量子点及包含量子点的油墨组合物、光学构件和电子器件制造技术

本发明专利技术提供了一种量子点以及包含该量子点的油墨组合物、电子器件和光学构件，该量子点包括：核，其包含第一半导体的晶体；壳，其位于核上并且包含至少一种第二半导体的晶体；第一区域，其位于壳上并且包含第一配体；和外层，其位于第一区域上并且包含含有金属和极性有机基团的低聚物或聚合物。机基团的低聚物或聚合物。机基团的低聚物或聚合物。

Quantum dots and ink compositions, optical components and electronic devices containing quantum dots

【技术实现步骤摘要】
量子点及包含量子点的油墨组合物、光学构件和电子器件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于并要求向韩国知识产权局于2021年1月20日提交的第10
‑
2021
‑
0008260号的韩国专利申请和于2021年8月13日提交的第10
‑
2021
‑
0107537号的韩国专利申请的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。
[0003]背景
1、

[0004]一个或多个实施方案涉及量子点以及包含该量子点的油墨组合物、光学构件和电子器件。
[0005]2、相关技术的描述
[0006]作为半导体材料的纳米晶体的量子点是显示量子限制效应的材料。当量子点在接收到来自激发源的光达到能量激发态时，它们发射对应于它们自身带隙的能量。在这种情况下，因为相同材料的波长可以根据粒子尺寸而变化，所以可以通过调节量子点的尺寸来获得具有期望波长的光，并且由于例如优异的色纯度和高发光效率的特性，因此量子点可以应用于各种器件。
[0007]此外，在光学构件中，量子点可以用作执行各种光学功能(例如，光转换功能)的材料。量子点是尺寸为几纳米的半导体纳米晶体，通过调节纳米晶体的尺寸和组成，可以具有不同的能量带隙，从而发射各种波长的光。
[0008]包含这种量子点的光学构件可以具有薄膜形状，例如为每个子像素图案化的薄膜形状。这种光学构件可以用作包括各种光源的器件的颜色转换构件。

技术实现思路

[0009]一个或多个实施方案包括量子点和包含该量子点的油墨组合物、光学构件和电子器件，该量子点在极性溶剂中具有优异的分散性并且具有提高的效率，而非极性配体不会从与非极性配体表面配位的量子点上脱落。
[0010]其它方面将在下面的描述中部分阐述，并且其它方面遵循描述,以及部分地将从描述中显而易见，或者可以通过实施本专利技术中所提出的实施方案来了解。
[0011]根据一个或多个实施方案，量子点包括：核，其包含第一半导体的晶体；壳，其位于核上并且包含至少一种第二半导体的晶体；第一区域，其位于壳上并且包含第一配体；和外层，其位于第一区域上并且包含含有金属和极性有机基团的低聚物或聚合物。
[0012]根据一个或多个实施方案，油墨组合物包含量子点。
[0013]根据一个或多个实施方案，光学构件包含量子点。
[0014]根据一个或多个实施方案，电子器件包括第一电极、面对第一电极的第二电极、被插入在第一电极和第二电极之间的中间层以及被设置为面对中间层的第一电极和第二电极中的一个或多个的外部的颜色转换构件，其中颜色转换构件包含量子点。
附图说明
[0015]从以下结合附图的描述中，本专利技术的某些实施方案的上述和其他方面、特征和优点将变得更加明显，其中
[0016]图1是根据本专利技术的实施方案的量子点的示意图；
[0017]图2为示出根据本专利技术的实施方案的发光器件的结构的示意图；
[0018]图3为示出根据本专利技术的实施方案的发光器件的结构的示意图；图4为显示使用QE
‑
2100装置测量的对照1和对照2的光致发光量子效率的图；以及图5为显示在24小时后对照1和对照2的分散性的图像。
具体实施方式
[0019]现在将详细参考实施方案，其实例在附图中示出，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。在这点上，本专利技术的实施方案可以具有不同的形式，并且不应被解释为限于本文阐述的描述。因此，下面仅通过参考附图来描述实施方案，以解释本描述的各个方面。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个以上的相关列出项目的任何和所有组合。贯穿公开内容，表述“a、b和c中的至少一个”表示仅a，仅b，仅c，a和b二者，a和c二者，b和c二者，a、b和c全部，或其变体。
[0020]由于本专利技术在下文中允许各种变化和许多实施方案，所以特定的实施方案将在附图中示出并在书面描述中详细描述。通过参考下面结合附图描述的实施方案，本专利技术的效果和特征以及实现这些效果和特征的方法将变得显而易见。然而，本专利技术不受这些实施方案的限制，而是可以以许多不同的形式实现。
[0021]在下文中，将参照附图详细描述根据本专利技术的实施方案。在附图中，相同的附图标记表示具有基本相同功能的相同元件或组件，并且将省略重复的描述。
[0022]在以下实施方案中，术语“第一”、“第二”等被用于区分一个组件和其它组件，因此，组件不受该术语的限制。
[0023]单数形式的表达涵盖复数形式的表达，除非其在上下文中具有明显不同的含义。
[0024]在以下实施方案中，应当理解，术语“包括”或“具有”旨在表明说明书中公开的元件的存在，并且不旨在排除一个或多个其它元件可能存在或可能被添加的可能性。
[0025]在以下实施方案中，应当理解，当一个元件(例如层、膜、区域或板)被称作位于另一元件“上面”时，它可以直接位于其它元件的上面，或者在两者间也可以存在中间元件。此外，为了便于解释，附图中元件的尺寸可能被放大或缩小。例如，由于为了便于解释，附图中组件的尺寸和厚度被任意示出，因此以下实施方案不限于此。
[0026]【量子点】
[0027]图1是示出根据本专利技术的实施方案的量子点的结构的示意图。
[0028]参考图1，量子点1包括：核11，其包含第一半导体的晶体；壳12，其位于核上并且包含至少一种第二半导体的晶体；第一区域13，其位于壳上并且包含第一配体；和外层14，其位于第一区域13上并且包含含有金属和极性有机基团的聚合物或低聚物。
[0029]因为量子点具有包含半导体晶体的核/壳结构，所以包含非极性配体的第一区域位于壳的表面上，并且外层位于第一区域上以包围第一区域并且外层包含由下式1表示的单体的聚合物，可以防止半导体金属的损失和第一配体的脱落，从而抑制量子点的劣化。
[0030]此外，因为量子点包括外层，该外层包含含有金属和极性有机基团的聚合物，所以从壳表面损失的金属被部分补偿以提高量子效率，并且量子点在极性溶剂中的分散性和相容性也通过含有极性有机基团的聚合物得到改善以提高可加工性。
[0031]根据实施方案，金属可以包括Cd、Zn、Hg、Mg、Ga、Al、In、Sn、Pb、Si、Ge、Ag、Cu或其任意组合，但不限于此。
[0032]例如，金属可以是Zn、In、Cd或Ga。
[0033]根据实施方案，金属可以包含与第二半导体的晶体中包含的金属相同的金属。
[0034]例如，在第二半导体的晶体包含两种或更多种金属的组合的情况下，低聚物或聚合物可以包含该两种或更多种金属中的至少一种。
[0035]根据实施方案，极性有机基团可以包括羟基、羰基、丙烯酰基、酯基、醚基、羧基、环氧基、卤素基团或其任意组合，但不限于此，也可以使用能够为分子提供极性的任何官能团。
[0036]例如，极性有机基团可以是丙烯酰基、环氧基、醚基或羧基。
[0037]根据实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子点，其包含：核，其包含第一半导体的晶体；壳，其位于所述核上并且包含至少一种第二半导体的晶体；第一区域，其位于所述壳上并且包含第一配体；和外层，其位于所述第一区域上和包含含有金属和极性有机基团的低聚物或聚合物。2.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述金属包括Cd、Zn、Hg、Mg、Ga、Al、In、Sn、Pb、Si、Ge、Ag、Cu或其组合。3.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述金属包括与所述第二半导体的晶体中包含的金属相同的金属。4.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述极性有机基团包括羟基、羰基、丙烯酰基、酯基、醚基、羧基、环氧基、卤素基团或其组合。5.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述低聚物或所述聚合物包含由下式1表示的单体的聚合产物：<式1>其中，在式1中，M包括Cd、Zn、Hg、Mg、Ga、Al、In、Sn、Pb、Si、Ge、Ag、Cu或其组合，Y是离子基团，A1和A2各自独立地选自未取代或被至少一个R
10a
取代的C1‑
C
20
亚烷基和未取代或被至少一个R
10a
取代的C2‑
C
20
亚链烯基，a1和a2各自独立地为选自0至10的整数，当a1是2或更大的整数时，2个或更多个A1相同或不同，以及当a2是2或更大的整数时，2个或更多个A2相同或不同，P1和P2各自独立地选自*
‑
O
‑
*'、*
‑
S
‑
*'、*
‑
C(＝O)
‑
*'、*
‑
S(＝O)2‑
*'、*
‑
C(＝O)(O)
‑
*'、*
‑
C(R1)＝C(R2)
‑
C(＝O)OR3‑
*'、*
‑
O
‑
C(＝O)
‑
C(R1)＝C(R2)
‑
*'和*
‑
C(R1)(R2)
‑
*'，b1和b2各自独立地为选自1至10的整数，当b1是2或更大的整数时，2个或更多个P1相同或不同，以及当b2是2或更大的整数时，2个或更多个P2相同或不同，c1和c2为选自0至10的整数，当c1是2或更大的整数时，2个或更多个*
–
(A1)
a1
‑
(P1)
b1
–
*'相同或不同，以及当c2是2或更大的整数时，2个或更多个*
–
(A2)
a2
‑
(P2)
b2
–
*'相同或不同，R1至R3各自独立地选自氢、羟基、烷氧基、环氧基和卤素基团，R
10a
选自氢、C1‑
C
20
烷基和C2‑
C
20
链烯基，n为选自1至5的整数，当n是2或更大的整数时，2个或更多个
相同或不同，以及Z是可交联基团，其包含烯键式不饱和基团、环氧基、烷氧基和异氰酸酯基中的至少一种。6.根据权利要求5所述的量子点，其中，所述离子基团是巯基、羧基、胺基、磷酸根基团、硫酸根基团或硝酸根基团。7.根据权利要求5所述的量子点，其中，所述聚合物包含通过光、热或交联基团来交联所述可交联基团而制备的交联的聚合物。8.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述第一配体包含C1‑
C
20
烃基。9.根据权利要求8所述的量子点，其中，所述第一配体进一步包含离子基团。10.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述第一配体经由配位共价键结合到所述壳上。11.根据权利要求1所述的量子点，其中，所述第一半导体和所述第二半导体各自独立地包含：II
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VI族半导体化合物；III
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V族半导体化合物；III
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VI族半导体化合物；I
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III
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VI族半导...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘相喜，朴家原，张胜熙，李庆植，李宅焌，
申请(专利权)人：三星显示有限公司，
类型：发明
国别省市：