发光粒子、含有发光粒子的组合物、光学膜、滤色器、层叠结构体、发光器件和显示器件制造技术

本发明专利技术所要解决的课题在于提供一种发光粒子和含有发光粒子的组合物，该发光粒子具备对水分、光和热的优异的稳定性，且可实现光学特性和分散性的长期保存稳定性优异的组合物。进而，提供以上述含有发光粒子的组合物为形成材料的光学膜和滤色器、包含该光学膜的层叠体结构、以及具备该光学膜或该层叠体结构的发光器件。本发明专利技术提供一种发光粒子，其具备：包含半导体纳米粒子的核，将氨基配位于上述核的配体层，以及隔着硅氧烷键而结合于上述配体层的与上述核相反的一侧的有机层。上述核相反的一侧的有机层。上述核相反的一侧的有机层。

【技术实现步骤摘要】
发光粒子、含有发光粒子的组合物、光学膜、滤色器、层叠结构体、发光器件和显示器件


[0001]本专利技术涉及发光粒子、含有该发光粒子的组合物、光学膜、滤色器、层叠结构体、发光器件和显示器件。

技术介绍

[0002]近年来，发现了作为由金属卤化物构成的半导体纳米粒子的一种的、具有钙钛矿结构的量子点。钙钛矿量子点例如由CsPbX3(X＝Cl、Br、I)这样的化学式表示，能够通过粒径和卤化物离子的组成来调整发光波长。钙钛矿量子点的光致发光量子产率(PLQY)高，发光波长宽度(FWHM)窄，因此研究了作为代替CdSe系材料的量子点，在液晶显示器的背光用波长转换膜、滤色器等中的利用。
[0003]钙钛矿量子点具有优异的光学特性，但要求提高对水分、光、热的稳定性。迄今为止，报道了在钙钛矿量子点粒子的外侧使用3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷形成配体层和二氧化硅层，提高稳定性的研究。(参照专利文献1、2以及非专利文献1。)。另外，报道了使用四烷氧基硅烷形成追加的二氧化硅层，进一步提高稳定性的方法(参照非专利文献2)。此外，报道了将3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷和3
‑
(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷混合使用的方法(参照专利文献3)
[0004]然而，在将钙钛矿量子点与有机溶剂、固化性树脂混合而制备组合物的情况下，需要提高光学特性以及分散性的长期保存稳定性。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2020/>‑
122901号公报
[0008]专利文献2：日本特开2019
‑
176055号公报
[0009]专利文献3：TW202100718A号公报
[0010]非专利文献
[0011]非专利文献1：先进材料(ADVANCED MATERIALS)杂志，2016年，28卷，10088
‑
10094页
[0012]非专利文献2：朗缪尔(LANGMUIR)杂志，2020年，36卷，6017
‑
6024页

技术实现思路

[0013]专利技术所要解决的课题
[0014]本专利技术所要解决的课题在于提供一种发光粒子和含有发光粒子的组合物，该发光粒子具备对水分、光以及热的优异的稳定性，且能够实现光学特性和分散性的长期保存稳定性优异的组合物。进而，提供以上述含有发光粒子的组合物为形成材料的光学膜和滤色器、包含该光学膜的层叠体结构、以及具备该光学膜或该层叠体结构的发光器件。
[0015]用于解决课题的方法
[0016]本专利技术人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果完成了具有特定结构的发光粒子的开发。
[0017]即，本专利技术提供一种发光粒子，其具备：包含半导体纳米粒子的核，将氨基配位于上述核的配体层，以及隔着硅氧烷键而结合于上述配体层的与上述核相反的一侧的有机层。
[0018]本专利技术提供含有上述发光粒子的含有发光粒子的组合物。
[0019]本专利技术提供以上述含有发光粒子的组合物为形成材料的光学膜。
[0020]本专利技术提供具备上述光学膜的层叠结构体。
[0021]本专利技术提供具备上述层叠结构体的发光器件。
[0022]本专利技术提供具备上述层叠结构体的显示器件。
[0023]本专利技术提供以上述含有发光粒子的组合物为形成材料的滤色器。
[0024]本专利技术提供具备上述滤色器的显示器件。
[0025]专利技术效果
[0026]本申请专利技术的发光粒子不仅具备对水分、光、热的优异的稳定性，而且能够实现光学特性和分散性的长期保存稳定性优异的组合物。
附图说明
[0027][图1]图1示出了本专利技术的发光粒子的一实施方式。
[0028][图2]图2示出了本专利技术的发光粒子表面的结构示意图。
[0029][图3]图3示出了本专利技术的发光粒子表面的结构示意图。
[0030][图4]图4示出了本专利技术的层叠结构体的一实施方式。
[0031][图5]图5示出了本专利技术的显示器件的一实施方式。
[0032][符号说明][0033]10发光粒子；11核；12配体层；13二氧化硅层；14有机层；15第一二氧化硅结构；16第二二氧化硅结构；40叠层结构体；41第一基板；42第二基板；43密封层；44光学膜；441光散射粒子；442发光粒子；50发光器件；5200EL光源部；51下基板；52阳极；53空穴注入层；54空穴传输层；55发光层；56电子传输层；57电子注入层；58阴极；59密封层；510填充层；511保护层；512光转换层；513上基板；514EL层；520像素部；520a第一像素部；520b第二像素部；520c第三像素部；521a第一光散射粒子；521b第二光散射粒子；521c第三光散射粒子；522a第一固化成分；522b第二固化成分；522c第三固化成分；590a第一发光粒子；590b第二发光粒子；530遮光部。
具体实施方式
[0034]如图1所示，本专利技术的实施方式的发光粒子10具备：包含半导体纳米粒子的核11、隔着氨基而配位于核11的配体层12、以及隔着硅氧烷键而结合于配体层12的有机层14。由硅氧烷键构成的部位13与上述配体层12邻接，在与上述核11相反的一侧形成层。在本说明书中，有时将由该硅氧烷键构成的层记载为“二氧化硅层13”。
[0035]在上述发光粒子中，从光学特性的调整的容易性的观点出发，半导体纳米粒子优选为化合物半导体，半导体纳米粒子更优选为选自由第III
‑
V族化合物半导体、第II
‑
VI族
化合物半导体以及金属卤化物半导体所组成的组中的化合物半导体，半导体纳米粒子特别优选为包含A、B和X(式中，A表示1价的阳离子，B表示金属离子，X表示卤化物离子)的化合物半导体。图2和图3示出了发光粒子表面的结构示意图。图2和图3中的向右下倾斜的阴影圆圈标记表示1价阳离子A，向左下倾斜的阴影圆圈标记表示金属离子B，黑圆圈标记表示卤化物离子X。从合成的容易性、发光波长、量子产率和晶体结构的坚固性的观点出发，A优选为选自由Cs、Rb、甲基铵、甲脒铵、2
‑
苯基乙基铵、吡咯烷哌啶1
‑
丁基
‑1‑
甲基哌啶四甲基铵、四乙基铵、苄基三甲基铵和苄基三乙基铵所组成的组中的阳离子，A更优选为选自Cs、Rb、甲基铵和甲脒中的阳离子，A进一步优选为选自Cs、甲基铵和甲脒中的阳离子，A特别优选为选自Cs和甲脒中的阳离子。从合成的容易性、发光波长、量子产率和晶体结构的坚固性的观点出发，B优选表示选自由Pb、Sn、Ge、Bi、Sb、Ag、In、Cu、Yb、Ti、Pd、Mn、Eu、Zr和Tb所组成的组中的金属离子，B更优选表示选自由Pb、Sn、Bi、Sb、Ag、In、Cu、Mn和Zr所组成的组中的金属离子，B进一步优选表示选自由Pb、Sn本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光粒子，具备：包含半导体纳米粒子的核，将氨基配位于所述核的配体层，以及隔着硅氧烷键而结合于所述配体层的与所述核相反的一侧的有机层。2.根据权利要求1所述的发光粒子，其中，所述配体层包含由下述通式(L1)所表示的化合物形成的结构，[化1]式中，R1、R2和R3各自独立地表示选自由氢原子、卤素原子、羟基、碳原子数1～10的直链状或支链状烷基和碳原子数1～10的直链状或支链状烷氧基所组成的组中的基团，其中，R1、R2和R3中的至少1个表示选自由卤素原子、羟基和烷氧基所组成的组中的基团，R4和R5各自独立地表示选自由氢原子和碳原子数1～20的直链状或支链状烷基、碳原子数3～20的非芳香族烃环基和碳原子数6～20的芳香族烃环基所组成的组中的基团，该烷基和烃环基中的任意氢原子可以被卤素原子、非芳香族烃环基或芳香族烃环基取代，该烷基中的1个或2个以上的
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CH2‑
各自独立地可以被
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O
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、
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S
‑
、
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CO
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、
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COO
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、
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OCO
‑
、
‑
CO
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S
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、
‑
S
‑
CO
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、
‑
O
‑
CO
‑
O
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、
‑
CO
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NH
‑
、
‑
NH
‑
CO
‑
、
‑
CH＝CH
‑
、
‑
CF＝CF
‑
或
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C≡C
‑
取代，R4和R5可以直接或隔着结合基团结合而形成环，Sp1各自独立地表示选自由碳原子数1～20的直链状或支链状亚烷基、碳原子数3～20的非芳香族烃环基和碳原子数6～20的芳香族烃环基所组成的组中的基团，该亚烷基中的任意的氢原子可以被卤素原子取代，该亚烷基中的1个或2个以上的
‑
CH2‑
可以各自独立地被
‑
CH＝CH
‑
或
‑
C≡C
‑
取代，存在多个Sp1时，它们可以相同也可以不同，Z1各自独立地表示
‑
O
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、
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S
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、
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NH
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、
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CO
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、
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COO
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、
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OCO
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、
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CO
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S
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、
‑
S
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CO
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、
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O
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CO
‑
O
‑
、
‑
CO
‑
NH
‑
、
‑
NH
‑
CO
‑
、
‑
CH(CH2CH2NH2)
‑
、
‑
N(CH2CH2NH2)
‑
、
‑
NHC(＝NH)
‑
或单键，存在多个Z1时，它们可以相同也可以不同，m1表示1～20的整数。3.根据权利要求1或2所述的发光粒子，其中，所述有机层包含由下述通式(L2)所表示的化合物形成的结构，[化2]式中，R6、R7和R8各自独立地表示选自由氢原子、卤素原子、羟基、碳原子数1～10的直链状或支链状烷基和碳原子数1～10的直链状或支链状烷氧基所组成的组中的基团，其中，R6、R7和R8中的至少1个表示选自由卤素原子、羟基和烷氧基所组成的组中的基团，
R9表示选自由碳原子数1～20的直链状或支链状烷基、碳原子数3～20的非芳香族烃环基和碳原子数6～20的芳香族烃环基所组成的组中的基团，该烷基和烃环基中的任意氢原子可以被卤素原子、非芳香族烃环基或芳香族烃环基取代，该烷基中的1个或2个以上的
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CH2‑
各自独立地可以被
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O
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、
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S
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、
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀口雅弘，青木良夫，野中祐贵，
申请(专利权)人：DIC株式会社，
类型：发明
国别省市：