【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无溶剂量子点组合物、其制备方法及包含其的固化膜、滤色器和显示装置。具体地，本专利技术的无溶剂量子点组合物包括使用两种或更多种配体进行了表面改性的量子点，具有低粘度和良好的光学特性，可以在制备量子点(qd)后通过直接在相应溶液中进行配体取代来制备，由此简化了制备方法。
技术介绍
1、一般而言，量子点(qd)(也称为半导体纳米晶体)作为下一代发光元件备受关注，因为量子点可以通过根据粒径产生不同波长的光来发出各种颜色，而无需改变物质的种类，并且比常规发光材料具有更好的颜色纯度和光稳定性。
2、特别地，作为显示器领域的新趋势，量子点可以应用于除电视和led以外的各种显示器、电子设备等。以cdse、inp等为代表的量子点在发光效率(量子产率)方面取得了快速的提高，本领域提出了各种发光效率接近100％的量子点合成方法。因此，具有量子点片材的电视在本领域被商业化。下一步，正在开发自发光的量子点电视，其不同于其中通过引入量子点的滤色器层(不包括颜料和染料)过滤光的量子点led电视。在这种量子点电视的开发中，一个主要问题是量子点在构成像素的过程和制造过程中能够多长时间保持光学效率。
3、另一方面，用于滤色器的材料要求高的灵敏度、基材附着力、耐化学性、耐热性等。应用于常规显示器的滤色器通常通过图案化方法生产，其中通过以下方式形成所需的图案：通过由光致抗蚀剂组合物形成的光掩模进行曝光，然后显影以溶解和去除光掩模的未曝光部分。
4、最近，为了应对像素所用材料的发展以及解决由此造成的制造成本增加，人们对尽
5、然而，由于用于喷墨法的量子点组合物需要具有100cp或更低，优选50cp或更低的粘度，因此该组合物含有实现低粘度的溶剂。量子点组合物中溶剂的存在会导致固化后厚度的严重偏差，限制了膜厚度的增加，并担忧由于有机溶剂的使用而产生的环境污染。
6、因此，本专利技术的申请人──韩松化学株式会社──申请了一种无溶剂量子点组合物、其制备方法及包含其的固化膜、滤色器和显示装置(第10-2021-0011711号)。本申请涉及一种不含溶剂同时表现出低粘度和良好光学性能的量子点组合物及其制备方法。
技术实现思路
1、技术问题
2、与现有技术一样，现有专利技术需要在量子点制备过程中使用经分离和纯化的量子点粉末在以量子点表面进行配体取代。然而，已证实至少需要两次离心过程来分离和纯化所制备的量子点，从而使过程复杂，同时增加了制备成本。
3、本专利技术的一方面提供了无溶剂量子点组合物及其制备方法，其中将包含在其中合成的量子点的溶液用于配体取代而不进行分离/纯化过程，例如离心，由此简化了制备方法并降低了成本，同时确保了良好的光学效率和较低的粘度。
4、本专利技术的另一方面提供了包含无溶剂量子点组合物的固化膜、滤色器和显示装置。
5、技术方案
6、根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于制备无溶剂量子点组合物的方法，其包括：
7、(a)合成量子点；
8、(b)使用包含乙二醇结构的一级配体将量子点进行一级表面改性，而不将量子点从溶液中分离出来，所述溶液包含在其中合成的量子点；
9、(c)使用由式1表示的二级配体对经一级表面改性的量子点进行二级表面改性：
10、[式1]
11、
12、(在式1中，
13、m为二价至四价金属，
14、r1至r3独立地为氢或c3至c70有机基团，并且
15、n为2至4的整数。)
16、(d)由步骤(c)的产物获得经表面改性的量子点；和
17、(e)将获得的经表面改性的量子点分散于可光聚合单体中。
18、优选地，所述方法还包括：在步骤(c)后，
19、(f)通过将包含羧基的c3至c40三级配体加入溶液中而将经表面改性的量子点进行三级表面改性。
20、优选地，一级配体的分子量为100g/mol至500g/mol且包括1至5个乙二醇结构重复单元。
21、优选地，式1中，r1至r3中的至少一个包括乙二醇结构重复单元，
22、r1至r3中所包含的乙二醇结构重复单元的总数为2至15，并且
23、c1至c15有机基团与乙二醇结构的末端键合。
24、优选地，三级配体由式2表示。
25、[式2]
26、
27、(在式2中，
28、l为单键或选自取代或未取代的c1至c20亚烷基和取代或未取代的c1至c20亚烯基，
29、a为单键或包含至少一个官能团的c1至c20亚烷基或亚烯基，所述官能团选自：酯(-c(＝o)o-)、醚(-o-)、羰基(-c(＝o)-)、磺酰基(-so2-)、硫醚(-s-)和亚砜(-so-)基，并且
30、r为氢或选自取代或未取代的c1至c20烷基和取代或未取代的c1至c20烯基)。
31、优选地，量子点和全部配体以1:1至1:20的重量比进行混合。
32、优选地，加入溶液的一级配体和二级配体以1:1至1:20的摩尔比存在。
33、优选地，加入溶液的一级配体、二级配体和三级配体以1:1-20:1-30的摩尔比存在。
34、优选地，所述一级配体为选自以下的至少一种：甲氧基三乙二醇巯基乙酸酯和2-(2-甲氧基乙氧基)乙酸。
35、优选地，所述二级配体为选自以下的至少一种：zn-(3-巯基丙酸3-甲氧基丁酯)2、zn-(巯基乙酸3-甲氧基丁酯)2、zn-(巯基乙酸2-乙基己酯)2、zn-(巯基丙酸丁酯)2、zn-(巯基丙酸异丙酯)2、zn-(双-(丁氧基三乙二醇)巯基丁二酸酯)2和zn-(聚(乙二醇)甲基醚-巯基乙酸酯)2。
36、优选地，所述三级配体为选自以下的至少一种：丙烯酸2-羧基乙酯、丁二酸单-2-(丙烯酰氧基)乙酯、丁二酸单-2-(甲基丙烯酰氧基)乙酯、马来酸单-2-(甲基丙烯酰氧基)乙酯、马来酸单-2-(甲基丙烯酰氧基)乙酯、2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙酸、2-(2-甲氧基乙氧基)乙酸和2-(2-甲氧基乙氧基)乙酸。
37、优选地，溶液包括选自以下的至少一种：脂肪酸、脂肪酸衍生物、量子点合成反应的副产物、二辛基十八烯酸酰胺、三辛基膦及其氧化物、正十八烯、三辛胺、金属乙酸盐、金属油酸盐、三(三甲基甲硅烷基)膦、硒(se)、硫(s)、硒-三辛基膦、硫-三辛基膦、氯化物盐和金属氯化物。
38、优选地，所述可光聚合单体为1,6-己二醇二丙烯酸酯。
39、根据本专利技术的另一方面，提供一种无溶剂量子点组合物，其包含：
40、量子点和可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制备无溶剂量子点组合物的方法，其包含：
2.根据权利要求1所述的制备无溶剂量子点组合物的方法，其还包含：在步骤(c)后，
3.根据权利要求1所述的制备无溶剂量子点组合物的方法，其中所述一级配体的分子量为100g/mol至500g/mol且包含1至5个乙二醇结构重复单元。
4.根据权利要求1所述的制备无溶剂量子点组合物的方法，其中式1中R1至R3中的至少一个包含乙二醇结构重复单元，
5.根据权利要求2所述的制备无溶剂量子点组合物的方法，其中所述三级配体由式2表示，
6.根据权利要求1或2所述的制备无溶剂量子点组合物的方法，其中量子点和全部配体以1:1至1:20的重量比进行混合。
7.根据权利要求1所述的制备无溶剂量子点组合物的方法，其中加入到溶液中的一级配体和二级配体以1:1至1:20的摩尔比存在。
8.根据权利要求2所述的制备无溶剂量子点组合物的方法，其中加入到溶液中的一级配体、二级配体和三级配体以1:1-20:1-30的摩尔比存在。
9.根据权利要求1所述的制备无溶剂量子点组
10.根据权利要求1所述的制备无溶剂量子点组合物的方法，其中所述二级配体为选自以下的至少一种：Zn-(3-巯基丙酸3-甲氧基丁酯)2、Zn-(巯基乙酸3-甲氧基丁酯)2、Zn-(巯基乙酸2-乙基己酯)2、Zn-(巯基丙酸丁酯)2、Zn-(巯基丙酸异丙酯)2、Zn-(双-(丁氧基三乙二醇)巯基丁二酸酯)2和Zn-(聚(乙二醇)甲基醚-巯基乙酸酯)2。
11.根据权利要求2所述的制备无溶剂量子点组合物的方法，其中所述三级配体为选自以下的至少一种：丙烯酸2-羧基乙酯、丁二酸单-2-(丙烯酰氧基)乙酯、丁二酸单-2-(甲基丙烯酰氧基)乙酯、马来酸单-2-(甲基丙烯酰氧基)乙酯、马来酸单-2-(甲基丙烯酰氧基)乙酯、2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙酸、2-(2-甲氧基乙氧基)乙酸和2-(2-甲氧基乙氧基)乙酸。
12.根据权利要求1所述的制备无溶剂量子点组合物的方法，其中所述溶液包含选自以下的至少一种：脂肪酸、脂肪酸衍生物、量子点合成反应的副产物、二辛基十八烯酸酰胺、三辛基膦及其氧化物、正十八烯、三辛胺、金属乙酸盐、金属油酸盐、三(三甲基甲硅烷基)膦、硒(Se)、硫(S)、硒-三辛基膦、硫-三辛基膦、氯化物盐和金属氯化物。
13.根据权利要求1所述的制备无溶剂量子点组合物的方法，其中所述可光聚合单体为1,6-己二醇二丙烯酸酯。
14.无溶剂量子点组合物，其包含：
15.根据权利要求14所述的无溶剂量子点组合物，其中使用含羧基的C3至C40三级配体对经表面改性的量子点进行表面改性。
16.根据权利要求14或15所述的无溶剂量子点组合物，其中量子点的表面改性在溶液中进行，所述溶液包含在其中合成的量子点。
17.根据权利要求14所述的无溶剂量子点组合物，其中所述一级配体的分子量为100g/mol至500g/mol且包含1至5个乙二醇结构重复单元。
18.根据权利要求14所述的无溶剂量子点组合物，其中式1中R1至R3中的至少一个包含乙二醇结构重复单元，
19.根据权利要求15所述的无溶剂量子点组合物，其中所述三级配体由式2表示
20.根据权利要求14所述的无溶剂量子点组合物，其中所述一级配体为选自以下的至少一种：甲氧基三乙二醇巯基乙酸酯和2-(2-甲氧基乙氧基)乙酸。
21.根据权利要求14所述的无溶剂量子点组合物，其中所述二级配体为选自以下的至少一种：Zn-(3-巯基丙酸3-甲氧基丁酯)2、Zn-(巯基乙酸3-甲氧基丁酯)2、Zn-(巯基乙酸2-乙基己酯)2、Zn-(巯基丙酸丁酯)2、Zn-(巯基丙酸异丙酯)2、Zn-(双-(丁氧基三乙二醇)巯基丁二酸酯)2和Zn-(聚(乙二醇)甲基醚-巯基乙酸酯)2。
22.根据权利要求15所述的无溶剂量子点组合物，其中所述三级配体为选自以下的至少一种：丙烯酸2-羧基乙酯、丁二酸单-2-(丙烯酰氧基)乙酯、丁二酸单-2-(甲基丙烯酰氧基)乙酯、马来酸单-2-(甲基丙烯酰氧基)乙酯、马来酸单-2-(甲基丙烯酰氧基)乙酯、2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙酸、2-(2-甲氧基乙氧基)乙酸和2-(2-甲氧基乙氧基)乙酸。
23.根据权利要求14所述的无溶剂量子点组合物，其中M为Mg、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、G...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种制备无溶剂量子点组合物的方法，其包含：
2.根据权利要求1所述的制备无溶剂量子点组合物的方法，其还包含：在步骤(c)后，
3.根据权利要求1所述的制备无溶剂量子点组合物的方法，其中所述一级配体的分子量为100g/mol至500g/mol且包含1至5个乙二醇结构重复单元。
4.根据权利要求1所述的制备无溶剂量子点组合物的方法，其中式1中r1至r3中的至少一个包含乙二醇结构重复单元，
5.根据权利要求2所述的制备无溶剂量子点组合物的方法，其中所述三级配体由式2表示，
6.根据权利要求1或2所述的制备无溶剂量子点组合物的方法，其中量子点和全部配体以1:1至1:20的重量比进行混合。
7.根据权利要求1所述的制备无溶剂量子点组合物的方法，其中加入到溶液中的一级配体和二级配体以1:1至1:20的摩尔比存在。
8.根据权利要求2所述的制备无溶剂量子点组合物的方法，其中加入到溶液中的一级配体、二级配体和三级配体以1:1-20:1-30的摩尔比存在。
9.根据权利要求1所述的制备无溶剂量子点组合物的方法，其中所述一级配体为选自以下的至少一种：甲氧基三乙二醇巯基乙酸酯和2-(2-甲氧基乙氧基)乙酸。
10.根据权利要求1所述的制备无溶剂量子点组合物的方法，其中所述二级配体为选自以下的至少一种：zn-(3-巯基丙酸3-甲氧基丁酯)2、zn-(巯基乙酸3-甲氧基丁酯)2、zn-(巯基乙酸2-乙基己酯)2、zn-(巯基丙酸丁酯)2、zn-(巯基丙酸异丙酯)2、zn-(双-(丁氧基三乙二醇)巯基丁二酸酯)2和zn-(聚(乙二醇)甲基醚-巯基乙酸酯)2。
11.根据权利要求2所述的制备无溶剂量子点组合物的方法，其中所述三级配体为选自以下的至少一种：丙烯酸2-羧基乙酯、丁二酸单-2-(丙烯酰氧基)乙酯、丁二酸单-2-(甲基丙烯酰氧基)乙酯、马来酸单-2-(甲基丙烯酰氧基)乙酯、马来酸单-2-(甲基丙烯酰氧基)乙酯、2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙酸、2-(2-甲氧基乙氧基)乙酸和2-(2-甲氧基乙氧基)乙酸。
12.根据权利要求1所述的制备无溶剂量子点组合物的方法，其中所述溶液包含选自以下的至少一种：脂肪酸、脂肪酸衍生物、量子点合成反应的副产物、二辛基十八烯酸酰胺、三辛基膦及其氧化物、正十八烯、三辛胺、金属乙酸盐、金属油酸盐、三(三甲基甲硅烷基)膦、硒(se)、硫(s)、硒-三辛基膦、硫-三辛基膦、氯化物盐和金属氯化物。
13.根据权利要求1所述的制备无溶剂量子点组合物的方法，其中所述可光聚合单体为1,6-己二醇二丙烯酸酯。
14.无溶剂量子点组合物，其包含：
15.根据权利要求14所述的无溶剂量子点组合物，其中使用含羧基的c3至c40三级配体对经表面改性的量子点进行表面改性。
16.根据权利要求14或15所述的无溶剂量子点组合物，其中量子点的表面改性在溶液中进行，所述溶液包含在其中合成的量子点。
17.根据权利要求14所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：金吉兰，裵闰珠，赵亚永，S·朴，南银煕，河成旻，南春来，权善英，金芙容，金珍源，白惠珍，宋泰永，
申请(专利权)人：韩松化学株式会社，
类型：发明
国别省市：
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