墨组合物、量子点-聚合物复合物、显示装置和制备方法

文档序号:775281 发布日期:2021-04-09 浏览:123次 >En<

阅读说明:本技术 墨组合物、量子点-聚合物复合物、显示装置和制备方法 (Ink composition, quantum dot-polymer composite, display device, and method of manufacturing ) 是由 杨惠渊 朴相铉 田信爱 于 2020-10-09 设计创作,主要内容包括:公开了一种墨组合物、量子点-聚合物复合物、显示装置和制备方法。所述墨组合物包括:量子点;金属催化剂;芳香族卤化物化合物;烯化合物,包括至少一个C-H部分和碳-碳不饱和键;以及可选的金属氧化物颗粒,其中,金属催化剂为金属盐、金属配合物或它们的组合,其中,金属催化剂包括金属,所述金属是钯、镍、钌、铑、铱、铁、钴、铬、铜、铂、银、金或它们的组合。(An ink composition, a quantum dot-polymer composite, a display device, and a method of manufacturing are disclosed. The ink composition includes: quantum dots; a metal catalyst; an aromatic halide compound; an alkene compound comprising at least one C-H moiety and a carbon-carbon unsaturated bond; and optionally metal oxide particles, wherein the metal catalyst is a metal salt, a metal complex, or a combination thereof, wherein the metal catalyst comprises a metal that is palladium, nickel, ruthenium, rhodium, iridium, iron, cobalt, chromium, copper, platinum, silver, gold, or a combination thereof.)

墨组合物、量子点-聚合物复合物、显示装置和制备方法

本申请要求于2019年10月8日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0124903号韩国专利申请的优先权和权益以及由此获得的所有权益,该韩国专利申请的内容通过引用全部包含在此。

技术领域

公开了一种墨组合物及由其制备的量子点-聚合物复合物图案。

背景技术

量子点可以以量子点-聚合物复合物的形式应用于诸如液晶显示器的各种显示装置。为了应用于各种显示装置,期望开发一种提供具有更高效率的量子点-聚合物复合物图案的技术。

发明内容

实施例提供了一种能够提供量子点-聚合物复合物图案的墨组合物。

另一实施例提供了一种制备这种墨组合物的方法。

另一实施例提供了一种使用墨组合物制备量子点-聚合物复合物图案的方法。

另一实施例提供了一种包括量子点-聚合物复合物的堆叠结构。

另一实施例提供了一种包括量子点-聚合物复合物的电子(例如,显示)装置。

在实施例中,墨组合物包括:量子点(例如多个量子点);金属催化剂;芳香族卤化物化合物;以及烯化合物,包括至少一个C-H部分和碳-碳不饱和键;其中,金属催化剂包括金属盐、金属配合物或它们的组合;其中,金属催化剂包括为钯、镍、钌、铑、铱、铁、钴、铬、铜、铂、银、金或它们的组合的金属。

基于1摩尔烯化合物,金属的量可以小于或等于大约0.2摩尔。

金属催化剂可以包括过渡金属。金属催化剂可以包括第10族过渡金属。

金属催化剂可以包括为钯、镍、钌、铑、铱、铁、钴、铬、铜、铂、银、金或它们的组合的金属。

金属催化剂可以包括羧酸酯基团(例如,乙酸酯基团)、芳基膦基团(例如,苯基膦基团)或它们的组合。

墨组合物还可以包括金属氧化物颗粒。

墨组合物可以具有(例如在预定温度下(例如在室温(诸如大约20℃至25℃或大约23℃)下)测得的)小于或等于大约20厘泊(cP)的粘度。

墨组合物可以具有小于或等于大约10厘泊(cP)的粘度。

墨组合物的粘度可以大于或等于大约5厘泊(cP)。

墨组合物的粘度可以为大约7cP至大约12cP。

墨组合物在20℃下可以具有小于或等于大约3mmHg的蒸气压。

墨组合物在20℃下可以具有小于或等于大约1.5mmHg、小于或等于大约1mmHg或者小于或等于大约0.15mmHg的蒸气压。

墨组合物可以具有大于或等于大约150℃的沸点。墨组合物可以具有大于或等于大约190℃的沸点。墨组合物可以具有小于或等于大约490℃、小于或等于大约460℃、小于或等于大约350℃或者小于或等于大约310℃的沸点。

如通过动态光散射分析(DLSA)所确定的,墨组合物可以呈现出小于或等于大约5微米(μm)或者小于或等于大约2μm的平均颗粒尺寸。

量子点可以为II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族元素或化合物、I-III-VI族化合物、II-III-VI族化合物、I-II-IV-VI族化合物或它们的组合。

量子点可以包括:核,包括第一半导体纳米晶体,其中,第一半导体纳米晶体包括铟、锌或它们的组合;以及壳,设置在核上并包括第二半导体纳米晶体,第二半导体纳米晶体具有与第一半导体纳米晶体的组成不同的组成。

量子点可以具有(例如,设置在量子点的表面上的)有机配体,有机配体可以为RCOOH、RNH2、R2NH、R3N、RSH、R3PO、R3P、ROH、RCOOR、RPO(OH)2、RHPOOH、R2POOH或它们的组合,其中,每个R独立地为取代或未取代的C1至C40脂肪族烃基或者取代或未取代的C6至C20芳香族烃基。

金属催化剂可以包括钯盐、钯配合物或它们的组合。

钯盐或钯配合物可以包括零价钯化合物、钯(II)化合物或它们的组合。

在实施例中,钯盐可以是钯(II)化合物,钯配合物包括零价钯(钯(0))化合物。

零价钯(钯(0))化合物可以包括四(三芳基膦)钯(0),钯(II)化合物可以包括卤化钯、钯有机酯化合物、钯无机酯化合物或它们的组合。

金属催化剂还可以包括碱性化合物、支持配体或它们的组合。

碱性化合物可以包括(C1至C10)叔胺、碱金属碳酸盐、碱土金属碳酸盐、碱金属羧酸盐、碱土金属羧酸盐或它们的组合。

支持配体可以为有机膦化合物、有机胺化合物、膦基噁唑啉、膦基噁唑啉酯、乙酰丙酮化物或它们的组合。

金属催化剂可以为Pd(OAc)2、Pd(PPh3)4、PdCl2、PdCl2[P(o-Tol)3]2、Ni(acac)2、NiCl2(dppe)、NiCl2(dppp)、NiCl2(PCy3)2、NiCl2(dbpf)、NiCl2(PCy2Ph)2、NiCl2(IPr)(PPh3)、Ni(cod)2、RuCl2(PPh3)3、CpRuCl(PPh3)2、RuH2(CO)(PPh3)3、Ru(acac)3、[(C6H6)RuCl2]2、[(hmb)RuCl2]2、[(对异丙基苯甲烷)RuCl2]2、RuH(PPh3)4、RhCl(PPh3)3、RhCl(CO)(PPh3)2、Rh2(OAc)4、Rh(nbd)2(BF4)、[RhCl(nbd)]2、[RhCl(cod)]2、[RhCl(coe)2]2、[RhCl(乙撑)2]2、[Cp*RhCl2]2、[Rh2(esp)]2、[Ir(cod)(PCy3)(py)]PF6、[Cp*IrCl2]2、[IrCl(cod)]2、[Ir(OMe)(cod)]2、IrCl(CO)(PPh3)2、IrH(CO)(PPh3)2、Ir(acac)(cod)、[IrCl(coe)2]2、Fe(OAc)2、Fe(acac)3、Fe(hfacac)3、[CpFe(CO)2]2、Fe(dppd)3、FeCl3、CoCl2、CrCl2、CuI、CuO、Cu(OAc)2、Cu(acac)2、Cu(tfa)2、Cu(hfacac)2、Cu(acac)(cod)、(IMes)CuCl、(IPr)CuCl、(IPr)Cu(dppd)、Cu(OH)(tmeda)Cl2、Pt(PPh3)4、Pt(P(t-Bu)3)2、PtCl2(cod)、Pt(acac)2、(IPr)AgCl、(IPr)AuCl、(PPh3)AuCl或它们的组合,其中,OAc是乙酸酯,OMe是甲氧基,Cy是环戊基,dppd是N,N'-二苯基-1,4-苯二胺,dppe是双(二苯基膦基)乙烷,dbpf是1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁,dppp是1,3-双(二苯基膦基)丙烷,esp是α,α,α',α'-四甲基-1,3-苯二丙酸,hmb是η6-C6(CH3)6,tmeda是双(N,N,N',N'-四甲基乙二胺),acac是乙酰丙酮化物,hfacac是六氟乙酰丙酮化物,Cp是η5-环戊二烯基,Cp*是η5-C5(CH3)5,coe是顺式-环辛烯,cod是1,5-环辛二烯,nbd是双[η-(2,5-降冰片二烯)],tfa是三氟乙酸酯,Ph是苯基,o-Tol是邻甲苯基,IMes是1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)咪唑-2-亚烷基,IPr是1,3-双(2,6-二异丙基苯基)咪唑-2-亚烷基,t-Bu是叔丁基,py是吡啶基。

芳香族卤化物化合物可以包括:第一芳香族卤化物,具有第一中心芳香族部分和连接到第一中心芳香族部分的至少两个卤素基团;以及可选的第二芳香族卤化物,具有第二中心芳香族部分、连接到第二中心芳香族部分的单个卤素基团和疏水部分。

第一芳香族卤化物可以包括由化学式1表示的化合物,并且/或者第二芳香族卤化物可以包括由化学式2表示的化合物:

化学式1

在上述化学式中,每个R独立地为:取代或未取代的C1至C30烷基;其中至少一个亚甲基被羰基、醚基、酯基或它们的组合替代的取代或未取代的C2至C30烷基;取代或未取代的C1至C30烷氧基;三烷基甲硅烷基;取代或未取代的C6至C40芳基;或者取代或未取代的C3至C40杂芳基,

m为0或者1或更大的整数,

Ar为取代或未取代的C6至C40芳烃(例如,可选地具有至少一个芳基取代基的取代或未取代的C6至C40亚芳基)、取代或未取代的C3至C40杂芳烃(例如,取代或未取代的C3至C40亚杂芳基)、取代或未取代的C9至C40多环芳香族烃、取代或未取代的C9至C40多环杂芳香族烃或者具有通过氮或者氮部分(或含氮部分)彼此连接的两个或三个芳烃的基团,

X为F、Cl、Br、I或它们的组合,

n为2或更大的整数;

化学式2

在上述化学式中,每个R1独立地为:取代或未取代的C1至C30烷基;其中至少一个亚甲基被羰基、醚基、酯基或它们的组合替代的取代或未取代的C2至C30烷基;取代或未取代的C1至C30烷氧基;三烷基甲硅烷基;取代或未取代的C6至C40芳基;或者取代或未取代的C3至C40杂芳基,

L为直连键或者碳-碳三键,

Ar1为取代或未取代的C6至C40芳烃或者取代或未取代的C3至C40杂芳烃、取代或未取代的C9至C40多环芳香族烃、取代或未取代的C9至C40多环杂芳香族烃或者具有通过氮或者含氮部分彼此连接的两个或三个芳烃的基团,

X1为F、Cl、Br或I,

m1为0或者1或更大的整数。

芳香族卤化物化合物可以包括:第一芳香族卤化物,包括二溴芳基化合物、二氯芳基化合物、二碘芳基化合物或它们的组合;以及第二芳香族卤化物,包括单溴芳基化合物、单氯芳基化合物、单碘芳基化合物或它们的组合。

烯化合物可以包括:第一烯化合物,包括至少两个碳-碳不饱和键;以及可选的第二烯化合物,包括单个碳-碳不饱和键。

第一烯化合物、第二烯化合物或它们的组合还可以包括疏水部分。

第一烯化合物可以包括由化学式3表示的化合物,并且/或者第二烯化合物可以包括由化学式4-1或化学式4-2表示的化合物:

化学式3

在上述化学式3中,每个R独立地为:取代或未取代的C1至C30烷基;其中至少一个亚甲基被羰基、醚基、酯基或它们的组合替代的取代或未取代的C2至C30烷基;取代或未取代的C1至C30烷氧基;三烷基甲硅烷基;取代或未取代的C6至C40芳基;或者取代或未取代的C3至C40杂芳基,

m为0或者1或更大的整数,

L为碳原子、取代或未取代的C1至C50亚烷基、磺酰基(-SO2-)、羰基(-CO-)、醚基(-O-)、硫醚基(-S-)、亚砜基(-SO-)、酯基(-C(=O)O-)、酰胺基(-C(=O)NR’-)(其中,R’为氢或者取代或未取代的C1至C10烷基)、双酚A部分、取代或未取代的C6至C40芳烃(例如,可选地取代有至少一个芳基的C6至C40亚芳基)、取代或未取代的C3至C40杂芳烃(例如,取代或未取代的C3至C40亚杂芳基)、取代或未取代的C9至C40多环芳香族烃、取代或未取代的C9至C40多环杂芳香族烃或者它们的组合,

每个A独立地为直连键、取代或未取代的C1至C50亚烷基、磺酰基(-SO2-)、羰基(-CO-)、醚基(-O-)、硫醚基(-S-)、亚砜基(-SO-)、酯基(-C(=O)O-)、酰胺基(-C(=O)NR”-)(其中,R”为氢或者取代或未取代的C1至C10烷基)或者它们的组合,

每个E彼此相同或不同,并且为(甲基)丙烯酸酯基、-CR=CHRa或-C≡CH,其中,R或Ra均独立地为氢或者取代或未取代的C1至C10烷基,

n为2或更大的整数;

化学式4-1

CHR=CRR

化学式4-2

CH≡CR

在上述化学式4-1和化学式4-2中,R相同或不同,并且为氢、-C(O)OR1、-O-C(O)-R1、取代或未取代的C1至C30烷基或者取代或未取代的C6至C20芳基,其中,R1为取代或未取代的C1至C30烷基。

例如,第二烯化合物可以包括:

其中,R2和R均独立地为氢或者取代或未取代的C1至C30烷基。

第一烯化合物可以包括具有至少两个(甲基)丙烯酸酯基团的乙二醇低聚物、具有至少两个(甲基)丙烯酸酯基团的丙二醇低聚物、双酚A甘油酸酯二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯或它们的组合。

第二烯化合物可以包括具有C3至C30烷基的(甲基)丙烯酸酯、具有C3至C30烷基的乙烯基化合物或它们的组合。

墨组合物可以包括由化学式5表示的单一化合物作为烯化合物和芳香族卤化物化合物:

化学式5

在上述化学式5中,每个R独立地为:取代或未取代的C1至C30烷基;其中至少一个亚甲基被羰基、醚基、酯基或它们的组合替代的取代或未取代的C2至C30烷基;取代或未取代的C1至C30烷氧基;三烷基甲硅烷基;取代或未取代的C6至C40芳基;或者取代或未取代的C3至C40杂芳基,

m为0或者1或更大的整数,

Ar为取代或未取代的C6至C40芳烃(例如,可选地具有至少一个芳基取代基的取代或未取代的C6至C40亚芳基)、取代或未取代的C3至C40杂芳烃(例如,取代或未取代的C3至C40亚杂芳基)、取代或未取代的C9至C40多环芳香族烃、取代或未取代的C9至C40多环杂芳香族烃或者具有通过氮或者含氮部分彼此连接的两个或三个芳烃的基团,

每个X独立地为F、Cl、Br或I,

每个A独立地为直连键、取代或未取代的C1至C50亚烷基、磺酰基(-SO2-)、羰基(-CO-)、醚基(-O-)、硫醚基(-S-)、亚砜基(-SO-)、酯基(-C(=O)O-)、酰胺基(-C(=O)NR’-)(R’为氢或者取代或未取代的C1至C10烷基)或者它们的组合,

每个E彼此相同或不同,并且为(甲基)丙烯酸酯基、-CR=CHRa或-C≡CH,其中,R或Ra均独立地为氢或者取代或未取代的C1至C10烷基,

n1为1或更大的整数;并且

n2为1或更大的整数。

金属氧化物颗粒可以具有大于或等于大约100nm且小于或等于大约500nm的平均颗粒尺寸。金属氧化物颗粒可以包括氧化钛、氧化硅、氧化钡、氧化锌、氧化铪、氧化锆、氧化铝、氧化镓、氧化铟、氧化锗、氧化锡、氧化锑、氧化钪、氧化钇、氧化镧、氧化钌、氧化铈、氧化钽、氧化铌或它们的组合。

基于固体含量(solid content)的总重量,墨组合物可以包括大于或等于大约10wt%、大于或等于大约20wt%、大于或等于大约30wt%或者大于或等于大约40wt%的量的量子点。

墨组合物可以包括:

大约1wt%至大约60wt%的量子点;

大约0.01wt%至大约5wt%的金属催化剂,金属催化剂(例如,钯盐或钯配合物)例如包括诸如钯的过渡金属;

大约1wt%至大约70wt%的芳香族卤化物化合物;

大约1wt%至大约70wt%的烯化合物;以及

可选地大约1wt%至大约20wt%的金属氧化物颗粒。

墨组合物可以被构造为通过具有小于或等于大约40μm(微米)的宽度的开口进行喷射而不堵塞开口。

在另一实施例中,制备量子点-聚合物复合物的方法包括:例如通过液滴排放设备将在此公开的墨组合物沉积在基底上,以形成(例如,图案化)膜;以及在金属催化剂存在下,使芳香族卤化物化合物与烯化合物反应。在一些实施例中,该方法不包括挥发性有机化合物(例如,芳香族卤化物化合物)的去除。

通过该反应,可以获得聚亚芳基亚乙烯基聚合物。

在另一实施例中,量子点-聚合物复合物(或其图案)可以包括聚合物基质和分散在聚合物基质中的多个量子点以及金属催化剂(例如,钯催化剂),其中,聚合物基质包括这样的聚合物:在金属催化剂存在下,通过芳香族卤化物化合物与具有至少一个C-H部分和碳-碳不饱和键的烯化合物之间的偶联反应形成。

聚合物可以包括亚芳基-亚乙烯基部分(例如,亚芳基-亚乙烯基部分重复单元)。

基于量子点-聚合物复合物的总重量,量子点-聚合物复合物中的金属催化剂的量可以大于0且小于或等于大约10wt%。

当进行热重分析时,基于量子点-聚合物复合物的总重量,量子点-聚合物复合物的残余量可以大于或等于大约70wt%。

量子点-聚合物复合物还可以包括分散在聚合物基质中的金属氧化物颗粒。

在量子点-聚合物复合物中,基于量子点-聚合物复合物的总重量,量子点和金属氧化物颗粒的量可以小于或等于大约90wt%、小于或等于大约70wt%、小于或等于大约50wt%、小于或等于大约45wt%或者小于或等于大约40wt%。在量子点-聚合物复合物中,基于量子点-聚合物复合物的总重量,量子点和金属氧化物颗粒的量可以大于或等于大约10wt%、大于或等于大约20wt%、大于或等于大约25wt%或者大于或等于大约30wt%。

在实施例中,显示装置包括光源和发光元件,其中,发光元件包括上述量子点-聚合物复合物,并且光源向发光元件提供入射光。

入射光可以具有大约440纳米至大约460纳米的峰值波长。

在实施例中,发光元件可以包括堆叠结构,该堆叠结构包括基底和设置在基底上的发光层,其中,发光层可以包括包含量子点-聚合物复合物的图案。

量子点-聚合物复合物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。

量子点-聚合物复合物图案可以包括被构造为发射第一光的第一部分。量子点-聚合物复合物图案还可以包括被构造为发射第二光的第二部分,第二光具有与第一光的中心波长不同的中心波长。

墨组合物可以通过改进的可加工性而不需要单独的显影工艺(例如,通过液滴排放等)提供量子点-聚合物复合物图案。墨组合物可以是非溶剂体系,并且可以从喷嘴(例如,从喷墨系统)稳定地排出,并且可以不涉及溶剂去除步骤,因此可以通过相对简单的工艺提供具有大面积的均匀的量子点-聚合物复合物膜图案。由此制备的量子点-聚合物复合物(或其图案)可以呈现出改善的热稳定性。

附图说明

图1是示出根据一个或更多个非限制性实施例的墨组合物中进行的反应(或聚合)机理的循环示意图。

图2是示出根据一个或更多个非限制性实施例的堆叠结构的示意性剖视图。

图3和图4是示出根据一个或更多个非限制性实施例的显示装置的示意性剖视图。

图5是示出根据一个或更多个非限制性实施例的显示装置的示意性剖视图。

图6是重量比相对于温度(℃)的曲线图,图6示出了示例15中制备的量子点-聚合物复合物的热重分析的结果。DTG是TGA曲线的一阶导数。

图7是重量比相对于温度(℃)的曲线图,图7示出了示例16中制备的量子点-聚合物复合物的热重分析的结果。DTG是TGA曲线的一阶导数。

具体实施方式

参照以下示例实施例以及所附附图,本公开的优点和特性以及用于实现其的方法将变得明显。然而,实施例不应被解释为限于如在此所阐述的示例性实施例。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理解的那样定义。除非明确地定义,否则不能理想地或夸大地解释通用字典中定义的术语。此外,除非明确地描述为相反,否则词语“包括”和诸如“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)。

此外,除非另外提及,否则单数包括复数。“至少一个(种/者)”不应被解释为限于“一”或“一个(种/者)”。“或”表示“和/或”。如在此使用的,术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何组合和全部组合。

考虑到所讨论的测量和与特定量的测量有关的误差(即,测量系统的局限性),如在此使用的“大约(约)”或“近似(几乎)”包括所述的值,并表示在如由本领域普通技术人员所确定的特定值的可接受偏差范围内。例如,“大约(约)”可以表示在一个或更多个标准偏差内,或者在所陈述的值的±10%或±5%内。

除非另外定义,否则在此使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。还将理解的是,术语(诸如通用字典中定义的术语)应被解释为具有与其在相关领域和本公开的上下文中的含义一致的含义,而将不以理想的或过于形式的含义进行解释,除非在此明确的如此定义。

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。

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,该元件可以直接在所述另一元件上,或者也可以存在中间元件。相反,当元件被称为“直接在”另一元件“上”时,不存在中间元件。

将理解的是,虽然在此可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分,但这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开。因此,在不脱离在此的教导的情况下,下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可以被命名为第二元件、组件、区域、层或部分。

此外,在此可以使用诸如“下”或“底部”和“上”或“顶部”的相对术语来描述如附图中示出的一个元件与另一元件的关系。将理解的是,相对术语意图涵盖装置除了附图中描绘的方位之外的不同方位。例如,如果一幅图中的装置被翻转,则被描述为在其它元件的“下”侧上的元件随后将被定位为在所述其它元件的“上”侧上。因此,根据附图的具体方位,示例性术语“下”可以包括“下”和“上”两种方位。类似地,如果一幅图中的装置被翻转,则被描述为“在”其它元件“下方”或“之下”的元件随后将被定位为“在”所述其它元件“上方”。因此,示例性术语“在……下方”或“在……之下”可以包括上方和下方两种方位。

在此参照作为理想化实施例的示意图的剖视图来描述示例性实施例。如此,将预期出现例如由制造技术和/或公差引起的图示的形状的变化。因此,在此描述的实施例不应被解释为局限于如在此示出的区域的特定形状,而是将包括例如由制造导致的形状的偏差。例如,示出或描述为平坦的区域通常可以具有粗糙和/或非线性的特征。此外,示出的锐角可以是倒圆(圆形)的。因此,附图中示出的区域在本质上是示意性的,并且它们的形状不意图示出区域的精确形状且不意图限制本权利要求书的范围。

如在此使用的,当未另外提供定义时,“取代的”指化合物的氢、基团或部分被C1至C30烷基、C2至C30烯基、C2至C30炔基、C2至C30环氧基、C2至C30烷基酯基(-C(=O)OR,其中,R是C1至C29烷基)、C7至C13芳基酯基(-C(=O)OR,其中,R是C6至C12芳基)、C3至C30烯基酯基(-C(=O)OR,其中,R是C2至C29烯基,例如,诸如丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基等的烯基酯基)、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'均独立地为氢或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)、羧酸基(-COOH)或其盐(-C(=O)OM,其中,M为有机阳离子或无机阳离子)、磺酸基(-SO3H)或其盐(-SO3M,其中,M为有机阳离子或无机阳离子)、磷酸基(-PO3H2)或其盐(-PO3MH或-PO3M2,其中,M为有机阳离子或无机阳离子)或它们的组合取代。

如在此使用的,当未另外提供定义时,术语“杂”指包括1个至3个杂原子的化合物或基团,杂原子为N、O、S、Si、P或它们的组合。

如在此使用的,“亚烷基”指具有化合价至少为二且可选地(任选地,optionally)取代有取代基的直链或支链的饱和脂肪族烃基。如在此使用的,“亚芳基”指具有通过除去芳香环中的至少两个氢获得的化合价至少为二且可选地取代有取代基的官能团。如在此使用的,“烷基”指单价直链或支链饱和脂肪族烃基(例如,可选地包括取代基)。

此外,“脂肪族烃基”或“脂肪族有机基团”指C1至C30直链或支链烃基(例如,C1至C30烷基、C2至C30烯基或C2至C30炔基),“芳香族烃基”或“芳香族有机基团”指C6至C30芳基或C1至C30杂芳基,“脂环族烃基”或“脂环族有机基团”指环烃基。脂环族有机基团可以包括C3至C30环烷基、C3至C30环烯基或C3至C30环炔基。

如在此使用的,“(甲基)丙烯酸酯”指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。(甲基)丙烯酸酯可以包括丙烯酸(C1至C10烷基)酯和/或甲基丙烯酸(C1至C10烷基)酯。

如在此使用的,“C1至C10酰基”指式-C(O)R的基团,其中,羰基碳不包括在酰基的碳数(即,C1至C10)中。例如,-C(O)CH3是C1酰基。

在实施例中,“疏水部分”可以指碳数为1个、2个或更高级的脂肪族烃基(烷基、烯基、炔基等)、碳数为6个或更高级的芳香族烃基(苯基、萘基、烷基芳基等)、或者碳数为5个或更高级的脂环族烃基(例如,环己基、降冰片烯基、降冰片烷基、三环癸烷基等)。

如在此使用的,“分散体”指固体分散相和液体(或固体)连续相。例如,“分散体”可以指胶态分散体,其中,分散相具有大于或等于大约1纳米(nm)(例如大于或等于大约10nm、大于或等于大约50nm或者大于或等于大约100nm)且几微米(μm)或更小(例如,小于或等于大约5μm、小于或等于大约4μm、小于或等于大约3μm、小于或等于大约2μm或者小于或等于大约1μm)的尺寸。

如在此使用的,“族”指元素周期表的族。

如在此使用的,“I族”指IA族或IB族,IA族或IB族的示例可以包括Li、Na、K、Rb和Cs,但不限于此。

如在此使用的,“II族”指IIA族或IIB族,II族金属的示例可以包括Cd、Zn、Hg和Mg,但不限于此。

如在此使用的,“III族”指IIIA族或IIIB族,III族金属的示例可以包括Al、In、Ga和Tl,但不限于此。

如在此使用的,“IV族”指IVA族或IVB族,IV族金属的示例可以包括Si、Ge和Sn,但不限于此。如在此使用的,术语“金属”可以包括诸如Si的半金属。

如在此使用的,“V族”指VA族,VA族的示例可以包括氮、磷、砷、锑和铋,但不限于此。

如在此使用的,“VI族”指VIA族,VIA族的示例可以包括硫、硒和碲,但不限于此。

量子点是纳米尺寸的晶体半导体材料(也称为纳米颗粒)。量子点可以由于半导体纳米晶体颗粒的相对小的尺寸而具有大的每单位体积的表面积,并且可以由于量子限制效应而呈现出与具有相同组成的体(bulk)材料的特性不同的特性。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。由于量子点的独特光致发光特性,量子点在各种装置(例如,电子装置或显示装置)中具有潜在的适用性。

量子点可以通过控制纳米晶体的尺寸和/或组成而具有不同能带隙,并因此可以发射各种光致发光波长的光。

为了应用于显示装置中,量子点可以分散在主体基质(例如,包括聚合物、无机材料或它们的组合的主体基质)中以形成复合物(或称为量子点-聚合物复合物),从而将其应用于电子装置(例如,显示装置)。可以用光致发光型滤色器替代吸收型滤色器,以实现更宽的视角和改善的亮度。包括量子点的滤色器可以实现增加的发光效率和改善的颜色再现性。量子点-聚合物复合物的图案可以包括在光致发光滤色器中。对于应用于滤色器,量子点-聚合物复合物可以被包括于在期望位置中(例如,在像素中)被构造为发射期望波长的光的重复部分中,因此可以被加工成期望图案。

作为提供图案化的量子点-聚合物复合物的方法,存在光致抗蚀剂工艺和喷墨工艺。喷墨工艺可以通过在期望位置处沉积液滴排放的组合物(或称为墨组合物)来形成图案,并因此可以不需要显影工艺,并且与光致抗蚀剂工艺相比减少了步骤。此外,喷墨工艺可以有利地消耗形成图案所需量的材料(例如,量子点)。

然而,为了实现墨组合物的有效喷射,可能需要组合物的粘度、蒸气压、表面张力等以显示喷墨工艺所需的值。如在此所使用的,粘度可以指在诸如室温(例如,大约20℃至25℃或大约23℃)的预定温度下测量的值。此外,量子点是基于极小尺寸的颗粒的材料,因此与有机材料的墨组合物不同,在基于量子点的墨组合物的情况下,保持量子点在组合物中的分散性可能是关键的。例如,在基于量子点的组合物中,由去除(例如,蒸发)溶剂引起的变化可能引起严重缺陷,诸如否则分散在介质中的量子点的沉淀。到目前为止,没有关于可以解决前述问题同时提供高质量的复合物图案的用于墨组合物的量子点分散体系的报道。

同时,包括量子点的墨组合物的图案化工艺可能需要光聚合,为此,需要在其中包括光引发剂的包含量子点的墨组合物。光引发剂可以使聚合物基质显示期望的固化程度。然而,根据本发明人的研究,可能需要对包括光引发剂的量子点组合物进行曝光工艺以进行组合物的固化,但是这可能引起显著的量子效率下降。不希望受任何理论束缚,据信在曝光步骤期间针对单体聚合形成的光引发剂自由基可以与量子点的表面缺陷位点相互作用,因此在量子点中可能产生许多阱能级,进而可能增加深阱发射并且减少量子点的带边发射(band edge emission)。此外,当组合物包括具有高水平的光吸收率的量子点时,将变得难以获得期望水平的基质固化度。因此,期望开发这样的喷墨体系:可以提供呈现出增强水平的机械性能和固化度的聚合物基质,而无需曝光工艺。

在实施例中,墨组合物不包括被构造为在图案形成期间被去除的挥发性有机物质(例如,有机溶剂)。换言之,实施例的墨组合物是非溶剂组合物。实施例的墨组合物可以用于稳定地提供量子点-聚合物复合物图案,而在图案形成期间基本不引起组合物中的量子点溶解度(或分散性)的变化(例如,不引起量子点的大量沉淀)。实施例的墨组合物的聚合机理可以不需要自由基形成,因此能够提供具有期望水平的(高)固化度的聚合物基质而不需要曝光步骤。

在实施例中,墨组合物包括:量子点(例如,多个量子点);金属催化剂(例如,诸如钯盐和/或钯配合物的钯催化剂);芳香族卤化物化合物(或称为芳香族卤化物);以及烯化合物,包括至少一个sp2杂化或sp杂化的C-H部分和碳-碳不饱和键。在实施例的墨组合物中,基于1摩尔烯化合物,金属或金属催化剂的量(例如,诸如钯的过渡金属或钯催化剂的量)可以小于或等于大约0.5摩尔或者小于或等于大约0.2摩尔。

实施例的墨组合物可以具有胶体分散性。如通过DLSA方法确定的,实施例的墨组合物可以呈现出小于或等于大约5μm、小于或等于大约4μm、小于或等于大约3μm、小于或等于大约2μm、小于或等于大约1.5μm、小于或等于大约1μm、小于或等于大约900nm、小于或等于大约800nm、小于或等于大约700nm、小于或等于大约600nm、小于或等于大约500nm、小于或等于大约400nm、小于或等于大约300nm或者小于或等于大约250nm的平均颗粒尺寸。如通过DLSA方法确定的,实施例的墨组合物可以呈现出大于或等于大约5nm、大于或等于大约10nm、大于或等于大约15nm、大于或等于大约20nm、大于或等于大约30nm、大于或等于大约40nm、大于或等于大约50nm、大于或等于大约60nm、大于或等于大约70nm、大于或等于大约80nm、大于或等于大约90nm、大于或等于大约100nm、大于或等于大约110nm、大于或等于大约120nm、大于或等于大约130nm、大于或等于大约140nm、大于或等于大约150nm、大于或等于大约160nm、大于或等于大约170nm、大于或等于大约180nm、大于或等于大约190nm、大于或等于大约200nm、大于或等于大约210nm、大于或等于大约220nm、大于或等于大约230nm、大于或等于大约240nm、大于或等于大约250nm、大于或等于大约260nm、大于或等于大约270nm、大于或等于大约280nm、大于或等于大约290nm、大于或等于大约300nm、大于或等于大约400nm、大于或等于大约500nm或者大于或等于大约600nm的平均颗粒尺寸。

量子点(在下文中,其也被称为半导体纳米晶体)可以为II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族元素或化合物、I-III-VI族化合物、II-III-VI族化合物、I-II-IV-VI族化合物或它们的组合。

II-VI族化合物可以为:二元素化合物,包括CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgS或它们的组合;三元素化合物,包括CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnS或它们的组合;以及四元素化合物,包括HgZnTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe或它们的组合。II-VI族化合物还可以包括III族金属。III-V族化合物可以包括:二元素化合物,包括GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb或它们的组合;三元素化合物,包括GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb或它们的组合;或者四元素化合物,包括GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb或它们的组合。III-V族化合物还可以包括II族金属(例如,InZnP)。IV-VI族化合物可以包括:二元素化合物,包括SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe或它们的组合;三元素化合物,包括SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe或它们的组合;或者四元素化合物,包括SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe或它们的组合。I-III-VI族化合物的示例可以包括CuInSe2、CuInS2、CuInGaSe和CuInGaS,但不限于此。II-III-VI族化合物可以包括ZnGaS、ZnAlS、ZnInS、ZnGaSe、ZnAlSe、ZnInSe、ZnGaTe、ZnAlTe、ZnInTe、ZnGaO、ZnAlO、ZnInO、HgGaS、HgAlS、HgInS、HgGaSe、HgAlSe、HgInSe、HgGaTe、HgAlTe、HgInTe、MgGaS、MgAlS、MgInS、MgGaSe、MgAlSe、MgInSe或它们的组合,但不限于此。I-II-IV-VI族化合物的示例可以包括CuZnSnSe和CuZnSnS,但不限于此。IV族元素或化合物可以为:单一物质,包括Si、Ge或它们的组合;或者二元素化合物,包括SiC、SiGe或它们的组合。

二元素化合物、三元素化合物或四元素化合物可以分别以均匀的浓度存在于颗粒中或者以部分不同的浓度存在于同一颗粒中。半导体纳米晶体可以具有核/壳结构,其中,第一半导体纳米晶体围绕其组成与第一半导体纳米晶体的组成不同的第二半导体纳米晶体。核和壳可以具有界面,并且该界面中的壳的元素可以具有其中元素的浓度朝向核降低的浓度梯度。半导体纳米晶体可以具有包括半导体纳米晶体核和围绕该半导体纳米晶体核的多层壳的结构。在此,多层壳可以具有至少两个壳,其中,每个壳可以是单一组成、合金、具有浓度梯度的单一组成或合金、或者它们的组合。

在量子点中,壳半导体材料和核半导体材料可以具有彼此不同的能带隙。例如,壳半导体材料的能带隙可以大于核半导体材料的能带隙。根据另一实施例,壳半导体材料的能带隙可以小于核半导体材料的能带隙。量子点可以具有多层壳。在多层壳中,外层的能带隙可以大于内层(即,更靠近核的层)的能带隙。在多层壳中,外层的能带隙可以小于内层的能带隙。

量子点可以包括:核,包括第一半导体纳米晶体,第一半导体纳米晶体包括铟、锌或它们的组合;以及壳,设置在核上并包括第二半导体纳米晶体,第二半导体纳米晶体具有与第一半导体纳米晶体的组成不同的组成。量子点可以不包括诸如镉、铅、汞等的不期望的重金属。量子点可以包括磷化铟、磷化铟锌、硒化锌、硒化锌碲、硫化锌硒或它们的组合。如在此使用的,表述“不包括镉(或其它有害重金属)”可以指其中镉(或其它有害重金属)的浓度可以小于或等于大约百万分之100重量份(100ppmw)、小于或等于大约50ppmw、小于或等于大约10ppmw、小于或等于大约1ppmw、小于或等于大约0.1ppmw、小于或等于大约0.01ppmw或者大约为0的情况。在实施例中,可以基本不存在一定量的镉(或其它有害重金属),或者如果存在,则镉(或其它有害重金属)的量可以小于或等于检测限度或作为给定分析工具(例如,电感耦合等离子体原子发射光谱法)的杂质水平。

量子点可以通过调节组成和尺寸来控制吸收/光致发光波长。量子点的最大光致发光峰值波长可以是紫外(UV)至红外线波长或大于上述波长范围的波长。例如,量子点的最大光致发光峰值波长可以大于或等于大约300nm,例如,大于或等于大约500nm、大于或等于大约510nm、大于或等于大约520nm、大于或等于大约530nm、大于或等于大约540nm、大于或等于大约550nm、大于或等于大约560nm、大于或等于大约570nm、大于或等于大约580nm、大于或等于大约590nm、大于或等于大约600nm或者大于或等于大约610nm。量子点的最大光致发光峰值波长可以小于或等于大约800nm,例如,小于或等于大约650nm、小于或等于大约640nm、小于或等于大约630nm、小于或等于大约620nm、小于或等于大约610nm、小于或等于大约600nm、小于或等于大约590nm、小于或等于大约580nm、小于或等于大约570nm、小于或等于大约560nm、小于或等于大约550nm或者小于或等于大约540nm。量子点的最大光致发光峰值波长可以在大约600nm至大约650nm的范围内。量子点的最大光致发光峰值波长可以在大约500nm至大约540nm的范围内。量子点的最大光致发光峰值波长可以在大约440nm至大约490nm(或大约440nm至大约480nm)的范围内。

量子点可以具有大于或等于大约10%,例如,大于或等于大约30%、大于或等于大约50%、大于或等于大约60%、大于或等于大约70%、大于或等于大约90%或者甚至为大约100%的量子效率。量子点可以具有相对窄的光谱,从而提高色纯度或颜色再现性。量子点的光致发光波长光谱可以具有例如小于或等于大约50nm,例如,小于或等于大约45nm、小于或等于大约40nm或者小于或等于大约30nm的半峰全宽(FWHM)。

量子点可以具有大于或等于大约1nm且小于或等于大约100nm的颗粒尺寸(例如,直径或穿过颗粒的最大线性长度)。量子点可以具有大约1nm至大约50nm的颗粒尺寸,例如,大于或等于大约2nm、大于或等于大约3nm或者大于或等于大约4nm且小于或等于大约50nm、小于或等于大约40nm、小于或等于大约30nm、小于或等于大约20nm、小于或等于大约15nm或者小于或等于大约10nm的颗粒尺寸。量子点的形状没有特别限制。例如,量子点的形状可以是球体、多面体、棱锥体、多脚体、正方体、长方体、纳米管、纳米棒、纳米线、纳米片或它们的组合,但不限于此。

量子点可以是市售的,或者可以是适当地合成的。当量子点是胶体合成的时,可以相对自由地控制并且还可以均匀地控制颗粒尺寸。

量子点可以包括有机配体(例如,具有疏水部分的有机配体)。有机配体部分可以结合到量子点的表面。有机配体可以包括RCOOH、RNH2、R2NH、R3N、RSH、R3PO、R3P、ROH、RCOOR、RPO(OH)2、RHPOOH、R2POOH或它们的组合,其中,R的每个示例相同或不同,并且独立地为取代或未取代的C1至C40(或者C3至C24或C5至C24)脂肪族烃基(诸如,烷基或烯基)或者取代或未取代的C6至C20芳香族烃基(诸如,芳基)。

有机配体的示例包括:硫醇化合物,诸如甲硫醇、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、十八硫醇或苄硫醇;胺,诸如甲胺、乙胺、正丙胺、异丙胺、正丁胺、仲丁胺、叔丁胺、戊胺、己胺、辛胺、壬胺、癸胺、十二胺、十六胺、十八胺、二甲胺、二乙胺、二丙胺、三丁胺或三辛胺;羧酸化合物,诸如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、十二酸、十六酸、十八酸、油酸或苯甲酸;膦化合物,诸如甲基膦、乙基膦、丙基膦、丁基膦、戊基膦、辛基膦、二辛基膦、三丁基膦、三辛基膦、二苯基膦或三苯基膦;氧化膦化合物,诸如甲基氧化膦、乙基氧化膦、丙基氧化膦、丁基氧化膦、戊基氧化膦、三丁基氧化膦、辛基氧化膦、二辛基氧化膦、三辛基氧化膦、二苯基氧化膦、三苯基氧化膦;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、十四烷基膦酸、十六烷基膦酸、十八烷基膦酸;等等,但不限于此。量子点可以包括仅有机配体,或者可以包括有机配体的组合。在一些方面,有机配体不包括可光聚合部分(例如,丙烯酸酯基团、甲基丙烯酸酯基团等)。

量子点可以在其表面上不包括聚硅氧烷化合物(或烷氧基硅烷化合物的反应产物)。

在实施例中,包括下面将详细描述的单体体系的墨组合物可以通过与现有技术的聚合机理不同的聚合机理(例如,不涉及自由基生成)形成聚合物基质。在实施例中,墨组合物可以不(基本不)包括挥发性有机溶剂,并且(例如,即使当墨组合物包括增加量的量子点时)墨组合物可以满足墨组合物通常所需的(例如,在粘度、表面张力、蒸气压等方面的)各种要求,并且可以例如通过液滴排放方法提供均匀的量子点-聚合物复合物膜(或其图案),而没有喷嘴堵塞或相分离。

在组合物中,基于组合物的总重量(或组合物的总固体含量),量子点的量可以大于或等于大约1wt%、大于或等于大约5wt%、大于或等于大约10wt%、大于或等于大约15wt%、大于或等于大约20wt%、大于或等于大约25wt%、大于或等于大约30wt%、大于或等于大约35wt%、大于或等于大约40wt%、大于或等于大约45wt%或者大于或等于大约50wt%。在组合物中,基于组合物的总重量(或组合物的总固体含量),量子点的量可以小于或等于大约60wt%、小于或等于大约55wt%、小于或等于大约50wt%、小于或等于大约45wt%、小于或等于大约40wt%、小于或等于大约39wt%、小于或等于大约38wt%、小于或等于大约37wt%、小于或等于大约36wt%、小于或等于大约35wt%、小于或等于大约34wt%、小于或等于大约33wt%、小于或等于大约32wt%、小于或等于大约31wt%或者小于或等于大约30wt%。

在实施例的墨组合物中,在金属催化剂(或钯催化剂)的存在下发生芳香族卤化物与碳-碳不饱和键部分之间的偶联反应以形成聚合物基质。因此,在实施例中,墨组合物包括:金属催化剂,例如,包括过渡金属(或者包括钯盐或钯配合物的钯催化剂);以及芳香族卤化物和烯化合物,烯化合物具有至少一个C-H部分和碳-碳不饱和键(例如,双键或三键)。

图1示出了在金属催化剂存在下(例如,使用钯催化剂)的偶联反应,该偶联反应可能发生在非限制性实施例的组合物中的芳香族卤化物与烯化合物之间,这将在下面详细解释,但实施例不限于此。

参照图1,步骤A是氧化加成,并且钯催化剂的钯被嵌入芳基部分(Ar)与卤素(X)之间。然后,钯可以与碳-碳不饱和键形成配合物(就此而言,图1及其描述参照碳-碳双键(即,烯烃)解释了机理但相同的内容可以应用于碳-碳三键),在步骤B中,烯烃本身被嵌入钯与碳(例如,来自芳基部分的碳)之间的键中,然后,在步骤C中,发生β氢化物消除(betahydride elimination)以形成新的钯烯烃配合物5,该配合物在下一步骤中被分解,并且在步骤D中,发生还原消除并且可以使钯催化剂再生。

通过上述反应机理,例如,可以相继(连续)发生芳基二卤化物与单烯烃(或二烯烃)之间的偶联反应,由此可以形成具有以下重复单元(例如,亚芳基-亚乙烯基重复单元)的聚合物:

在上述反应机理中,X表示卤素,Ar表示(杂)芳烃部分并且可以对应于化学式1的Ar,L表示烯化合物中除了碳-碳双键之外的部分并且可以对应于化学式3的L。

上述反应机理不涉及自由基产生,因此实施例的墨组合物可以形成固化的聚合物基质而不需要能量射线(例如,UV射线)照射。在实施例中,墨组合物可以基本不包括光引发剂(其可以通过能量射线的照射产生自由基物质)。如在此使用的,表述“基本不包括”指给定组分不存在或者如果存在则以小于或等于大约1wt%、小于或等于大约0.5wt%、小于或等于大约0.1wt%、小于或等于大约0.05wt%、小于或等于大约0.01wt%、小于或等于大约0.005wt%或者小于或等于大约0.001wt%的量包括给定组分的情况。如在此使用的,表述“基本不包括”指组合物不包括给定组分的情况。在实施例中,光引发剂可以指可以经由能量射线的照射形成自由基并且能够引发自由基聚合的化合物。光引发剂可以包括可选地具有吗啉基的烷基苯酮化合物、三嗪化合物、苯乙酮化合物、二苯甲酮化合物(benzophenone)、噻吨酮化合物、安息香化合物、肟化合物或它们的组合。

本发明人已经惊奇地发现,包括芳香族卤化物和烯化合物(其可以根据上述聚合机理起单体组合的作用)的组合物可以提供期望水平的量子点的分散性,并且同时可以满足用于喷墨工艺中的组合物所必需的(例如,在蒸气压、表面张力、沸点或粘度方面的)各种参数。

金属催化剂可以包括金属盐或金属配合物。金属催化剂可以包括为钯、镍、钌、铑、铱、铁、钴、铬、铜、铂、银、金或它们的组合的金属。

金属催化剂可以不呈纳米颗粒的形式。金属催化剂可以溶解在芳香族卤化物和/或烯化合物中。

金属催化剂可以包括Pd(OAc)2、Pd(PPh3)4、PdCl2、PdCl2[P(o-Tol)3]2、Ni(acac)2、NiCl2(dppe)、NiCl2(dppp)、NiCl2(PCy3)2、NiCl2(dbpf)、NiCl2(PCy2Ph)2、NiCl2(IPr)(PPh3)、Ni(cod)2、RuCl2(PPh3)3、CpRuCl(PPh3)2、RuH2(CO)(PPh3)3、Ru(acac)3、[(C6H6)RuCl2]2、[(hmb)RuCl2]2、[(对异丙基苯甲烷)RuCl2]2([(p-cymene)RuCl2]2)、RuH(PPh3)4、RhCl(PPh3)3、RhCl(CO)(PPh3)2、Rh2(OAc)4、Rh(nbd)2(BF4)、[RhCl(nbd)]2、[RhCl(cod)]2、[RhCl(coe)2]2、[RhCl(乙撑)2]2([RhCl(ethylene)2]2)、[Cp*RhCl2]2、[Rh2(esp)]2、[Ir(cod)(PCy3)(py)]PF6、[Cp*IrCl2]2、[IrCl(cod)]2、[Ir(OMe)(cod)]2、IrCl(CO)(PPh3)2、IrH(CO)(PPh3)2、Ir(acac)(cod)、[IrCl(coe)2]2、Fe(OAc)2、Fe(acac)3、Fe(hfacac)3、[CpFe(CO)2]2、Fe(dppd)3、FeCl3、CoCl2、CrCl2、CuI、CuO、Cu(OAc)2、Cu(acac)2、Cu(tfa)2、Cu(hfacac)2、Cu(acac)(cod)、(IMes)CuCl、(IPr)CuCl、(IPr)Cu(dppd)、Cu(OH)(tmeda)Cl2、Pt(PPh3)4、Pt(P(t-Bu)3)2、PtCl2(cod)、Pt(acac)2、(IPr)AgCl、(IPr)AuCl、(PPh3)AuCl或它们的组合,其中,OAc是乙酸酯(盐),OMe是甲氧基,Cy是环戊基,dppd是N,N'-二苯基-1,4-苯二胺,dppe是双(二苯基膦基)乙烷,dbpf是1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁,dppp是1,3-双(二苯基膦基)丙烷,esp是α,α,α',α'-四甲基-1,3-苯二丙酸,hmb是η6-C6(CH3)6,tmeda是双(N,N,N',N'-四甲基乙二胺),acac是乙酰丙酮化物,hfacac是六氟乙酰丙酮化物,Cp是η5-环戊二烯基,Cp*是η5-C5(CH3)5,coe是顺式-环辛烯,cod是1,5-环辛二烯,nbd是双[η-(2,5-降冰片二烯)],tfa是三氟乙酸酯(盐),Ph是苯基,o-Tol是邻甲苯基,IMes是1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)咪唑-2-亚烷基,IPr是1,3-双(2,6-二异丙基苯基)咪唑-2-亚烷基,t-Bu是叔丁基,py是吡啶基。

金属催化剂可以包括钯催化剂。钯催化剂可以为钯盐、钯配合物或它们的组合。钯催化剂可以为钯(0)化合物(即,零价钯化合物)、钯(II)化合物或它们的组合。钯催化剂还可以包括碱性化合物、支持配体或它们的组合。

聚合反应可以在不存在胺(例如,有机胺)的情况下进行。聚合反应可以在胺(例如,有机胺)存在的情况下进行。

如果存在,则(有机)胺的类型没有特别限制,并且可以包括具有至少一个(两个或三个)取代或未取代的C1至C40烷基的有机胺。可以以具有碳-碳不饱和键的烯化合物的量适当地选择组合物中胺的量。在实施例中,基于1摩尔烯基(例如,在多丙烯酸酯化合物的情况下,1摩尔丙烯酸酯基团),胺的量可以大于或等于大约0.01摩尔、大于或等于大约0.05摩尔、大于或等于大约0.1摩尔、大于或等于大约0.5摩尔或者大于或等于大约0.7摩尔且小于或等于大约10摩尔、小于或等于大约5摩尔、小于或等于大约2摩尔、小于或等于大约1摩尔、小于或等于大约0.9摩尔、小于或等于大约0.6摩尔或者小于或等于大约0.1摩尔。

零价钯(钯(0))化合物可以包括四(三芳基膦)钯(0)。钯(II)化合物可以包括:卤化钯(II),诸如氯化钯(II)、溴化钯(II)、碘化钯(II);钯(II)有机酸酯,诸如羧酸钯(II)、乙酸钯(II)或它们的组合;钯(II)无机酯;或者它们的组合。

碱性化合物可以包括叔胺(例如以三乙胺、三丁胺等为例的三烷基胺);碱土金属碳酸盐;碱金属碳酸盐,诸如碳酸钾;碱金属羧酸盐;碱土金属羧酸盐,诸如羧酸镁;或者它们的组合。有机胺可以包括C1至C40单胺、C1至C40二胺、C1至C40三胺、C1至C40烷基胺。有机胺可以是叔胺,诸如三烷基胺(例如,三甲胺、三乙胺、三丁胺等)。

支持配体可以包括有机化合物(例如含膦化合物),诸如三烷基膦、三芳基膦、有机胺、膦基噁唑啉、膦基噁唑啉酯、乙酰丙酮化物或它们的组合。三芳基膦可以为三苯基膦、三(邻甲苯基)膦或它们的组合。有机胺可以包括C1至C40单烷基胺、C1至C40二烷基胺、C1至C40三烷基胺。

在组合物中,相对于每1摩尔烯化合物,金属(例如,钯)的量(或金属催化剂的量)可以小于或等于大约0.5摩尔。相对于每1摩尔烯化合物,金属(例如,钯)的量可以小于或等于大约0.2摩尔。

在组合物中,基于1摩尔烯化合物,金属(例如,钯)的量(或金属催化剂的量)可以大于或等于大约0.00005摩尔、大于或等于大约0.0001摩尔、大于或等于大约0.0002摩尔、大于或等于大约0.0003摩尔、大于或等于大约0.0004摩尔、大于或等于大约0.0005摩尔、大于或等于大约0.0006摩尔、大于或等于大约0.0007摩尔、大于或等于大约0.0008摩尔、大于或等于大约0.0009摩尔、大于或等于大约0.001摩尔、大于或等于大约0.002摩尔、大于或等于大约0.003摩尔、大于或等于大约0.004摩尔、大于或等于大约0.005摩尔、大于或等于大约0.006摩尔、大于或等于大约0.007摩尔、大于或等于大约0.008摩尔、大于或等于大约0.009摩尔或者大于或等于大约0.01摩尔。

在组合物中,基于1摩尔烯化合物,金属(例如,钯)的量可以小于或等于大约0.45摩尔、小于或等于大约0.35摩尔、小于或等于大约0.25摩尔、小于或等于大约0.15摩尔、小于或等于大约0.1摩尔、小于或等于大约0.09摩尔、小于或等于大约0.08摩尔、小于或等于大约0.07摩尔、小于或等于大约0.06摩尔、小于或等于大约0.05摩尔、小于或等于大约0.04摩尔、小于或等于大约0.03摩尔或者小于或等于大约0.02摩尔。

在实施例的墨组合物中,基于墨组合物的总重量,金属催化剂的量可以大于或等于大约0.01wt%、大于或等于大约0.05wt%、大于或等于大约0.1wt%、大于或等于大约0.15wt%、大于或等于大约0.2wt%、大于或等于大约0.25wt%、大于或等于大约0.3wt%、大于或等于大约0.35wt%、大于或等于大约0.4wt%或者大于或等于大约0.45wt%。在实施例的墨组合物中,基于墨组合物的总重量,金属催化剂的量可以小于或等于大约5wt%、小于或等于大约4wt%、小于或等于大约3wt%、小于或等于大约2wt%、小于或等于大约1wt%或者小于或等于大约0.9wt%。

在组合物中,碱性化合物和/或支持配体的量可以考虑金属催化剂中的金属(例如,钯)的摩尔量来适当地选择,而没有特别限制。

在一个或更多个实施例的组合物中,芳香族卤化物可以包括第一芳香族卤化物,第一芳香族卤化物(或称为第一芳香族卤化物化合物)具有第一中心芳香族部分和连接到第一中心芳香族部分的至少两个卤素基团。芳香族卤化物化合物还可以包括第二芳香族卤化物(或称为第二芳香族卤化物化合物),第二芳香族卤化物具有第二中心芳香族部分、连接到第二中心芳香族部分的单个卤素基团和疏水部分。第一中心芳香族部分和第二中心芳香族部分可以彼此相同或不同。第一中心芳香族部分和第二中心芳香族部分可以包括如在此所描述的化学式1的“Ar”的定义中阐述的部分(基团)中的至少一个。如在此使用的,卤素部分可以包括氟、溴、氯、碘或它们的组合。第一芳香族卤化物化合物、第二芳香族卤化物化合物或它们的组合可以是具有疏水部分的化合物。不希望受任何理论束缚,疏水部分可以有助于将量子点分散在组合物中。疏水部分可以包括取代或未取代的C3至C50脂肪族烃基(例如,烷基、烯基或炔基)、取代或未取代的C6至C50芳香族烃基、-COOR(其中,R为取代或未取代的C1至C30烷基)、-SiR3(其中,R相同或不同,并且为取代或未取代的C1至C30烷基)或者它们的组合。

第一芳香族卤化物可以包括至少两个、至少三个或至少四个相同或不同的卤素部分。第一芳香族卤化物可以包括由化学式1表示的化合物:

化学式1

在上述化学式中,每个R独立地为:取代或未取代的C1至C30烷基;其中至少一个亚甲基被羰基、醚基、酯基或它们的组合替代的取代或未取代的C2至C30烷基;取代或未取代的C1至C30烷氧基;三烷基甲硅烷基;取代或未取代的C6至C40芳基;或者取代或未取代的C3至C40杂芳基,

m为0或者1或更大的整数,

Ar为取代或未取代的C6至C40芳烃(例如,苯基或萘基)(例如,可选地具有至少一个、两个或三个或者更多个取代或未取代的芳基取代基的取代或未取代的C6至C40亚芳基)、取代或未取代的C3至C40杂芳烃(例如,取代或未取代的C3至C40亚杂芳基)、取代或未取代的C9至C40多环芳香族烃(例如,芴)、取代或未取代的C9至C40多环杂芳香族烃或者具有通过氮或者含氮部分彼此连接的两个或三个芳烃的基团,

X为F、Cl、Br、I或它们的组合,

n为2或更大的整数(例如,2、3、4或更大)。

考虑Ar的化合价来确定m和n。

第一芳香族卤化物可以包括由化学式表示的化合物:

在上述化学式中,每个R独立地为:取代或未取代的C1至C30烷基;取代或未取代的C2至C30烷基(其中至少一个亚甲基被羰基、醚基、酯基或它们的组合替代);取代或未取代的C1至C30烷氧基;三烷基甲硅烷基;取代或未取代的C6至C40芳基或者取代或未取代的C3至C40杂芳基;a为大于或等于大约1且小于或等于大约10的整数;Y为CH或N;每个X相同或不同并且可以为Cl、Br或I;n'为1或更大的整数;m'为0或者1或更大的整数。

第一芳香族卤化物可以包括由如下化学式中的任一个表示的化合物:

在上述化学式中,芳香环可以可选地具有从取代或未取代的C1至C30烷基、其中至少一个亚甲基被羰基、醚基、酯基或它们的组合替代的取代或未取代的C2至C30烷基、取代或未取代的C1至C30烷氧基、三烷基甲硅烷基、取代或未取代的C6至C40芳基、取代或未取代的C3至C40杂芳基或者它们的组合中选择的至少一个取代基;Y为CnH2n(n为0或者大于或等于大约1且小于或等于大约10的整数)、NR、O或S;X相同或不同并且可以包括Cl、Br、I或它们的组合。

可以考虑芳香环部分的化合价来确定m'和n'。

第一芳香族卤化物可以包括由下式表示的化合物:

R、m、X和n与上面阐述的相同。

第一芳香族卤化物可以包括二溴芳基化合物(例如,二溴二甲苯或二溴苯)、二氯芳基化合物(例如,二氯二甲苯或二氯苯)、二碘芳基化合物(例如,二碘二甲苯或二碘苯)或它们的组合。

第二芳香族卤化物可以包括由化学式2表示的化合物:

化学式2

在上述化学式中,每个R1独立地为:取代或未取代的C1至C30烷基;其中至少一个亚甲基被羰基、醚基、酯基或它们的组合替代的取代或未取代的C2至C30烷基;取代或未取代的C1至C30烷氧基;三烷基甲硅烷基;取代或未取代的C6至C40芳基;或者取代或未取代的C3至C40杂芳基,

m1为0或者1或更大的整数,

Ar1为取代或未取代的C6至C40芳烃(例如,具有至少一个、两个或三个或者更多个取代或未取代的芳基取代基的取代或未取代的C6至C40芳烃)、取代或未取代的C3至C40杂芳烃、取代或未取代的C9至C40多环芳香族烃(例如,芴)、取代或未取代的C9至C40多环杂芳香族烃或者具有通过氮或者含氮部分彼此连接的两个或三个芳烃的基团,

X1为F、Cl、Br或I,

L为直连键、取代或未取代的C1至C10亚烷基或炔基部分。

可以考虑Ar1的化合价来确定m1。

在化学式2中,每个R1可以独立地为取代或未取代的C8或更高级的烷基、取代或未取代的C2或更高级的烷基酯基、取代或未取代的C8或更高级的烷氧基、三甲基甲硅烷基或者三乙基甲硅烷基。

第二芳香族卤化物可以是由如下化学式中的任一个表示的化合物:

在上述化学式中,R为取代或未取代的C1至C30烷基、取代或未取代的C2至C30烷基(其中,至少一个亚甲基被羰基、醚基、酯基或它们的组合替代)(例如,-CH2-O-CnH2n+1)、取代或未取代的C1至C30烷氧基、取代或未取代的C1至C30烷基酯基(例如,R’OCO,R’为取代或未取代的C1至C30烷基)、三烷基甲硅烷基或者它们的组合,

a为大约1至10的整数,n为0或者1或更大的整数,

Y为CH或N,

X为F、Cl、Br或I。

第二芳香族卤化物可以包括诸如溴代苯甲醚的卤代苯甲醚、诸如溴代三甲基甲硅烷基苯的卤代三烷基甲硅烷基苯、卤代烷基苯(例如,诸如溴代十二烷基苯、溴代己基苯的溴代烷基苯)、诸如溴代苯甲酸乙酯、溴代甲基苯甲酸甲酯的卤代苯甲酸烷基酯或者它们的组合。

烯化合物可以包括至少一个(或至少两个)碳-碳不饱和键(例如,碳-碳双键或碳-碳三键)。烯化合物可以包括第一烯化合物和可选的第二烯化合物,第一烯化合物包括至少两个碳-碳不饱和键,第二烯化合物包括单个碳-碳不饱和键。

第一烯化合物、第二烯化合物或它们的组合可以为具有疏水部分的化合物。不希望受任何理论束缚,疏水部分可以有助于将量子点分散在组合物中。疏水部分可以包括取代或未取代的C3至C50脂肪族烃(例如,烷基、烯基或炔基)、取代或未取代的C6至C50芳香族烃、(例如,至少一个、至少两个且小于或等于大约100个、50个、40个、30个、20个或更少的)环氧乙烷重复单元、(例如,至少一个、至少两个且小于或等于大约100个、50个、40个、30个、20个或更少的)环氧丙烷重复单元、双酚A部分、-SiR3基团(其中,R相同或不同,并且为取代或未取代的C1至C30烷基)或者它们的组合。

第一烯化合物可以包括由化学式3表示的化合物:

化学式3

在上述化学式3中,每个R独立地为:取代或未取代的C1至C30烷基;其中至少一个亚甲基被羰基、醚基、酯基或它们的组合替代的取代或未取代的C2至C30烷基;取代或未取代的C1至C30烷氧基;三烷基甲硅烷基;取代或未取代的C6至C40芳基;或者取代或未取代的C3至C40杂芳基,

m为0或者1或更大的整数,

L为碳原子、取代或未取代的C1至C50亚烷基、磺酰基(-SO2-)、羰基(-CO-)、醚基(-O-)、硫醚基(-S-)、亚砜基(-SO-)、酯基(-C(=O)O-)、酰胺基(-C(=O)NR’-)(其中,R’为氢或者取代或未取代的C1至C10烷基)、双酚A部分、取代或未取代的C6至C40芳烃(例如,可选地取代有至少一个芳基的C6至C40亚芳基)、取代或未取代的C3至C40杂芳烃(例如,取代或未取代的C3至C40亚杂芳基)、取代或未取代的C9至C40多环芳香族烃、取代或未取代的C9至C40多环杂芳香族烃或者它们的组合,

每个A独立地为直连键、取代或未取代的C1至C50亚烷基、磺酰基(-SO2-)、羰基(-CO-)、醚基(-O-)、硫醚基(-S-)、亚砜基(-SO-)、酯基(-C(=O)O-)、酰胺基(-C(=O)NR”-)(其中,R”为氢或者取代或未取代的C1至C10烷基)或者它们的组合,

每个E彼此相同或不同,并且为(甲基)丙烯酸酯基、-CR=CHRa或-C≡CH,其中,R和Ra均独立地为氢或者取代或未取代的C1至C10烷基,并且

n为2或更大的整数。

第一烯化合物可以包括由以下化学式中的任一个表示的化合物:

在上述化学式中,R是具有至少一个(例如,至少两个、至少三个、至少四个或更多个且小于或等于大约50个、40个、30个、20个、10个或更少个)C1至C10环氧烷重复单元的部分、取代或未取代的C1至C40亚烷基部分、包括双酚A基团的部分或者它们的组合,

R2相同或不同,并且为氢、取代或未取代的C1至C10烷基或者它们的组合,并且

Y为CH2、NR、S、O或它们的组合。

第二烯化合物可以包括由化学式4-1或化学式4-2表示的化合物:

化学式4-1

CHR=CRR

化学式4-2

CH≡CR

在上述化学式4-1和化学式4-2中,每个R相同或不同,并且为氢、-C(O)OR1、-O-C(O)-R1、取代或未取代的C1至C30烷基或者取代或未取代的C6至C20芳基,其中,每个R1为取代或未取代的C1至C30烷基。

第二烯化合物可以包括由以下化学式中的任一个表示的化合物:

其中,R2为氢或者取代或未取代的C1至C10烷基,每个R彼此相同或不同,并且独立地为氢或者取代或未取代的C1至C30(或者C1至C10)烷基。

第一烯化合物可以包括包含至少两个(甲基)丙烯酸酯基团的乙二醇低聚物、包含至少两个(甲基)丙烯酸酯基团的丙二醇低聚物、双酚A甘油酸酯二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯或它们的组合。

第二烯化合物可以包括包含C3至C30烷基的(甲基)丙烯酸酯、包含C3至C30烷基的乙烯基化合物或者它们的组合。

墨组合物可以包括由化学式5表示的单一化合物作为烯化合物和芳香族卤化物化合物:

化学式5

在上述化学式5中,每个R独立地为:取代或未取代的C1至C30烷基;其中至少一个亚甲基被羰基、醚基、酯基或它们的组合替代的取代或未取代的C2至C30烷基;取代或未取代的C1至C30烷氧基;三烷基甲硅烷基;取代或未取代的C6至C40芳基;或者取代或未取代的C3至C40杂芳基,

m为0或者1或更大的整数,

Ar为取代或未取代的C6至C40芳烃(或取代或未取代的C6至C40亚芳基)(例如,取代或未取代的苯或萘)、取代有至少一个芳基的C6至C40亚芳基、取代或未取代的C3至C40杂芳烃(例如,取代或未取代的C3至C40亚杂芳基)、取代或未取代的C9至C40多环芳香族烃、取代或未取代的C9至C40多环杂芳香族烃或者具有通过氮或者含氮部分彼此连接的两个或三个芳烃的部分,

每个X独立地为F、Cl、Br或I,

每个A为直连键、取代或未取代的C1至C50亚烷基、磺酰基(-SO2-)、羰基(-CO-)、醚基(-O-)、硫醚基(-S-)、亚砜基(-SO-)、酯基(-C(=O)O-)、酰胺基(-C(=O)NR’-)(其中,R’为氢或者取代或未取代的C1至C10烷基)或者它们的组合,

每个E彼此相同或不同,并且为(甲基)丙烯酸酯基、-CR=CHRa或-C≡CH,其中,R和Ra均独立地为氢或者取代或未取代的C1至C10烷基,

n1为1或更大的整数;并且

n2为1或更大的整数。

可以考虑Ar的化合价来确定n1和n2。

在一些实施例中,在化学式5中,每个R可以独立地为取代或未取代的C8或更高级烷基、取代或未取代的C2或更高级烷基酯基、取代或未取代的C8或更高级烷氧基、三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基或者它们的组合。

单一化合物可以包括由以下化学式中的任一个表示的化合物:

在上述化学式中,每个R独立地为取代或未取代的C1至C30烷基、取代或未取代的C2至C30烷基(其中,至少一个亚甲基被羰基、醚基、酯基或它们的组合替代)、取代或未取代的C1至C30烷氧基、三烷基甲硅烷基、取代或未取代的C6至C40芳基或者取代或未取代的C3至C40杂芳基,

X为F、Cl、Br、I或它们的组合,

Y为CnR”2n(n为0或者1或更大的整数)、NR”、O或S(R”为取代或未取代的C1至C10烷基或者氢)。

包括上述芳香族卤化物和烯化合物的组合物可以提供量子点所需的分散性,同时满足用于喷墨工艺的应用的各种要求。此外,单体(即,芳香族卤化物和烯化合物)可以具有相对高的反应性,因此在相对温和的条件下(例如,在小于或等于大约180℃或者小于或等于大约150℃的温度下)对经由喷墨工艺形成的组合物膜进行处理可以提供量子点-聚合物复合物图案。所形成的图案或聚合物可以呈现出增强的热稳定性。

在实施例的墨组合物中,基于组合物的总重量,芳香族卤化物化合物(例如,第一芳香族卤化物化合物、第二芳香族卤化物化合物或它们的组合)的量可以大于或等于大约1wt%、大于或等于大约2wt%、大于或等于大约3wt%、大于或等于大约4wt%、大于或等于大约5wt%、大于或等于大约6wt%、大于或等于大约7wt%、大于或等于大约8wt%、大于或等于大约9wt%、大于或等于大约10wt%、大于或等于大约11wt%、大于或等于大约12wt%、大于或等于大约13wt%、大于或等于大约14wt%、大于或等于大约15wt%、大于或等于大约16wt%、大于或等于大约17wt%、大于或等于大约18wt%、大于或等于大约19wt%、大于或等于大约20wt%、大于或等于大约21wt%、大于或等于大约22wt%、大于或等于大约23wt%、大于或等于大约24wt%、大于或等于大约25wt%、大于或等于大约26wt%、大于或等于大约27wt%、大于或等于大约28wt%、大于或等于大约29wt%、大于或等于大约30wt%、大于或等于大约31wt%、大于或等于大约32wt%、大于或等于大约33wt%、大于或等于大约34wt%、大于或等于大约35wt%或者大于或等于大约36wt%。在实施例的墨组合物中,基于组合物的总重量,芳香族卤化物化合物(第一芳香族卤化物化合物、第二芳香族卤化物化合物或它们的组合)的量可以小于或等于大约70wt%、小于或等于大约65wt%、小于或等于大约60wt%、小于或等于大约55wt%、小于或等于大约50wt%或者小于或等于大约45wt%。

在实施例中,第一芳香族卤化物化合物的量可以小于或等于大约30wt%、小于或等于大约25wt%、小于或等于大约20wt%、小于或等于大约15wt%、小于或等于大约10wt%、小于或等于大约9wt%、小于或等于大约8wt%、小于或等于大约7wt%、小于或等于大约6wt%或者小于或等于大约5wt%。

如果存在,第二芳香族卤化物化合物的量可以大于(或小于)第一芳香族卤化物化合物的量。

相对于每1摩尔第一芳香族卤化物化合物,第二芳香族卤化物化合物的量可以大于或等于大约0.5摩尔、大于或等于大约1摩尔、大于或等于大约1.5摩尔、大于或等于大约2摩尔、大于或等于大约2.5摩尔、大于或等于大约3摩尔、大于或等于大约3.5摩尔、大于或等于大约4摩尔、大于或等于大约4.5摩尔、大于或等于大约5摩尔、大于或等于大约5.5摩尔、大于或等于大约6摩尔、大于或等于大约6.5摩尔、大于或等于大约7摩尔、大于或等于大约7.5摩尔、大于或等于大约8摩尔、大于或等于大约8.5摩尔或者大于或等于大约9摩尔。相对于每1摩尔第一芳香族卤化物化合物,第二芳香族卤化物化合物的量可以小于或等于大约40摩尔、小于或等于大约30摩尔、小于或等于大约20摩尔、小于或等于大约15摩尔、小于或等于大约10摩尔、小于或等于大约5摩尔、小于或等于大约3摩尔、小于或等于大约2摩尔或者小于或等于大约1摩尔。

在墨组合物中,基于墨组合物的总重量,烯化合物(第一烯化合物、第二烯化合物或它们的组合)的量可以大于或等于大约1wt%、大于或等于大约2wt%、大于或等于大约3wt%、大于或等于大约4wt%、大于或等于大约5wt%、大于或等于大约6wt%、大于或等于大约7wt%、大于或等于大约8wt%、大于或等于大约9wt%、大于或等于大约10wt%、大于或等于大约11wt%、大于或等于大约12wt%、大于或等于大约13wt%、大于或等于大约14wt%、大于或等于大约15wt%、大于或等于大约16wt%、大于或等于大约17wt%、大于或等于大约18wt%、大于或等于大约19wt%、大于或等于大约20wt%、大于或等于大约21wt%、大于或等于大约22wt%、大于或等于大约23wt%、大于或等于大约24wt%、大于或等于大约25wt%、大于或等于大约26wt%、大于或等于大约27wt%、大于或等于大约28wt%、大于或等于大约29wt%、大于或等于大约30wt%、大于或等于大约31wt%、大于或等于大约32wt%、大于或等于大约33wt%、大于或等于大约34wt%、大于或等于大约35wt%或者大于或等于大约36wt%。在墨组合物中,基于组合物的总重量,烯化合物(第一烯化合物、第二烯化合物或它们的组合)的量可以小于或等于大约70wt%、小于或等于大约65wt%、小于或等于大约60wt%、小于或等于大约55wt%、小于或等于大约50wt%或者小于或等于大约45wt%。

如果存在,则第二烯化合物的量可以大于(或小于)第一烯化合物的量。

相对于每1摩尔第一烯化合物,第二烯化合物的量可以大于或等于大约0.1摩尔、大于或等于大约0.3摩尔、大于或等于大约0.5摩尔、大于或等于大约1摩尔、大于或等于大约1.2摩尔、大于或等于大约1.3摩尔、大于或等于大约1.5摩尔、大于或等于大约2摩尔、大于或等于大约2.5摩尔、大于或等于大约3摩尔、大于或等于大约3.5摩尔、大于或等于大约4摩尔、大于或等于大约4.5摩尔、大于或等于大约5摩尔、大于或等于大约5.5摩尔、大于或等于大约6摩尔、大于或等于大约6.5摩尔、大于或等于大约7摩尔、大于或等于大约7.5摩尔、大于或等于大约8摩尔、大于或等于大约8.5摩尔、大于或等于大约9摩尔、大于或等于大约9.5摩尔、大于或等于大约10摩尔、大于或等于大约11摩尔或者大于或等于大约12摩尔。相对于每1摩尔第一烯化合物,第二烯化合物的量可以小于或等于大约40摩尔、小于或等于大约30摩尔、小于或等于大约20摩尔、小于或等于大约15摩尔、小于或等于大约10摩尔、小于或等于大约5摩尔、小于或等于大约3摩尔、小于或等于大约2摩尔或者小于或等于大约1摩尔。

可以考虑墨组合物的性质和最终聚合物的期望性质来选择芳香族卤化物化合物与烯化合物之间的摩尔比。

相对于每1摩尔芳香族卤化物化合物,烯化合物的量可以大于或等于大约0.1摩尔、大于或等于大约0.2摩尔、大于或等于大约0.3摩尔、大于或等于大约0.4摩尔、大于或等于大约0.5摩尔、大于或等于大约0.6摩尔、大于或等于大约0.7摩尔、大于或等于大约0.8摩尔、大于或等于大约0.9摩尔、大于或等于大约1摩尔、大于或等于大约2摩尔、大于或等于大约3摩尔、大于或等于大约4摩尔、大于或等于大约5摩尔、大于或等于大约6摩尔、大于或等于大约7摩尔、大于或等于大约8摩尔、大于或等于大约9摩尔或者大于或等于大约10摩尔。

相对于每1摩尔芳香族卤化物化合物,烯化合物的量可以小于或等于大约10摩尔、小于或等于大约9摩尔、小于或等于大约8摩尔、小于或等于大约7摩尔、小于或等于大约6摩尔、小于或等于大约5摩尔、小于或等于大约4摩尔、小于或等于大约3摩尔、小于或等于大约2摩尔、小于或等于大约1.5摩尔、小于或等于大约1摩尔、小于或等于大约0.9摩尔、小于或等于大约0.8摩尔、小于或等于大约0.7摩尔、小于或等于大约0.6摩尔、小于或等于大约0.5摩尔、小于或等于大约0.4摩尔、小于或等于大约0.3摩尔、小于或等于大约0.2摩尔或者小于或等于大约0.1摩尔。

墨组合物还可以包括金属氧化物颗粒(或者多个金属氧化物颗粒)。金属氧化物颗粒可以具有大于或等于大约100nm、大于或等于大约150nm、大于或等于大约180nm或者大于或等于大约190nm且小于或等于大约500nm、小于或等于大约400nm或者小于或等于大约300nm的平均颗粒尺寸。金属氧化物颗粒可以包括氧化钛、氧化硅、氧化钡、氧化锌、氧化铪、氧化锆、氧化铝、氧化镓、氧化铟、氧化锗、氧化锡、氧化锑、氧化钪、氧化钇、氧化镧、氧化钌、氧化铈、氧化钽、氧化铌或它们的组合。

如果存在,则在墨组合物中,基于组合物的总重量,金属氧化物颗粒的量可以大于或等于大约0.5wt%、大于或等于大约1wt%、大于或等于大约1.5wt%、大于或等于大约2wt%、大于或等于大约2.5wt%或者大于或等于大约3wt%且小于或等于大约20wt%、小于或等于大约15wt%或者小于或等于大约10wt%。

一个或更多个实施例的组合物可以满足喷墨工艺所需的各种性能。

一个或更多个实施例的组合物(例如,在室温下或者在大约20℃至25℃或大约23℃的温度下)可以具有小于或等于大约20厘泊(cP)、小于或等于大约19cP、小于或等于大约18cP、小于或等于大约17cP、小于或等于大约16cP、小于或等于大约15cP、小于或等于大约14cP、小于或等于大约13cP、小于或等于大约12cP、小于或等于大约11cP、小于或等于大约10cP、小于或等于大约9cP或者小于或等于大约8cP的粘度。实施例的组合物(例如,在室温下或者在大约20℃至25℃或大约23℃的温度下)可以具有大于或等于大约2cP、大于或等于大约3cP、大于或等于大约4cP、大于或等于大约5cP、大于或等于大约6cP或者大于或等于大约7cP的粘度。

实施例的组合物在20℃下可以具有小于或等于大约3mmHg、小于或等于大约1.5mmHg、小于或等于大约1mmHg、小于或等于大约0.9mmHg、小于或等于大约0.8mmHg、小于或等于大约0.7mmHg、小于或等于大约0.6mmHg、小于或等于大约0.5mmHg、小于或等于大约0.4mmHg、小于或等于大约0.3mmHg、小于或等于大约0.2mmHg、小于或等于大约0.15mmHg或者小于或等于大约0.1mmHg的蒸气压。

实施例的组合物可以具有大于或等于大约150℃、大于或等于大约160℃、大于或等于大约170℃、大于或等于大约180℃、大于或等于大约190℃、大于或等于大约200℃、大于或等于大约210℃、大于或等于大约220℃、大于或等于大约230℃、大于或等于大约240℃、大于或等于大约250℃、大于或等于大约260℃、大于或等于大约270℃或者大于或等于大约280℃的沸点。实施例的组合物可以具有小于或等于大约350℃、小于或等于大约340℃、小于或等于大约330℃、小于或等于大约320℃、小于或等于大约310℃、小于或等于大约305℃或者小于或等于大约300℃的沸点。

实施例的墨组合物可以被构造为通过具有小于或等于大约40μm(微米)、小于或等于大约30μm、小于或等于大约20μm、小于或等于大约10μm或者小于或等于大约5μm的开口宽度的喷嘴喷射,而基本不引起堵塞。

实施例的墨组合物(例如,在23℃下)可以具有大于或等于大约15毫牛/米(mN/m)、大于或等于大约18mN/m、大于或等于大约20mN/m、大于或等于大约23mN/m、大于或等于大约25mN/m、大于或等于大约28mN/m、大于或等于大约30mN/m、大于或等于大约31mN/m、大于或等于大约32mN/m或者大于或等于大约33mN/m的表面张力。实施例的墨组合物可以具有小于或等于大约50mN/m、小于或等于大约45mN/m或者小于或等于大约40mN/m的表面张力。

实施例的墨组合物可以通过将前述组分进行混合来制备。混合的顺序和方式没有特别限制。

对于量子点-聚合物复合物或其图案的形成,将期望开发一种允许喷墨工艺的组合物。使用喷墨工艺形成量子点-聚合物复合物或其图案可以提供高精度图案而不涉及(或排除)显影工艺,进而可以减少在所得图案中诸如底切或形状缺陷的缺陷的发生。此外,喷墨印刷可以减少材料(例如,量子点)的消耗量,降低总生产成本,并且提供具有高固体含量的图案(例如,包括增加量的量子点和将在下文中描述的光漫射(或光散射)剂(例如,氧化钛颗粒等))。此外,喷墨工艺可以允许以更容易的方式控制图案厚度,并且可以提供具有良好形状性质的厚度大于或等于大约8微米的图案。此外,可以减少步骤数量,并且通过使用喷墨工艺,可以容易地制备大面积的图案。实施例的墨组合物可以经由喷墨工艺提供量子点-聚合物复合物或其图案。

在其它实施例中,制备量子点-聚合物复合物图案的方法包括:例如经由液滴排放设备将实施例的墨组合物沉积在基底上以形成图案化的组合物膜;以及使芳香族卤化物化合物与烯化合物反应。例如,在一些方面,所述方法不涉及挥发性有机物(例如,芳香族卤化物化合物和烯化合物)的(基本)去除。

液滴排放设备是市售的,并且其细节是已知的,而没有特别限制。可以通过液滴排放设备的喷嘴将墨组合物排放在基底上,以形成具有预定图案的膜。喷嘴可以具有适当选择的形状和尺寸而没有特别限制。喷嘴具有具备大于或等于大约15微米(μm)(例如,大于或等于大约20μm、大于或等于大约30μm或者大于或等于大约40μm)且小于或等于大约100μm(例如,小于或等于大约90μm、小于或等于大约80μm或者小于或等于大约70μm)的直径的孔(即,注孔),但不限于此。根据实施例的墨组合物可以通过直径为大约40μm的注孔喷射而不堵塞。

所述方法可以形成量子点-聚合物复合物图案而不使用对应于图案的掩模,因此使用具有高产率的方法提供薄膜。此外,由于可以从对应喷嘴排出各自具有不同组成的组合物,因此可以通过制备分别发射不同波长(例如,红色和绿色)的光的墨组合物并通过减少的回收工艺(recovery process)将它们通过多个喷嘴排出来获得具有重复的红光发射部分和绿光发射部分的图案。此外,图案可以在没有显影工艺的情况下形成,因此期望地减少材料的消耗量。

由上述墨组合物形成的量子点-聚合物复合物膜(或图案)可以包括增加量的量子点。图案的厚度可以大于或等于大约5μm、大于或等于大约6μm、大于或等于大约7μm、大于或等于大约8μm、大于或等于大约9μm、大于或等于大约10μm、大于或等于大约11μm、大于或等于大约12μm、大于或等于大约13μm、大于或等于大约14μm或者大于或等于大约15μm。图案的厚度可以小于或等于大约40μm、小于或等于大约30μm、小于或等于大约20μm、小于或等于大约15μm或者小于或等于大约6μm。

芳香族卤化物化合物与烯化合物之间的反应(或涉及芳香族卤化物化合物和烯化合物的聚合)可以在大于或等于大约80℃、大于或等于大约90℃或者大于或等于大约100℃且小于或等于大约180℃或者小于或等于大约150℃的温度下进行。在另一实施例中,该温度可以大于或等于大约150℃、大于或等于大约160℃、大于或等于大约170℃或者大于或等于大约180℃且小于或等于大约230℃、小于或等于大约220℃、小于或等于大约210℃、小于或等于大约200℃或者小于或等于大约190℃。

实施例的组合物可以不需要针对上述反应的能量射线的照射,因此排除了在光引发剂存在下可能由于曝光而引起的发光效率降低的可能性。反应的持续时间没有特别限制,并且可以大于或等于大约1分钟、大于或等于大约5分钟、大于或等于大约10分钟或者大于或等于大约15分钟且小于或等于大约50分钟或者小于或等于大约40分钟。

在另一实施例中,量子点-聚合物复合物(或其图案)可以包括聚合物基质和分散在聚合物基质中的多个量子点以及金属催化剂(例如,钯催化剂)或由其衍生的物质(例如,钯),其中,聚合物基质可以包括通过芳香族卤化物化合物与具有至少一个C-H部分和碳-碳不饱和键的烯化合物之间的偶联反应形成的聚合物。在量子点-聚合物复合物中,基于组合物的总重量,金属(或钯)的量可以大于0wt%且小于或等于大约10wt%。在实施例的量子点-聚合物复合物中,基于复合物的总重量,金属催化剂的量可以大于或等于大约0.01wt%、大于或等于大约0.05wt%、大于或等于大约0.1wt%、大于或等于大约0.15wt%、大于或等于大约0.2wt%、大于或等于大约0.25wt%、大于或等于大约0.3wt%、大于或等于大约0.35wt%、大于或等于大约0.4wt%或者大于或等于大约0.45wt%且小于或等于大约5wt%、小于或等于大约4wt%、小于或等于大约3wt%、小于或等于大约2wt%或者小于或等于大约1wt%。

在量子点-聚合物复合物中,还可以包括金属氧化物颗粒。

量子点、芳香族卤化物化合物和烯化合物的细节与上面所阐述的相同。金属催化剂和金属的细节与上面所阐述的相同。聚合物基质可以包括包含亚芳基-亚乙烯基部分(例如,取代或未取代的亚苯基-亚乙烯基(phenylene-vinylene group))的重复单元。在量子点-聚合物复合物中,基于复合物的总重量,量子点和金属氧化物颗粒的量可以小于或等于大约90wt%、小于或等于大约80wt%、小于或等于大约70wt%、小于或等于大约60wt%、小于或等于大约50wt%、小于或等于大约40wt%、小于或等于大约30wt%或者小于或等于大约20wt%。基于复合物的总重量,量子点和金属氧化物颗粒的量可以大于或等于大约10wt%、大于或等于大约20wt%、大于或等于大约30wt%、大于或等于大约40wt%或者大于或等于大约50wt%。

量子点-聚合物复合物可以呈现出如通过热重分析确定的大于或等于大约70wt%的残留。

通过芳香族卤化物化合物与具有至少一个C-H部分和碳-碳不饱和键的烯化合物之间的偶联反应形成的聚合物的细节与上面所阐述的相同。

在实施例中,聚合物可以在其重复单元中包括由以下化学式表示的部分、双酚A部分、环氧烷部分(例如,环氧丙烷部分、环氧乙烷部分)、取代或未取代的C1至C30亚烷基部分、取代或未取代的C3至C40亚(杂)芳基部分(例如,亚苯基部分、亚萘基部分或亚芴基部分)或者它们的组合:

在上述化学式中,每个R独立地为:取代或未取代的C1至C30烷基;取代或未取代的C2至C30烷基(其中,至少一个亚甲基被羰基、醚基、酯基或它们的组合替代);取代或未取代的C1至C30烷氧基;三烷基甲硅烷基;取代或未取代的C6至C40芳基;或者取代或未取代的C3至C40杂芳基,

n为0或者1或更大的整数,并且

*是连接到聚合物的主链中的相邻原子的部分。

在另一实施例中,堆叠结构可以包括:基底;以及发射层(例如,光致发光层),设置在基底上,其中,发射层包括量子点-聚合物复合物的图案,并且该图案包括发射预定波长的光的重复部分。在实施例中,量子点-聚合物复合物的图案可以包括重复部分,该重复部分包括发射第一光的第一部分、发射第二光的第二部分或它们的组合。这在图2中示出并且在下面对其进行进一步地详细描述。

第一光和第二光在光致发光光谱中具有不同的最大光致发光峰值波长。在实施例中,第一光可以为在大约600nm至大约650nm(例如,大约620nm至大约650nm)的最大光致发光峰值波长处存在的红光,第二光可以为在大约500nm至大约550nm(例如,大约510nm至大约550nm)的最大光致发光峰值波长处存在的绿光。

基底可以是包括绝缘材料的基底(例如,绝缘透明基底)。基底可以包括: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))、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺和聚酰胺酰亚胺;聚硅氧烷(例如PDMS);无机材料,诸如Al2O3、ZnO等;或它们的组合,但不限于此。在此,“透明”指对于预定波长的光(例如,从量子点发射的光)的透射率大于或等于大约85%,例如,大于或等于大约88%、大于或等于大约90%、大于或等于大约95%、大于或等于大约97%或者大于或等于大约99%。可以考虑到基底材料而理想地选择基底的厚度,但没有特别限制。透明基底可以具有柔性。透明基底可以是液晶面板的上基底。

发射层还可以包括第三部分以发射或透射第三光(例如,蓝光),第三光不同于第一光和第二光。第三光的最大峰值波长可以大于或等于大约380nm且小于或等于大约480nm。

图2是示出根据非限制性实施例的堆叠结构1的示意性剖视图。图2中示出的堆叠结构包括发射红光(R)的第一部分11、发射绿光(G)的第二部分21和发射蓝光(B)的第三部分31以及设置在这些部分之间的黑色矩阵40,所有这些都形成在例如透明基底10上。当第一光是红光,第二光是绿光,光源是蓝光时,阻挡(例如,反射或吸收)蓝光的光学元件可以设置在第一部分和第二部分的前表面(发光表面)上。当光源还可以包括绿光时,阻挡(例如,反射或吸收)绿光的光学元件可以设置在第三部分的前表面(发光表面)上。

量子点-聚合物复合物及其图案与上面所描述的相同。

在包括上述堆叠结构的显示装置中,光源可以包括分别对应于第一部分和第二部分的多个发光单元,并且发光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发光材料。例如,光源的每个发光单元可以包括被结构化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(OLED))。薄膜晶体管(TFT)和基底(例如,玻璃基底)可以设置在OLED下方,并且电致发光器件(例如有机发光二极管(OLED))的结构和材料是已知的,而没有特别限制。

图3和图4是示出根据示例性实施例的显示装置的示意性剖视图。参照图3和图4,光源包括发射蓝光和可选地发射绿光的有机发光二极管(OLED)。

有机发光二极管(OLED)可以包括:至少两个像素电极90a、90b和90c,位于基底100上;像素限定层150a和150b,形成在相邻像素电极90a、90b和90c之间;有机发射层140a、140b和140c,位于对应像素电极上;以及共电极130,形成在有机发射层上。

基底100可以包括绝缘材料并且可以具有柔性。基底的细节与上面所描述的相同。

在基底上形成包括薄膜晶体管等的线路层。线路层还可以包括栅极线、维持电压线、栅极绝缘层、数据线、栅电极、源电极、漏电极、半导体层、保护层等。根据实施例,可以验证线路层的细节结构。栅极线和维持电压线彼此电分离,数据线与栅极线和维持电压线绝缘并交叉。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。

像素电极90a、90b和90c可以用作显示装置的阳极。像素电极可以包括诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)的透明导电材料。像素电极可以包括具有遮光性能的材料,诸如金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、钯(Pd)、钛(Ti)等。可选地,像素电极可以具有顺序地堆叠有透明导电材料和具有遮光性能的材料的两层结构。

在两个相邻像素电极之间,像素限定层(PDL)150a和150b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所述至少两个像素电极的绝缘层。

像素限定层覆盖像素电极的上表面的一部分,并且像素电极的未被像素限定层覆盖的其余区域可以提供开口。稍后将描述的有机发射层140a、140b和140c可以形成在由开口限定的区域中。

有机发射层140a、140b和140c通过像素电极和像素限定层限定每个像素区域。换言之,一个像素区域可以被限定为包括与由像素限定层划分的一个像素电极接触的一个有机发射单元层的区域。

例如,在根据实施例的显示装置中,有机发射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,并且每个像素区域通过像素限定层彼此间隔开预定间隔。

有机发射层可以发射属于可见光区域或属于UV区域的第三光。也就是说,有机发射层的第一像素区域至第三像素区域中的每个像素区域可以发射第三光。在实施例中,第三光可以是可见光区域中具有最高能量的光,例如蓝光。当有机发射层的所有像素区域被设计为发射相同的光时,有机发射层的每个像素区域可以包括相同或相似的材料或者可以具有相同或相似的性质。因此,可以显著地简化形成有机发射层的工艺,从而可以应用于大尺寸/大面积应用。然而,根据实施例的有机发射层不必限于此,而是有机发射层可以被设计为发射至少两种不同的光。

有机发射层可以在每个像素区域中包括有机发射单元层,并且每个有机发射单元层除了发射层之外还可以包括辅助层(例如,空穴注入层、空穴传输层、电子传输层等)。

共电极130可以用作显示装置的阴极。共电极可以包括诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)的透明导电材料。共电极可以形成在有机发射层140a、140b和140c上,并且可以与有机发射层140a、140b和140c集成。

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提供与共电极电绝缘的(例如,透明的)绝缘材料。

堆叠结构可以设置在光源上,并且堆叠结构包括量子点-聚合物复合物图案170(例如,包括红色量子点的第一部分和包括绿色量子点的第二部分)和基底240。从光源发射的蓝光进入第一部分和第二部分以分别发射红光和绿光。从光源发射的蓝光可以透过第三部分。

显示装置可以通过单独地制造上述堆叠结构和(例如,发蓝光的)OLED,然后组装它们来制造。可选地,可以通过在OLED上直接形成量子点-聚合物复合物图案来制造显示装置。

在根据实施例的显示装置中,蓝光阻挡(例如,反射或吸收)光学元件(即,激发光阻挡层160)可以设置在发射红光的第一部分和发射绿光的第二部分上。激发光(例如,蓝光)阻挡光学元件或激发光阻挡层160可以包括蓝光反射层、蓝光吸收层或它们的组合。激发光阻挡层160可以包括蓝色截止滤光器、包含黄色染料的聚合物层或它们的组合,并且蓝光阻挡光学元件可以设置在基底上。激发光阻挡层160可以设置在基底与量子点-聚合物复合物图案之间的第一部分和第二部分上。激发光阻挡层的详细描述与在此描述的第一滤光器层310(例如,参照图5)的详细描述相同。

在另一实施例中,显示装置还可以包括下基底、设置在下基底下方(之下)的偏振器以及设置在堆叠结构与下基底之间的液晶层,其中,堆叠结构设置为使得发射层面向液晶层。显示装置还可以包括位于液晶层与发射层之间的偏振器。光源还可以包括LED,并且可选地包括导光面板。

参照附图示出了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5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5,实施例的显示装置包括液晶面板200、设置在液晶面板200下方的偏振器300和设置在偏振器300下方的背光单元(BLU)。

液晶面板200包括下基底210、堆叠结构以及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(或称为上基底)240和光致发光层230,光致发光层230包括量子点-聚合物复合物图案。

下基底210(即,阵列基底)可以是透明绝缘材料基底。该基底与上面所描述的相同。线路板211设置在下基底210的上表面上。线路板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)、与栅极线和数据线的交叉区域相邻设置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。这样的线路板的细节是已知的并且没有特别限制。

液晶层220可以设置在线路板211上。液晶面板200可以包括位于液晶层220上和下的取向层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)是已知的并且没有特别限制。

下部偏振器300设置在下基底下方。偏振器300的材料和结构是已知的,并且没有特别限制。(例如,发射蓝光的)背光单元可以设置在偏振器300下方。上部光学元件(或上部偏振器)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,上部偏振器300可以设置在液晶层与光致发光层之间。用于透射蓝光并使蓝光再循环的层可以设置在上部偏振器300与光致发光层230之间。

偏振器可以是液晶显示装置中使用的任何偏振器。偏振器可以是具有小于或等于大约200μm的厚度的TAC(三乙酰纤维素),但不限于此。在另一实施例中,上部光学元件可以是控制折射率而没有偏振功能的涂层。

背光单元包括光源110。光源可以发射蓝光或白光。光源可以包括蓝色LED、白色LED、白色OLED或它们的组合,但不限于此。

背光单元还可以包括导光面板120。在实施例中,背光单元可以是边光型照明。例如,背光单元可以包括反射器(未示出)、设置在反射器上并向液晶面板200提供平面光源的导光面板(未示出)和/或位于导光面板上的光学片(未示出)(例如,漫射板、棱镜片等),但不限于此。背光单元可以不包括导光面板。在实施例中,背光单元可以提供直下式照明。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、位于LED操作基底上的漫射板和可选的光学片。这种背光单元的细节(例如,发光二极管、荧光灯、导光面板、各种光学片和反射器中的每个组件)是已知的,并且没有特别限制。

黑色矩阵241设置在透明基底240下方且具有开口,并且隐藏位于下基底上的线路板的栅极线、数据线和薄膜晶体管。例如,黑色矩阵241可以具有栅格形状。光致发光层230设置在黑色矩阵241的开口中,并且具有量子点-聚合物复合物图案,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)的第一部分(R)、被构造为发射第二光(例如,绿光)的第二部分(G)和被构造为发射/透射例如蓝光的第三部分(B)。可选地,光致发光层还可以包括第四部分。第四部分可以包括发射具有与从第一部分至第三部分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)的量子点。

在光致发光层230中,形成图案的部分可以对应于形成在下基底上的像素区域而重复。透明的共电极231可以设置在光致发光滤色器层(或光致发光层230)上。

被构造为发射/透射蓝光的第三部分(B)可以是不改变光源的发光光谱的透明滤色器。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器和液晶层发射。可选地,第三部分可以包括发射蓝光的量子点。

如果期望,显示装置还可以具有激发光(蓝光和可选的绿光)阻挡层或第一滤光器层310。激发光阻挡层可以设置在第一部分(R)和第二部分(G)(以及可选的第三部分(B))的下表面与上基底240之间或者设置在上基底240的上表面上。激发光阻挡层可以为这样的片:在与显示蓝色的像素区域(例如,第三部分)对应的区域中具有开口,从而形成在与第一部分和第二部分对应的区域中。也就是说,如图5中所示,第一滤光器层可以设置在除了与第三部分叠置的位置之外的位置处并且一体地设置,但不限于此。激发光(例如,绿光)截止滤光器可以设置在第三部分上。例如,至少两个第一滤光器层310可以被设置为在与第一部分和第二部分叠置的每个位置处间隔一定距离。

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)并且可以透射除了蓝光(或绿光)之外的光。例如,第一滤光器层可以透射绿光、红光和/或作为绿光和红光的混合光的黄光。

在实施例中,第一滤光器层可以基本阻挡例如小于或等于大约500nm的蓝光,并且可以具有透射波长区域大于大约500nm且小于或等于大约700nm的其余可见光的性质。

例如,对于波长区域大于大约500nm且小于或等于大约700nm的其余可见光,第一滤光器层可以具有大于或等于大约70%、大于或等于大约80%、大于或等于大约90%或者甚至大约100%的透光率。

第一滤光器层可以为聚合物薄膜,该聚合物薄膜包括吸收要被阻挡的光的染料和/或颜料,并且可以吸收多达大于或等于大约80%、大于或等于大约90%或者甚至大于或等于大约95%的(例如,波长小于或等于大约480nm的)蓝光,但对于波长大于大约500nm且小于或等于大约700nm的其余可见光,该聚合物薄膜可以具有大于或等于大约70%、大于或等于大约80%、大于或等于大约90%甚至大约100%的透光率。

第一滤光器层可以通过吸收波长小于或等于大约500nm的蓝光来基本阻挡(例如,吸收)该蓝光,并且第一滤光器层可以选择性地透射例如绿光或红光。在这种情况下,至少两个第一滤光器层可以设置为在与第一部分至第二部分中的每个部分叠置的对应位置处间隔开。例如,选择性地透射红光的第一滤光器层可以设置在与红光发射部分叠置的位置中,选择性地透射绿光的第一滤光器层可以设置在与绿光发射部分叠置的位置上。例如,第一滤光器层可以包括第一区域和第二区域,第一区域阻挡(例如,吸收)蓝光和红光并且选择性地透射预定范围(例如,大于或等于大约500nm、大于或等于大约510nm或者大于或等于大约515nm且小于或等于大约550nm,例如,小于或等于大约545nm、小于或等于大约540nm、小于或等于大约535nm、小于或等于大约530nm、小于或等于大约525nm或者小于或等于大约520nm)的光,第二区域阻挡(例如,吸收)蓝光和绿光并且选择性地透射预定范围(例如,大于或等于大约600nm、大于或等于大约610nm或者大于或等于大约615nm且小于或等于大约650nm、小于或等于大约645nm、小于或等于大约640nm、小于或等于大约635nm、小于或等于大约630nm、小于或等于大约625nm或者小于或等于大约620nm)的光。第一区域可以设置在与发射绿光的部分叠置的位置处,第二区域可以设置在与发射红光的部分叠置的位置处。第一区域和第二区域可以光学隔离。这样的第一滤光器层可以有助于提高显示装置的色纯度。

第一滤光器层可以是包括具有不同折射率的多个层(例如,无机材料层)的反射滤光器,例如,第一滤光器层可以通过交替地堆叠具有不同折射率的两个层而形成,例如第一滤光器层可以通过交替地堆叠具有高折射率的层和具有低折射率的层而形成。随着具有高折射率的层与具有低折射率的层之间的折射率差越大,所提供的第一滤光器层具有越高的波长选择性。具有高折射率的层和具有低折射率的层的厚度和堆叠数量可以根据每层的折射率和反射波长来确定,例如,具有高折射率的每个层可以具有大约3nm至大约300nm的厚度,并且具有低折射率的每个层可以具有大约3nm至大约300nm的厚度。

第一滤光器层的总厚度可以为例如大约3nm至大约10000nm、大约300nm至大约10000nm或大约1000nm至大约10000nm。具有高折射率的所有层可以具有相同的厚度和相同的材料,或者可以具有彼此不同的厚度和材料,具有低折射率的所有层可以具有相同的厚度和相同的材料,或者可以具有彼此不同的厚度和材料。

显示装置还可以包括第二滤光器层(例如,红光/绿光或者黄光再循环层)311,第二滤光器层311设置在光致发光层与液晶层之间(例如,在光致发光层与上部偏振器之间)并且透射第三光的至少一部分并反射第一光和/或第二光的至少一部分。第二滤光器层311可以反射波长区域大于大约500nm的光。第一光可以是红光,第二光可以是绿光,第三光可以是蓝光。

在根据实施例的显示装置中,第二滤光器层可以形成为具有相对平坦的表面的一体层。

在实施例中,第二滤光器层可以包括具有低折射率的单层,例如,第二滤光器层可以是具有小于或等于大约1.4、小于或等于大约1.3或者小于或等于大约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。

在实施例中,第二滤光器层可以包括具有不同折射率的多个层,例如,第二滤光器层可以通过交替地堆叠具有不同折射率的两个层来形成,或者例如,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。

第二滤光器层中的具有高折射率的层可以包括例如氧化铪、氧化钽、氧化钛、氧化锆、氧化镁、氧化铯、氧化镧、氧化铟、氧化铌、氧化铝、氮化硅或它们的组合,但根据实施例,第二滤光器层中的具有高折射率的层可以包括具有比具有低折射率的层的折射率高的折射率的各种材料。

第二滤光器层中的具有低折射率的层可以包括例如氧化硅,但根据实施例,第二滤光器层中的具有低折射率的层可以包括具有比具有高折射率的层的折射率低的折射率的各种材料。

随着具有高折射率的层与具有低折射率的层之间的折射率差越大,第二滤光器层可以具有越高的波长选择性。

在第二滤光器层中,具有高折射率的层和具有低折射率的层的各自厚度及其堆叠数量可以根据各层的折射率和反射波长来确定,例如,第二滤光器层中具有高折射率的每层可以具有大约3nm至大约300nm的厚度,第二滤光器层中具有低折射率的每层可以具有大约3nm至大约300nm的厚度。第二滤光器层的总厚度可以为例如大约3nm至大约10000nm、大约300nm至大约10000nm或大约1000nm至大约10000nm。第二滤光器层中的具有高折射率的层和具有低折射率的层中的每者可以具有相同的厚度和材料,或者具有彼此不同的厚度和材料。

第二滤光器层可以反射第一光(R)和第二光(G)的至少一部分,并且可以透射第三光(B)的至少一部分(例如,全部)。例如,第二滤光器层可以仅透射具有小于或等于大约500nm的波长的蓝光波长区域中的第三光(B),而大于大约500nm的波长区域中的光(其为绿光(G)、黄光、红光(R)等)可以不穿过第二滤光器层并被反射。反射的绿光和红光可以穿过第一部分和第二部分并发射到显示装置的外部。

第二滤光器层可以反射大于大约500nm的波长区域中的光的大于或等于大约70%、大于或等于大约80%或者大于或等于大约90%,或者甚至大约100%。

同时,第二滤光器层对小于或等于大约500nm的波长区域中的光可以具有例如大于或等于大约90%、大于或等于大约92%、大于或等于大约94%、大于或等于大约96%、大于或等于大约98%、大于或等于大约99%或者甚至大约100%的透射率。

在下文中,参照示例更详细地说明实施例。然而,它们是本公开的示例性示例,并且本公开不限于此。

示例

分析方法

[1]组合物的粘度

通过使用由TA仪器公司(TA Instruments)制造的Discovery Hybrid流变仪(Discovery Hybrid Rheometer)在23.1℃下以0.1/s至10/s的剪切速率并以0.5/s的速率进行增加来测量组合物的粘度。在此,粘度通过使用具有0.052mm间隙的锥板作为几何形状来测量。

[2]组合物的表面张力

通过使用由Krüss制造的接触角测量设备(型号:DSA100S)测量组合物的接触角,并通过Owens-Wendt公式计算表面张力。在此,去离子水(DI water)和二碘甲烷溶液(容易测量并且提供精确的测量值)被用于分析。基于等式1计算表面张力:

γSL=γSLV-2(γs dγLV d)1/2-2(γSργLVρ)1/2 等式1

[3]组合物的蒸气压

通过使用由Grabner仪器公司(Grabner Instrμments)制造的MINIVAP VPXpert在预定温度下测量组合物的蒸气压(毫米汞柱,mmHg)。

[4]热重分析

通过使用由Perkin Elmer有限公司(Perkin Elmer Co.,Ltd)制造的热重分析设备在预定温度下测量复合物的热重分析(TGA)。

[5]UV-Vis光谱分析

使用AGILENT Cary 5000光谱仪进行UV-Vis光谱分析并获得UV-可见吸收光谱。

[6]光致发光分析

使用HITACHI F-7000光谱仪来获得所产生的量子点在450nm波长处的光致发光(PL)光谱。

参考示例1:发红光的无镉量子点的制备

(1)将0.2毫摩尔(mmol)的乙酸铟、0.6mmol的棕榈酸和10毫升(mL)的1-十八烯置于反应器中,并在真空下加热至120℃。1小时后,反应器中的气氛转变为氮。将反应器加热至280℃,并向其中快速注入0.1mmol的三(三甲基甲硅烷基)膦(TMS3P)和0.5mL的三辛基膦的混合溶液,并使所获得的混合物反应20分钟。将反应器快速冷却至室温,向冷却的反应溶液中加入丙酮,通过将所获得的混合物进行离心来获得沉淀物,并将所获得的沉淀物分散在甲苯中,以获得InP半导体纳米晶体的甲苯分散体。将硫分散于三辛基膦(TOP)中,以获得S/TOP储备溶液。

将0.3mmol(0.056g)的乙酸锌、0.6mmol(0.189g)的油酸和10mL的三辛胺置于反应烧瓶中,并在120℃下真空处理10分钟。反应烧瓶的内部用N2替换,然后将反应烧瓶加热至220℃。将InP半导体纳米晶体的甲苯分散体(OD:0.15)和少量S/TOP置于反应烧瓶中,然后加热至280℃并反应30分钟。当反应完成时,将反应溶液快速冷却至室温,以获得包括InP/ZnS半导体纳米晶体的反应产物。

(2)将过量的乙醇加入到包括InP/ZnS半导体纳米晶体的反应产物中,然后将混合物进行离心。在离心之后,从其中去除上清液,并且对其中的沉淀物进行干燥以获得量子点粉末。根据量子点的UV-Vis光谱分析和光致发光分析,量子点发射红光。

示例1至示例16:

[1]将参考示例1中制备的量子点粉末和氧化钛颗粒与如表1和表2中示出的芳香族卤化物化合物、烯化合物和钯催化剂搅拌混合30分钟以制备墨组合物。

在墨组合物中,量子点、金属氧化物颗粒、第一芳香族卤化物化合物、第二芳香族卤化物化合物、第一烯化合物、第二烯化合物和钯催化剂的量汇总于表3中。

对于墨组合物,测量了组合物在20℃下的蒸气压、23℃下的表面张力、粘度,并且结果汇总于表4和表5中。

[2]在室温下,将示例15和示例16中的每个的墨组合物通过喷墨系统且不引起喷嘴堵塞的情况下排放在玻璃基底上以形成膜。将由此获得的膜图案在130℃下加热2分钟以使组分反应,从而形成期望的量子点-聚合物复合物图案。

表1

表2

表3

表4

表5

表的结果证实了示例的组合物满足喷墨系统所要求的性能。

实验示例1

对于示例15和示例16的量子点-聚合物复合物,进行了TGA分析,结果示出在图6和图7中。结果证实了量子点-聚合物复合物呈现出极高的热稳定性。

虽然已经结合目前被认为是实际的示例实施例的内容描述了本公开,但将理解的是,本公开不限于所公开的示例性实施例,而是相反地,意图涵盖包括在权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

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