TW202321414A - 組合物 - Google Patents

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伊拉維達 科索依
拉維特 葉可比
亞隆 艾維夫
蘇姍娜 阿紹貝爾
殷巴爾 大衛
印格 寇勒
朱利安 伯屈卡
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德商馬克專利公司
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Abstract

本發明係關於一種層,其包含至少一種基質材料(110)及一或多個發光部分(120)。

Description

組合物
本發明係關於一種層、製造層之方法、多層、色彩轉換裝置及含有至少一個色彩轉換裝置之光學裝置。
WO 2017/054898 A1描述一種組合物,其包含紅色發光型奈米晶體、濕潤劑及分散劑、作為溶劑之丙二醇單甲醚乙酸酯、包括包含酸基之丙烯酸單元及經矽烷改質之丙烯酸單元的丙烯醯基聚合物混合物。
WO 2019/002239 A1揭示一種組合物,其包含半導體發光奈米粒子、聚合物及(甲基)丙烯酸酯,諸如具有約90 cp高黏度之1,4-環己烷二甲醇-單丙烯酸酯。
專利文獻1. WO 2017/054898 A1 2. WO 2019/002239 A1
然而,本發明人新近發現仍存在一或多個相當大的問題需要改良,如下文所列: 實現改良之固化組合物薄膜之層亮度,實現在低UV強度下(例如在2.3 mW/cm 2下UV固化)或在高UV光強度下(例如在300 mW/cm 2下UV固化10秒)固化組合物後改良之光學效能(例如固化組合物薄膜的較高EQE值),較佳地實現在高UV光強度下(例如在300 mW/cm 2下UV固化10秒)固化組合物後改良之光學效能(例如固化組合物薄膜之較高EQE)及/或改良之薄膜層條件,諸如改良之層之熱穩定性,減輕/防止在層之熱處理後的EQE下降,較佳地同時實現此等改良;實現組合物在高UV光強度下聚合後改良之薄膜亮度及固化薄膜之長期耐久性;實現自固化組合物薄膜層發射的光之峰值最大波長(PWL)之藍移、改良之薄膜層之PWL值、減少/阻止自固化組合物薄膜層發射的光之峰值最大波長之紅移。
本發明人旨在解決上述問題中之一或多者。
本發明人已出人意料地發現,一或多種上述技術問題可由如申請專利範圍中所定義之特徵解決。
即,已發現一種新穎層(100),其包含至少一種基質材料(110)及一或多個發光部分(120),其中該層中之發光部分(120)的分佈在層厚度方向上並不相同,較佳地,該層中之發光部分(120)的濃度在層厚度方向上變化,更佳地,該層中之發光部分(120)的濃度自該層之一側之低濃度至該層之對側之高濃度變化,較佳地,該一側為該層之上側(140)或該層之下側(150)。
在另一態樣中,本發明係關於一種層(100),其至少含有基質材料(110)及一或多個發光部分(120),該層含有第一相(210)及第二相(220),其中該第一相(210)與該第二相(220)彼此不同,且該第一相(210)具有複數個該等發光部分(120)之聚集體(211),且該第一相(210)中每單位體積之發光部分之濃度高於該第二相(220)中之濃度,較佳地,該單位體積為1 cm 3,其中該層中之第一相(210)的濃度自該層之一側之低濃度至該層之對側之高濃度變化,而該層中之第二相(220)的濃度自該層之一側之高濃度至該層之對側之低濃度相反變化,較佳地,該一側為該層之上側(140)或該層之下側(150)。
在另一態樣中,本發明係關於一種層(100),其至少含有基質材料(110)及一或多個發光部分(120),其中以該層中之發光部分之總量計,30 wt%或更多之發光部分(120)集中於該層之區域(160)中,其中該區域(160)之厚度在該層之厚度之25%以內;較佳地,該區域(160)置放於該層中之任一點,更佳地,該區域(160)置放於自該層之底表面(240)至該層之頂表面(230)之層厚度之25%以內的該層之底側(170)、或厚度在層厚度之25%以內的該層之中間部分(180)、或自該層之頂表面(230)至該層之底表面(240)之層厚度之25%以內的該層之頂側(190),較佳地,該區域(160)置放於該層之底側(170)或該層之頂側(190),較佳地以該層中之發光部分之總量計,30 wt%至70 wt%之發光部分集中於該區域(160)中,更佳地40 wt%至60 wt%。
在另一態樣中,本發明係關於一種層(100),其至少含有基質材料(110)及一或多個發光部分(120),其中以該層中之發光部分之總量計,41 wt%或更多之發光部分(120)集中於該層之區域(160)中,其中該區域(160)之厚度在該層之厚度之40%以內;較佳地,該區域(160)置放於該層中之任一點,更佳地,該區域(160)置放於自該層之底表面(240)至該層之頂表面(230)之層厚度之40%以內的該層之底側(170)、自該層之頂表面(230)至該層之底表面(240)之層厚度之40%以內的該層之頂側(190)或厚度在該層厚度之40%以內的該層之中間部分(180),較佳地,該區域(160)置放於該層之底側(170)或該層之頂側(190),較佳地以該層中之發光部分之總量計,45 wt%至90 wt%之發光部分集中於該區域(160)中,更佳地50 wt%至85 wt%,甚至更佳地65 wt%至80 wt%。
在另一態樣中,本發明係關於一種製造本發明之層(100)之方法,其中該方法至少包含以下步驟; I)在基板上提供較佳來自光可固化組合物之組合物,其至少包含; i)反應性單體,較佳地,該單體含有一或多個官能基,更佳地,該單體為(甲基)丙烯酸酯單體; ii)發光部分;及視情況選用之 iii)包含至少一個端基之化合物,該端基選自由以下組成之群之一或多個成員:膦基、氧化膦基、磷酸酯基、膦酸酯基、硫醇基、三級胺基、一級胺基、羧基、雜環基、矽烷基、磺酸基、羥基、膦酸基,較佳地,該基團為磷酸酯基、膦酸酯基、硫醇基、一級胺基及羧基,更佳地,其為如本發明中所定義之羧基, II)固化該組合物,較佳地,該固化藉由光照射及/或熱處理進行,更佳地,該固化藉由光照射進行。
在另一態樣中,本發明係關於一種獲自或可獲自本發明之方法之層(100)。
在另一態樣中,本發明係關於一種多層(300),其至少含有本發明之層及一個直接附著於本發明之層上的其他層(310)。
在另一態樣中,本發明進一步係關於一種色彩轉換裝置(400),其至少包含:xi)部分或全部填充有本發明之層(100)或本發明之多層(300)的像素,較佳地,該像素為第一像素(411)及/或第二像素(412),視情況置放於該像素之層(100)下方及/或上方的一或多個其他層(420),較佳地,該其他層(420)含有基質材料(110)且其不含有發光部分(120);及 xii)包含至少一種聚合物材料之組(430),較佳地,色彩轉換裝置(400)進一步含有支持介質(440)。
在另一態樣中,本發明進一步係關於本發明之組合物的用途,其用於製造本發明之層或本發明之裝置(100)。
在另一態樣中,本發明進一步係關於一種光學裝置(500),其含有至少一種經組態以調變光或經組態以發射光之功能介質(510),及本發明之色彩轉換裝置(400)。
本發明之其他優點將自以下實施方式變得顯而易見。
術語之定義在本說明書中,除非另外規定,否則符號、單位、縮寫及術語具有以下含義。
在本說明書中,除非另外特別提及,否則單數形式包括複數形式且「一個」或「彼」意謂「至少一個」。在本說明書中,除非另外特別提及,否則概念之元素可由複數個物種表示,且當描述量(例如,wt.%、質量%或莫耳%)時,其意謂複數個物種之總和。「及/或」包括全部元素之組合且亦包括元素之單獨使用。
在本說明書中,當使用「至」或「-」指示數值範圍時,其包括兩個端點且其單位為共用的。舉例而言,5至25莫耳%意謂5莫耳%或更多及25莫耳%或更少。
在本說明書中,烴意謂包括碳及氫,且視情況包括氧或氮的烴。烴基意謂單價或二價或更高價的烴。在本說明書中,脂族烴意謂直鏈、分支鏈或環狀脂族烴,且脂族烴基意謂單價或二價或更高價脂族烴。芳族烴意謂包含芳環之烴,該芳環可視情況不僅包含脂族烴基作為取代基,且亦可與脂環稠合。芳族烴基意謂單價或二價或更高價芳族烴。此外,芳環意謂包含共軛不飽和環結構之烴,且脂環意謂具有環結構但不包含共軛不飽和環結構之烴。
在本說明書中,烷基意謂藉由自直鏈或分支鏈飽和烴移除任一個氫而獲得的基團且包括直鏈烷基及分支鏈烷基,環烷基意謂藉由自包含環狀結構之飽和烴移除一個氫而獲得的基團,且視情況包括環狀結構中作為側鏈的直鏈或分支鏈烷基。
在本說明書中,芳基意謂藉由自芳族烴移除任一個氫而獲得的基團。伸烷基意謂藉由自直鏈或分支鏈飽和烴移除任何兩個氫而獲得的基團。伸芳基意謂藉由自芳族烴移除任何兩個氫而獲得的烴基。
在本說明書中,當聚合物具有複數個類型的重複單元時,此等重複單元共聚合。此等共聚合為交替共聚合、無規共聚合、嵌段共聚合、接枝共聚合中之任一者或任何此等共聚合之混合。
根據本發明,術語「(甲基)丙烯酸酯聚合物」意謂甲基丙烯酸酯聚合物、丙烯酸酯聚合物或甲基丙烯酸酯聚合物與丙烯酸酯聚合物之組合。
術語「發射」意謂藉由原子及分子中之電子躍遷發射電磁波。
在本說明書中,攝氏度用作溫度單位。舉例而言,20度意謂20攝氏度。
根據本發明,在一個態樣中,層(100)包含、基本上由、或由至少一種基質材料(110)及一或多個發光部分(120)組成,其中該層中之發光部分(120)的分佈在層厚度方向上不相同,較佳地,該層中之發光部分(120)的濃度在層厚度方向上變化,更佳地,該層中之發光部分(120)的濃度自該層之一側之低濃度至該層之對側之高濃度變化,較佳地,該一側為該層之上側(140)或該層之下側(150),更佳地,該一側為該層之上側(140),較佳地,該層(100)含有如下文第二態樣中所描述之第一相(210)及第二相(220)及/或發光部分之濃度如下文第三及/或第四態樣中所描述來定義。
根據本發明,在另一(第二)態樣中,層(100)包含、基本上由、或由至少一種基質材料(110)及一或多個發光部分(120)組成,含有第一相(210)及第二相(220),其中該第一相(210)與該第二相(220)彼此不同,且該第一相(210)具有複數個該等發光部分(120)之聚集體(211),且該第一相(210)中每單位體積之發光部分之濃度高於該第二相(220)中之濃度,較佳地,該單位體積為1 cm 3,其中該層中之第一相(210)之濃度自該層之一側之低濃度至該層之對側之高濃度變化,而該層中之第二相(220)之濃度自該層之一側之高濃度至該層之對側之低濃度相反變化,較佳地,該一側為該層之上側(140)或該層之下側(150),更佳地,該一側為該層之上側(140),較佳地,發光部分之濃度如第三及/或第四態樣中所描述另外定義。
此處,術語「該層之下側(150)」意謂當該層包括於具有該光調變或該發光裝置之光學裝置中時,該層之經組態以面向光調變或發光裝置諸如LCD/OLED的一側。
此處,術語「該層之上側(140)」意謂該層之與如上文所描述之該層之下側(150)相對的一側。
根據本發明,在另一(第三)態樣中,層(100)包含、基本上由、或由至少一種基質材料(110)及一或多個發光部分(120)組成,其中以該層中之發光部分之總量計,30 wt%或更多之發光部分(120)集中於該層之區域(160)中,其中該區域(160)之厚度在該層之厚度之25%以內;較佳地,該區域(160)置放於該層中之任一點,更佳地,該區域(160)置放於自該層之底表面(240)至該層之頂表面(230)之層厚度之25%以內的該層之底側(170)、或厚度在層厚度之25%以內的該層之中間部分(180)、或自該層之頂表面(230)至該層之底表面(240)之層厚度之25%以內的該層之頂側(190),較佳地,該區域(160)置放於該層之底側(170)或該層之頂側,較佳地,以該層(100)中之發光部分之總量計,30 wt%至70 wt%之發光部分集中於該區域(160)中,更佳地40 wt%至60 wt%,較佳地,發光部分之濃度如第四態樣中所描述另外定義。
根據本發明,在另一(第四)態樣中,層(100)包含、基本上由、或由至少一種基質材料(110)及一或多個發光部分(120)組成,其中以該層中之發光部分之總量計,41 wt.%或更多之發光部分(120)集中於該層之區域(160)中,其中該區域(160)之厚度在該層之層厚度之40%以內;較佳地,該區域(160)置放於該層中之任一點,更佳地,該區域(160)置放於自該層之底表面(240)至該層之頂表面(230)之層厚度之40%以內的該層之底側(170)、自該層之頂表面(230)至該層之底表面(240)之層厚度之40%以內的該層之頂側(190)或厚度在層厚度之40%以內的該層之中間部分(180),較佳地,該區域(160)置放於該層之底側(170)或該層之頂側(190),較佳地,以該層中之發光部分之總量計,45 wt%至90 wt%之發光部分集中於該區域(160)中,更佳地50 wt%至80 wt%,較佳地,發光部分之濃度如第三態樣中所描述另外定義。
此處,術語「該層之底表面(240)」意謂當該層包括於具有該光調變或該發光裝置之光學裝置中時,該層之經組態以面向光調變或發光裝置諸如LCD/OLED的表面。
此處,術語「該層之頂表面(230)」意謂該層之與如上文所定義之該層之底表面(240)相對的表面。
在本發明之一較佳實施例中,自提高加工能力、易於製造、降低用於製造薄膜之材料的消耗及改良薄膜之光學特性的角度來看,層(100)之層厚度在1至50 µm範圍內、較佳地3至30、更佳地6至20、進一步較佳地8至15 μm。
在本發明之一較佳實施例中,該層含有複數個發光部分(120),如上文提及之態樣中所描述,自實現所主張之薄膜結構/薄膜形態、薄膜之較高EQE、尤其以較低層厚度改良之EQE、薄膜中發光部分之最佳分散性之角度來看,較佳地,發光部分之總量在以組合物之總量計0.1 wt.%至90 wt.%範圍內,更佳地10 wt.%至70 wt.%,甚至更佳地15 wt.%至60 wt.%。
在本發明之一較佳實施例中,該層經組態以顯示EQE值為25%或更多、較佳地30%或更多且小於50%。尤其,該層具有如上文態樣中所描述之薄膜結構/薄膜形態,且其實現如上文所描述之改良之EQE值。
-基質材料(110) 根據本發明,基質材料(110)含有、基本上由或由光學透明無機或有機材料組成。較佳地,其為一或多種無機聚合物、一或多種有機聚合物或一或多種無機聚合物與一或多種有機聚合物之混合物。
在一更佳實施例中,基質材料(110)含有、基本上由或由(甲基)丙烯酸酯聚合物組成,較佳地,其為甲基丙烯酸酯聚合物、丙烯酸酯聚合物或其組合,根據實現低溫製造方法、避免發光部分之過程損害、與發光部分及其配位體之良好相容性之角度,更佳地,其為丙烯酸酯聚合物。
在本發明之一些實施例中,該基質材料(110)係藉由固化組合物之反應性單體而自其獲得或可獲得。
較佳地,該組合物至少包含; i)反應性單體,較佳地,該單體含有一或多個官能基,更佳地,該單體為(甲基)丙烯酸酯單體; ii)發光部分;及視情況選用之 iii)包含至少一個端基之化合物,該端基選自由以下組成之群之一或多個成員:膦基、氧化膦基、磷酸酯基、膦酸酯基、硫醇基、三級胺基、一級胺基、羧基、雜環基、矽烷基、磺酸基、羥基、膦酸基,較佳地,該基團為磷酸酯基、膦酸酯基、硫醇基、一級胺基及羧基,更佳地,其為羧基。
較佳地,該基質材料(110)獲自或可獲自含有至少一種二丙烯酸酯單體之組合物,尤其較佳地,該基質材料(110)獲自或可獲自含有至少一種二丙烯酸酯單體及單丙烯酸酯單體之組合物,較佳地,該組合物為感光性組合物。咸信由該組合物、尤其由反應性單體製成之基質材料(110)可實現薄膜形態且其實現薄膜之較高EQE。
因此,在本發明之一些實施例中,由組合物、較佳由光可固化組合物製成層,該組合物至少包含; i)反應性單體,較佳地,該單體含有一或多個官能基,更佳地,該單體為(甲基)丙烯酸酯單體; ii)發光部分;及視情況選用之 iii)包含至少一個端基之化合物,該端基選自由以下組成之群之一或多個成員:膦基、氧化膦基、磷酸酯基、膦酸酯基、硫醇基、三級胺基、一級胺基、羧基、雜環基、矽烷基、磺酸基、羥基、膦酸,較佳地,該基團為磷酸酯基、膦酸酯基、硫醇基、三級胺基及羧基,更佳地,其為羧基。較佳地,該層藉由固化該組合物製成。較佳地,該組合物藉由UV照射或熱處理固化,更佳地,該組合物藉由UV照射固化以獲得本發明之薄膜。
咸信由該組合物、尤其由反應性單體製成之基質材料(110)可實現薄膜形態,且其實現薄膜之較高EQE及/或自薄膜發射之光的峰值最大光波長之藍移。
-發光部分(120) 在本發明之一較佳實施例中,該發光部分為有機及/或無機發光材料,較佳地,其為有機染料、無機磷光體及/或半導體發光奈米粒子,諸如量子材料。
在本發明之一些實施例中,以組合物/薄膜之總量計或以像素之總量計,較佳地,該像素為第一像素(411)及/或第二像素(412),發光部分(120)之總量在0.1 wt.%至99 wt.%範圍內,較佳地10 wt.%至80 wt.%,更佳地40 wt.%至60 wt.%。
-半導體發光奈米粒子 根據本發明,術語「半導體」意謂在室溫下電導率在一定程度上介於導體(諸如銅)之電導率與絕緣體(諸如玻璃)之電導率之間的材料。較佳地,半導體為電導率隨溫度升高而增加之材料。
術語「奈米級」意謂尺寸在0.1 nm至150 nm之間,更佳地3 nm至50 nm之間。
因此,根據本發明,「半導體發光奈米粒子」意謂尺寸在0.1 nm至150 nm之間、更佳地3 nm至50 nm,在室溫下電導率在一定程度上介於導體(諸如銅)之電導率與絕緣體(諸如玻璃)之電導率之間的發光材料,較佳地,半導體為電導率隨溫度升高而增加的材料,且尺寸在0.1 nm與150 nm之間、較佳地0.5 nm至150 nm、更佳地1 nm至50 nm。
根據本發明,術語「尺寸」意謂在半導體奈米級發光粒子之TEM影像中,面積等於暗反差特徵之平均面積的圓之平均直徑。
基於由Tecnai G2 Spirit Twin T-12透射電子顯微鏡產生之TEM影像中的100個半導體發光奈米粒子計算半導體奈米級發光粒子之平均直徑。
在本發明之一較佳實施例中,本發明之半導體發光奈米粒子為量子級材料。
根據本發明,術語「量子級」意謂無配位體或另一表面改質之半導體材料本身之尺寸,如在例如ISBN:978-3-662-44822-9中所描述,其可顯示量子侷限效應。
舉例而言,可使用CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnSeS、ZnTe、ZnO、GaAs、GaP、GaSb、HgS、HgSe、HgSe、HgTe、InAs、InP、InPZn、InPZnS、InPZnSe、InPZnSeS、InPZnGa、InPGaS、InPGaSe、InPGaSeS、InPZnGaSeS及InPGa、InCdP、InPCdS、InPCdSe、InSb、AlAs、AlP、AlSb、Cu 2S、Cu 2Se、CuInS2、CuInSe 2、Cu 2(ZnSn)S 4、Cu 2(InGa)S 4、TiO 2合金及任何此等合金之組合。
在本發明之一較佳實施例中,第一半導體材料包含週期表第13族中之至少一種元素及週期表第15族中之一種元素,較佳地,第13族中之元素為In,且第15族中之元素為P,更佳地,第一半導體材料選自由以下組成之群:InP、InPZn、InPZnS、InPZnSe、InPZnSeS、InPZnGa、InPGaS、InPGaSe、InPGaSeS、InPZnGaSeS及InPGa。
根據本發明,半導體發光奈米粒子之核的形狀類型及待合成之半導體發光奈米粒子的形狀不受特別限制。
例如,可合成球形、細長形、星形、多面體形、方錐形、四角錐形、四面體形、薄片形、錐形及不規則形核及-或半導體發光奈米粒子。
在本發明之一些實施例中,核之平均尺寸在1.5 nm至3.5 nm範圍內。
基於由Tecnai G2 Spirit Twin T-12透射電子顯微鏡產生之TEM影像中的100個半導體發光奈米粒子,藉由量測各單一粒子之最長軸來計算核之平均直徑。
在本發明之一些實施例中,至少一個殼層包含週期表第12族之第一元素及週期表第16族之第二元素或由其組成,較佳地,第一元素為Zn,且第二元素為S、Se或Te;較佳地,直接覆蓋於該核上之第一殼層包含週期表第12族之第一元素及週期表第16族之第二元素或由其組成,較佳地,第一元素為Zn,且第二元素為S、Se或Te。
在本發明之一較佳實施例中,至少一個殼層(第一殼層)由下式(XI)表示,較佳地,直接覆蓋核之殼層由化學式(XI)表示; ZnS xSe yTe z- (XI) 其中0≤x≤1、0≤y≤1、0≤z≤1及x+y+z=1,較佳地0≤x≤1、0≤y≤1、z=0及x+y=1,較佳地,殼層為ZnSe、ZnS、ZnS xSe y、ZnSe yTe z或ZnS xTe z
在本發明之一些實施例中,該殼層為合金殼層或分級殼層,較佳地,該分級殼層為ZnS xSe y、ZnSe yTe z或ZnS xTe z,更佳地,其為ZnS xSe y
在本發明之一些實施例中,半導體發光奈米粒子進一步包含該殼層上之第二殼層,較佳地,第二殼層包含週期表第12族之第三元素及週期表第16族之第四元素或由其組成,更佳地,第三元素為Zn,且第四元素為S、Se或Te,其限制條件為第四元素與第二元素不相同。
在本發明之一較佳實施例中,第二殼層由下式(XI')表示, ZnS xSe yTe z- (XI') 其中0≤x≤1、0≤y≤1、0≤z≤1及x+y+z=1,較佳地,殼層為ZnSe、ZnS xSe y、ZnSe yTe z或ZnS xTe z,其限制條件為該殼層與第二殼層不相同。
在本發明之一些實施例中,該第二殼層可為合金殼層。
在本發明之一些實施例中,半導體發光奈米粒子可在第二殼層上進一步包含一或多個額外殼層作為多殼。
根據本發明,術語「多殼」代表由三個或更多個殼層組成之堆疊殼層。
舉例而言,可使用CdSe/CdS、CdSeS/CdZnS、CdSeS/CdS/ZnS、ZnSe/CdS、CdSe/ZnS、InP/ZnS、InP/ZnSe、InP/ZnSe/ZnS、InZnP /ZnS、InZnP /ZnSe、InZnP /ZnSe/ZnS、InGaP/ZnS、InGaP/ZnSe、InGaP/ZnSe/ZnS、InZnPS/ ZnS、InZnPS ZnSe、InZnPS /ZnSe/ZnS、ZnSe/CdS、ZnSe/ZnS或任何此等之組合。較佳地,InP/ZnS、InP/ZnSe、InP/ZnSe/ZnS、InZnP/ZnS、InZnP/ZnSe、InZnP/ZnSe/ZnS、InGaP/ZnS、InGaP/ZnSe、InGaP/ZnSe/ZnS。
此類半導體發光奈米粒子可公開獲得(例如來自Sigma Aldrich),及/或可用例如US 7,588,828 B、US 8,679,543 B及Chem. Mater. 2015, 27, 第4893-4898頁中所描述之方法合成。
在本發明之一些實施例中,組合物包含兩種或更多種半導體發光奈米粒子。
在本發明之一些實施例中,層包含複數個發光部分。
在本發明之一些實施例中,以層之總量計,層中發光部分之總量在0.1 wt.%至90 wt.%範圍內,較佳地10 wt.%至70 wt.%,更佳地30 wt.%至60 wt.%。
-配位體 在本發明之一些實施例中,視情況,發光部分可直接由一或多種配位體包覆,或半導體發光奈米粒子之無機部分之最外表面可直接由配位體包覆。作為選擇方案,經配位體包覆之半導體發光奈米粒子可由聚合物包覆,形成內部具有該(等)半導體發光奈米粒子之聚合物珠粒。
作為配位體,可使用膦及膦氧化物,諸如三辛基膦氧化物(TOPO)、三辛基膦(TOP)及三丁基膦(TBP);膦酸,諸如十二烷基膦酸(DDPA)、十三烷基膦酸(TDPA)、十八烷基膦酸(ODPA)及己基膦酸(HPA);胺,諸如油胺、十二烷基胺(DDA)、十四烷基胺(TDA)、十六烷基胺(HDA)及十八烷基胺(ODA)、油胺(OLA)、1-十八烯(ODE),硫醇,諸如十六烷硫醇、十二烷硫醇及己烷硫醇;巰基羧酸,諸如巰基丙酸及巰基十一烷酸;羧酸,諸如油酸、硬脂酸、肉豆蔻酸;乙酸、分支鏈壬酸、聚乙烯亞胺(PEI)、單官能聚乙二醇PEG硫醇(mPEG-硫醇)或mPEG硫醇的衍生物、PEG羧酸酯及任何此等之組合。
此類配位體之實例已描述於例如公開國際專利申請案第WO 2012/059931A號中。
i)反應性單體 咸信較低黏度對製備適用於噴墨列印之低黏度組合物至關重要。因此,在室溫下的黏度值為35 cP或更小、較佳地在1至35 cP範圍內、更佳地2至30 cP、甚至更佳地2至25 cP的(甲基)丙烯酸酯單體尤其適合於製備用於噴墨列印之組合物。藉由在組合物中使用此等(甲基)丙烯酸酯單體,當其與另一材料(諸如具有高負載的半導體發光奈米粒子)混合時,組合物仍可保持在適用於噴墨列印之範圍內的較低黏度。
在本發明之一較佳實施例中,該反應性單體之沸點(B.P.)為80℃或更高,較佳地其在80℃至400℃範圍內,甚至更佳地85℃至375℃,進一步更佳地90℃至350℃,以用於大面積均勻噴墨列印。
此處,術語「(甲基)丙烯酸酯」為丙烯酸酯及甲基丙烯酸脂之通用術語。因此,根據本發明,術語「(甲基)丙烯酸酯單體」意謂甲基丙烯酸脂單體及/或丙烯酸酯單體。
根據本發明,該B.P可藉由已知方法估計,諸如Science of Petroleum, 第II卷. 第1281 (1398)頁中所描述。
根據本發明,可較佳地使用由化學式(I)或(II)表示之任何類型之公開可用的丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯。
尤其對於第一態樣,可較佳地使用由化學式(I)、(II)及/或(III)表示之任何類型之公開可用的丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯,其在25℃下之黏度值為25 cP或更小。
因此,根據本發明,組合物之反應性單體較佳地為選自單(甲基)丙烯酸酯單體、二(甲基)丙烯酸酯單體或三(甲基)丙烯酸酯單體之(甲基)丙烯酸酯單體,更佳地,其為二甲基丙烯酸酯單體或二丙烯酸酯單體、三甲基丙烯酸酯單體、三丙烯酸酯單體,甚至更佳地,其由以下化學式(II)表示;
Figure 02_image001
X 3為未經取代或經取代之烷基、芳基或烷氧基; 較佳地,符號X 3
Figure 02_image003
, 其中該式左側之「*」表示與式(I)之端基C=CR 5的連接點; l為0或1; R 5為氫原子、鹵素原子Cl、Br或F、甲基、烷基、芳基、烷氧基、酯基或羧酸基; R 6為具有1至25個碳原子之直鏈伸烷基鏈或伸烷氧基鏈,較佳地,R 6為具有1至15個碳原子、更佳地1至5個碳原子之直鏈伸烷基鏈或伸烷氧基鏈, 其可經一或多個基團R a取代,其中一或多個不相鄰CH 2基團可經R aC=CR a、C≡C、Si(R a) 2、Ge(R a) 2、Sn(R a) 2、C=O、O、C=S、C=Se、C=NR a、P(=O)(R a)、SO、SO2、NR a、OS或CONR a置換,且其中一或多個H原子可經D、F、Cl、Br、I、CN或NO 2置換; R 7為具有1至25個碳原子之直鏈烷基鏈或烷氧基鏈,較佳地,R 7為具有1至15個碳原子、更佳地1至5個碳原子之直鏈烷基鏈或烷氧基鏈, 其可經一或多個基團R a取代,其中一或多個不相鄰CH 2基團可經R aC=CR a、C≡C、Si(R a) 2、Ge(R a) 2、Sn(R a) 2、C=O、O、C=S、C=Se、C=NR a、P(=O)(R a)、SO、SO2、NR a、OS或CONR a置換,且其中一或多個H原子可經D、F、Cl、Br、I、CN或NO 2置換; R a在各次出現時相同或不同地為H、D或具有1至20個碳原子之烷基、具有3至40個碳原子之環狀烷基或烷氧基、具有5至60個碳環原子之芳環系統或具有5至60個碳原子之雜芳環系統,其中H原子可經D、F、Cl、Br、I置換;此處兩個或更多個相鄰取代基R a亦可彼此形成單環或多環、脂族、芳族或雜芳族環系統。
在一較佳實施例中,組合物進一步包含由以下化學式(I)表示之(甲基)丙烯酸酯單體及/或由以下化學式(III)表示之(甲基)丙烯酸酯單體;
Figure 02_image005
其中 X 1為未經取代或經取代之烷基、芳基或烷氧基或酯基; X 2為未經取代或經取代之烷基、芳基或烷氧基或酯基; R 1為氫原子、鹵素原子Cl、Br或F、甲基、烷基、芳基、烷氧基、酯基或羧酸基; R 2為氫原子、鹵素原子Cl、Br或F、甲基、烷基、芳基、烷氧基、酯基或羧酸基; 較佳地,符號X 1
Figure 02_image007
, 其中該式左側之「*」表示與式(I)之端基C=CR 1之碳原子的連接點且右側「*」表示與式(I)之符號X 2的連接點; n為0或1; 較佳地,符號X 2
Figure 02_image009
, 其中該式左側之「*」表示與式(I)之符號X 1的連接點且右側「*」表示與式(I)之端基C=CR 2的連接點; m為0或1; 較佳地,至少m或n為1; R 3為具有1至25個碳原子之直鏈或分支鏈伸烷基鏈或伸烷氧基鏈、具有3至25個碳原子之環烷烴或具有3至25個碳原子之芳基,較佳地,R 3為具有1至15個碳原子、更佳地1至5個碳原子之直鏈或分支鏈伸烷基鏈或伸烷氧基鏈, 其可經一或多個基團R a取代,其中一或多個不相鄰CH 2基團可經R aC=CR a、C≡C、Si(R a) 2、Ge(R a) 2、Sn(R a) 2、C=O、O、C=S、C=Se、C=NR a、P(=O)(R a)、SO、SO2、NR a、OS或CONR a置換,且其中一或多個H原子可經D、F、Cl、Br、I、CN或NO 2置換; R 4為具有1至25個碳原子之直鏈或分支鏈伸烷基鏈或伸烷氧基鏈、具有3至25個碳原子之環烷烴或具有3至25個碳原子之芳基,較佳地,R 4為具有1至15個碳原子、更佳地1至5個碳原子之直鏈或分支鏈伸烷基鏈或伸烷氧基鏈, 其可經一或多個基團R a取代,其中一或多個不相鄰CH 2基團可經R aC=CR a、C≡C、Si(R a) 2、Ge(R a) 2、Sn(R a) 2、C=O、O、C=S、C=Se、C=NR a、P(=O)(R a)、SO、SO2、NR a、OS或CONR a置換,且其中一或多個H原子可經D、F、Cl、Br、I、CN或NO 2置換; R a在各次出現時相同或不同地為H、D或具有1至20個碳原子之烷基、具有3至40個碳原子之環狀烷基或烷氧基、具有5至60個碳環原子之芳環系統或具有5至60個碳原子之雜芳環系統,其中H原子可經D、F、Cl、Br、I置換;此處兩個或更多個相鄰取代基R a亦可彼此形成單環或多環、脂族、芳族或雜芳族環系統;
Figure 02_image011
; 其中R 9為氫原子、具有1至25個碳原子之直鏈烷基或由以下化學式(IV)表示之(甲基)丙烯醯基
Figure 02_image013
; R 10為氫原子、具有1至25個碳原子之直鏈烷基或由以下化學式(V)表示之(甲基)丙烯醯基
Figure 02_image015
; R 11為氫原子、具有1至25個碳原子之直鏈烷基或由以下化學式(VI)表示之(甲基)丙烯醯基
Figure 02_image017
; 其中R 8、R 8a、R 8b及R 8c在各次出現時各自獨立地或彼此依賴地為H、CH 2CH 3或CH 3; 其中R 9、R 10及R 11中之至少一者為(甲基)丙烯醯基,較佳地,R 9、R 10及R 11中之兩者為(甲基)丙烯醯基且另一者為氫原子或具有1至25個碳原子之直鏈烷基,較佳地,式(III)之(甲基)丙烯酸酯單體之電導率(S/cm)為1.0*10 -10或更小,較佳地其為5.0*10 -11或更小,更佳地其在5.0*10 -11至1.0*10 -15範圍內,甚至更佳地其在5.0*10 -12至1.0*10 -15範圍內。
在本發明之一較佳實施例中,化學式(II)之(甲基)丙烯酸酯單體在組合物中,且化學式(I)之(甲基)丙烯酸酯單體與化學式(II)之(甲基)丙烯酸酯單體之混合比率在1:99至99:1 (式(I):式(II))範圍內,較佳地5:95至50:50,更佳地10:90至40:60,甚至更佳地其為15:85至35:65,較佳地,至少由化學式(I)、(II)表示之經純化之(甲基)丙烯酸酯單體用於組合物中,更佳地,化學式(I)之(甲基)丙烯酸酯單體及化學式(II)之(甲基)丙烯酸酯單體兩者均藉由純化方法獲得或可獲得。
在一較佳實施例中,該化學式(I)及/或化學式(II)之(甲基)丙烯酸酯單體之沸點(B.P.)為80℃或更高,較佳地其在80℃至400℃範圍內,甚至更佳地85℃至375℃,進一步更佳地100℃至350℃,用於大面積均勻噴墨列印。
在本發明之一較佳實施例中,組合物之黏度在25℃下為35 cP或更小,較佳地在1至35 cP範圍內,更佳地2至30 cP,甚至更佳地2至25 cP。
根據本發明,該黏度可在室溫下藉由流變儀Kinexus Ultra+ (Netzsch)量測。 https://www.netzsch-thermal-analysis.com/en/products-solutions/rheology/kinexus-ultra/
-由化學式(I)表示之(甲基)丙烯酸酯單體作為基質材料 此外較佳地,式(I)之該R 3及式(I)之該R 4各自彼此獨立地選自以下基團。
Figure 02_image019
Figure 02_image021
尤其較佳地,式(I)之該等R 3及R 4在各次出現時獨立或不同地選自以下基團。
Figure 02_image023
其中「*」表示與式之氧原子的連接點或在R 3之情況下為與式之X 2的連接點,且其中「*」表示與式之氧原子的連接點或在R 4之情況下與式之X 1的連接點。
此外較佳地,該式(I)為NDDA (壬二醇二丙烯酸酯;BP:342℃)、HDDMA (己二醇二甲基丙烯酸酯;BP:307℃)、HDDA (己二醇二丙烯酸酯;BP:295℃)或DPGDA (BP:314℃)。
Figure 02_image025
-由化學式(II)表示之(甲基)丙烯酸酯單體 咸信由以下化學式(II)表示之(甲基)丙烯酸酯單體顯示出比式(I)之(甲基)丙烯酸酯單體之黏度低得多的黏度值。因此,藉由將化學式(II)表示之(甲基)丙烯酸酯單體與化學式(I)之(甲基)丙烯酸酯單體組合使用,可實現具有平滑噴墨列印所需之低得多的黏度之組合物,較佳地不降低外部量子效率(EQE)值。
咸信該組合可實現包含大量另一材料(諸如高負載之半導體發光奈米粒子)之低黏度組合物。因此,當組合物包含另一材料時,其尤其適用於噴墨列印。
此外較佳地,式(II)之該R 7在各次出現時獨立或不同地選自以下基團。
*-(CH 2) 6-CH 3 *-(CH 2) 7-CH 3 *-(CH 2) 8-CH 3
*-(CH 2) 9-CH 3 *-(CH 2) 10-CH 3 *-(CH 2) 11-CH 3
*-(CH 2) 12-CH 3 *-(CH 2) 4-OH *-(CH 2) 2-OH
*-(CH 2) 6-OH *-(CH 2) 3-OH *-(CH 2) 5-OH
其中在l為1之情況下「*」表示與X 3之R 6的連接點,且在n為0之情況下其表示與式(II)之X 3之氧原子的連接點。
此外較佳地,該式(II)為甲基丙烯酸月桂酯(LM,黏度6 cP,BP:142℃)或丙烯酸月桂酯(LA,黏度:4.0 cP,BP:313.2℃)。
咸信化學式(II)之(甲基)丙烯酸酯單體之量相對於化學式(I)之(甲基)丙烯酸酯單體之總量愈高,使得組合物之EQE得以提高,且自組合物之黏度角度來看,化學式(II)之(甲基)丙烯酸酯單體與化學式(I)之(甲基)丙烯酸酯單體之總量的混合重量比率低於50 wt.%為較佳的,組合物之噴墨特性更好。
較佳地,使用藉由使用二氧化矽管柱純化之(甲基)丙烯酸酯單體。
咸信藉由二氧化矽管柱純化自(甲基)丙烯酸酯單體移除雜質提高組合物中半導體發光奈米粒子之QY。
-化學式(III)之(甲基)丙烯酸酯單體 咸信化學式(III)之(甲基)丙烯酸酯單體可用於改良由組合物在噴墨列印後製成之後製品的穩固性。
根據本發明,由以下化學式(III)表示之眾所周知的(甲基)丙烯酸酯單體可用於改良在噴墨列印及交聯後之層的穩固性。
極佳地,三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)用作化學式(III)之(甲基)丙烯酸酯單體。
在本發明之一較佳實施例中,以組合物中之(甲基)丙烯酸酯單體之總量計,化學式(III)之(甲基)丙烯酸酯單體之量在0.001 wt.%至25 wt.%範圍內,更佳在0.1 wt.%至15 wt.%範圍內,甚至更佳地1 wt.%至10 wt.%,進一步更佳地3 wt.%至7 wt.%。
較佳地,此處使用藉由使用二氧化矽管柱純化之(甲基)丙烯酸酯單體。
咸信藉由二氧化矽管柱純化自(甲基)丙烯酸酯單體移除雜質提高組合物中半導體發光奈米粒子之QY。
根據本發明,較佳地,組合物經組態以顯示EQE值為20%或更大,較佳地30%或更大,甚至更佳地33%或更大且小於50%。
根據本發明,該EQE係在室溫下藉由以下EQE量測方法量測,該方法係基於使用裝備有經由光纖耦合之450 nm激發光源之積分球,及光譜儀(Compass X, BWTEK),且其由以下組成:使用空氣作為參考以偵測激發光之入射光子的第一量測,及將樣品或測試單元置放於積分球前方,在積分球之開口與光纖之出口之間,以偵測自激發光源入射之光子透射穿過樣品及自樣品或測試單元發射之光子的第二量測,而對於兩種情況,藉由光譜儀對離開積分球之光子進行計數且利用以下方程式進行EQE及BL計算,且藉由在以下波長範圍內進行積分來計算激發光及發射光之光子數; EQE=光子[發射光]/光子[在無樣品就位之情況下量測之激發光]; BL=光子[在有樣品就位之情況下量測之激發光] /光子[在無樣品就位之情況下量測之激發光]; 若使用綠色發光部分,則發射光:490 nm至600 nm, 若使用紅色發光部分,則發射光:560 nm至780 nm 激發光:390 nm至490 nm。
-作為添加劑之化合物 在本發明之一較佳實施例中,組合物及由組合物製成之所得層(100)可進一步含有由以下化學式(X A)或化學式(I A)表示之化合物。 Z(-X)u-Y     - (X A) 其中 Z為*- R x1
Figure 02_image027
,其中「*」表示與式之符號Y的連接點,R x1為選自由以下組成之群中之一或多個成員的基團:膦基、氧化膦基、磷酸酯基、膦酸酯基、硫醇基、三級胺基、一級胺基、羧基、雜環基、矽烷基、磺酸基、羥基、膦酸,較佳地,該基團為膦酸酯基、硫醇基、一級胺基、羧基或任何此等之組合,更佳地,其為羧基;及 R x2為選自由以下組成之群之一或多個成員的基團:膦基、氧化膦基、磷酸酯基、膦酸酯基、硫醇基、三級胺基、一級胺基、羧基、雜環基、矽烷基、磺酸基、羥基、膦酸,較佳地,該基團為膦酸酯基、硫醇基、一級胺基、羧基或任何此等之組合,更佳地,其為羧基; X為單鍵、具有1至15個碳原子之伸烷基、或具有1至15個碳原子之伸烯基、或具有1至15個碳原子之(聚)伸烷氧基,較佳地,Y為具有1至15個碳原子之(聚)伸烷氧基; u為0或1; Y係選自具有1至45個碳原子之不飽和直鏈烷基;具有3至45個碳原子之不飽和或飽和分支鏈烷基;具有1至80個、較佳地8至70個、更佳地12至60個碳原子之不飽和或飽和直鏈烷基,其中一或多個不相鄰CH 2基團經氧原子、C=O、C=S、C=Se、C=NH、SiH 2、SO、SO 2、OS或CONH置換,且其中一或多個H原子可經D、F、Cl、Br、I、CN或NO 2置換,較佳地,一或多個不相鄰CH 2基團經氧原子置換;具有2至45個碳原子之直鏈烯基;具有3至45個碳原子之分支鏈烯基;具有1至45個碳原子之不飽和或飽和直鏈或分支鏈烷氧基;具有4至45個碳原子之不飽和或飽和直鏈芳基-烷基;具有6至45個碳原子之不飽和或飽和分支鏈芳基-烷基;具有5至45個碳原子之直鏈芳基-烯基;具有6至45個碳原子之分支鏈芳基-烯基;具有5至45個碳原子之不飽和或飽和直鏈芳基-烷氧基;具有5至45個碳原子之不飽和或飽和分支鏈芳基-烷氧基;具有4至45個碳原子之不飽和或飽和環-烷基;具有4至45個碳原子之環-烯基;具有4至45個碳原子之不飽和或飽和環-烷氧基; 較佳地,該基團係選自具有1至45個碳原子之不飽和直鏈烷基;具有3至45個碳原子之不飽和或飽和分支鏈烷基;具有2至45個碳原子之直鏈烯基;具有3至45個碳原子之分支鏈烯基;具有1至45個碳原子之不飽和或飽和直鏈或分支鏈烷氧基;具有1至80個、較佳地8至70個、更佳地12至60個碳原子之不飽和或飽和直鏈烷基,其中一或多個不相鄰CH 2基團經氧原子、C=O、C=S、C=Se、C=NH、SiH 2、SO、SO 2、OS或CONH置換,且其中一或多個H原子可經D、F、Cl、Br、I、CN或NO 2置換,較佳地,一或多個不相鄰CH 2基團經氧原子置換; 更佳地,其係選自具有3至45個碳原子之不飽和或飽和分支鏈烷基或具有1至80個、較佳地8至70個、更佳地12至60個碳原子之不飽和或飽和直鏈烷基,其中一或多個不相鄰CH 2基團經氧原子、C=O、C=S、C=Se、C=NH、SiH 2、SO、SO 2、OS或CONH置換,且其中一或多個H原子可經D、F、Cl、Br、I、CN或NO 2置換,較佳地,一或多個不相鄰CH 2基團經氧原子置換; 較佳地,烷基、烯基及/或烷氧基之該等碳原子在10至35個範圍內,更佳地其為14至30個, 此外較佳地,其為具有1至80個、較佳地8至70個、更佳地12至60個碳原子之不飽和或飽和直鏈烷基,其中一或多個不相鄰CH 2基團經氧原子、C=O、C=S、C=Se、C=NH、SiH 2、SO、SO 2、OS或CONH置換,且其中一或多個H原子可經D、F、Cl、Br、I、CN或NO 2置換,較佳地,一或多個不相鄰CH 2基團經氧原子置換; 較佳地,該鏈含有1至5個碳碳雙鍵,更佳地1至3個碳碳雙鍵,甚至更佳地2個碳碳雙鍵, 該烷基、烯基及/或烷氧基可視情況經一或多個基團R a取代,其中一或多個不相鄰CH 2基團可經R aC=CR a、C≡C、Si(R a) 2、Ge( Ra) 2、Sn( Ra) 2、C=O、C=S、C=Se、C=NR a、P(=O)(R a)、SO、SO2、NR a、OS或CONR a置換,且其中一或多個H原子可經D、F、Cl、Br、I、CN或NO 2置換,較佳地,Y為直鏈或分支鏈烷基, R a在各次出現時相同或不同地為H、D或具有1至20個碳原子之烷基、具有3至40個碳原子之環狀烷基或烷氧基、具有5至60個碳環原子之芳環系統或具有5至60個碳原子之雜芳環系統,其中H原子可經D、F、Cl、Br、I置換;此處兩個或更多個相鄰取代基R a亦可彼此形成單環或多環、脂族、芳族或雜芳族環系統; 倘若Y為具有1至80個、較佳地8至70個、更佳地12至60個碳原子之不飽和或飽和直鏈烷基,其中一或多個不相鄰CH 2基團經氧原子、C=O、C=S、C=Se、C=NH、SiH 2、SO、SO 2、OS或CONH置換,且其中一或多個H原子可經D、F、Cl、Br、I、CN或NO 2置換,較佳地,一或多個不相鄰CH 2基團經氧原子置換,較佳地,u為1且Y由下式表示, *-[CH(R 1)-CH(R 2)-Q] x-R 3, 其中R 1為H或具有1至5個碳原子之烷基,較佳地,該烷基為甲基;R 2為H或具有1至5個碳原子之烷基,較佳地,該烷基為甲基,Q為氧原子、氮原子或硫原子,較佳地,Q為氧原子;R 3為H或甲基,x為整數,較佳地,x在1至300範圍內、更佳地2至200、甚至更佳4至100,其中「*」表示與式之符號X的連接點; 或 *-[(CHR 1) n-Q)] x-R 3其中n為2或3,Q為氧原子、氮原子或硫原子,較佳地,Q為氧原子,R 1為H或甲基,R 3為H或甲基,n為1至5、較佳地1至3,更佳地n為2,x為整數,較佳地x在1至300範圍內、更佳地2至200、甚至更佳地4至100,其中「*」表示與式之符號X的連接點,及 較佳地,其中Z表示包含一或兩個S原子之連接基團,或Z為羧基,較佳地Z為
Figure 02_image029
Figure 02_image031
,更佳地
Figure 02_image033
,其中「#」表示與基團X之連接點,且「*」表示與發光部分之表面的連接點。
咸信化合物之該重量比率極佳相應地控制組合物之黏度/溶解度。且極佳防止組合物之黏度增加及/或在組合物中長期保持發光部分之良好溶解度。
作為此類化合物,可較佳地使用滿足上述條件的眾所周知的化合物。舉例而言,可更佳地使用mPEG-SH、反油酸、異硬脂酸、亞麻油酸。
在一些實施例中,如上文所指示,化合物可由以下化學式(I A)表示;
Figure 02_image035
其中 符號X a
Figure 02_image037
, 其中該式左側之「*」表示與式(I A)之端基的連接點; 1≤l a≤20,1≤n a≤10,較佳地2≤l a≤15,1≤n a≤3,更佳地3≤l a≤8,n a為1或2; R a為氫原子、鹵素原子Cl、Br或F、甲基、烷基、芳基、烷氧基、酯基或羧酸基,較佳地,R a為氫原子或甲基; R b為具有1至25個碳原子之不飽和或飽和直鏈伸烷基或具有3至25個碳原子之不飽和或飽和分支鏈伸烷基,較佳地,R b為具有3至15個碳原子、更佳地3至10個碳原子、甚至更佳地3至5個碳原子之不飽和或飽和直鏈或分支鏈伸烷基, 其中一或多個不相鄰CH 2基團可經R iC=CR i、C≡C、Si(R i) 2、Ge(R i) 2、Sn(R i) 2、O、C=O、C=S、C=Se、C=NR i、P(=O)(R i)、SO、SO2、NR i、OS或CONR i置換,且其中一或多個H原子可經D、F、Cl、Br、I、CN或NO 2置換;較佳地,R b之一或多個不相鄰CH 2基團經氧原子置換; R c為具有1至25個碳原子之不飽和或飽和直鏈或分支鏈伸烷基鏈,較佳地,R c為具有2至15個碳原子、更佳地2至6個碳原子之不飽和或飽和直鏈或分支鏈伸烷基鏈, 其中R c之一或多個不相鄰CH 2基團可經R iC=CR i、C≡C、Si(R i) 2、Ge(R i) 2、Sn(R i) 2、O、C=O、C=S、C=Se、C=NR i、P(=O)(R i)、SO、SO2、NR i、OS或CONR i置換,且其中一或多個H原子可經D、F、Cl、Br、I、CN或NO 2置換;較佳地,R c由以下化學式表示
Figure 02_image039
其中該式左側之「*」表示與式(I A)之R b的連接點且該式右側之「*」表示與式(I A)之R d的連接點; R e為具有2至15個碳原子、更佳地2至5個碳原子之不飽和或飽和直鏈或分支鏈伸烷基鏈, 其中R c之一或多個不相鄰CH 2基團可經R aC=CR a、C≡C、Si(R i) 2、Ge(R i) 2、Sn(R i) 2、O、C=O、C=S、C=Se、C=NR i、P(=O)(R i)、SO、SO2、NR i、OS或CONR i置換,且其中一或多個H原子可經D、F、Cl、Br、I、CN或NO 2置換; R i在各次出現時相同或不同地為H、D或具有1至20個碳原子之烷基、具有3至40個碳原子之環狀烷基或烷氧基、具有5至60個碳環原子之芳環系統或具有5至60個碳原子之雜芳環系統,其中H原子可經D、F、Cl、Br、I置換;此處兩個或更多個相鄰取代基R a亦可彼此形成單環或多環、脂族、芳族或雜芳族環系統; R d為選自由以下組成之群之一或多個成員的端基:膦基、氧化膦基、磷酸酯基、膦酸酯基、硫醇基、三級胺基、一級胺基、羧基、雜環基、矽烷基、磺酸基、羥基、膦酸,較佳地,該基團為磷酸酯基、膦酸酯基、硫醇基、一級胺基及羧基,更佳地,其為羧基。
作為由化學式(I A)表示之此類化合物,可較佳地使用以下化合物及其衍生物。
Figure 02_image041
n = 1至15,m=2至15, R a為氫原子、鹵素原子Cl、Br或F、甲基、烷基、芳基、烷氧基、酯基或羧酸基,較佳地,R a為氫原子或甲基; R d為選自以下之端基:膦基、氧化膦基、磷酸酯基、膦酸酯基、硫醇基、三級胺基、一級胺基、羧基、雜環基、矽烷基、磺酸、羥基、膦酸,較佳地,該基團為磷酸酯基、膦酸酯基、硫醇基、一級胺基或羧基,更佳地,其為羧基。
Figure 02_image043
n、m及R a如上文所定義。
Figure 02_image045
,n、m及R a如上文所定義。
Figure 02_image047
n = 1至15
Figure 02_image049
n = 1至15
Figure 02_image051
n = 1至15
Figure 02_image053
n = 1至15
Figure 02_image055
n = 1至15
Figure 02_image057
n = 1至15
Figure 02_image059
n = 1至15
Figure 02_image061
n = 1至15
Figure 02_image063
n = 1至15
Figure 02_image065
n = 1至15
Figure 02_image067
化合物L1
化合物之製造方法不受特別限制。
可較佳地使用眾所周知的方法。
舉例而言,作為化合物L1之製造方法,可使用以下方法。
化合物L1之製備 反應物:
名稱 CAS 供應商 目錄號 純度
聚(丙二醇)丙烯酸酯 50858-51-0 Sigma-aldrich 469815-100ML 含有200-400 ppm單甲醚氫醌作為抑制劑
BHT - 2,6-二-三級丁基-4-甲基苯酚 128-37-0 Sigma-aldrich B1378-100G ≥99%
丁二酸酐 108-30-5 ACROS ORGANICS 250 GR 99%
DMAP - 4-(二甲胺基)吡啶 1122-58-3 Sigma-aldrich 107700-25G ≥99%
無水甲苯 108-88-3 Sigma-aldrich 244511-1L 99.8%
Figure 02_image069
在無光存在下,於配備有攪拌棒的1 L 3頸圓底燒瓶中,在軟加熱套及熱電偶內,冷卻器(5℃)循環,在Ar下:將聚(丙二醇)丙烯酸酯(10.20 gr)、BHT (46 mg)、丁二酸酐(2.56 gr)及DMAP (0.13 gr)於無水甲苯(520 mL)中一起攪拌。在氬氣下將反應物加熱至回流(111℃)隔夜。
次日,將混合物冷卻至室溫,且用蒸餾水萃取,隨後用鹽水萃取。有機相經MgSO 4乾燥,經由濾紙過濾,隨後在旋轉蒸發器上減壓移除揮發物。
使用矽膠(200-425目)層析經CHCl 3隨後藉由CHCl 3/CH 3OH (97/3)純化殘餘物。收集溶離份,移除揮發物。藉由1H NMR及DOSY分析各溶離份。隨後獲得化合物L1。
樣品重量 外觀:無色透明液體 樣品儲存:在4℃的環境氛圍下保存。
-組合物之其他因素 根據本發明,在一較佳實施例中,組合物之黏度在室溫下為35 cP或更小,較佳地在1至35 cP範圍內,更佳地2至30 cP,甚至更佳地2至25 cP。
在本發明之一較佳實施例中,組合物包含以組合物之總量計10 wt%或更少之溶劑,更佳地其為5 wt%或更少,更佳地其為無溶劑組合物,較佳地,組合物不包含選自由以下組成之群之一或多個成員的以下溶劑中之任一者:乙二醇單烷基醚,諸如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚及乙二醇單丁醚;二乙二醇二烷基醚,諸如二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚及二乙二醇二丁醚;丙二醇單烷基醚,諸如丙二醇單甲醚(PGME)、丙二醇單乙醚及丙二醇單丙醚;乙二醇烷基醚乙酸酯,諸如乙酸甲賽璐蘇(methyl cellosolve acetate)及乙酸乙賽璐蘇(ethyl cellosolve acetate);丙二醇烷基醚乙酸酯,諸如丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單乙醚乙酸酯及丙二醇單丙醚乙酸酯;酮,諸如甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基異丁基酮及環己酮;醇,諸如乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、三乙二醇及丙三醇;酯,諸如3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯及乳酸乙酯;及環狀酯,諸如γ-丁內酯;氯化烴,諸如三氯甲烷、二氯甲烷、氯苯;三甲基苯,諸如1,3,5-三甲基苯、1,2,4-三甲基苯、1,2,3-三甲基苯、十二烷基苯、環己基苯、1,2,3,4-四甲基苯、1,2,3,5-四甲基苯、3-異丙基聯苯、3-甲基聯苯、4-甲基聯苯及二氯苯,較佳地,該溶劑為丙二醇烷基醚乙酸酯、乙酸烷基酯、乙二醇單烷基醚、丙二醇及丙二醇單烷基醚。
咸信組合物中之溶劑小於10 wt%會產生改良之噴墨,且其可避免在溶劑蒸發後第二次或更多次噴墨至同一像素上。
根據本發明,需要不添加任何溶劑來實現均勻性改良之大面積噴墨列印而不引起噴嘴處之任何堵塞及/或半導體發光奈米粒子之良好分散度及/或散射粒子之良好分散度。
根據本發明,較佳地,組合物進一步包含選自由以下組成之群中之一或多個成員的另一材料; 不同於技術方案1之發光部分的另一發光部分,較佳地,該發光部分包含配位體,更佳地,該發光部分包含具有2至25個碳原子之烷基或烯基型配位體;散射粒子透明聚合物;抗氧化劑;自由基淬滅劑、光引發劑及界面活性劑。
在本發明之一些實施例中,較佳地,本發明之組合物包含 v)散射粒子;及 vii)至少一種聚合物,其經組態以使得該聚合物能夠使該等散射粒子分散於該組合物中; 其中該聚合物包含至少一個膦基、氧化膦基、磷酸酯基、膦酸酯基、硫醇基、三級胺基、一級胺基、羧基、雜環基、矽烷基、磺酸基、羥基、膦酸或其組合,較佳地,該聚合物包含三級胺基、羥基、矽烷基、羧基、氧化膦基、膦酸、羧基或磷酸酯基。
根據本發明,聚合物,經組態以使得該聚合物能夠使散射粒子分散於組合物,包含至少一個重複單元A,該重複單元A包含膦基、氧化膦基、磷酸酯基、膦酸酯基、硫醇基、三級胺、羧基、雜環基、矽烷基、磺酸、羥基、膦酸或其組合。
在本發明之一些實施例中,半導體發光奈米粒子之核之表面或一或多個殼層之最外表面可由聚合物部分或全部包覆。
藉由使用例如Thomas Nann, Chem. Commun., 2005, 1735-1736, DOI: 10.1039/b-414807j中所描述之配位體交換方法,聚合物可引入至半導體發光奈米粒子之核之表面或核之最外表面上。
根據本發明,在一些實施例中,該聚合物之含量相對於散射粒子之總重量在1重量%至500重量%範圍內,更佳地在20重量%至350重量%範圍內,甚至更佳地50重量%至200重量%。
在本發明之一較佳實施例中,聚合物之重量平均分子量(Mw)在200 g/mol至30,000 g/mol範圍內,較佳地250 g/mol至2,000 g/mol,更佳地400 g/mol至1,000 g/mol。
分子量M w係藉由GPC (=凝膠滲透層析法)對照內部聚苯乙烯標準來判定。
作為聚合物,可較佳地使用可溶解於非極性及/或低極性有機溶劑中的市售濕潤及分散添加劑。諸如BYK-111、BYK-LPN6919、BYK-103、BYK-P104、BYK-163 ([商標],來自BYK com.),TERPLUS MD1000系列,諸如MD1000、MD1100 ([商標],來自Otsuka Chemical),聚(乙二醇)甲基醚胺(Sigma-Aldrich 767565 [商標],來自Sigma Aldrich),聚酯雙-MPA枝狀物,32羥基,1硫醇,(Sigma- Aldrich 767115 [商標],來自Sigma Aldrich),LIPONOL DA-T/25 (來自Lion Specialty Chemicals Co.),羧甲基纖維素(來自Polyscience等),其他濕潤及分配添加劑揭示於例如「Marc Thiry等人, ACSNANO, American Chemical society, 第5卷, 第6期, 第4965 - 4973頁, 2011」,「Kimihiro Susumu等人, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 第9480-9496頁」中。
v)散射粒子 根據本發明,作為散射粒子,可使用眾所周知的無機氧化物小粒子,諸如SiO 2、SnO 2、CuO、CoO、Al 2O 3、TiO 2、Fe 2O 3、Y 2O 3、ZnO、ZnS、MgO;有機粒子,諸如聚合聚苯乙烯、聚合PMMA;無機中空氧化物,諸如中空二氧化矽或任何此等之組合。以層之內含物之總量計,散射粒子之量較佳地為10 wt%或更少,較佳地在8 wt%至0 wt%範圍內,更佳地在6 wt%至0 wt%範圍內。
根據本發明,作為透明聚合物,可較佳地使用例如WO 2016/134820A中所描述之適合於光學裝置的廣泛多種眾所周知的透明聚合物。
根據本發明,術語「透明」意謂在光學介質中所用之厚度下及在光學介質操作期間所用之波長或波長範圍下至少約60%之入射光透射。較佳地,其為超過70%,更佳地,超過75%,最佳地,其為超過80%。
根據本發明,術語「聚合物」意謂具有重複單元且具有400 g/mol或更大,較佳地在400 g/mol至1,000,000 g/mol範圍內之重量平均分子量(Mw)的材料。
分子量M w係藉由GPC (=凝膠滲透層析法)對照內部聚苯乙烯標準來判定。
在本發明之一些實施例中,透明聚合物之玻璃轉移溫度(Tg)為70℃或更高及250℃或更低。
如Rickey J Seyler, Assignment of the Glass Transition, ASTM出版編號(PCN) 04-012490-50中所描述,Tg係基於示差掃描比色測定中所觀測到之熱容量變化來量測。
舉例而言,可較佳地使用聚(甲基)丙烯酸酯、環氧樹脂、聚胺甲酸酯、聚矽氧烷作為用於透明基質材料之透明聚合物。
在本發明之一較佳實施例中,作為透明基質材料之聚合物之重量平均分子量(Mw)在1,000 g/mol至300,000 g/mol範圍內,更佳地其為10,000 g/mol至250,000 g/mol。
根據本發明,可較佳地使用眾所周知抗氧化劑、自由基淬滅劑、光引發劑及/或界面活性劑,如WO 2016/134820A中所描述。
-抗氧化劑 根據本發明,組合物包含抗氧化劑。在本發明之一較佳實施例中,自減少/防止光誘導聚合期間組合物中自由基過量及減少/防止發光部分之氧化損害之角度來看,該抗氧化劑之總量以組合物之固體含量之總量計大於0.1 wt%,較佳地其在0.1 wt%至10 wt%範圍內,更佳地其為0.2 wt%至5 wt%,甚至更佳地其為0.3 wt%至3 wt%。
在本發明之一較佳實施例中,該抗氧化劑係選自由以下組成之群之一或多個成員:受阻胺(例如四甲基哌啶及衍生物)、酚衍生物(例如MEHQ及其衍生物)、醌衍生物、硫醇及具有共軛雙鍵之不飽和烷基(例如視黃醇及其衍生物),自有效減少/防止光誘導聚合期間組合物中自由基過量、減少/防止發光部分之氧化損害及/或與組合物之良好相容性(尤其與反應性單體、發光部分及聚合引發劑之良好相容性)的角度來看,較佳地,其為酚衍生物,更佳地,其為受阻酚型抗氧化劑。
亦咸信,藉由控制如上文所指示之抗氧化劑之量,可減少/防止自由基(此處「過量自由基」)之數目。且其能夠控制聚合條件(例如聚合速度),且其在高UV光強度下(例如在300 mW/cm 2下UV固化10秒)固化本發明之組合物後產生改良之光學效能(例如固化組合物薄膜之較高EQE)及/或改良之薄膜層條件(例如改良之層之熱穩定性、在層之熱處理後減輕/防止EQE下降)。
-聚合引發劑. 根據本發明,組合物包含聚合引發劑。在本發明之一較佳實施例中,自控制聚合、實現在高UV光強度下(例如在300 mW/cm 2下UV固化10秒)固化本發明之組合物後改良之光學效能(例如固化組合物薄膜之較高EQE)及/或改良之薄膜層條件的角度來看,該聚合引發劑之總量以組合物之固體含量之總量計小於10 wt%且大於0 wt%,較佳地其在5 wt%至0.01 wt%範圍內,更佳地其為3 wt%至0.1 wt%,甚至更佳地其為2 wt%至0.1 wt%。
在本發明之一較佳實施例中,該聚合引發劑係選自由以下組成之群之一或多個成員:二苯基(2,4,6-三甲基苯甲醯基)氧化膦、(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基膦酸乙酯、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦、4,4'-雙(二甲胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二乙胺基)二苯甲酮、4-(二甲胺基)二苯甲酮、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲醯基)氧化膦、2-羥基-2-甲基苯丙酮、硫𠮿
Figure 111133388-001
-9-酮、樟腦醌、1-苯基-1,2-丙二酮、咔唑諸如9-乙烯基咔唑、1,2-辛烷二酮1-[4-(苯硫基)苯基]-2(o-苯甲醯肟)、乙酮1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯肟)、肟酯,自控制聚合及/或實現在高UV光強度下(例如在300 mW/cm 2下UV固化10秒)固化本發明之組合物後改良之光學效能(例如固化組合物薄膜之較高EQE)、改良之薄膜層條件及/或與組合物之良好相容性(尤其與反應性單體、發光部分及抗氧化劑之良好相容性)的角度來看,較佳地,其係選自雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲醯基)氧化膦、(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基膦酸乙酯、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦及(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基膦酸乙酯之混合物及其組合,更佳地,其為雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦。
-抗氧化劑/聚合引發劑之比率 在本發明之一較佳實施例中,抗氧化劑之總量與聚合引發劑之總量之比率大於0.1且為100或更小,較佳地其在0.2至50範圍內、更佳地0.3至30、甚至更佳地0.4至6。
咸信,上文所提及之較佳範圍可產生顯著的技術效果:減少/防止光誘導聚合期間組合物中自由基過量及減少/防止發光部分之氧化損害;及控制聚合及/或實現在高UV光強度下(例如在300 mW/cm 2下UV固化10秒)固化本發明之組合物後改良之光學效能(例如固化組合物薄膜之較高EQE),及/或同時改良薄膜層條件(例如改良層之熱穩定性、在層之熱處理後減輕/防止EQE下降)。換言之,咸信其可產生在高UV光強度下聚合組合物後改良之薄膜亮度及固化薄膜之長期耐久性。
咸信藉由調節抗氧化劑/聚合引發劑之比率,其能夠更佳地控制組合物之聚合條件(例如聚合速度)且其在高UV光強度下(例如在300 mW/cm 2下之UV固化10秒)固化本發明之組合物後產生改良之光學效能(例如固化組合物薄膜之較高EQE)及/或產生改良之薄膜層條件。
-製造層(100)之方法 在另一態樣中,本發明係關於用於製造本發明之層(100)之方法,其中該方法至少包含以下步驟; I)在基板上提供較佳來自光可固化組合物之組合物,其至少包含; i)反應性單體,較佳地,該單體含有一或多個官能基,更佳地,該單體為(甲基)丙烯酸酯單體; ii)發光部分;及視情況選用之 iii)包含至少一個端基之化合物,該端基選自由以下組成之群之一或多個成員:膦基、氧化膦基、磷酸酯基、膦酸酯基、硫醇基、三級胺基、一級胺基、羧基、雜環基、矽烷基、磺酸基、羥基、膦酸基,較佳地,該基團為磷酸酯基、膦酸酯基、硫醇基、一級胺基及羧基,更佳地,其為如本發明中所定義之羧基。 II)固化該組合物,較佳地,該固化藉由光照射及/或熱處理進行,更佳地,該固化藉由光照射進行。
在另一態樣中,本發明係關於一種獲自或可獲自該方法之層。
-多層(300) 在另一態樣中,本發明係關於一種多層(300),其至少含有本發明之層及一或多個其他層(310),其中該等其他層中之至少一者直接附著於該層上。較佳地,該其他層為光學層,更佳地,該其他層含有基質材料(110),甚至更佳地,該其他層不含有任何發光部分(120)。
-色彩轉換裝置(400) 一種色彩轉換裝置(400),其至少包含部分或全部填充有本發明之層的像素,該層包含至少一種含有發光部分(120)之基質材料(110),及包含至少一種聚合物材料之組(150),較佳地,該像素為第一像素(411)及/或第二像素(412),較佳地,該色彩轉換裝置(400)進一步含有支持介質(170)。
-像素 根據本發明,該像素部分或全部填充有本發明之層(100)或本發明之多層(300),較佳地,該像素為第一像素(411)及/或第二像素(412),一或多個其他層(420)視情況置放於像素中之層(100)下方及/或上方,較佳地,該其他層(420)含有基質材料(110)且其不含有發光部分(120)。在一些實施例中,像素為由組定義/包圍的區域。
在本發明之一些實施例中,像素(411)之層厚度在0.1至100 μm範圍內,較佳地其為1至50 μm,更佳地5至25 μm。
在本發明之一些實施例中,色彩轉換裝置(400)含有第一像素(411)及第二像素(412),較佳地,該裝置(400)至少含有該第一像素(411)、第二像素(412)及第三像素(413),更佳地,該第一像素(411)為紅色像素,該第二像素(412)為綠色像素且該第三像素(413)為藍色像素,甚至更佳地,該第一像素(411)含有紅色發光部分(120R),該第二色彩像素(412)含有綠色發光部分(120G)且該第三像素(413)不含有任何發光部分。
在一些實施例中,至少一個像素(411、412及/或413)另外包含基質材料(110)中之至少一個光散射粒子(130),較佳地,該像素(411、412及/或413)含有複數個光散射粒子(130),更佳地,所有像素(411)、(412)及(413)含有複數個光散射粒子。
在本發明之一些實施例中,該第一像素(411)由一個像素或兩個或更多個子像素組成,經組態以在受激發光照射時發出紅色,更佳地,該等子像素含有相同發光部分(120)。
-基質材料(110) 在一較佳實施例中,基質材料(110)含有(甲基)丙烯酸酯聚合物,較佳地,其為甲基丙烯酸脂聚合物、丙烯酸酯聚合物或其組合,更佳地,其為丙烯酸酯聚合物,甚至更佳地,該基質材料(110)獲自或可獲自含有至少一種丙烯酸酯單體之本發明之組合物,進一步更佳地,該基質材料(110)獲自或可獲自含有至少一種二丙烯酸酯單體之本發明之組合物,特別較佳地,該基質材料(110)獲自或可獲自含有至少一種二丙烯酸酯單體及單丙烯酸酯單體之本發明之組合物,較佳地,該組合物為感光性組合物。
-組(430) 在本發明之一些實施例中,組(430)之高度在0.1至100 μm範圍內,較佳地1至50 μm,更佳地1至25 μm,進一步較佳地5至20 μm。
在本發明之一較佳實施例中,組(430)經組態以判定該像素之區域且組(430)之至少一部分直接與像素之至少一部分接觸,較佳地,組(430)之該第二聚合物直接與像素之第一聚合物之至少一部分接觸,較佳地,該像素為第一像素(411)及/或第二像素(412)。
更佳地,該組(430)經光微影圖案化且該第一像素(411)由組(430)包圍,較佳地,該第一像素(411)、第二像素(412)及第三像素(413)均由經光微影圖案化之組(430)包圍。
在另一態樣中,本發明進一步係關於可獲自或獲自本發明之方法的色彩轉換裝置(400)。
根據本發明,術語「組」意謂如JP 2021-075660 A、WO 2017-138607 A1、JP 2018-203599 A中所描述之用於定義像素區域之光學裝置的黑矩陣。
根據本發明,該組可藉由使用如WO 2021/018927 A1中所描述之眾所周知的技術製得。
在另一態樣中,本發明進一步係關於本發明之色彩轉換裝置(100)在光學裝置(500)中之用途,該光學裝置含有至少一種經組態以調變光或經組態以發光之功能介質(510)。
此外,在另一態樣中,本發明進一步係關於一種光學裝置(500),其含有至少一種經組態以調變光且經組態以發光之功能介質(510),及本發明之色彩轉換裝置(400)。
在本發明之一些實施例中,光學裝置可為液晶顯示裝置(LCD)、有機發光二極體顯示裝置(OLED)、光學顯示器之背光單元、發光二極體裝置(LED)、微機電系統(下文稱為「MEMS」)、電濕潤顯示器或電泳顯示器、照明裝置及/或太陽能電池。
較佳地,光學裝置為LCD或OLED,更佳地,其為OLED。
較佳實施例1.一種層(100),其包含至少一種基質材料(110)及一或多個發光部分(120),其中該層中之發光部分(120)的分佈在層厚度方向上不相同,較佳地,該層中之發光部分(120)的濃度在層厚度方向上變化,更佳地,該層中之發光部分(120)的濃度自該層之一側之低濃度至該層之對側之高濃度變化,較佳地,該一側為該層之上側(140)或該層之下側(150),更佳地,該一側為該層之上側(140),較佳地,該層(100)含有如實施例2中所描述之第一相(210)及第二相(220)及/或發光部分之濃度如實施例3及/或4中所描述來定義。 2.一種層(100),其含有至少一種基質材料(110)及一或多個發光部分(120),含有第一相(210)及第二相(220),其中該第一相(210)與該第二相(220)彼此不同,且該第一相(210)具有複數個該等發光部分(120)之聚集體(211),且該第一相(210)中每單位體積之發光部分之濃度高於該第二相(220)中之濃度,較佳地,該單位體積為1 cm 3,其中該層中之第一相(210)之濃度自該層之一側之低濃度至該層之對側之高濃度變化,而該層中之第二相(220)之濃度自該層之一側之高濃度至該層之對側之低濃度相反變化,較佳地,該一側為該層之上側(140)或該層之下側(150),更佳地,該一側為該層之上側(140),較佳地,發光部分之濃度如實施例3及/或4中所描述另外定義。 3.一種層(100),其含有至少一種基質材料(110)及一或多個發光部分(120),其中以該層中之發光部分之總量計,30 wt%或更多之發光部分(120)集中於該層之區域(160)中,其中該區域(160)之厚度在該層之厚度之25%以內;較佳地,該區域(160)置放於該層中之任一點,更佳地,該區域(160)置放於自該層之底表面至該層之頂表面之層厚度之25%以內的該層之底側(170)、或厚度在層厚度之25%以內的該層之中間部分(180)、或自該層之頂表面(230)至該層之底表面(240)之層厚度之25%以內的該層之頂側(190),較佳地,該區域(160)置放於該層之底側(170),較佳地,以該層中之發光部分之總量計,30 wt%至70 wt%之發光部分集中於該區域(160)中,更佳地40 wt%至60 wt%,較佳地,發光部分之濃度如實施例4中所描述另外定義。 4.一種層(100),其含有至少一種基質材料(110)及一或多個發光部分(120),其中以該層中之發光部分之總量計,41 wt%或更多之發光部分(120)集中於該層之區域(160)中,其中該區域(160)之厚度在該層之厚度之40%以內;較佳地,該區域(160)置放於該層中之任一點,更佳地,該區域(160)置放於自該層之底表面(240)至該層之頂表面(230)之層厚度之40%以內的該層之底側(170)、自該層之頂表面(230)至該層之底表面(240)之層厚度之40%以內的該層之頂側(190)或厚度在層厚度之40%以內的該層之中間部分(180),較佳地,該區域(160)置放於該層之底側(170),較佳地,以該層中之發光部分之總量計,45 wt%至90 wt%之發光部分集中於該區域(160)中,更佳地50 wt%至85 wt%,甚至更佳地65 wt%至80 wt%,較佳地,發光部分之濃度如實施例3中所描述另外定義。 5.如實施例1至4中任一項之層(100),其中該層(100)之層厚度在1至50 μm範圍內、較佳地3至30、更佳地6至20、進一步更佳地8至15 μm。 6.如實施例1至5中任一項之層(100),其含有複數個發光部分(120),較佳地,發光部分之總量以組合物之總量計在0.1 wt.%至90 wt.%範圍內,更佳地10 wt.%至70 wt.%,甚至更佳地15 wt.%至60 wt.%。 7.如實施例1至6中任一項之層(100),其顯示EQE值為25%或更大,較佳地30%或更大且小於95%。 8.如實施例1至7中任一項之層(100),其由組合物、較佳由光可固化組合物製成,該組合物至少包含; i)反應性單體,較佳地,該單體含有一或多個官能基,更佳地,該單體為(甲基)丙烯酸酯單體; ii)發光部分;及視情況選用之 iii)包含至少一個端基之化合物,該端基選自由以下組成之群之一或多個成員:膦基、氧化膦基、磷酸酯基、膦酸酯基、硫醇基、三級胺基、一級胺基、羧基、雜環基、矽烷基、磺酸基、羥基、膦酸基,較佳地,該基團為磷酸酯基、膦酸酯基、硫醇基及羧基,更佳地,其為羧基。 9.如實施例8之層(100),其中該組合物之反應性單體為選自單(甲基)丙烯酸酯單體、二(甲基)丙烯酸酯單體或三(甲基)丙烯酸酯單體之(甲基)丙烯酸酯單體,更佳地,其為二甲基丙烯酸酯單體或二丙烯酸酯單體、三甲基丙烯酸酯單體、三丙烯酸酯單體,甚至更佳地,其由以下化學式(II)表示;
Figure 02_image071
X 3為未經取代或經取代之烷基、芳基或烷氧基; 較佳地,符號X 3
Figure 02_image073
, 其中該式左側之「*」表示與式(I)之端基C=CR 5的連接點; l為0或1; R 5為氫原子、鹵素原子Cl、Br或F、甲基、烷基、芳基、烷氧基、酯基或羧酸基; R 6為具有1至25個碳原子之直鏈伸烷基鏈或伸烷氧基鏈,較佳地,R 6為具有1至15個碳原子、更佳地1至5個碳原子之直鏈伸烷基鏈或伸烷氧基鏈, 其可經一或多個基團R a取代,其中一或多個不相鄰CH 2基團可經R aC=CR a、C≡C、Si(R a) 2、Ge(R a) 2、Sn(R a) 2、C=O、O、C=S、C=Se、C=NR a、P(=O)(R a)、SO、SO2、NR a、OS或CONR a置換,且其中一或多個H原子可經D、F、Cl、Br、I、CN或NO 2置換; R 7為具有1至25個碳原子之直鏈烷基鏈或烷氧基鏈,較佳地,R 7為具有1至15個碳原子、更佳地1至5個碳原子之直鏈烷基鏈或烷氧基鏈, 其可經一或多個基團R a取代,其中一或多個不相鄰CH 2基團可經R aC=CR a、C≡C、Si(R a) 2、Ge(R a) 2、Sn(R a) 2、C=O、O、C=S、C=Se、C=NR a、P(=O)(R a)、SO、SO2、NR a、OS或CONR a置換,且其中一或多個H原子可經D、F、Cl、Br、I、CN或NO 2置換; R a在各次出現時相同或不同地為H、D或具有1至20個碳原子之烷基、具有3至40個碳原子之環狀烷基或烷氧基、具有5至60個碳環原子之芳環系統或具有5至60個碳原子之雜芳環系統,其中H原子可經D、F、Cl、Br、I置換;此處兩個或更多個相鄰取代基R a亦可彼此形成單環或多環、脂族、芳族或雜芳族環系統。 10.如實施例8或9之層(100),其中該組合物進一步包含由以下化學式(I)表示之(甲基)丙烯酸酯單體及/或由以下化學式(III)表示之(甲基)丙烯酸酯單體;
Figure 02_image075
其中 X 1為未經取代或經取代之烷基、芳基或烷氧基或酯基; X 2為未經取代或經取代之烷基、芳基或烷氧基或酯基; R 1為氫原子、鹵素原子Cl、Br或F、甲基、烷基、芳基、烷氧基、酯基或羧酸基; R 2為氫原子、鹵素原子Cl、Br或F、甲基、烷基、芳基、烷氧基、酯基或羧酸基; 較佳地,符號X 1
Figure 02_image077
, 其中該式左側之「*」表示與式(I)之端基C=CR 1之碳原子的連接點且右側之「*」表示與式(I)之符號X 2的連接點; n為0或1; 較佳地,符號X 2
Figure 02_image079
, 其中該式左側之「*」表示與式(I)之符號X 1的連接點且右側之「*」表示與式(I)之端基C=CR 2的連接點; m為0或1; 較佳地,至少m或n為1; R 3為具有1至25個碳原子之直鏈或分支鏈伸烷基鏈或伸烷氧基鏈、具有3至25個碳原子之環烷烴或具有3至25個碳原子之芳基,較佳地,R 3為具有1至15個碳原子、更佳地1至5個碳原子之直鏈或分支鏈伸烷基鏈或伸烷氧基鏈, 其可經一或多個基團R a取代,其中一或多個不相鄰CH 2基團可經R aC=CR a、C≡C、Si(R a) 2、Ge(R a) 2、Sn(R a) 2、C=O、O、C=S、C=Se、C=NR a、P(=O)(R a)、SO、SO2、NR a、OS或CONR a置換,且其中一或多個H原子可經D、F、Cl、Br、I、CN或NO 2置換; R 4為具有1至25個碳原子之直鏈或分支鏈伸烷基鏈或伸烷氧基鏈、具有3至25個碳原子之環烷烴或具有3至25個碳原子之芳基,較佳地,R 4為具有1至15個碳原子、更佳地1至5個碳原子之直鏈或分支鏈伸烷基鏈或伸烷氧基鏈, 其可經一或多個基團R a取代,其中一或多個不相鄰CH 2基團可經R aC=CR a、C≡C、Si(R a) 2、Ge(R a) 2、Sn(R a) 2、C=O、O、C=S、C=Se、C=NR a、P(=O)(R a)、SO、SO2、NR a、OS或CONR a置換,且其中一或多個H原子可經D、F、Cl、Br、I、CN或NO 2置換; R a在各次出現時相同或不同地為H、D或具有1至20個碳原子之烷基、具有3至40個碳原子之環狀烷基或烷氧基、具有5至60個碳環原子之芳環系統或具有5至60個碳原子之雜芳環系統,其中H原子可經D、F、Cl、Br、I置換;此處兩個或更多個相鄰取代基R a亦可彼此形成單環或多環、脂族、芳族或雜芳族環系統;
Figure 02_image081
; 其中R 9為氫原子、具有1至25個碳原子之直鏈烷基或由以下化學式(IV)表示之(甲基)丙烯醯基
Figure 02_image083
; R 10為氫原子、具有1至25個碳原子之直鏈烷基或由以下化學式(V)表示之(甲基)丙烯醯基
Figure 02_image085
; R 11為氫原子、具有1至25個碳原子之直鏈烷基或由以下化學式(VI)表示之(甲基)丙烯醯基
Figure 02_image087
; 其中R 8、R 8a、R 8b及R 8c在各次出現時各自獨立地或彼此依賴地為H、CH 2CH 3或CH 3; 其中R 9、R 10及R 11中之至少一者為(甲基)丙烯醯基,較佳地,R 9、R 10及R 11中之兩者為(甲基)丙烯醯基且另一者為氫原子或具有1至25個碳原子之直鏈烷基,較佳地,式(III)之(甲基)丙烯酸酯單體之電導率(S/cm)為1.0*10 -10或更小,較佳地其為5.0*10 -11或更小,更佳地其在5.0*10 -11至1.0*10 -15範圍內,甚至更佳地其在5.0*10 -12至1.0*10 -15範圍內。 11.如實施例8至10中任一項之層(100),其中化學式(II)之(甲基)丙烯酸酯單體在該組合物中,且化學式(I)之(甲基)丙烯酸酯單體與化學式(II)之(甲基)丙烯酸酯單體之混合比率在1:99至99:1 (式(I):式(II))範圍內,較佳地5:95至50:50,更佳地10:90至40:60,甚至更佳地其為15:85至35:65,較佳地,至少一種由化學式(I)、(II)表示之經純化之(甲基)丙烯酸酯單體用於該組合物中,更佳地,化學式(I)之(甲基)丙烯酸酯單體及化學式(II)之(甲基)丙烯酸酯單體兩者均藉由純化方法獲得或可獲得。 12.如實施例1至11中任一項之層(100),其中該發光部分為有機發光部分及/或無機發光部分,較佳地,其為無機發光部分,更佳地,其為無機磷光體或量子材料,較佳地,該發光部分含有附接至該發光部分之最外表面上之配位體,更佳地,該配位體為技術方案8之化合物及/或其為至少一個具有1至45個碳原子之直鏈或分支鏈烷基、具有1至45個碳原子之直鏈或分支鏈烯基或具有1至45個碳原子之直鏈或分支鏈烷氧基。 13.如實施例1至12中任一項之層(100),其包含另一種選自由以下組成之群之一或多個成員的材料; 不同於技術方案1之發光部分的另一發光部分,較佳地,該發光部分包含配位體,更佳地,該發光部分包含具有2至25個碳原子之烷基型配位體;散射粒子、透明聚合物、抗氧化劑、自由基淬滅劑、光引發劑及界面活性劑。 14.如實施例1至13中任一項之層(100),其包含 v)散射粒子;及 vii)至少一種聚合物,其經組態以使得該聚合物能夠使該等散射粒子分散於該組合物中; 其中該聚合物包含至少一個膦基、氧化膦基、磷酸酯基、膦酸酯基、硫醇基、三級胺基、羧基、雜環基、矽烷基、磺酸基、羥基、膦酸基或其組合,較佳地,該聚合物包含三級胺、氧化膦基、膦酸、矽烷基、羧基或磷酸酯基。 15.一種製造如實施例1至14中任一項之層(100)之方法,其中該方法至少包含以下步驟; I)在基板上提供較佳來自光可固化組合物之組合物,其至少包含; i)反應性單體,較佳地,該單體含有一或多個官能基,更佳地,該單體為(甲基)丙烯酸酯單體; ii)發光部分;及視情況選用之 iii)包含至少一個端基之化合物,該端基選自由以下組成之群之一或多個成員:膦基、氧化膦基、磷酸酯基、膦酸酯基、硫醇基、三級胺基、一級胺基、羧基、雜環基、矽烷基、磺酸基、羥基、膦酸基,較佳地,該基團為磷酸酯基、膦酸酯基、硫醇基、一級胺基及羧基,更佳地,其為如實施例8至14中任一項所定義之羧基 II)固化該組合物,較佳地,該固化藉由光照射及/或熱處理進行,更佳地,該固化藉由光照射進行。 16.一種層(100),其獲自或可獲自如實施例15之方法。 17.一種多層(300),其至少含有如實施例1至14、16中任一項之層及一個直接附著於該層上之其他層(310)。 18.一種色彩轉換裝置(400),其至少包含:xi)部分或全部填充有如實施例1至14及16中任一項之層(100)或如實施例17之多層(300)的像素,較佳地,該像素為第一像素(411)及/或第二像素(412),其他層(420)中之一或多者視情況置放於該像素中之層(100)下方及/或上方,較佳地,該其他層(420)含有基質材料(110)且其不含有發光部分(120);及 xii)包含至少一種聚合物材料之組(430),較佳地,該色彩轉換裝置(400)進一步含有支持介質(440)。 19.如實施例18之裝置(400),其中該組(430)之高度在0.1至100 μm範圍內,較佳地其為1至50 μm,更佳地1至25 μm,進一步更佳地5至20 μm。 20.如實施例18或19之裝置(400),其中該像素(411)之層厚度在0.1至100 μm範圍內,較佳地其為1至50 μm,更佳地5至25 μm。 21.一種光學裝置(500),其含有至少一種經組態以調變光或經組態以發射光之功能介質(510),及如實施例18至20中任一項之色彩轉換裝置(400)。
本發明之技術效果本發明提供以下技術效果中之一或多者: 實現改良之固化組合物薄膜之層亮度,實現在低UV強度下(例如在2.3 mW/cm 2下UV固化)或在高UV光強度下(例如在300 mW/cm 2下UV固化10秒)固化組合物後改良之光學效能(例如固化組合物薄膜的較高EQE值),較佳地實現在高UV光強度下(例如在300 mW/cm 2下UV固化10秒)固化組合物後改良之光學效能(例如固化組合物薄膜之較高EQE)及/或改良之薄膜層條件,諸如改良之層之熱穩定性,減輕/防止在層之熱處理後的EQE下降,較佳地同時實現此等改良;實現組合物在高UV光強度下聚合後改良之薄膜亮度及固化薄膜之長期耐久性;實現自固化組合物薄膜層發射的光之峰值最大波長(PWL)之藍移、改良之薄膜層之PWL值、減少/阻止自固化組合物薄膜層發射的光之峰值最大波長之紅移。
以下實施例提供本發明之描述,以及其製造之詳細描述。然而,本發明不必限於該等實施例。
實施例LA:丙烯酸月桂酯 HDDA:1,6-己二醇二丙烯酸酯
Figure 02_image089
化合物L1 AO:抗氧化劑 PI:聚合引發劑 wt%:組合物中之總量 實施例 1 將22.5 mg油酸及450 mg具有ZnSe/ZnS雙殼層之InP基綠色QD分散於3 g辛烷中,在惰性氛圍下在40攝氏度加熱2小時。隨後添加385 mg LA、96 mg HDDA、10 mg苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)膦氧化物(Omnirad (TM)819)作為PI及5 mg Irganox (TM)1010作為AO。將混合物保持攪拌10分鐘。在減壓下移除揮發物,添加30 mg TiO 2。隨後獲得QD墨水組合物1。
具有10 μm厚度之薄膜A及薄膜B係使用QD墨水組合物1製造。薄膜A及薄膜B係藉由將墨水棒塗於聚矽氧晶圓上來製備。隨後薄膜A在氬氣下在2.3 mW/cm 2下固化10分鐘,而薄膜B在氬氣下在300 mW/cm 2下固化10秒。藉由SEM分析所得薄膜A及薄膜B之FIB薄片切割。
圖6a, 圖6b. 由實施例1中所描述之QD墨水組合物1製造之薄膜A及薄膜B a)  在2.3 mW/cm 2下固化10分鐘之薄膜A的SEM圖像。 b) 在300 mW/cm 2下固化10秒之薄膜B的SEM圖像。
實施例 2 將22 mg亞麻油酸、500 mg具有ZnSe/ZnS雙殼層之InP基綠色QD分散於3.4 g辛烷及1.7 g甲苯中,在惰性氛圍下在環境溫度攪拌2小時。隨後添加323 mg LA、81 mg HDDA、5 mg苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)膦氧化物(Omnirad (TM)819)作為PI及20 mg Irganox (TM)1010作為AO。將混合物保持攪拌10分鐘。在減壓下移除揮發物,添加50 mg TiO 2。隨後獲得QD墨水組合物2。
具有10 μm厚度之薄膜C及薄膜D係使用QD墨水組合物2製造。薄膜C及薄膜D係藉由將墨水棒塗於聚矽氧晶圓上來製備。隨後薄膜C在氬氣下在2.3 mW/cm 2下固化10分鐘,而薄膜D在氬氣下在300 mW/cm 2下固化10秒。藉由SEM分析所得薄膜C及薄膜D之FIB薄片切割。
圖7a, 圖7b. 由實施例2中所描述之QD墨水組合物2製造之薄膜C及薄膜D。 a)  在2.3 mW/cm 2下固化10分鐘之薄膜C的SEM圖像。 b) 在300 mW/cm 2下固化10秒之薄膜D的SEM圖像。
實施例 3 將102 mg化合物L1、948 mg具有ZnSe/ZnS雙殼層之InP基綠色QD分散於7 g辛烷及3.6 g THF中,在惰性氛圍下在40攝氏度攪拌2小時。隨後添加620 mg LA、163 mg HDDA、20 mg苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)膦氧化物(Omnirad (TM)819)作為PI及10 mg Irganox (TM)1010作為AO。將混合物保持攪拌10分鐘。在減壓下移除揮發物,添加100 mg TiO 2
具有10 μm厚度之薄膜E及薄膜F係使用QD墨水組合物3製造。薄膜E及薄膜F係藉由將墨水棒塗於聚矽氧晶圓上來製備。隨後薄膜E在氬氣下在2.3 mW/cm 2下固化10分鐘,而薄膜F在氬氣下在300 mW/cm 2下固化10秒。藉由SEM分析所得薄膜E及薄膜F之FIB薄片切割。
圖8a, 圖8b. 由實施例3中所描述之QD墨水組合物3製造之薄膜E及薄膜F。 a)  在2.3 mW/cm 2下固化10分鐘之薄膜E的SEM圖像。 b) 在300 mW/cm 2下固化10秒之薄膜F的SEM圖像。
實施例 4 EQE 量測為了對實施例1至3中所描述之QD墨水的效能進行評估,藉由以QD墨水組合物填充玻璃夾層測試單元來製造10 μm薄膜。為了製備薄膜A、薄膜C及薄膜E,在氬氣下在2.3 mW/cm 2下使玻璃單元內部之QD墨水組合物固化10分鐘。為了製備薄膜B、薄膜D及薄膜F,在氬氣下在300 mW/cm 2下使玻璃單元內部之QD墨水組合物固化10秒。
薄膜A至薄膜F之EQE量測係藉由使用配備有光纖激發光之積分球(CWL:450 nm)及光譜儀(Compass X,BWTEK)來進行。為了偵測激發光之光子,在室溫下使用空氣作為參考物。
在室溫下藉由光譜儀計數測試單元向積分球發射之光子數。 EQE係藉由以下計算方法計算。 EQE=光子[ 發射光]/光子[在無樣品就位之情況下量測之 激發光] 計算之波長範圍激發:390 nm至490 nm 發射:[綠色] 490 nm至600 nm
下表1顯示量測之結果。 表1:
墨水 EQE,% 在2.3 mW/cm 2下固化10分鐘之薄膜  EQE,% 在300 mW/cm 2下固化10秒之薄膜
實施例1 32.5 (薄膜A) 31.2 (薄膜B)
實施例2 33.9 (薄膜C) 34.1(薄膜D)
實施例3 34.2 (薄膜E) 33.7 (薄膜F)
實施例 5 評估 QD 在薄膜中之分佈 為了以薄膜厚度百分比估計QD百分比,藉由EDS線掃描將受薄膜厚度百分比限制之硒輪廓下的積分面積除以整個薄膜厚度之硒輪廓下的積分面積。
EDS線掃描之起點在聚矽氧晶圓(薄膜之下表面以下),而EDS線掃描之終點在薄膜之頂表面上方。
選擇硒係由於實施例中所揭示之發光部分(QD)之組成。所揭示之薄膜形態對薄膜亮度之影響不應受限於實施例中所揭示之發光部分之組成。
圖9A:顯示在2.3 mW/cm 2下固化10分鐘之薄膜A的Se輪廓。 圖9B顯示在300 mW/cm 2下固化10秒之薄膜B的Se輪廓。 表2:QD在由實施例1中所描述之墨水製成之薄膜中的分佈。零厚度定義為在聚矽氧晶圓處。
   QD分數%
薄膜厚度% 在2.3 mW/cm 2下固化10分鐘之薄膜A 在300 mW/cm 2下固化10秒之薄膜B
23.8 47.6 33.6
38.4 63.7 51.1
80.7 84.0 87.9
1A 中之參考符號之清單100:層(固化組合物薄膜) 110:基質材料 120:發光部分 130:光散射粒子(視情況選用) 140:上側 150:下側 1B 中之參考符號之清單100:層(固化組合物薄膜) 110:基質材料 120:發光部分 130:光散射粒子(視情況選用) 140:上側 150:下側 210:第一相 211:發光部分之聚集體 220:第二相 1C 及圖 1D 中之參考符號之清單100:層(固化組合物薄膜) 110:基質材料 120:發光部分 130:光散射粒子(視情況選用) 160:區域 170:底側 180:中間部分 190:頂側 230:層之頂表面 240:層之下表面 2 中之參考符號之清單100:層(固化組合物薄膜) 110:基質材料 120:發光部分 130:光散射粒子(視情況選用) 160:區域 170:底側 180:中間部分 190:頂側 230:層之頂表面 240:層之下表面 250:光調變/發光裝置(例如LCD、OLED) 251:光調變/發光層 252:光學層/基板 253:光學層/基板 254:光 260:光學層/基板 3 中之參考符號之清單300:多層 100:層(固化組合物薄膜) 110:基質材料 120:發光部分 130:光散射粒子(視情況選用) 160:區域 170:底側 180:中間部分 190:頂側 230:層之頂表面 240:層之下表面 310:其他層 4 中之參考符號之清單400:色彩轉換裝置 100R:紅色層(固化組合物薄膜) 100G:綠色層(固化組合物薄膜) 110:基質材料 120R:紅色發光部分 120G:綠色發光部分 130:光散射粒子(視情況選用) 160:區域 411:第一像素(紅色) 412:第二像素(綠色) 413:第三像素(藍色) (視情況選用) 420:其他層 430:組 440:光學層/基板 450R:紅色染料(視情況選用) 450G:綠色染料(視情況選用) 450B:藍色染料(視情況選用) 5 中之參考符號之清單500:光學裝置 400:色彩轉換裝置 100R:紅色層(固化組合物薄膜) 100G:綠色層(固化組合物薄膜) 110:基質材料 120R:紅色發光部分 120G:綠色發光部分 130:光散射粒子(視情況選用) 160:區域 411:第一像素(紅色) 412:第二像素(綠色) 413:第三像素(藍色) 420:其他層 430:組 440:光學層/基板 450R:紅色染料(視情況選用) 450G:綠色染料(視情況選用) 450B:藍色染料(視情況選用) 510:光調變/發光裝置(例如LCD / OLED) 511:TFT 512:電極(例如陽極) 513:基板 514:電極(例如陰極) 515:光調變/發光層(例如LC層/ OLED層) 516:自發光裝置(510)之光發射 520:光學層/基板(視情況選用) 530:彩色濾光片(視情況選用) 540:光學層(例如偏振器) (視情況選用)
1A 顯示本發明之層(100)之一個實施例的示意性截面視圖。 1B 顯示本發明之層(100)之另一實施例的示意性截面視圖。 1C 顯示本發明之層(100)之另一實施例的示意性截面視圖。 1D 顯示本發明之層(100)之另一實施例的示意性截面視圖。 2A 顯示本發明之層(100)之一個實施例的示意性截面視圖,其解釋使用該層(100)之光學裝置的可能裝配。 2B 顯示本發明之層(100)之另一實施例的示意性截面視圖,其解釋使用該層(100)之光學裝置的可能裝配。 3 顯示本發明之多層(300)之一個實施例的示意性截面視圖。 4 顯示本發明之色彩轉換裝置(400)之一個實施例的示意性截面視圖。 5A 顯示本發明之光學裝置(500)之一個實施例的示意性截面視圖。 5B 顯示本發明之光學裝置(500)之一個實施例的示意性截面視圖。 6A 顯示薄膜A之橫截面SEM分析之結果。 6B 顯示薄膜B之橫截面SEM分析之結果。 7A 顯示薄膜C之橫截面SEM分析之結果。 7B 顯示薄膜D之橫截面SEM分析之結果。 8A 顯示薄膜E之橫截面SEM分析之結果。 8B 顯示薄膜F之橫截面SEM分析之結果。 9A 顯示在2.3 mW/cm 2固化10分鐘之薄膜A的Se輪廓。EDS線掃描之起點位於聚矽氧晶圓上,薄膜A之起點為0.88 μm。 9B 顯示在300 mW/cm 2固化10秒之薄膜B的Se輪廓。EDS線掃描之起點位於聚矽氧晶圓上,薄膜B之起點為0.38 μm。
100:層(固化組合物薄膜)
110:基質材料
120:發光部分
130:光散射粒子(視情況選用)
140:上側
150:下側

Claims (15)

  1. 一種層(100),其包含至少一種基質材料(110)及一或多個發光部分(120),其中該層中之該發光部分(120)的分佈在層厚度方向上並不相同。
  2. 一種層(100),其含有至少一種基質材料(110)及一或多個發光部分(120),含有第一相(210)及第二相(220),其中該第一相(210)與該第二相(220)彼此不同,且該第一相(210)具有複數個該等發光部分(120)之聚集體(211),且該第一相(210)中每單位體積之發光部分之濃度高於該第二相(220)中之濃度。
  3. 一種層(100),其含有至少一種基質材料(110)及一或多個發光部分(120),其中以該層中之該等發光部分之總量計,30 wt.%或更多之該等發光部分(120)集中於該層之區域(160)中,其中該區域(160)之厚度在該層之厚度的25%以內。
  4. 一種層(100),其含有至少一種基質材料(110)及一或多個發光部分(120),其中以該層中之該等發光部分之總量計,41 wt.%或更多之該等發光部分(120)集中於該層之區域(160)中,其中該區域(160)之厚度在該層之層厚度的40%以內。
  5. 如請求項1至4中任一項之層(100),其中該層(100)之層厚度在1至50 μm範圍內。
  6. 如請求項1至4中任一項之層(100),其顯示EQE值為25%或更大且小於50%。
  7. 如請求項1至4中任一項之層(100),其由組合物,較佳由光可固化組合物製成,該組合物至少包含; i)反應性單體; ii)發光部分;及視情況選用之 iii)包含至少一個端基之化合物,該端基選自由以下組成之群之一或多個成員:膦基、氧化膦基、磷酸酯基、膦酸酯基、硫醇基、三級胺基、一級胺基、羧基、雜環基、矽烷基、磺酸基、羥基、膦酸基。
  8. 如請求項7之層(100),其中該組合物之該反應性單體為選自單(甲基)丙烯酸酯單體、二(甲基)丙烯酸酯單體或三(甲基)丙烯酸酯單體之(甲基)丙烯酸酯單體。
  9. 如請求項7之層(100),其中該組合物進一步包含由以下化學式(I)表示的(甲基)丙烯酸酯單體及/或由以下化學式(III)表示的(甲基)丙烯酸酯單體;
    Figure 03_image091
    其中 X 1為未經取代或經取代之烷基、芳基或烷氧基或酯基; X 2為未經取代或經取代之烷基、芳基或烷氧基或酯基; R 1為氫原子、鹵素原子Cl、Br或F、甲基、烷基、芳基、烷氧基、酯基或羧酸基; R 2為氫原子、鹵素原子Cl、Br或F、甲基、烷基、芳基、烷氧基、酯基或羧酸基;
    Figure 03_image093
    ; 其中R 9為氫原子、具有1至25個碳原子之直鏈烷基或由以下化學式(IV)表示之(甲基)丙烯醯基
    Figure 03_image095
    ; R 10為氫原子、具有1至25個碳原子之直鏈烷基或由以下化學式(V)表示之(甲基)丙烯醯基
    Figure 03_image097
    ; R 11為氫原子、具有1至25個碳原子之直鏈烷基或由以下化學式(VI)表示之(甲基)丙烯醯基
    Figure 03_image099
    ; 其中R 8、R 8a、R 8b及R 8c在各次出現時各自獨立地或彼此依賴地為H、CH 2CH 3或CH 3; 其中R 9、R 10及R 11中之至少一者為(甲基)丙烯醯基,較佳地,R 9、R 10及R 11中之兩者為(甲基)丙烯醯基且另一者為氫原子或具有1至25個碳原子之直鏈烷基。
  10. 如請求項1至4中任一項之層(100),其包含另一種選自由以下組成之群之一或多個成員的材料; 不同於如請求項1之發光部分的另一發光部分、散射粒子、透明聚合物、抗氧化劑、自由基淬滅劑、光引發劑及界面活性劑。
  11. 一種製造如請求項1至10中任一項之層(100)之方法,其中該方法至少包含以下步驟; I)在基板上提供較佳來自光可固化組合物之組合物,其至少包含; i)反應性單體; ii)發光部分;及視情況選用之 iii)包含至少一個端基之化合物,該端基選自由以下組成之群之一或多個成員:膦基、氧化膦基、磷酸酯基、膦酸酯基、硫醇基、三級胺基、一級胺基、羧基、雜環基、矽烷基、磺酸基、羥基、膦酸基, II)固化該組合物。
  12. 一種層(100),其獲自或可獲自如請求項11之方法。
  13. 一種多層(300),其至少含有如請求項1至10或12中任一項之層及一個直接附接於該層上之其他層(310)。
  14. 一種色彩轉換裝置(400),其至少包含:xi)部分或全部填充有如請求項1至10及12中任一項之層(100)或如請求項13之多層(300)的像素,其他層(420)中之一或多者視情況置放於該像素中之該層(100)下方及/或上方;及 xii)包含至少一種聚合物材料之組(430)。
  15. 一種光學裝置(500),其含有至少一種經組態以調變光或經組態以發射光之功能介質(510),及如請求項14之色彩轉換裝置(400)。
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