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TWI830795B - 組合物、薄膜、積層結構體、發光裝置及顯示器 - Google Patents

組合物、薄膜、積層結構體、發光裝置及顯示器 Download PDF

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TWI830795B
TWI830795B TW108138407A TW108138407A TWI830795B TW I830795 B TWI830795 B TW I830795B TW 108138407 A TW108138407 A TW 108138407A TW 108138407 A TW108138407 A TW 108138407A TW I830795 B TWI830795 B TW I830795B
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carbon atoms
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component
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TW108138407A
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内藤翔太
間瀬謙太朗
Original Assignee
日商住友化學股份有限公司
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Abstract

本發明之組合物包含(1)成分與(2)成分, (1)成分:發光性之半導體材料 (2)成分:選自由三級胺、三級銨陽離子及由三級銨陽離子形成之鹽所組成之群中之至少一種化合物或離子。

Description

組合物、薄膜、積層結構體、發光裝置及顯示器
本發明係關於一種組合物、薄膜、積層結構體、發光裝置及顯示器。
業界開發有具備藍色LED(發光二極體)與具有發光性之組合物之LED背光源。近年來,作為上述組合物所含之具有發光性之化合物,對發光性之半導體材料之關注度提高(非專利文獻1)。 [先前技術文獻] [非專利文獻]
[非專利文獻1]L. Protesescu, S. Yakunin, M. I. Bodnarchuk, F. Krieg, R. Caputo, C. H. Hendon, R. X. Yang, A. Walsh, and M. V. Kovalenko, Nano Letters, 15, p.3692~3696(2015)
[發明所欲解決之問題]
然而,於使用如上述非專利文獻1中記載之包含發光性之半導體材料之組合物作為發光材料之情形時,耐熱性有待進一步提高。
本發明係鑒於上述情況而成者,其課題在於提供一種包含發光性之半導體材料之耐熱性較高之組合物、使用上述組合物之薄膜、使用上述薄膜之積層結構體、具備上述積層結構體之發光裝置及顯示器。 [解決問題之技術手段]
為了解決上述課題,本發明具有以下之態樣。 [1]一種組合物,其包含(1)成分與(2)成分, (1)成分:發光性之半導體材料; (2)成分:選自由三級胺、三級銨陽離子及由三級銨陽離子形成之鹽所組成之群中之至少一種化合物或離子。 [2]如[1]記載之組合物,其中(1)成分係以A、B及X作為構成成分之鈣鈦礦化合物, (A係鈣鈦礦型結晶結構中位於以B為中心之六面體之各頂點之成分,且為1價陽離子; X表示鈣鈦礦型結晶結構中位於以B為中心之八面體之各頂點之成分,且為選自由鹵化物離子及硫氰酸根離子所組成之群中之至少一種陰離子; B係鈣鈦礦型結晶結構中位於將A配置於頂點之六面體、及將X配置於頂點之八面體之中心的成分,且為金屬離子)。 [3]如[1]或[2]記載之組合物,其進而包含(5)成分, (5)成分:選自由矽氮烷、矽氮烷改質體、下述式(C1)所表示之化合物、下述式(C1)所表示之化合物之改質體、下述式(C2)所表示之化合物、下述式(C2)所表示之化合物之改質體、下述式(A5-51)所表示之化合物、下述式(A5-51)所表示之化合物之改質體、下述式(A5-52)所表示之化合物、下述式(A5-52)所表示之化合物之改質體、矽酸鈉及矽酸鈉之改質體所組成之群中之1種以上之化合物,
[化1] (式(C1)中,Y5 表示單鍵、氧原子或硫原子; 於Y5 為氧原子之情形時,R30 及R31 分別獨立地表示氫原子、碳原子數為1~20之烷基、碳原子數為3~30之環烷基、或碳原子數為2~20之不飽和烴基; 於Y5 為單鍵或硫原子之情形時,R30 表示碳原子數1~20之烷基、碳原子數為3~30之環烷基、或碳原子數為2~20之不飽和烴基,R31 表示氫原子、碳原子數1~20之烷基、碳原子數為3~30之環烷基、或碳原子數為2~20之不飽和烴基; 式(C2)中,R30 、R31 及R32 分別獨立地表示氫原子、碳原子數為1~20之烷基、碳原子數為3~30之環烷基、或碳原子數為2~20之不飽和烴基; 式(C1)及式(C2)中, R30 、R31 及R32 所表示之烷基、環烷基及不飽和烴基所含之氫原子可分別獨立地被取代為鹵素原子或胺基; a為1~3之整數; 於a為2或3時,存在之複數個Y5 可相同亦可不同; 於a為2或3時,存在之複數個R30 可相同亦可不同; 於a為2或3時,存在之複數個R32 可相同亦可不同; 於a為1或2時,存在之複數個R31 可相同亦可不同)
[化2] (式(A5-51)及式(A5-52)中,AC 為2價烴基,Y15 為氧原子或硫原子;R122 及R123 分別獨立地表示氫原子、碳原子數1~20之烷基、或碳原子數3~30之環烷基,R124 表示碳原子數1~20之烷基、或碳原子數3~30之環烷基,R125 及R126 分別獨立地表示氫原子、碳原子數1~20之烷基、碳原子數1~20之烷氧基、或碳原子數3~30之環烷基;R122 ~R126 所表示之烷基及環烷基所含之氫原子可分別獨立地被取代為鹵素原子或胺基)。 [4]如[1]至[3]中任一項記載之組合物,其進而包含選自由(3)成分、(4)成分及(4-1)成分所組成之群中之至少一種, (3)成分:溶劑; (4)成分:聚合性化合物; (4-1)成分:聚合物。 [5]一種薄膜,其係以如[1]至[4]中任一項記載之組合物作為形成材料。 [6]一種積層結構體,其包含如[5]記載之薄膜。 [7]一種發光裝置,其具備如[6]記載之積層結構體。 [8]一種顯示器,其具備如[6]記載之積層結構體。 [發明之效果]
根據本發明,可提供一種包含發光性之半導體材料之耐熱性較高之組合物、使用上述組合物之薄膜、使用上述薄膜之積層結構體、具備上述積層結構體之發光裝置及顯示器。
<組合物> 本實施形態之組合物所含之(1)之發光性之半導體材料具有發光性。所謂「發光性」係指發出光之性質。發光性較佳為藉由電子之激發而發光之性質,更佳為藉由激發光引起之電子之激發而發光之性質。激發光之波長例如可為200 nm~800 nm,亦可為250 nm~750 nm,亦可為300 nm~700 nm。
本實施形態之組合物包含(1)成分及(2)成分。 (1)成分:發光性之半導體材料 (2)成分:選自由三級胺、三級銨陽離子及由三級銨陽離子形成之鹽所組成之群中之至少一種化合物或離子
於以下之說明中,有時將(1)成分記載為「(1)半導體材料」,有時將(2)成分簡稱為「(2)表面修飾劑」。
(2)表面修飾劑係具有吸附於(1)半導體材料之表面而使(1)半導體材料於組合物中穩定地分散之作用之化合物或離子,詳見下文。
本實施形態之組合物只要為包含(1)半導體材料與(2)表面修飾劑之組合物即可,亦可進而包含(1)半導體材料及(2)表面修飾劑以外之成分。
本實施形態之組合物包含(1)半導體材料與(2)表面修飾劑,亦可進而包含選自由(3)成分、(4)成分及(4-1)成分所組成之群中之至少一種。 (3)成分:溶劑 (4)成分:聚合性化合物 (4-1)成分:聚合物
於以下之說明中,有時將(3)溶劑、(4)聚合性化合物、(4-1)聚合物統稱為「分散介質」。本實施形態之組合物可分散於該等分散介質中。
本實施形態之組合物可分散於分散介質中。 於本說明書中,所謂「分散」,意指(1)半導體材料浮游於分散介質中之狀態、或(1)半導體材料懸浮於分散介質中之狀態。於(1)半導體材料分散於分散介質中之情形時,(1)半導體材料之一部分可沈澱。
於組合物中,分散介質相對於組合物之總質量之含有比率並無特別限定。就提高(1)半導體材料之分散性之觀點、及提高耐久性之觀點而言,分散介質相對於組合物之總質量之含有比率較佳為99.99質量%以下,更佳為99.9質量%以下,進而較佳為99質量%以下。
又,就提高耐久性之觀點而言,分散介質相對於組合物之總質量之含有比率較佳為0.1質量%以上,更佳為1質量%以上,進而較佳為10質量%以上,進而較佳為50質量%以上,進而較佳為80質量%以上,最佳為90質量%以上。
上述上限值及下限值可任意地組合。
作為上述上限值及下限值之組合之一例,可列舉:0.1~99.99質量%、1~99.9質量%、1~99質量%、10~99質量%、20~99質量%、50~99質量%、90~99質量%。
本實施形態之組合物可進而包含(5)成分。再者,關於(5)成分詳見下文。 (5)成分:選自由矽氮烷、矽氮烷改質體、上述式(C1)所表示之化合物、上述式(C1)所表示之化合物之改質體、上述式(C2)所表示之化合物、上述式(C2)所表示之化合物之改質體、上述式(A5-51)所表示之化合物、上述式(A5-51)所表示之化合物之改質體、上述式(A5-52)所表示之化合物、及上述式(A5-52)所表示之化合物之改質體、矽酸鈉及矽酸鈉之改質體所組成之群中之1種以上之化合物
於以下之說明中,將(5)成分稱為「(5)改質體群」。
於組合物中,(1)半導體材料相對於組合物之總質量之含有比率並無特別限定。就發光性之半導體材料不易發生凝集之觀點、及防止濃度淬滅之觀點而言,(1)半導體材料相對於組合物之總質量之含有比率較佳為50質量%以下,更佳為1質量%以下,進而較佳為0.3質量%以下。又,就獲得良好之發光強度之觀點而言,(1)半導體材料相對於組合物之總質量之含有比率較佳為0.0001質量%以上,更佳為0.0005質量%以上,進而較佳為0.001質量%以上。
上述上限值及下限值可任意地組合。
作為上述上限值及下限值之組合之一例,可列舉:0.0001~50質量%、0.0005~1質量%、0.001~0.3質量%。
(1)半導體材料相對於組合物之總質量之含有比率為上述範圍內之組合物於(1)半導體材料不易發生凝集、發光性亦可得到良好之發揮之方面而言較佳。
於組合物中,(2)表面修飾劑相對於組合物之總質量之含有比率並無特別限定。就提高耐久性之觀點而言,(2)表面修飾劑相對於組合物之總質量之含有比率較佳為30質量%以下,更佳為1質量%以下,進而較佳為0.5質量%以下。又,就提高(1)半導體材料之耐熱性之觀點而言,較佳為0.0001質量%以上,更佳為0.001質量%以上,進而較佳為0.01質量%以上。
上述上限值及下限值可任意地組合。
作為上述上限值及下限值之組合之一例,可列舉:0.0001~30質量%、0.001~1質量%、0.01~0.5質量%。
(2)表面修飾劑相對於組合物之總質量之含有比率為上述範圍內之組合物就(1)半導體材料之耐熱性優異之方面而言較佳。
於組合物中,(5)改質體群相對於組合物之總質量之含有比率並無特別限定。就提高(1)半導體材料之分散性之觀點、及提高耐久性之觀點而言,(5)改質體群相對於組合物之總質量之含有比率較佳為30質量%以下,更佳為10質量%以下,進而較佳為7.5質量%以下。又,就提高耐久性之觀點而言,(1)半導體材料相對於組合物之總質量之含有比率較佳為0.001質量%以上,更佳為0.01質量%以上,進而較佳為0.1質量%以上。 上述上限值及下限值可任意地組合。 作為上述上限值及下限值之組合之一例,可列舉:0.001~30質量%、0.001~10質量%、0.1~7.5質量%。 (5)改質體群相對於組合物之總質量之含有比率為上述範圍內之組合物就耐久性之觀點而言較佳。
本實施形態之組合物亦可含有上述(1)~(5)以外之其他成分。 例如本實施形態之組合物亦可含有(6)成分。再者,關於(6)成分詳見下文。 (6)選自由羧酸、羧酸根離子及羧酸鹽所組成之群中之至少1種化合物或離子
於以下之說明中,將(6)成分稱為「(6)其他表面修飾劑」。
於組合物中,(6)其他表面修飾劑相對於組合物之總質量之含有比率並無特別限定。就提高耐久性之觀點而言,(6)其他表面修飾劑相對於組合物之總質量之含有比率較佳為30質量%以下,更佳為1質量%以下,進而較佳為0.5質量%以下。又,就提高(1)半導體材料之耐熱性之觀點而言,較佳為0.0001質量%以上,更佳為0.001質量%以上,進而較佳為0.01質量%以上。
上述上限值及下限值可任意地組合。
作為上述上限值及下限值之組合之一例,可列舉:0.0001~30質量%、0.001~1質量%、0.01~0.5質量%。
(6)其他表面修飾劑相對於組合物之總質量之含有比率為上述範圍內之組合物就(1)半導體材料之耐熱性優異之方面而言較佳。
又,例如本實施形態之組合物亦可進而含有若干雜質、具有包含構成(1)半導體材料之元素之非晶結構之化合物、聚合起始劑。
本實施形態之組合物中之若干雜質、包含構成(1)半導體材料之元素之非晶結構之化合物、聚合起始劑之合計含有比率相對於組合物之總質量,較佳為10質量%以下,更佳為5質量%以下,進而較佳為1質量%以下。
以下,對本實施形態之組合物所含之(1)半導體材料、(2)表面修飾劑、(3)溶劑、(4)聚合性化合物、(4-1)聚合物、(5)改質體群等進行說明。
<<(1)半導體材料>> 作為本實施形態之組合物所含之(1)半導體材料,可列舉下述(i)~(viii)。 (i)包含II族-VI族化合物半導體之半導體材料 (ii)包含II族-V族化合物半導體之半導體材料 (iii)包含III族-V族化合物半導體之半導體材料 (iv)包含III族-IV族化合物半導體之半導體材料 (v)包含III族-VI族化合物半導體之半導體材料 (vi)包含IV族-VI族化合物半導體之半導體材料 (vii)包含過渡金屬-p-封端化合物半導體之半導體材料 (viii)包含具有鈣鈦礦結構之化合物半導體之半導體材料
<(i)包含II族-VI族化合物半導體之半導體材料> 作為II族-VI族化合物半導體,可列舉:包含週期表之第2族元素與第16族元素之化合物半導體、及包含週期表之第12族元素與第16族元素之化合物半導體。 再者,於本說明書中,所謂「週期表」意指長週期型週期表。
於以下之說明中,有時將包含第2族元素與第16族元素之化合物半導體稱為「化合物半導體(i-1)」、將包含第12族元素與第16族元素之化合物半導體稱為「化合物半導體(i-2)」。
作為化合物半導體(i-1)中之二元系之化合物半導體,例如可列舉:MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe或BaTe。
又,作為化合物半導體(i-1),亦可為 (i-1-1)包含1種第2族元素、2種第16族元素之三元系之化合物半導體; (i-1-2)包含2種第2族元素、1種第16族元素之三元系之化合物半導體; (i-1-3)包含2種第2族元素、2種第16族元素之四元系之化合物半導體。
作為化合物半導體(i-2)中之二元系之化合物半導體,例如可列舉:ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe或HgTe。
又,作為化合物半導體(i-2),亦可為 (i-2-1)包含1種第12族元素、2種第16族元素之三元系之化合物半導體; (i-2-2)包含2種第12族元素、1種第16族元素之三元系之化合物半導體; (i-2-3)包含2種第12族元素、2種第16族元素之四元系之化合物半導體。
II族-VI族化合物半導體亦可包含第2族元素、第12族元素及第16族元素以外之元素作為摻雜元素。
<(ii)包含II族-V族化合物半導體之半導體材料> II族-V族化合物半導體包含第12族元素與第15族元素。
作為II族-V族化合物半導體中之二元系之化合物半導體,例如可列舉:Zn3 P2 、Zn3 As2 、Cd3 P2 、Cd3 As2 、Cd3 N2 或Zn3 N2
又,作為II族-V族化合物半導體,亦可為 (ii-1)包含1種第12族元素、2種第15族元素之三元系之化合物半導體; (ii-2)包含2種第12族元素、1種第15族元素之三元系之化合物半導體; (ii-3)包含2種第12族元素、2種第15族元素之四元系之化合物半導體。
II族-V族化合物半導體亦可包含第12族元素及第15族元素以外之元素作為摻雜元素。
<(iii)包含III族-V族化合物半導體之半導體材料> III族-V族化合物半導體包含第13族元素與第15族元素。
作為III族-V族化合物半導體中之二元系之化合物半導體,例如可列舉:BP、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、AlN或BN。
又,作為III族-V族化合物半導體,亦可為 (iii-1)包含1種第13族元素、2種第15族元素之三元系之化合物半導體; (iii-2)包含2種第13族元素、1種第15族元素之三元系之化合物半導體; (iii-3)包含2種第13族元素、2種第15族元素之四元系之化合物半導體。
III族-V族化合物半導體亦可包含第13族元素及第15族元素以外之元素作為摻雜元素。
<(iv)包含III族-IV族化合物半導體之半導體材料> III族-IV族化合物半導體包含第13族元素與第14族元素。
作為III族-IV族化合物半導體中之二元系之化合物半導體,例如可列舉:B4 C3 、Al4 C3 、Ga4 C3
又,作為III族-IV族化合物半導體,亦可為 (iv-1)包含1種第13族元素、2種第14族元素之三元系之化合物半導體; (iv-2)包含2種第13族元素、1種第14族元素之三元系之化合物半導體; (iv-3)包含2種第13族元素、2種第14族元素之四元系之化合物半導體。
III族-IV族化合物半導體亦可包含第13族元素及第14族元素以外之元素作為摻雜元素。
<(v)包含III族-VI族化合物半導體之半導體材料> III族-VI族化合物半導體包含第13族元素與第16族元素。
作為III族-VI族化合物半導體中之二元系之化合物半導體,例如可列舉:Al2 S3 、Al2 Se3 、Al2 Te3 、Ga2 S3 、Ga2 Se3 、Ga2 Te3 、GaTe、In2 S3 、In2 Se3 、In2 Te3 或InTe。
又,作為III族-VI族化合物半導體,亦可為 (v-1)包含1種第13族元素、2種第16族元素之三元系之化合物半導體; (v-2)包含2種第13族元素、1種第16族元素之三元系之化合物半導體; (v-3)包含2種第13族元素、2種第16族元素之四元系之化合物半導體。
III族-VI族化合物半導體亦可包含第13族元素及第16族元素以外之元素作為摻雜元素。
<(vi)包含IV族-VI族化合物半導體之半導體材料> IV族-VI族化合物半導體包含第14族元素與第16族元素。
作為IV族-VI族化合物半導體中之二元系之化合物半導體,例如可列舉:PbS、PbSe、PbTe、SnS、SnSe或SnTe。
又,作為IV族-VI族化合物半導體,亦可為 (vi-1)包含1種第14族元素、2種第16族元素之三元系之化合物半導體; (vi-2)包含2種第14族元素、1種第16族元素之三元系之化合物半導體; (vi-3)包含2種第14族元素、2種第16族元素之四元系之化合物半導體。
III族-VI族化合物半導體亦可包含第14族元素及第16族元素以外之元素作為摻雜元素。
<(vii)包含過渡金屬-p-封端化合物半導體之半導體材料> 過渡金屬-p-封端化合物半導體包含過渡金屬元素與p-封端元素。所謂「p-封端元素」係屬於週期表之第13族至第18族之元素。
作為過渡金屬-p-封端化合物半導體中之二元系之化合物半導體,例如可列舉:NiS、CrS。
又,作為過渡金屬-p-封端化合物半導體,亦可為 (vii-1)包含1種過渡金屬元素、2種p-封端元素之三元系之化合物半導體; (vii-2)包含2種過渡金屬元素、1種p-封端元素之三元系之化合物半導體; (vii-3)包含2種過渡金屬元素、2種p-封端元素之四元系之化合物半導體。
過渡金屬-p-封端化合物半導體亦可包含過渡金屬元素及p-封端元素以外之元素作為摻雜元素。
作為上述三元系之化合物半導體或四元系之化合物半導體之具體例,可列舉:ZnCdS、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、ZnCdSSe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe、GaNP、GaNAs、GaPAs、AlNP、AlNAs、AlPAs、InNP、InNAs、InPAs、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlPAs、GaInNP、GaInNAs、GaInPAs、InAlNP、InAlNAs、CuInS2 或InAlPAs等。
於本實施形態之組合物中,上述化合物半導體之中較佳為包含作為第12族元素之Cd之化合物半導體、及包含作為第13族元素之In之化合物半導體。又,於本實施形態之組合物中,上述化合物半導體之中較佳為包含Cd與Se之化合物半導體、及包含In與P之化合物半導體。
包含Cd與Se之化合物半導體為二元系之化合物半導體、三元系之化合物半導體、四元系之化合物半導體之任意者均較佳。其中,尤佳為作為二元系之化合物半導體的CdSe。
包含In與P之化合物半導體為二元系之化合物半導體、三元系之化合物半導體、四元系之化合物半導體之任意者均較佳。其中,尤佳為作為二元系之化合物半導體的InP。
<(viii)包含具有鈣鈦礦結構之化合物半導體之半導體材料> 具有鈣鈦礦結構之化合物半導體具有以A、B及X作為構成成分之鈣鈦礦型結晶結構。於以下之說明中,有時將具有鈣鈦礦結構之化合物半導體簡稱為「鈣鈦礦化合物」。
A係鈣鈦礦型結晶結構中位於以B為中心之六面體之各頂點之成分,且為1價陽離子。 X表示鈣鈦礦型結晶結構中位於以B為中心之八面體之各頂點之成分,且為選自由鹵化物離子及硫氰酸根離子所組成之群中之至少一種陰離子。 B係鈣鈦礦型結晶結構中位於將A配置於頂點之六面體、及將X配置於頂點之八面體之中心的成分,且為金屬離子。
作為以A、B及X作為構成成分之鈣鈦礦化合物,並無特別限定,可為具有三維結構、二維結構、準二維結構(quasi-2D)之任一結構之化合物。 於三維結構之情形時,鈣鈦礦化合物之組成式係以ABX(3 δ) 表示。 於二維結構之情形時,鈣鈦礦化合物之組成式係以A2 BX(4 δ) 表示。
此處,δ係可與B保持電荷平衡地適當變更之數,為-0.7以上0.7以下。例如於A為1價陽離子、B為2價陽離子、X為1價陰離子之情形時,可以鈣鈦礦化合物成為電中性之方式選擇δ。所謂鈣鈦礦化合物成為電中性,意指鈣鈦礦化合物之電荷為0。
鈣鈦礦化合物包括以B為中心、頂點設為X之八面體。八面體係以BX6 表示。 於鈣鈦礦化合物具有三維結構之情形時,鈣鈦礦化合物所含之BX6 藉由在結晶中相鄰之2個八面體(BX6 )共有1個位於八面體(BX6 )頂點之X而構成三維網狀結構。
於鈣鈦礦化合物具有二維結構之情形時,鈣鈦礦化合物所含之BX6 藉由在結晶中相鄰之2個八面體(BX6 )共有2個位於八面體(BX6 )頂點之X而共有八面體之稜線,從而構成二維相連之層。鈣鈦礦化合物具有包含二維相連之BX6 之層與包含A之層交替積層之結構。
於本說明書中,鈣鈦礦化合物之結晶結構可藉由X射線繞射圖樣進行確認。
於鈣鈦礦化合物具有三維結構之鈣鈦礦型結晶結構之情形時,通常於X射線繞射圖樣中,於2θ=12~18°之位置確認到源自(hkl)=(001)之峰。或於2θ=18~25°之位置確認到源自(hkl)=(110)之峰。
於鈣鈦礦化合物具有三維結構之鈣鈦礦型結晶結構之情形時,較佳為於2θ=13~16°之位置確認到源自(hkl)=(001)之峰、或於2θ=20~23°之位置確認到源自(hkl)=(110)之峰。
於鈣鈦礦化合物具有二維結構之鈣鈦礦型結晶結構之情形時,通常於X射線繞射圖樣中,於2θ=1~10°之位置確認到源自(hkl)=(002)之峰。又,較佳為於2θ=2~8°之位置確認到源自(hkl)=(002)之峰。
鈣鈦礦化合物較佳為具有三維結構。
(構成成分A) 構成鈣鈦礦化合物之A為1價陽離子。作為A,可列舉:銫離子、有機銨離子或脒鎓離子。
(有機銨離子) 作為A之有機銨離子,具體而言,可列舉下述式(A3)所表示之陽離子。
[化3]
式(A3)中,R6 ~R9 分別獨立地表示氫原子、烷基或環烷基。其中,R6 ~R9 中之至少一者為烷基或環烷基,且R6 ~R9 不會全部同時為氫原子。
R6 ~R9 所表示之烷基分別獨立地可為直鏈狀,亦可為支鏈狀。又,R6 ~R9 所表示之烷基可分別獨立地具有胺基作為取代基。
於R6 ~R9 為烷基之情形時,碳原子數分別獨立地通常為1~20,較佳為1~4,更佳為1~3,進而較佳為1。
R6 ~R9 所表示之環烷基可分別獨立地具有胺基作為取代基。
R6 ~R9 所表示之環烷基之碳原子數分別獨立地通常為3~30,較佳為3~11,更佳為3~8。碳原子數亦包括取代基之碳原子數在內。
作為R6 ~R9 所表示之基,分別獨立地較佳為氫原子或烷基。
於鈣鈦礦化合物包含上述式(A3)所表示之有機銨離子作為A之情形時,式(A3)可含有之烷基及環烷基之數量宜較少。又,式(A3)可含有之烷基及環烷基之碳原子數宜較小。藉此,可獲得發光強度較高之三維結構之鈣鈦礦化合物。
於式(A3)所表示之有機銨離子中,R6 ~R9 所表示之烷基及環烷基中含有之碳原子數之合計數較佳為1~4。又,於式(A3)所表示之有機銨離子中,更佳為R6 ~R9 中之一者為碳原子數1~3之烷基,R6 ~R9 中之三者為氫原子。
作為R6 ~R9 之烷基,可例示:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基、新戊基、第三戊基、1-甲基丁基、正己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、正庚基、2-甲基己基、3-甲基己基、2,2-二甲基戊基、2,3-二甲基戊基、2,4-二甲基戊基、3,3-二甲基戊基、3-乙基戊基、2,2,3-三甲基丁基、正辛基、異辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基。
作為R6 ~R9 之環烷基,可分別獨立地列舉於作為R6 ~R9 之烷基所例示之碳原子數3以上之烷基上形成環而成者。作為一例,可例示:環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、環壬基、環癸基、降𦯉基、異𦯉基、1-金剛烷基、2-金剛烷基、三環癸基等。
作為A所表示之有機銨離子,較佳為CH3 NH3 + (亦稱為甲基銨離子)、C2 H5 NH3 + (亦稱為乙基銨離子)或C3 H7 NH3 + (亦稱為丙基銨離子),更佳為CH3 NH3 + 或C2 H5 NH3 + ,進而較佳為CH3 NH3 +
(脒鎓離子) 作為A所表示之脒鎓離子,例如可列舉下述式(A4)所表示之脒鎓離子。 (R10 R11 N=CH-NR12 R13 )+ ・・・(A4)
式(A4)中,R10 ~R13 分別獨立地表示氫原子、可具有胺基作為取代基之烷基、或可具有胺基作為取代基之環烷基。
R10 ~R13 所表示之烷基分別獨立地可為直鏈狀,亦可為支鏈狀。又,R10 ~R13 所表示之烷基可分別獨立地具有胺基作為取代基。
R10 ~R13 所表示之烷基之碳原子數分別獨立地通常為1~20,較佳為1~4,更佳為1~3。
R10 ~R13 所表示之環烷基可分別獨立地具有胺基作為取代基。
R10 ~R13 所表示之環烷基之碳原子數分別獨立地通常為3~30,較佳為3~11,更佳為3~8。碳原子數包括取代基之碳原子數在內。
作為R10 ~R13 之烷基之具體例,可分別獨立地列舉與R6 ~R9 中所例示之烷基相同之基。 作為R10 ~R13 之環烷基之具體例,可分別獨立地列舉與R6 ~R9 中所例示之環烷基相同之基。
作為R10 ~R13 所表示之基,分別獨立地較佳為氫原子或烷基。
藉由減少式(A4)所含有之烷基及環烷基之數量、以及減小烷基及環烷基之碳原子數,可獲得發光強度較高之三維結構之鈣鈦礦化合物。
於脒鎓離子中,R10 ~R13 所表示之烷基及環烷基中含有之碳原子數之合計數較佳為1~4,更佳為R10 為碳原子數1~3之烷基,R11 ~R13 為氫原子。
於鈣鈦礦化合物中,在A為銫離子、碳原子數3以下之有機銨離子或碳原子數3以下之脒鎓離子之情形時,一般而言鈣鈦礦化合物具有三維結構。
於鈣鈦礦化合物中,在A為碳原子數4以上之有機銨離子或碳原子數4以上之脒鎓離子之情形時,鈣鈦礦化合物具有二維結構及準二維(quasi-2D)結構之任一種或兩種結構。於該情形時,鈣鈦礦化合物可於結晶局部或整體地具有二維結構或準二維結構。 若二維之鈣鈦礦型結晶結構複數個積層,則變得等同於三維之鈣鈦礦型結晶結構(參考文獻:P. PBoix等人,J. Phys. Chem. Lett. 2015, 6, 898~907等)。
鈣鈦礦化合物中之A較佳為銫離子或脒鎓離子。
(構成成分B) 構成鈣鈦礦化合物之B可為選自由1價金屬離子、2價金屬離子及3價金屬離子所組成之群中之一種以上之金屬離子。B較佳為包含2價金屬離子,更佳為包含選自由鉛及錫所組成之群中之一種以上之金屬離子,進而較佳為鉛。
(構成成分X) 構成鈣鈦礦化合物之X可為選自由鹵化物離子及硫氰酸根離子所組成之群中之至少一種陰離子。
作為鹵化物離子,可列舉:氯化物離子、溴化物離子、氟化物離子、碘化物離子。X較佳為包含溴化物離子或碘化物離子,更佳為包含溴化物離子,進而較佳為包含溴化物離子及碘化物離子。
於X為2種以上之鹵化物離子之情形時,鹵化物離子之含有比率可根據發光波長而適當選擇。例如可設為溴化物離子與氯化物離子之組合、或溴化物離子與碘化物離子之組合。 X較佳為溴化物離子與碘化物離子之組合。
X可根據所需之發光波長而適當選擇。
X為溴化物離子時之鈣鈦礦化合物可發出於通常480 nm以上、較佳為500 nm以上、更佳為520 nm以上之波長範圍存在強度之極大峰之螢光。
又,X為溴化物離子時之鈣鈦礦化合物可發出於通常700 nm以下、較佳為600 nm以下、更佳為580 nm以下之波長範圍存在強度之極大峰之螢光。 上述波長範圍之上限值及下限值可任意地組合。
於鈣鈦礦化合物中之X為溴化物離子之情形時,發出之螢光之波峰通常為480~700 nm,較佳為500~600 nm,更佳為520~580 nm。
X為碘化物離子時之鈣鈦礦化合物可發出於通常520 nm以上、較佳為530 nm以上、更佳為540 nm以上之波長範圍存在強度之極大峰之螢光。
又,X為碘化物離子時之鈣鈦礦化合物可發出於通常800 nm以下、較佳為750 nm以下、更佳為730 nm以下之波長範圍存在強度之極大峰之螢光。 上述波長範圍之上限值及下限值可任意地組合。
於鈣鈦礦化合物中之X為碘化物離子之情形時,發出之螢光之波峰通常為520~800 nm,較佳為530~750 nm,更佳為540~730 nm。
X為氯化物離子時之鈣鈦礦化合物可發出於通常300 nm以上、較佳為310 nm以上、更佳為330 nm以上之波長範圍存在強度之極大峰之螢光。
又,X為氯化物離子時之鈣鈦礦化合物可發出於通常600 nm以下、較佳為580 nm以下、更佳為550 nm以下之波長範圍存在強度之極大峰之螢光。 上述波長範圍之上限值及下限值可任意地組合。
於鈣鈦礦化合物中之X為氯化物離子之情形時,發出之螢光之波峰通常為300~600 nm,較佳為310~580 nm,更佳為330~550 nm。
(三維結構之鈣鈦礦化合物之例示) 作為ABX(3 δ) 所表示之三維結構之鈣鈦礦化合物之較佳例,可列舉:CH3 NH3 PbBr3 、CH3 NH3 PbCl3 、CH3 NH3 PbI3 、CH3 NH3 PbBr(3 y) Iy (0<y<3)、CH3 NH3 PbBr(3 y) Cly (0<y<3)、(H2 N=CH-NH2 )PbBr3 、(H2 N=CH-NH2 )PbCl3 、(H2 N=CH-NH2 )PbI3
作為三維結構之鈣鈦礦化合物之較佳例,亦可列舉:CH3 NH3 Pb(1 a) Caa Br3 (0<a≦0.7)、CH3 NH3 Pb(1 a) Sra Br3 (0<a≦0.7)、CH3 NH3 Pb(1 a) Laa Br(3 δ) (0<a≦0.7、0<δ≦0.7)、CH3 NH3 Pb(1 a) Baa Br3 (0<a≦0.7)、CH3 NH3 Pb(1 a) Dya Br(3 δ) (0<a≦0.7、0<δ≦0.7)。
作為三維結構之鈣鈦礦化合物之較佳例,亦可列舉:CH3 NH3 Pb(1 a) Naa Br(3 δ) (0<a≦0.7、-0.7≦δ<0)、CH3 NH3 Pb(1 a) Lia Br(3 δ) (0<a≦0.7、-0.7≦δ<0)。
作為三維結構之鈣鈦礦化合物之較佳例,亦可列舉:CsPb(1 a) Naa Br(3 δ) (0<a≦0.7、-0.7≦δ<0)、CsPb(1 a) Lia Br(3 δ) (0<a≦0.7、-0.7≦δ<0)。
作為三維結構之鈣鈦礦化合物之較佳例,亦可列舉:CH3 NH3 Pb(1 a) Naa Br(3 δ y) Iy (0<a≦0.7、-0.7≦δ<0、0<y<3)、CH3 NH3 Pb(1 a) Lia Br(3 δ y) Iy (0<a≦0.7、-0.7≦δ<0、0<y<3)、CH3 NH3 Pb(1 a) Naa Br(3 δ y) Cly (0<a≦0.7、-0.7≦δ<0、0<y<3)、CH3 NH3 Pb(1 a) Lia Br(3 δ y) Cly (0<a≦0.7、-0.7≦δ<0、0<y<3)。
作為三維結構之鈣鈦礦化合物之較佳例,亦可列舉:(H2 N=CH-NH2 )Pb(1 a) Naa Br(3 δ) (0<a≦0.7、-0.7≦δ<0)、(H2 N=CH-NH2 )Pb(1 a) Lia Br(3 δ) (0<a≦0.7、-0.7≦δ<0)、(H2 N=CH-NH2 )Pb(1 a) Naa Br(3 δ y) Iy (0<a≦0.7、-0.7≦δ<0、0<y<3)、(H2 N=CH-NH2 )Pb(1 a) Naa Br(3 δ y) Cly (0<a≦0.7、-0.7≦δ<0、0<y<3)。
作為三維結構之鈣鈦礦化合物之較佳例,亦可列舉:CsPbBr3 、CsPbCl3 、CsPbI3 、CsPbBr(3 y) Iy (0<y<3)、CsPbBr(3 y) Cly (0<y<3)。
作為三維結構之鈣鈦礦化合物之較佳例,亦可列舉:CH3 NH3 Pb(1 a) Zna Br3 (0<a≦0.7)、CH3 NH3 Pb(1 a) Ala Br(3 δ) (0<a≦0.7、0≦δ≦0.7)、CH3 NH3 Pb(1 a) Coa Br3 (0<a≦0.7)、CH3 NH3 Pb(1 a) Mna Br3 (0<a≦0.7)、CH3 NH3 Pb(1 a) Mga Br3 (0<a≦0.7)。
作為三維結構之鈣鈦礦化合物之較佳例,亦可列舉:CsPb(1 a) Zna Br3 (0<a≦0.7)、CsPb(1 a) Ala Br(3 δ) (0<a≦0.7、0<δ≦0.7)、CsPb(1 a) Coa Br3 (0<a≦0.7)、CsPb(1 a) Mna Br3 (0<a≦0.7)、CsPb(1 a) Mga Br3 (0<a≦0.7)。
作為三維結構之鈣鈦礦化合物之較佳例,亦可列舉:CH3 NH3 Pb(1 a) Zna Br(3 y) Iy (0<a≦0.7、0<y<3)、CH3 NH3 Pb(1 a) Ala Br(3 δ y) Iy (0<a≦0.7、0<δ≦0.7、0<y<3)、CH3 NH3 Pb(1 a) Coa Br(3 y) Iy (0<a≦0.7、0<y<3)、CH3 NH3 Pb(1 a) Mna Br(3 y) Iy (0<a≦0.7、0<y<3)、CH3 NH3 Pb(1 a) Mga Br(3 y) Iy (0<a≦0.7、0<y<3)、CH3 NH3 Pb(1 a) Zna Br(3 y) Cly (0<a≦0.7、0<y<3)、CH3 NH3 Pb(1 a) Ala Br(3 δ y) Cly (0<a≦0.7、0<δ≦0.7、0<y<3)、CH3 NH3 Pb(1 a) Coa Br(3 δ y) Cly (0<a≦0.7、0<y<3)、CH3 NH3 Pb(1 a) Mna Br(3 y) Cly (0<a≦0.7、0<y<3)、CH3 NH3 Pb(1 a) Mga Br(3 y) Cly (0<a≦0.7、0<y<3)。
作為三維結構之鈣鈦礦化合物之較佳例,亦可列舉:(H2 N=CH-NH2 )Zna Br3 (0<a≦0.7)、(H2 N=CH-NH2 )Mga Br3 (0<a≦0.7)、(H2 N=CH-NH2 )Pb(1 a) Zna Br(3 y) Iy (0<a≦0.7、0<y<3)、(H2 N=CH-NH2 )Pb(1 a) Zna Br(3 y) Cly (0<a≦0.7、0<y<3)。
上述三維結構之鈣鈦礦化合物之中,更佳為CsPbBr3 、CsPbBr(3 y) Iy (0<y<3)、(H2 N=CH-NH2 )PbBr3 ,進而較佳為(H2 N=CH-NH2 )PbBr3
(二維結構之鈣鈦礦化合物之例示) 作為二維結構之鈣鈦礦化合物之較佳例,可列舉:(C4 H9 NH3 )2 PbBr4 、(C4 H9 NH3 )2 PbCl4 、(C4 H9 NH3 )2 PbI4 、(C7 H15 NH3 )2 PbBr4 、(C7 H15 NH3 )2 PbCl4 、(C7 H15 NH3 )2 PbI4 、(C4 H9 NH3 )2 Pb(1 a) Lia Br(4 δ) (0<a≦0.7、-0.7≦δ<0)、(C4 H9 NH3 )2 Pb(1 a) Naa Br(4 δ) (0<a≦0.7、-0.7≦δ<0)、(C4 H9 NH3 )2 Pb(1 a) Rba Br(4 δ) (0<a≦0.7、-0.7≦δ<0)。
作為二維結構之鈣鈦礦化合物之較佳例,亦可列舉:(C7 H15 NH3 )2 Pb(1 a) Naa Br(4 δ) (0<a≦0.7、-0.7≦δ<0)、(C7 H15 NH3 )2 Pb(1 a) Lia Br(4 δ) (0<a≦0.7、-0.7≦δ<0)、(C7 H15 NH3 )2 Pb(1 a) Rba Br(4 δ) (0<a≦0.7、-0.7≦δ<0)。
作為二維結構之鈣鈦礦化合物之較佳例,亦可列舉:(C4 H9 NH3 )2 Pb(1 a) Naa Br(4 δ y) Iy (0<a≦0.7、-0.7≦δ<0、0<y<4)、(C4 H9 NH3 )2 Pb(1 a) Lia Br(4 δ y) Iy (0<a≦0.7、-0.7≦δ<0、0<y<4)、(C4 H9 NH3 )2 Pb(1 a) Rba Br(4 δ y) Iy (0<a≦0.7、-0.7≦δ<0、0<y<4)。
作為二維結構之鈣鈦礦化合物之較佳例,亦可列舉:(C4 H9 NH3 )2 Pb(1 a) Naa Br(4 δ y) Cly (0<a≦0.7、-0.7≦δ<0、0<y<4)、(C4 H9 NH3 )2 Pb(1 a) Lia Br(4 δ y) Cly (0<a≦0.7、-0.7≦δ<0、0<y<4)、(C4 H9 NH3 )2 Pb(1 a) Rba Br(4 δ y) Cly (0<a≦0.7、-0.7≦δ<0、0<y<4)。
作為二維結構之鈣鈦礦化合物之較佳例,亦可列舉:(C4 H9 NH3 )2 PbBr4 、(C7 H15 NH3 )2 PbBr4
作為二維結構之鈣鈦礦化合物之較佳例,亦可列舉:(C4 H9 NH3 )2 PbBr(4 y) Cly (0<y<4)、(C4 H9 NH3 )2 PbBr(4 y) Iy (0<y<4)。
作為二維結構之鈣鈦礦化合物之較佳例,亦可列舉:(C4 H9 NH3 )2 Pb(1 a) Zna Br4 (0<a≦0.7)、(C4 H9 NH3 )2 Pb(1 a) Mga Br4 (0<a≦0.7)、(C4 H9 NH3 )2 Pb(1 a) Coa Br4 (0<a≦0.7)、(C4 H9 NH3 )2 Pb(1 a) Mna Br4 (0<a≦0.7)。
作為二維結構之鈣鈦礦化合物之較佳例,亦可列舉:(C7 H15 NH3 )2 Pb(1 a) Zna Br4 (0<a≦0.7)、(C7 H15 NH3 )2 Pb(1 a) Mga Br4 (0<a≦0.7)、(C7 H15 NH3 )2 Pb(1 a) Coa Br4 (0<a≦0.7)、(C7 H15 NH3 )2 Pb(1 a) Mna Br4 (0<a≦0.7)。
作為二維結構之鈣鈦礦化合物之較佳例,亦可列舉:(C4 H9 NH3 )2 Pb(1 a) Zna Br(4 y) Iy (0<a≦0.7、0<y<4)、(C4 H9 NH3 )2 Pb(1 a) Mga Br(4 y) Iy (0<a≦0.7、0<y<4)、(C4 H9 NH3 )2 Pb(1 a) Coa Br(4 y) Iy (0<a≦0.7、0<y<4)、(C4 H9 NH3 )2 Pb(1 a) Mna Br(4 y) Iy (0<a≦0.7、0<y<4)。
作為二維結構之鈣鈦礦化合物之較佳例,亦可列舉:(C4 H9 NH3 )2 Pb(1 a) Zna Br(4 y) Cly (0<a≦0.7、0<y<4)、(C4 H9 NH3 )2 Pb(1 a) Mga Br(4 y) Cly (0<a≦0.7、0<y<4)、(C4 H9 NH3 )2 Pb(1 a) Coa Br(4 y) Cly (0<a≦0.7、0<y<4)、(C4 H9 NH3 )2 Pb(1 a) Mna Br(4 y) Cly (0<a≦0.7、0<y<4)。
(半導體材料之粒徑) 於組合物所含之(1)半導體材料為粒子狀之情形時,粒子狀之(1)半導體材料(以下亦稱為半導體粒子)之平均粒徑只要具有本發明之效果,則並無特別限定。為了可良好地維持結晶結構,半導體粒子之平均粒徑較佳為1 nm以上。半導體粒子之平均粒徑更佳為2 nm以上,進而較佳為3 nm以上。
又,為了使半導體材料不易沈澱,又,為了易於維持所需之發光特性,半導體粒子之平均粒徑較佳為10 μm以下。半導體粒子之平均粒徑更佳為1 μm以下,進而較佳為500 nm以下。再者,所謂「發光特性」係指對發光性之半導體粒子照射激發光而獲得之轉換光之量子產率、發光強度、色純度等光學物性。色純度可藉由轉換光之光譜之半值寬來評估。
半導體粒子之平均粒徑之上限值及下限值可任意地組合。 例如,半導體粒子之平均粒徑較佳為1 nm以上10 μm以下,更佳為2 nm以上1 μm以下,進而較佳為3 nm以上500 nm以下。
於本說明書中,半導體粒子之平均粒徑可藉由例如穿透式電子顯微鏡(以下亦稱為TEM)或掃描式電子顯微鏡(以下亦稱為SEM)進行測定。具體而言,利用TEM或SEM測定20個半導體粒子之最大斐瑞特直徑,計算作為測定值之算術平均值的平均最大斐瑞特直徑,藉此可求出平均粒徑。 於本說明書中,所謂「最大斐瑞特直徑」,意指於TEM或SEM圖像中,夾持半導體粒子之兩條平行直線之最大距離。
半導體之粒子之中值徑(D50)只要具有本發明之效果,則並無特別限定。為了可良好地維持結晶結構,較佳為3 nm以上。半導體粒子之中值徑更佳為4 nm以上,進而較佳為5 nm以上。
又,為了使半導體材料不易沈澱,又,為了易於維持所需之發光特性,半導體粒子之中值徑(D50)較佳為5 μm以下。半導體粒子之中值徑更佳為500 nm以下,進而較佳為100 nm以下。
半導體粒子之中值徑(D50)之上限值及下限值可任意地組合。 例如,半導體粒子之中值徑(D50)較佳為3 nm以上5 μm以下,更佳為4 nm以上500 nm以下,進而較佳為5 nm以上100 nm以下。
於本說明書中,半導體粒子之粒度分佈例如可藉由TEM、SEM進行測定。具體而言,可藉由TEM或SEM觀察20個半導體粒子之最大斐瑞特直徑,根據最大斐瑞特直徑之分佈而求出中值徑(D50)。
於本實施形態中,上述(1)半導體材料可僅使用1種,亦可併用2種以上。
<<(2)表面修飾劑>> (2)表面修飾劑為選自由三級胺、三級銨陽離子及由三級銨陽離子形成之鹽所組成之群中之至少一種化合物或離子,於組合物中,位於(1)半導體材料之表面,發揮作為(1)半導體材料之表面修飾劑(亦稱為覆蓋配位基)之作用。更具體而言,(2)表面修飾劑較佳為被覆(1)半導體材料之至少一部分表面。(2)表面修飾劑作為表面修飾劑被覆(1)半導體材料之至少一部分表面,藉此(1)半導體材料之耐熱性提高。
於本實施形態中,被覆(1)半導體材料之至少一部分表面之(2)表面修飾劑例如可藉由使用SEM或TEM等觀察組合物而進行確認。進而,可藉由使用SEM或TEM之能量分散型X射線分析(EDX)測定而解析詳細之元素分佈。
<三級胺> 作為三級胺,例如可列舉下述式(A5)所表示之三級胺。
[化4]
式(A5)中,R41 ~R43 分別獨立地表示烷基、環烷基、芳基、烯基或炔基,可分別獨立地具有取代基。作為上述取代基,可列舉:烴基、胺基、氰基、巰基、硝基等。R41 ~R43 所含之氫原子可分別獨立地被取代為鹵素原子。
R41 ~R43 之有機基並無特別限制,較佳為分別獨立地為碳原子數20以下之有機基。再者,碳原子數係包括取代基之碳原子數在內之數。
作為R41 ~R43 之烷基,可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基、新戊基、第三戊基、1-甲基丁基、正己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、正庚基、2-甲基己基、3-甲基己基、2,2-二甲基戊基、2,3-二甲基戊基、2,4-二甲基戊基、3,3-二甲基戊基、3-乙基戊基、2,2,3-三甲基丁基、正辛基、異辛基、2-乙基己基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基等。又,上述正烷基可進一步具有烷基作為側鏈而成為支鏈狀。
作為R41 ~R43 之環烷基,只要碳原子數之合計為20以下之範圍則可經烴基取代,可列舉:可具有取代基之環丁基、可具有取代基之環戊基、可具有取代基之環己基等。
作為R41 ~R43 之芳基,可列舉:可具有取代基之苯基、可具有取代基之萘基、可具有取代基之蒽基、可具有取代基之茀基等。此處,取代基為烴基,可於烴基整體之碳原子數為20以下之範圍內對任意之取代位置進行取代,取代位置可為複數個。關於作為取代基之烴基,可列舉:可具有取代基之烷基、可具有取代基之烯基、可具有取代基之炔基、可具有取代基之芳基等。
作為R41 ~R43 之烯基,可列舉:乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一烯基基、十二烯基、十三烯基基、十四烯基、十五烯基、十六烯基、十七烯基、十八烯基、十九烯基、二十烯基等。
作為R41 ~R43 之炔基,可列舉:乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、庚炔基、辛炔基、壬炔基、癸炔基、十一炔基、十二炔基、十三炔基、十四炔基、十五炔基、十六炔基、十七炔基、十八炔基、十九炔基、二十炔基等。
其中,R41 、R42 之有機基之碳原子數分別獨立地較佳為10以下,更佳為3以下,尤佳為1。R43 之有機基之碳原子數較佳為3以上,更佳為8以上,進而較佳為16以上。
進而,R41 ~R43 之有機基之碳原子數之和較佳為50以下,更佳為30以下,進而較佳為25以下。若R41 ~R43 之有機基之碳原子數之和為上述上限值以下,則三級胺之大小成為適宜被覆(1)半導體材料之大小,結果(1)半導體材料之耐熱性提高。
R41 ~R43 尤佳為直鏈烷基。即,R41 、R42 之有機基分別獨立地較佳為碳原子數為10以下之正烷基,更佳為碳原子數為3以下之正烷基,尤佳為甲基。又,R43 之有機基較佳為碳原子數為3以上之正烷基,更佳為碳原子數為8以上之正烷基,進而較佳為碳原子數為16以上之正烷基。
作為此種R41 、R42 、R43 之組合,較佳為:R41 、R42 分別獨立地為選自由甲基、乙基、正丙基所組成之群中之烷基,R43 為選自由正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基所組成之群中之烷基。
作為式(A5)之化合物,可列舉:N-正辛基二甲基胺、N,N-二甲基癸基胺、N,N-二甲基月桂基胺、N,N-二甲基肉豆蔻基胺、N,N-二甲基十六烷基胺、N,N-二甲基硬脂基胺、N,N-二甲基正十八烷基胺、二癸基甲基胺、N,N-二正辛基甲基胺、三庚基胺、N-甲基二-十二烷基胺、三正辛基胺、三壬基胺,就提高耐久性之觀點而言,較佳為N-正辛基二甲基胺、N,N-二甲基癸基胺、N,N-二甲基月桂基胺、N,N-二甲基肉豆蔻基胺、N,N-二甲基十六烷基胺、N,N-二甲基硬脂基胺、N,N-二甲基正十八烷基胺,最佳為N,N-二甲基正十八烷基胺。
<三級銨陽離子、由三級銨陽離子形成之鹽> 作為三級銨陽離子,例如可列舉下述式(A6)所表示之三級銨陽離子。其中,於本實施形態之組合物中,在上述(1)半導體材料為鈣鈦礦化合物之情形時,鈣鈦礦化合物之構成成分A與作為(2)表面修飾劑之三級銨陽離子不同。
[化5]
上述式(A6)中,R41 ~R43 表示與上述式(A5)所含有之R41 ~R43 相同之基。
於上述式(A6)所表示之三級銨陽離子形成鹽之情形時,作為反陰離子,並無特別限制。作為反陰離子,較佳為鹵化物離子或羧酸根離子等。作為鹵化物離子,可列舉:溴化物離子、氯化物離子、碘化物離子、氟化物離子。
於本實施形態中,上述(2)表面修飾劑可僅使用1種,亦可併用2種以上。
<<(6)其他表面修飾劑>> (6)其他表面修飾劑為選自由羧酸、羧酸根離子及羧酸鹽所組成之群中之至少1種化合物或離子。
(6)其他表面修飾劑為上述(2)表面修飾劑以外之表面修飾劑,於本實施形態之組合物中,位於(1)半導體材料之表面,發揮作為(1)半導體材料之表面修飾劑之作用。更具體而言,(6)其他表面修飾劑較佳為被覆(1)半導體材料之至少一部分表面。(6)其他表面修飾劑作為表面修飾劑被覆(1)半導體材料之至少一部分表面,藉此(1)半導體材料之耐熱性提高。
於本實施形態中,被覆(1)半導體材料之至少一部分表面之(6)其他表面修飾劑例如可藉由使用SEM或TEM等觀察組合物而進行確認。進而,可藉由使用SEM或TEM之EDX測定而解析詳細之元素分佈。
<羧酸、羧酸根離子、羧酸鹽> 作為表面修飾劑之羧酸根離子係以下述式(A2)表示。作為表面修飾劑之羧酸鹽係包含下述式(A2)所表示之離子之鹽。 R5- CO2 - ・・・(A2)
作為表面修飾劑之羧酸可列舉於上述(A2)所表示之羧酸酯陰離子上鍵結質子(H+ )而成之羧酸。
於式(A2)所表示之離子中,R5 表示一價烴基。R5 所表示之烴基可為飽和烴基,亦可為不飽和烴基。 作為飽和烴基,可列舉:烷基或環烷基。
R5 所表示之烷基可為直鏈狀,亦可為支鏈狀。
R5 所表示之烷基之碳原子數通常為1~20,較佳為5~20,更佳為8~20。
環烷基之碳原子數通常為3~30,較佳為3~20,更佳為3~11。碳原子數亦包括取代基之碳原子數在內。
R5 所表示之不飽和烴基可為直鏈狀,亦可為支鏈狀。
R5 所表示之不飽和烴基之碳原子數通常為2~20,較佳為5~20,更佳為8~20。
R5 較佳為烷基或不飽和烴基。作為不飽和烴基,較佳為烯基。
作為R5 之烷基之具體例,可列舉於R6 ~R9 中例示之烷基。 作為R5 之環烷基之具體例,可列舉於R6 ~R9 中例示之環烷基。
作為R5 之烯基之具體例,可列舉:乙烯基、丙烯基、3-丁烯基、2-丁烯基、2-戊烯基、2-己烯基、2-壬烯基、2-十二烯基、9-十八烯基。
式(A2)所表示之羧酸酯陰離子較佳為油酸根陰離子。
於羧酸酯陰離子形成鹽之情形時,作為反陽離子,並無特別限制,作為較佳例,可列舉:鹼金屬陽離子、鹼土金屬陽離子、銨陽離子等。
作為表面修飾劑之羧酸較佳為油酸。 <<(3)溶劑>> 本實施形態之組合物所含有之(3)溶劑只要為可使(1)半導體材料分散之介質則並無特別限定。本實施形態之組合物所含有之溶劑較佳為難以溶解(1)半導體材料者。
於本說明書中,所謂「溶劑」係指於1氣壓、25℃下為液體狀態之物質。其中,溶劑不包括後述聚合性化合物及聚合物。
作為溶劑,可列舉下述(a)~(k)。 (a):酯 (b):酮 (c):醚 (d):醇 (e):二醇醚 (f):具有醯胺基之有機溶劑 (g):具有腈基之有機溶劑 (h):具有碳酸酯基之有機溶劑 (i):鹵化烴 (j):烴 (k):二甲基亞碸
作為(a)酯,例如可列舉:甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯等。
作為(b)酮,可列舉:γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯啶酮、丙酮、二異丁基酮、環戊酮、環己酮、甲基環己酮等。
作為(c)醚,可列舉:二乙醚、甲基第三丁醚、二異丙醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、1,4-二㗁烷、1,3-二氧雜環戊烷、4-甲基二氧雜環戊烷、四氫呋喃、甲基四氫呋喃、苯甲醚、苯乙醚等。
作為(d)醇,可列舉:甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、第三丁醇、1-戊醇、2-甲基-2-丁醇、甲氧基丙醇、二丙酮醇、環己醇、2-氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇、2,2,3,3-四氟-1-丙醇等。
作為(e)二醇醚,可列舉:乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、乙二醇單乙醚乙酸酯、三乙二醇二甲醚等。
作為(f)具有醯胺基之有機溶劑,可列舉:N,N-二甲基甲醯胺、乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等。
作為(g)具有腈基之有機溶劑,可列舉:乙腈、異丁腈、丙腈、甲氧基乙腈等。
作為(h)具有碳酸酯基之有機溶劑,可列舉:碳酸乙二酯、碳酸丙二酯等。
作為(i)鹵化烴,可列舉:二氯甲烷、氯仿等。
作為(j)烴,可列舉:正戊烷、環己烷、正己烷、1-十八碳烯、苯、甲苯、二甲苯等。
該等溶劑之中,(a)酯、(b)酮、(c)醚、(g)具有腈基之有機溶劑、(h)具有碳酸酯基之有機溶劑、(i)鹵化烴及(j)烴之極性較低,認為難以溶解(1)半導體材料,故較佳。
進而,作為用於本實施形態之組合物中之溶劑,更佳為(i)鹵化烴、(j)烴。
本實施形態之組合物中,上述溶劑可僅使用1種,亦可併用2種以上。
<<(4)聚合性化合物>> 本實施形態之組合物所含有之(4)聚合性化合物較佳為於製造本實施形態之組合物之溫度下難以溶解本實施形態之(1)半導體材料者。
於本說明書中,所謂「聚合性化合物」意指具有聚合性基之單體化合物(monomer)。聚合性化合物例如可列舉於1氣壓、25℃下為液體狀態之單體。
例如,於室溫、常壓下製造組合物之情形時,作為聚合性化合物,並無特別限制。作為聚合性化合物,例如可列舉:苯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯腈等公知之聚合性化合物。其中,作為聚合性化合物,較佳為作為丙烯酸系樹脂之單體的丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯之任一者或兩者。
本實施形態之組合物中,聚合性化合物可僅使用1種,亦可併用2種以上。
於本實施形態之組合物中,丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯之合計量相對於(4)聚合性化合物整體之比率可為10 mol%以上。同比率亦可為30 mol%以上,亦可為50 mol%以上,亦可為80 mol%以上,亦可為100 mol%。
<<(4-1)聚合物>> 本實施形態之組合物所含之聚合物較佳為於製造本實施形態之組合物之溫度下本實施形態之(1)半導體材料之溶解度較低之聚合物。
例如,於室溫、常壓下製造組合物之情形時,作為聚合物,並無特別限制,例如可列舉:聚苯乙烯、丙烯酸系樹脂、環氧樹脂等公知之聚合物。其中,作為聚合物,較佳為丙烯酸系樹脂。丙烯酸系樹脂包含源自丙烯酸酯之結構單元及源自甲基丙烯酸酯之結構單元之任一者或兩者。
本實施形態之組合物中,源自丙烯酸酯之結構單元及源自甲基丙烯酸酯之結構單元之合計量相對於(4-1)聚合物所含之全部結構單元之比率可為10 mol%以上。同比率亦可為30 mol%以上,亦可為50 mol%以上,亦可為80 mol%以上,亦可為100 mol%。
(4-1)聚合物之重量平均分子量較佳為100~1200000,更佳為1000~800000,進而較佳為5000~150000。
於本說明書中,所謂「重量平均分子量」,意指藉由凝膠滲透層析(GPC)法測定之聚苯乙烯換算值。
於本實施形態中,上述(4-1)聚合物可僅使用1種,亦可併用2種以上。
<<(5)改質體群>> (5)改質體群為選自由矽氮烷、矽氮烷改質體、後述式(C1)所表示之化合物、式(C1)所表示之化合物之改質體、後述式(C2)所表示之化合物、式(C2)所表示之化合物之改質體、後述式(A5-51)所表示之化合物、式(A5-51)所表示之化合物之改質體、後述式(A5-52)所表示之化合物、式(A5-52)所表示之化合物之改質體、矽酸鈉及矽酸鈉之改質體所組成之群中之1種以上之化合物。
於組合物中,(5)改質體群較佳為形成以經(2)表面修飾劑被覆之(1)半導體材料作為核之殼結構。具體而言,(5)改質體群較佳為被覆於對(1)半導體材料之表面進行被覆之(2)表面修飾劑之至少一部分表面,亦可被覆於未經(2)表面修飾劑被覆之(1)半導體材料之至少一部分表面。
於本實施形態中,對(1)半導體材料或(2)表面修飾劑之至少一部分表面進行被覆之(5)改質體群例如可藉由使用SEM或TEM等觀察組合物而進行確認。進而,可藉由使用SEM或TEM之EDX測定而解析詳細之元素分佈。
於本說明書中,所謂「改質」,意指具有Si-N鍵、Si-SR鍵(R為氫原子或有機基)或Si-OR鍵(R為氫原子或有機基)之矽化合物水解生成具有Si-O-Si鍵之矽化合物。Si-O-Si鍵可藉由分子間之縮合反應而生成,亦可藉由分子內之縮合反應而生成。
於本說明書中,所謂「改質體」,意指藉由將具有Si-N鍵、Si-SR鍵或Si-OR鍵之矽化合物進行改質而獲得之化合物。
(1.矽氮烷) 矽氮烷係具有Si-N-Si鍵之化合物。矽氮烷可為直鏈狀、支鏈狀或環狀之任意者。
矽氮烷可為低分子矽氮烷,亦可為高分子矽氮烷。於本說明書中,有時將高分子矽氮烷記為聚矽氮烷。
於本說明書中,所謂「低分子」,意指數量平均分子量未達600。 又,於本說明書中,所謂「高分子」,意指數量平均分子量為600以上2000以下。
於本說明書中,所謂「數量平均分子量」,意指藉由凝膠滲透層析(GPC)法測定之聚苯乙烯換算值。
(1-1.低分子矽氮烷) 作為矽氮烷,較佳為例如作為低分子矽氮烷之下述式(B1)所表示之二矽氮烷。
[化6]
式(B1)中,R14 及R15 分別獨立地表示氫原子、碳原子數1~20之烷基、碳原子數1~20之烯基、碳原子數3~20之環烷基、碳原子數6~20之芳基、或碳原子數1~20之烷基矽烷基。
R14 及R15 可具有胺基等取代基。存在之複數個R15 可相同亦可不同。
作為式(B1)所表示之低分子矽氮烷,可列舉:1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氮烷、1,3-二苯基四甲基二矽氮烷及1,1,1,3,3,3-六甲基二矽氮烷。
(1-2.低分子矽氮烷) 作為矽氮烷,亦較佳為例如下述式(B2)所表示之低分子矽氮烷。
[化7]
式(B2)中,R14 及R15 係與上述式(B1)中之R14 及R15 相同。
存在之複數個R14 可相同亦可不同。 存在之複數個R15 可相同亦可不同。
式(B2)中,n1 表示1以上20以下之整數。n1 可為1以上10以下之整數,可為1或2。
作為式(B2)所表示之低分子矽氮烷,可列舉:八甲基環四矽氮烷、2,2,4,4,6,6-六甲基環三矽氮烷及2,4,6-三甲基-2,4,6-三乙烯基環三矽氮烷。
作為低分子之矽氮烷,較佳為八甲基環四矽氮烷及1,3-二苯基四甲基二矽氮烷,更佳為八甲基環四矽氮烷。
(1-3.高分子矽氮烷) 作為矽氮烷,較佳為例如下述式(B3)所表示之高分子矽氮烷(聚矽氮烷)。
聚矽氮烷係具有Si-N-Si鍵之高分子化合物。式(B3)所表示之聚矽氮烷之結構單元可為一種,亦可為複數種。
[化8]
式(B3)中,R14 及R15 係與上述式(B1)中之R14 及R15 相同。
式(B3)中,*表示鍵結鍵。於分子鏈末端之N原子之鍵結鍵上鍵結有R14 。 於分子鏈末端之Si原子之鍵結鍵上鍵結有R15
存在之複數個R14 可相同亦可不同。 存在之複數個R15 可相同亦可不同。
m表示2以上10000以下之整數。
式(B3)所表示之聚矽氮烷可為例如R14 及R15 均為氫原子之全氫聚矽氮烷。
又,式(B3)所表示之聚矽氮烷可為例如至少一個R15 為氫原子以外之基之有機聚矽氮烷。可根據用途而適當選擇全氫聚矽氮烷與有機聚矽氮烷,亦可混合使用。
(1-4.高分子矽氮烷) 作為矽氮烷,亦較佳為例如具有下述式(B4)所表示之結構之聚矽氮烷。
聚矽氮烷可於分子內之一部分具有環結構,例如可具有式(B4)所表示之結構。
[化9]
式(B4)中,*表示鍵結鍵。 式(B4)之鍵結鍵可與式(B3)所表示之聚矽氮烷之鍵結鍵、或式(B3)所表示之聚矽氮烷之結構單元之鍵結鍵進行鍵結。
又,於聚矽氮烷在分子內包含複數個式(B4)所表示之結構之情形時,式(B4)所表示之結構之鍵結鍵可與其他之式(B4)所表示之結構之鍵結鍵直接鍵結。
於與式(B3)所表示之聚矽氮烷之鍵結鍵、式(B3)所表示之聚矽氮烷之結構單元之鍵結鍵、及其他之式(B4)所表示之結構之鍵結鍵之任一者均不鍵結的N原子之鍵結鍵上鍵結有R14
於與式(B3)所表示之聚矽氮烷之鍵結鍵、式(B3)所表示之聚矽氮烷之結構單元之鍵結鍵、及其他之式(B4)所表示之結構之鍵結鍵之任一者均不鍵結的Si原子之鍵結鍵上鍵結有R15
n2 表示1以上10000以下之整數。n2 可為1以上10以下之整數,可為1或2。
一般之聚矽氮烷例如具有存在直鏈結構與6員環或8員環等環結構之結構,即上述(B3)、(B4)所表示之結構。一般之聚矽氮烷之分子量以數量平均分子量(Mn)計為600~2000左右(聚苯乙烯換算),根據不同分子量可為液體或固體之物質。
聚矽氮烷亦可使用市售品,作為市售品,可列舉:NN120-10、NN120-20、NAX120-20、NN110、NAX120、NAX110、NL120A、NL110A、NL150A、NP110、NP140(AZ ELECTRONIC MATERIALS股份有限公司製造)、以及AZNN-120-20、Durazane(註冊商標)1500 Slow Cure、Durazane 1500 Rapid Cure、Durazane 1800及Durazane 1033(Merck Performance Materials股份有限公司製造)等。
聚矽氮烷較佳為AZNN-120-20、Durazane 1500 Slow Cure、Durazane 1500 Rapid Cure,更佳為Durazane 1500 Slow Cure、Durazane 1500 Rapid Cure,進而較佳為Durazane 1500 Rapid Cure。
關於式(B2)所表示之低分子矽氮烷之改質體,未與氮原子鍵結之矽原子之比率相對於全部矽原子而言較佳為0.1~100%。又,未與氮原子鍵結之矽原子之比率更佳為10~98%,進而較佳為30~95%。
再者,「未與氮原子鍵結之矽原子之比率」可使用下述測定值,藉由((Si(莫耳)-(SiN鍵中之N(莫耳))/Si(莫耳)×100而求出。若考慮到改質反應,所謂「未與氮原子鍵結之矽原子之比率」,意指「改質處理中生成之矽氧烷鍵所含之矽原子之比率」。
關於式(B3)所表示之聚矽氮烷之改質體,未與氮原子鍵結之矽原子之比率相對於全部矽原子而言較佳為0.1~100%。又,未與氮原子鍵結之矽原子之比率更佳為10~98%,進而較佳為30~95%。
關於具有式(B4)所表示之結構之聚矽氮烷之改質體,未與氮原子鍵結之矽原子之比率相對於全部矽原子而言較佳為0.1~99%。又,未與氮原子鍵結之矽原子之比率更佳為10~97%,進而較佳為30~95%。
改質體中之Si原子數、SiN鍵之數量可藉由X射線光電子光譜法(XPS)測定。
關於改質體,使用藉由上述方法獲得之測定值所求出之「未與氮原子鍵結之矽原子之比率」較佳為0.1~99%,更佳為10~99%,進而較佳為30~95%。
作為(5)改質體群所含之矽氮烷或其改質體,並無特別限制,就提高分散性、可抑制凝集之觀點而言,較佳為有機聚矽氮烷或其改質體。
作為有機聚矽氮烷,例如可為式(B3)所表示、且R14 及R15 之至少一者為碳原子數1~20之烷基、碳原子數1~20之烯基、碳原子數3~20之環烷基、碳原子數6~20之芳基或碳原子數1~20之烷基矽烷基的有機聚矽氮烷。
又,作為有機聚矽氮烷,例如可為包含式(B4)所表示之結構、且至少一個鍵結鍵與R14 或R15 鍵結、上述R14 及R15 之至少一者為碳原子數1~20之烷基、碳原子數1~20之烯基、碳原子數3~20之環烷基、碳原子數6~20之芳基或碳原子數1~20之烷基矽烷基的有機聚矽氮烷。
有機聚矽氮烷較佳為式(B3)所表示、且R14 及R15 之至少一者為甲基的有機聚矽氮烷,或者包含式(B4)所表示之結構、且至少一個鍵結鍵與R14 或R15 鍵結、上述R14 及R15 之至少一者為甲基的聚矽氮烷。
(2.式(C1)所表示之化合物、式(C2)所表示之化合物) 作為(5)改質體群,亦可為下述式(C1)所表示之化合物、下述式(C2)所表示之化合物。
[化10]
式(C1)中,Y5 表示單鍵、氧原子或硫原子。
於Y5 為氧原子之情形時,R30 、R31 分別獨立地表示氫原子、碳原子數為1~20之烷基、碳原子數為3~30之環烷基、或碳原子數為2~20之不飽和烴基。
於Y5 為單鍵或硫原子之情形時,R30 表示碳原子數1~20之烷基、碳原子數為3~30之環烷基、或碳原子數為2~20之不飽和烴基,R31 表示氫原子、碳原子數1~20之烷基、碳原子數為3~30之環烷基、或碳原子數為2~20之不飽和烴基。
式(C2)中,R30 、R31 、R32 分別獨立地表示氫原子、碳原子數為1~20之烷基、碳原子數為3~30之環烷基、或碳原子數為2~20之不飽和烴基。
式(C1)、(C2)中,R30 、R31 、R32 所表示之烷基、環烷基、不飽和烴基所含之氫原子可分別獨立地被取代為鹵素原子或胺基。
作為可對R30 、R31 、R32 所表示之烷基、環烷基、不飽和烴基所含之氫原子進行取代之鹵素原子,例如可列舉:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子,就化學穩定性之觀點而言較佳為氟原子。
式(C1)、(C2)中,a為1~3之整數。 於a為2或3時,存在之複數個Y5 可相同亦可不同。 於a為2或3時,存在之複數個R30 可相同亦可不同。 於a為2或3時,存在之複數個R32 可相同亦可不同。 於a為1或2時,存在之複數個R31 可相同亦可不同。
R30 及R31 所表示之烷基可為直鏈狀,亦可為支鏈狀。
式(C1)所表示之化合物中,於Y5 為氧原子之情形時,R30 所表示之烷基之碳原子數就改質快速進行而言較佳為1~20。又,R30 所表示之烷基之碳原子數更佳為1~3,進而較佳為1。
式(C1)所表示之化合物中,於Y5 為單鍵或硫原子之情形時,R30 所表示之烷基之碳原子數較佳為5~20,更佳為8~20。
式(C1)所表示之化合物中,Y5 就改質快速進行而言較佳為氧原子。
式(C2)所表示之化合物中,R30 及R32 所表示之烷基之碳原子數就改質快速進行而言分別獨立地較佳為1~20。又,R30 及R32 所表示之烷基之碳原子數分別獨立地更佳為1~3,進而較佳為1。
式(C1)所表示之化合物及式(C2)所表示之化合物中之R31 所表示之烷基之碳原子數均較佳為1~5,更佳為1~2,進而較佳為1。
作為R30 、R31 及R32 所表示之烷基之具體例,可列舉於R6 ~R9 所表示之基中所例示之烷基。
R30 、R31 及R32 所表示之環烷基之碳原子數較佳為3~20,更佳為3~11。碳原子數包括取代基之碳原子數在內。
於R30 、R31 及R32 所表示之環烷基中存在之氫原子分別獨立地被取代為烷基之情形時,環烷基之碳原子數為4以上。可對環烷基中存在之氫原子進行取代之烷基之碳原子數為1~27。
作為R30 、R31 及R32 所表示之環烷基之具體例,可列舉於R6 ~R9 所表示之基中例示之環烷基。
R30 、R31 及R32 所表示之不飽和烴基可為直鏈狀,亦可為支鏈狀,亦可為環狀。
R30 、R31 及R32 所表示之不飽和烴基之碳原子數較佳為5~20,更佳為8~20。
作為R30 、R31 及R32 所表示之不飽和烴基,較佳為烯基,更佳為碳原子數8~20之烯基。
作為R30 、R31 及R32 所表示之烯基,可例示於R6 ~R9 所表示之基中例示之直鏈狀或支鏈狀烷基中之任一個碳原子間之單鍵(C-C)被取代為雙鍵(C=C)而成者。於烯基中,雙鍵之位置並無限定。
作為此種烯基之較佳者,例如可列舉:乙烯基、丙烯基、3-丁烯基、2-丁烯基、2-戊烯基、2-己烯基、2-壬烯基、2-十二烯基、9-十八烯基。
R30 及R32 較佳為烷基或不飽和烴基,更佳為烷基。
R31 較佳為氫原子、烷基或不飽和烴基,更佳為烷基。
若R31 所表示之烷基、環烷基及不飽和烴基為上述碳原子數,則式(C1)所表示之化合物、式(C2)所表示之化合物易被水解,易生成改質體。因此,式(C1)所表示之化合物之改質體及式(C2)所表示之化合物之改質體容易被覆(1)半導體材料之表面。其結果認為,即便於熱環境下(1)半導體材料亦不易劣化,可獲得耐久性較高之(1)半導體材料。
作為式(C1)所表示之化合物,具體而言,可列舉:四乙氧基矽烷、四甲氧基矽烷、四丁氧基矽烷、四丙氧基矽烷、四異丙氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、三甲氧基苯基矽烷、乙氧基三乙基矽烷、甲氧基三甲基矽烷、甲氧基二甲基(苯基)矽烷、五氟苯基乙氧基二甲基矽烷、三甲基乙氧基矽烷、3-氯丙基二甲氧基甲基矽烷、(3-氯丙基)二乙氧基(甲基)矽烷、(氯甲基)二甲氧基(甲基)矽烷、(氯甲基)二乙氧基(甲基)矽烷、二乙氧基二甲基矽烷、二甲氧基二甲基矽烷、二甲氧基二苯基矽烷、二甲氧基甲基苯基矽烷、二乙氧基二苯基矽烷、二甲氧基甲基乙烯基矽烷、二乙氧基(甲基)苯基矽烷、二甲氧基(甲基)(3,3,3-三氟丙基)矽烷、烯丙基三乙氧基矽烷、烯丙基三甲氧基矽烷、(3-溴丙基)三甲氧基矽烷、環己基三甲氧基矽烷、(氯甲基)三乙氧基矽烷、(氯甲基)三甲氧基矽烷、十二烷基三乙氧基矽烷、十二烷基三甲氧基矽烷、三乙氧基乙基矽烷、癸基三甲氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、己基三乙氧基矽烷、己基三甲氧基矽烷、十六烷基三甲氧基矽烷、三甲氧基(甲基)矽烷、三乙氧基甲基矽烷、三甲氧基(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基)矽烷、三乙氧基-1H,1H,2H,2H-十三氟正辛基矽烷、三甲氧基(1H,1H,2H,2H-九氟己基)矽烷、三甲氧基(3,3,3-三氟丙基)矽烷、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基矽烷等。
其中,作為式(C1)所表示之化合物,較佳為三甲氧基苯基矽烷、甲氧基二甲基(苯基)矽烷、二甲氧基二苯基矽烷、二甲氧基甲基苯基矽烷、環己基三甲氧基矽烷、十二烷基三乙氧基矽烷、十二烷基三甲氧基矽烷、癸基三甲氧基矽烷、己基三乙氧基矽烷、己基三甲氧基矽烷、十六烷基三甲氧基矽烷、三甲氧基(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基)矽烷、三乙氧基-1H,1H,2H,2H-十三氟正辛基矽烷、三甲氧基(1H,1H,2H,2H-九氟己基)矽烷、三甲氧基(3,3,3-三氟丙基)矽烷、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四甲氧基矽烷、四丁氧基矽烷、四異丙氧基矽烷,更佳為四乙氧基矽烷、四甲氧基矽烷、四丁氧基矽烷、四異丙氧基矽烷,最佳為四甲氧基矽烷。
進而,作為式(C1)所表示之化合物,亦可為十二烷基三甲氧基矽烷、三甲氧基苯基矽烷、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基矽烷、三甲氧基(1H,1H,2H,2H-九氟己基)矽烷。
(3.式(A5-51)所表示之化合物、式(A5-52)所表示之化合物) 作為(5)改質體群,亦可為下述式(A5-51)所表示之化合物、下述式(A5-52)所表示之化合物。
[化11]
式(A5-51)及式(A5-52)中,AC 為2價烴基,Y15 為氧原子或硫原子。
式(A5-51)及式(A5-52)中,R122 及R123 分別獨立地表示氫原子、烷基或環烷基。
式(A5-51)及式(A5-52)中,R124 表示烷基或環烷基。
式(A5-51)及式(A5-52)中,R125 及R126 分別獨立地表示氫原子、烷基、烷氧基或環烷基。
於R122 ~R126 為烷基之情形時,可為直鏈狀,亦可為支鏈狀。烷基之碳原子數通常為1~20,較佳為5~20,更佳為8~20。
於R122 ~R126 為環烷基之情形時,環烷基可具有烷基作為取代基。環烷基之碳原子數通常為3~30,較佳為3~20,更佳為3~11。碳原子數包括取代基之碳原子數在內。
R122 ~R126 所表示之烷基、環烷基所含之氫原子可分別獨立地被取代為鹵素原子或胺基。
作為可對R122 ~R126 所表示之烷基、環烷基所含之氫原子進行取代之鹵素原子,例如可列舉:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子,就化學穩定性之觀點而言較佳為氟原子。
作為R122 ~R126 之烷基之具體例,可列舉於R6 ~R9 中例示之烷基。
作為R122 ~R126 之環烷基之具體例,可列舉於R6 ~R9 中例示之環烷基。
作為R125 、R126 之烷氧基,可例示使R6 ~R9 中例示之直鏈狀或支鏈狀烷基與氧原子鍵結而成之1價基。
於R125 、R126 為烷氧基之情形時,可列舉:甲氧基、乙氧基、丁氧基等,較佳為甲氧基。
AC 所表示之2價烴基只要為自烴化合物去除2個氫原子所得之基即可,上述烴化合物可為脂肪族烴,亦可為芳香族烴,亦可為飽和脂肪族烴。於AC 為伸烷基之情形時,可為直鏈狀,亦可為支鏈狀。伸烷基之碳原子數通常為1~100,較佳為1~20,更佳為1~5。
作為式(A5-51)所表示之化合物,較佳為三甲氧基[3-(甲基胺基)丙基]矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基二甲氧基甲基矽烷、3-胺基丙基二乙氧基甲基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷。
作為式(A5-51)所表示之化合物,較佳為R122 及R123 為氫原子、R124 為烷基、R125 及R126 為烷氧基之化合物。例如更佳為3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷。
作為式(A5-51)所表示之化合物,進而較佳為3-胺基丙基三甲氧基矽烷。 作為式(A5-52)所表示之化合物,進而較佳為3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三乙氧基矽烷。
(矽酸鈉) 作為(5)改質體群,亦可為矽酸鈉(Na2 SiO3 )。
矽酸鈉可藉由利用酸實施處理來進行水解而改質。
於本實施形態中,上述(5)改質體群可僅使用1種,亦可併用2種以上。
<關於各成分之調配比> 於本實施形態之組合物中,(1)半導體材料與(2)表面修飾劑之調配比可根據構成組合物之成分之種類等適當決定。 於本實施形態之組合物中,(1)半導體材料與(2)表面修飾劑之莫耳比[(1)半導體材料/(2)表面修飾劑]可為0.0001~1000,亦可為0.01~100。 (1)半導體材料與(2)表面修飾劑之調配比之相關範圍為上述範圍內之樹脂組合物於(1)半導體材料不易發生凝集、發光性亦可得到良好之發揮之方面而言較佳。
於本實施形態之組合物中,在(1)半導體材料為鈣鈦礦化合物之情形時,作為鈣鈦礦化合物之B成分的金屬離子與(2)三級胺之N元素之莫耳比[N/B]可為0.001~100,亦可為0.01~10,亦可為0.1~1。
於本實施形態之組合物中,(1)半導體材料與(5)改質體群之調配比只要為由(5)改質體群產生之提高耐久性之作用可得到發揮之程度即可,可根據(1)半導體材料及(5)改質體群之種類等適當決定。 於本實施形態之組合物中,在(1)半導體材料為鈣鈦礦化合物之情形時,作為(1)半導體材料之B成分的金屬離子與(5)改質體群之Si元素之莫耳比[Si/B]可為0.001~2000,亦可為0.01~500。
於本實施形態之組合物中,在(5)改質體群為式(B1)或(B2)所表示之矽氮烷及其改質體,(1)半導體材料為鈣鈦礦化合物之情形時,作為(1)半導體材料之B成分的金屬離子與(5)改質體群之Si之莫耳比[Si/B]可為1~1000,亦可為10~500,亦可為20~300。
於本實施形態之組合物中,在(5)改質體群為具有式(B3)所表示之結構之聚矽氮烷,(1)半導體材料為鈣鈦礦化合物之情形時,作為(1)半導體材料之B成分的金屬離子與(5)改質體群之Si元素之莫耳比[Si/B]可為0.001~2000,亦可為0.01~2000,亦可為0.1~1000,亦可為1~500,亦可為2~300。
(1)半導體材料與(5)改質體群之調配比之相關範圍為上述範圍內之組合物就由(5)改質體群產生之提高耐久性之作用可得到特別良好之發揮之方面而言較佳。
上述作為鈣鈦礦化合物之B成分的金屬離子與改質體之Si元素之莫耳比[Si/B]可藉由如下方法求出。
作為鈣鈦礦化合物之B成分的金屬離子之物質量(B)(單位:莫耳)係藉由感應耦合電漿質譜法(ICP-MS)測定作為B成分之金屬之質量,將測定值換算成物質量而求出。
改質體之Si元素之物質量(Si)係由將所使用之改質體之原料化合物之質量換算成物質量所得之值與單位質量之原料化合物所含之Si量(物質量)而求出。所謂原料化合物之單位質量,若原料化合物為低分子化合物,則為原料化合物之分子量,若原料化合物為高分子化合物,則為原料化合物之重複單元之分子量。
可由Si元素之物質量(Si)與作為鈣鈦礦化合物之B成分的金屬離子之物質量(B)而算出莫耳比[Si/B]。
<組合物之製造方法> 以下,關於本發明中之組合物之製造方法,揭示實施形態而進行說明。再者,本實施形態之組合物並不限定於藉由以下之實施形態之組合物之製造方法製造者。
<(1)半導體材料之製造方法> ((i)~(vii)之半導體材料之製造方法) (i)~(vii)之半導體材料可藉由對將構成半導體材料之元素之單質體或構成半導體材料之元素之化合物、與脂溶性溶劑加以混合而成之混合液進行加熱之方法製造。
作為包含構成半導體材料之元素之化合物之例,並無特別限制,可列舉:氧化物、乙酸鹽、有機金屬化合物、鹵化物、硝酸鹽等。
作為脂溶性溶劑,例如可列舉:具有碳原子數4~20之烴基之含氮化合物、具有碳原子數4~20之烴基之含氧化合物等。
作為碳原子數4~20之烴基,可列舉:飽和脂肪族烴基、不飽和脂肪族烴基、脂環式烴基、芳香族烴基。
作為碳原子數4~20之飽和脂肪族烴基,可列舉:正丁基、異丁基、正戊基、辛基、癸基、十二烷基、十六烷基、十八烷基等。
作為碳原子數4~20之不飽和脂肪族烴基,可列舉:油基。
作為碳原子數4~20之脂環式烴基,可列舉:環戊基、環己基等。
作為碳原子數4~20之芳香族烴基,可列舉:苯基、苄基、萘基、萘基甲基等。
作為碳原子數4~20之烴基,較佳為飽和脂肪族烴基及不飽和脂肪族烴基。
作為含氮化合物,可列舉:胺類或醯胺類。 作為含氧化合物,可列舉:脂肪酸類。
此種脂溶性溶劑之中,較佳為具有碳原子數4~20之烴基之含氮化合物。作為此種含氮化合物,例如較佳為正丁基胺、異丁基胺、正戊基胺、正己基胺、辛基胺、癸基胺、十二烷基胺、十六烷基胺、十八烷基胺等烷基胺、或油胺等烯基胺。
如此之脂溶性溶劑能夠鍵結於藉由合成產生之半導體材料之表面。作為脂溶性溶劑鍵結於半導體材料之表面時之鍵,例如可列舉:共價鍵、離子鍵、配位鍵、氫鍵、凡得瓦鍵等化學鍵。
上述混合液之加熱溫度根據所使用之原料(單質體或化合物)之種類適當設定即可。混合液之加熱溫度例如較佳為130~300℃,更佳為240~300℃。若加熱溫度為上述下限值以上,則結晶結構容易單一化,故較佳。若加熱溫度為上述上限值以下,則產生之半導體材料之結晶結構不易崩解,容易獲得目標物,故較佳。
混合液之加熱時間根據所使用之原料(單質體或化合物)之種類、加熱溫度適當設定即可。混合液之加熱時間例如較佳為數秒~數小時,更佳為1~60分鐘。
於上述半導體材料之製造方法中,藉由將加熱後之混合液加以冷卻而獲得包含作為目標物之半導體材料之沈澱物。分離沈澱物,適當清洗,藉此獲得作為目標物之半導體材料。
亦可於沈澱物經分離後之上清液中添加合成之半導體材料不溶或難溶之溶劑,降低上清液中之半導體材料之溶解度而使生成沈澱物,回收上清液中所含之半導體材料。作為「半導體材料不溶或難溶之溶劑」,例如可列舉:甲醇、乙醇、丙酮、乙腈等。
於上述半導體材料之製造方法中,亦可將所分離之沈澱物添加至有機溶劑(例如氯仿、甲苯、己烷、正丁醇等)中製成包含半導體材料之溶液。
((viii)之半導體材料之製造方法) (viii)之半導體材料之製造方法可參考現有文獻(Nano Lett. 2015, 15, 3692-3696、ACSNano, 2015, 9, 4533-4542),藉由以下記述之方法製造。
(第一製造方法) 作為鈣鈦礦化合物之製造方法,可列舉包括如下步驟之製造方法:使構成鈣鈦礦化合物之包含A成分之化合物、包含B成分之化合物、及包含X成分之化合物溶解於第1溶劑而獲得溶液;及將所獲得之溶液與第2溶劑加以混合。
第2溶劑係對鈣鈦礦化合物之溶解度比第1溶劑低之溶劑。 再者,所謂溶解度,意指進行將所獲得之溶液與第2溶劑加以混合之步驟之溫度下之溶解度。
作為第1溶劑及第2溶劑,可列舉選自上文中作為(a)~(k)所列舉之有機溶劑之群中之至少2種。
例如,於在室溫(10℃~30℃)下進行將溶液與第2溶劑混合之步驟之情形時,作為第1溶劑,可列舉:上文記述之(d)醇、(e)二醇醚、(f)具有醯胺基之有機溶劑、(k)二甲基亞碸。
又,於在室溫(10℃~30℃)下進行將溶液與第2溶劑混合之步驟之情形時,作為第2溶劑,可列舉:上文記述之(a)酯、(b)酮、(c)醚、(g)具有腈基之有機溶劑、(h)具有碳酸酯基之有機溶劑、(i)鹵化烴、(j)烴。
以下,具體地說明第一製造方法。 首先,使包含A成分之化合物、包含B成分之化合物、及包含X成分之化合物溶解於第1溶劑而獲得溶液。「包含A成分之化合物」亦可包含X成分。「包含B成分之化合物」亦可包含X成分。
其次,將所獲得之溶液與第2溶劑加以混合。將溶液與第2溶劑混合之步驟可設為(I)於第2溶劑中添加溶液,亦可設為(II)於溶液中添加第2溶劑。為了使藉由第一製造方法形成之鈣鈦礦化合物之粒子容易分散於溶液中,宜(I)於第2溶劑中添加溶液。
於將溶液與第2溶劑混合時,宜將一者滴加至另一者中。又,宜一面攪拌一面混合溶液與第2溶劑。
於將溶液與第2溶劑混合之步驟中,溶液與第2溶劑之溫度並無特別限制。為了使所獲得之鈣鈦礦化合物易於析出,較佳為-20℃~40℃之範圍,更佳為-5℃~30℃之範圍。溶液之溫度及第2溶劑之溫度可相同亦可不同。
第1溶劑對鈣鈦礦化合物之溶解度與第2溶劑對鈣鈦礦化合物之溶解度之差較佳為100 μg/溶劑100 g~90 g/溶劑100 g,更佳為1 mg/溶劑100 g~90 g/溶劑100 g。
作為第1溶劑與第2溶劑之組合,較佳為如下:第1溶劑為N,N-二甲基乙醯胺等具有醯胺基之有機溶劑或二甲基亞碸,第2溶劑為鹵化烴或烴。若第1溶劑與第2溶劑為該等溶劑之組合,則例如於在室溫(10℃~30℃)下進行混合步驟之情形時,容易將第1溶劑對鈣鈦礦化合物之溶解度與第2溶劑對鈣鈦礦化合物之溶解度之差控制於100 μg/溶劑100 g~90 g/溶劑100 g,故較佳。
藉由將溶液與第2溶劑加以混合,於所獲得之混合液中鈣鈦礦化合物之溶解度降低,鈣鈦礦化合物析出。藉此,獲得包含鈣鈦礦化合物之分散液。
對所獲得之包含鈣鈦礦化合物之分散液進行固液分離,藉此可回收鈣鈦礦化合物。作為固液分離之方法,可列舉:過濾、藉由溶劑蒸發之濃縮等。可藉由進行固液分離而僅回收鈣鈦礦化合物。
再者,於上述製造方法中,為了使獲得之鈣鈦礦化合物之粒子易於分散液中穩定地分散,較佳為包括上述添加表面修飾劑之步驟。
添加表面修飾劑之步驟較佳為於將溶液與第2溶劑混合之步驟之前進行。具體而言,表面修飾劑可添加於第1溶劑中,亦可添加於溶液中,亦可添加於第2溶劑中。又,表面修飾劑亦可添加於第1溶劑及第2溶劑兩者中。
又,於上述製造方法中,較佳為包括於將溶液與第2溶劑混合之步驟後藉由離心分離、過濾等方法去除粗大粒子之步驟。藉由去除步驟去除之粗大粒子之尺寸較佳為10 μm以上,更佳為1 μm以上,進而較佳為500 nm以上。
(第二製造方法) 作為鈣鈦礦化合物之製造方法,可列舉包括如下步驟之製造方法:使構成鈣鈦礦化合物之包含A成分之化合物、包含B成分之化合物、及包含X成分之化合物溶解於高溫之第3溶劑而獲得溶液;及將溶液加以冷卻。
以下,具體地說明第二製造方法。
首先,使包含A成分之化合物、包含B成分之化合物、及包含X成分之化合物溶解於高溫之第3溶劑而獲得溶液。「包含A成分之化合物」亦可包含X成分。「包含B成分之化合物」亦可包含X成分。 本步驟可設為於高溫之第3溶劑中添加各化合物使之溶解而獲得溶液。 又,本步驟亦可設為藉由在第3溶劑中添加各化合物後進行升溫而獲得溶液。
作為第3溶劑,可列舉能夠使作為原料的包含A成分之化合物、包含B成分之化合物、及包含X成分之化合物溶解之溶劑。具體而言,作為第3溶劑,例如可列舉上文記述之第1溶劑、第2溶劑。
所謂「高溫」,只要為各原料溶解之溫度之溶劑即可。例如,作為高溫之第3溶劑之溫度,較佳為60~600℃,更佳為80~400℃。
其次,將所獲得之溶液加以冷卻。 作為冷卻溫度,較佳為-20~50℃,更佳為-10~30℃。 作為冷卻速度,較佳為0.1~1500℃/分鐘,更佳為10~150℃/分鐘。
藉由將高溫之溶液加以冷卻,可利用因溶液之溫度差引起之溶解度之差而使鈣鈦礦化合物析出。藉此,獲得包含鈣鈦礦化合物之分散液。
對所獲得之包含鈣鈦礦化合物之分散液進行固液分離,藉此可回收鈣鈦礦化合物。作為固液分離之方法,可列舉於第一製造方法中揭示之方法。
再者,於上述製造方法中,為了使獲得之鈣鈦礦化合物之粒子易於分散液中穩定地分散,較佳為包括上述添加表面修飾劑之步驟。
添加表面修飾劑之步驟較佳為於冷卻步驟之前進行。具體而言,表面修飾劑可添加於第3溶劑中,亦可添加於含有包含A成分之化合物、包含B成分之化合物及包含X成分之化合物中之至少1種的溶液中。
又,於上述製造方法中,較佳為包括於冷卻步驟之後藉由第一製造方法中揭示之離心分離、過濾等方法去除粗大粒子之步驟。
(第三製造方法) 作為鈣鈦礦化合物之製造方法,可列舉包括如下步驟之製造方法:獲得溶解有構成鈣鈦礦化合物之包含A成分之化合物與包含B成分之化合物的第1溶液;獲得溶解有構成鈣鈦礦化合物之包含X成分之化合物的第2溶液;將第1溶液與第2溶液加以混合獲得混合液;及冷卻所獲得之混合液。
以下,具體地說明第三製造方法。
首先,使包含A成分之化合物與包含B成分之化合物溶解於高溫之第4溶劑而獲得第1溶液。
作為第4溶劑,可列舉能夠使包含A成分之化合物與包含B成分之化合物溶解之溶劑。具體而言,作為第4溶劑,可列舉上文記述之第3溶劑。
所謂「高溫」,只要為包含A成分之化合物與包含B成分之化合物溶解之溫度即可。例如,作為高溫之第4溶劑之溫度,較佳為60~600℃,更佳為80~400℃。
又,使包含X成分之化合物溶解於第5溶劑而獲得第2溶液。包含X成分之化合物亦可包含B成分。
作為第5溶劑,可列舉能夠使包含X成分之化合物溶解之溶劑。 具體而言,作為第5溶劑,可列舉上文記述之第3溶劑。
其次,將所獲得之第1溶液與第2溶液加以混合獲得混合液。於將第1溶液與第2溶液進行混合時,宜將一者滴加至另一者中。又,宜一面攪拌一面混合第1溶液與第2溶液。
其次,冷卻所獲得之混合液。 作為冷卻溫度,較佳為-20~50℃,更佳為-10~30℃。 作為冷卻速度,較佳為0.1~1500℃/分鐘,更佳為10~150℃/分鐘。
藉由將混合液加以冷卻,可利用因混合液之溫度差引起之溶解度之差而使鈣鈦礦化合物析出。藉此,獲得包含鈣鈦礦化合物之分散液。
對所獲得之包含鈣鈦礦化合物之分散液進行固液分離,藉此可回收鈣鈦礦化合物。作為固液分離之方法,可列舉於第一製造方法中揭示之方法。
再者,於上述製造方法中,為了使獲得之鈣鈦礦化合物之粒子易於分散液中穩定地分散,較佳為包括上述添加表面修飾劑之步驟。
添加表面修飾劑之步驟較佳為於冷卻步驟之前進行。具體而言,表面修飾劑可添加於第4溶劑、第5溶劑、第1溶液、第2溶液、混合液之任意者中。
又,於上述製造方法中,較佳為包括於冷卻步驟之後藉由第一製造方法中揭示之離心分離、過濾等方法去除粗大粒子之步驟。
<<組合物之製造方法1>> 以下,為了使所獲得之組合物之性狀易於理解,將藉由組合物之製造方法1獲得之組合物稱為「液狀組合物」。
本實施形態之液狀組合物可藉由將(1)半導體材料及(2)表面修飾劑進而與(3)溶劑及(4)聚合性化合物之任一者或兩者加以混合而製造。
於將(1)半導體材料及(2)表面修飾劑與(3)溶劑及(4)聚合性化合物之任一者或兩者加以混合時,較佳為一面攪拌一面進行。
於將(1)半導體材料及(2)表面修飾劑與(4)聚合性化合物加以混合時,混合時之溫度並無特別限制。為了易使(1)半導體材料及(2)表面修飾劑均勻地混合,較佳為0℃~100℃之範圍,更佳為10℃~80℃之範圍。
(包含(3)溶劑之液狀組合物之製造方法) 作為包含(1)半導體材料、(2)表面修飾劑及(3)溶劑之組合物之製造方法,例如可為下述製造方法(a1),亦可為下述製造方法(a2)。
製造方法(a1)係包括如下步驟之組合物之製造方法:將(1)半導體材料與(3)溶劑加以混合;及將所獲得之混合物與(2)表面修飾劑加以混合。
製造方法(a2)係包括如下步驟之組合物之製造方法:將(1)半導體材料與(2)表面修飾劑加以混合;及將所獲得之混合物與(3)溶劑加以混合。
製造方法(a1)、(a2)中使用之(3)溶劑較佳為不易溶解上述(1)半導體材料者。若使用此種(3)溶劑,則製造方法(a1)中獲得之混合物、及製造方法(a1)、(a2)中獲得之組合物成為分散液。
於本實施形態之組合物包含(5)改質體群之情形時,作為組合物之製造方法,可為使用下述(5A)之製造方法(a3),亦可為使用下述(5A)之製造方法(a4)。 (5A):選自由矽氮烷、式(C1)所表示之化合物、式(C2)所表示之化合物、式(A5-51)所表示之化合物、式(A5-52)所表示之化合物、及矽酸鈉所組成之群中之1種以上之化合物
於以下之說明中,將上述(5A)稱為「(5A)原料化合物」。藉由對(5A)原料化合物實施改質處理而成為(5)改質體群。
製造方法(a3)係包括如下步驟之組合物之製造方法:將(1)半導體材料與(3)溶劑加以混合;將所獲得之混合物與(2)表面修飾劑及(5A)原料化合物加以混合;及對所獲得之混合物實施改質處理。
製造方法(a4)係包括如下步驟之組合物之製造方法:將(1)半導體材料、(2)表面修飾劑及(5A)原料化合物加以混合;將所獲得之混合物與(3)溶劑加以混合;及對所獲得之混合物實施改質處理。
於(3)溶劑中可溶解或分散有(4-1)聚合物。
於上述製造方法包括之混合步驟中,就提高分散性之觀點而言,較佳為進行攪拌。
於上述製造方法包括之混合步驟中,溫度並無特別限制,就均勻地混合之觀點而言,較佳為0℃以上100℃以下之範圍,更佳為10℃以上80℃以下之範圍。
就提高(1)半導體材料之分散性之觀點而言,組合物之製造方法較佳為製造方法(a1)或製造方法(a3)。
(實施改質處理方法) 作為改質處理之方法,可列舉:對(5A)原料化合物照射紫外線之方法、及使(5A)原料化合物與水蒸氣反應之方法等公知方法。於以下之說明中,有時將使(5A)原料化合物與水蒸氣反應之處理稱為「加濕處理」。
其中,實施加濕處理就於(1)半導體材料之附近形成更牢固之保護區域之觀點而言較佳。
照射紫外線之方法中使用之紫外線之波長通常為10~400 nm,較佳為10~350 nm,更佳為100~180 nm。作為產生紫外線之光源,例如可列舉:金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、低壓水銀燈、氙弧燈、碳弧燈、準分子燈、UV雷射光等。
於實施加濕處理之情形時,例如可將組合物於後述溫度及濕度條件下靜置一段時間,亦可進行攪拌。
加濕處理中之溫度只要為使改質充分地進行之溫度即可。加濕處理中之溫度例如較佳為5~150℃,更佳為10~100℃,進而較佳為15~80℃。
加濕處理中之濕度只要為向組合物中之(5A)原料化合物供給充足水分之濕度即可。加濕處理中之濕度例如較佳為30%~100%,更佳為40%~95%,進而較佳為60%~90%。上述濕度意指進行加濕處理之溫度下之相對濕度。
加濕處理所需之時間只要為供改質充分地進行之時間即可。加濕處理所需之時間例如較佳為10分鐘以上1週以下,更佳為1小時以上5天以下,進而較佳為2小時以上3天以下。
就提高組合物所含之(5A)原料化合物之分散性之觀點而言,較佳為進行攪拌。
加濕處理中之水之供給可藉由向反應容器中通入包含水蒸氣之氣體,亦可藉由在包含水蒸氣之氣氛中進行攪拌而自界面供給水分。
於向反應容器中通入包含水蒸氣之氣體之情形時,為了提高所獲得之組合物之耐久性,包含水蒸氣之氣體流量較佳為0.01 L/分鐘以上100 L/分鐘以下,更佳為0.1 L/分鐘以上10 L/分鐘以下,進而較佳為0.15 L/分鐘以上5 L/分鐘以下。作為包含水蒸氣之氣體,例如可列舉包含飽和量之水蒸氣之氮氣。
於(1)半導體材料為鈣鈦礦化合物之情形時,在本實施形態之組合物之製造方法中,(2)表面修飾劑、(3)溶劑及(5)改質體群可於上述(1)半導體材料之製造方法包括之任一步驟中進行混合。例如,可為下述製造方法(a5),亦可為下述製造方法(a6)。
製造方法(a5)可列舉包括如下步驟之製造方法:使構成鈣鈦礦化合物之包含B成分之化合物、包含X成分之化合物及包含A成分之化合物、(2)表面修飾劑、以及(5)改質體群溶解於第1溶劑而獲得溶液;及將所獲得之溶液與第2溶劑加以混合。 第1溶劑、第2溶劑係與上述溶劑相同。
製造方法(a6)可列舉包括如下步驟之製造方法:使構成鈣鈦礦化合物之包含B成分之化合物、包含X成分之化合物及包含A成分之化合物、(2)表面修飾劑、以及(5)改質體群溶解於高溫之第3溶劑而獲得溶液;及將溶液加以冷卻。 第3溶劑係與上述溶劑相同。
該等製造方法包括之各步驟之條件係與上文記述之(viii)之半導體材料之製造方法中之第一製造方法及第二製造方法中之條件相同。
(包含(4)聚合性化合物之液狀組合物之製造方法) 作為包含(1)半導體材料、(2)表面修飾劑、(4)聚合性化合物及(5)改質體群之組合物之製造方法,例如可列舉下述製造方法(c1)~(c3)。
製造方法(c1)係包括如下步驟之製造方法:使(1)半導體材料分散於(4)聚合性化合物而獲得分散體;及將所獲得之分散體與(2)表面修飾劑及(5)改質體群加以混合。
製造方法(c2)係包括如下步驟之製造方法:使(2)表面修飾劑與(5)改質體群分散於(4)聚合性化合物而獲得分散體;及將所獲得之分散體與(1)半導體材料加以混合。
製造方法(c3)係包括如下步驟之製造方法:使(1)半導體材料與(2)表面修飾劑及(5)改質體群之混合物分散於(4)聚合性化合物。
於製造方法(c1)~(c3)中,就提高(1)半導體材料之分散性之觀點而言較佳為製造方法(c1)。
於製造方法(c1)~(c3)中,在獲得各分散體之步驟中,可將(4)聚合性化合物滴加至各材料中,亦可將各材料滴加至(4)聚合性化合物中。 為了易於均勻地分散,較佳為將(1)半導體材料、(2)表面修飾劑、(5)改質體群之至少一者滴加至(4)聚合性化合物中。
於製造方法(c1)~(c3)中,在各混合步驟中,可將分散體滴加至各材料中,亦可將各材料滴加至分散體中。 為了易於均勻地分散,(1)半導體材料、(2)表面修飾劑、(5)改質體群之至少一者較佳為將滴加至分散體中。
於(4)聚合性化合物中可溶解或分散有(3)溶劑與(4-1)聚合物之至少任一者。
使(4-1)聚合物溶解或分散之溶劑並無特別限定。作為溶劑,較佳為不易溶解(1)半導體材料者。 作為溶解(4-1)聚合物之溶劑,例如可列舉與上文記述之第3溶劑相同之溶劑。
其中,第2溶劑之極性較低,認為不易溶解(1)半導體材料,故較佳。
第2溶劑之中,更佳為鹵化烴、及烴。
又,本實施形態之組合物之製造方法亦可為下述製造方法(c4),亦可為製造方法(c5)。
製造方法(c4)係包括如下步驟之組合物之製造方法:使(1)半導體材料分散於(3)溶劑而獲得分散液;於所獲得之分散液中混合(4)聚合性化合物而獲得混合液;及將所獲得之混合液與(2)表面修飾劑及(5)改質體群加以混合。
製造方法(c5)係包括如下步驟之組合物之製造方法:使(1)半導體材料分散於(3)溶劑而獲得分散液;將所獲得之分散液與(2)表面修飾劑及(5A)原料化合物加以混合而獲得混合液;對所獲得之混合液實施改質處理而獲得包含(5)改質體群之混合液;及將所獲得之混合液與(3)聚合性化合物加以混合。
於組合物之製造方法1中,在使用(6)其他表面修飾劑時,可與(2)表面修飾劑一起添加。
<<組合物之製造方法2>> 作為本實施形態之組合物之製造方法,可列舉包括如下步驟之製造方法:將(1)半導體材料、(2)表面修飾劑、(4)聚合性化合物及(5)改質體群加以混合;及使(4)聚合性化合物進行聚合。
於藉由組合物之製造方法2獲得之組合物中,相對於組合物之總質量,(1)半導體材料、(2)表面修飾劑、(4-1)聚合物、(5)改質體群之合計較佳為90質量%以上。
又,作為本實施形態之組合物之製造方法,亦可列舉包括如下步驟之製造方法:將(1)半導體材料、(2)表面修飾劑、溶解於(3)溶劑之(4-1)聚合物、及(5)改質體群加以混合;及去除(3)溶劑。
上述製造方法包括之混合步驟可採用與上文記述之組合物之製造方法1中揭示之方法相同之混合方法。
作為組合物之製造方法,例如可列舉下述(d1)~(d6)之製造方法。
製造方法(d1)係包括如下步驟之製造方法:使(1)半導體材料分散於(4)聚合性化合物而獲得分散體;將所獲得之分散體與(2)表面修飾劑及(5)改質體群加以混合;及使(4)聚合性化合物進行聚合。
製造方法(d2)係包括如下步驟之製造方法:使(1)半導體材料分散於溶解有(4-1)聚合物之(3)溶劑而獲得分散體;將所獲得之分散體與(2)表面修飾劑及(5)改質體群加以混合;及去除溶劑。
製造方法(d3)係包括如下步驟之製造方法:使(2)表面修飾劑與(5)改質體群分散於(4)聚合性化合物而獲得分散體;及將所獲得之分散體與(1)半導體材料加以混合;及使(4)聚合性化合物進行聚合。
製造方法(d4)係包括如下步驟之製造方法:使(2)表面修飾劑與(5)改質體群分散於溶解有(4-1)聚合物之(3)溶劑而獲得分散體;將所獲得之分散體與(1)半導體材料加以混合;及去除溶劑。
製造方法(d5)係包括如下步驟之製造方法:使(1)半導體材料與(2)表面修飾劑及(5)改質體群之混合物分散於(4)聚合性化合物;及使(4)聚合性化合物進行聚合。
製造方法(d6)係包括如下步驟之製造方法:使(1)半導體材料與(2)表面修飾劑及(5)改質體群之混合物分散於溶解有(4-1)聚合物之(3)溶劑;及去除溶劑。
製造方法(d2)、(d4)及(d6)中包括之去除(3)溶劑之步驟可為於室溫下靜置使其自然乾燥之步驟,亦可為使用真空乾燥機之減壓乾燥,亦可為藉由加熱使(3)溶劑蒸發之步驟。
關於去除(3)溶劑之步驟,例如可藉由在0℃以上300℃以下乾燥1分鐘以上7天以下而去除(3)溶劑。
製造方法(d1)、(d3)及(d5)中包括之使(4)聚合性化合物進行聚合之步驟可藉由適當利用自由基聚合等公知之聚合反應而進行。
例如於自由基聚合之情形時,於(1)半導體材料、(2)表面修飾劑、(4)聚合性化合物及(5)改質體群之混合物中添加自由基聚合起始劑,產生自由基,藉此可引發聚合反應。
自由基聚合起始劑並無特別限定,例如可列舉光自由基聚合起始劑等。
作為上述光自由基聚合起始劑,例如可列舉雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦等。
於組合物之製造方法2中,在使用(6)其他表面修飾劑時,可與(2)表面修飾劑一起添加。
<<組合物之製造方法3>> 又,本實施形態之組合物之製造方法亦可採用下述(d7)之製造方法。
製造方法(d7)係包括如下步驟之製造方法:將(1)半導體材料、(2)表面修飾劑及(4-1)聚合物進行溶融混練。
製造方法(d8)係包括如下步驟之製造方法:將(1)半導體材料、(2)表面修飾劑、(4-1)聚合物及(5A)原料化合物進行溶融混練;及於(4-1)聚合物溶融之狀態下實施改質處理。
製造方法(d9)係包括如下步驟之製造方法:製造包含(1)半導體材料與(2)表面修飾劑之液狀組合物;自所獲得之液狀組合物中提取固形物成分;及將所獲得之固形物成分與(4-1)聚合物進行溶融混練。
製造方法(d10)係包括如下步驟之製造方法:製造包含(1)半導體材料、(2)表面修飾劑及(5)改質體群之液狀組合物;自所獲得之液狀組合物中提取固形物成分;及將所獲得之固形物成分與(4-1)聚合物進行溶融混練。
製造方法(d11)係包括如下步驟之製造方法:製造包含(1)半導體材料與(2)表面修飾劑之液狀組合物;自所獲得之液狀組合物中提取固形物成分;及將所獲得之固形物成分、(5)改質體群及(4-1)聚合物進行溶融混練。
於製造方法(d7)~(d11)之溶融混練步驟中,可對(4-1)聚合物與其他材料之混合物進行溶融混練,亦可於溶融之(4-1)聚合物中添加其他材料。所謂「其他材料」係指(4-1)聚合物以外之各製造方法中使用之材料,具體地指(1)半導體材料、(2)表面修飾劑、(5A)原料化合物及(5)改質體群。
製造方法(d11)之溶融混練步驟中添加之(5)改質體群係藉由對(5A)原料化合物進行改質處理而獲得。
作為製造方法(d7)~(d11)中對(4-1)聚合物進行溶融混練之方法,可採用作為聚合物之混練方法所公知之方法。例如可採用使用單軸擠出機或雙軸擠出機之擠出加工。
製造方法(d8)之實施改質處理之步驟可採用上文記述之方法。
製造方法(d9)及(d11)之製造液狀組合物之步驟可採用上文記述之製造方法(a1)或(a2)。
製造方法(d10)之製造液狀組合物之步驟可採用上文記述之製造方法(a3)或(a4)。
製造方法(d9)~(d11)之提取固形物成分之步驟可藉由利用例如加熱、減壓、送風及該等之組合方法自液狀組合物去除構成液狀組合物之(3)溶劑及(4)聚合性化合物而進行。
於組合物之製造方法3中,在使用(6)其他表面修飾劑時,可與(2)表面修飾劑一起添加。
≪鈣鈦礦化合物之測定≫ 本實施形態之組合物所含之鈣鈦礦化合物之量可使用感應耦合電漿質譜儀ICP-MS(例如PerkinElmer公司製造之ELAN DRCII)及離子層析儀(例如Thermo Fisher Scientific股份有限公司製造之Integrion)進行測定。 使用N,N-二甲基甲醯胺等良溶劑溶解鈣鈦礦化合物後進行測定。 ≪(5)改質體群所含之Si元素之濃度測定≫ 本實施形態之組合物所含之(5)改質體群中含有之Si元素之濃度(μg/g)係使用感應耦合電漿質譜儀ICP-MS(例如PerkinElmer公司製造之ELAN DRCII)進行測定。 各測定係使用N,N-二甲基甲醯胺等良溶劑與(5)改質體群之溶液進行。
≪發射光譜之測定≫ 本實施形態之組合物之發射光譜係使用絕對PL量子產率測定裝置(例如濱松光子股份有限公司製造之C9920-02),於激發光450 nm、室溫、大氣下進行測定。
≪量子產率之測定≫ 本實施形態之組合物之量子產率係使用絕對PL量子產率測定裝置(例如濱松光子股份有限公司製造之C9920-02),於激發光450 nm、室溫、大氣下進行測定。
≪耐熱性之評估≫ 將本實施形態之組合物於加熱板上在260℃下加熱2分鐘,測定加熱前後之量子產率,使用下述式評估維持率。 維持率(%)=耐熱性試驗後之量子產率÷耐熱性試驗前之量子產率×100
於上述各測定方法中,實施形態之組合物之維持率可為20%以上,亦可為40%以上,亦可為60%以上,亦可為80%以上,亦可為85%以上。就組合物之耐熱性之作用較高而言,維持率宜較高。
<<薄膜>> 本實施形態之薄膜係以上述組合物作為形成材料。例如,本實施形態之薄膜包含(1)半導體材料、(2)表面修飾劑及(4-1)聚合物,且相對於薄膜之總質量,(1)半導體材料、(2)表面修飾劑及(4-1)聚合物之合計為90質量%以上。
薄膜形狀並無特別限定,可為片狀、棒狀等任意形狀。於本說明書中,所謂「棒狀之形狀」,意指例如沿一方向延伸之於俯視下呈帶狀之形狀。作為於俯視下呈帶狀之形狀,可例示各邊長度不同之板狀之形狀。
薄膜之厚度可為0.01 μm~1000 mm,亦可為0.1 μm~10 mm,亦可為1 μm~1 mm。
於本說明書中,上述薄膜之厚度係指於將薄膜之長度、寬度、高度之中值最小之邊設為「厚度方向」時,薄膜之厚度方向之正面與反面之間的距離。具體而言,使用測微計,於薄膜之任意3點測定薄膜之厚度,取3點之測定值之平均值作為薄膜之厚度。
薄膜可為單層,亦可為複數層。於複數層之情形時,各層可使用同一種類之組合物,亦可使用互不相同種類之組合物。
<<積層結構體>> 本實施形態之積層結構體具有複數層,且至少一層為上述薄膜。
於積層結構體所具有之複數層之中,作為上述薄膜以外之層,可列舉:基板、障壁層、光散射層等任意層。 積層之薄膜之形狀並無特別限定,可為片狀、棒狀等任意形狀。
(基板) 基板並無特別限制,可為薄膜。基板較佳為具備透光性者。於具有具備透光性之基板之積層結構體中,易對(1)半導體材料所發出之光進行提取,故較佳。
作為基板之形成材料,可使用例如聚對苯二甲酸乙二酯等聚合物或玻璃等公知材料。 例如,於積層結構體中,可將上述薄膜設置於基板上。
圖1係模式性地表示本實施形態之積層結構體之構成之剖視圖。第一積層結構體1a係於第一基板20及第二基板21之間設置有本實施形態之薄膜10。薄膜10係藉由密封層22加以密封。
本發明之一形態關於積層結構體1a,其特徵在於:其係具有第一基板20、第二基板21、位於第一基板20與第二基板21之間之本實施形態之薄膜10、及密封層22者,且密封層22係配置於薄膜10之不與第一基板20及第二基板21接觸之面上。
(障壁層) 作為本實施形態之積層結構體可具有之層,並無特別限制,可列舉障壁層。就保護上述組合物免受外部氣體之水蒸氣及大氣中空氣之侵蝕之觀點而言,可包含障壁層。
障壁層並無特別限制,就所發出之光之提取之觀點而言,較佳為透明者。作為障壁層,可使用例如聚對苯二甲酸乙二酯等聚合物、或玻璃膜等公知之障壁層。
(光散射層) 作為本實施形態之積層結構體可具有之層,並無特別限制,可列舉光散射層。就有效地利用入射光之觀點而言,可包含光散射層。 光散射層並無特別限制,就所發出之光之提取之觀點而言,較佳為透明者。作為光散射層,可使用二氧化矽粒子等光散射粒子、或放大擴散薄膜等公知之光散射層。
<<發光裝置>> 本實施形態之發光裝置可藉由將本實施形態之薄膜或積層結構體與光源進行組合而獲得。發光裝置係將自光源發出之光照射至設置於光源之光射出方向上之薄膜或積層結構體,藉此使薄膜或積層結構體發光,並提取光之裝置。
發光裝置中之積層結構體所具有之複數層之中,作為上述薄膜、基板、障壁層、光散射層以外之層,可列舉:光反射構件、亮度強化部、角柱薄片、導光板、元件間之介質材料層等任意層。
本發明之一形態關於發光裝置2,其係由角柱薄片50、導光板60、第一積層結構體1a、及光源30依序積層而成。
(光源) 作為構成本實施形態之發光裝置之光源,使用射出(1)半導體材料之吸收波段中包含之光之光源。就使上述薄膜或積層結構體中之半導體材料發光之觀點而言,較佳為具有600 nm以下之發光波長之光源。作為光源,可使用例如藍色發光二極體等發光二極體(LED)、雷射、EL等公知光源。
(光反射構件) 作為構成本實施形態之發光裝置之積層結構體可具有之層,並無特別限制,可列舉光反射構件。具有光反射構件之發光裝置可有效率地向薄膜或積層結構體照射光源之光。
光反射構件並無特別限制,可為反射薄膜。作為反射薄膜,可使用例如反射鏡、反射粒子之薄膜、反射金屬薄膜或反射體等公知之反射薄膜。
(亮度強化部) 作為構成本實施形態之發光裝置之積層結構體可具有之層,並無特別限制,可列舉亮度強化部。就使光之一部分反射回光傳輸方向之觀點而言,可包含亮度強化部。
(角柱薄片) 作為構成本實施形態之發光裝置之積層結構體可具有之層,並無特別限制,可列舉角柱薄片。角柱薄片代表性地具有基材部與角柱部。再者,根據不同之鄰接構件,亦可而省略基材部。
角柱薄片可經由任意適宜之接著層(例如,接著劑層、黏著劑層)貼合於鄰接構件。
於將發光裝置用於後述顯示器之情形時,角柱薄片係由向與視認側相反一側(背面側)凸出之複數個角柱單元並列地構成。藉由將角柱薄片之凸部朝向背面側地配置,易對透過角柱薄片之光進行聚光。又,若將角柱薄片之凸部朝向背面側地配置,與將凸部朝向視認側地配置之情形相比,未入射至角柱薄片而反射之光較少,可獲得亮度較高之顯示器。
(導光板) 作為構成本實施形態之發光裝置之積層結構體可具有之層,並無特別限制,可列舉導光板。作為導光板,例如,可於背面側使用經形成為透鏡圖案之導光板、於背面側與視認側之任一側或兩側使用經形成為角柱形狀等之導光板等任意適宜之導光板,以使來自橫方向之光能夠偏向至厚度方向。
(元件間之介質材料層) 作為構成本實施形態之發光裝置之積層結構體可具有之層,並無特別限制,可列舉鄰接元件(層)間之光路上的包含1種以上之介質材料之層(元件間之介質材料層)。
元件間之介質材料層所含之1種以上之介質並無特別限制,包括真空、空氣、氣體、光學材料、接著劑、光學接著劑、玻璃、聚合物、固體、液體、凝膠、硬化材料、光學結合材料、折射率匹配或折射率失配材料、折射率梯度材料、包覆或抗包覆材料、間隔片、二氧化矽凝膠、亮度強化材料、散射或擴散材料、反射或抗反射材料、波長選擇性材料、波長選擇性抗反射材料、濾色器、或上述技術領域中已知之適宜之介質。
作為本實施形態之發光裝置之具體例,例如可列舉EL顯示器或液晶顯示器用之具備波長轉換材料者。 具體而言,可列舉以下之(E1)~(E4)之各構成。
構成(E1):將本實施形態之組合物裝入至玻璃管等中加以密封,將其以沿著導光板之端面(側面)之方式配置於作為光源之藍色發光二極體與導光板之間,將藍色光轉換為綠色光或紅色光之背光源(側管封裝(On-Edge)方式之背光源)。
構成(E2):將本實施形態之組合物進行片化,夾持於2片障壁薄膜之間並加以密封而製成薄膜,將該薄膜設置於導光板之上,將自位於導光板之端面(側面)之藍色發光二極體通過導光板向上述片材照射之藍色光轉換為綠色光或紅色光之背光源(表面封裝方式之背光源)。
構成(E3):使本實施形態之組合物分散於樹脂等中,設置於藍色發光二極體之發光部附近,將所照射之藍色光轉換為綠色光或紅色光之背光源(晶片封裝(On-Chip)方式之背光源)。
構成(E4):使本實施形態之組合物分散於阻劑中,設置於彩色濾光片上,將自光源照射之藍色光轉換為綠色光或紅色光之背光源。
又,作為本實施形態之發光裝置之具體例,可列舉:將本實施形態之組合物進行成形,配置於作為光源之藍色發光二極體之後段,將藍色光轉換為綠色光或紅色光而發出白色光之照明。
<<顯示器>> 如圖2所示,本實施形態之顯示器3自視認側起依序具備液晶面板40與上述發光裝置2。發光裝置2具備第二積層結構體1b與光源30。第二積層結構體1b係於上述第一積層結構體1a之基礎上進而具備角柱薄片50與導光板60者。顯示器亦可進而具備任意適宜之其他構件。
本發明之一形態關於液晶顯示器3,其係由液晶面板40、角柱薄片50、導光板60、第一積層結構體1a、及光源30依序積層而成。
(液晶面板) 上述液晶面板代表性地具備液晶單元、配置於液晶單元之視認側之視認側偏光板、及配置於液晶單元之背面側之背面側偏光板。視認側偏光板及背面側偏光板可以使各自之吸收軸實質上正交或平行之方式配置。
(液晶單元) 液晶單元具有一對基板、與夾持於一對基板間之作為顯示介質之液晶層。於一般之構成中,於一基板上設置有彩色濾光片及黑矩陣,於另一基板上設置有控制液晶之電光學特性之開關元件、向該開關元件提供閘極信號之掃描線及提供源極信號之信號線、以及像素電極及對向電極。上述基板之間隔(單元間隙)可藉由間隔片等進行控制。可於上述基板之與液晶層接觸一側設置例如包含聚醯亞胺之配向膜等。
(偏光板) 偏光板代表性地具有偏光元件、與配置於偏光元件之兩側之保護層。偏光元件代表性而言為吸收型偏光元件。 作為偏光元件,可使用任意適宜之偏光元件。例如可列舉:使聚乙烯醇系薄膜、部分縮甲醛化聚乙烯醇系薄膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化薄膜等親水性高分子薄膜吸附碘或二色性染料等二色性物質並經單軸延伸而成者;聚乙烯醇之脫水處理物或聚氯乙烯之脫鹽酸處理物等多烯系配向薄膜等。該等之中,使聚乙烯醇系薄膜吸附碘等二色性物質並經單軸延伸而成之偏光元件其偏光二色比較高而尤佳。
<<組合物之用途>> 作為本實施形態之組合物之用途,可列舉如下所述之用途。
<LED> 本實施形態之組合物例如可用作發光二極體(LED)之發光層之材料。
作為包含本實施形態之組合物之LED,例如可列舉以下方式:設為將本實施形態之組合物與ZnS等導電性粒子加以混合並積層成膜狀,並於一面積層n型傳輸層、於另一面積層p型傳輸層之結構,藉由接通電流而p型半導體之電洞與n型半導體之電子於接合面之組合物所含之(1)及(2)之粒子中抵消電荷,藉此發光。
<太陽電池> 本實施形態之組合物可用作太陽電池之活性層所含之電子傳輸性材料。
作為上述太陽電池,構成並無特別限定,例如可列舉依序具有摻氟氧化錫(FTO)基板、氧化鈦緻密層、多孔質氧化鋁層、包含本實施形態之組合物之活性層、2,2',7,7'-四(N,N'-二對甲氧基苯基胺)-9,9'-螺二茀(Spiro-MeOTAD)等電洞傳輸層、及銀(Ag)電極之太陽電池。
氧化鈦緻密層具有電子傳輸之功能、抑制FTO之粗糙度之效果、及抑制逆電子轉移之功能。
多孔質氧化鋁層具有提高光吸收效率之功能。
活性層所含之本實施形態之組合物具有電荷分離及電子傳輸之功能。
<感測器> 本實施形態之組合物可用作X射線攝像裝置及CMOS影像感測器等固體攝像裝置用之影像檢測部(影像感測器)、指紋檢測部、面部檢測部、靜脈檢測部及虹膜檢測部等對生物體一部分特定特徵進行檢測之檢測部、脈搏血氧定量計等光學生物感測器之檢測部中使用包含之光電轉換元件(光檢測元件)材料。
<<薄膜之製造方法>> 作為薄膜之製造方法,例如可列舉下述(e1)~(e3)之製造方法。
製造方法(e1)係包括如下步驟之薄膜之製造方法:塗敷液狀組合物而獲得塗膜;及自塗膜去除(3)溶劑。
製造方法(e2)係包括如下步驟之薄膜之製造方法:塗敷包含(4)聚合性化合物之液狀組合物而獲得塗膜;及使所獲得之塗膜中包含之(4)聚合性化合物進行聚合。
製造方法(e3)係包括如下步驟之薄膜之製造方法:對藉由上文記述之製造方法(d1)~(d6)所獲得之組合物進行成形加工。
藉由上述製造方法(e1)、(e2)製造之薄膜可自製造位置剝離而使用。
<<積層結構體之製造方法>> 作為積層結構體之製造方法,例如可列舉下述(f1)~(f3)之製造方法。
製造方法(f1)係包括如下步驟之積層結構體之製造方法:製造液狀組合物;於基板上塗敷所獲得之液狀組合物;及自所獲得之塗膜去除(3)溶劑。
製造方法(f2)係包括如下步驟之積層結構體之製造方法:於基板上貼合薄膜。
製造方法(f3)係包括如下步驟之積層結構體之製造方法:製造包含(4)聚合性化合物之液狀組合物;於基板上塗敷所獲得之液狀組合物;及使所獲得之塗膜中包含之(4)聚合性化合物進行聚合。
製造方法(f1)、(f3)中之製造液狀組合物之步驟可採用上文記述之製造方法(c1)~(c5)。
製造方法(f1)、(f3)中之於基板上塗敷液狀組合物之步驟並無特別限制,可採用凹版塗佈法、棒式塗佈法、印刷法、噴霧法、旋轉塗佈法、浸漬法、模嘴塗佈法等公知之塗佈、塗敷方法。
製造方法(f1)中之去除(3)溶劑之步驟可設為與上述製造方法(d2)、(d4)、(d6)中包括之去除(3)溶劑之步驟相同之步驟。
製造方法(f3)中之使(4)聚合性化合物進行聚合之步驟可設為與上述製造方法(d1)、(d3)、(d5)中包括之使(4)聚合性化合物進行聚合之步驟相同之步驟。
製造方法(f2)中之於基板上貼合薄膜之步驟中可使用任意之接著劑。
接著劑只要為不會使(1)半導體材料溶解者則無特別限制,可使用公知之接著劑。
積層結構體之製造方法可包括於所獲得之積層結構體上進而貼合任意之薄膜之步驟。
作為貼合之任意之薄膜,例如可列舉:反射薄膜、擴散薄膜。
貼合薄膜之步驟中可使用任意之接著劑。
上述接著劑只要為不會使(1)半導體材料溶解者則無特別限制,可使用公知之接著劑。
<<發光裝置之製造方法>> 例如可列舉包括如下步驟之製造方法:設置上述光源,於自光源射出之光之光路上設置上述薄膜或積層結構體。
再者,本發明之技術範圍並不限定於上述實施形態,可於不脫離本發明之主旨之範圍內施加各種變更。 [實施例]
以下,基於實施例及比較例而更具體地說明本發明,但本發明並不限定於以下之實施例。
(胺化合物所含之N含量之測定) 藉由實施例1~3所獲得之組合物之X射線光電子光譜(XPS)(Quantera SXM,ULVAC-PHI股份有限公司製造,AlKα射線光電子掠出角45度,將光圈直徑設為100 μm、歸屬於表面污染烴之C 1s之峰設為284.6 eV而用作靜電補償之基準)測定,算出組合物所含之鈣鈦礦中之Pb之莫耳與胺化合物中之N之莫耳的比(N/Pb(莫耳比))。XPS測定係使包含鈣鈦礦之組合物0.05 mL於1 cm×1 cm之玻璃基板上流延,加以乾燥後進行。
(鈣鈦礦化合物之濃度測定) 實施例1~3及比較例1所獲得之組合物中之鈣鈦礦化合物之濃度係藉由以下之方法測定。
首先,使藉由後述方法獲得之(1)半導體材料再分散於精確秤量之甲苯,藉此獲得分散液。其次,於所獲得之分散液中添加N,N-二甲基甲醯胺,藉此使鈣鈦礦化合物溶解。
其後,使用ICP-MS(PerkinElmer公司製造,ELAN DRCII)定量分散液所含之Cs及Pb。又,使用離子層析儀(Thermo Fisher Scientific股份有限公司製造,Integrion)定量分散液所含之Br。由各測定值之合計而求出分散液所含之鈣鈦礦化合物之質量,由鈣鈦礦化合物之質量與甲苯量而求出分散液濃度。
(量子產率之測定) 使用絕對PL量子產率測定裝置(浜松光子股份有限公司製造,C9920-02),於激發光450 nm、室溫、大氣下測定實施例1~3及比較例1所獲得之組合物之量子產率。
(耐熱性評估) 將實施例1~3及比較例1所獲得之組合物於加熱板上在260℃下加熱2分鐘而進行耐熱性試驗。測定耐熱性試驗前後之量子產率,使用下述式求出維持率。如此求出之維持率越高,則耐熱性之評估越高。 維持率(%)=耐熱性試驗後之量子產率÷耐熱性試驗前之量子產率×100
(藉由穿透式電子顯微鏡進行之(1)半導體材料之觀察) (1)半導體材料係使用穿透式電子顯微鏡(日本電子股份有限公司製造,JEM-2200FS)進行觀察。觀察用試樣係藉由自組合物將(1)半導體材料採集至附支持膜之網格上而獲得。觀察條件設為加速電壓200 kV。
對於所獲得之電子顯微鏡照片中拍攝之半導體材料之像,求出利用兩條平行線夾持該像時之平行線之間隔,作為斐瑞特直徑。求出20個半導體材料之斐瑞特直徑之算術平均值,而求出平均之斐瑞特直徑。
(鈣鈦礦化合物之B成分與改質體之Si元素之莫耳比[Si/B]之計算) 作為鈣鈦礦化合物之B成分的金屬離子之物質量(B)(單位:莫耳)係藉由感應耦合電漿質譜法(ICP-MS)測定作為B成分之金屬之質量,將測定值換算成物質量而求出。
改質體之Si元素之物質量(Si)係由將所使用之改質體之原料化合物之質量換算成物質量所得之值與單位質量之原料化合物所含之Si量(物質量)而求出。所謂原料化合物之單位質量,若原料化合物為低分子化合物,則為原料化合物之分子量,若原料化合物為高分子化合物,則為原料化合物之重複單元之分子量。
由Si元素之物質量(Si)與作為鈣鈦礦化合物之B成分的金屬離子之物質量(B)而算出莫耳比[Si/B]。
[實施例1] 將碳酸銫0.814 g、溶劑之1-十八碳烯40 mL及油酸2.5 mL加以混合。利用磁力攪拌器進行攪拌,一面通入氮氣一面於150℃下加熱1小時而製備碳酸銫溶液。
將溴化鉛(PbBr2 )0.276 g與溶劑之1-十八碳烯20 mL加以混合。利用磁力攪拌器進行攪拌,一面通入氮氣一面於溫度120℃下加熱1小時後,添加油酸2 mL及N,N-二甲基正十八烷基胺2.117 mL而製備溴化鉛分散液。
將溴化鉛分散液升溫至溫度130℃後,添加上述碳酸銫溶液1.6 mL。添加後,將反應容器浸漬於冰水中,藉此降溫至室溫,而獲得分散液。
其次,對分散液進行10000 rpm、5分鐘之離心分離,將沈澱物分離後,添加乙酸乙酯15 mL及甲苯5 mL使之分散後,再次進行10000 rpm、5分鐘之離心分離,將沈澱物分離後洗淨。實施3次洗淨後,獲得沈澱物之鈣鈦礦化合物。使鈣鈦礦化合物分散於甲苯10 mL後,再次分取0.5 mL,使之分散於甲苯4.5 mL,藉此獲得包含鈣鈦礦化合物及溶劑之分散液。
藉由ICP-MS及離子層析所測定之鈣鈦礦化合物之濃度為1200 ppm(μg/g)。藉由XPS所測定之N/Pb莫耳比為0.32。
對於使溶劑自然乾燥後回收之化合物,使用X射線繞射測定裝置(XRD,CuKα射線,X' pert PRO MPD,Spectris公司製造)測定其X射線繞射圖樣,結果於2θ=14°之位置存在源自(hkl)=(001)之峰,確認具有三維之鈣鈦礦型結晶結構。
繼而,於上述分散液中混合有機聚矽氮烷(Durazane 1500 Slow Cure,Merck Performance Materials股份有限公司製造:0.967 g/cm3 )100 μL。於分散液中,有機聚矽氮烷所含之Si元素與鈣鈦礦化合物所含之Pb元素之莫耳比為Si/Pb=172。
一面利用攪拌器將上述分散液於25℃、80%之濕度條件下攪拌一面進行1天改質處理。
使上述改質處理後之分散液50 μL於尺寸1 cm×1 cm之玻璃基板上流延,經自然乾燥後,於100℃下進行12小時烘烤處理而獲得組合物。測定耐熱性試驗前後之量子產率,算出維持率,結果維持率為42.7%。將結果示於表1。
[實施例2] 藉由與實施例1相同之方法,獲得包含鈣鈦礦化合物及N,N-二甲基正十八烷基胺之分散液。 繼而,於上述分散液中混合有機聚矽氮烷(Durazane 1500 Rapid Cure,Merck Performance Materials股份有限公司製造:0.967 g/cm3 )100 μL。於分散液中,有機聚矽氮烷所含之Si元素與鈣鈦礦化合物所含之Pb元素之莫耳比為Si/Pb=50.4。
一面利用攪拌器將上述分散液於25℃、80%之濕度條件下攪拌一面進行1天改質處理。
使上述改質處理後之分散液50 μL於尺寸1 cm×1 cm之玻璃基板上流延,經自然乾燥後,於100℃下進行12小時烘烤處理而獲得組合物。測定耐久試驗前後之量子產率,算出維持率,結果維持率為86.4%。將結果示於表1。
[實施例3] 將有機聚矽氮烷(Durazane 1500 Rapid Cure,Merck Performance Materials股份有限公司製造:0.967 g/cm3 )之添加量設為300 μL,除此以外,藉由與實施例2相同之方法獲得組合物。分散液中之有機聚矽氮烷所含之Si元素與鈣鈦礦化合物所含之Pb元素之莫耳比為Si/Pb=151。
使上述分散液50 μL於尺寸1 cm×1 cm之玻璃基板上流延,經自然乾燥後,於100℃下進行12小時烘烤處理而獲得組合物。測定耐熱性試驗前後之量子產率,算出維持率,結果維持率為77.9%。將結果示於表1。
[比較例1] 將碳酸銫0.814 g、溶劑之1-十八碳烯40 mL及油酸2.5 mL加以混合。利用磁力攪拌器進行攪拌,一面通入氮氣一面於150℃下加熱1小時而製備碳酸銫溶液。
將溴化鉛(PbBr2 )0.276 g與溶劑之1-十八碳烯20 mL加以混合。利用磁力攪拌器進行攪拌,一面通入氮氣一面於溫度120℃下加熱1小時後,添加油酸2 mL及油胺2 mL而製備溴化鉛分散液。
將溴化鉛分散液升溫至溫度160℃後,添加上述碳酸銫溶液1.6 mL。添加後,將反應容器浸漬於冰水中,藉此降溫至室溫,而獲得分散液。
其次,對分散液進行10000 rpm、5分鐘之離心分離,而獲得沈澱物之鈣鈦礦化合物。使鈣鈦礦化合物分散於甲苯5 mL後,再次分取0.5 mL,使之分散於甲苯4.5 mL,藉此獲得包含鈣鈦礦化合物及油胺之分散液。
藉由ICP-MS及離子層析所測定之鈣鈦礦化合物之濃度為2000 ppm(μg/g)。
對於使溶劑自然乾燥後回收之化合物,使用X射線繞射測定裝置(XRD,CuKα射線,X' pert PRO MPD,Spectris公司製造)測定其X射線繞射圖樣,結果於2θ=14°之位置存在源自(hkl)=(001)之峰,確認具有三維之鈣鈦礦型結晶結構。
藉由TEM觀察之鈣鈦礦化合物之平均之斐瑞特直徑為11 nm。
利用甲苯將鈣鈦礦化合物之濃度稀釋至200 ppm(μg/g)後,利用量子產率測定裝置所測得之量子產率為30%。 繼而,於上述包含鈣鈦礦化合物及溶劑之分散液1中混合有機聚矽氮烷(Durazane 1500 Slow Cure,Merck Performance Materials股份有限公司製造:0.967 g/cm3 )100 μL。於分散液中,有機聚矽氮烷所含之Si元素與鈣鈦礦化合物所含之Pb元素之莫耳比為Si/Pb=76。
一面利用攪拌器將上述分散液於25℃、80%之濕度條件下攪拌一面進行1天改質處理。
使上述改質處理後之分散液50 μL於尺寸1 cm×1 cm之玻璃基板上流延,經自然乾燥後,於100℃下進行12小時烘烤處理而獲得組合物。測定耐熱性試驗前後之量子產率,算出維持率,結果維持率為8%。將結果示於表1。
[表1]
   (1) 表面修飾劑 (5) 維持率
種類 添加量[μL] [%]
實施例 1 CsPbBr3 N,N-二甲基正十八烷基胺/油酸 Durazane 1500 Slow Cure 100 42.7
實施例 2 CsPbBr3 N,N-二甲基正十八烷基胺/油酸 Durazane 1500 Rapid Cure 100 86.4
實施例 3 CsPbBr3 N,N-二甲基正十八烷基胺/油酸 Durazane 1500 Rapid Cure 300 77.9
比較例 1 CsPbBr3 油胺/油酸 Durazane 1500 Slow Cure 100 8
根據上述結果可確認,與未應用本發明之比較例1之組合物相比,應用本發明之實施例1~3之組合物具有優異之耐熱性。
[參考例1] 將實施例1~3記載之組合物裝入至玻璃管等中並加以密封後,將其配置於作為光源之藍色發光二極體與導光板之間,藉此製造可將藍色發光二極體之藍色光轉換為綠色光或紅色光之背光源。
[參考例2] 可藉由將實施例1~3記載之組合物進行片化而獲得薄膜,將其夾持於2片障壁薄膜之間並加以密封而獲得薄膜,將該薄膜設置於導光板之上,藉此製造可將自位於導光板之端面(側面)之藍色發光二極體通過導光板向上述片材照射之藍色光轉換為綠色光或紅色光之背光源。
[參考例3] 將實施例1~3記載之組合物設置於藍色發光二極體之發光部附近,藉此製造可將所照射之藍色光轉換為綠色光或紅色光之背光源。
[參考例4] 將實施例1~3記載之組合物與阻劑加以混合後,去除溶劑,藉此可獲得波長轉換材料。將所獲得之波長轉換材料配置於作為光源之藍色發光二極體與導光板之間、或配置於作為光源之OLED之後段,藉此製造可將光源之藍色光轉換為綠色光或紅色光之背光源。
[參考例5] 將實施例1~3記載之組合物與ZnS等導電性粒子加以混合後進行成膜,於一面積層n型傳輸層,於另一面積層p型傳輸層,藉此獲得LED。接通電流,藉此p型半導體之電洞與n型半導體之電子於接合面之鈣鈦礦化合物中抵消電荷,藉此可發光。
[參考例6] 於摻氟氧化錫(FTO)基板之表面上積層氧化鈦緻密層,自其上積層多孔質氧化鋁層,於其上積層實施例1~3記載之組合物,去除溶劑後,自其上積層2,2',7,7'-四(N,N'-二對甲氧基苯基胺)-9,9'-螺二茀(Spiro-OMeTAD)等電洞傳輸層,於其上積層銀(Ag)層,而製作太陽電池。
[參考例7] 可藉由將實施例1~3記載之組合物之溶劑去除並進行成形而獲得本實施形態之組合物,將其設置於藍色發光二極體之後段,藉此製造將自藍色發光二極體向組合物照射之藍色光轉換為綠色光或紅色光而發出白色光之雷射二極體照明。
[參考例8] 可藉由將實施例1~3記載之組合物之溶劑去除並進行成形而獲得本實施形態之組合物。將所獲得之組合物製成光電轉換層之一部分,藉此製造感知光之檢測部中使用包含之光電轉換元件(光檢測元件)材料。光電轉換元件材料可用於X射線攝像裝置及CMOS影像感測器等固體攝像裝置用之影像檢測部(影像感測器)、指紋檢測部、面部檢測部、靜脈檢測部及虹膜檢測部等對生物體一部分特定特徵進行檢測之檢測部、脈搏血氧定量計等光學生物感測器。 [產業上之可利用性]
根據本發明,可提供一種包含發光性之半導體材料之耐熱性較高之組合物、使用上述組合物之薄膜、使用上述薄膜之積層結構體、具備上述積層結構體之發光裝置及顯示器。 因此,本發明之組合物、使用上述組合物之薄膜、使用上述薄膜之積層結構體、具備上述積層結構體之發光裝置及顯示器可良好地用於發光用途。
1a:第一積層結構體 1b:第二積層結構體 2:發光裝置 3:顯示器 10:薄膜 20:第一基板 21:第二基板 22:密封層 30:光源 40:液晶面板 50:角柱薄片 60:導光板
圖1係表示本發明之積層結構體之一實施形態之剖視圖。 圖2係表示本發明之顯示器之一實施形態之剖視圖。

Claims (6)

  1. 一種組合物,其包含(1)成分與(2)成分,(1)成分:發光性之半導體材料(2)成分:下述式(A5)所表示之三級胺及/或三級銨陽離子,
    Figure 108138407-A0305-02-0117-1
    (式(A5)中,R41、R42分別獨立地表示烷基、環烷基、烯基或炔基,可分別獨立地具有取代基,上述取代基為烴基、胺基、氰基、巰基或硝基,R41、R42所含之氫原子可分別獨立地被取代為鹵素原子,R41、R42之碳原子數分別獨立地為3以下;R43表示烷基、環烷基、芳基、烯基或炔基,可具有取代基,上述取代基為烴基、胺基、氰基、巰基或硝基,R43所含之氫原子可分別獨立地被取代為鹵素原子,R43之碳原子數為8以上)上述(1)成分係以A、B及X作為構成成分之鈣鈦礦化合物,(A係鈣鈦礦型結晶結構中位於以B為中心之六面體之各頂點之成分,且為1價陽離子;X表示鈣鈦礦型結晶結構中位於以B為中心之八面體之各頂點之成分,且為選自由鹵化物離子及硫氰酸根離子所組成之群中之至少一種陰離子;B係鈣鈦礦型結晶結構中位於將A配置於頂點之六面體、及將X配置於頂點之八面體之中心的成分,且為金屬離子),且進而包含(5)成分,(5)成分:選自由矽氮烷、矽氮烷改質體、下述式(C1)所表示之化合 物、下述式(C1)所表示之化合物之改質體、下述式(C2)所表示之化合物、下述式(C2)所表示之化合物之改質體、下述式(A5-51)所表示之化合物、下述式(A5-51)所表示之化合物之改質體、下述式(A5-52)所表示之化合物、下述式(A5-52)所表示之化合物之改質體、矽酸鈉及矽酸鈉之改質體所組成之群中之1種以上之化合物,
    Figure 108138407-A0305-02-0118-2
    Figure 108138407-A0305-02-0118-3
    (式(C1)中,Y5表示單鍵、氧原子或硫原子;於Y5為氧原子之情形時,R30及R31分別獨立地表示氫原子、碳原子數為1~20之烷基、碳原子數為3~30之環烷基、或碳原子數為2~20之不飽和烴基;於Y5為單鍵或硫原子之情形時,R30表示碳原子數1~20之烷基、碳原子數為3~30之環烷基、或碳原子數為2~20之不飽和烴基,R31表示氫原子、碳原子數1~20之烷基、碳原子數為3~30之環烷基、或碳原子數為2~20之不飽和烴基;式(C2)中,R30、R31及R32分別獨立地表示氫原子、碳原子數為1~20之烷基、碳原子數為3~30之環烷基、或碳原子數為2~20之不飽和烴基;式(C1)及式(C2)中,R30、R31及R32所表示之烷基、環烷基及不飽和烴基所含之氫原子可分別獨立地被取代為鹵素原子或胺基; a為1~3之整數;於a為2或3時,存在之複數個Y5可相同亦可不同;於a為2或3時,存在之複數個R30可相同亦可不同;於a為2或3時,存在之複數個R32可相同亦可不同;於a為1或2時,存在之複數個R31可相同亦可不同)
    Figure 108138407-A0305-02-0119-4
    Figure 108138407-A0305-02-0119-5
    (式(A5-51)及式(A5-52)中,AC為2價烴基,Y15為氧原子或硫原子;R122及R123分別獨立地表示氫原子、碳原子數1~20之烷基、或碳原子數3~30之環烷基,R124表示碳原子數1~20之烷基、或碳原子數3~30之環烷基,R125及R126分別獨立地表示氫原子、碳原子數1~20之烷基、碳原子數1~20之烷氧基、或碳原子數3~30之環烷基;R122~R126所表示之烷基及環烷基所含之氫原子可分別獨立地被取代為鹵素原子或胺基)。
  2. 如請求項1之組合物,其進而包含選自由(3)成分、(4)成分及(4-1)成 分所組成之群中之至少一種,(3)成分:溶劑(4)成分:聚合性化合物(4-1)成分:聚合物。
  3. 一種薄膜,其係以如請求項1或2之組合物作為形成材料。
  4. 一種積層結構體,其包含如請求項3之薄膜。
  5. 一種發光裝置,其具備如請求項4之積層結構體。
  6. 一種顯示器,其具備如請求項4之積層結構體。
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