[发明专利]用于纳米颗粒溶解的多胺配体和包含用配体封端的纳米颗粒的墨组合物

说明书

提供配体封端的散射纳米颗粒、包含配体封端的散射纳米颗粒的可固化墨组合物和由墨组合物形成膜的方法。还提供通过固化墨组合物形成的固化膜和掺入该膜的光子装置。结合至无机散射纳米颗粒的配体包括头部基团和尾部基团。头部基团包括多胺链并且将配体结合至纳米颗粒表面。尾部基团包括聚环氧烷链。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年10月9日提交的美国临时专利申请号62/742,937的优先权，其全部内容通过引用并于本申请。

背景技术

为了得到包括聚合光学膜的高性能光子装置，该聚合物光学膜包含散射颗粒和量子点(QD)荧光粉，散射颗粒和荧光粉颗粒应该在膜内均匀分布，因为具有较高的散射颗粒和/或荧光粉颗粒浓度的微区会造成光转换和输出耦合的不均匀性，而影响装置的外部量子效率和发射特性。不幸的是，散射的纳米颗粒和QD荧光粉颗粒倾向于聚集在聚合物薄膜中，这可能导致颗粒分布不均匀。

发明内容

提供了配体封端的纳米颗粒、包含配体封端的纳米颗粒的可固化墨组合物，和由墨组合物形成膜的方法。还提供了通过固化墨组合物形成的固化膜和掺入该膜的光子装置。

配体封端的纳米颗粒的一个实施方案包括：具有表面的无机纳米颗粒；和结合至纳米颗粒的表面的多个配体。一个或多个配体包括：包含多胺链的头部基团，其中头部基团结合至纳米颗粒的表面；和包含聚环氧烷链的尾部基团。

墨组合物的一个实施方案包括：可固化单体；和多个与可固化单体混合的上述配体封端的纳米颗粒。

膜涂布的基材的一个实施方案包括：基材；和在膜的表面上包含上述墨组合物的聚合产物的膜。

在光子装置中形成膜的方法的一个实施方案包括如下步骤：在光子装置的装置基材上喷墨打印一层上述墨组合物；和固化所述墨组合物。

附图说明

以下将参考附图描述本发明的说明性实施方案，其中相同的数字表示相同的元件。

图1.用于合成具有多胺头部基团的配体的反应方案的一个实施方案。

图2.用于合成具有多胺头部基团的配体的反应方案的另一个实施方案。

图3.可用于合成具有多胺头部基团的配体的多胺反应物。

图4.具有有机发光二极管背光单元(BLU)的红绿蓝(RGB)像素的基本实施方案的示意图。

具体实施方式

提供了配体封端的纳米颗粒、包含配体封端的纳米颗粒的可固化墨组合物，和由墨组合物形成膜的方法。还提供了通过固化墨组合物形成的固化膜和掺入该膜的光子装置。可将膜作为光散射层掺入各种光子装置中。墨组合物的一些实施方案包括配体封端的量子点。由这些墨组合物制成的膜可用作装置的滤色器层和增色层，所述装置例如液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)显示器，包括微型LED显示器，其中微型LED显示器是指像素大小不大于约10μm的LED显示器。可将膜作为滤色器层或增色层掺入其中的装置的实例在美国专利申请公开号US 2018/0102449中进行了描述。

配体提高了散射纳米颗粒在墨组合物中的溶解度，并且防止或减少了散射纳米颗粒与其它散射纳米颗粒或量子点在墨组合物中的絮凝。结果，相对于其中散射纳米颗粒未被配体封端的墨组合物和膜，配体允许在墨组合物中较高的散射纳米颗粒浓度并且允许较均匀地分离由墨组合物制成的膜中的散射纳米颗粒和量子点。