量子点、显示面板和包括该显示面板的电子装置转让专利

申请号 : CN202210873269.5

文献号 : CN115701258A

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 金泰坤朴相铉田信爱金泽勳高劳姆·朴元那渊

申请人 : 三星电子株式会社

摘要 :

提供了量子点、包括该量子点的量子点复合物、包括该量子点复合物的显示面板和包括该显示面板的电子装置,其中,量子点包括包含铟和锌的金属以及包含磷和硒的非金属,并且不包括镉,并且量子点具有在约0.2至约0.3的范围内的对于约450nm的波长的每1mg的光密度(OD)且具有在约500nm至约550nm之间的发射峰,或者量子点具有在约0.5至约0.7的范围内的对于约450nm的波长的每1mg的光密度且具有在约610nm至约660nm之间的发射峰。

权利要求 :

1.一种显示面板,所述显示面板包括量子点复合物,

其中,量子点复合物包括基质以及分散在基质中的多个量子点,

其中,所述多个量子点包括金属和非金属且不包括镉,

金属包括铟和锌,非金属包括磷和硒以及可选地硫,

其中,所述多个量子点包括第一量子点和第二量子点,并且

其中,第一量子点具有在0.2至0.27的范围内的对于450nm的波长的每1mg的光密度且具有在500nm与550nm之间的发射峰,并且其中,第二量子点具有在0.5至0.7的范围内的对于450nm的波长的每1mg的光密度且具有在610nm至660nm之间的发射峰。

2.根据权利要求1所述的显示面板,其中,第一量子点具有在0.12至0.35的范围内的对于460nm的波长的每1mg的光密度且/或具有在530nm与540nm之间的发射峰。

3.根据权利要求1所述的显示面板,其中,第二量子点具有在0.4至0.5的范围内的对于

460nm的波长的每1mg的光密度且/或具有在635nm至645nm之间的发射峰。

4.根据权利要求1所述的显示面板,其中,所述多个量子点包括半导体纳米晶体核和半导体纳米晶体壳,半导体纳米晶体核包括铟和磷,半导体纳米晶体壳设置在半导体纳米晶体核上且包括锌和硒。

5.根据权利要求4所述的显示面板,其中,半导体纳米晶体壳还包括硫。

6.根据权利要求4所述的显示面板,其中,半导体纳米晶体壳包括第一半导体纳米晶体壳和第二半导体纳米晶体壳,第一半导体纳米晶体壳设置在半导体纳米晶体核上且包括锌和硒以及可选地硫,第二半导体纳米晶体壳设置在第一半导体纳米晶体壳上且包括锌和硫以及可选地硒。

7.根据权利要求1所述的显示面板,其中,在第一量子点、第二量子点或者第一量子点和第二量子点中,锌的重量与铟的重量的比大于或等于10且小于或等于30,并且硒的重量与铟的重量的比大于或等于2.9且小于或等于20。

8.一种显示面板,所述显示面板包括量子点复合物,

量子点复合物包括基质以及分散在基质中的多个量子点和二氧化钛,

其中,所述多个量子点包括金属和非金属,金属包括铟和锌,非金属包括磷和硒,显示面板中的铟的重量与钛的重量的比大于或等于0.1且小于或等于0.7,磷的重量与钛的重量的比大于或等于0.05且小于或等于0.2。

9.根据权利要求8所述的显示面板,其中,显示面板包括颜色转换层,颜色转换层包括包含颜色转换区域的多个区域,并且量子点复合物设置在颜色转换区域中。

10.根据权利要求9所述的显示面板,其中,显示面板还包括发光面板,发光面板包括被构造为发射蓝光的发光源、被构造为发射绿光的发光源或它们的组合,其中,颜色转换层包括第一颜色转换区域、第二颜色转换区域或它们的组合,第一颜色转换区域被构造为将从发光面板发射的蓝光和/或绿光转换为第一发射光谱的光,第二颜色转换区域被构造为将从发光面板发射的蓝光和/或绿光转换为第二发射光谱的光。

11.根据权利要求10所述的显示面板,其中,颜色转换层的所述多个区域还包括被构造为透射从发光面板发射的蓝光和/或绿光的透光区域。

12.根据权利要求10所述的显示面板,其中,第一发射光谱是具有在500nm与550nm之间的发射峰值波长的绿色发射光谱,并且在第一颜色转换区域中,硒的重量与钛的重量的比大于或等于2且小于或等于12。

13.根据权利要求12所述的显示面板,其中,在第一颜色转换区域中,铟的重量与钛的重量的比大于或等于0.2且小于或等于1.8,并且磷的重量与钛的重量的比大于或等于0.05且小于或等于0.4。

14.根据权利要求10所述的显示面板,其中,第二发射光谱是具有在610nm与660nm之间的发射峰值波长的红色发射光谱,并且在第二颜色转换区域中,硒的重量与钛的重量的比大于或等于1且小于或等于5。

15.根据权利要求14所述的显示面板,其中,在第二颜色转换区域中,铟的重量与钛的重量的比大于或等于0.1且小于或等于0.5,并且磷的重量与钛的重量的比大于或等于0.05且小于或等于0.3。

16.根据权利要求10所述的显示面板,其中,在第一颜色转换区域中,铟的重量与钛的重量的比大于或等于0.2且小于或等于1.5,磷的重量与钛的重量的比大于或等于0.1且小于或等于0.3,并且硒的重量与钛的重量的比大于或等于3且小于或等于10。

17.根据权利要求10所述的显示面板,其中,在第二颜色转换区域中,铟的重量与钛的重量的比大于或等于0.2且小于或等于0.4,磷的重量与钛的重量的比大于或等于0.1且小于或等于0.3,并且硒的重量与钛的重量的比大于或等于1.2且小于或等于3。

18.根据权利要求8所述的显示面板,其中,所述多个量子点中的每个包括半导体纳米晶体核和半导体纳米晶体壳,半导体纳米晶体核包括铟和磷,半导体纳米晶体壳设置在半导体纳米晶体核上且包括锌和硒以及可选的硫。

19.根据权利要求8所述的显示面板,其中,基质包括具有碳‑碳双键的可聚合单体、有机溶剂、聚合物、具有至少一个硫醇基的硫醇化合物或它们的组合。

20.根据权利要求8所述的显示面板,其中,显示面板具有大于或等于0.5且小于或等于

5的硒与钛的重量比。

21.根据权利要求8所述的显示面板,其中,显示面板具有大于或等于0.5且小于或等于

3的硒与钛的重量比。

22.一种电子装置,所述电子装置包括根据权利要求1至21中任一项所述的显示面板。

说明书 :

量子点、显示面板和包括该显示面板的电子装置

[0001] 本申请要求于2021年7月22日在韩国知识产权局提交的第10‑2021‑0096367号韩国专利申请的优先权和权益,该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。

技术领域

[0002] 公开了一种量子点、量子点复合物、显示面板和电子装置。

背景技术

[0003] 量子点是纳米尺寸的半导体纳米晶体材料,并且可以通过例如改变它们的尺寸和/或组成来控制它们的光学性质(例如,发光性质)。量子点的发光性质可以应用于电子装置(例如,显示装置)。当应用于电子装置中时,量子点可以以复合物的形式应用。需要开发环境友好的且在应用于电子装置时能够表现出改善的物理性质的量子点和量子点复合物。

发明内容

[0004] 实施例提供了(例如,当以复合物的形式应用于装置时)能够表现出改善的发光性质和驱动可靠性的量子点以及包括该量子点的量子点复合物。
[0005] 另一实施例提供了包括该量子点复合物的显示面板。
[0006] 另一实施例涉及包括该显示面板的电子装置(例如,显示装置)。
[0007] 根据实施例的量子点包括包含铟和锌的金属以及包含磷和硒的非金属,并且不包括镉,其中,量子点具有在约0.2(例如,大于或等于约0.22或者大于或等于约0.222)至约0.27(例如,小于或等于约0.269)的范围内的对于约450nm的波长的每1mg的光密度(OD)且具有在约500nm至约550nm之间的发射峰,或者量子点具有在约0.5至约0.7的范围内的对于约450nm的波长的每1mg的光密度且具有在约610nm至约660nm之间的发射峰。
[0008] 在实施例中,显示面板包括在此所描述的量子点(例如,第一量子点和第二量子点)。在实施例中,显示面板包括包含基质和多个(无镉)量子点的量子点复合物,其中,多个量子点包括金属元素、非金属元素,金属元素包括铟和锌,非金属元素包括磷和硒以及可选地硫,并且
[0009] 其中,多个量子点包括(多个)第一量子点和(多个)第二量子点,
[0010] 其中,(多个)第一量子点具有或表现出在约0.2(或者大于或等于约0.22或约0.222或者约0.225或更大)至约0.27(或者小于或等于约0.269)的范围内的在450nm的波长处的每1mg的光密度(OD)且具有或表现出在约500nm至约550nm之间的发射峰,
[0011] 其中,(多个)第二量子点具有或表现出在约0.5至约0.7的范围内的在约450nm的波长处的每1mg的光密度且具有或表现出在约610nm至约660nm之间的发射峰。
[0012] 显示面板可以包括或可以不包括液晶层。
[0013] 第一量子点和第二量子点分别包括在颜色转换层中的第一颜色转换区域和第二颜色转换区域中。第一量子点可以包括在第一颜色转换区域中,第二量子点可以包括在第二颜色转换区域中。第一颜色转换区域和第二颜色转换区域可以例如通过分隔壁彼此分隔开(分开)。
[0014] (第一)量子点可以具有在约0.12至约0.35的范围内的对于约460nm的波长的每1mg的光密度且具有在约500nm(或约530nm)至约550nm(或至约540nm)之间的发射峰。
[0015] (第二)量子点可以具有在约0.4至约0.5的范围内的对于约460nm的波长的每1mg的光密度且具有在约610nm(或约635nm)至约660nm(或至约645nm)之间的发射峰。
[0016] 量子点(例如,第一量子点和/或第二量子点)可以包括半导体纳米晶体核和半导体纳米晶体壳,半导体纳米晶体核包括铟和磷,半导体纳米晶体壳设置在半导体纳米晶体核上且包括锌和硒。
[0017] 半导体纳米晶体壳还可以包括硫。
[0018] 半导体纳米晶体壳可以包括设置在半导体纳米晶体核上且包含锌和硒的第一半导体纳米晶体壳,并且还可以包括设置在第一半导体纳米晶体壳上且包含锌和硫的第二半导体纳米晶体壳。
[0019] 在量子点中(或者在第一量子点和/或第二量子点中),锌的重量与铟的重量的比可以大于或等于约10且小于或等于约30,并且硒的重量与铟的重量的比可以大于或等于约2.9且小于或等于约20。
[0020] 根据实施例的显示面板包括(包含)(多个)量子点复合物(的颜色转换层),量子点复合物包括基质以及分散在基质中的多个量子点和二氧化钛(TiO2),其中,多个量子点包括包含铟和锌的金属以及包含磷和硒以及可选地硫的非金属,并且
[0021] 其中,显示面板具有(例如,在颜色转换层中)大于或等于约0.1且小于或等于约0.7的显示面板中的铟(In)的重量与钛(Ti)的重量的比以及大于或等于约0.05且小于或等于约0.2的磷(P)的重量与Ti的重量的比。
[0022] 在实施例中,显示面板可以具有(例如,在颜色转换层中或者在颜色转换区域和透光区域中)大于或等于约0.5且小于或等于约3的硒(Se)的重量与Ti的重量的比。
[0023] 在实施例中,显示面板可以具有(例如,在颜色转换层中或者在颜色转换区域和透光区域中)小于或等于约0.5的铟与钛的重量比(In/Ti)。
[0024] 在实施例中,显示面板可以具有(例如,在颜色转换层中或者在颜色转换区域和透光区域中)小于或等于约0.15的磷与钛的重量比(P/Ti)。
[0025] 显示面板可以包括颜色转换层,颜色转换层包括包含颜色转换区域的多个区域,并且量子点复合物可以设置在颜色转换区域中。在实施例中,颜色转换层包括在此所描述的量子点或量子点复合物。
[0026] 显示面板还可以包括发光面板,发光面板包括被构造为发射蓝光的发光源、被构造为发射绿光的发光源或它们的组合,其中,颜色转换层可以包括第一颜色转换区域、第二颜色转换区域或它们的组合,第一颜色转换区域被构造为将从发光面板发射的蓝光和/或绿光转换为第一发射光谱的光,第二颜色转换区域被构造为将从发光面板发射的蓝光和/或绿光转换为第二发射光谱的光。
[0027] 颜色转换层的多个区域还可以包括被构造为透射从发光面板发射的蓝光和/或绿光的透光区域。
[0028] 第一发射光谱可以是具有在约500nm与约550nm之间的发射峰值波长的绿色发射光谱,并且在第一颜色转换区域中,硒(Se)的重量与钛(Ti)的重量的比可以大于或等于约2且小于或等于约12。
[0029] 在第一颜色转换区域中,铟(In)的重量与Ti的重量的比可以大于或等于约0.2且小于或等于约1.8,并且磷(P)的重量与Ti的重量的比可以大于或等于约0.05且小于或等于约0.4。
[0030] 第二发射光谱可以是具有在约610nm与约660nm之间的发射峰值波长的红色发射光谱,并且第二颜色转换区域中的Se的重量与钛(Ti)的重量的比可以大于或等于约1且小于或等于约5。
[0031] 在第二颜色转换区域中,In的重量与钛(Ti)的重量的比可以大于或等于约0.1且小于或等于约0.5,并且P的重量与钛(Ti)的重量的比可以大于或等于约0.05且小于或等于约0.3。
[0032] 在第一颜色转换区域中,In的重量与钛(Ti)的重量的比可以大于或等于约0.2且小于或等于约1.5,P的重量与钛(Ti)的重量的比可以大于或等于约0.1且小于或等于约0.3,并且Se的重量与Ti的重量的比可以大于或等于约3且小于或等于约10。
[0033] 在第二颜色转换区域中,In的重量与钛(Ti)的重量的比可以大于或等于约0.2且小于或等于约0.4,P的重量与钛(Ti)的重量的比可以大于或等于约0.1且小于或等于约0.3,并且Se的重量与Ti的重量的比可以大于或等于约1.2且小于或等于约3。
[0034] 多个量子点包括半导体纳米晶体核和半导体纳米晶体壳,半导体纳米晶体核包括铟和磷,半导体纳米晶体壳设置在半导体纳米晶体核上且包括锌和硒以及可选的硫。
[0035] 基质可以包括具有碳‑碳双键的可聚合单体、有机溶剂、聚合物、在末端处具有至少一个硫醇基的硫醇化合物或它们的组合。
[0036] 根据另一实施例的电子装置包括显示面板。
[0037] 根据实施例的量子点与包括该量子点的基质形成量子点复合物,以表现出改善的光学性质,例如,增大的蓝光吸收率以及根据增大的蓝光吸收率而改善的绿光或红光转换效率。因此,根据实施例的量子点复合物可以期望地应用于各种显示装置,例如生物标记(诸如以生物传感器或生物成像为例)、光电探测器、太阳能电池、混合复合物等。

附图说明

[0038] 图1A示意性地示出了根据实施例的使用用于制造量子点复合物的组合物的图案形成工艺。
[0039] 图1B示意性地示出了根据实施例的使用墨组合物作为量子点复合物的形式的图案形成工艺。
[0040] 图2是根据实施例的显示装置的分解图。
[0041] 图3是示出了根据实施例的显示面板的示例的透视图。
[0042] 图4是图3的显示面板的剖视图。
[0043] 图5是示出了图3的显示面板的像素布置的示例的平面图。
[0044] 图6A是沿着线IV‑IV截取的图3的显示面板的剖视图。
[0045] 图6B是根据另一实施例的显示面板的剖视图。
[0046] 图7是根据实施例的显示装置的示意性剖视图。
[0047] 图8是示出了对于各波长的每1mg示例1和示例2中所制备的量子点的光密度的曲线图。

具体实施方式

[0048] 参照以下实施例以及所附附图,本公开的优点和特性及其实现方法将变得明显。然而,实施例不应被解释为限于在此所阐述的实施例。如果没有另外定义,则说明书中的所有术语(包括技术术语和科学术语)可以如本领域技术人员通常所理解的那样定义。除非明确定义,否则常用词典中定义的术语可以不以理想化或夸张地进行解释。另外,除非明确地相反描述,否则词语“包括”以及诸如“包含”或“含有”的变型将被理解为意指包括所陈述的元件(要素),但不排除任何其它元件(要素)。
[0049] 在附图中,为了清楚起见,夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中,同样的附图标记表示同样的元件。
[0050] 将理解的是,当诸如层、膜、区域或基底的元件被称为“在”另一元件“上”时,所述元件可以直接在所述另一元件上,或者也可以存在居间元件。相反,当元件被称为“直接在”另一元件“上”时,不存在居间元件。
[0051] 此外,除非另外说明,否则单数包括复数。
[0052] 在下文中,如在此所使用的,当没有另外提供定义时,“取代的”指化合物的氢被取代基取代,该取代基选自于C1至C30烷基、C2至C30烯基、C2至C30炔基、C6至C30芳基、C7至C30烷基芳基、C1至C30烷氧基、C1至C30杂烷基、C3至C30杂烷基芳基、C3至C30环烷基、C3至C15环烯基、C6至C30环炔基、C2至C30杂环烷基、卤素(‑F、‑Cl、‑Br或‑I)、羟基(‑OH)、硝基(‑NO2)、氰基(‑CN)、氨基或胺基(‑NRR',其中,R和R'均独立地是氢或C1至C6烷基)、叠氮基(‑N3)、脒基(‑C(=NH)NH2)、肼基(‑NHNH2)、腙基(=N(NH2))、醛基(‑C(=O)H)、氨甲酰基(‑C(O)NH2)、硫醇基(‑SH)、酯基(‑C(=O)OR,其中,R是C1至C6烷基或C6至C12芳基)、羧酸基(‑COOH)或其盐(‑C(=O)OM,其中,M是有机阳离子或无机阳离子)、磺酸基(‑SO3H)或其盐(‑SO3M,其中,M是有机阳离子或无机阳离子)、磷酸基(‑PO3H2)或其盐(‑PO3MH或‑PO3M2,其中,M是有机阳离子或无机阳离子)或者它们的组合。
[0053] 如在此所使用的,“单价有机官能团”指C1至C30烷基、C2至C30烯基、C2至C30炔基、C6至C30芳基、C7至C30烷基芳基、C1至C30烷氧基、C1至C30杂烷基、C3至C30杂烷基芳基、C3至C30环烷基、C3至C15环烯基、C6至C30环炔基或C2至C30杂环烷基。
[0054] 另外,当下面没有另外提供定义时,“杂”意指包括选自于N、O、S、Si或P的1个至3个杂原子的化合物、基团或取代基。
[0055] 如在此所使用的,“亚烷基”是可选地包括至少一个取代基且化合价为二或更高价态的直链或支链饱和脂肪族烃基。如在此所使用的,“亚芳基”可以是可选地包括至少一个取代基且通过在至少一个芳香环中去除至少两个氢而形成的化合价为二或更高价态的官能团。
[0056] 另外,“脂肪族基团”指由碳和氢组成的饱和或不饱和的直链或支链C1至C30基团,“芳香族有机基团”包括C6至C30芳基或C2至C30杂芳基,“脂环族基团”指由碳和氢组成的饱和或不饱和的C3至C30环基团。
[0057] 如在此所使用的,术语“(甲基)丙烯酸酯”指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。
[0058] 如在此所使用的,“光转换率”是量子点复合物的发射量(G或R)(其被表示为A)与从量子点复合物的激发光(例如,蓝光)(B)吸收的光量(B‑B')的比。另外,“光转换效率”是量子点复合物的发射量(G或R)与激发光的发射量(B)的比。通过对PL光谱进行积分获得激发光的总光量(B),测量量子点复合物膜的PL光谱,获得从量子点复合物膜发射的绿色波长或红色波长中的光量(G或R)以及激发光的光量(B'),并且通过以下等式获得光转换率、光转换效率和蓝光吸收率:
[0059] A/(B‑B')×100=光转换率(%)
[0060] A/B×100=光转换效率(%)
[0061] (B‑B')/B×100=膜的蓝光吸收率(%)。
[0062] 如在此所使用的,“分散体”指其中分散相是固体且连续相包括液体的分散体。“分散体”可以包括胶态分散体,其中,分散相具有大于或等于约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4nm)且几微米(μm)或更小(例如,约2μm或更小或者约1μm或更小)的尺寸。
[0063] 在此,术语“量子点”指表现出量子限制或激子限制的纳米结构(诸如基于半导体的纳米晶体(颗粒)),例如,(例如,能够通过能量激发而发射光的)发光纳米结构。如在此所使用的,除非另外定义,否则术语“量子点”在其形状上没有限制。
[0064] 这里,“尺寸(例如,大小、直径、厚度等)”可以是平均尺寸(例如,大小、直径、厚度等)。这里,“平均”可以是均值或中值。尺寸可以是通过电子显微镜分析获得的值。尺寸可以是考虑量子点的组成和光学性质(例如,UV吸收波长)而计算的值。
[0065] 在此,“量子效率(或量子产率)”可以在溶液状态中或在固态下(处于复合物)测量。在实施例中,量子效率(或量子产率)是由纳米结构或纳米结构的群(population)发射的光子与吸收的光子的比。在实施例中,量子效率可以通过任何方法来测量。例如,针对荧光量子产率或效率,可以有两种方法:绝对方法和相对方法。在绝对方法中,通过积分球检测所有样品的荧光来获得量子效率。在相对方法中,通过将标准染料(标准样品)的荧光强度与未知样品的荧光强度进行比较来计算未知样品的量子效率。香豆素153、香豆素545、罗丹明101内盐、蒽和罗丹明6G可以根据其PL波长而被用作标准染料,但是本公开不限于此。
[0066] 可以使用来自日立(Hitachi)或滨松(Hamamatsu)等的市售设备并参照由例如相应的设备制造商提供的说明书容易地且可再现地确定量子效率(或量子产率)。
[0067] 可以例如通过由诸如荧光分光光度计等的分光光度计获得的发射光谱来测量半峰全宽(FWHM)和最大发射(PL:光致发光)峰值波长。
[0068] 在此,不包括镉(或者其它有毒重金属或给定的元素)的描述意指镉(或者对应的有毒重金属或给定的元素)的浓度小于或等于约100ppm、小于或等于约50ppm、小于或等于约10ppm或者接近0。在实施例中,基本上不存在镉(或其它有毒重金属),或者如果存在,则镉以低于给定的检测手段的检测限度的量或以杂质水平存在。
[0069] 如在此所使用的,术语“光密度(optical density)”指当具有恒定强度的特定波长的光穿过溶液层且发光强度变为恒定强度时的量。“光密度”意指比尔‑朗伯特定律(Beer‑Lambert law)的结果(这将在稍后描述),或者除以波长已经穿过其的溶液层的厚度的值。在本说明书中,将具有1cm光程的比色皿中包含的量子点溶液在450nm处的吸光度定义为光密度。
[0070] 半导体纳米晶体(也被称为量子点)是具有纳米级颗粒尺寸的晶体半导体材料。量子点具有大的每单位体积的表面积,表现出量子限制效应,并且可以表现出与具有相同组成的体(bulk)材料的性质不同的性质。量子点吸收来自激发源的光以被激发,并且发射与其能带隙对应的能量。
[0071] 量子点可以用作显示装置中的发光材料。例如,包括分散在聚合物基质等中的多个量子点的量子点复合物(或称为量子点‑聚合物复合物)可以用作显示装置中的光转换层(例如,颜色转换层),该光转换层将来自光源(例如,背光单元(BLU))的光(例如,蓝光)转换为期望波长的光(例如,绿光或红光)。即,与常规吸收型滤色器不同,包括量子点复合物的图案化膜可以用作发射型滤色器。由于发射型滤色器设置在显示装置的前面,例如,当在穿过液晶层的同时具有线性的激发光到达发射型滤色器时,其在所有方向上散射以实现较宽的视角,并且可以避免由于吸收型滤色器引起的光损失。包括基于量子点的发射型滤色器的显示装置(例如,液晶显示器)还可以在面板内部(例如,在滤色器下面)包括偏振器。根据选择,显示装置还可以包括被构造为使光再循环的黄色再循环膜(YRF)和激发光阻挡器(例如,蓝光截止滤光器或绿光截止滤光器)。
[0072] 具有当前可应用于电子装置等的性质的量子点主要是镉基量子点。然而,镉引起严重的环境/健康问题,并且因此是受限制的元素之一。无镉量子点可以是例如基于III‑V族的纳米晶体。然而,无镉量子点具有单个量子点吸收低的问题,使得量子点滤色器无法充分地吸收蓝光,并且表现出相对低的光转换效率和宽的发射光谱的半峰全宽。
[0073] 量子点滤色器中的蓝光的吸收基本上基于比尔‑朗伯特定律,即,I=I0exp(‑α),其中,I是所吸收的蓝光的强度,I0是发光源的蓝光的强度,并且α=εlc,其中,ε是量子点的摩尔吸收系数,l是光行进距离,并且c是量子点的摩尔浓度。由于量子点基本上吸收蓝光,因此量子点本身的吸收系数(ε)成为用于改善吸收率的主要变量。光行进距离(l)是通过考虑滤色器的厚度和由散射体增大的光路而确定的分量。通常,由于基于重量添加量子点以在滤色器中实现颜色转换像素,因此每单位重量包含多高浓度(c)的量子点也可以是确定吸收率的重要变量。因此,在反向散射效应变大之前增大量子点的光吸收系数、添加大量散射体或使像素厚度变厚以及增大每相同重量的量子点颗粒的数量(即,尽可能多地增大量子点的浓度)可以是改善蓝光的吸收率的基本方向。
[0074] 基于InP的量子点是不包含重金属(诸如镉(Cd)或铅(Pb))的材料,表现出90%以上的高量子效率,并且可以在工业中批量生产。然而,在基于InP的量子点的情况下,蓝光的吸收仅发生在InP的核和ZnSe壳的一部分中。当发射限于绿光时,核的尺寸也应是固定的,使得几乎没有结构上可行的方式来增大量子点材料本身的吸收系数。另一方面,在增大散射体的密度或颜色转换像素的厚度的方法中,当考虑外部光反射或可加工性时,基于像素的总重量,可以以约3wt%至约4wt%的量添加散射体,并且几乎通常将厚度固定为小于或等于约10μm。因此,增大每单位重量的量子点的数量来增大颜色转换像素内部的量子点的浓度可以是增大蓝光吸收率的可行且现实的开发方向。
[0075] 因此,本发明人已经考虑了一种使壳的体积最小化以减小量子点的重量从而增大每单位重量的量子点的数量(即,像素中的量子点的浓度)的方法,该方法在增大量子效率方面起重要作用,但不有助于在量子点中的激发光的吸收,所述量子点具有不包括镉但包括铟和磷的半导体纳米晶体核以及包括锌和硒和可选的硫的半导体纳米晶体壳。然而,应在不使发光效率劣化的情况下实现薄壳。为了实现该目的,本发明人已经证实,当量子点例如包括包含锌和硒的第一半导体纳米晶体壳以及包含锌和硫的第二半导体纳米晶体壳时,基于根据第一半导体纳米晶体壳和第二半导体纳米晶体壳的厚度分别测量固化(POB)之后的量子点复合物的光转换效率和蓝光吸收率,可以将每个壳的厚度减小到蓝光吸收率增大而不使光转换效率大大地劣化的程度,从而增大每单位重量的量子点的数量。另外,另一种方法被证实为:与以上包括包含锌和硒的第一半导体纳米晶体壳以及包含锌和硫的第二半导体纳米晶体壳的量子点相比,当量子点具有包括铟和磷的半导体纳米晶体核以及设置在半导体纳米晶体核上且包括一起包含锌、硒和硫的合金成分的半导体纳米晶体壳时,可以减小壳的厚度,同时确保相似水平的能垒,从而增大每单位重量的量子点的数量。
[0076] 另外,当使用这些两种上述方法时,减小了壳厚度且因此减小了整体重量从而增大了每单位重量的量子点的数量(即,量子点的浓度)。在实施例中,能够改善蓝光吸收率的量子点是发绿光的量子点和/或发红光的量子点,从而完成本发明,发绿光的量子点具有在约500nm至约550nm之间的发射波长且对于约450nm的波长具有在约0.2至约0.27(0.22至0.269)的范围内的每1mg的光密度(OD),发红光的量子点具有在约610nm至约660nm之间的发射波长且对于约450nm的波长具有在约0.5至约0.7的范围内的每1mg的光密度(OD)。
[0077] 量子点可以分散(或设置)在基质中且可以作为量子点复合物提供。实施例是包括在此所描述的量子点或包含该量子点的量子点复合物的颜色转换层。
[0078] 根据实施例的量子点包括量子点,该量子点包括包含铟和锌的金属以及包含磷和硒的非金属而不包括镉,其中,量子点(例如,第一量子点)具有在约0.2至约0.27的范围内的对于约450nm的波长的每1mg的光密度(OD)且具有在约500nm与约550nm之间的发射峰,或者量子点(例如,第二量子点)具有在约0.5至约0.7的范围内的对于约450nm的波长的每1mg的光密度(OD)且具有在约610nm至约660nm之间的发射峰。在实施例中,显示装置可以包括(包含)诸如第一量子点和/或第二量子点的量子点或者包含量子点的量子点复合物(的颜色转换层)。量子点复合物可以包括在颜色转换层的颜色转换区域中。
[0079] 在实施例中,显示面板包括(包含)量子点复合物(的颜色转换层),该量子点复合物包括基质和多个量子点,其中,多个量子点包括金属和非金属,金属包括铟和锌,非金属包括磷和硒以及可选地硫,并且
[0080] 其中,多个量子点包括(多个)第一量子点和(多个)第二量子点,
[0081] 其中,(多个)第一量子点具有或表现出在约0.2至约0.27(例如,大于或等于约0.22或0.222或者0.225或更大且小于或等于约0.269)的范围内的在450nm的波长处的每
1mg的光密度(OD)且具有或表现出在约500nm至约550nm之间的发射峰,并且
[0082] 其中,(多个)第二量子点具有或表现出在约0.5至约0.7的范围内的在约450nm的波长处的每1mg的光密度且具有或表现出在约610nm至约660nm之间的发射峰。可以通过使用本领域公知的光密度测量方式或仪器(例如,基于UV‑Vis光谱分析)来容易地测量每单位重量的量子点的光密度。UV‑Vis光谱基于吸(光)度。例如,可以以公知或商业购买的方法来准备包括包含铟和锌的金属以及包含磷和硒的非金属但不包括镉的量子点,将其分散在甲苯中,然后,将分散体放入具有特定长度(例如,约1cm)的光路的比色皿中,并且根据波长针对光密度来测量分散体。随后,在从所测量的分散体中去除溶剂之后,测量所测量的分散体中的量子点的重量,并且使用量子点的重量将所测量的光密度转换为每1mg量子点的光密度,并且因此获得每单位重量的量子点的光密度。
[0083] 在实施例中,(多个)量子点(例如,(多个)第一量子点)可以是具有在约0.12至约0.35的范围内的对于约460nm的波长的每1mg的光密度且具有在约500nm(或约530nm)与约
550nm(或约540nm)之间的发射峰的发射绿光的量子点。
[0084] 在另一实施例中,(多个)量子点(例如,(多个)第二量子点)可以是具有在约0.4至约0.5的范围内的对于约460nm的波长的每1mg的光密度且具有约610nm(或约635nm)至约660nm(或约645nm)的发射峰的发射红光的量子点。
[0085] 由于根据实施例的量子点(例如,第一量子点、第二量子点或者第一量子点和第二量子点,在下文中,简称为“量子点”)可以以较大的数量(即,以较高的浓度)分散在本领域公知的各种类型的基质中以制造量子点滤色器,因此由其制备的量子点复合物可以吸收来自被构造为发射蓝光的发光源的更多激发光。换句话说,量子点复合物可以表现出增大的蓝光吸收率。因此,该量子点复合物可以有利地应用于各种显示装置中的颜色转换层等。
[0086] 如上所述,在由核和壳组成的量子点中,壳可以使半导体纳米晶体核的表面缺陷钝化且在结构上使量子点稳定,改善发光效率。因此,如果通过减小壳厚度来增大蓝光吸收率而不利地影响了防止表面缺陷的效果,则虽然蓝光吸收率增大,但是发光效率会因此劣化。根据实施例的量子点在蓝光吸收率增大或甚至略微地降低时具有改善包括该量子点的量子点复合物(诸如以量子点滤色器为例)的光转换效率的效果。
[0087] 当根据实施例的量子点的发射峰在约500nm与约550nm之间时(即,当量子点发射绿光时或者在第一量子点的情况下),量子点的发射峰可以大于或等于约510nm、大于或等于约520nm、大于或等于约530nm或者大于或等于约535nm且小于或等于约545nm、小于或等于约540nm或者小于或等于约535nm。
[0088] 当根据实施例的量子点的发射峰在约600nm至约660nm之间时(即,当量子点发射红光时或者在第二量子点的情况下),量子点的发射峰可以大于或等于约615nm、大于或等于约620nm或者大于或等于约625nm且小于或等于约655nm、小于或等于约650nm、小于或等于约645nm、小于或等于约640nm或者小于或等于约630nm。
[0089] 如上所述,根据实施例的量子点(例如,第一量子点和/或第二量子点)可以包括包含铟和磷的半导体纳米晶体核以及设置在半导体纳米晶体核上且包括锌和硒的半导体纳米晶体壳,半导体纳米晶体壳还可以包括硫。
[0090] 当半导体纳米晶体壳还包括硫时,半导体纳米晶体壳可以进一步包括设置在半导体纳米晶体核上且包含锌和硒的第一半导体纳米晶体壳以及设置在第一半导体纳米晶体壳上且包含锌和硫的第二半导体纳米晶体壳。第一半导体纳米晶体壳可以不包括ZnSeS。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上。
[0091] 第二半导体纳米晶体壳可以包括ZnS。第二半导体纳米晶体壳可以不包括硒。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上。第二半导体纳米晶体壳可以是量子点的最外层。
[0092] 在实施例中,半导体纳米晶体核可以进一步包括锌,或者可以不进一步包括锌。
[0093] 在实施例中,半导体纳米晶体核可以是InP或InZnP。核的(平均)尺寸可以大于或等于约1nm、大于或等于约1.5nm、大于或等于约2nm、大于或等于约3nm或者大于或等于约3.3nm。例如,核的尺寸可以小于或等于约5nm、小于或等于约4nm或者小于或等于约3.8nm。
[0094] 在实施例中,量子点的壳厚度可以大于或等于约1.5nm、大于或等于约1.6nm、大于或等于约1.7nm、大于或等于约1.8nm、大于或等于约1.9nm或者大于或等于约2nm。例如,半导体纳米晶体壳的厚度可以小于或等于约2.5nm、小于或等于约2.4nm、小于或等于约2.3nm、小于或等于约2.2nm或者小于或等于约2.1nm。
[0095] 在实施例中,第一半导体纳米晶体壳的厚度可以是约3个单层(monolayer,ML)或更大,例如,约3.5ML或更大、约3.6ML或更大、约3.7ML或更大、约3.8ML或更大、约3.9ML或更大、约4ML或更大、约4.1ML或更大、约4.2ML或更大、约4.3ML或更大或者约4.4ML或更大。第一半导体纳米晶体壳的厚度可以是约7ML或更小,例如,约6ML或更小或者约5ML或更小。在实施例中,第一半导体纳米晶体壳的厚度可以大于或等于约0.9nm、大于或等于约1nm、大于或等于约1.1nm、大于或等于约1.2nm、大于或等于约1.3nm、大于或等于约1.4nm、大于或等于约1.43nm或者大于或等于约1.45nm。在实施例中,第一半导体纳米晶体壳的厚度可以小于或等于约1.8nm、小于或等于约1.75nm、小于或等于约1.7nm、小于或等于约1.6nm、小于或等于约1.55nm或者小于或等于约1.51nm。
[0096] 第二半导体纳米晶体壳的(平均)厚度可以小于或等于约0.65nm、小于或等于约0.64nm、小于或等于约0.63nm、小于或等于约0.62nm、小于或等于约0.61nm、小于或等于约
0.6nm或者小于或等于约0.59nm。第二半导体纳米晶体壳的厚度可以大于或等于约0.4nm、大于或等于约0.45nm、大于或等于约0.5nm、大于或等于约0.51nm、大于或等于约0.52nm、大于或等于约0.53nm或者大于或等于约0.54nm。
[0097] 量子点可以指一个颗粒(单个实体)或多个颗粒,并且可以不包含有害重金属(例如,镉、铅、汞或它们的组合)。
[0098] 在实施例的(第一和/或第二)量子点中,锌的重量与铟的重量的比(即,Zn/In)可以大于或等于约10且小于或等于约30,例如,大于或等于约11且小于或等于约29、大于或等于约11.5且小于或等于约27、大于或等于约11.7且小于或等于约26,但不限于此。例如,锌的重量与铟的重量的比(即,Zn/In)可以大于或等于约11.3、大于或等于约11.5、大于或等于约11.7、大于或等于约11.75、大于或等于约12、大于或等于约13、大于或等于约13.5、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、大于或等于约20、大于或等于约21、大于或等于约22、大于或等于约23、大于或等于约24或者大于或等于约25且小于或等于约30、小于或等于约29、小于或等于约28、小于或等于约27.5、小于或等于约27,小于或等于约26.5、小于或等于约26、小于或等于约25.8、小于或等于约25.7、小于或等于约25.5、小于或等于约25、小于或等于约24、小于或等于约23、小于或等于约22、小于或等于约21、小于或等于约20、小于或等于约19、小于或等于约
18、小于或等于约17、小于或等于约16、小于或等于约15.5、小于或等于约15、小于或等于约
14、小于或等于约13.5、小于或等于约13、小于或等于约12.5、小于或等于约12、小于或等于约11.75、小于或等于约11.5、小于或等于约11或者小于或等于约10.5,但不限于此。
[0099] 在根据实施例的(第一和/或第二)量子点中,硒的重量与铟的重量的比(即,Se/In)可以大于或等于约2.9且小于或等于约20,例如,大于或等于约3、大于或等于约4、大于或等于约5、大于或等于约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或者大于或等于约19且小于或等于约20、小于或等于约19、小于或等于约18、小于或等于约17、小于或等于约16、小于或等于约
15、小于或等于约14、小于或等于约13、小于或等于约12、小于或等于约11、小于或等于约
10.5、小于或等于约10、小于或等于约9、小于或等于约8、小于或等于约7、小于或等于约6、小于或等于约5、小于或等于约4或者小于或等于约3,但不限于此。
[0100] 在根据实施例的(第一和/或第二)量子点中,硫的重量与铟的重量的比(即,S/In)可以大于或等于约1且小于或等于约10,例如,大于或等于约1.2且小于或等于约9、大于或等于约1.25且小于或等于约8.7,但不限于此。例如,所述比可以大于或等于约1.2、大于或等于约1.28、大于或等于约1.3、大于或等于约1.5、大于或等于约2、大于或等于约3、大于或等于约4、大于或等于约5、大于或等于约6、大于或等于约7、大于或等于约8或者大于或等于约9且小于或等于约10、小于或等于约9.5、小于或等于约9、小于或等于约8.7、小于或等于约8.5、小于或等于约8、小于或等于约7或者小于或等于约6,但不限于此。在考虑量子点中的硫的重量与铟的重量的比时,不考虑如下所述的衍生自能够结合到量子点的表面的配体的硫的含量。
[0101] 在(第一和/或第二)量子点中,铟与硫和硒的总和的摩尔比(即,In/(S+Se))可以大于或等于约0.09、大于或等于约0.095、大于或等于约0.097或者大于或等于约0.0975。在量子点中,铟与硫和硒的总和的摩尔比(即,In/(S+Se))可以小于或等于约0.12、小于或等于约0.115、小于或等于约0.113、小于或等于约0.111、小于或等于约0.11或者小于或等于约0.109。
[0102] 在(第一和/或第二)量子点中,硫和硒的总和与铟的摩尔比(即,(S+Se)/In)可以大于或等于约8.96、大于或等于约9.1、大于或等于约9.2、大于或等于约9.3、大于或等于约9.4、大于或等于约9.5、大于或等于约9.6、大于或等于约9.65、大于或等于约9.7、大于或等于约9.8、大于或等于约9.9、大于或等于约10、大于或等于约10.1或者大于或等于约10.2。
在量子点中,硫和硒的总和与铟的摩尔比(即,(S+Se)/In)可以小于或等于约10.5、小于或等于约10.3或者小于或等于约10.25。
[0103] 根据实施例的(第一和/或第二)量子点的尺寸可以大于或等于约5nm、大于或等于约5.5nm、大于或等于约6nm、大于或等于约6.5nm、大于或等于约7.5nm、大于或等于约7.6nm或者大于或等于约7.7nm。(第一和/或第二)量子点的尺寸可以小于或等于约8nm、小于或等于约7.9nm、小于或等于约7.8nm、小于或等于约7.5nm、小于或等于约7nm、小于或等于约6.5nm、小于或等于约6nm或者小于或等于约5.5nm。
[0104] (第一和/或第二)量子点的尺寸或平均尺寸可以通过电子显微镜分析图像来计算。在实施例中,尺寸(或平均尺寸)可以是通过电子显微镜图像分析而确定的直径或等效直径(或其平均值)。
[0105] (第一和/或第二)量子点的形状没有特别限制,并且可以包括例如球形、多面体、角锥形、多臂、立方体的纳米管、纳米线、纳米纤维、纳米片或它们的组合,但不限于此。
[0106] (第一和/或第二)量子点可以在其表面上包括稍后将描述的有机配体和/或有机溶剂。有机配体和/或有机溶剂可以结合到量子点的表面。
[0107] 在实施例中,(第一和/或第二)量子点在溶液状态中或在固态下可以具有大于或等于约90%、大于或等于约91%、大于或等于约92%、大于或等于约93%、大于或等于约94%或者大于或等于约95%的量子效率。另外,(第一和/或第二)量子点在溶液状态中或在固态下可以具有小于或等于约40nm(例如,小于或等于约39nm、小于或等于约37nm、小于或等于约36nm或者小于或等于约35nm)的半峰全宽(FWHM)。量子点可以具有大于或等于约5nm(例如,大于或等于约10nm,例如,大于或等于约15nm,或者例如,大于或等于20nm)的FWHM。
[0108] 根据实施例的(第一和/或第二)量子点可以通过包括以下步骤的方法制备:制备包括包含铟和磷的半导体纳米晶体的核;以及在合适的溶剂中使形成半导体纳米晶体壳的前驱体与核反应,以在核上形成包括锌、硒和可选的硫的半导体纳米晶体壳。此外,根据实施例的量子点可以通过还包括以下步骤的方法制备:在其中半导体纳米晶体壳形成在半导体纳米晶体核上的颗粒上引入用于形成附加的半导体纳米晶体壳的前驱体且进一步使用于形成附加的半导体纳米晶体壳的前驱体反应,所述附加的半导体纳米晶体壳包括锌和硫以及可选的硒。
[0109] 当形成半导体纳米晶体壳和附加的半导体纳米晶体壳时,如果必要,可以包括适当的有机配体和/或表面活性剂且使其一起反应。另外,制备半导体纳米晶体核的步骤可以包括制备用于制备半导体纳米晶体核的铟化合物的前驱体和磷化合物的前驱体并且使它们反应以制备原位半导体纳米晶体核,或者使用市售的半导体纳米晶体核。如上所述的根据实施例的量子点的制备方法可以通过本领域技术人员公知的各种量子点制备方法容易地进行。
[0110] 在用于制造量子点的每个反应步骤中,可以调整锌前驱体、硒前驱体和硫前驱体相对于铟之间的含量以及每种前驱体的总用量,以满足如上所述的量子点的组成。在每个步骤中,可以调整期望的反应时间,以获得最终量子点的期望的组成和/或结构(例如,核/多层壳结构)。
[0111] 锌前驱体没有特别限制,并且可以是Zn金属粉末、烷基化的Zn化合物、醇Zn、C2至C10羧酸Zn、硝酸Zn、高氯酸Zn、硫酸Zn、乙酰丙酮Zn、卤化Zn、氰化Zn、氢氧化Zn、氧化Zn、过氧化Zn或它们的组合。第一壳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、碘化锌、溴化锌、氯化锌、氟化锌、碳酸锌、氰化锌、硝酸锌、氧化锌、过氧化锌、高氯酸锌、硫酸锌等。
[0112] 含硒前驱体没有特别限制,并且可以是例如硒、硒‑三辛基膦(Se‑TOP)、硒‑三丁基膦(Se‑TBP)、硒‑三苯基膦(Se‑TPP)或它们的组合,但不限于此。
[0113] 含硫前驱体没有特别限制,并且可以是例如硫粉末、己硫醇、辛硫醇、癸硫醇、十二硫醇、十六硫醇、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)、三甲基甲硅烷基硫、硫化铵、硫化钠或它们的组合。
[0114] 有机配体可以包括RCOOH、RNH2、R2NH、R3N、RSH、RH2PO、R2HPO、R3PO、RH2P、R2HP、R3P、ROH、RCOOR'、RPO(OH)2、R2POOH(其中,R和R'均独立地是(例如,C1至C40或C3至C35或C8至C24)取代或未取代的脂肪族烃基(例如,烷基、烯基、炔基)或者(例如,C6至C40或C6至C24)取代或未取代的芳香族烃基(例如,芳基))或者它们的组合。
[0115] 有机配体与所制备的纳米晶体的表面配位,并且使纳米晶体能够很好地分散在溶液相中。有机配体的具体示例可以包括:甲硫醇、乙硫醇、丙硫醇、丁硫醇、戊硫醇、己硫醇、辛硫醇、十二硫醇、十六硫醇、十八硫醇、苄硫醇;甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、辛胺、十二胺、十六胺、十八胺、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、十二酸、十六酸、十八酸、油酸、苯甲酸;膦,诸如取代或未取代的甲基膦(例如,三甲基膦、甲基二苯基膦等)、取代或未取代的乙基膦(例如,三乙基膦、乙基二苯基膦等)、取代或未取代的丙基膦、取代或未取代的丁基膦、取代或未取代的戊基膦、取代或未取代的辛基膦(例如,三辛基膦(TOP))等;氧化膦,诸如取代或未取代的甲基氧化膦(例如,三甲基氧化膦、甲基二苯基氧化膦等)、取代或未取代的乙基氧化膦(例如,三乙基氧化膦、乙基二苯基氧化膦等)、取代或未取代的丙基氧化膦、取代或未取代的丁基氧化膦、取代或未取代的辛基氧化膦(例如,三辛基氧化膦(TOPO))等;二苯基膦、三苯基膦或它们的氧化物;膦酸等,但不限于此。可以单独使用有机配体,或者作为两种或更多种的混合物使用有机配体。
[0116] (有机)溶剂可以包括:C6至C22伯胺,诸如十六胺;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脂肪族烃(例如,烷烃、烯烃、炔烃等),诸如十六烷、十八烷、十八烯和角鲨烷;C6至C30芳香族烃,诸如苯基十二烷、苯基十四烷和苯基十六烷;取代有C6至C22烷基的膦,诸如三辛基膦;取代有C6至C22烷基的氧化膦,诸如三辛基氧化膦;C12至C22芳香醚,诸如苯醚、苄醚;以及它们的组合。考虑到前驱体和有机配体的类型,可以适当地选择溶剂的类型和含量。
[0117] 包括铟和磷的半导体纳米晶体颗粒可以是如上所述的核。半导体纳米晶体颗粒(在下文中,被称为“核”)是市售的,或者可以通过用于制备基于磷化铟的核的已知方法合成。实施例的核可以通过热注入法制备,在热注入法中,将包括金属前驱体(诸如以铟前驱体等为例)和可选的配体的溶液加热至高温(例如,约200℃或更高)且注入磷前驱体。
[0118] 当将非溶剂添加到所制备的最终反应溶液时,可以将与有机配体配位的纳米晶体分离(例如,沉淀)。非溶剂可以是与反应中所使用的溶剂可混溶但无法使纳米晶体分散的极性溶剂。非溶剂可以根据反应中所使用的溶剂来选择,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)、二乙醚、甲醛、乙醛、具有与上述溶剂的溶解度参数相似的溶解度参数的溶剂或它们的组合。可以通过离心、沉淀、层析或蒸馏进行分离。根据需要,可以通过添加洗涤溶剂来洗涤所分离的纳米晶体。洗涤溶剂没有特别限制,并且可以具有与配体的溶解度参数相似的溶解度参数,并且可以例如包括己烷、庚烷、辛烷、氯仿、甲苯、苯等。
[0119] 根据另一实施例的显示面板包括(包含)量子点复合物(的颜色转换层),量子点复合物包括基质和分散在基质中的多个量子点和二氧化钛(TiO2),其中,量子点复合物中的多个量子点包括包含铟和锌的金属以及包含磷和硒的非金属,在显示面板中(或者在颜色转换层中或者在颜色转换区域和透光区域中),铟(In)的重量与钛(Ti)的重量的比大于或等于约0.1且小于或等于约0.7或者小于或等于约0.5,磷(P)的重量与Ti的重量的比大于或等于约0.05且小于或等于约0.12或者小于或等于约0.15。
[0120] 在实施例中,在显示面板中(或者在颜色转换层中或者在颜色转换区域和透光区域中),硒(Se)的重量与Ti的重量的比大于或等于约0.5且小于或等于约5或者大于或等于约0.5且小于或等于约3。
[0121] 如上所述,由于在不减小发光效率的情况下适当地减小壳厚度来增大蓝光吸收率因而由于量子点的减小的重量,根据实施例的量子点在被制备为用于形成量子点滤色器等的量子点复合物时可以以大的数量包括在构成量子点滤色器的像素中。另外,该量子点复合物包括具有薄到预定水平的壳的量子点,从而可以包括特定含量范围内的元素。因此,包括量子点复合物的显示面板也可以在包括量子点复合物的颜色转换区域中具有在特定含量范围内的每种元素。此外,根据实施例的显示面板包括量子点复合物,量子点复合物包括在基质中的根据实施例的多个量子点以及多个二氧化钛颗粒,因此,在根据实施例的整个显示面板中,包括在量子点复合物中的构成量子点的每种元素的含量(例如,重量或摩尔数)(例如,铟、磷和硒的含量(例如,重量或摩尔数))相对于衍生自二氧化钛的钛的含量(例如,重量或摩尔数)的比可以存在于特定范围内。这些元素之间的所述含量比可以与包括构成相同元素和二氧化钛的常规量子点的常规量子点复合物或显示面板中的对应元素的重量比或摩尔比不同。
[0122] 在实施例中,显示面板中(或者颜色转换层中或者颜色转换区域和透光区域中)的铟(In)的重量与钛(Ti)的重量的比可以大于或等于约0.15且小于或等于约0.7、小于或等于约0.5或者小于或等于约0.4,例如,大于或等于约0.16且小于或等于约0.36,例如,当显示面板中或颜色转换层中的二氧化钛的含量是约5wt%至约10wt%时,随着二氧化钛的含量增大,In与Ti的重量比可以具有以上范围内的较低值,随着二氧化钛的含量在以上范围内降低,In与Ti的重量比可以具有以上范围内的较高值。例如,当二氧化钛以约10wt%存在时,In与Ti的重量比可以是约0.16至约0.26,当二氧化钛的含量是约5wt%时,In与Ti的重量比可以是约0.22至约0.36。
[0123] 另外,显示面板中(例如,或者颜色转换层中或者颜色转换区域和透光区域中)的磷(P)的重量与钛(Ti)的重量的比可以大于或等于约0.06且小于或等于约0.2、小于或等于约0.15或者小于或等于约0.13,例如,大于或等于约0.06且小于或等于约0.12,当显示面板中(例如,或者颜色转换层中或者颜色转换区域和透光区域中)的二氧化钛的含量是约5wt%至约10wt%时,随着二氧化钛的含量增大,P与Ti的重量比可以具有以上范围内的较低值,随着二氧化钛的含量在以上范围内降低,P与Ti的重量比可以具有以上范围内的较高值。例如,当二氧化钛以约10wt%存在时,P与Ti的重量比可以是约0.06至约0.08,当二氧化钛的含量是约5wt%时,P与Ti的重量比可以是约0.08至约0.12。
[0124] 此外,显示面板中(例如,或者颜色转换层中或者颜色转换区域和透光区域中)的硒(Se)的重量与钛(Ti)的重量的比可以大于或等于约0.8且小于或等于约2.7,例如,大于或等于约0.9且小于或等于约2.66,当显示面板中的二氧化钛的含量是约5wt%至约10wt%时,随着二氧化钛的含量增大,Se与Ti的重量比可以具有以上范围内的较低值,随着二氧化钛的含量在以上范围内降低,Se与Ti的重量比可以具有以上范围内的较高值。例如,当二氧化钛以约10wt%存在时,Se与Ti的重量比可以是约0.95至约1.95,当二氧化钛的含量是约5wt%时,Se与Ti的重量比可以是约1.3至约2.66。
[0125] 显示面板中(例如,或者颜色转换层中或者颜色转换区域和透光区域中)的每种元素的含量与Ti的含量可以被转换为每种原子的摩尔数。例如,显示面板中(例如,或者颜色转换层中或者颜色转换区域和透光区域中)的铟(In)的摩尔数与钛(Ti)的摩尔数的比可以大于或等于约0.05且小于或等于约0.2,磷(P)的摩尔数与钛(Ti)的摩尔数的比可以大于或等于约0.05且小于或等于约0.2,硒(Se)的摩尔数与钛(Ti)的摩尔数的比可以大于或等于约1且小于或等于约4。
[0126] 在实施例中,在包括根据实施例的量子点和二氧化钛的量子点复合物应用到显示面板的情况下,在此所提及的元素之间的含量(例如,摩尔或重量)比(即,包括在显示面板中(例如,在颜色转换层中或者在颜色转换区域和透光区域中)的铟、磷和硒的重量或摩尔数与衍生自二氧化钛的钛(Ti)的重量或摩尔数的比)可以通过考虑(例如,比较)(显示面板中或者颜色转换层中或者颜色转换区域和透光区域中的)铟、磷和硒的重量或摩尔数中的每个与钛的重量或摩尔数来获得。
[0127] 同时,量子点复合物可以通过包括根据实施例的(多个)量子点的组合物来制造(例如,通过聚合等而处于固态)。
[0128] 量子点组合物可以包括:(例如,多个)上述量子点;可选的单体、分散剂或它们的组合;以及(有机)溶剂和/或液态载体。分散剂可以使量子点分散。分散剂可以包括含羧酸基的化合物(单体或聚合物)。组合物还可以包括包含碳‑碳双键的可(光)聚合单体以及可选的(热或光)引发剂。组合物可以是光敏组合物。
[0129] 由于针对组合物中的量子点的细节与根据上述实施例的量子点的细节相同,因此将省略其详细描述。
[0130] 组合物中的量子点的含量可以考虑最终用途(例如,诸如发射型滤色器的颜色转换层或者颜色转换面板)来适当地调整。在组合物(或复合物)中,基于组合物或复合物的总重量或总固体含量,(多个)量子点的含量可以大于或等于约1wt%,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%。基于组合物或复合物的总重量或总固体含量,量子点的含量可以小于或等于约70wt%、小于或等于约65wt%、小于或等于约
60wt%、小于或等于约55wt%、小于或等于约50wt%、小于或等于约45wt%、小于或等于约
40wt%或者小于或等于约30wt%。
[0131] 在此,(例如,当量子点组合物包括有机溶剂时),基于组合物中的总固体的含量可以与量子点复合物中的对应组分的含量对应。例如,当量子点组合物是无溶剂体系(不包括有机溶剂)时,组合物中的含量范围可以与复合物中的含量范围对应。
[0132] 在根据实施例的组合物中,分散剂可以有助于确保量子点和/或二氧化钛的分散性。在实施例中,分散剂可以包括(例如,包含羧酸基的)有机化合物(例如,单体或聚合物)(例如,粘合剂聚合物)。分散剂或粘合剂聚合物可以是绝缘聚合物。
[0133] 具有羧酸基的有机化合物可以包括:
[0134] 单体的组合或者单体的共聚物,单体包括第一单体、第二单体和可选的第三单体,第一单体具有羧酸基和碳‑碳双键,第二单体具有碳‑碳双键和疏水部分且不具有羧酸基,可选的第三单体具有碳‑碳双键和亲水部分且不具有羧酸基;
[0135] 含多个芳香环的聚合物(在下文中,cardo粘合剂),具有其中主链中的两个芳香环结合到季碳原子的骨架且具有羧酸基(‑COOH),季碳原子是其它环部分的构成原子;或者[0136] 它们的组合。
[0137] 分散剂可以包括上述第一单体、第二单体和可选的第三单体。
[0138] 基于组合物或复合物的总重量或总固体含量,组合物中的分散剂(或粘合剂聚合物)的含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%、大于或等于约20wt%、大于或等于约30wt%、大于或等于约40wt%或者大于或等于约50wt%,但不限于此。基于组合物或复合物的总重量或总固体含量,分散剂(或粘合剂聚合物)的含量可以小于或等于约60wt%、小于或等于约50wt%、小于或等于约40wt%、小于或等于约35wt%、小于或等于约33wt%、小于或等于约
30wt%、小于或等于约20wt%或者小于或等于约10wt%。基于组合物或复合物的总重量或总固体含量,分散剂(或粘合剂聚合物)的含量可以是约0.5wt%至约55wt%。
[0139] 组合物可以包括包含碳‑碳双键的可聚合(例如,可光聚合)单体。单体可以包括(例如,可光聚合的)(甲基)丙烯酸单体。单体可以是用于绝缘聚合物的前驱体。
[0140] 基于组合物或复合物的总重量或总固体含量,单体的含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2wt%、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%、大于或等于约25wt%或者大于或等于约30wt%。基于组合物或复合物的总重量或总固体含量,可(光)聚合单体的含量可以小于或等于约60wt%、小于或等于约50wt%、小于或等于约40wt%、小于或等于约30wt%、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%。
[0141] 包括在组合物中的(光)引发剂可以用于上述单体的(光)聚合。引发剂是通过在温和条件下(例如,通过热或光)产生自由基化学物质来促进自由基反应(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。引发剂没有特别限制且可以适当地选择。
[0142] 在组合物中,可以考虑可聚合单体的类型和含量来适当地调整引发剂的含量。在实施例中,基于组合物的总重量(或固体含量的总重量),引发剂的含量可以大于或等于约0.01wt%(例如,大于或等于约1wt%、大于或等于约5wt%或者大于或等于约10wt%)且例如小于或等于约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%,但不限于此。
[0143] 组合物还可以包括在末端处具有至少一个硫醇基的(多官能团的或单官能团的)硫醇化合物或它们的组合。
[0144] 在实施例中,基于复合物的总重量(或固体重量),复合物中的二氧化钛(TiO2)的含量可以大于或等于约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%、大于或等于约25wt%、大于或等于约30wt%或者大于或等于约35wt%并且/或者小于或等于约60wt%、小于或等于约50wt%、小于或等于约40wt%、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%或者小于或等于约5wt%,例如,约5wt%至约10wt%。
[0145] 二氧化钛(TiO2)以颗粒的形式存在于基质中,颗粒的直径没有特别限制且可以适当地选择。二氧化钛(TiO2)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1000nm、小于或等于约800nm、小于或等于约500nm、小于或等于约400nm或者小于或等于约300nm。
[0146] (多)硫醇化合物可以是二硫醇化合物、三硫醇化合物、四硫醇化合物或它们的组合。例如,硫醇化合物可以是乙二醇二‑3‑巯基丙酸酯、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个至10个乙二醇重复单元的聚乙二醇二硫醇或它们的组合。
[0147] 基于组合物的总重量(或固体的总重量),(多)硫醇化合物的含量可以小于或等于约60wt%、小于或等于约50wt%、小于或等于约40wt%、小于或等于约30wt%、小于或等于约20wt%、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%。基于组合物的总重量(或固体的总重量),硫醇化合物的含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%。
[0148] 组合物还可以包括有机溶剂(或液态载体,在下文中,被称为溶剂)。可用的溶剂的类型没有特别限制。溶剂或液态载体的非限制性示例可以是:3‑乙氧基丙酸乙酯;乙二醇系,诸如乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇等;乙二醇醚系,诸如乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚等;乙二醇醚乙酸酯系,诸如乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯等;丙二醇系,诸如丙二醇等;丙二醇醚系,诸如丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚、丙二醇二甲醚、二丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、二丙二醇二乙醚等;丙二醇醚乙酸酯系,诸如丙二醇单甲醚乙酸酯、二丙二醇单乙醚乙酸酯等;酰胺,诸如N‑甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等;酮系,诸如甲基乙基酮(MEK)、甲基异丁基酮(MIBK)、环己酮等;石油系,诸如溶剂石脑油等;酯系,诸如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯等;醚系,诸如四氢呋喃、二乙醚、二丙醚、二丁醚等;氯仿;C1至C40脂肪族烃(例如,烷烃、烯烃或炔烃);卤素(例如,氯)取代的C1至C40脂肪族烃(例如,二氯乙烷、三氯甲烷等);C6至C40芳香族烃(例如,甲苯、二甲苯等);卤素(例如,氯)取代的C6至C40芳香族烃;二甲基亚砜;或者它们的组合,但不限于此。
[0149] 可以通过考虑上述主要成分(即,量子点、分散剂、可聚合单体、引发剂和如果使用的硫醇化合物)以及稍后描述的添加剂的类型和含量来适当地确定有机溶剂的类型和含量。组合物可以包括除了期望含量的(非挥发性)固体之外的剩余量的溶剂。
[0150] 组合物(例如,墨组合物)在25℃下可以具有大于或等于约4cPs、大于或等于约5cPs、大于或等于约5.5cPs、大于或等于约6.0cPs或者大于或等于约7.0cPs的粘度。组合物在25℃下可以具有小于或等于约12cPs、小于或等于约10cPs或者小于或等于约9cPs的粘度。
[0151] 当用于喷墨时,组合物可以在室温下被排放到基底,并且可以例如被加热以形成量子点‑聚合物复合物膜或量子点‑聚合物复合物膜的图案。在具有上述粘度的同时,墨组合物在约23℃下可以具有大于或等于约21mN/m、大于或等于约22mN/m、大于或等于约23mN/m、大于或等于约24mN/m、大于或等于约25mN/m、大于或等于约26mN/m、大于或等于约27mN/m、大于或等于约28mN/m、大于或等于约29mN/m、大于或等于约30mN/m或者大于或等于约31mN/m且小于或等于约40mN/m、小于或等于约39mN/m、小于或等于约38mN/m、小于或等于约
36mN/m、小于或等于约35mN/m、小于或等于约34mN/m、小于或等于约33mN/m或者小于或等于约32mN/m的表面张力。墨组合物可以具有小于或等于约31mN/m、小于或等于约30mN/m、小于或等于约29mN/m或者小于或等于约28mN/m的表面张力。
[0152] 在实施例中,组合物还可以包括例如包括在用于光致抗蚀剂的组合物或墨组合物中的添加剂。添加剂可以包括光漫射剂、流平剂、偶联剂等。对于具体细节,例如,可以参照US‑2017‑0052444‑A1中所描述的内容。
[0153] 组合物可以通过包括以下步骤的方法制备:制备包括上述量子点、分散剂和溶剂的量子点分散体;以及将引发剂;可聚合单体(例如,丙烯酸单体);和可选的硫醇化合物;二氧化钛(TiO2);以及可选的上述添加剂混合在量子点分散体中。可以顺序地或同时地混合上述成分中的每种,顺序没有特别限制。
[0154] 组合物可以用于提供量子点复合物(例如,量子点‑聚合物复合物)的图案。组合物可以通过(例如,自由基)聚合提供量子点‑聚合物复合物。根据实施例的用于制备量子点复合物的组合物可以是适用于光刻法的含量子点的光致抗蚀剂组合物。根据实施例的组合物可以是能够通过印刷法(例如,诸如喷墨印刷的液滴排放法)提供图案的墨组合物。
[0155] 在实施例中,量子点复合物包括例如聚合物基质和分散在基质中的上述(多个)量子点和二氧化钛(TiO2)。在复合物中,二氧化钛(TiO2)充当光漫射剂,使得从激发光吸收的光在量子点复合物中停留较长时间且可以被量子点较多地吸收。
[0156] (聚合物)基质可以包括交联聚合物和/或线性聚合物。交联聚合物可以包括硫醇烯树脂、交联聚(甲基)丙烯酸酯、交联聚氨酯、交联环氧树脂、交联乙烯基聚合物、交联有机硅树脂或它们的组合。线性聚合物可以包括含羧酸的重复单元。
[0157] 量子点复合物中的量子点和二氧化钛(TiO2)的含量与上述相同。量子点复合物中的基质的含量可以大于或等于约10%、大于或等于约20%、大于或等于约30%、大于或等于约40%、大于或等于约50%或者大于或等于约60%。量子点复合物中的基质的含量可以小于或等于约90%、小于或等于约80%、小于或等于约70%、小于或等于约60%、小于或等于约50%或者小于或等于约40%。量子点复合物中的量子点和二氧化钛(TiO2)的总和的含量可以大于或等于约10%、大于或等于约20%、大于或等于约30%、大于或等于约40%、大于或等于约50%或者大于或等于约60%。量子点复合物中的基质的含量可以小于或等于约90%、小于或等于约80%、小于或等于约70%、小于或等于约60%、小于或等于约50%或者小于或等于约40%。
[0158] 基质可以包括上述分散剂(例如,含羧基的单体或聚合物)、包含至少一个(例如,2个或更多个、3个或更多个、4个或更多个或者5个或更多个)碳‑碳双键的可聚合单体的聚合产物(诸如绝缘聚合物)以及可选的聚合产物,该可选的聚合产物是可聚合单体与在末端处具有至少一个(例如,两个或更多个)硫醇基的硫醇化合物之间的聚合产物。
[0159] 在实施例中,聚合物基质可以包括交联聚合物、线性聚合物或它们的组合。交联聚合物可以包括硫醇烯树脂、交联聚(甲基)丙烯酸酯或它们的组合。在实施例中,交联聚合物可以是上述可聚合单体和可选的(多)硫醇化合物的聚合产物。针对量子点、分散剂、可聚合单体和(多)硫醇化合物的描述的细节与上述相同。
[0160] 当根据实施例的量子点复合物应用于如下所述的具有发光面板的显示装置(所述发光面板包括具有约430nm至约470nm的发射峰的蓝光作为发光源)时,吸收蓝光且将其转换为绿光或红光的光转换效率可以大于或等于约25%,例如,大于或等于约30%,例如,大于或等于约35%,例如,大于或等于约36%,例如,大于或等于约38%,例如,大于或等于约38.3%。如从稍后将描述的示例和对比示例可以看出的,与包括包含较薄壳且因此具有增大的蓝光吸收率的量子点或者包含较厚壳且因此具有进一步稳定的结构的量子点的量子点复合物相比,光转换效率已经显著地增大,这是通过包括具有具备一定厚度的壳的量子点的量子点复合物和/或被调整为具有特定的每单位重量的光密度的组合物而实现的出乎意料的令人惊讶的效果。
[0161] 换句话说,根据实施例的量子点复合物包括具有InP核和设置在核上的ZnSe或ZnSeS壳的量子点(在量子点中,不仅可以减小ZnSe或ZnSeS壳的厚度对蓝光的吸收的无贡献,而且可以超过最小范围将厚度保持在使量子点的表面上的缺陷钝化和稳定的适当厚度范围内),并且因此可以具有优异的蓝光吸收率(例如,大于或等于约80%(例如,大于或等于约83%,例如,大于或等于约84%,例如,大于或等于约85%,例如,大于或等于约90%)的蓝光吸收率),同时可以具有大大地改善的光转换效率。因此,根据实施例的量子点复合物可以有利地应用于显示装置的显示面板等。
[0162] 显示面板可以包括颜色转换层,颜色转换层包括包含颜色转换区域的多个区域,量子点复合物可以在颜色转换层中设置在颜色转换区域中。在实施例中,颜色转换层还可以包括限定多个区域的分隔壁。
[0163] 在实施例中,显示面板还可以包括发光面板,发光面板包括被构造为发射蓝光的发光源、被构造为发射绿光的发光源或它们的组合,颜色转换层可以转换从发光面板发射的激发光的发射光谱。例如,颜色转换层可以吸收蓝光且将其转换为绿光或红光。在这种情况下,光转换效率可以大于或等于约30%,例如,大于或等于约35%,例如,大于或等于约36%,例如,大于或等于约37%,例如,大于或等于约38%,例如,大于或等于约39%,蓝光吸收率也可以大于或等于约80%。另外,稍后将描述的包括显示面板的显示装置可以具有大于或等于约90%的BT2020基准色域。
[0164] 在实施例中,颜色转换层可以呈图案化膜的形式。
[0165] 在实施例中,颜色转换层的颜色转换区域包括被构造为通过激发光的照射发射第一光的至少一个第一颜色转换区域(在下文中,也被称为第一区域或第一分区),第一颜色转换区域包括量子点复合物。颜色转换层可以是量子点复合物的图案化膜。
[0166] 颜色转换区域可以包括被构造为(例如,通过激发光的照射)发射与第一光不同的第二光的(例如,一个或更多个)第二颜色转换区域(在下文中,也被称为第二区域或第二分区),第二颜色转换区域可以包括根据实施例的量子点复合物。
[0167] 第二颜色转换区域的量子点复合物可以包括发射与第一颜色转换区域中的量子点复合物不同的波长(例如,不同的颜色)的光的量子点。
[0168] 第一光或第二光可以是具有约610nm至约660nm(例如,约620nm至约650nm)的发射峰值波长的红光,或者具有约500nm至约550nm(例如,约510nm至约540nm)的发射峰值波长的绿光。颜色转换层还可以包括发射与第一光和第二光不同的第三光(例如,蓝光)或使与第一光和第二光不同的第三光(例如,蓝光)通过的(至少一个)第三区域(在下文中,也被称为第三分区)。第三光可以包括激发光。第三光可以包括具有在约430nm至约470nm的范围内的发射峰值波长的蓝光和/或绿光。
[0169] 在实施例中,第一发射光谱可以是具有在约500nm与约550nm之间的发射峰值波长的绿色发射光谱,第一颜色转换区域中的硒(Se)的重量与钛(Ti)的重量的比可以大于或等于约2且小于或等于约12。例如,第一颜色转换区域中的硒(Se)的重量与钛(Ti)的重量的比可以大于或等于约2且小于或等于约10(例如,大于或等于约3且小于或等于约10),但不限于此。
[0170] 在实施例中,在第一颜色转换区域中,铟(In)的重量与钛(Ti)的重量的比可以大于或等于约0.2且小于或等于约1.8,磷(P)的重量与Ti的重量的比可以大于或等于约0.05且小于或等于约0.4。例如,在第一颜色转换区域中,铟(In)的重量与钛(Ti)的重量的比可以大于或等于约0.2且小于或等于约1.7(例如,大于或等于约0.2且小于或等于约1.5),磷(P)的重量与Ti的重量的比可以大于或等于约0.1且小于或等于约0.4(例如,大于或等于约0.1且小于或等于约0.3)。
[0171] 在实施例中,第二发射光谱可以是具有在约610nm与约660nm之间的发射峰值波长的红色发射光谱,第二颜色转换区域中的Se的重量与钛(Ti)的重量的比可以大于或等于约1且小于或等于约5。例如,第二颜色转换区域中的Se的重量与Ti的重量的比可以大于或等于约1且小于或等于约4(例如,大于或等于约1.2且小于或等于约3),但不限于此。
[0172] 在实施例中,在第二颜色转换区域中,In的重量与钛(Ti)的重量的比可以大于或等于约0.1且小于或等于约0.5,P的重量与钛(Ti)的重量的比可以大于或等于约0.05且小于或等于约0.3。例如,在第二颜色转换区域中,In的重量与钛(Ti)的重量的比可以大于或等于约0.1且小于或等于约0.4(例如,大于或等于约0.1且小于或等于约0.3,例如,大于或等于约0.1且小于或等于约0.2,例如,大于或等于约0.2且小于或等于约0.4),在第二颜色转换区域中,P的重量与钛(Ti)的重量的比可以大于或等于约0.1且小于或等于约0.3(例如,大于或等于约0.1且小于或等于约0.2),但不限于此。
[0173] 每个颜色转换区域中的每种元素的含量比可以通过例如以下步骤来测量:在显示面板中物理地刮除包括量子点的每个颜色转换区域中的预定面积(基本上,预定体积)的固体;将其制成粉末;将粉末溶解在各种类型的酸(例如,硝酸、溴酸、氢氟酸等)中以制备溶液;以及对该溶液进行ICP分析。在此,可以从溶液检测构成形成包括在每个颜色转换区域中的量子点复合物的聚合物基质的聚合物、与量子点一起分散在聚合物基质中的光漫射剂(诸如二氧化钛等)以及各种其它成分。在这种情况下,虽然钛元素可以仅衍生自光漫射剂,但是诸如铟、磷、硒等的其它元素仅衍生自颜色转换区域中的量子点。因此,铟、磷或硒元素与Ti元素之间的含量比与每个颜色转换区域中包括的除了量子点和光漫射剂之外的其它成分的存在无关。因此,可以定量地分析颜色转换区域中包括的元素的含量或含量比。如上所述,由于根据实施例的显示面板包括包含根据实施例的量子点的量子点复合物,并且量子点复合物表现出与不包括根据实施例的量子点的量子点复合物的元素的含量比不同的元素的含量比,因此根据实施例的显示面板中的每个颜色转换区域中的每种元素的含量比可以是根据实施例的显示面板的固有特性。
[0174] 可以使用光致抗蚀剂组合物来制造颜色转换层(或量子点复合物的图案化膜)。该方法可以包括以下步骤:在基底上形成上述组合物的膜(S1);根据选择预烘焙膜(S2);将膜的选定区域暴露于(例如,具有小于或等于约400nm的波长的)光(S3);以及用碱显影溶液对曝光的膜进行显影,以获得量子点‑聚合物复合物的图案(S4)。
[0175] 参照图1A,使用诸如旋涂或狭缝涂覆的适当方法在基底上将上述组合物施用至预定厚度以形成膜(S1)。可选地,可以对所形成的膜进行预烘焙(PRB)(S2)。可以通过从温度、时间、气氛等的已知条件选择适当的条件来进行预烘焙。
[0176] 在具有预定图案的掩模下,将所形成的(或可选地被预烘焙的)膜暴露于具有预定波长的光(S3)。可以考虑光引发剂的类型和含量、量子点的类型和含量等来选择光的波长和强度。
[0177] 用碱显影溶液(例如,浸渍或喷涂)处理曝光的膜,以溶解未曝光的区域且获得期望的图案(S4)。可选地,可以将所获得的图案在例如约150℃至约230℃的温度下进行后烘焙(POB)预定时间(例如,大于或等于约10分钟或者大于或等于约20分钟)(S5),以改善图案的抗裂性和耐溶剂性。
[0178] 当量子点复合物的颜色转换面板或图案化膜具有多个重复分区(即,颜色转换区域)时,可以通过如下方式形成每个重复分区(S6):制备包括具有期望的发光性质(发射峰值波长等)的量子点(例如,发红光的量子点、发绿光的量子点或可选的发蓝光的量子点)的多个组合物;以及针对每种组合物,根据需要重复上述图案形成工艺多次(例如,2次或更多次或者3次或更多次),结果获得具有期望图案的量子点‑聚合物复合物。例如,量子点‑聚合物复合物可以具有至少两个重复颜色分区(例如,RGB颜色分区)的图案。该量子点‑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。
[0179] 可以使用墨组合物来制造颜色转换面板或量子点复合物的图案化膜,墨组合物被构造为以喷墨方式形成图案。参照图1B,这种方法可以包括以下步骤:制备根据实施例的墨组合物(S1);提供(例如,具有由电极和可选的堤等图案化的像素区域的)基底(S2);在基底(或像素区域)上沉积墨组合物以形成例如第一量子点层(或第一区域)(S3);以及在基底(或像素区域)上沉积墨组合物以形成例如第二量子点层(或第二区域)(S4)。同时或顺序地进行第一量子点层的形成和第二量子点层的形成。
[0180] 可以使用适当的液滴排放器(例如,具有墨储存器和至少一个印刷头的喷墨或喷嘴印刷系统)执行墨组合物的沉积。沉积的墨组合物可以通过溶剂去除和经由加热而聚合提供第一量子点层或第二量子点层。该方法可以通过简单的方法在短时间内提供高度精确的量子点‑聚合物复合物膜或图案化膜。
[0181] 上述量子点或量子点复合物(图案)可以包括在电子装置中。这种电子装置可以包括但不限于显示装置、发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、量子点LED、传感器、太阳能电池、成像传感器、光电探测器或液晶显示装置。上述量子点可以包括在电子设备中。这种电子设备可以包括但不限于便携式终端装置、监视器、笔记本PC、电视、电子信号板、相机、汽车等。电子设备可以是包括包含量子点的显示装置(或发光装置)的便携式终端装置、监视器、笔记本PC或电视。电子设备可以是包括包含量子点的图像传感器的相机或移动终端装置。电子设备可以是包括包含量子点的光电探测器的相机或车辆。
[0182] 在实施例中,电子装置或显示装置(例如,显示面板)还可以包括颜色转换面板和可选的光源。在实施例中,显示面板可以包括发光面板(或光源)、颜色转换面板以及在发光面板与颜色转换面板之间的透光层。颜色转换面板可以包括基底,颜色转换层可以设置在基底上。
[0183] 光源或发光面板(如果存在)可以被构造为将入射光提供到发光元件。入射光可以具有在大于或等于约430nm(例如,大于或等于约440nm或者大于或等于约450nm)且小于或等于约470nm(例如,小于或等于约460nm)的范围内的发射峰值波长。
[0184] 在实施例中,颜色转换面板或装置(例如,光致发光型装置)可以包括量子点复合物的片。参照图2,装置包括背光单元和液晶面板(LC),背光单元可以包括量子点‑聚合物复合物片(QD片)。具体地,背光单元可以具有其中堆叠有反射器、导光板(LGP)、光源(蓝色LED等)、量子点‑聚合物复合物片(QD片)和光学膜(棱镜、双亮度增强膜(DBEF)等)的结构。液晶面板(LC)设置在背光单元上,并且可以具有在两个偏振器(Pol)之间包括液晶和滤色器的结构。量子点‑聚合物复合物片(QD片)可以包括通过吸收来自光源的光而发射红光的量子点和发射绿光的量子点。来自光源的蓝光可以与从量子点发射的红光和绿光组合,并且通过穿过量子点‑聚合物复合物片而被转换为白光。白光可以通过液晶面板中的滤色器被分为蓝光、绿光和红光,并且可以在每个像素中发射到外部。
[0185] 颜色转换面板可以包括基底,颜色转换层可以设置在基底上。
[0186] 颜色转换层或颜色转换面板可以包括量子点复合物的图案化膜。图案化膜包括被构造为发射期望光的重复分区。重复分区可以包括第一分区。第二分区可以包括发绿光分区。第三分区可以是发射或透射蓝光的分区。第一分区、第二分区和第三分区的细节与上述相同。
[0187] 发光面板或光源可以是发射激发光的元件。激发光可以包括蓝光和/或绿光。光源可以包括LED。光源可以包括有机LED(OLED)。在第一分区和第二分区的前表面(发光表面)上,可以设置稍后将描述的阻挡(例如,反射或吸收)蓝光(和可选的绿光)的光学元件(例如,蓝光(和可选的绿光)阻挡层或第一滤光器)。当光源包括发射蓝光的有机发光二极管和发射绿光的有机发光二极管时,绿光去除滤光器可以进一步设置在蓝光透射通过其的第三分区上。
[0188] 发光面板或光源可以包括分别与第一分区和第二分区对应的多个发光单元,发光单元可以包括彼此面对的第一电极和第二电极以及在第一电极与第二电极之间的(有机)电致发光层。电致发光层可以包括有机发光材料。例如,光源的每个发光单元可以包括被构造为发射预定波长的光(例如,蓝光、绿光或它们的组合)的电致发光器件(例如,有机发光二极管)。电致发光器件和有机发光二极管的结构和材料是已知的,并且没有特别限制。
[0189] 在下文中,将参照附图更详细地描述显示面板和颜色转换面板。
[0190] 参照图3和图4,根据实施例的显示面板1000包括发光面板100、颜色转换面板200、设置在发光面板100与颜色转换面板200之间的透光层300以及将发光面板100和颜色转换面板200接合的粘合剂(在下文中,也被称为接合元件)400。
[0191] 发光面板100和颜色转换面板200可以彼此面对且透光层300位于发光面板100与颜色转换面板200之间,颜色转换面板200可以设置在从发光面板100发射光所沿的方向上。粘合剂400可以沿着发光面板100和颜色转换面板200的边缘设置,并且可以是例如密封剂。
[0192] 在图3和图4中,透光层300设置在发光面板100与颜色转换面板200之间,粘合剂400沿着发光面板100和颜色转换面板200的边缘设置。然而,可以省略且不必包括透光层
300和粘合剂400。即,发光面板100和颜色转换面板200可以直接结合而不置有透光层300。
[0193] 参照图5,根据实施例的显示面板1000包括用于显示图像的显示区域1000D和设置在显示区域1000D周围且其中设置有接合元件400的非显示区域1000P。
[0194] 显示区域1000D可以包括沿着行(例如,x方向)和/或列(例如,y方向)布置的多个像素PX,每个像素PX可以包括显示不同颜色的多个子像素PX1、PX2和PX3。在此,作为示例,示出了其中三个子像素PX1、PX2和PX3构成一个像素PX的构造,但是该构造不限于此。还可以包括诸如白色子像素的附加的子像素,并且可以包括显示相同颜色的一个或更多个子像素。多个像素PX可以布置为例如拜耳矩阵、PenTile矩阵和/或菱形矩阵,但不限于此。
[0195] 子像素PX1、PX2和PX3中的每个可以被构造为显示三原色的颜色或三原色的组合(例如,红色、绿色、蓝色或它们的组合)。例如,第一子像素PX1可以被构造为显示红色,第二子像素PX2可以被构造为显示绿色,第三子像素PX3可以被构造为显示蓝色。
[0196] 在附图中,示出了其中所有子像素具有相同尺寸的示例,但是本公开不限于此。子像素中的至少一个可以大于或小于其它子像素。在附图中,示出了其中所有子像素具有相同形状的示例,但是本公开不限于此。子像素中的至少一个可以具有与其它子像素不同的形状。
[0197] 图6A和图6B是根据实施例的装置(或显示面板)的示意性剖视图。参照图6A和图6B,光源(或发光面板)包括发射蓝光(和可选的绿光)的有机发光二极管。有机发光二极管(OLED)可以包括形成在基底上的至少两个像素电极、形成在相邻的像素电极之间的像素限定层、形成在每个像素电极上的有机发光层以及形成在有机发光层上的共电极层。薄膜晶体管和基底可以设置在有机发光二极管(OLED)下面。OLED的像素区域可以设置为与稍后将描述的第一分区、第二分区和第三分区对应。
[0198] 包括量子点复合物图案(例如,包括红色量子点的第一分区和包括绿色量子点的第二分区)和基底的堆叠结构可以设置在光源上。从光源发射的蓝光进入第一分区和第二分区,并且分别发射红光和绿光。从光源发射的蓝光可以穿过第三分区。根据需要,被构造为阻挡激发光的元件(第一滤光器或激发光阻挡层)可以设置在量子点复合物层R和G与基底之间。当激发光包括蓝光和绿光时,绿光阻挡滤光器可以添加到第三分区。稍后将更详细地描述第一滤光器或激发光阻挡层。
[0199] 可以通过单独地制造上述颜色转换面板以及(例如,发射蓝光和可选的绿光的)LED或OLED然后将它们进行组合来制造这种装置。可选地,可以通过在LED或OLED上直接形成量子点复合物图案来制造装置。
[0200] 基底可以是包括绝缘材料的基底。基底可以包括:玻璃;各种聚合物,诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等的聚酯、聚碳酸酯和聚丙烯酸酯;聚硅氧烷(例如,PDMS);无机材料,诸如Al2O3或ZnO;或者它们的组合,但不限于此。基底的厚度可以考虑基底材料来适当地选择,但没有特别限制。基底可以具有柔性。针对从量子点发射的光,基底可以具有大于或等于约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%的透射率。
[0201] 包括薄膜晶体管等的布线层形成在基底上。布线层还可以包括栅极线、维持电压线、栅极绝缘层、数据线、源电极、漏电极、半导体、保护层等。布线层的详细结构可以根据实施例而变化。栅极线和维持电压线彼此电分开,数据线与栅极线和维持电压线绝缘且交叉。栅电极、源电极和漏电极分别形成薄膜晶体管的控制端子、输入端子和输出端子。漏电极电连接到稍后将描述的像素电极。
[0202] 像素电极可以用作显示装置的电极(例如,阳极)。像素电极可以由诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)的透明导电材料形成。像素电极可以由诸如金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、钯(Pd)或钛(Ti)的具有阻光性质的材料形成。像素电极可以具有顺序地堆叠有透明导电材料和具有阻光性质的材料的双层结构。
[0203] 在两个相邻的像素电极之间,像素限定层(PDL)与像素电极的末端叠置,以将像素电极划分为像素单元。像素限定层是可以电阻挡至少两个像素电极的绝缘层。
[0204] 像素限定层覆盖像素电极的上表面的一部分,像素电极的未被像素限定层覆盖的剩余区域可以提供开口。稍后将描述的有机发光层可以形成在由开口限定的区域中。
[0205] 有机发光层通过上述像素电极和像素限定层限定每个像素区域。换句话说,一个像素区域可以被限定为形成有一个有机发光单元层的区域,所述有机发光单元层与被像素限定层划分的一个像素电极接触。在根据实施例的显示装置中,有机发光层可以被限定为第一像素区域、第二像素区域和第三像素区域,每个像素区域通过像素限定层彼此分隔开而留有预定间隔。
[0206] 在实施例中,有机发光层可以发射属于可见光区域或属于UV区域的第三光。有机发光层的第一像素区域至第三像素区域中的每个可以发射第三光。在实施例中,第三光可以是在可见光区域中具有最高能量的光,例如,可以是蓝光(和可选的绿光)。当有机发光层的所有像素区域被设计为发射同一种光时,有机发光层的每个像素区域可以全部由相同或相似的材料形成,或者可以显示出相同或相似的性质。因此,可以大大地减轻形成有机发光层的工艺难度,因此,显示装置可以容易地应用于大规模/大面积加工。然而,根据实施例的有机发光层不必限于此,而是有机发光层可以被设计为发射至少两种不同的光。
[0207] 有机发光层在每个像素区域中包括有机发光单元层,除了发光层之外,每个有机发光单元层还可以包括辅助层(例如,空穴注入层、空穴传输层、电子传输层等)。
[0208] 共电极可以用作显示装置的阴极。共电极可以由诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)的透明导电材料形成。共电极可以形成在有机发光层上且可以与有机发光层集成。
[0209] 平坦化层或钝化层(未示出)可以形成在共电极上。平坦化层可以包括用于确保与共电极电绝缘的(例如,透明的)绝缘材料。
[0210] 在实施例中,显示装置还可以包括下基底、设置在下基底下面的偏振板和设置在堆叠结构与下基底之间的液晶层,在堆叠结构中,发光层可以设置为面对液晶层。显示装置还可以包括在液晶层与发光层之间的偏振板。光源还可以包括LED,如果必要,还可以包括导光板。
[0211] 参照附图示出根据实施例的显示装置(例如,液晶显示装置)的非限制性示例。图7是示出了根据实施例的液晶显示器的示意性剖视图。参照图7,实施例的显示装置包括液晶面板200、设置在液晶面板200下面的偏振板300和设置在偏振板300下面的背光单元(BLU)。
[0212] 液晶面板200包括下基底210、堆叠结构和设置在堆叠结构与下基底之间的液晶层220。堆叠结构包括透明基底240和光致发光层230,光致发光层230包括量子点‑聚合物复合物的图案。
[0213] 被称为阵列基底的下基底210可以是透明绝缘材料基底。基底与上述相同。布线板211设置在下基底210的上表面上。布线板211可以包括限定像素区域的多条栅极线(未示出)和数据线(未示出)、设置为与栅极线和数据线的交叉区域相邻的薄膜晶体管以及针对每个像素区域的像素电极,但不限于此。这种布线板的细节是已知的且没有特别限制。
[0214] 液晶层220设置在布线板211上。液晶面板200可以包括在液晶层220上和下面的取向层221,以使包括在其中的液晶材料初始取向。液晶层和取向层的细节(例如,液晶材料、取向层材料、形成液晶层的方法、液晶层的厚度等)是已知的且没有特别限制。
[0215] 偏振板300设置在下基底下面。偏振板300的材料和结构是已知的且没有特别限制。(例如,发射蓝光的)背光单元可以设置在偏振板300下面。上光学元件或偏振板300可以设置在液晶层220与透明基底240之间,但不限于此。例如,偏振板可以设置在液晶层220与光致发光层230之间。偏振板可以是可以用在液晶显示装置中的任何偏振器。偏振板可以是具有小于或等于约200μm的厚度的TAC(三乙酰纤维素),但不限于此。在另一实施例中,上光学元件可以是控制折射率而没有偏振功能的涂层。
[0216] 背光单元包括光源110。光源可以发射蓝光或白光。光源可以包括但不限于蓝色LED、白色LED、白色OLED或它们的组合。
[0217] 背光单元还可以包括导光板120。在实施例中,背光单元可以是边缘型。例如,背光单元可以包括反射器(未示出)、设置在反射器上且向液晶面板200提供平面光源的导光板(未示出)以及/或者在导光板上的至少一个光学片(例如,漫射板、棱镜片等)(未示出),但不限于此。背光单元可以不包括导光板。在实施例中,背光单元可以是直下式照明。例如,背光单元可以具有反射器(未示出),并且可以具有以规则间隔设置在反射器上的多个荧光灯,或者可以具有其上可以设置有多个发光二极管的LED操作基底、在LED操作基底上的漫射板和可选的至少一个光学片。这种背光单元的细节(例如,发光二极管、荧光灯、导光板、各种光学片和反射器中的每个组件)是已知的且没有特别限制。
[0218] 黑矩阵241设置在透明基底240下面且具有开口,并且隐藏在下基底上的布线板的栅极线、数据线和薄膜晶体管。例如,黑矩阵241可以具有网格形状。颜色转换层设置在黑矩阵241的开口中,并且具有具备量子点‑聚合物复合物图案的光致发光层230,所述量子点‑聚合物复合物图案包括被构造为发射第一光(例如,红光)的第一分区R、被构造为发射第二光(例如,绿光)的第二分区G和被构造为发射/透射例如蓝光的第三分区B。如果需要,光致发光层还可以包括至少一个第四分区。第四分区可以包括量子点,所述量子点发射与从第一分区至第三分区发射的光的颜色不同的颜色的光(例如,青色光、品红色光和黄色光)。
[0219] 在光致发光层230中,形成图案的分区可以与形成在下基底上的像素区域对应地重复。透明的共电极231可以设置在光致发光层230上。
[0220] 被构造为发射/透射蓝光的第三分区B可以是不改变光源的发射光谱的透明滤色器。在这种情况下,从背光单元发射的蓝光可以以偏振状态进入,并且可以原样穿过偏振板和液晶层发射。如果需要,第三分区可以包括发射蓝光的量子点。
[0221] 如上所述,如果期望,根据实施例的显示装置或发光装置还可以包括激发光阻挡层或第一光学滤光器层(在下文中,被称为第一滤光器层)。第一滤光器层可以设置在第一分区R和第二分区G的底表面与基底(例如,透明基底240)之间或者设置在透明基底240的上表面上。第一滤光器层可以是片,所述片具有与显示蓝色的像素区域(第三分区)对应的部分中的开口,并且因此可以形成在与第一分区和第二分区对应的部分中。即,第一滤光器层可以如图6A、图6B和图7中所示一体地形成在除了与第三分区叠置的部分之外的部分处,但不限于此。两个或更多个第一滤光器层可以在与第一分区和第二分区以及可选的第三分区叠置的位置处彼此分隔开。当光源包括发绿光元件时,绿光阻挡层可以设置在第三分区上。
[0222] 第一滤光器层可以阻挡具有例如可见光区域中的预定波长区域的光,并且可以透射在其它波长区域中的光,例如,第一滤光器层可以阻挡蓝光(或绿光)且可以透射除了蓝光(或绿光)之外的光。第一滤光器层可以透射例如绿光、红光以及/或者作为绿光和红光的混合光的黄光。第一滤光器层可以透射蓝光且阻挡绿光,并且可以设置在发蓝光像素上。
[0223] 第一滤光器层可以基本上阻挡激发光且透射期望波长区域中的光。针对期望波长范围内的光,第一滤光器层的透射率可以大于或等于约70%、大于或等于约80%、大于或等于约90%或者甚至约100%。
[0224] 被构造为选择性地透射红光的第一滤光器层可以设置在与发红光分区叠置的位置处,被构造为选择性地透射绿光的第一滤光器层可以设置在与发绿光分区叠置的位置处。第一滤光器层可以包括第一区域和第二区域中的至少一个,第一区域阻挡(例如,吸收)蓝光和红光且选择性地透射预定范围(例如,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545nm、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)的光,第二区域阻挡(例如,吸收)蓝光和绿光且选择性地透射预定范围(例如,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
645nm、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)的光。当光源发射蓝色和绿色混合光时,第一滤光器层还可以包括选择性地透射蓝光且阻挡绿光的第三区域。
[0225] 第一区域可以设置在与发绿光分区叠置的位置处。第二区域可以设置在与发红光分区叠置的位置处。第三区域可以设置在与发蓝光分区叠置的位置处。
[0226] 第一区域、第二区域和可选的第三区域可以是光学地隔离的。这种第一滤光器层可以有助于改善显示装置的色纯度。
[0227] 显示装置还可以包括第二滤光器层(例如,红光/绿光或黄光的再循环层),第二滤光器层设置在光致发光层与液晶层之间(例如,在光致发光层与偏振板之间),透射第三光(激发光)的至少一部分,并且反射第一光和/或第二光的至少一部分。第一光可以是红光,第二光可以是绿光,第三光可以是蓝光。第二滤光器层可以仅透射在具有小于或等于约500nm的波长区域的蓝光波长区域中的第三光(B),在大于约500nm的波长区域中的光(其是绿光(G)、黄光、红光(R)等)可以不穿过第二滤光器层140且被反射。被反射的绿光和红光可以穿过第一分区和第二分区且发射到显示装置的外部。
[0228] 第二滤光器层或第一滤光器层可以形成为具有相对平坦表面的集成层。
[0229] 第一滤光器层可以包括聚合物薄膜,所述聚合物薄膜包括吸收要被阻挡的波长中的光的染料和/或颜料。第二滤光器层和第一滤光器层可以包括具有低折射率的单个层,并且可以是例如具有小于或等于约1.4、小于或等于约1.3或者小于或等于约1.2的折射率的透明薄膜。具有低折射率的第二滤光器层或第一滤光器层可以是例如多孔氧化硅、多孔有机材料、多孔有机‑无机复合物或它们的组合。
[0230] 第一滤光器层或第二滤光器层可以包括具有不同折射率的多个层。它可以通过堆叠具有不同折射率的两个层来形成。例如,第一滤光器层/第二滤光器层可以通过交替地堆叠具有高折射率的材料和具有低折射率的材料来形成。
[0231] 在下文中,参照示例更详细地示出实施例。然而,它们是本公开的示例性示例,本公开不限于此。
[0232] [示例]
[0233] 分析方法
[0234] [1]UV‑Vis光谱
[0235] 通过使用安捷伦(Agilent)Cary5000光谱仪进行UV光谱以获得UV‑可见吸收光谱。
[0236] [2]光致发光分析
[0237] 使用日立(Hitachi)F‑7000光谱仪来获得所制造的量子点在450nm的激发波长下的光致发光(PL)光谱。
[0238] [3]ICP分析
[0239] 使用岛津(Shimadzu)ICPS‑8100来进行电感耦合等离子体‑原子发射光谱(ICP‑AES)。
[0240] [4]针对复合物的蓝光吸收率和光转换效率
[0241] 使用积分球测量蓝色激发光的量(B)。然后,将量子点聚合物复合物放入到积分球中,并且照射蓝色激发光,以测量从复合物发射的红光的量(A)和蓝光的量(B')。
[0242] 根据测量值,通过以下等式获得蓝光吸收率和光转换效率。
[0243] 蓝光吸收率(%)=(B‑B')/B×100
[0244] 光转换效率(%)=A/B×100
[0245] [5]透射电子显微镜分析
[0246] 使用UT F30 Tecnai电子显微镜进行TEM分析。
[0247] [6]光密度的测量
[0248] 将10μL的粗量子点在990μL的甲苯中稀释,并且放入具有1cm光程的1mL比色皿中,然后通过使用UV‑Vis吸收光谱(岛津UV‑2600)测量针对300nm至700nm的区域中的各波长的光密度。
[0249] 合成示例1:InP核的制备
[0250] 以以下方式制备InP半导体纳米晶体颗粒(在下文中,也被称为核)。
[0251] 在200mL反应烧瓶中,将乙酸铟和棕榈酸溶解在1‑十八烯中,然后在120℃下在真空下加热。在此,铟与棕榈酸的摩尔比是约1:3。在1小时之后,将反应烧瓶中的气氛转化为氮。在280℃下加热反应烧瓶之后,将三(三甲基甲硅烷基)膦(TMS3P)和三辛基膦的混合溶液快速地注入到其中,然后反应20分钟。将丙酮添加到冷却至室温的反应溶液,然后将从其离心的沉淀物再次分散在甲苯中。在此,以每1摩尔铟0.5摩尔的量使用TMS3P。所获得的InP核的尺寸是约2nm。
[0252] 合成示例2:InP核的制备
[0253] 以以下方式制备InP半导体纳米晶体颗粒(在下文中,也被称为核)。
[0254] 在200mL反应烧瓶中,将乙酸铟和棕榈酸溶解在1‑十八烯中,然后在120℃下在真空下加热。在此,铟与棕榈酸的摩尔比是约1:3。在1小时之后,将反应烧瓶中的气氛转化为氮。在280℃下加热反应烧瓶之后,将三(三甲基甲硅烷基)膦(TMS3P)和三辛基膦的混合溶液快速地注入到其中,然后反应20分钟。将丙酮添加到冷却至室温的反应溶液,然后将从其离心的沉淀物再次分散在甲苯中。在此,以每1摩尔铟0.75摩尔的量使用TMS3P。所获得的InP核的尺寸是约3.6nm。
[0255] 示例1:绿色量子点(InP/ZnSe/ZnS)和量子点复合物的制造以及特性分析
[0256] [1]量子点的合成和光密度的测量
[0257] (1)将硒分散在三辛基膦中以制备Se/TOP储备溶液,将硫分散在三辛基膦中以制备S/TOP储备溶液。
[0258] 在200mL反应烧瓶中,将24毫摩尔(mmol)的乙酸锌和油酸溶解在三辛胺中,然后在120℃下真空处理10分钟。在用N2置换反应烧瓶的内部之后,注入在合成示例1中所合成的InP核的甲苯分散体,同时将所得的溶液的温度升高至320℃,然后将所制备的Se/TOP储备溶液注入若干次。进行反应以获得包括具有设置在核上的ZnSe壳的颗粒的反应溶液。总反应时间是大致100分钟,每1摩尔铟所使用的Se的总含量是约23摩尔。
[0259] 然后,在反应温度下,将S/TOP储备溶液注入到反应溶液中。进行反应以获得包括其中ZnS壳设置在ZnSe壳上的颗粒的反应溶液。总反应时间是60分钟,针对1摩尔铟使用的S的总含量是约13摩尔。此后,将溶液冷却至室温,添加过量乙醇且离心,然后弃去上清液,将沉淀物干燥且分散在甲苯中,以获得InP/ZnSe/ZnS量子点溶液。
[0260] (2)将在(1)中所制备的量子点溶液放入UV‑Vis吸收光谱装置(UV‑2600,Shimadzu Corp.)中的具有1cm的光程的比色皿中,测量每单位重量的所获得的量子点(QD)的光密度(OD),结果示出在图8和表1中。
[0261] [2]量子点‑聚合物复合物及其图案的制造
[0262] (1)量子点‑粘合剂分散体的制备
[0263] 将以上在[1]中所制备的量子点‑甲苯分散体与粘合剂(甲基丙烯酸、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸羟乙酯和苯乙烯的四元共聚物,酸值:130mg KOH/g,分子量:8000)溶液(粘合剂的浓度:30wt%,在丙二醇单甲醚乙酸酯中)混合,制备量子点‑粘合剂分散体。
[0264] (2)光敏组合物的制备
[0265] 将量子点粘合剂分散体与具有以下结构的六丙烯酸酯(作为可光聚合单体)、乙二醇二‑3‑巯基丙酸酯(在下文中,2T)、肟酯化合物(作为引发剂)和TiO2(作为光漫射剂)以及PGMEA混合,以制备组合物。
[0266]
[0267] 基于组合物的固体重量,所制备的组合物包括42wt%的量子点、17.5wt%的粘合剂聚合物、3wt%的TiO2、25wt%的2T、12wt%的可光聚合单体和0.5wt%的引发剂,总固体含量(TSC)是25wt%。
[0268] (3)量子点‑聚合物复合物图案的制备和特性分析
[0269] 将在(2)中所获得的光敏组合物在玻璃基底上以150rpm旋涂5秒以获得膜。将所获得的膜在100℃下预烘焙(PRB)2分钟。将预烘焙的膜在具有预定图案(例如,方点或条纹图案)的掩模下用光(波长:365nm,强度:100mJ)照射1秒,并且在180℃下后烘焙(POB)30分钟。然后,将膜用氢氧化钾水溶液(浓度:0.043%)显影50秒,获得具有约10μm的厚度的图案化的量子点‑聚合物复合物膜(例如,QD C/F膜)。
[0270] 对于该膜,使用日立F‑7000光谱仪测量针对450nm的激发波长的发射光谱(光致发光:PL),从其测量发射峰值波长和半峰全宽(FWHM)。另外,使用大冢(Otsuka)QE‑2100量子效率测量系统(制造商:Otsuka Electronics Co.,Ltd.),测量膜的蓝光吸收率和光转换效率。测量结果示出在表1中。
[0271] 另外,为了测量量子点‑聚合物复合物膜中的每种元素的含量,将膜溶解在硝酸、溴酸或氢氟酸中以获得溶液,并且进行ICP分析。作为ICP分析的结果,使用每种元素的含量来计算复合物中的每种元素的重量基于钛元素的重量的重量比,结果示出在表2中。
[0272] 示例2:绿色量子点(InP/ZnSeS)和量子点复合物的制造以及特性分析
[0273] [1]量子点的合成和光密度的测量
[0274] (1)将硒分散在三辛基膦中以制备Se/TOP储备溶液,将硫分散在三辛基膦中以制备S/TOP储备溶液。
[0275] 在200mL反应烧瓶中,将24mmol的乙酸锌和油酸溶解在三辛胺中,然后在120℃下真空处理10分钟。在用N2置换反应烧瓶的内部之后,将在合成示例1中所合成的InP核的甲苯分散体注入到其中,同时将溶液的温度升高至280℃,然后将Se/TOP和十二硫醇注入到反应烧瓶中若干次,同时将烧瓶温度保持在280℃,并且进行反应以获得包括具有设置在核上的ZnSeS壳的颗粒的反应溶液。总反应时间是大致30分钟,每1摩尔铟所使用的Se的总含量是7摩尔,十二硫醇(DDT)的总含量是2摩尔。
[0276] 此后,将溶液冷却至室温,添加过量乙醇且进行离心,弃去上清液,将沉淀物干燥且分散在甲苯中,以获得InP/ZnSeS量子点溶液。
[0277] (2)使用所制备的量子点溶液以与示例1中的方式相同的方式测量OD,结果示出在图8和表1中。
[0278] [2]量子点‑聚合物复合物及其图案的制造
[0279] 以与示例1的[2]相同的方式将在[1]中所制备的量子点用于制造量子点‑聚合物复合物的图案膜,相对于发射峰值波长、半峰全宽(FWHM)、蓝光吸收率和光转换效率对图案膜进行测量,结果示出在表1中。另外,以与示例1相同的方式测量膜中的每种元素的重量,然后将其用于计算膜中的每种元素的重量基于钛元素的重量的重量比,结果示出在表2中。
[0280] 示例3:红色量子点(InP/ZnSe/ZnS)和量子点复合物的制造以及特性分析
[0281] 除了使用合成示例2的InP核代替合成示例1的InP核之外,以与示例1中的方式类似的方式制备量子点,使得量子点可以发射红光而不是绿光。以与示例1相同的方式测量量子点的光密度,结果示出在表1中。
[0282] 另外,以与示例1的[2]中所述相同的方式使用量子点,以形成量子点‑聚合物复合物的图案膜,相对于发射峰值波长、半峰全宽(FWHM)、蓝光吸收率和光转换效率对该膜进行测量,结果示出在表1中。此外,相对于示例1测量膜中的每种元素的重量,然后将其用于计算膜中的每种元素的重量基于钛元素的重量的重量比,结果示出在表2中。
[0283] 对比示例1:具有减小的ZnSe壳厚度的绿色量子点(InP/ZnSe/ZnS)和量子点复合物的制造以及特性分析
[0284] 除了减小ZnSe壳厚度以增大每单位重量的光密度(OD)之外,以与示例1中的方式相同的方式制备绿色量子点,每单位重量的光密度示出在表1中。
[0285] 另外,以与示例1的[2]中所述相同的方式使用量子点,以形成量子点‑聚合物复合物的图案膜,相对于发射峰值波长、半峰全宽(FWHM)、蓝光吸收率和光转换效率对该膜进行测量,结果示出在表1中。另外,以与示例1相同的方式测量膜中的每种元素的重量,然后将其用于计算膜中的每种元素的重量基于钛元素的重量的重量比,结果示出在表2中。
[0286] 对比示例2:具有减小的ZnS壳厚度的绿色量子点(InP/ZnSe/ZnS)和量子点复合物的制造以及特性分析
[0287] 除了减小ZnS壳的厚度以增大每单位重量的光密度(OD)之外,以与示例1相同的方式制备绿色量子点,结果示出在表1中。
[0288] 另外,以与示例1的[2]中所述相同的方式使用量子点,以形成量子点‑聚合物复合物的图案膜,相对于发射峰值波长、半峰全宽(FWHM)、蓝光吸收率和光转换效率对所述量子点‑聚合物复合物的图案膜进行测量,然后,结果示出在表1中。此外,以与示例1相同的方法测量膜中的每种元素的重量,然后将其用于计算每种元素的重量基于钛元素的重量的重量比,结果示出在表2中。
[0289] 对比示例3:具有增大的ZnSeS壳厚度的绿色量子点(InP/ZnSeS)和量子点复合物的制造以及特性分析
[0290] 除了增大ZnSeS壳厚度以降低每单位重量的光密度(OD)之外,以与示例2相同的方法制备绿色量子点,然后相对于每单位重量的光密度进行测量,结果示出在表1中。
[0291] 另外,以与示例1的[2]中所述相同的方式使用量子点,以形成量子点‑聚合物复合物的图案膜,相对于发射峰值波长、半峰全宽(FWHM)、蓝光吸收率和光转换效率对该膜进行测量,结果示出在表1中。此外,以与示例1中的方法相同的方法测量每种元素的重量,然后将其用于计算膜中的每种元素的重量基于钛元素的重量的重量比,结果示出在表2中。
[0292] (表1)
[0293]
[0294] 如表1中所示,与对比示例1至对比示例3的量子点复合物(对比示例1至对比示例3的量子点复合物包括具有与示例相同组成的核和壳,并且具有大于或等于80%的蓝光吸收率、小于35%的光转换效率以及在所述范围之外的OD)相比,根据示例1至示例3的量子点复合物即使在蓝光吸收率略微地降低时也表现出优异得多的光转换效率,根据示例1至示例3的量子点复合物包括具有在0.2至0.3的范围内的对于450nm的波长的每1mg量子点的OD且具有约500nm至约550nm的发射峰值波长的量子点,或者包括具有在0.5至0.7的范围内的对于450nm的波长的每1mg量子点的OD且具有在约610nm至约660nm的范围内的发射峰值波长的量子点。
[0295] 换句话说,量子点复合物的光转换效率不会通过简单地减小壳厚度而增大,而是存在光转换效率增大的特定壳厚度范围,同时蓝光吸收率保持在预定水平或更高水平处。不旨在受特定理论的束缚,可以通过将每单位重量的量子点的光密度限制到特定范围来满足特定壳厚度范围。
[0296] (表2)
[0297]
[0298]
[0299] 参照表2,根据示例1至示例3的量子点复合物具有包括在其中的每种元素(具体地,基于衍生自二氧化钛的钛元素的重量)的重量比,该重量比与根据对比示例1至对比示例3的量子点复合物的重量比不同。因此,根据实施例的满足特定光密度范围的量子点可以以与包括常规量子点的情况不同的浓度包括在量子点复合物中,因此,由于量子点复合物中的量子点的浓度差异,量子点复合物的光转换效率可以得以改善。
[0300] 制备示例:包括颜色转换层的显示面板的制造
[0301] 将通过包括绿色量子点而分别在示例1和示例2中制备的量子点复合物以及在示例3中制备的红色量子点复合物分别应用于颜色转换面板(或颜色转换层)中的绿色像素和红色像素,并且将包括除了量子点之外的成分的膜应用于透射作为激发光的蓝光的透光层,以制造显示面板。在此,通过将包括在蓝色透光层中的二氧化钛的含量在5wt%或10wt%下变化来制造显示面板,另外,绿色像素、红色像素和透光层的面积比如分别在表3和表4中所描述的而改变,以制造包括颜色转换层的各种类型的显示面板。以这种方式,通过改变每个像素和透光层的面积比以及透光层中的二氧化钛的含量而制造的显示面板的结构分别示于表3和表4中。在这些显示面板(或这些颜色转换层)中,计算遍及每个显示面板包括的铟、磷、锌、硒或硫的重量与钛的重量的每个重量比,并且将其提供在表3和表4中。
另外,将分别在表3和表4中所提供的每个显示面板中的每种元素的重量与Ti元素的重量的重量比转换为每种元素的摩尔比,其分别在表5和表6中提供。
[0302] (表3)
[0303]
[0304]
[0305] (表4)
[0306]
[0307]
[0308] (表5)
[0309]
[0310]
[0311] (表6)
[0312]
[0313]
[0314] 参照表3至表6,由于根据示例1至示例3的量子点复合物具有在特定范围内的包括在其中的每种元素(具体地,形成量子点的每种元素)的重量或摩尔数相对于衍生自二氧化钛的钛的重量或摩尔数的比,因此元素之中的重量或摩尔数的比遍及由其制造的整个显示面板也在特定范围内,因此,当包括包含满足该特定范围的量子点的量子点复合物或包含该量子点复合物的显示面板时,蓝光的吸收率增大以及同时光转换效率改善,从而制造具有优异的发光效率的显示装置。
[0315] 另一方面,在表3至表6中描述的测量每个显示面板中的每种元素的含量的方法通过以下步骤来进行:在每个显示面板中物理地刮除与包括红色像素、绿色像素和透光层的预定区域(基本上,预定容积)对应的部分的固体;将其制成粉末,并且将粉末溶解在各种类型的酸(例如,硝酸、溴酸或氢氟酸)中以制备溶液;以及对溶液进行ICP分析。像素和透光层包括诸如量子点、二氧化钛、形成聚合物基质的聚合物、形成透光层的聚合物、形成阻挡肋(即,黑矩阵)的材料等的各种成分。然而,由于在这些成分之中,钛衍生自二氧化钛,而铟、磷、硒、硫和锌衍生自量子点,因此包括在每个像素和透光层中而不衍生自量子点或二氧化钛的其它成分的存在同表3至表6中所列出的每种元素的重量或摩尔数与Ti的重量或摩尔数的比完全无关。因此,可以对根据实施例的整个显示面板中的衍生自量子点的铟、磷、锌、硒和硫元素的含量与Ti元素的含量进行定量地分析。
[0316] 虽然已经结合目前被认为是实际的实施例描述了本公开,但是将理解的是,发明不限于所公开的实施例。相反,其旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。