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公開番号2024164835
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-27
出願番号2024079418
出願日2024-05-15
発明の名称親水性量子ドット、それを含む親水性溶剤型量子ドットインク組成物、並びにそれを含む発光素子及びディスプレイ
出願人三星電子株式会社,Samsung Electronics Co.,Ltd.,韓国韓松化学有限公司
代理人個人,個人,個人
主分類C09K 11/08 20060101AFI20241120BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】親水性量子ドット、それを含む親水性溶剤型量子ドットインク組成物、並びにそれを含む発光素子及びディスプレイを提供する。
【解決手段】本発明は、親水性量子ドット、それを含む親水性溶剤型量子ドットインク組成物、並びにそれを含んで製造される発光素子及びディスプレイに係り、具体的には、粘度が高い極性溶媒に分散可能であり、粘度の調節が容易な親水性量子ドット、それを含む親水性溶剤型量子ドットインク組成物、並びにそれを含む発光素子及びディスプレイに関する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
表面改質された量子ドットであって、
前記量子ドットの表面と結合可能な反応基と、親水性を有する有機基と、を含むリガンドによって表面改質される、親水性量子ドット。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
前記量子ドットは、インクジェットプリンティングに使用することができる、請求項１に記載の親水性量子ドット。
【請求項３】
前記反応基は、ＣＯＯＨ、ＣＮ、ＮＨ
２
、ＮＨ、Ｎ、ＳＨ、ＰＯ、Ｐ、ＯＨ、ＣＯＯＲ’、－Ｃ（＝Ｏ）－、ＰＯ（ＯＨ）
２
、ＰＯＯＨ及びこれらの組み合わせを含む群から選択される、請求項１に記載の親水性量子ドット。
【請求項４】
前記有機基は、炭素数３～１０の有機基である、請求項１に記載の親水性量子ドット。
【請求項５】
前記有機基は、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）及び硫黄（Ｓ）を含む群から選択された１種以上の元素を含む、請求項４に記載の親水性量子ドット。
【請求項６】
前記リガンドは、メルカプトコハク酸である、請求項１に記載の親水性量子ドット。
【請求項７】
前記量子ドットの表面は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｃｄ、ＩｎまたはＳｎを含む、請求項１に記載の親水性量子ドット。
【請求項８】
リガンドによって表面改質された量子ドットと、
極性溶剤と、を含み、
前記極性溶剤は、２種以上含む、量子ドットインク組成物。
【請求項９】
前記極性溶剤は、プロピレングリコールを含む、請求項８に記載の量子ドットインク組成物。
【請求項１０】
前記極性溶剤は、カルボキシ基、ヒドロキシ基、スルホ基、エステル基、及びケトン基を含む群から選択される１種以上の作用基をさらに含む、請求項９に記載の量子ドットインク組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、親水性量子ドット、それを含む親水性溶剤型量子ドットインク組成物、並びにそれを含んで製造される発光素子及びディスプレイに係り、具体的には、粘度が高い極性溶媒に分散可能であり、粘度の調節が容易な親水性量子ドット、それを含む親水性溶剤型量子ドットインク組成物、並びにそれを含む発光素子及びディスプレイに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
量子ドット（Quantum dot: QD）は、いわゆる半導体ナノ結晶（semiconductor nanocrystals）であり、物質種類の変化なしに粒子サイズ別に異なる波長の光が発生して多様な色を作り出すことができ、既存の発光体よりも色純度及び光安定性が高いという長所があるので、次世代発光素子として注目されている。
【０００３】
特に、ディスプレイ分野において新たなトレンドとなった量子ドットは、高分子マトリックスに分散され、複合体の形態にＴＶ、ＬＥＤ以外に多様なディスプレイ、電子素子などに適用可能である。一方、カラーフィルタ用素材は、高い感度、基板への付着力、耐化学性、耐熱性などが要求される。従来、ディスプレイに適用するカラーフィルタは、一般的に、感光性レジスト組成物を使用してフォトマスクを適用した露光工程を通じて所望のパターンを形成し、次いで、現像工程を通じて非露光部を溶解させて除去する、パターニング工程を通じて形成されたが、捨てられる素材によるコスト上昇問題をもたらした。
【０００４】
最近、画素に使用される材料の高級化、及びこれによるコスト上昇の解消のために、既存のスピンコーティングやスリットコーティングを行ってパターニングするよりも、所望の部分にのみ材料を使用し、材料の使用を最大限抑制する方法が関心を集めている。最も代表的な方法は、インクジェット方式であり、大きくバブルジェット方式及びピエゾ方式が挙げられるが、インクジェット方式は、所望の画素にのみ材料を使用するため、不要な材料の無駄を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
韓国特許第１０－２３４０８９２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述のインクジェット方式に使用される量子ドット組成物は、粘度が１００ｃｐｓ以下、好ましくは、５０ｃｐｓ以下であることが要求されるので、低粘度を実現することが必須的であり、自発光用ＥＬＱＤインク素材の開発のためには、無溶剤型インクの使用が困難であるので、溶剤型インクの開発が進行中であるが、溶剤型インクに使用される非極性溶媒では粘度調節が困難であり、極性溶媒には分散性が低下するという技術的限界があり、関連した研究も不十分な状況である。
【０００７】
これに関し、１０ｃｐｓ以下の低粘度を実現することが可能であり、かつ樹脂及びバインダーなどに分散可能な電荷を帯びる量子ドットマイクロカプセルインクに係わる先行発明（韓国特許第１０－２３４０８９２号、２０２１年１２月１７日公開）が公開されているが、量子ドットカプセルのシェル領域が正電荷または負電荷を帯びるようにするための摩擦帯電などの処理を行ったり、カプセル表面に電荷調節剤などをコーティングしたりするなど、さらに要求される工程が必要であった。
【０００８】
また、インクジェットプリンティング用の自発光ディスプレイに使用される量子ドット発光層の場合、溶剤タイプが明らかではなく、多くの溶剤タイプが研究開発されているが、非極性溶剤型発光層が使用される場合、同じ性質である非極性溶剤型電子輸送層インク組成物を使用する場合、前記発光層がエッチングされる技術的問題点がある。したがって、極性溶剤に分散可能な親水性量子ドット及び親水性溶剤型量子ドットインク組成物が要求されているのが実情である。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、量子ドットの表面を改質して、粘度が高い極性溶媒に分散できるように誘導し、粘度の調節が容易であり、インクジェットプリンティングが可能な親水性量子ドット及び親水性溶剤型量子ドットインク組成物を提供することである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の実施形態によれば、量子ドットの表面改質を通じて極性溶剤に分散可能であり、インクジェットプリンティングに使用可能な特性（粘度など）を有することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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