表面改性的半导体发光纳米颗粒及其制备方法技术

本发明专利技术涉及包含纳米颗粒的组合物及其制备方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】表面改性的半导体发光纳米颗粒及其制备方法专利
本专利技术涉及包含半导体发光纳米颗粒的组合物、制备组合物的方法、组合物的用途、化合物的用途、光学介质和光学器件。
技术介绍
US9,701,896B1公开了包括量子点和TOPO、TOPO+KDP或TOPO+油酸锌的发射稳定剂的组合物。US2010/068522A1公开了一种用10-十一碳烯酸功能化的InP量子点。APLMaterials4,040702(2016)提到在组合物固化之前将三辛基氧化膦添加到丙烯酸聚合物组合物中。CN106590629A公开了通过在量子材料周围结晶羧基苯来改进钙钛矿量子点的稳定性。专利文献1.US9,701,896B12.US2010/068522A13.CN106590629A非专利文献4.APLMaterials4,040702(2016)专利技术概述然而，本专利技术人新近发现，仍存在一个或多个需要改进的显著问题，如下所列；提高纳米颗粒的量子产率，防止或减少在稀释组合物中和/或在富含自由基的环境下的量子产率下降，更高的器件效率，优化纳米颗粒壳部分的表面条件，减少纳米颗粒壳层的晶格缺陷，减少/防止壳层悬空键的形成，更好的热稳定性，改进的氧化稳定性，改进的对自由基物质的稳定性，不引起显著的QY下降的改进的长期储存稳定性，更好的化学稳定性，更加环境友好和更安全的制造工艺。本专利技术人意在解决上述问题中的一个或多个。然后发现了制备组合物的新方法，包括以下步骤、基本上由以下步骤组成、由以下步骤组成：a)将至少第一有机化合物与包含核的半导体发光纳米颗粒混合，优选与另一种材料混合，以获得第一混合物，任选地，所述纳米颗粒包含至少一个壳层，其中所述第一有机化合物由以下化学式(I)表示，A(B)nC-(I)其中A代表第一端基；B是二价键；C是第二端基；n为0或1。另一方面，本专利技术还涉及通过本专利技术的方法可获得或获得的组合物。另一方面，本专利技术进一步涉及组合物，其包含以下组分、基本上由以下组分组成、由至少以下组分组成：a)一种包含核、任选地至少一个壳层的半导体发光纳米颗粒，b)第一化合物，和c)任选地另一种化合物，其中所述第一有机化合物由以下化学式(I)表示，A(B)nC-(I)其中A代表第一端基；B是二价键；C是第二端基；n为0或1。另一方面，本专利技术还涉及由化学式I)表示的第一化合物在包含至少一种半导体发光纳米颗粒的组合物，或制备组合物的方法，或制备光学器件的方法中的用途，A(B)nC-(I)其中A代表第一端基；B是二价键；C是第二端基；n为0或1。另一方面，本专利技术还涉及本专利技术的组合物在电子器件、光学器件或生物医学器件中的用途。另一方面，本专利技术进一步涉及光学介质，其包含至少一种半导体发光纳米颗粒和由化学式I)表示的第一化合物A(B)nC-(I)其中A代表第一端基；B是二价键；C是第二端基；n为0或1。另一方面，本专利技术进一步涉及包括至少一种本专利技术的光学介质的光学器件。附图说明图1显示对比例1的QY测量结果。图2显示工作实施例1的QY测量结果。图3显示工作实施例2的QY测量结果。图4显示对比例2的7个不同样品的QY测量结果。图5显示工作实施例3的QY测量结果。图6显示工作实施例4的QY测量结果。图7显示工作实施例5的QY测量结果。专利技术详述根据本专利技术，制备组合物的方法包括以下步骤、基本上由以下步骤组成或由以下步骤组成；a)将至少第一有机化合物与包含核的半导体发光纳米颗粒混合，优选与另一种材料混合，以获得第一混合物，任选地，所述纳米颗粒包含至少一个壳层，优选地，所述第一混合物是组合物，其中所述第一有机化合物由以下化学式(I)表示，A(B)nC-(I)其中A代表第一端基；B是二价键；C是第二端基；n为0或1。-第一有机化合物如上所述，第一有机化合物由以下化学式(I)表示，A(B)nC-(I)其中A代表第一端基；B是二价键；C是第二端基；n为0或1。优选选择由上述式(I)或下述化学式(II)表示的一种或多种可公开获得的化合物，例如硫醇、羧酸、膦酸和/或巯基乙酸酯。并且也可以使用例如在公开的国际专利申请WO2012/059931A中描述的由化学式(I)或(II)表示的配体材料。在本专利技术的一个优选实施方案中，基于组合物中半导体发光纳米颗粒的无机部分的总量，所述组合物中第一有机化合物的量在0.01wt％至100wt％的范围内，优选地在10wt％至50wt％的范围内，更优选地在20wt％至30wt％的范围内。在本专利技术的一个优选实施方案中，第一有机化合物由以下化学式(II)表示；XR1R2(R3)n(II)其中X选自P、O、S或N；在X是O或S的情况下，n是0，在X是P或N的情况下，n是1；R1选自由以下组成的组中的一个或多个成员：氢原子，具有1至40个碳原子、优选1至25个碳原子、更优选1至15个碳原子的直链烷基或烷氧基，具有3至40个碳原子、优选3至25个碳原子、更优选3至15个碳原子的支链烷基或烷氧基，具有3至40个碳原子、优选3至25个碳原子、更优选3至15个碳原子的环烷基，具有2至40个碳原子、优选2至25个碳原子的烯基，具有3至40个碳原子、优选3至25个碳原子的芳基，具有3至40个碳原子、优选3至25个碳原子的杂芳基，和具有4至40个碳原子、优选4至25个碳原子的芳烷基，其在每种情况下可被一个或多个基团Ra取代，其中一个或多个不相邻的CH2基团可被RaC＝CRa、C≡C、Si(Ra)2、Ge(Ra)2、Sn(Ra)2、C＝O、C＝S、C＝NRa、SO、SO2、NRa或CONRa替代,并且其中一个或多个H原子可被D、F、Cl、Br、I、CN或NO2替代，或具有5至60个芳环原子的芳族或杂芳族环系，其可以被一个或多个基团Ra取代；Ra在每次出现时相同或不同地为H、D或具有1至20个碳原子的烷基、具有3至40个碳原子的环烷基或烷氧基、具有5至60个环碳原子的芳环系，或具有5至60个碳原子的杂芳环系，其中H原子可被D、F、Cl、Br、I替代；两个或更多个相邻的取代基Ra在此也可以彼此形成单环或多环的脂肪族、芳族或杂芳族环系；R2选自由以下组成的组中的一个或多个成员：氢原子，具有1至40个碳原子、优选1至25个碳原子、更优选1至15个碳原子的直链烷基或烷氧基，具有3至40个碳原子、优选3至25个碳原子、更优选3至15个碳原子的支链烷基或烷氧基，具有3至40个碳原子、优选3至25个碳原子、更优选3至15个碳原子的环烷基，具有2至40个碳原子、优选2至25个碳原子的烯基，具有3至40个碳原子、优选3至25个碳原子的芳基，具有3至4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.制备组合物的方法，包括以下步骤；/na)将至少第一有机化合物与包含核的半导体发光纳米颗粒混合，优选与另一种材料混合，以获得第一混合物，任选地，所述纳米颗粒包含至少一个壳层，/n其中所述第一有机化合物由以下化学式(I)表示，/nA(B)

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181220 EP 18214774.41.制备组合物的方法，包括以下步骤；
a)将至少第一有机化合物与包含核的半导体发光纳米颗粒混合，优选与另一种材料混合，以获得第一混合物，任选地，所述纳米颗粒包含至少一个壳层，
其中所述第一有机化合物由以下化学式(I)表示，
A(B)nC-(I)
其中A代表第一端基；B是二价键；C是第二端基；n为0或1。


2.权利要求1所述的方法，其中基于半导体发光纳米颗粒的无机部分的总量，所述第一有机化合物的量在0.01wt％至100wt％的范围内，优选地在10wt％至50wt％的范围内，更优选地在20wt％至30wt％的范围内。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一有机化合物由以下化学式(I)表示；
XR1R2(R3)n
其中X选自P、O、S或N；
在X是O或S的情况下，n是0，在X是P或N的情况下，n是1；
R1选自由以下组成的组中的一个或多个成员：氢原子，具有1至40个碳原子、优选1至25个碳原子、更优选1至15个碳原子的直链烷基或烷氧基，具有3至40个碳原子、优选3至25个碳原子、更优选3至15个碳原子的支链烷基或烷氧基，具有3至40个碳原子、优选3至25个碳原子、更优选3至15个碳原子的环烷基，具有2至40个碳原子、优选2至25个碳原子的烯基，具有3至40个碳原子、优选3至25个碳原子的芳基，具有3至40个碳原子、优选3至25个碳原子的杂芳基，和具有4至40个碳原子、优选4至25个碳原子的芳烷基，其在每种情况下可被一个或多个基团Ra取代，其中一个或多个不相邻的CH2基团可被RaC＝CRa、C≡C、Si(Ra)2、Ge(Ra)2、Sn(Ra)2、C＝O、C＝S、C＝NRa、SO、SO2、NRa或CONRa替代,并且其中一个或多个H原子可被D、F、Cl、Br、I、CN或NO2替代，或具有5至60个芳环原子的芳族或杂芳族环系，其可以被一个或多个基团Ra取代；
Ra在每次出现时相同或不同地为H、D或具有1至20个碳原子的烷基、具有3至40个碳原子的环烷基或烷氧基、具有5至60个环碳原子的芳环系，或具有5至60个碳原子的杂芳环系，其中H原子可被D、F、Cl、Br、I替代；两个或更多个相邻的取代基Ra在此也可以彼此形成单环或多环的脂肪族、芳族或杂芳族环系；
R2选自由以下组成的组中的一个或多个成员：氢原子，具有1至40个碳原子、优选1至25个碳原子、更优选1至15个碳原子的直链烷基或烷氧基，具有3至40个碳原子、优选3至25个碳原子、更优选3至15个碳原子的支链烷基或烷氧基，具有3至40个碳原子、优选3至25个碳原子、更优选3至15个碳原子的环烷基，具有2至40个碳原子、优选2至25个碳原子的烯基，具有3至40个碳原子、优选3至25个碳原子的芳基，具有3至40个碳原子、优选3至25个碳原子的杂芳基，和具有4至40个碳原子、优选4至25个碳原子的芳烷基，其在每种情况下可被一个或多个基团Ra取代，其中一个或多个不相邻的CH2基团可被RaC＝CRa、C≡C、Si(Ra)2、Ge(Ra)2、Sn(Ra)2、C＝O、C＝S、C＝NRa、SO、SO2、NRa或CONRa替代,并且其中一个或多个H原子可被D、F、Cl、Br、I、CN或NO2替代，或具有5至60个芳环原子的芳族或杂芳族环系，其可被一个或多个基团Ra取代；
R3选自由以下组成的组中的一个或多个成员：氢原子，具有1至40个碳原子、优选1至25个碳原子、更优选1至15个碳原子的直链烷基或烷氧基，具有3至40个碳原子、优选3至25个碳原子、更优选3至15个碳原子的支链烷基或烷氧基，具有3至40个碳原子、优选3至25个碳原子、更优选3至15个碳原子的环烷基，具有2至40个碳原子、优选2至25个碳原子的烯基，具有3至40个碳原子、优选3至25个碳原子的芳基，具有3至40个碳原子、优选3至25个碳原子的杂芳基，和具有4至40个碳原子、优选4至25个碳原子的芳烷基，其在每种情况下可被一个或多个基团Ra取代，其中一个或多个不相邻的CH2基团可被RaC＝CRa、C≡C、Si(Ra)2、Ge(Ra)2、Sn(Ra)2、C＝O、C＝S、C＝NRa、SO、SO2、NRa或CONRa替代,并且其中一个或多个H原子可被D、F、Cl、Br、I、CN或NO2替代，或具有5至60个芳环原子的芳族或杂芳族环系，其可被一个或多个基团Ra取代；
其中R1、R2、R3中的至少一个不是氢原子。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中第一有机化...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·利伯曼，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE