CN111826161B - 量子点和其制造方法、量子点聚合物复合物、显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种核‑壳量子点、量子点、量子点聚合物复合物、显示装置和量子点制造方法,该核‑壳量子点包括锌、包含第一半导体纳米晶体材料的核、以及设置在核上的半导体纳米晶体壳,其中该核‑壳量子点不包括镉,并且包括锌、碲、硒和铝。
Description
技术领域
公开了量子点和包括量子点的装置。
背景技术
与块体材料不同,纳米颗粒的物理特性(例如能带隙和熔点)可以通过改变纳米颗粒尺寸来控制。例如,半导体纳米晶体颗粒(也称为量子点)是具有几纳米的尺寸的晶体材料。半导体纳米晶体颗粒具有相对小的尺寸和大的每单位体积表面积,并表现出量子限制效应,因而可以具有与拥有相同组成的块体材料不同的性质。量子点可以吸收来自激发源的光而被激发,并且可以发射与量子点的能带隙对应的能量。
发明内容
实施方式提供了能够实现(例如表现出)改善的颜色纯度的无镉量子点。
实施方式提供了制造前述量子点的方法。
实施方式提供了包括所述量子点的电子装置。
在实施方式中,一种核-壳量子点包括包含第一半导体纳米晶体的核以及设置在核上的半导体纳米晶体壳,其中该核-壳量子点不包括镉,并且包括锌、碲、硒和铝。
该量子点的紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱可以包括第一吸收峰和与第一吸收峰相邻的谷,并且(Absfirst-Absvalley)/Absfirst≥约0.01,
其中Absfirst是在第一吸收峰的波长处的吸收强度,Absvalley是在谷的最低点处的吸收强度。
该核-壳量子点可以具有大于或等于约5%的量子效率。
在该核-壳量子点中,碲相对于硒(Te:Se)的摩尔比可以大于或等于约0.05:1。
在该核-壳量子点中,碲相对于硒(Te:Se)的摩尔比可以大于或等于约0.7:1。
在该核-壳量子点中,碲相对于硒(Te:Se)的摩尔比可以大于或等于约0.8:1。
在该核-壳量子点中,碲相对于硒(Te:Se)的摩尔比可以大于或等于约1:1。
在该核-壳量子点中,碲相对于硒(Te:Se)的摩尔比可以大于或等于约1.5:1。
在该核-壳量子点中,碲相对于硒(Te:Se)的摩尔比可以大于或等于约2:1。
在该核-壳量子点中,碲相对于硒(Te:Se)的摩尔比可以小于或等于约4:1。
在该核-壳量子点中,碲相对于硒(Te:Se)的摩尔比可以小于或等于约3.5:1。
在该核-壳量子点中,碲相对于硒(Te:Se)的摩尔比可以小于或等于约3:1。
在该核-壳量子点中,碲相对于硒(Te:Se)的摩尔比可以小于或等于约2.7:1。
在该核-壳量子点中,碲相对于硒(Te:Se)的摩尔比可以小于或等于约2.5:1。
在该核-壳量子点中,碲相对于硒(Te:Se)的摩尔比可以小于或等于约2.2:1。
在该核-壳量子点中,碲相对于硒(Te:Se)的摩尔比可以小于或等于约2.0:1。
第一半导体纳米晶体可以包括锌、碲和硒。
半导体纳米晶体壳可以包括硒和硫中的至少一种以及锌。
第一半导体纳米晶体或该核-壳量子点可以不包括锰、铜或其组合。
第一半导体纳米晶体可以包括ZnTexSe1-x,其中x大于或等于约0.5且小于或等于约0.95。
半导体纳米晶体壳可以包括ZnSe、ZnS、ZnSeS或其组合。
该核-壳量子点可以具有在大于或等于约480纳米(nm)的波长范围内的最大光致发光峰。
该核-壳量子点可以具有在大于或等于约490nm的波长范围内的最大光致发光峰。
该核-壳量子点的最大光致发光峰的半峰全宽(FWHM)可以小于或等于约50nm。
该核-壳量子点可以具有大于或等于约10%的量子效率。
相对于1摩尔的碲,铝的量可以大于或等于约0.01摩尔。
相对于1摩尔的碲,铝的量可以大于或等于约0.05摩尔。
相对于1摩尔的碲,铝的量可以大于或等于约0.1摩尔。
相对于1摩尔的碲,铝的量可以大于或等于约0.15摩尔。
相对于1摩尔的碲,铝的量可以大于或等于约0.2摩尔。
该核-壳量子点可以具有由XRD分析确定的闪锌矿晶体结构。
该核-壳量子点可以具有大于或等于约2nm的尺寸。
该核-壳量子点可以具有小于或等于约20nm的尺寸。
该核-壳量子点可以包括有机配体,并且该有机配体可以包括RCOOH、RNH2、R2NH、R3N、RSH、RH2PO、R2HPO、R3PO、RH2P、R2HP、R3P、ROH、RCOOR'、RHPO(OH)、RPO(OH)2、R2POOH、聚合有机配体或其组合,其中R和R'相同或不同,并且各自独立地是被取代或未被取代的C1至C40脂肪族烃基团(group)、被取代或未被取代的C6至C40芳族烃基团或其组合。
有机配体可以不包括具有硫醇部分(moiety)以及氨基基团和羧酸基团中的至少一种的多官能团化合物。有机配体可以不包括谷胱甘肽化合物。
该核-壳化合物可以是不溶于水的。
该核-壳量子点还可以包括锂。
相对于1摩尔的碲,锂的量可以大于或等于约0.01摩尔。
相对于1摩尔的碲,锂的量可以大于或等于约0.05摩尔。
相对于1摩尔的碲,锂的量可以小于或等于约0.2摩尔。
相对于1摩尔的碲,锂的量可以小于或等于约0.15摩尔。
相对于1摩尔的碲,锂的量可以小于或等于约0.1摩尔。
在实施方式中,一种量子点包括锌、碲、硒和铝,该量子点不包括镉,并且在该量子点中,相对于1摩尔的碲的铝的量可以大于或等于约0.01。
量子点中可以包括ZnTexSe1-x,其中x大于或等于约0.5且小于或等于约0.95。
在该量子点中,碲相对于硒(Te:Se)的摩尔比可以大于或等于约0.8:1。
在该量子点中,碲相对于硒(Te:Se)的摩尔比可以大于或等于约1:1或者大于或等于约2:1。
在该量子点中,碲相对于硒(Te:Se)的摩尔比可以小于或等于约2.7:1,小于或等于约2.5:1,小于或等于约2.3:1。该量子点可以不包括锰、铜或其组合。
该量子点(或核-壳量子点,在下文中,也被简称为“量子点”)可以不包括III-V族化合物(例如铟磷化物)。在对该量子点的光致发光光谱分析中,最大光致发光峰的半峰全宽(FWHM)可以小于或等于约50nm。FWHM可以小于或等于约45nm。FWHM可以小于或等于约40nm。FWHM可以小于或等于约35nm。该量子点可以具有大于或等于约2%的量子效率。
该量子点的紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱可以包括第一吸收峰以及与第一吸收峰相邻的谷,并且在第一吸收峰的波长处的吸收强度可以大于在谷的最低点处的强度。
由以下公式定义的谷深度(VD)可以大于或等于约0.01,大于或等于约0.1,或者大于或等于约0.2:
(Absfirst-Absvalley)/Absfirst=VD
其中Absfirst是在第一吸收峰波长处的吸收强度,Absvalley是在谷的最低点处的吸收强度。
在该量子点的紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱中,第一吸收峰和谷的最低点可以存在于大于或等于约410nm的波长范围内。
在该量子点的紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱中,第一吸收峰和谷的最低点可以存在于小于或等于约520nm(例如小于或等于约500nm)的波长范围内。
在实施方式中,一种量子点(例如聚合物)复合物包括(例如聚合物)基质(matrix);以及分散在聚合物基质中的多个量子点,
其中所述多个量子点包括前述(核-壳)量子点。
聚合物基质可以包括交联聚合物、包含羧酸基团的粘结剂聚合物或其组合。
交联聚合物可以包括包含碳-碳双键的可光聚合单体的聚合产物、可光聚合单体和多硫醇化合物的聚合产物、或其组合,该多硫醇化合物具有(例如在该多硫醇化合物的末端处的)至少两个硫醇基团。
该量子点(例如聚合物)复合物还可以包括(例如分散在聚合物基质中的)金属氧化物颗粒。
在实施方式中,一种显示装置包括光源和光发射元件(例如光致发光元件),其中光发射元件包括前述量子点-聚合物复合物,并且光源被配置为向光发射元件提供入射光。
入射光可以具有约440nm至约460nm的光致发光峰波长。
光发射元件可以包括量子点聚合物复合物片。
该显示装置还可以包括液晶面板,并且
量子点聚合物复合物片可以设置在光源与液晶面板之间。
光发射元件可以包括堆叠结构,该堆叠结构包括基板和设置在基板上的光发射层(例如光致发光层),其中光发射层包括量子点聚合物复合物的图案。
该图案可以包括配置为发射预定波长的光的重复区段(例如,至少一个重复区段)。
显示装置可以被配置为具有根据BT2020标准测量的大于或等于约80%的颜色再现性。
可以提供能够一种无镉量子点,该无镉量子点能够提供在期望的波长处具有提高的效率和减小的FWHM的光。实施方式的(核-壳)量子点可以应用于(例如用于)各种显示装置、生物标记(生物传感器、生物成像)、光电检测器、太阳能电池、混合复合物等。
附图说明
通过参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式,本公开的以上及其它优点和特征将变得更加明显,附图中:
图1是吸收(任意单位(a.u.))与波长(nm)的曲线图,其示出根据实施方式的量子点的UV-Vis吸收光谱的谷深度的定义。
图2是根据实施方式的显示装置的分解图。
图3A是根据实施方式的显示装置的示意性剖视图。
图3B是根据实施方式的显示装置的示意性剖视图。
图4是根据实施方式的显示装置的示意性剖视图。
图5是根据实施方式的显示装置的示意性剖视图。
图6是在示例1中合成的量子点的吸收(a.u.)与波长(nm)的UV-Vis吸收光谱以及强度(a.u.)与波长(nm)的光致发光光谱。
图7是在比较例1中合成的量子点的吸收(Abs.)(a.u.)与波长(nm)的UV-Vis吸收光谱。
图8是在示例4中合成的量子点的吸收(a.u.)与波长(nm)的UV-Vis吸收光谱。
图9是在示例5中合成的量子点的吸收(a.u.)与波长(nm)的UV-Vis吸收光谱。
具体实施方式
参照以下示例实施方式以及所附附图,本公开的优点和特征以及用于实现所述优点和特征的方法将变得明显。然而,实施方式不应被解释为限于这里阐述的实施方式。除非另有定义,否则本说明书中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)可以以本领域普通技术人员通常所理解的含义来使用。通用字典中定义的术语可以不被理想化地或夸大地解释,除非清楚地定义。此外,除非明确地相反描述,否则词语“包括”以及诸如“包含”或“包含……的”的变体将被理解为意味着包括所陈述的元件,但不排除任何其它元件。
此外,单数包括复数,除非另行提及。
在图中,为清楚起见,层、膜、面板、区域等的厚度被夸大。贯穿说明书,同样的附图标记表示同样的元件。
将理解,当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为“在”另一元件“上”时,它可以直接在所述另一元件上,或者也可以存在居间元件。相比之下,当元件被称为“直接在”另一元件“上”时,不存在居间元件。
将理解,尽管这里可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分,但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一元件、部件、区域、层或部分区分开。因此,下面讨论的“第一元件”、“第一部件”、“第一区域”、“第一层”或“第一部分”可以被称为第二元件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分而不背离这里的教导。
这里使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的,而不旨在进行限制。如这里所使用地,“一”、“该”和“至少一个”不表示数量的限制,而是旨在包括单数和复数两者,除非上下文清楚地另行指示。例如,“一元件”具有与“至少一个元件”相同的含义,除非上下文清楚地另行指示,“至少一个”将不被解释为限制为“一”。“或”意思是“和/或”。如这里所使用地,术语“和/或”包括一个或更多个相关所列举项目的任何及所有组合。还将理解,术语“包括”和/或“包括……的”或“包含”和/或“包含……的”当在本说明书中使用时,指明所陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。
此外,诸如“下”或“底”以及“上”或“顶”的关系术语可以在这里被使用来描述如附图所示的一个元件的与另一元件的关系。将理解,除了附图中所绘的取向之外,关系术语旨在还涵盖装置的其它不同取向。例如,如果附图之一中的装置被翻转,则被描述为在其它元件的“下”侧的元件将取向在所述其它元件的“上”侧。因此,取决于附图的特定取向,示例性术语“下”可以涵盖“下”和“上”两种取向。类似地,如果附图之一中的装置被翻转,则被描述为“在”其它元件“之下”或“下方”的元件将被取向“在”所述其它元件“之上”。因此,示例性术语“在……之下”或“在……下方”可以涵盖上和下两种取向。
考虑到讨论中的测量以及与特定量的测量相关的误差(即,测量***的限制),如这里所使用的“约”包括所陈述的值,并且意味着在特定值的如由本领域普通技术人员确定的可接受的偏差范围内。例如,“约”可以意味着在一个或更多个标准偏差内,或者在所陈述的值的±10%或5%之内。
这里参照剖视图示描述了示例性实施方式,所述剖视图示是理想化实施方式的示意图。照此,将预期到作为例如制造技术和/或公差的结果的相对于图示的形状的变化。因此,这里描述的实施方式不应被解释为限于如在这里示出的区域的特别形状,而将包括例如由制造引起的形状的偏离。例如,示出或描述为平坦的区域通常可以具有粗糙的和/或非线形的特征。此外,示出的尖锐角度可以被圆化。因此,图中示出的区域本质上是示意性的,并且它们的形状不旨在示出区域的精确形状,且不旨在限制当前权利要求的范围。
如这里所使用地,当没有另外提供定义时,“被取代的”可以是指化合物或基团的氢被以下取代基替代:C1至C30烷基基团、C2至C30烯基基团、C2至C30炔基基团、C6至C30芳基基团、C7至C30烷基芳基基团、C1至C30烷氧基基团、C1至C30杂烷基基团、C3至C30杂烷基芳基基团、C3至C30环烷基基团、C3至C15环烯基基团、C6至C30环炔基基团、C2至C30杂环烷基基团、卤素(-F、-Cl、-Br或-I)、羟基基团(-OH)、硝基基团(-NO2)、氰基基团(-CN)、氨基基团(-NRR',其中R和R'独立地是氢或C1至C6烷基基团)、叠氮基基团(-N3)、脒基基团(-C(=NH)NH2)、肼基基团(-NHNH2),亚肼基基团(=N(NH2))、醛基基团(-C(=O)H)、氨基甲酰基基团(-C(O)NH2)、硫醇基基团(-SH)、酯基基团(-C(=O)OR,其中R是C1至C6烷基基团或C6至C12芳基基团)、羧基基团(-COOH)或其盐(-C(=O)OM,其中M是有机或无机阳离子)、磺酸基基团(-SO3H)或其盐(-SO3M,其中M是有机或无机阳离子)、磷酸基基团(-PO3H2)或其盐(-PO3MH或-PO3M2,其中M是有机或无机阳离子)或其组合。
如这里所使用地,当没有另外提供定义时,烃基团是指包括碳和氢的基团(例如,由碳和氢组成的基团)(例如烷基、烯基、炔基或芳基基团)。烃基团可以是通过从烷烃、烯烃、炔烃或芳烃中去除至少一个氢原子而形成的具有1或更大的化合价的基团。在烃基团中,至少一个亚甲基可以被氧化物部分(moiety)、羰基部分、酯部分、-NH-或其组合替代。
如这里所使用地,当没有另外提供定义时,“脂环烃基团”可以是指C3至C30环烷基基团、C3至C30环烯基基团或C3至C30环炔基基团。
如这里所使用地,当没有另外提供定义时,“脂肪族”是指饱和或不饱和的直链烃基团或支链烃基团。例如,脂肪族基团可以是烷基基团、烯基基团或炔基基团。
如这里所使用地,当没有另外提供定义时,“烷基”可以是指直链或支链的饱和一价烃基团(甲基、乙基、己基等)。
如这里所使用地,当没有另外提供定义时,“烯基”是指具有一个或更多个碳-碳双键的直链或支链一价烃基团。
如这里所使用地,当没有另外提供定义时,“烷氧基”可以是指经由氧链接的烷基基团(即,烷基-O-),例如甲氧基基团、乙氧基基团和仲丁氧基基团。
如这里所使用地,当没有另外提供定义时,“亚烷基”可以是指具有至少二价的直链或支链的饱和脂肪族烃基团。
如这里所使用地,当没有另外提供定义时,“炔基”是指具有一个或更多个碳-碳三键的直链或支链一价烃基团。
如这里所使用地,当没有另外提供定义时,“氨基基团”可以是指通式-N(R)2的基团,其中每个R独立地是氢、C1至C6烷基或C6-C12芳基。
如这里所使用地,当没有另外提供定义时,“芳烃”可以是指具有芳环的烃,并包括单环烃和多环烃,其中多环烃的额外的环(们)可以是芳族的或非芳族的。具体的芳烃包括苯、萘、甲苯和二甲苯。
如这里所使用地,当没有另外提供定义时,“芳族”是指包括具有离域π电子的至少一个不饱和环状基团的有机化合物或基团。该术语涵盖烃芳族化合物和杂芳族化合物两者。
如这里所使用地,当没有另外提供定义时,“芳基”是指通过从芳族烃(例如苯基基团或萘基基团)去除至少一个氢而形成的基团。
如这里所使用地,当没有另外提供定义时,“碳环(carbocyclic)”可以是指具有至少一个环且在环中仅有碳原子的环状基团。可以存在一个或更多个环,并且每个环可以是饱和的、不饱和的或芳族的。
如这里所使用地,当没有另外提供定义时,“环烯基”可以是指具有一个或更多个环并且在环中具有一个或更多个碳-碳双键的一价烃基团,其中所有环成员是碳(例如环戊基和环己基)。
如这里所使用地,当没有另外提供定义时,“环烷基”可以是指具有一个或更多个饱和环的一价烃基团,其中所有环成员是碳(例如环戊基和环己基)。
如这里所使用地,当没有另外提供定义时,“环炔基”可以是指具有至少一个碳-碳三键的稳定的脂肪族单环或多环基团,其中所有环成员是碳(例如环己基)。
如这里所使用地,当没有另外提供定义时,前缀“卤”可以是指是包括氟、氯、溴、碘和砹(astatine)取代基中的一个或更多个的基团或化合物。可以存在不同的卤基团(例如溴和氟)的组合。
如这里所使用地,当没有另外提供定义时,“杂”是指包括N、O、S、Si、P或其组合中的一个或更多个(例如1至3个)杂原子的成分。
如这里所使用地,当没有另外提供定义时,“杂芳基”可以是指具有至少一价且包括一个或更多个芳环的碳环基团,其中至少一个环成员(例如一个、两个或三个环成员)是杂原子。在C3至C30杂芳基中,环碳原子总数在从3至30的范围内,并且其余的环原子是杂原子。多个环,如果存在,可以是悬垂的、螺旋形的或稠合的。杂原子(们)一般独立地是氮(N)、氧(O)、P(磷)或硫(S)。
如这里所使用地,当没有另外提供定义时,“(甲基)丙烯酰基”基团包括丙烯酰基基团(H2C=CH-C(=O)-)或甲基丙烯酰基基团(H2C=C(CH3)-C(=O)-)
如这里所使用地,“族”是指周期表的族。
如这里所使用地,“I族”可以是指IA族和IB族,并且示例可以包括Li、Na、K、Rb和Cs,但不限于此。
如这里所使用地,“II族”可以是指IIA族和IIB族,并且II族金属的示例可以是Cd、Zn、Hg和Mg,但不限于此。
如这里所使用地,“III族”可以是指IIIA族和IIIB族,并且III族金属的示例可以是Al、In、Ga和T1,但不限于此。
如这里所使用地,“IV族”可以是指IVA族和IVB族,并且IV族金属的示例可以是Si、Ge和Sn,但不限于此。如这里所使用地,术语“金属”可以包括诸如Si的半金属。
如这里所使用地,“V族”可以是指VA族,并且示例可以包括氮、磷、砷、锑和铋,但不限于此。
如这里所使用地,“VI族”可以是指VIA族,并且示例可以包括硫、硒和碲,但不限于此。
量子产率或量子效率被定义为所发射的光子数除以所吸收的光子数的比值。可以在溶液或固相中进行测量。可以使用可商购的测量设备(例如光谱仪)(例如,Hitach有限公司的Hitachi F-7000和Hamamatsu有限公司的Quantaurus)根据由制造商提供的手册容易地测量量子产率或效率。
FWHM和最大PL峰的波长可以通过由分光光度计(或荧光分光光度计)获得的光致发光光谱来确定。
半导体纳米晶体颗粒(在下文中,也称为量子点)可以吸收来自激发源的光并且可以发射与量子点的能带隙对应的光。量子点的能带隙可以随其尺寸和组成而变化。例如,随着量子点的尺寸增大,量子点可以具有更窄的能带隙并且可以表现出增加的光发射波长。半导体纳米晶体可以在诸如显示装置、能量装置或生物发光装置的各种领域中用作光发射材料。
具有相对提高的光致发光特性的量子点可以包括镉(Cd)。镉会引起环境问题、健康问题或其组合,并且是在多个国家的有害物质限制指令(RoHS)下定义的限制元素。因此,仍然需要开发具有改善的光致发光特性的无镉量子点。
为了应用到(例如用于)(例如包括包含量子点的颜色转换层的)量子点显示装置,并且为了实现(例如提供)在诸如BT2020的下一代颜色标准下具有相对高(例如约90%或更大)的颜色再现性的显示装置,期望具有相对窄的半峰全宽(FWHM)的量子点。例如,为了使装置在BT2020标准下实现提高的颜色再现性,会期望在其中使用的发光(luminous)材料具有小于或等于约30nm的FWHM。
由于根据实施方式的量子点是基于Zn、Te和Se的组成并具有将在下面描述的特征,所述量子点可以具有相对宽的带隙和相对小的玻尔半径,例如与基于镉的量子点或基于III-V族化合物的量子点相比,从而减小其颗粒尺寸分布对量子点的发光峰的影响。实施方式的量子点不包括镉,并且可以以具有减小的FWHM的发射峰发射期望波长的光(例如绿光)。当在基于量子点的显示装置中应用(例如使用)时,实施方式的量子点可以实现(例如表现出)改善的颜色再现性。
在实施方式中,量子点(们)(或核-壳量子点(们))(下文中,其可以简称为“量子点”)包括锌、硒和碲。核-壳量子点(们)包括包含第一半导体纳米晶体材料的核、以及设置在核(或其表面)(的至少一部分)上的半导体纳米晶体壳。量子点包括铝。量子点可以不包括有毒的重金属(例如镉、铅或其组合)。量子点可以不包括锰、铜或其组合。量子点可以不包括III-V族化合物(例如铟磷化物、镓磷化物或其组合)。在X射线衍射光谱分析中,量子点可以不显示(例如未表现出)分配给III-V族化合物的峰的峰。
在实施方式中,(核-壳)量子点的紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱可以包括谷以及谷深度的增大的值。如这里所使用地,术语UV-Vis吸收光谱的“谷”是指部分2,其中随着波长增大,UV-Vis吸收光谱曲线的切线的斜率从负值变为正值。谷可以存在于第一吸收峰1附近(见图1)。
不受任何理论束缚地,相信在紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱中,谷或谷深度的存在可以代表量子点(或核)的尺寸均匀性或量子点的壳涂层均匀性。核-壳量子点或核量子点的明显的谷深度可以表明(核-壳)量子点可以具有改善的尺寸分布和/或改善的涂层质量,这可以导致更窄的FWHM和提高的发光效率。
在实施方式中,(核或核-壳)量子点的合成涉及含铝化合物(例如二异丁基氢化铝(DIBAL-H)、二甲基乙胺三氢化铝(DMEA-AlH3)、LiAlH4等)的使用。本发明人发现,通过前述合成制备的量子点的UV-Vis吸收光谱可以显示,例如具有明显的谷(例如其VD)。实施方式的核-壳量子点可以表现出明显的谷,这可以表明其中包括的核量子点的UV-Vis吸收光谱可以具有清楚识别的谷。
在(核或核-壳)量子点的UV-vis吸收光谱中,可以通过以下公式来定义与第一吸收峰相邻的谷的深度(即,谷深度(VD)):
(Absfirst-Absvalley)/Absfirst=VD
其中,Absfirst是在第一吸收峰的波长处的吸收强度,Absvalley是在谷的最低点处的吸收强度。
如这里所使用地,术语“第一吸收峰波长”是指主要激子峰的波长,主要激子峰从量子点的UV-vis吸收光谱的最长波长区域首先出现(即,出现在UV-vis吸收光谱的最低能量区域中)。
在量子点的UV-vis吸收光谱中,谷或其最低点可以出现在低于第一吸收峰波长的波长处。在(核或核壳)量子点的UV-vis吸收光谱中,第一吸收峰的强度可以大于谷的最低点处的强度。在实施方式的量子点中,以上定义的谷深度可以大于或等于约0.01,例如大于或等于约0.02、大于或等于约0.03、大于或等于约0.04、大于或等于约0.05、大于或等于约0.06、大于或等于约0.07、大于或等于约0.08、大于或等于约0.09、大于或等于约0.1、大于或等于约0.11、大于或等于约0.12、大于或等于约0.13、大于或等于约0.14、大于或等于约0.15、大于或等于约0.16、大于或等于约0.17、大于或等于约0.18或者大于或等于约0.19。
量子点的第一吸收峰可以存在于以下波长范围内:大于或等于约410nm,例如大于或等于约420nm、大于或等于约430nm、大于或等于约440nm、大于或等于约450nm、大于或等于约460nm、大于或等于约465nm、大于或等于约470nm、大于或等于约475nm、大于或等于约480nm;和/或小于或等于约520nm、小于或等于约530nm、小于或等于约520nm、小于或等于约510nm、小于或等于约505nm、小于或等于约500nm、小于或等于约495nm、小于或等于约490nm、小于或等于约485nm、小于或等于约480nm、小于或等于约475nm、小于或等于约465nm、小于或等于约460nm、小于或等于约455nm、小于或等于约450nm或者小于或等于约445nm;或其组合。
量子点的谷的最低点可以存在于以下波长范围内:大于或等于约410nm,例如大于或等于约420nm、大于或等于约430nm、大于或等于约440nm、大于或等于约450nm、大于或等于约460nm、大于或等于约465nm、大于或等于约470nm、大于或等于约475nm、大于或等于约480nm;和/或小于或等约530nm,例如小于或等于约520nm、小于或等于约510nm、小于或等于约505nm、小于或等于约500nm、小于或等于约495nm、小于或等于约490nm、小于或等于约485nm、小于或等于约480nm、小于或等于约475nm、小于或等于约465nm、小于或等于约460nm、小于或等于约455nm、小于或等于约450、小于或等于约445nm;或其组合。
量子点可以具有以下的最大(例如光致发光)峰值波长:大于或等于约480nm,例如大于或等于约490nm、大于或等于约495nm、大于或等于约500nm、大于或等于约505nm、大于或等于约510nm、大于或等于约515nm或者大于或等于约520nm;和/或小于或等于约550nm,例如小于或等于约540nm、小于或等于约545nm或者小于或等于约535nm;或其组合。实施方式的量子点(们)可以发射绿光。绿光可以具有大于或等于约515nm至约545nm的最大发光峰值波长。
与基于Zn、Te和Se的其它量子点相比,实施方式的量子点可以发射具有以下显著改善的量子效率的绿光:例如大于或等于约5%、大于或等于至约6%、大于或等于约7%、大于或等于约8%、大于或等于约9%、大于或等于约10%、大于或等于约11%、大于或等于约12%、大于或等于约13%、大于或等于约14%、大于或等于约15%、大于或等于约16%、大于或等于约17%、大于或等于约18%、大于或等于约19%或者大于或等于约20%。
实施方式的(核或核-壳)量子点可以发射具有以下半峰全宽的绿光:小于或等于约50nm、小于或等于约45nm、小于或等于约40nm、小于或等于约35nm、小于或等于约30nm、小于或等于约29nm、小于或等于约28nm、小于或等于约27nm、小于或等于约26nm或者小于或等于约25nm。
在实施方式中,实施方式的量子点可以具有例如如通过电感耦合等离子体原子发射光谱分析(ICP-AES)确定的碲相对于硒的以下摩尔比:大于约0.05:1,例如大于或等于约0.055:1、大于或等于约0.06:1、大于或等于约0.065:1或者大于或等于约0.07:1。在量子点中,碲相对于硒的摩尔比可以大于或等于约0.1:1、大于或等于约0.15:1、大于或等于约0.2:1、大于或等于约0.25:1、大于或等于约0.3:1、大于或等于约0.35:1、大于或等于约0.4:1、大于或等于约0.45:1、大于或等于约0.5:1、大于或等于约0.55:1、大于或等于约0.6:1、大于或等于约0.65:1、大于或等于约0.7:1、大于或等于约0.75:1或者大于或等于约0.8:1。在实施方式的量子点中,碲相对于硒的摩尔比可以大于1:1。在实施方式的量子点中,碲相对于硒的摩尔比可以大于或等于约1:1、大于或等于约1.1:1、大于或等于约1.2:1、大于或等于约1.3:1、大于或等于约1.4:1、大于或等于约1.5:1、大于或等于约1.6:1、大于或等于约1.7:1、大于或等于约1.8:1、大于或等于约1.9:1或者大于或等于约2:1、大于或等于约2.1:1或大于或等于约2.2:1。
在实施方式的量子点中,碲相对于硒的摩尔比可以小于或等于约4:1、小于或等于约3.9:1、小于或等于约3.8:1、小于或等于约3.7:1、小于或等于约3.6:1、小于或等于约3.5:1、小于或等于约3.4:1、小于或等于约3.3:1、小于或等于约3.2:1、小于或等于约3.1:1、小于或等于约3:1、小于或等于约2.9:1、小于或等于约2.8:1、小于或等于约2.7:1、小于或等于约2.6:1、小于或等于约2.5:1、小于或等于约2.4:1、小于或等于约2.3:1、小于或等于约2.2:1、小于或等于约2.0:1、小于或等于约1.9:1、小于或等于约1.8:1、小于或等于约1.7:1、小于或等于约1.6:1、小于或等于约1.5:1、小于或等于约1.4:1或者小于或等于约1.3:1。
在实施方式的量子点中,碲相对于锌(Te:Zn)的摩尔比可以例如大于或等于约0.02:1、大于或等于约0.03:1、大于或等于约0.1:1、大于或等于约0.12:1、大于或等于约0.13:1、大于或等于约0.14:1、大于或等于约0.15:1、大于或等于约0.16:1、大于或等于约0.17:1、大于或等于约0.18:1、大于或等于约0.19:1、大于或等于约0.2:1、大于或等于约0.21:1、大于或等于约0.22:1、大于或等于约0.23:1、大于或等于0.25:1、大于或等于约0.26:1、大于或等于约0.27:1或者大于或等于约0.28:1,如通过电感耦合等离子体原子发射光谱分析(ICP-AES)确定。
在实施方式的量子点中,碲相对于锌(Te:Zn)的摩尔比可以小于或等于约0.5:1、小于或等于约0.45:1、小于或等于约0.4:1、小于或等于约0.35:1或者小于或等于约0.3:1,例如如通过电感耦合等离子体原子发射光谱分析(ICP-AES)确定。
在实施方式的量子点中,硫相对于锌(S:Zn)的摩尔比可以大于或等于约0.1:1且小于或等于约0.6:1。
核可以包括包含锌、硒和碲的第一半导体纳米晶体。核可以包括ZnTexSe1-x,其中x大于或等于约0.5,例如大于或等于约0.51、大于或等于约0.52、大于或等于约0.53、大于或等于约0.54、大于或等于约0.55、大于或等于约0.56、大于或等于约0.57、大于或等于约0.58、大于或等于约0.59、大于或等于约0.6、大于或等于约0.61、大于或等于约0.62、大于或等于约0.63、大于或等于约0.64、大于或等于约0.65、大于或等于约0.66、大于或等于约0.67、大于或等于约0.68、大于或等于约0.69、大于或等于约0.70、大于或等于约0.71、大于或等于约0.72、大于或等于约0.73、大于或等于约0.74或者大于或等于约0.75,且小于或等于约0.9、小于或等于约0.89、小于或等于约0.88、小于或等于约0.87、小于或等于约0.86、小于或等于约0.85、小于或等于约0.84、小于或等于约0.83、小于或等于约0.82或者小于或等于约0.8。
在核量子点(或第一半导体纳米晶体)或在核-壳量子点中,碲的量可以大于硒的量。
在一实施方式中,核或第一半导体纳米晶体可以具有硒相对于碲的以下摩尔比:大于或等于约0.1:1、大于或等于约0.2:1、大于或等于约0.3:1、大于或等于约0.31:1、大于或等于约0.34:1、大于或等于约0.4:1、大于或等于约0.43:1、大于或等于约0.45:1或大于或等于约0.5:1和/或小于或等于约1.5:1、小于或等于约1:1、小于或等于约0.95:1、小于或等于约0.9:1、小于或等于约0.8:1、小于或等于约0.65:1或者小于或等于约0.7:1。
核-壳量子点(例如第一半导体纳米晶体或核量子点)还可以包括铝。核-壳量子点(例如第一半导体纳米晶体或核量子点)还可以包含锂。半导体纳米晶体壳可以不包括铝、锂或其组合。
在核-壳量子点、核量子点或第一半导体纳米晶体中,铝相对于碲的摩尔比可以大于或等于约0.01:1,例如大于或等于约0.02:1、大于或等于约0.03:1、大于或等于约0.04:1、大于或等于约0.05:1、大于或等于约0.06:1、大于或等于约0.07:1、大于或等于约0.08:1、大于或等于约0.09:1、大于或等于约0.1:1、大于或等于约0.11:1、大于或等于约0.12:1、大于或等于约0.13:1、大于或等于约0.14:1、大于或等于约0.15:1、大于或等于约0.16:1、大于或等于约0.17:1、大于或等于约0.18:1、大于或等于约0.19:1、大于或等于约0.2:1、大于或等于约0.21:1、大于或等于约0.22:1、大于或等于约0.23:1、大于或等于约0.24:1、大于或等于约0.25:1、大于或等于约0.26:1、大于或等于约0.27:1、大于或等于约0.28:1、大于或等于约0.29:1、大于或等于约0.3:1、大于或等于约0.31:1、大于或等于约0.32:1、大于或等于约0.33:1、大于或等于约0.34:1、大于或等于约0.35:1、大于或等于约0.36:1、大于或等于约0.37:1、大于或等于约0.38:1、大于或等于约0.39:1、大于或等于约0.4:1、大于或等于约0.41:1、大于或等于约0.42:1、大于或等于约0.43:1、大于或等于约0.44:1、大于或等于约0.45:1、大于或等于约0.46:1、大于或等于约0.47:1、大于或等于到约0.48:1、大于或等于约0.49:1或者大于或等于约0.50:1。
在核-壳量子点(例如在第一半导体纳米晶体中)或核量子点中,铝相对于碲的摩尔比可以小于或等于约1:1,例如小于或等于约0.9:1、小于或等于约0.85:1、小于或等于约0.8:1、小于或等于约0.7:1、小于或等于约0.6:1、小于或等于约0.5:1、小于或等于约0.4:1或者小于或等于约0.3:1。
在核-壳量子点(例如在第一半导体纳米晶体中)或核量子点还包括锂的情况下,锂相对于碲的摩尔比可以大于或等于约0.01:1、大于或等于约0.02:1、大于或等于约0.03:1、大于或等于约0.04:1、大于或等于约0.05:1、大于或等于约0.06:1、大于或等于约0.07:1、大于或等于约0.08:1、大于或等于约0.09:1、大于或等于约0.1:1、大于或等于约0.15:1、大于或等于约0.2:1、大于或等于约0.3:1、大于或等于约0.4:1、大于或等于约0.5:1,且小于或等于约1:1,例如小于或等于约0.9:1、小于或等于约0.8:1、小于或等于约0.7:1、小于或等于约0.6:1、小于或等于约0.5:1、小于或等于约0.4:1、小于或等于约0.3:1、小于或等于约0.2:1、小于或等于约0.15:1或小于或等于约0.1:1。
在一实施方式的量子点中,半导体纳米晶体壳包括硒(Se)和硫(S)中的至少一种以及锌(Zn)。半导体纳米晶体壳可以包括,例如是ZnSe、ZnS、ZnSeS或其组合。半导体纳米晶体壳可以是包括多个层的多层壳。在用于壳的所述多个层中,相邻的层可以具有不同组成的半导体纳米晶体材料。多层壳可以包括直接设置在核上的第一层以及设置在第一层上或之上的第二层。第一层可以包括第二半导体纳米晶体。第二层可以包括具有与第二半导体纳米晶体不同的组成的第三半导体纳米晶体。第二层可以是核-壳量子点的最外层。第二半导体纳米晶体可以包括锌、硒和可选地硫。第二半导体纳米晶体可以不包括硫。第三半导体纳米晶体可以包括锌和硫。第三半导体纳米晶体可以不包括硒。
在多层壳中,可以适当选择每层的厚度。层的厚度可以大于或等于约1个单分子层(monolayer,ML),例如大于或等于约2ML、大于或等于约3ML、大于或等于约4ML、大于或等于约5ML且小于或等于约10ML,例如小于或等于约9ML、小于或等于约8ML、小于或等于约7ML、小于或等于约6ML或者小于或等于约5ML。可以考虑最终量子点的期望组成来选择多层壳中的每层的厚度。
在一实施方式中,量子点可以包括ZnSe层、ZnSeS层、ZnS层或其组合,其每一种可以直接设置在核上。量子点的最外层可以包括ZnS(或由ZnS构成)。
在壳或多层壳中,每个层可以包括梯度合金,该梯度合金具有在半径的方向(例如从核-壳量子点的核朝向最外表面的径向方向)上变化的组成。在实施方式中,半导体纳米晶体壳中的硫的量可以朝向核-壳量子点的表面增加。例如,在壳中,硫的量可以在远离核的方向上(例如在从核-壳量子点的核朝向最外表面的径向方向上)增加。
核-壳量子点可以包括各种形状。核-壳量子点的形状可以包括球形、多边形、多足(multipod)形或其组合。例如,当通过X射线衍射分析时,(无镉)量子点可以显示立方闪锌矿晶体结构。(无镉)量子点的衍射峰可以被索引至符合粉末衍射标准联合委员会卡的立方结构。
核(们)的尺寸(或平均尺寸)可以大于或等于约1nm,例如大于或等于约2nm、大于或等于约3nm或者大于或等于约3.5nm。核(们)的尺寸(或平均尺寸)可以小于或等于约5nm,例如小于或等于约4nm。如这里所使用地,量子点的尺寸可以是指(例如在圆形的假设下)从电子显微镜分析的二维图像获得的直径或等效直径。
(核-壳)量子点(们)可以具有以下颗粒(平均)尺寸:大于或等于约2nm、大于或等于约3nm、大于或等于约4nm、大于或等于约5nm、大于或等于约6nm、大于或等于约7nm或者大于或等于约8nm。量子点(或其群体(population))的尺寸(或平均尺寸)可以小于或等于约50nm,例如小于或等于约45nm、小于或等于约40nm、小于或等于约35nm、小于或等于约30nm、小于或等于约25nm、小于或等于约24nm、小于或等于约23nm、小于或等于约22nm、小于或等于约21nm、小于或等于约20nm、小于或等于约19nm、小于或等于约18nm、小于或等于约17nm、小于小于或等于约16nm、小于或等于约15nm、小于或等于约14nm、小于或等于约13nm、小于或等于约12nm、小于或等于约11nm或者小于或等于约10nm。
量子点(们)可以构成量子点的群体。量子点的前述群体可以具有尺寸的以下标准偏差:小于或等于约15%,例如小于或等于约14%、小于或等于约13%、小于或等于约12%或者小于或等于约11%。
量子点可以包括例如在其表面上的有机配体。有机配体可以包括RCOOH、RNH2、R2NH、R3N、RSH、RH2PO、R2HPO、R3PO、RH2P、R2HP、R3P、ROH、RCOOR'、RPO(OH)2、RHPOOH、R2POOH、聚合有机配体或组合,其中R和R'相同或不同,并且独立地是C1至C40(例如C3至C30或C6至C24)取代或未取代的脂肪族烃基(烷基、烯基或炔基)基团、或C6至C40取代或未取代的芳族烃基团、或其组合。有机配体可以被单独使用或可以作为至少两种化合物的混合物使用。
有机配体可以配位到,例如结合到,量子点的表面,帮助纳米晶体良好地分散在溶液中。有机配体的示例可以包括:甲烷硫醇、乙烷硫醇、丙烷硫醇、丁烷硫醇、戊烷硫醇、己烷硫醇、辛烷硫醇、十二烷硫醇、十六烷硫醇、十八烷硫醇或苄基硫醇;甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、辛胺、十二烷基胺、十六烷基胺、十八烷基胺、二甲胺、二乙胺、二丙胺;甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、十二烷酸、十六烷酸、十八烷酸、油酸或苯甲酸;膦,诸如被取代或未被取代的甲基膦(例如三甲基膦、甲基二苯基膦等)、被取代或未被取代的乙基膦(例如三乙基膦、乙基二苯基膦等)、被取代或未被取代的丙基膦、被取代或未被取代的丁基膦、被取代或未被取代的戊基膦或者被取代或未被取代的辛基膦(例如三辛基膦(TOP));膦氧化物,诸如被取代或未被取代的甲基膦氧化物(例如三甲基膦氧化物、甲基二苯基膦氧化物等)、被取代或未被取代的乙基膦氧化物(例如三乙基膦氧化物、乙基二苯基膦氧化物等)、被取代或未被取代的丙基膦氧化物、被取代或未被取代的丁基膦氧化物或者被取代或未被取代的辛基膦氧化物(例如三辛基膦氧化物(TOPO));二苯基膦、二苯基膦氧化物、三苯基膦、三苯基膦氧化物;单(C5至C20烷基)次膦酸或二(C5至C20烷基)次膦酸,诸如单己基次膦酸或二己基次膦酸、单辛基次膦酸或二辛基次膦酸、单十二烷基次膦酸或双十二烷基次膦酸、单(十四烷基)次膦酸或二(十四烷基)次膦酸、单(十六烷基)次膦酸或二(十六烷基)次膦酸、单(十八烷基)次膦酸或二(十八烷基)次膦酸、或其组合;C5至C20烷基次膦酸,C5至C20烷基膦酸,诸如己基膦酸、辛基膦酸、十二烷基膦酸、十四烷基膦膦酸、十六烷基膦酸、十八烷基膦酸或其组合等,但不限于此。可以使用两种或更多种不同的有机配体化合物。在实施方式中,有机配体化合物可以是RCOOH和胺(例如RNH2、R2NH、R3N或其组合)的组合。在实施方式中,有机配体可以不包括具有(例如包括)氨基基团、羧酸基团或其组合中的至少一种以及硫醇部分的有机化合物。例如,有机配体可以不包括谷胱甘肽化合物。在实施方式中,量子点可以是非水溶性的。
在实施方式中,量子点可以具有没有壳(例如无机壳)的核结构。在这种情况下,量子点(即,核量子点)包括锌、碲和硒,并且量子点包括铝且不包括镉,并且在量子点中,相对于1摩尔碲的铝的量可以大于或等于约0.01。
在量子点(的核)中,相对于硒的碲的量可以与以上关于第一半导体纳米晶体或核所阐述的相同。量子点可以不包括锰、铜或其组合。量子点可以不包括III-V族化合物。量子点可以被配置为发射具有小于或等于约40nm的FWHM的光。以上针对核-壳量子点或第一半导体纳米晶体阐述的细节可以应用于量子点(的核)。
在实施方式中,一种制造前述量子点(们)的方法包括:
合成核颗粒(在下文中,也简称为“核”),核颗粒包括包含锌、硒和碲的第一半导体纳米晶体;
在有机溶剂中,在存在核颗粒和有机配体的情况下,使锌前驱体和硒前驱体、硫前驱体或其组合在壳形成温度下(例如在多个步骤中)反应,以在核的表面上形成包括锌、硒和硫的半导体纳米颗粒,
其中该方法包括在核颗粒的合成期间注入铝化合物。
核(颗粒)的细节可以与以上所阐述的(例如第一半导体纳米晶体的示例)相同。
在实施方式中,核的合成可以包括:制备锌有机溶液,该锌有机溶液包括第一有机配体和在有机溶剂中的锌前驱体;制备硒前驱体和碲前驱体;在锌有机溶液在核形成温度下的加热期间,将硒前驱体和碲前驱体与铝化合物以及可选地例如至少一种(例如至少两种)第二有机配体一起注入到其中,以在它们之间进行反应。合成的核可以(例如经由非溶剂的添加)从反应***中去除(分离)。下面将详细描述使用非溶剂的分离。在实施方式中,壳的形成可以通过以下来进行:在预定温度下(例如,在大于或等于约100℃,例如大于或等于120℃的温度下)在有机溶剂中加热(或真空处理)壳金属前驱体和有机配体;将反应***的气氛改变为惰性气体;以及在预定的反应温度下对其进行加热。核和非金属壳前驱体(例如硫和硒前驱体)可以被添加到反应***中以在其间进行反应,从而在核上形成壳。考虑到期望的壳组成,可以在反应期间同时或顺序地注入壳前驱体(们)。
壳具有梯度组成或多层组成。
在实施方式中,锌前驱体可以与硒前驱体反应以形成包括锌和硒的第一层,然后与硫前驱体反应以形成包括锌和硫的第二层。半导体纳米晶体壳的形成可以包括使锌前驱体和硒前驱体反应。半导体纳米晶体壳的形成可以包括使锌前驱体和硫前驱体反应。半导体纳米晶体壳的形成可以包括使锌前驱体与硒前驱体反应,然后使锌前驱体与硫前驱体反应。
在前述方法中,锌前驱体可以包括Zn粉、ZnO、烷基化的Zn化合物(例如C2至C30烷基(例如二烷基)锌,诸如二甲基锌、二乙基锌)、Zn醇盐(例如锌乙醇盐)、Zn羧酸盐(例如乙酸锌或脂肪族羧酸锌,例如长链脂肪族羧酸锌,诸如油酸锌)、Zn硝酸盐、Zn高氯酸盐、Zn硫酸盐、Zn乙酰丙酮化物、Zn卤化物(例如氯化锌)、Zn氰化物、Zn氢氧化物、Zn碳酸盐、Zn过氧化物或其组合。锌前驱体的示例可以包括二甲基锌、二乙基锌、乙酸锌、乙酰丙酮锌、锌碘化物、锌溴化物、锌氯化物、锌氟化物、锌碳酸盐、锌氰化物、锌硝酸盐、锌氧化物、锌过氧化物、锌高氯酸盐、锌硫酸盐或其组合。
硒前驱体可以包括硒-三辛基膦(Se-TOP)、硒-三丁基膦(Se-TBP)、硒-三苯基膦(Se-TPP)、硒-二苯基膦(Se-DPP)或其组合,但不限于此。
碲前驱体可以包括碲-三辛基膦(Te-TOP)、碲-三丁基膦(Te-TBP)、碲-三苯基膦(Te-TPP)、碲-二苯基膦(Te-DPP)或其组合,但不限于此。
硫前驱体可以包括己烷硫醇、辛烷硫醇、癸烷硫醇、十二烷硫醇、十六烷硫醇、巯基丙基硅烷、硫-三辛基膦(S-TOP)、硫-三丁基膦(S-TBP)、硫-三苯基膦(S-TPP)、硫-三辛胺(S-TOA)、双三甲基硅基硫化物、铵硫化物、钠硫化物或其组合。
锌前驱体溶液可以包括在有机溶剂中的至少两种有机配体。所述至少两种有机配体可以包括脂肪酸和胺化合物。在锌前驱体溶液中,锌前驱体的浓度和有机配体的浓度不受特别限制,并且可以被适当地选择。
硒前驱体可以包括硒-三辛基膦(Se-TOP)、硒-三丁基膦(Se-TBP)、硒-三苯基膦(Se-TPP)、硒-二苯基膦(Se-DPP)或其组合,但不限于此。碲前驱体可以包括碲-三辛基膦(Te-TOP)、碲-三丁基膦(Te-TBP)、碲-三苯基膦(Te-TPP)或其组合,但不限于此。
有机溶剂可以是:C6至C22伯胺,诸如十六烷基胺;C6至C22仲胺,诸如二辛胺;C6至C40叔胺,诸如三辛胺;含氮杂环化合物,诸如吡啶;C6至C40烯烃,诸如十八碳烯;C6至C40脂肪族烃,诸如十六烷、十八烷或角鲨烷;被C6至C30烷基基团取代的芳族烃,诸如苯基十二烷、苯基十四烷或苯基十六烷;被至少一个(例如1、2或3个)C6至C22烷基基团取代的伯膦、仲膦或叔膦(例如三辛基膦);被至少一个(例如1、2或3个)C6至C22烷基基团取代的膦氧化物(例如三辛基膦氧化物);C12至C22芳族醚,诸如苯基醚或苄基醚;或其组合。
第一有机配体和第二有机配体可以相同。第一有机配体和第二有机配体可以不同。第一有机配体和第二有机配体的细节与以上关于有机配体所阐述的相同。在实施方式中,第一有机配体可以包括脂肪酸(例如包括C5或更大或者C10或更大的脂肪族烃基团),第二有机配体可以包括脂肪有机胺(例如伯胺)(例如包括C5或更大或者C10或更大的脂肪族烃基团)、芳族膦化合物或其组合。
铝化合物可以包括包含(例如与碳一起的)铝和氢的有机化合物、包含铝和氢的无机化合物、或其组合。在实施方式中,铝化合物可以包括烷基氢化铝(例如二异丁基氢化铝)、铝氢化物的路易斯碱络合物(例如AlH3·NMe2Et、AlH3·NMe3和AlH3·nEt2O,其中Me是甲基,Et是乙基)、锂铝氢化物或其组合。铝化合物可以包括烷氧基取代的铝氢化物,诸如锂三叔丁氧基氢化铝锂、双(2-甲氧基乙氧基)氢化铝钠等。
在实施方式中,铝化合物可以包括具有铝和氢化物(例如不包括碳)的无机化合物。
在实施方式中,硒前驱体、碲前驱体、铝化合物可以可选地与有机配体一起被注入到锌有机溶液中。在实施方式中,在被添加到锌有机溶液之前,碲前驱体、铝化合物和第二有机配体可以在以下温度下被混合成单一储备溶液:小于或等于约80℃,例如小于或等于约70℃、小于或等于约75℃、小于或等于约65℃、小于或等于约60℃、小于或等于约55℃、小于或等于约50℃或者小于或等于约45℃。
在实施方式中,硒前驱体、碲前驱体和铝化合物可以被依次注入锌有机溶液中。
用于核形成的反应温度可以大于或等于约250℃、大于或等于约260℃、大于或等于约270℃、大于或等于约280℃、大于或等于约290℃或者大于或等于约300℃。用于核形成的反应温度可以小于或等于约350℃,例如小于或等于约340℃、小于或等于约330℃、小于或等于约320℃或者小于或等于约310℃。核形成的反应时间不受特别限定,而是可以被适当地选择。
壳形成的反应温度可以在以下任何合适的范围内适当地选择:大于或等于约200℃,例如大于或等于约210℃、大于或等于约220℃、大于或等于约230℃、大于或等于约240℃、大于或等于约250℃、大于或等于约260℃、大于或等于约270℃、大于或等于约280℃或者大于或等于约290℃且小于或等于约340℃,例如小于或等于约325℃。可以根据期望的壳组成适当地选择壳形成的反应时间。
在用于核形成的反应***和用于壳形成的反应***中,每种前驱体的量及其浓度可以考虑到核和壳的期望组成、核前驱体和壳前驱体之间的反应性等来选择。在实施方式中,考虑到最终量子点的期望组成(例如,诸如Zn、S、Se、Te或其组合的元素之间的比率),可以控制前驱体之间的比率。最终量子点的组成可以通过诸如感应耦合等离子体原子发射光谱的适当的分析工具来确定。
在核、壳或其组合的形成之后,非溶剂被添加到反应产物中,并且与配体化合物配位(例如结合到配体化合物)的纳米晶体颗粒可以被分离。非溶剂可以是极性溶剂,其与核形成、壳形成或其组合中使用的溶剂是可混溶的,并且可以没有能力将产生的纳米晶体分散在其中。非溶剂可以考虑到反应中使用的溶剂来选择,并且可以是例如丙酮、乙醇、丁醇、异丙醇、乙二醇、水、四氢呋喃(THF)、二甲基亚砜(DMSO)、二***、甲醛、乙醛、具有与前述溶剂相似的溶解度参数的溶剂、或其组合。纳米晶体颗粒的分离可以涉及离心、沉降、层析或蒸馏。如果需要,分离的纳米晶体颗粒可以被添加到洗涤(或分散)溶剂中并且被洗涤(或分散)。洗涤(分散)溶剂的类型不受特别限制,并且可以使用具有与所述配体的溶解度参数相似的溶解度参数的溶剂,其示例可以包括己烷、庚烷、辛烷、氯仿、甲苯、苯等。
实施方式的核-壳量子点可以在水、前面列出的非溶剂或其组合中是不可分散的。实施方式的核-壳量子点可以是不溶于水的。实施方式的核-壳量子点可以分散在前述有机溶剂中。在实施方式中,核-壳量子点可以分散在C6至C40脂肪族烃、C6至C40芳族烃或其组合中。
在实施方式中,组合物包括:前述(例如多个)(核-壳)量子点(们)(下文中,可以简称为量子点或量子点们);和分散剂(例如粘结剂单体或聚合物);具有(例如至少一个)碳-碳双键的可聚合单体;(光)引发剂;或其组合。粘结剂单体或聚合物可以包括羧酸基团。该组合物还可以包括有机溶剂、液体媒介物或其组合。
根据实施方式的组合物可以通过包括以下步骤的方法制备:制备包括前述量子点、分散剂和有机溶剂的量子点分散体;以及将量子点分散体与引发剂、可聚合单体(例如基于丙烯基的单体)、可选地硫醇化合物、可选地金属氧化物颗粒以及可选地添加剂混合。前述组分中的每种可以依次或同时混合,但是混合顺序不受特别限制。
如此制备的组合物可以经由(例如自由基)聚合提供量子点-聚合物复合物。因此,在实施方式中,量子点-聚合物复合物包括聚合物基质以及分散在聚合物基质中的前述量子点(们)。聚合物基质可以包括:分散剂(例如粘结剂单体或包括羧酸基团的聚合物);烯化合物的聚合产物(例如绝缘聚合物),即,具有碳-碳双键的可聚合单体(至少一个,例如至少两个、至少三个、至少四个或至少五个碳-碳双键);可选地,可聚合单体和硫醇化合物的聚合产物,该硫醇化合物包括(例如在该硫醇化合物的末端处的)至少一个硫醇基团;优选地多官能硫醇化合物,包括(例如在该多官能硫醇化合物的末端处的)至少一个(优选地,至少两个)硫醇基团;金属氧化物颗粒(们);或其组合。
在实施方式中,聚合物基质可以包括交联聚合物和分散剂(例如含羧酸基团的粘结剂聚合物)。在实施方式中,聚合物基质不包括(除cardo树脂以外的)共轭聚合物。交联聚合物可以包括巯基烯树脂、交联聚(甲基)丙烯酸酯或其组合。在实施方式中,交联聚合物可以是烯化合物(可聚合单体)和可选地多官能硫醇化合物的聚合产物。
组合物(或复合物)中的量子点(们)的量可以考虑到想要的最终用途(例如光致发光滤色器等)来适当地调整。在实施方式中,基于组合物的总固体含量,量子点的量可以大于或等于约1重量百分比(wt%),例如大于或等于约2wt%、大于或等于约3wt%、大于或等于约4wt%、大于或等于约5wt%、大于或等于约6wt%、大于或等于约7wt%、大于或等于约8wt%、大于或等于约9wt%、大于或等于约10wt%、大于或等于约15wt%、大于或等于约20wt%、大于或等于约25wt%、大于或等于约30wt%、大于或等于约35wt%或者大于或等于约40wt%。基于组合物的总固体含量,量子点的量可以小于或等于约70wt%,例如小于或等于约65wt%、小于或等于约60wt%、小于或等于约55wt%或者小于或等于约50wt%。
根据实施方式的组合物可以用于产生量子点-聚合物复合物图案。根据实施方式的组合物可以是光刻方法可应用于其的含量子点的光致抗蚀剂组合物。根据实施方式的组合物可以是可通过印刷(例如,诸如喷墨印刷的液滴排出法)提供图案的油墨组合物。
在根据实施方式的组合物或复合物中,分散剂可以确保量子点(们)的分散。在实施方式中,分散剂可以是粘结剂单体或聚合物。粘结剂单体或聚合物可以包括羧酸基团。
粘结剂聚合物可以包括:单体混合物的共聚物,该单体混合物包括包含羧酸基团和碳-碳双键的第一单体、包含碳-碳双键和疏水部分且不包含羧酸基团的第二单体、以及可选地包含碳-碳双键和亲水性部分且不包含羧酸基团的第三单体;
含多芳环的聚合物,具有主干结构并且包含羧酸基团(-COOH)(下文中称为cardo粘结剂),在主干结构中两个芳环结合到季碳原子,该季碳原子是主链中另一个环状部分的构成原子;或
其组合。
共聚物包括衍生自第一单体的第一重复单元和衍生自第二单体的第二重复单元、以及可选地衍生自第三单体的第三重复单元。
第一单体的示例可以包括碳酸(即羧酸)乙烯基酯化合物,诸如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、富马酸、3-丁烯酸,但不限于此。可以使用一种或更多种第一单体。第二单体的示例可以是:烯基芳族化合物,诸如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、苯甲酸乙烯酯或乙烯基苄基甲基醚;不饱和碳酸酯化合物,诸如乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、乙基丙烯酸酯、乙基丙烯酸甲酯、丁基丙烯酸酯、丁基丙烯酸甲酯、苄基丙烯酸酯、苄基丙烯酸甲酯、环己基丙烯酸酯、环己基丙烯酸甲酯、苯基丙烯酸酯或苯基丙烯酸甲酯;不饱和碳酸氨基烷基酯化合物,诸如2-氨基乙基丙烯酸酯、2-氨基乙基丙烯酸甲酯、2-二甲基氨基乙基丙烯酸酯或2-二甲基氨基乙基丙烯酸甲酯;马来酰亚胺,诸如N-苯基马来酰亚胺、N-苄基马来酰亚胺、N-烷基马来酰亚胺;不饱和碳酸环氧丙基酯化合物,诸如环氧丙基丙烯酸酯或环氧丙基丙烯酸甲酯;乙烯基氰化物化合物,诸如丙烯腈、甲基丙烯腈;或不饱和酰胺化合物,诸如丙烯基酰胺或甲基丙烯酰胺,但不限于此。可以使用一种或更多种第二单体。第三单体的具体示例可以包括2-羟基乙基丙烯酸酯、2-羟基乙基丙烯酸甲酯、2-羟基丁基丙烯酸酯或2-羟基丁基丙烯酸甲酯,但不限于此。可以使用一种或更多种第三单体。
在含羧酸基团的聚合物(也称为粘结剂或粘结剂聚合物)中,基于含羧酸基团的聚合物中的总摩尔数,第一重复单元或第二重复单元中的每个的含量可以独立地大于或等于约10摩尔百分比(mol%),例如大于或等于约15mol%、大于或等于约25mol%或者大于或等于约35mol%。在含羧酸基团的聚合物中,基于含羧酸基团的聚合物的总摩尔数,第一重复单元或第二重复单元的量可以小于或等于约90mol%,例如89mol%、小于或等于约80mol%、小于或等于约70mol%、小于或等于约60mol%、小于或等于约50mol%、小于或等于约40mol%、小于或等于约35mol%或者小于或等于约25mol%。在含羧酸基团的聚合物中,如果存在的话,基于含羧酸基团的聚合物的总摩尔数,第三重复单元的量可以大于或等于约1mol%,例如大于或等于约5mol%、大于或等于约10mol%或者大于或等于约15mol%。在粘结剂聚合物中,基于粘结剂聚合物中的总摩尔数,第三重复单元的量可以小于或等于约30mol%,例如小于或等于约25mol%、小于或等于约20mol%、小于或等于约18mol%、小于或等于约15mol%或者小于或等于约10mol%。
含羧酸基团的聚合物可以包括含多芳环的聚合物。含多芳环的聚合物被称为cardo粘结剂树脂,可以在市场上可买到。
含羧酸基团的聚合物可以具有大于或等于约50毫克氢氧化钾每克(mgKOH/g)的酸值。例如,含羧酸基团的聚合物可以具有以下酸值:大于或等于约60mg KOH/g、大于或等于约70mg KOH/g、大于或等于约80mg KOH/g、大于或等于约90mg KOH/g、大于或等于约100mgKOH/g、大于或等于约110mg KOH/g、大于或等于约120mg KOH/g、大于或等于约125mg KOH/g或者大于或等于约130mg KOH/g。含羧酸基团的聚合物的酸值可以例如小于或等于约250mgKOH/g、例如小于或等于约240mg KOH/g、小于或等于约230mg KOH/g、小于或等于约220mgKOH/g、小于或等于约210mg KOH/g、小于或等于约200mg KOH/g、小于或等于约190mg KOH/g、小于或等于约180mg KOH/g或者小于或等于约160mg KOH/g,但不限于此。粘结剂聚合物可以具有以下重均分子量:大于或等于约1,000克每摩尔(g/mol),例如大于或等于约2,000g/mol、大于或等于约3,000g/mol或者大于或等于约5,000g/mol。粘结剂聚合物可以具有小于或等于约100,000g/mol例如小于或等于约50,000g/mol的重均分子量。
在组合物中,基于组合物的总重量,分散剂或粘结剂(聚合物或单体)的量可以大于或等于约0.5wt%,例如大于或等于约1wt%、大于或等于约5wt%、大于或等于约10wt%、大于或等于约15wt%或者大于或等于约20wt%,但不限于此。基于组合物的总重量或基于组合物中的固体的总重量,粘结剂聚合物的量可以小于或等于约55wt%、小于或等于约45wt%、小于或等于约35wt%、例如小于或等于约33wt%或者小于或等于约30wt%。前述量的分散剂可以提供提高的量子点分散性。
在组合物中,包括碳-碳双键的可聚合(例如可光聚合)单体可以包括(例如可光聚合的)基于丙烯基的单体。可聚合单体可以是用于绝缘聚合物的前驱体。基于丙烯基的单体可以包括烷基(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊基乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、双酚A二(甲基)丙烯酸酯、双酚A环氧(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙二醇单甲基醚(甲基)丙烯酸酯、酚醛(novolac)环氧(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇(propylene glycol)二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酸酯或其组合。
基于组合物的总重量,可聚合单体的量可以大于或等于约0.5wt%,例如大于或等于约1wt%或者大于或等于约2wt%。基于组合物的总重量,可光聚合单体的量可以小于或等于约30wt%,例如小于或等于约28wt%、小于或等于约25wt%、小于或等于约23wt%、小于或等于约20wt%、小于或等于约18wt%、小于或等于约17wt%、小于或等于约16wt%或者小于或等于约15wt%。
组合物中的引发剂可以用于单体的聚合。引发剂是通过在温和条件下(例如凭借热或光)产生自由基化学物质来加速自由基反应(例如单体的自由基聚合)的化合物。引发剂可以是热引发剂或光引发剂。引发剂是能够通过光引发可聚合的丙烯酸单体、硫醇化合物(其在下面将被描述)或其组合的自由基聚合的化合物。引发剂不受特别限制。引发剂可以是热引发剂。热引发剂可以包括偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰等,但不限于此。引发剂可以是光引发剂。光引发剂可以包括基于三嗪的化合物、苯乙酮化合物、二苯甲酮化合物、噻吨酮化合物、苯偶姻化合物、肟酯化合物、氨基酮化合物、膦或膦氧化物化合物、基于咔唑的化合物、二酮化合物、基于锍硼酸盐的化合物、基于重氮的化合物、基于联咪唑的化合物或其组合,但不限于此。
在组合物中,引发剂的量可以考虑到可聚合单体和可聚合单体的量来适当地调整。在实施方式中,基于组合物的总重量,引发剂可以以约0.01wt%至约10wt%的量范围来使用,但不限于此。
组合物或复合物还可以包括(多官能或单官能)硫醇化合物,该(多官能或单官能)硫醇化合物包括(例如在该(多官能或单官能)硫醇化合物的末端处的)至少一个(例如至少两个、三个或四个)硫醇基团(们)、金属氧化物颗粒或其组合。
金属氧化物颗粒可以包括TiO2、SiO2、BaTiO3、Ba2TiO4、ZnO或其组合。在组合物中,基于组合物中的固体的总重量,金属氧化物颗粒的量可以大于或等于约1wt%且小于或等于约15wt%、小于或等于约10wt%或者小于或等于约5wt%。金属氧化物颗粒可以具有适当选择的直径而不受特别限制。金属氧化物颗粒的直径可以大于或等于约100nm,例如大于或等于约150nm或者大于或等于约200nm且小于或等于约1,000nm或者小于或等于约800nm。
多官能硫醇化合物可以包括由化学式1表示的化合物:
化学式1
其中,在化学式1中,R1是:氢;被取代或未被取代的C1至C30直链或支链烷基;被取代或未被取代的C6至C30芳基基团;被取代或未被取代的C3至C30杂芳基基团;被取代或未被取代的C3至C30环烷基基团;被取代或未被取代的C3至C30杂环烷基基团;C1至C10烷氧基基团;羟基基团;-NH2;被取代或未被取代的C1至C30胺基基团(-NRR',其中R和R'独立地是:氢;或者C1至C30直链或支链烷基基团,条件是两者不同时为氢);异氰酸酯基团;卤素;-ROR'(其中R是被取代或未被取代的C1至C20亚烷基基团,R'是氢或者C1至C20直链或支链烷基基团);酰基卤化物(-RC(=O)X,其中R是被取代或未被取代的C1至C20亚烷基基团,X是卤素);-C(=O)OR'(其中R'是氢或者C1至C20直链或支链烷基基团);-CN;-C(=O)NRR'(其中R和R'独立地是氢或者C1至C20直链或支链烷基基团);或-C(=O)ONRR'(其中R和R'独立地是氢或者C1至C20直链或支链烷基基团),
L1是碳原子、被取代或未被取代的C1至C30亚烷基基团、被取代或未被取代的C3至C30亚环烷基基团、被取代或未被取代的C6至C30亚芳基基团、被取代或未被取代的C3至C30杂环亚烷基基团、或者被取代或未被取代的C3至C30杂亚芳基基团,其中被取代或未被取代的C1至C30亚烷基基团的亚甲基部分(-CH2-)可以被磺酰基部分(-SO2-)、羰基部分(CO)、醚部分(-O-)、硫化物部分(-S-)、亚砜部分(-SO-)、酯部分(-C(=O)O-)、酰胺部分(-C(=O)NR-)(其中R是氢或C1至C10烷基基团)或其组合替换,
Y1是:单键;被取代或未被取代的C1至C30亚烷基基团;被取代或未被取代的C2至C30亚烯基基团;C1至C30亚烷基基团或C2至C30亚烯基基团,其中亚甲基部分(-CH2-)被磺酰基部分(-S(=O)2-)、羰基部分(-C(=O)-)、醚部分(-O-)、硫化物部分(-S-)、亚砜部分(-S(=O)-)、酯部分(-C(=O)O-)、酰胺基元(-C(=O)NR-)(其中R是氢或者C1至C10直链或支链烷基基团)、亚胺部分(-NR-)(其中R是氢或者C1至C10直链或支链烷基基团)或其组合替换,
m是1或更大的整数,
k1是0或1或更大的整数,k2是1或更大的整数,
m和k2之和是3或更大的整数,以及
当Y1不是单键时,m不超过Y1的化合价,并且k1和k2之和不超过L1的化合价。
多官能硫醇化合物可以是二硫醇化合物、三硫醇化合物、四硫醇化合物或其组合。例如,硫醇化合物可以是乙二醇类(例如乙二醇)二-3-巯基丙酸酯、乙二醇类(例如乙二醇)二巯基乙酸酯、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、1,6-己二硫醇、1,3-丙二硫醇、1,2-乙二硫醇、包括1至10个乙烯乙二醇重复单元的聚乙烯乙二醇二硫醇或其组合。
基于组合物的总重量(或总固体含量),硫醇化合物的量可以小于或等于约50wt%、小于或等于约45wt%、小于或等于约40wt%、小于或等于约35wt%、小于或等于约30wt%、小于或等于约25wt%、小于或等于约20wt%、小于或等于约15wt%、小于或等于约10wt%、小于或等于约9wt%、小于或等于约8wt%、小于或等于约7wt%、小于或等于约6wt%或者小于或等于约5wt%。基于组合物或复合物的总重量(或总固体含量),硫醇化合物的量可以大于或等于约0.1wt%,例如大于或等于约0.5wt%、大于或等于约1wt%、大于或等于约5wt%、大于或等于约10wt%、大于或等于约15wt%、大于或等于约20wt%或者大于或等于约25wt%。
组合物还可以包括有机溶剂(或液体媒介物)。有机溶剂不受特别限制。有机溶剂和有机溶剂的量可以通过考虑以上主要成分(即,量子点、分散剂、可聚合单体、引发剂、以及(如果使用的话)硫醇化合物)以及添加剂和下面描述的添加剂的量来适当地确定。组合物可以包括除期望含量的(非挥发性)固体以外的残留量的有机溶剂。有机溶剂(或液体媒介物)的示例可以包括:乙基3-乙氧基丙酸酯;乙二醇类(ethylene glycols),诸如乙二醇(ethylene glycol)、二乙二醇或聚乙二醇;乙二醇醚,诸如乙二醇单甲醚、乙二醇单***、二乙二醇单甲醚、乙二醇二***或二乙二醇二甲醚;乙二醇醚乙酸酯,诸如乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单***乙酸酯、二乙二醇单***乙酸酯或二乙二醇单丁醚乙酸酯;丙二醇(propylene glycol);丙二醇醚,诸如丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚、丙二醇二甲基醚、二丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚或二丙二醇二乙基醚;丙二醇醚乙酸酯,诸如丙二醇单甲基醚乙酸酯或二丙二醇单乙基醚乙酸酯;酰胺,诸如N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺;酮,诸如甲基乙基酮(MEK)、甲基异丁基酮(MIBK)或环己酮;石油,诸如甲苯、二甲苯或溶剂石脑油;酯,诸如乙基乙酸酯、丁基乙酸酯或乙基乳酸酯;醚,诸如二乙基醚、二丙基醚或二丁基醚;脂肪族、脂环族或芳族烃;或其组合。
如果需要,除了上述组分之外,组合物还可以包括诸如光扩散剂、流平剂或偶联剂的各种添加剂。添加剂的量不受特别限制,并且可以被控制在适当的范围内,其中添加剂不会对组合物的制备和量子点-聚合物复合物的生产以及可选地复合物的图案化造成不利影响。
如果使用,则添加剂可以基于组合物的总重量以以下量来使用:大于或等于约0.1wt%,例如大于或等于约0.5wt%、大于或等于约1wt%、大于或等于约2wt%或者大于或等于约5wt%,但不限于此。如果使用,则基于组合物的总重量,添加剂的含量可以小于或等于约20wt%,例如小于或等于约19wt%、小于或等于约18wt%、小于或等于约17wt%、小于或等于约16wt%或者小于或等于约15wt%,但不限于此。
下面将描述的量子点-聚合物复合物或量子点-聚合物复合物图案的膜可以具有例如以下厚度:小于或等于约30微米(μm),例如小于或等于约25μm、小于或等于约20μm、小于或等于约15μm、小于或等于约10μm、小于或等于约8μm、小于或等于约7μm且大于或等于约2μm,例如大于或等于约3μm、大于或等于约3.5μm或者大于或等于约4μm。
在实施方式中,图案化的膜包括重复区段,该重复区段包括配置为发射第一光的第一区段,其中第一区段包括量子点-聚合物复合物。重复区段可以包括第二区段,该第二区段发射具有与第一光不同的最大(光致发光)峰值波长的第二光,其中第二区段可以包括量子点-聚合物复合物。第二区段的量子点-聚合物复合物可以包括配置为发射第二光的第二量子点。第二量子点可以包括前述量子点。第一光或第二光可以是具有存在于约600nm与约650nm(例如约620nm至约650nm)之间的最大光致发光峰值波长的红光或具有存在于约500nm与约550nm(例如约510nm至约540nm)之间的最大光致发光峰值波长的绿光。图案化的膜还可以包括第三区段,该第三区段发射与第一光和第二光不同的第三光(例如蓝光)或使该第三光通过。第三光可以具有在约380nm至约480nm范围内的最大峰值波长。
实施方式提供了包括量子点(们)的电子装置。该电子装置可以包括光发射二极管(LED)、有机光发射二极管(OLED)、传感器、太阳能电池、成像传感器或液晶显示器(LCD),但不限于此。
在实施方式中,电子装置可以是光致发光装置(例如,诸如量子点片、量子点轨道等的照明***,或液晶显示器)或电致发光装置(例如量子点(QD)LED)。在非限制性示例中,电子装置可以包括量子点片,并且前述量子点可以例如作为半导体纳米晶体-聚合物复合物被包括在QD片中。
在实施方式中,显示装置包括光源和光发射元件(例如光致发光元件),光发射元件包括前述量子点聚合物复合物,并且光源可以被配置为向光发射元件提供入射光。入射光可以具有以下(光致发光)峰值波长:大于或等于约440nm,例如大于或等于约450nm,且小于或等于约500nm,例如小于或等于约480nm、小于或等于约470nm或者小于或等于约460nm。
在实施方式中,光发射元件可以包括量子点聚合物复合物片。显示装置还可以包括液晶面板,并且量子点聚合物复合物片可以设置在光源和液晶面板之间。图2示出了显示装置的分解图。参照图2,显示装置可以具有其中堆叠反射器、导光面板(LGP)和蓝色LED光源(Blue-LED)、量子点-聚合物复合物片(QD片)、以及各种光学膜(诸如棱镜、双倍亮度增强膜(DBEF)等)的结构,并且液晶(LC)面板设置在该结构上。
在实施方式中,显示装置可以包括堆叠结构,该堆叠结构包括(例如透明)基板和作为光发射元件设置在该基板上的光发射层(例如光致发光层)。在该堆叠结构中,光发射层包括量子点聚合物复合物的图案,并且该图案可以包括配置为发射预定波长的光的重复区段(例如至少一个重复区段)。量子点聚合物复合物的图案可以包括可发射第一光的第一重复区段、可发射第二光的第二重复区段或其组合。
在光致发光光谱中,第一光和第二光具有不同的最大光致发光峰值波长。在实施方式中,第一光可以是具有约600nm至约650nm(例如约620nm至约650nm)的最大光致发光峰值波长的红光(R),第二光可以是具有约500nm至约550nm(例如约510nm至约550nm)的最大光致发光峰值波长的绿光(G),或反之亦然(即,第一光可以是绿光,第二光可以是红光)。
基板可以是包括绝缘材料的基板。基板可以包括:玻璃;各种聚合物,诸如聚酯(例如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)(PEN)等)、聚碳酸酯、聚(C1至C10烷基(甲基)丙烯酸酯)、聚酰亚胺、聚酰胺或其混合物(例如其共聚物或混合物);聚硅氧烷(例如PDMS);无机材料,诸如Al2O3或ZnO;或其组合,但不限于此。基板的厚度可以考虑到基板材料来期望地选择,但不受特别限制。基板可以具有柔性。对于从量子点发射的光,基板可以具有以下透射率:大于或等于约50%、大于或等于约60%、大于或等于约70%、大于或等于约80%或者大于或等于约90%。
基板的至少一部分可以被配置为切割(吸收或反射)蓝光。能够阻挡(例如吸收或反射)蓝光的层(这里也称为“蓝色切割层”或“蓝光吸收层”)可以设置在基板的(例如至少一个)表面上。例如,蓝色切割层(蓝光吸收层)可以包括有机材料和预定染料,诸如例如黄色染料或能够吸收蓝光并透射绿光、红光或绿光和红光的染料。
在实施方式中,一种生产堆叠结构的方法包括:
在基板上形成上述组合物的膜;
将膜的被选择的区域暴露于(例如具有小于或等于约400nm的波长的)光;以及
用碱显影溶液显影被曝光的膜以获得量子点聚合物复合物的图案。
基板和组合物的细节与以上所述相同。
组合物以旋涂、狭缝涂布等的适当方法在基板上被涂布为具有预定的厚度。如果需要,可以预烘烤(PRB)所形成的膜。可以适当地选择用于预烘烤的条件(诸如温度、持续时间和气氛)。
所形成的(并且可选地被预烘烤的)膜在具有预定图案的掩模下方暴露于预定波长的光(UV光)。光的波长和强度可以考虑到光引发剂的类型和量、量子点的类型和量等来选择。
具有被曝光的被选择区域的膜用碱显影溶液来处理(例如喷涂或浸没),从而膜中未被曝光的区域被溶解以提供期望的图案,这可以被称为显影。如果需要,为了改善图案的抗裂性和耐溶剂性,所获得的图案可以例如在约150℃至约230℃的温度下被后烘烤(POB)预定时间,例如大于或等于约10分钟(min)或者大于或等于约20min。
当量子点-聚合物复合物图案具有多个重复区段时,可以通过以下过程来获得具有期望图案的量子点-聚合物复合物:制备包括具有期望的光致发光特性(光致发光峰值波长等)的量子点(例如发射红光的量子点、发射绿光的量子点、或可选地发射蓝光的量子点)的多种组合物,以形成每个重复区段;以及针对每种组合物,根据需要多次(例如两次或更多次,或三次或更多次)重复图案形成工艺,以形成量子点聚合物复合物的期望的图案。
在实施方式中,包括无镉量子点的群体和液体媒介物的实施方式的油墨组合物可以用于形成图案。例如,图案可以通过以下过程来形成:在基板的期望区域上沉积包括多个无镉量子点、液体媒介物和单体的油墨组合物;可选地去除液体媒介物;以及执行聚合。
例如,量子点-聚合物复合物可以成至少两个不同的重复颜色区段(例如RGB区段)的图案的形式。这样的量子点-聚合物复合物图案可以用作显示装置中的光致发光型滤色器。
在实施方式中,显示装置包括光源和包含堆叠结构(在下文中,也称为分层结构)的光发射元件。
光源可以被配置为将入射光提供给包括分层结构的光发射元件。入射光可以具有约440nm至约480nm(诸如约440nm至约470nm)的波长。入射光可以是第三光。
在包括堆叠结构的显示装置中,光源可以包括分别对应于第一区段和第二区段的多个光发射单元,并且光发射单元可以包括彼此面对的第一电极和第二电极以及设置在第一电极与第二电极之间的电致发光层。电致发光层可以包括有机光发射材料。
例如,光源的每个光发射单元可以包括构造成发射预定波长的光(例如蓝光、绿光或其组合)的电致发光器件(例如有机光发射二极管(OLED))。诸如有机光发射二极管(OLED)的电致发光器件的结构和材料不受特别限制。
图3A是根据实施方式的显示装置的示意性剖视图,图3B是根据实施方式的显示装置的示意性剖视图。参照图3A和图3B,光源包括发射蓝光的有机光发射二极管(OLED)。有机光发射二极管OLED可以包括:形成在基板100上的(至少两个,例如三个或更多个)像素电极90a、90b、90c;形成在相邻的像素电极90a、90b、90c之间的像素限定层150a、150b;形成在像素电极90a、90b、90c上的有机光发射层140a、140b、140c;以及形成在有机光发射层140a、140b、140c上的公共电极层130。
薄膜晶体管和基板可以设置在有机光发射二极管(OLED)下方。OLED的像素区域可以分别与下面将详细描述的第一区段、第二区段和第三区段对应地设置。
包括(例如,包括包含发射绿光的量子点的第一重复区段、包含发射红光的量子点的第二重复区段或其组合的)量子点-聚合物复合物图案和基板的堆叠结构、或者量子点-聚合物复合物图案可以设置在光源上或之上,例如直接设置在光源上。
区段被构造使得从光源发射的蓝光进入到其中,并且红光和绿光可以分别从其发射。从光源发射的蓝光可以穿过第三区段。
从光源发射的光(例如蓝光)可以进入图案170的第二区段21和第一区段11,以分别发射(例如被转换的)红光R和绿光G。从光源发射的蓝光B穿过第三区段31或从第三区段31透射。在发射红光的第二区段21、发射绿光的第一区段11或其组合之上,可以设置光学元件160。光学元件可以是切割(例如反射或吸收)蓝光和可选地绿光的蓝色切割层,或者是第一光学过滤器。蓝色切割层160可以设置在上基板240上。蓝色切割层160可以设置在上基板240下面(例如,在上基板240的底表面上)。蓝色切割层160可以设置在上基板240和量子点-聚合物复合物图案之间并且在第一区段11和第二区段21之上。蓝色切割层的细节与下面针对第一光学过滤器310所阐述的相同。
显示装置可以通过分开制造堆叠结构和(例如发射蓝光的)LED或OLED以及然后组装它们来获得。备选地,显示装置可以通过直接在LED或OLED上形成量子点-聚合物复合物图案来获得。
在实施方式中,显示装置还可以包括下基板210、设置在下基板210之下的光学元件(例如偏振器)300、以及插置在分层结构与下基板210之间的液晶层220。分层结构可以以光发射层(即,量子点-聚合物复合物图案)面对液晶层的方式来设置。显示装置还可以包括在液晶层220与光发射层之间的光学元件(例如偏振器)300。光源还可以包括LED和可选地导光面板。
参照图4,在实施方式中,显示装置包括:液晶面板200;下光学元件300(例如偏振器),设置在液晶面板200上、设置在液晶面板200下方或其组合;以及背光单元,包括在下光学元件300下方发射蓝光的光源110。背光单元可以包括光源110和导光面板120(边缘型)。备选地,背光单元可以是没有导光面板的直下式光源。液晶面板200可以包括下基板210、上基板240、和在上基板与下基板之间的液晶层220、以及设置在上基板240上或下方的光发射层(滤色器层)230。光发射层230可以包括量子点-聚合物复合物(或其图案)。
配线板211提供在例如在下基板210的上表面上的内表面上。配线板211可以包括限定像素区域的多条栅极配线和数据配线、与栅极配线和数据配线的交叉区域相邻设置的薄膜晶体管、以及用于每个像素区域的像素电极,但不限于此。这样的配线板的细节不受特别限制。
液晶层220可以设置在配线板211上。液晶层220可以包括在液晶层220的上表面上以及在液晶层220的下表面上的配向层221,以对其中包括的液晶材料进行初始配向。关于液晶材料、配向层材料、形成配向层的方法、形成液晶层的方法、液晶层的厚度等的细节不受特别限制。
在实施方式中,上光学元件或上偏振器300可以提供在液晶层220和上基板240之间。例如,上光学元件或上偏振器300可以设置在液晶层220(或公共电极231)和光发射层(或量子点-聚合物复合物图案)之间。黑矩阵241可以提供在上基板240下方(例如在上基板240的下表面上)。黑矩阵241内的开口与在下基板210上的配线板211的栅极线、数据线和薄膜晶体管对准(或提供为隐藏在下基板210上的配线板211的栅极线、数据线和薄膜晶体管)。包括发射红光的滤色器的第二区段(R)、包括发射绿光的滤色器的第一区段(G)、包括用于发射或透射蓝光的滤色器的第三区段(B)或其组合可以设置在黑矩阵241(BM)内的开口中。例如,黑矩阵241可以具有格子形状。如果需要,光发射层还可以包括(例如至少一个)第四重复区段。第四重复区段可以被配置为发射具有与从第一至第三区段发射的光的颜色不同的颜色(例如青色、品红色、黄色等)的光。
光发射层(滤色器层)230可以在透明的公共电极231上。
如果需要,显示装置还可以包括蓝色切割滤光器310(在下文中,也称为第一光学过滤器层310)。第一光学过滤器层310可以设置在第二区段(R)和第一区段(G)的上表面与上基板240的下表面之间,或者在上基板(240)的上表面上。第一光学过滤器层310可以包括具有与第三区段(B)(例如,显示(例如发射)蓝光的像素区域)对应的开口的片,并且可以形成在与第一和第二区段(G、R)对应的部分上。第一光学过滤器层310可以在光发射层230的与第一和第二区段(G、R)对应的并且除去与第三区段重叠的部分以外的部分之上形成为单一主体结构,但不限于此。备选地,至少两个第一光学过滤器层可以彼此间隔开,并且可以设置在分别与第一区段和第二区段重叠的部分中的每个之上。
例如,第一光学过滤器层可以阻挡具有在可见光范围内的预定波长范围的光,并且可以透射具有另一波长范围的光。例如,第一光学过滤器层可以阻挡蓝光并透射除蓝光以外的光。例如,第一光学过滤器层可以透射绿光、红光或黄光(例如绿光和红光的混合)。
第一光学过滤器层可以包括聚合物薄膜,该聚合物薄膜包括吸收具有特定波长(即,将被阻挡的波长)的光的染料、吸收具有特定波长的光的颜料或其组合。第一光学过滤器层可以阻挡至少80%或至少90%或至少95%的具有小于或等于约480nm的波长的蓝光。关于具有其它波长的可见光,第一光学过滤器层可以具有以下透光率:大于或等于约70%,例如大于或等于约80%、大于或等于约90%、或达到100%。
第一光学过滤器层可以吸收并基本上阻挡具有小于或等于约500nm的波长的蓝光,并且例如可以选择性地透射绿光或红光。在这种情况下,至少两个第一光学过滤器层可以间隔开并且设置在分别与第一区段和第二区段重叠的部分中的每个上。例如,选择性地透射红光的第一光学过滤器层可以设置在与发射红光的区段重叠的部分上,并且选择性地透射绿光的第一光学过滤器层可以设置在与发射绿光的区段重叠的部分上。
在实施方式中,第一光学过滤器层可以包括第一区域、第二区域、或第一区域和第二区域。第一光学过滤器层的第一区域阻挡(例如吸收)蓝光和红光,并透射具有预定范围的波长的光,该预定范围的波长是例如以下波长:大于或等于约500nm、大于或等于约510nm或者大于或等于约515nm且小于或等于约550nm、小于或等于约540nm、小于或等于约535nm、小于或等于约530nm、小于或等于约525nm或者小于或等于约520nm。第一光学过滤器层的第二区域阻挡(例如吸收)蓝光和绿光,并透射具有预定范围的波长的光,该预定范围的波长是例如以下波长:大于或等于约600nm、大于或等于约610nm或者大于或等于约615nm且小于或等于约650nm、小于或等于约640nm、小于或等于约635nm、小于或等于约630nm、小于或等于约625nm或者小于或等于约620nm。第一光学过滤器层的第一区域可以(直接)设置在与发射绿光的区段重叠的位置上或之上,第一光学过滤器层的第二区域可以(直接)设置在与发射红光的区段重叠的位置上或之上。第一区域和第二区域可以例如通过黑矩阵在光学上彼此隔离。第一光学过滤器层可以有助于改善显示装置的颜色纯度。
第一光学过滤器层可以是反射型滤光器,其包括各自具有不同折射率的多个层(例如无机材料层)。例如,在第一光学层中,具有不同折射率的两个层可以彼此交替地堆叠。例如,具有高折射率的层和具有低折射率的层可以彼此交替地层叠。
显示装置还可以包括第二光学过滤器层311(例如红/绿光或黄光回收层),该第二光学过滤器层311设置在光发射层230与液晶层220之间,具体地,在光发射层230(例如量子点聚合物复合物层)与上偏振器300之间。第二光学过滤器层311可以透射第三光的至少一部分,并反射第一光的至少一部分、第二光的至少一部分、或第一光和第二光的至少一部分。第二光学过滤器层可以反射具有大于500nm的波长的光。第一光可以是绿(或红)光,第二光可以是红(或绿)光,第三光可以是蓝光。
量子点可以用于基于量子点的电致发光器件中的发光层中(见图5)。电致发光器件可以包括:彼此面对的阳极1和阴极5;量子点发射层3,设置在阳极1与阴极5之间并包括多个量子点;以及空穴辅助层2,设置在阳极1与量子点发射层3之间。空穴辅助层2可以包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)或其组合。空穴辅助层2可以包括具有空穴性质的合适的有机/无机材料。电致发光器件还可以包括在阴极5与量子点发射层3之间的电子辅助层4。电子辅助层4可以包括电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴阻挡层(HBL)或其组合。电子辅助层可以包括具有电子性质的合适的有机/无机材料。
在下文中,将参照特定示例更详细地说明实施方式。然而,它们是本公开的示例性例子,并且本公开不限于此。
示例
分析方法
1.光致发光分析
使用日立F-7000光谱仪在372纳米(nm)的照射波长下获得所产生的纳米晶体的光致发光(PL)光谱。
2.紫外(UV)光谱分析
使用安捷伦Cary 5000光谱仪执行UV光谱分析来获得UV-可见吸收光谱。
3.电感耦合等离子体(ICP)分析
使用岛津ICPS-8100执行电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)分析。
合成在惰性气体气氛(氮气流动条件)下执行,除非特别提及。
具有ZnTeSe核和ZnSe/ZnS壳的量子点的合成
示例1:
将硒和碲分散在三辛基膦(TOP)中,以获得0.4摩尔(M)Se/TOP储备溶液和0.5MTe/TOP储备溶液。在室温下混合Se/TOP储备溶液、Te/TOP储备溶液以及包括油胺和氢化锂铝化合物的有机配体,以提供反应溶液。
在300毫升(mL)反应烧瓶中,0.9毫摩尔(mmol)乙酸锌与油酸一起溶解在十八烯中,并在真空下在120℃下被处理。一小时后,反应烧瓶中的气氛转变为氮气,然后将反应***加热至200℃。
反应溶液被注入到加热后的反应***中,并且进行反应。
在反应终止之后,将反应烧瓶冷却至室温,并向其中加入丙酮以获得沉淀物,沉淀物经由离心被分离。将获得的ZnTeSe量子点分散在甲苯中。
相对于1摩尔Te的Zn、Se和Al的使用量分别为9摩尔、0.5摩尔和1摩尔。
关于制备的量子点,进行电感耦合等离子体原子发射光谱分析,并且结果总结在表1中。
关于所制备的量子点,进行紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱分析和光致发光光谱分析,并且结果总结在图6和表2中。
示例2:
除了使用三氢化铝(Alane)N,N-二甲胺络合物代替氢化锂铝以外,以与示例1相同的方式制备ZnTeSe量子点。
关于制备的量子点,进行电感耦合等离子体原子发射光谱分析,并且结果总结在表1中。
关于制备的量子点,进行UV-Vis吸收光谱分析和光致发光光谱分析,并且结果总结在表2中。
示例3:
除了使用二异丁基氢化铝代替氢化锂铝以外,以与示例1相同的方式制备ZnTeSe量子点。
关于制备的量子点,进行电感耦合等离子体原子发射光谱分析,并且结果总结在表1中。
关于制备的量子点,进行UV-Vis吸收光谱分析和光致发光光谱分析,并且结果总结在表2中。
比较例1:
除了使用三乙基硼氢化锂代替氢化铝锂以外,以与示例1相同的方式制备ZnTeSe量子点。
关于制备的量子点,进行电感耦合等离子体原子发射光谱分析,并且结果总结在表1中。
关于制备的量子点,进行UV-Vis吸收光谱分析和光致发光光谱分析,并且结果总结在图7和表2中。
比较例2:
除了不使用氢化锂铝以外,以与示例1相同的方式制备半导体纳米晶体颗粒。
关于制备的颗粒,进行UV-Vis吸收光谱分析和光致发光光谱分析。颗粒不显示(例如不表现出)发光性质。颗粒不显示(例如不表现出)谷深度。关于制备的颗粒,进行电感耦合等离子体原子发射光谱分析,并且结果证实颗粒不包括铝。
示例4:
在300mL反应烧瓶中,放置三辛胺(TOA)并向其中添加乙酸锌和油酸,然后将混合物在120℃下真空处理10分钟。在用惰性气氛替换烧瓶中的气氛后,将烧瓶加热至200℃。
快速注入在示例1中制备的ZnTeSe量子点的甲苯分散体,然后向其中添加Se/TOP储备溶液,并且反应进行一小时(ZnSeS层的形成)。
在反应完成后,将烧瓶冷却至室温,并经由使用乙醇的沉淀以及离心回收制备的ZnTeSe/ZnSe核-壳量子点。将获得的核-壳量子点分散在甲苯中。
针对1摩尔的Se前驱体,使用9摩尔的锌前驱体。
关于制备的量子点,进行电感耦合等离子体原子发射光谱分析,并且结果总结在表1中。
关于制备的量子点,进行UV-Vis吸收光谱分析和光致发光光谱分析,并且结果总结在图8和表2中。
示例5:
除了通过将硫溶解在三辛基膦中来制备0.5M的S/TOP储备溶液并且除Se/TOP储备溶液之外还注入S/TOP储备溶液以外,以与示例4相同的方式制备ZnTeSe/ZnSe/ZnS量子点。
关于制备的量子点,进行电感耦合等离子体原子发射光谱分析,并且结果总结在表1中。
关于制备的量子点,进行UV-Vis吸收光谱分析和光致发光光谱分析,并且结果总结在表2中。
针对1摩尔的Se前驱体,使用9摩尔的锌前驱体和1摩尔的S前驱体。
关于制备的量子点,进行电感耦合等离子体原子发射光谱分析,并且结果总结在表1中。
关于制备的量子点,进行UV-Vis吸收光谱分析和光致发光光谱分析,并且结果总结在图9和表2中。
表1
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表2
表2的结果证实示例的量子点可以具有谷深度以及增强的光学性质。
尽管已经结合当前所认为的实际示例实施方式描述了本公开,但是将理解,本发明不限于所公开的实施方式,而是相反,旨在覆盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。
本申请要求享有2019年4月18日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0045759号的优先权和权益以及由此获得的所有权益,该韩国专利申请的全部内容通过引用合并于此。
Claims (19)
1.一种核-壳量子点,包括:
核,包括第一半导体纳米晶体材料;以及
半导体纳米晶体壳,设置在所述核上,
其中所述核-壳量子点不包括镉,并且包括锌、碲、硒和铝,
其中所述第一半导体纳米晶体材料包括铝,
其中在所述核-壳量子点中,碲相对于硒的摩尔比大于0.05:1,以及
其中所述核-壳量子点具有在大于或等于490纳米的波长范围内的最大光致发光峰,
其中所述第一半导体纳米晶体材料包括锌、碲和硒,以及所述半导体纳米晶体壳包括硒和硫中的至少一种以及锌。
2.根据权利要求1所述的核-壳量子点,其中所述核-壳量子点的紫外-可见吸收光谱具有第一吸收峰以及与所述第一吸收峰相邻的谷,以及
(Absfirst - Absvalley)/ Absfirst≥0.01,
其中,Absfirst是在第一吸收峰波长处的吸收强度,Absvalley是在所述谷的最低点处的吸收强度。
3.根据权利要求1所述的核-壳量子点,其中所述核-壳量子点具有大于或等于5%的量子效率。
4.根据权利要求1所述的核-壳量子点,其中所述核-壳量子点发射具有大于或等于515纳米且小于或等于545纳米的最大发光峰值波长的绿光。
5.根据权利要求1所述的核-壳量子点,其中所述第一半导体纳米晶体或所述核-壳量子点不包括锰、铜或其组合。
6.根据权利要求1的核-壳量子点,其中所述核包括ZnTexSe1-x,其中x大于或等于0.5且小于或等于0.9,并且所述半导体纳米晶体壳包括ZnSe、ZnS、ZnSeS或其组合。
7.根据权利要求1所述的核-壳量子点,其中所述最大光致发光峰的半峰全宽小于或等于50纳米,以及其中所述核-壳量子点具有大于或等于10%的量子效率。
8.根据权利要求1所述的核-壳量子点,其中在所述核-壳量子点中,相对于1摩尔的碲,铝的量大于或等于0.01摩尔。
9.根据权利要求1所述的核-壳量子点,其中所述核-壳量子点包括有机配体,并且所述有机配体不包括包含硫醇部分以及氨基基团、羧酸基团或其组合的有机化合物。
10.一种量子点,包括:
核,所述核包括:
锌;
碲;
硒;以及
铝,
其中所述量子点不包括镉,并且在所述量子点中,相对于1摩尔的碲的铝的量大于或等于0.01。
11.根据权利要求10所述的量子点,其中所述量子点包括ZnTexSe1-x,其中x大于或等于0.5且小于或等于0.95。
12.根据权利要求10所述的量子点,其中所述量子点不包括锰、铜或其组合。
13.根据权利要求10所述的量子点,其中所述量子点不包括III-V族化合物。
14.根据权利要求10所述的量子点,其中所述量子点被配置为表现出具有小于或等于40纳米的半峰全宽的最大光致发光峰,并且所述量子点具有大于或等于2%的量子效率。
15.根据权利要求10所述的量子点,其中所述量子点的紫外-可见吸收光谱具有第一吸收峰以及与所述第一吸收峰相邻的谷,以及
(Absfirst - Absvalley)/ Absfirst ≥0.1
其中,Absfirst是在所述第一吸收峰的波长处的吸收强度,Absvalley是在所述谷的最低点处的吸收强度。
16.根据权利要求10所述的量子点,其中所述第一吸收峰和所述谷的所述最低点存在于大于或等于410纳米且小于或等于500纳米的波长范围内。
17.一种量子点聚合物复合物,包括
聚合物基质;以及
分散在所述聚合物基质中的多个量子点,
其中所述多个量子点包括根据权利要求1所述的核-壳量子点。
18.根据权利要求17所述的量子点聚合物复合物,其中所述聚合物基质包括交联聚合物、具有羧酸基团的粘结剂聚合物或其组合。
19.一种显示装置,包括
光源;以及
光发射元件,
其中所述光发射元件包括根据权利要求17所述的量子点-聚合物复合物,以及
所述光源被配置为向所述光发射元件提供入射光。
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