量子点、包括其的组合物或复合物以及包括其的显示装置的制作方法

公开了量子点、包括量子点的组合物或复合物以及包括组合物或复合物的电子装置。

背景技术：

1、不同于体(bulk)材料，量子点(例如，纳米尺寸半导体纳米晶体)可以通过控制量子点的尺寸和组成而具有不同的能带隙。量子点可以呈现出电致发光和光致发光性质。在胶体合成中，诸如分散剂的有机材料可以在其晶体生长期间与半导体纳米晶体的表面配位(例如结合)，并且可以提供具有受控尺寸并具有发光性质的量子点。从环境的观点来看，期望开发一种具有改善的发光性质的无镉量子点。

技术实现思路

1、实施例提供了可以呈现出改善的光致发光性质和增强的稳定性的无镉量子点。

2、实施例提供了制造无镉量子点的方法。

3、实施例提供了包括无镉量子点的组合物。

4、实施例提供了包括无镉量子点的量子点聚合物复合物。

5、实施例提供了包括量子点聚合物复合物的层结构和电子装置。

6、在实施例中，量子点包括：半导体纳米晶体核，包括铟(in)和磷(p)；第一半导体纳米晶体壳，设置在半导体纳米晶体核上，第一半导体纳米晶体壳包括锌和硒；以及第二半导体纳米晶体壳，设置在第一半导体纳米晶体壳上，第二半导体纳米晶体壳包括锌和硫，其中，量子点不包括镉，并且其中，在量子点中，硫对硒(s/se)的摩尔比小于或等于大约2.5:1。

7、第一半导体纳米晶体壳的厚度可以大于或等于大约3个单分子层。

8、第二半导体纳米晶体壳的厚度可以小于0.7纳米(nm)。

9、在量子点中，锌对铟的摩尔比可以小于或等于大约50:1、小于或等于大约49:1、小于或等于大约48:1、小于或等于大约47:1或者小于或等于大约46:1。

10、在量子点中，锌对铟的摩尔比可以小于或等于大约45:1。

11、在量子点中，锌对铟的摩尔比可以小于或等于大约40:1。

12、在实施例中，量子点的光致发光峰值波长在大约500nm至大约550nm的范围内，并且锌对铟的摩尔比可以小于或等于大约48:1、小于或等于大约47:1、小于或等于大约46:1、小于或等于大约45:1、小于或等于大约44:1、小于或等于大约43:1、小于或等于大约42:1、小于或等于大约41:1、小于或等于大约40:1、小于或等于大约35:1、小于或等于大约25:1、小于或等于大约23:1或者小于或等于大约22:1(并且/或者大于或等于大约5:1、大于或等于大约6:1、大于或等于大约7:1、大于或等于大约8:1、大于或等于大约9:1、大于或等于大约10:1、大于或等于大约20:1、大于或等于大约30:1、大于或等于大约35:1、大于或等于大约40:1或者大于或等于大约43:1)。

13、在实施例中，量子点的光致发光(pl)峰值波长在大约600纳米(nm)至大约650nm的范围内，并且锌对铟的摩尔比可以小于或等于大约30:1、小于或等于大约28:1、小于或等于大约25:1、小于或等于大约20:1、小于或等于大约19:1、小于或等于大约18:1、小于或等于大约17:1、小于或等于大约16:1、小于或等于大约15:1、小于或等于大约14:1或者小于或等于大约13:1(并且/或者大于或等于大约3:1、大于或等于大约4:1、大于或等于大约5:1或者大于或等于大约9:1)。

14、在实施例中，量子点的光致发光峰值波长在大约500nm至大约550nm的范围内，并且硫对硒的摩尔比可以大于或等于大约0.05:1、大于或等于大约0.07:1、大于或等于大约0.1:1或者大于或等于大约0.3:1且小于或等于大约1:1、小于或等于大约0.9:1、小于或等于大约0.8:1、小于或等于大约0.7:1或者小于或等于大约0.6:1。

15、在实施例中，量子点的光致发光(pl)峰值波长在大约600纳米(nm)至大约650nm的范围内，并且硫对硒的摩尔比可以大于或等于大约0.1:1或者大于或等于大约0.2:1且小于或等于大约2:1或者小于或等于大约1.5。

16、第一半导体纳米晶体壳的厚度可以大于或等于大约0.9nm、大于或等于大约1.2nm、大于或等于大约1.5nm或者大于或等于大约2nm。

17、第一半导体纳米晶体壳的厚度可以小于或等于大约3nm、小于或等于大约2.9nm、小于或等于大约2.8nm、小于或等于大约2.7nm、小于或等于大约2.6nm、小于或等于大约2.5nm、小于或等于大约2.4nm、小于或等于大约2.3nm、小于或等于大约2.2nm、小于或等于大约2.1nm、小于或等于大约2nm、小于或等于大约1.9nm、小于或等于大约1.8nm、小于或等于大约1.7nm、小于或等于大约1.6nm、小于或等于大约1.5nm或者小于或等于大约1.4nm。

18、第二半导体纳米晶体壳的厚度可以小于或等于大约0.6nm。

19、量子点的量子效率可以大于或等于大约65％。

20、量子点的量子效率可以大于或等于大约70％。

21、在量子点的紫外-可见(uv-vis)吸收光谱中，450nm处的吸光度与350nm处的吸光度的比值可以大于或等于大约0.08:1。

22、半导体纳米晶体核还可以包括锌。

23、第一半导体纳米晶体壳可以不包括硫。

24、第一半导体纳米晶体壳可以直接设置在半导体纳米晶体核的表面上。

25、第二半导体纳米晶体壳可以是量子点的最外层。

26、第二半导体纳米晶体壳可以直接设置在第一半导体纳米晶体壳的表面上。

27、在实施例中，量子点的光致发光峰值波长在大约500nm至大约550nm的范围内，并且半导体纳米晶体核可以具有大于或等于大约1nm且小于或等于大约2.7nm的尺寸。

28、在实施例中，量子点的光致发光(pl)峰值波长在大约600纳米(nm)至大约650nm的范围内，并且半导体纳米晶体核可以具有大于或等于大约2nm的尺寸。

29、量子点在其表面上可以不包括烷烃单硫醇化合物。

30、在实施例中，组合物包括前述的量子点、分散剂和(有机)溶剂。分散剂可以包括含羧酸基的粘合剂聚合物。组合物还可以包括包含碳碳双键的可光聚合单体和可选择的(热或光)引发剂。

31、在实施例中，量子点聚合物复合物包括聚合物基质和分散在聚合物基质中的(例如，多个)前述量子点。

32、聚合物基质可以包括直链聚合物、交联聚合物或它们的组合。

33、聚合物基质可以包括含羧酸基的粘合剂聚合物。

34、含羧酸基的粘合剂聚合物可以包括：包括第一单体、第二单体和可选择的第三单体的单体混合物的共聚物，第一单体包括羧酸基和碳碳双键，第二单体包括碳碳双键和疏水部分且不包括羧酸基，第三单体包括碳碳双键和亲水部分且不包括羧酸基；含多个芳香环的聚合物，包括其中两个芳香环结合到季碳原子的骨架结构，季碳原子是骨架结构的主链中的另一环部分的构成原子，含多个芳香环的聚合物包括羧酸基(-cooh)；或者它们的组合。

35、聚合物基质还可以包括单体组合的聚合产物、金属氧化物精细颗粒或它们的组合，所述单体组合包括包含碳碳双键的化合物和(例如，在硫醇化合物的末端处)包含至少一个(或至少两个)硫醇基的(多官能或单官能)硫醇化合物。

36、量子点聚合物复合物可以呈图案化膜的形式。

37、当量子点聚合物复合物可以呈具有大约6微米(μm)厚度的膜的形式，并且基于复合物的总重量，量子点的量小于或等于大约45重量％时，波长为大约450nm的蓝光的吸收率可以大于或等于大约89％。

38、在实施例中，显示装置包括光源和发光元件，其中，发光元件包括前述的量子点聚合物复合物，并且光源被构造为向发光元件提供入射光。

39、入射光可以具有大约440纳米至大约460纳米的发光峰值波长。

40、在实施例中，发光元件可以包括片，所述片包括量子点聚合物复合物。

41、在实施例中，发光元件可以包括堆叠结构，所述堆叠结构包括基底和设置在基底上的发光层，其中，发光层包括图案，所述图案包括量子点聚合物复合物。

42、所述图案可以包括被构造为发射预定波长的光的至少一个重复部分。

43、所述图案可以包括被构造为发射第一光的第一部分。

44、所述图案还可以包括被构造为发射第二光的第二部分，第二光的中心波长与第一光的中心波长不同。

45、在实施例中，形成前述量子点的方法包括以下步骤：将半导体纳米晶体核、含硒前驱物、含锌的第一壳前驱物、有机配体和有机溶剂组合，以获得第一混合物；将第一混合物加热到反应温度以获得第二混合物，该第二混合物包括颗粒，所述颗粒包括设置在半导体纳米晶体核上的第一半导体纳米晶体壳；在所述反应温度下将含硫前驱物与第二混合物组合，以在第一半导体纳米晶体壳上形成第二半导体纳米晶体壳，并形成量子点。

46、实施例的量子点可以呈现出改善的发光性质以及增强的稳定性。包含前述量子点的组合物可以提供改善的可加工性。量子点可以在各种显示装置和生物标记(例如，生物传感器、生物成像等)、光检测器、太阳能电池、混合复合物等中发现用途。

47、实施例的量子点可以呈现出增强的蓝光吸收率，这可以在基于量子点的光致发光滤色器中发现它们潜在的用途。光致发光滤色器可以用于包括各种蓝色光源(例如，蓝色发光oled、发射蓝光的微led)的显示装置和包括蓝色光源的液晶显示装置中。