醯胺3.5g取代TEG-SH，得到半導體奈米粒子複合體。 除此之外以與例1同樣的方法，製作半導體奈米粒子複合體、半導體奈米粒子複合體分散液、及半導體奈米粒子複合體組成物，並評價各種物性。此外，半導體奈米粒子複合體硬化膜之製作中不添加交聯劑，與例1同樣地嘗試硬化膜之製作，但膜未硬化。
[例19] 上述的例1記載之半導體奈米粒子複合體的製作方法中，如以下變更操作。 於燒瓶中，將使經純化之半導體奈米粒子以己烷分散使成為質量比10質量%的半導體奈米粒子己烷分散液10.0g收入燒瓶，添加甲醯胺10mL、0.5質量%硫化銨水溶液10mL，於氮氣環境下於室溫，攪拌10分鐘，得到含半導體奈米粒子複合體之反應液。將前述反應溶液移至離心管，添加丙酮40mL，若以4000G離心分離20分鐘，則分離成透明的溶液層與半導體奈米粒子複合體相。移除透明的溶液相，回收殘留的半導體奈米粒子複合體相。 上述的例1記載之半導體奈米粒子複合體的純化方法中，分別將丙酮變更成氯仿，將正己烷變更成丙酮。所得到之半導體奈米粒子複合體的螢光量子效率為15%，半高寬為45nm。 所得到之半導體奈米粒子複合體並沒有分散於PGMEA中。再者，半導體奈米粒子複合體並沒有分散於丙烯酸異莰酯中。
相對於上述的各例之半導體奈米粒子複合體，半導體奈米粒子複合體組成物的製作方法中，將單體與半導體奈米粒子複合體混合時，得到混合氧化鈦(直徑300nm)10質量%之半導體奈米粒子複合體組成物，進一步將前述半導體奈米粒子複合體組成物硬化，得到含有散射劑之半導體奈米粒子複合體硬化膜。關於前述含有散射劑之半導體奈米粒子複合體硬化膜，以前述之方法進行吸光度之測定。將結果顯示於表1～表3。
此外，表1中所示之簡稱的意義係如下所示。 DDT     ：十二烷硫醇 OA       ：油酸
[表1]
No 半導體 奈米粒子 半導體奈米粒子 複合體
平均 粒徑 (nm) 配位子 配位子 分子量 其他 配位子 配位子/半導體 奈米粒子 螢光量子 效率 (%) 半高寬 (nm)
例1 5 TEG-SH 200 DDT, OA 0.33 86% 37nm
例2 5 3-巰基丙酸甲酯 130 DDT, OA 0.25 84% 37nm
例3 5 2-巰基乙醇 78 DDT, OA 0.14 88% 37nm
例4 5 二氫硫辛酸甲酯 223 DDT, OA 0.23 86% 37nm
例5 5 丙烯酸-6-巰基己酯 188 DDT, OA 0.33 87% 37nm
例6 5 N-乙醯基-N- (2-巰基乙基)丙醯胺 175 DDT, OA 0.33 88% 37nm
例7 5 N-乙醯基-N- (2-巰基乙基)丙醯胺 175 DDT, OA 0.33 84% 37nm
例8 3 二氫硫辛酸甲酯 223 DDT, OA 0.35 83% 37nm
例9 6 PEG-SH 400 DDT, OA 0.39 87% 37nm
例10 5 PEG-SH 400 DDT, OA 0.50 86% 37nm
例11 7 N-乙醯基-N- (2-巰基乙基)丙醯胺 175 DDT, OA 0.20 87% 37nm
例12 10 N-乙醯基-N- (2-巰基乙基)丙醯胺 175 DDT, OA 0.15 88% 38nm
例13 10 PEG-SH 400 DDT, OA 0.24 85% 38nm
例14 13 PEG-SH 400 DDT, OA 0.15 81% 38nm
例15 5 PEG-COOH 750 DDT, OA 1.02 87% 37nm
例16 5 PEG-COOH 1000 DDT, OA 1.29 83% 37nm
例17 5 PEG-COOH 750 DDT, OA 1.02 86% 37nm
例18 5 N-乙醯基-N- (2-巰基乙基)丙醯胺 175 DDT, OA 0.33 83% 37nm
例19 5 硫化銨 51.1 DDT, OA 0.09 15% 45nm
[表2]
No 半導體奈米粒子 複合體分散液 半導體奈米粒子 複合體組成物
分散媒 吸光度 (450nm測定) 分散媒 交聯劑 質量 分率(%)
例1 PGMEA 0.8 IBOA 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 40%
例2 PGMEA 0.8 IBOA 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 40%
例3 PGMEA 0.8 IBOA 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 40%
例4 PGMEA 0.8 IBOA 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 40%
例5 PGMEA 0.8 IBOA 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 40%
例6 PGMEA 0.8 甲基丙烯酸 甲基丙烯酸環氧丙酯 2,2-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈) PETA-SA 40%
例7 PGMEA 0.8 SCR-1010A SCR-1010B 40%
例8 PGMEA 0.8 IBOA 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 40%
例9 PGMEA 0.6 IBOA 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 40%
例10 PGMEA 0.8 IBOA 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 35%
例11 PGMEA 0.4 IBOA 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 40%
例12 PGMEA 0.8 IBOA 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 40%
例13 PGMEA 0.8 IBOA 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 40%
例14 PGMEA 0.4 IBOA 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 40%
例15 PGMEA 0.8 IBOA 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 25%
例16 PGMEA 0.8 IBOA 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 25%
例17 PGMEA 0.8 IBOA 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 25%
例18 PGMEA 0.8 IBOA 無 30%
例19 PGMEA - - - -
[表3]
No 半導體奈米粒子 複合體硬化膜
高分子基質 散射劑 硬化之有無 螢光量子效率 (%) 質量分率 (%) 吸光度 (散射劑無・ 膜厚10μm) 吸光度 (散射劑有・ 膜厚10μm)
例1 丙烯酸系高分子 TiO2 ○ 73% 40% 1.2 1.6
例2 丙烯酸系高分子 TiO2 ○ 75% 40% 1.1 1.5
例3 丙烯酸系高分子 TiO2 ○ 77% 40% 1.2 1.5
例4 丙烯酸系高分子 TiO2 ○ 72% 40% 1.2 1.6
例5 丙烯酸系高分子 TiO2 ○ 74% 40% 1.2 1.6
例6 環氧系高分子 TiO2 ○ 75% 40% 1.1 1.5
例7 聚矽氧系高分子 TiO2 ○ 73% 40% 1.2 1.6
例8 丙烯酸系高分子 TiO2 ○ 71% 40% 1.2 1.5
例9 丙烯酸系高分子 TiO2 ○ 75% 40% 1.0 1.3
例10 丙烯酸系高分子 TiO2 ○ 75% 35% 1.0 1.2
例11 丙烯酸系高分子 TiO2 ○ 75% 40% 0.6 0.8
例12 丙烯酸系高分子 TiO2 ○ 75% 40% 1.1 1.5
例13 丙烯酸系高分子 TiO2 ○ 75% 40% 1.2 1.5
例14 丙烯酸系高分子 TiO2 ○ 75% 40% 0.6 0.8
例15 丙烯酸系高分子 TiO2 × - 25% - -
例16 丙烯酸系高分子 TiO2 × - 25% - -
例17 丙烯酸系高分子 TiO2 ○ 50% 25% 0.6 0.8
例18 丙烯酸系高分子 TiO2 × - 30% - -
例19 - - - - - - -
1:藍色LED 3:液晶 7:QD圖案(R) 8:QD圖案(G) 9:擴散層 101:藍色LED 102:QD薄膜 103:液晶 104:彩色濾光片(R) 105:彩色濾光片(G) 106:彩色濾光片(B)
圖1 係表示使用關於本發明的實施形態之半導體奈米粒子複合體組成物作為QD圖案之顯示器的一例之簡圖。 圖2 係表示使用半導體奈米粒子作為QD薄膜之顯示器的一例之簡圖。
無。

Claims (30)

  1. 一種半導體奈米粒子複合體組成物，其係將半導體奈米粒子複合體分散於分散媒而成之半導體奈米粒子複合體組成物，該半導體奈米粒子複合體具有半導體奈米粒子、及經配位於該半導體奈米粒子之表面的配位子，該配位子包含有機基，該分散媒為單體或預聚物，該半導體奈米粒子複合體組成物進一步包含交聯劑，該半導體奈米粒子複合體組成物中之該半導體奈米粒子的質量分率為30質量%以上。
  2. 如請求項1之半導體奈米粒子複合體組成物，其中該半導體奈米粒子複合體組成物中之該半導體奈米粒子的質量分率為40質量%以上。
  3. 如請求項1或2之半導體奈米粒子複合體組成物，其中該半導體奈米粒子複合體組成物的螢光量子效率為60%以上。
  4. 如請求項1至3中任一項之半導體奈米粒子複合體組成物，其中相對於該半導體奈米粒子之該配位子的質量比(配位子/半導體奈米粒子)為0.05～0.50。
  5. 如請求項1至4中任一項之半導體奈米粒子複合體組成物，其中該配位子包含可具有取代基、雜原子的烴基及配位性基。
  6. 如請求項1至5中任一項之半導體奈米粒子複合體組成物，其中該配位子具有選自醚基、酯基及醯胺基之1個以上之基。
  7. 如請求項1至6中任一項之半導體奈米粒子複合體組成物，其中該配位子進一步包含配位性基，該有機基具有乙烯基及/或亞乙烯基。
  8. 如請求項1至7中任一項之半導體奈米粒子複合體組成物，其中該半導體奈米粒子的平均粒徑為10nm以下。
  9. 如請求項1至8中任一項之半導體奈米粒子複合體組成物，其中該配位子具有1個或其以上之巰基。
  10. 如請求項1至9中任一項之半導體奈米粒子複合體組成物，其中該配位子具有2以上之巰基。
  11. 如請求項1至10中任一項之半導體奈米粒子複合體組成物，其中該配位子為2種以上。
  12. 如請求項1至11中任一項之半導體奈米粒子複合體組成物，其中該半導體奈米粒子包含In及P。
  13. 如請求項1至12中任一項之半導體奈米粒子複合體組成物，其中於該半導體奈米粒子之表面含有Zn。
  14. 如請求項1至13中任一項之半導體奈米粒子複合體組成物，其中該半導體奈米粒子複合體的螢光量子效率為80%以上。
  15. 如請求項1至14中任一項之半導體奈米粒子複合體組成物，其中該半導體奈米粒子複合體之發光光譜的半高寬為38nm以下。
  16. 一種稀釋組成物，其係將如請求項1至15中任一項之半導體奈米粒子複合體組成物以有機溶媒稀釋而成。
  17. 如請求項16之稀釋組成物，其中該有機溶媒為二醇醚類及/或二醇醚酯類。
  18. 一種半導體奈米粒子複合體硬化膜，其係將如請求項1至15中任一項之半導體奈米粒子複合體組成物、或如請求項16或者17之稀釋組成物硬化而成。
  19. 一種半導體奈米粒子複合體圖案化膜，其係將如請求項1至15中任一項半導體奈米粒子複合體組成物、或如請求項16或者17之稀釋組成物進行圖案形成而成。
  20. 一種顯示元件，其係包含如請求項19之半導體奈米粒子複合體圖案化膜。
  21. 一種半導體奈米粒子複合體分散液，其係將半導體奈米粒子複合體分散於分散媒而成之分散液，其中該半導體奈米粒子複合體係於半導體奈米粒子之表面上配位配位子而成，將該分散液中之該半導體奈米粒子複合體的無機成分之濃度設為1mg/mL時，對波長450nm之光，光路長度1cm之吸光度為0.6以上，該配位子包含有機基。
  22. 如請求項21之半導體奈米粒子複合體分散液，其中該分散媒之SP值為8.5以上。
  23. 如請求項21或22之半導體奈米粒子分散液，其中該分散媒係選自二醇醚類及二醇醚酯類的1種或2種以上之混合分散媒。
  24. 一種半導體奈米粒子複合體硬化膜，其係將半導體奈米粒子複合體分散於高分子基質中而成之半導體奈米粒子複合體硬化膜，該半導體奈米粒子複合體具有半導體奈米粒子、及經配位於該半導體奈米粒子之表面的配位子，該配位子包含有機基，該高分子基質係藉由交聯劑而交聯，該半導體奈米粒子複合體硬化膜中之該半導體奈米粒子的質量分率為30質量%以上。
  25. 如請求項24之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中該半導體奈米粒子複合體硬化膜進一步包含散射劑(scattering agent)。
  26. 如請求項24或25之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中該半導體奈米粒子複合體硬化膜中之該半導體奈米粒子的質量分率為40質量%以上。
  27. 如請求項24至26中任一項之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中將該半導體奈米粒子複合體硬化膜設為厚10μm時，對來自該半導體奈米粒子複合體硬化膜的法線方向之波長450nm的光之吸光度為1.0以上。
  28. 如請求項24至27中任一項之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中將該半導體奈米粒子複合體硬化膜設為厚10μm時，對來自該半導體奈米粒子複合體硬化膜的法線方向之波長450nm的光之吸光度為1.5以上。
  29. 如請求項25至28中任一項之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中該散射劑為金屬氧化物。
  30. 如請求項24至29中任一項之半導體奈米粒子複合體硬化膜，其中該半導體奈米粒子複合體硬化膜的螢光量子效率為70%以上。
TW109118002A 2019-05-31 2020-05-29 半導體奈米粒子複合體組成物、稀釋組成物、半導體奈米粒子複合體硬化膜、半導體奈米粒子複合體圖案化膜及顯示元件 TWI839526B (zh)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019103243 2019-05-31
JP2019-103245 2019-05-31
JP2019-103244 2019-05-31
JP2019103244 2019-05-31
JP2019-103246 2019-05-31
JP2019-103243 2019-05-31
JP2019103245 2019-05-31
JP2019103246 2019-05-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202106852A true TW202106852A (zh) 2021-02-16
TWI839526B TWI839526B (zh) 2024-04-21

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2020241874A1 (zh) 2020-12-03
WO2020241874A1 (ja) 2020-12-03
US20220315833A1 (en) 2022-10-06
CN113939576A (zh) 2022-01-14
KR20220016465A (ko) 2022-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7072490B2 (ja) 量子ドット組成物、量子ドットポリマー複合体、並びにこれを含む積層構造物及びディスプレイ素子
CN110028968B (zh) 不含镉的量子点、包括其的量子点-聚合物复合物、和显示装置
JP6929631B2 (ja) 感光性組成物及び量子ドット−ポリマー複合体パターン並びに量子ドット
KR20170075874A (ko) 양자점-폴리머 복합체 및 이를 포함하는 소자
KR102527764B1 (ko) 감광성 조성물, 이를 제조하기 위한 방법, 및 이로부터 제조된 양자점-폴리머 복합체 패턴
CN112143482A (zh) 无镉量子点以及包括其的复合物和显示装置
TWI833967B (zh) 半導體奈米粒子複合體、半導體奈米粒子複合體分散液、半導體奈米粒子複合體組成物及半導體奈米粒子複合體硬化膜
CN113388391A (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
JP7404200B2 (ja) 光変換インク組成物、カラーフィルタ、及び画像表示装置
WO2020241874A1 (ja) 半導体ナノ粒子複合体組成物、希釈組成物、半導体ナノ粒子複合体硬化膜、半導体ナノ粒子複合体パターニング膜、表示素子、および半導体ナノ粒子複合体分散液
TWI839526B (zh) 半導體奈米粒子複合體組成物、稀釋組成物、半導體奈米粒子複合體硬化膜、半導體奈米粒子複合體圖案化膜及顯示元件
KR20200135688A (ko) 양자점-폴리머 복합체 패턴, 그 제조방법, 및 이를 포함하는 전자 소자
JP7468525B2 (ja) 半導体ナノ粒子複合体、半導体ナノ粒子複合体分散液、半導体ナノ粒子複合体組成物および半導体ナノ粒子複合体硬化膜
TW202112651A (zh) 半導體奈米粒子複合體分散液、半導體奈米粒子複合體、半導體奈米粒子複合體組成物及半導體奈米粒子複合體硬化膜
TW202112652A (zh) 半導體奈米粒子複合體、半導體奈米粒子複合體組成物、半導體奈米粒子複合體硬化膜、半導體奈米粒子複合體分散液、半導體奈米粒子複合體組成物之製造方法及半導體奈米粒子複合體硬化膜之製造方法
US20220259492A1 (en) Semiconductor nanoparticle complex, semiconductor nanoparticle complex dispersion liquid, semiconductor nanoparticle complex composition, and semiconductor nanoparticle complex cured film
JP6973469B2 (ja) 半導体ナノ粒子集合体、半導体ナノ粒子集合体分散液、半導体ナノ粒子集合体組成物及び半導体ナノ粒子集合体硬化膜
EP4012003B1 (en) Color filters and devices including the same
JP6973470B2 (ja) 半導体ナノ粒子集合体、半導体ナノ粒子集合体分散液、半導体ナノ粒子集合体組成物及び半導体ナノ粒子集合体硬化膜
TW202112654A (zh) 半導體奈米粒子複合體
JP2024072840A (ja) 半導体ナノ粒子複合体、半導体ナノ粒子複合体分散液、半導体ナノ粒子複合体組成物、半導体ナノ粒子複合体硬化膜および半導体ナノ粒子複合体の精製方法