【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有增强的分散性和改善的性能的PEG基配体
本公开提供了纳米结构组合物和制备纳米结构组合物的方法。所述纳米结构组合物包含至少一个群体(population)的纳米结构、结合到纳米结构的表面的至少一种聚(环氧烷)配体、以及任选地至少一种有机树脂。本公开还提供了包含纳米结构层的纳米结构膜和制造纳米结构膜的方法。
技术介绍
允许在精确控制其性质的情况下制备量子点的合成方法可提供其表面包覆有高度疏水性分子配体的层的纳米晶。这些量子点因此仅(勉强地)可溶于非极性有机溶剂如甲苯、己烷或氯仿中。常通过量子点浓缩物与各种可固化树脂的制剂将量子点加工成纳米复合物，如量子点增强膜(QDEF)或其他印刷油墨应用。对于量子点颜色转换层的制造，喷墨印刷是光刻法的潜在更便宜且更有效的替代方法。对于喷墨印刷应用，必须将量子点与通常亲水性的油墨组分均质化。用于印刷或光图案化应用的光刻胶和UV可固化树脂通常含有单体或低聚丙烯酸酯或环氧化物，它们在暴露于UV辐射后即可聚合。这样的光刻胶和UV可固化制剂是相对亲水的。初合成(as-synthesized)...
【技术保护点】
1.一种纳米结构组合物，所述纳米结构组合物包含：/na.至少一个群体的纳米结构；和/nb.结合到所述纳米结构的表面的至少一种聚(环氧烷)配体，其中所述至少一种聚(环氧烷)配体包含官能团封端聚(环氧烷)，前提条件是所述官能团封端聚(环氧烷)不是硫醇封端聚(环氧乙烷)。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170816 US 62/546,342;20180706 US 62/694,6521.一种纳米结构组合物，所述纳米结构组合物包含：
a.至少一个群体的纳米结构；和
b.结合到所述纳米结构的表面的至少一种聚(环氧烷)配体，其中所述至少一种聚(环氧烷)配体包含官能团封端聚(环氧烷)，前提条件是所述官能团封端聚(环氧烷)不是硫醇封端聚(环氧乙烷)。
2.根据权利要求1所述的纳米结构组合物，其中所述聚(环氧烷)配体具有式：
其中：
x为1至100；
y为0至100；
w为0或1；
R1A和R1B独立地为H或C1-20烷基；
R2为C1-20烷基；
R3为H、C1-20烷基、C3-8环烷基或C6-14芳基；
R4为–O–、–OC(＝O)–、酰氨基或C1-20烷基；和
FG为–OH、–SH、–NH2、–C(＝O)OH、–P(＝O)(OH)2、–N3或–Si(OR1V)3；和
每一个R1V独立地为H或C1-20烷基，
前提条件是当FG为-SH时，R1A和R1B不能都为H。
3.根据权利要求1或2所述的纳米结构组合物，其中所述聚(环氧烷)配体具有式：
其中：
x为1至100；
y为0至100；
A为–O–或–N–；
R1B为H或C1-20烷基；
R2为C1-20烷基；
FG为–OH、–SH、–NH2、–C(＝O)OH、–P(＝O)(OH)2、–N3或–Si(OR1V)3；和
每一个R1V独立地为H或C1-20烷基，
前提条件是当FG为-SH时，R1B不为H。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的纳米结构组合物，所述纳米结构组合物包含一至五个群体的纳米结构。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的纳米结构组合物，所述纳米结构组合物包含两个群体的纳米结构。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的纳米结构组合物，其中所述纳米结构包含选自InP、InZnP、InGaP、CdSe、CdS、CdSSe、CdZnSe、CdZnS、ZnSe、ZnSSe、ZnTe、ZnTeSe、ZnTeSeS、InAs、InGaAs和InAsP的核。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的纳米结构组合物，其中所述纳米结构包含InP的核。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的纳米结构组合物，其中所述纳米结构包含至少一个壳。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的纳米结构组合物，其中所述纳米结构包含两个壳。
10.根据权利要求2-9中任一项所述的纳米结构组合物，其中x为10至20。
11.根据权利要求2-10中任一项所述的纳米结构组合物，其中y为1至10。
12.根据权利要求2-11中任一项所述的纳米结构组合物，其中R1B为-CH3。
13.根据权利要求2-12中任一项所述的纳米结构组合物，其中R2为-CH2CH2-。
14.根据权利要求2-13中任一项所述的纳米结构组合物，其中所述聚(环氧烷)配体具有式：
其中：
x为10至20；和
y为1至10。
15.根据权利要求14所述的纳米结构组合物，其中x为19且y为3。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的纳米结构组合物，所述纳米结构组合物还包含至少一种反应性稀释剂。
17.根据权利要求16所述的纳米结构组合物，其中所述至少一种反应性稀释剂为丙烯酸异冰片酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二氧化柠檬烯或二氧杂环丁烷基醚。
18.根据权利要求1-17中任一项所述的纳米结构组合物，所述纳米结构组合物还包含有机溶剂。
19.根据权利要求18所述的纳米结构组合物，其中所述有机溶剂为甲苯、氯仿、丙二醇甲醚乙酸酯、1,4-丁二醇二乙酸酯、乙酸己酯或其组合。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的纳米结构组合物，其中所述纳米结构为量子点。
21.一种纳米结构组合物，所述纳米结构组合物包含：
(a)至少一个群体的纳米结构，其中所述至少一个群体的纳米结构中约10％至约100％的纳米结构包含结合到所述纳米结构的官能团封端聚(环氧烷)配体，前提条件是所述官能团封端聚(环氧烷)不是硫醇封端聚(环氧乙烷)；和
(b)至少一种有机树脂。
22.根据权利要求21所述的纳米结构组合物，所述纳米结构组合物包含一至五个群体的纳米结构。
23.根据权利要求21或22所述的纳米结构组合物，所述纳米结构组合物包含一个群体的纳米结构。
24.根据权利要求21-23中任一项所述的纳米结构组合物，其中所述纳米结构包含选自InP、InZnP、InGaP、CdSe、CdS、CdSSe、CdZnSe、CdZnS、ZnSe、ZnSSe、ZnTe、ZnTeSe、ZnTeSeS、InAs、InGaAs和InAsP的核。
25.根据权利要求21-24中任一项所述的纳米结构组合物，其中所述纳米结构包含InP的核。
26.根据权利要求21-25中任一项所述的纳米结构组合物，其中所述纳米结构组合物包含约0.0001％至约5％的重量百分数的所述至少一个群体的纳米结构。
27.根据权利要求21-26中任一项所述的纳米结构组合物，其中所述聚(环氧烷)配体具有式：
其中：
x为1至100；
y为0至100；
A为–O–或–N–；
R1B为H或C1-20烷基；
R2为C1-20烷基；
FG为–OH、–SH、–NH2、–C(＝O)OH、–P(＝O)(OH)2、–N3或–Si(OR1V)3；和
每一个R1V独立地为H或C1-20烷基，
前提条件是当FG为-SH时，R1B不为H。
28.根据权利要求27所述的纳米结构组合物，其中x为10至20。
29.根据权利要求27或28所述的纳米结构组合物，其中y为1至10。
30.根据权利要求27-29中任一项所述的纳米结构组合物，其中R1B为-CH3。
31.根据权利要求27-30中任一项所述的纳米结构组合物，其中R2为-CH2CH2-。
32.根据权利要求27-31中任一项所述的纳米结构组合物，其中所述聚(环氧烷)配体具有式：
其中：
x为10至20；和
y为1至10。
33.根据权利要求32所述的纳米结构组合物，其中x为19且y为3。
34.根据权利要求21-33中任一项所述的纳米结构组合物，所述纳米结构组合物包含一至五种有机树脂。
35.根据权利要求21-34中任一项所述的纳米结构组合物，所述纳米结构组合物包含一种有机树脂。
36.根据权利要求21-35中任一项所述的纳米结构组合物，其中所述至少一种有机树脂为热固性树脂或UV可固化树脂。
37.根据权利要求21-36中任一项所述的纳米结构组合物，其中所述至少一种有机树脂为UV可固化树脂。
38.根据权利要求21-37中任一项所述的纳米结构组合物，其中所述至少一种有机树脂为巯基官能化合物。
39.根据权利要求21-38中任一项所述的纳米结构组合物，所述纳米结构组合物还包含至少一种反应性稀释剂。
40.根据权利要求39所述的纳米结构组合物，其中所述至少一种反应性稀释剂为丙烯酸异冰片酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二氧化柠檬烯或二氧杂环丁烷基醚。
41.根据权利要求21-40中任一项所述的纳米结构组合物，所述纳米结构组合物还包含有机溶剂。
42.根据权利要求41所述的纳米结构组合物，其中所述有机溶剂为甲苯、氯仿、丙二醇甲醚乙酸酯、1,4-丁二醇二乙酸酯、乙酸己酯或其组合。
43.根据权利要求21-42中任一项所述的纳米结构组合物，其中所述纳米结构组合物包含约5％至约99％的重量百分数的所述至少一种有机树脂。
44.根据权利要求21-43中任一项所述的纳米结构组合物，其中所述至少一个群体的纳米结构中约30％至约100％的纳米结构包含结合到所述纳米结构的聚(环氧烷)配体。
45.根据权利要求21-44中任一项所述的纳米结构组合物，其中所述至少一个群体的纳米结构中约40％至约100％的纳米结构包含结合到所述纳米结构的聚(环氧烷)配体。
46.根据权利要求21-45中任一项所述的纳米结构组合物，其中所述纳米结构组合物包含含有InP核的纳米结构群体和/或含有CdSe核的纳米结构群体。
47.根据权利要求21-46中任一项所述的纳米结构组合物，其中所述纳米结构包含至少一个壳。
48.根据权利要求21-47中任一项所述的纳米结构组合物，其中所述纳米结构包含两个壳。
49.根据权利要求21-48中任一项所述的纳米结构组合物，其中所述纳米结构为量子点。
50.根据权利要求1-49中任一项所述的纳米结构组合物，其中当在约10℃至约90℃的温度下贮存时，所述纳米结构组合物将稳定达约1天至约3年。
51.一种模制品，所述模制品包含根据权利要求21-50中任一项所述的纳米结构组合物。
52.根据权利要求51所述的模制品，其中所述模制品为膜、显示器的基板或发光二极管。
53.根据权利要求51或52所述的模制品，其中所述模制品为膜。
54.一种用第二配体替换纳米结构上的第一配体的方法，所述方法包括使包含具有非共价结合到所述纳米结构的所述第一配体的纳米结构群体与作为所述第二配体的聚(环氧烷)配体的反应混合物混合，使得所述第二配体取代所述第一配体并且非共价结合到所述纳米结构，其中所述聚(环氧烷)配体具有式：
其中：
x为1至100；
y为0至100；
w为0或1；
R1A和R1B独立地为H或C1-20烷基；
R2为C1-20烷基；
R3为H、C1-20烷基、C3-8环烷基或C6-14芳基；
R4为–O–、–OC(＝O)–、酰氨基或C1-20烷基；和
FG为–OH、–SH、–NH2、–C(＝O)OH、–P(＝O)(OH)2、–N3或–Si(OR1V)3；和
每一个R1V独立地为H或C1-20烷基，
前提条件是当FG为-SH时，R1A和R1B不能都为H。
55.根据权利要求54所述的方法，其中所述聚(环氧烷)配体具有式：
其中：
x为1至100；
y为1至100；
A为–O–或–N–；
R1B为H或C1-20烷基；
R2为C1-20烷基；
FG为–OH、–SH、–NH2、–C(＝O)OH、–P(＝O)(OH)2、–N3或–Si(OR1V)3；和
每一个R1V独立地为H或C1-20烷基，
前提条件是当FG为-SH时，R1B不为H。
56.根据权利要求54或55所述的方法，其中所述纳米结构包含选自InP、InZnP、InGaP、CdSe、CdS、CdSSe、CdZnSe、CdZnS、ZnSe、ZnSSe、ZnTe、ZnTeSe、ZnTeSeS、InAs、InGaAs和InAsP的核。
57.根据权利要求54-56中任一项所述的方法，其中所述纳米结构包含InP的核。
58.根据权利要求54-57中任一项所述的方法，其中所述纳米结构包含至少一个壳。
59.根据权利要求54-58中任一项所述的方法，其中所述纳米结构包含两个壳。
60.根据权利要求54-59中任一项所述的方法，其中x为10至20。
61.根据权利要求54-60中任一项所述的方法，其中y为1至10。
62.根据权利要求54-61中任一项所述的方法，其中R1B为-CH3。
63.根据权利要求54-62中任一项所述的方法，其中R2为-CH2CH2-。
64.根据权利要求54-63中任一项所述的方法，其中所述聚(环氧烷)配体具有式：
其中：
x为10至20；和
y为1至10。
65.根据权利要求64所述的方法，其中x为19且y为3。
66.根据权利要求54-65中任一项所述的方法，其中所述第二配体取代所述纳米结构上约30％至约100％的所述第一配体。
67.根据权利要求54-66中任一项所述的方法，其中所述第二配体取代所述纳米结构上约40％至约100％的所述第一配体。
68.根据权利要求54-67中任一项所述的方法，其中所述混合在100rpm至10,000rpm的搅动速率下进行。
69.根据权利要求54-68中任一项所述的方法，其中所述混合进行1分钟至24小时的时间。
70.根据权利要求54-69中任一项所述的方法，其中所述混合在约20℃至约100℃的温度下进行。
71.一种制备纳米结构组合物的方法，所述方法包括：
(a)提供一种组合物，所述组合物包含至少一个群体的纳米结构，其中所述至少一个群体的纳米结构中约10％至约100％的纳米结构包含结合到所述纳米结构的官能团封端聚(环氧烷)配体，前提条件是所述官能团封端聚(环氧烷)不是硫醇封端聚(环氧乙烷)；和
(b)使至少一种有机树脂与(a)的组合物混合。
72.根据权利要求71所述的方法，所述方法包括一至五个群体的纳米结构。
73.根据权利要求71或72所述的方法，所述方法包括一个群体的纳米结构。
74.根据权利要求71-73中任一项所述的方法，其中所述至少一个群体的纳米结构含有选自InP、InZnP、In...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·唐吉拉拉，阚世海，J·亚马纳加，C·霍茨，D·策恩德，
申请(专利权)人：纳米系统公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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