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公開番号2025043332
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-28
出願番号2024159140
出願日2024-09-13
発明の名称インク組成物およびその製造方法とこれから製造される複合体および電子素子
出願人三星電子株式会社,Samsung Electronics Co.,Ltd.
代理人個人,個人
主分類C09D 11/00 20140101AFI20250321BHJP(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】向上した物性(吸収率など光学的物性あるいは安定性)を示すことができる半導体ナノ粒子含有インク組成物を提供する。
【解決手段】半導体ナノ粒子、第1有機リガンド、および重合性モノマーを含むインク組成物およびこれから製造された半導体ナノ粒子-ポリマー複合体に関する。前記半導体ナノ粒子は、銀(silver)、インジウム、ガリウム、および硫黄を含む11-13-16族化合物を含み、前記第1有機リガンドは、芳香族基およびフッ素を含み、前記インク組成物で、前記半導体ナノ粒子の含有量は、インク組成物の総重量を基準にして2重量%以上および70重量%以下である。
【選択図】図1a
特許請求の範囲【請求項１】
インク組成物であって、
前記インク組成物は、半導体ナノ粒子、第１有機リガンド、および重合性モノマーを含み、前記半導体ナノ粒子は、銀（ｓｉｌｖｅｒ）、インジウム、ガリウム、および硫黄を含む１１－１３－１６族化合物を含み、前記第１有機リガンドは、芳香族基およびフッ素を含み、前記インク組成物で、前記半導体ナノ粒子の含有量は、インク組成物の総重量を基準にして１重量％以上および７０重量％以下である、インク組成物。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第１有機リガンドは、前記半導体ナノ粒子の表面に結合するように構成される官能基をさらに含む、請求項１に記載のインク組成物。
【請求項３】
前記半導体ナノ粒子は、下記式により得られる電荷均衡値（ｃｈａｒｇｅｂａｌａｎｃｅｖａｌｕｅ）が０．９以上および１．８以下である、請求項１に記載のインク組成物：
ｃｈａｒｇｅｂａｌａｎｃｅｖａｌｕｅ＝{［Ａｇ］＋３ｘ（［Ｉｎ］＋［Ｇａ］）＋２ｘ［Ｚｎ］}／（２ｘ［Ｓ］）
ここで［Ａｇ］、［Ｉｎ］、［Ｇａ］、［Ｚｎ］および［Ｓ］は、それぞれ、前記ナノ粒子内の銀、インジウム、ガリウム、および硫黄のモル含有量である。
【請求項４】
前記半導体ナノ粒子で、
インジウムに対するガリウムのモル比（Ｇａ／Ｉｎ）は２．５以上および１０以下であるか、
インジウムに対する硫黄のモル比が３以上および２５以下であるか、あるいは
硫黄に対するガリウムのモル比は０．１以上および１以下である、請求項１に記載のインク組成物。
【請求項５】
前記半導体ナノ粒子は、亜鉛をさらに含む、請求項１に記載のインク組成物。
【請求項６】
前記半導体ナノ粒子で、
インジウムに対する亜鉛のモル比（亜鉛、銀、インジウム、ガリウムの総合に対する亜鉛のモル比）は０．１以上および２０以下であるか、
硫黄に対する亜鉛のモル比は０．０１以上および０．９以下であるか、あるいは
亜鉛の相対モル比が０．２５以上および０．９以下である、請求項５に記載のインク組成物。
【請求項７】
前記インク組成物で半導体ナノ粒子の含有量は１４％以上および６５％以下である、請求項１に記載のインク組成物。
【請求項８】
前記第１有機リガンドは、化学式１により表される化合物を含む、請求項１に記載のインク組成物：
［化学式１］
Ａ－Ｌ－Ａｒ
上記式中、Ａは、前記半導体ナノ粒子の表面と相互作用するように構成された官能基であり、
Ｌは、単結合、置換または非置換の炭素数１～４０の脂肪族炭化水素基、置換または非置換の炭素数６～４０の芳香族炭化水素基、置換または非置換の炭素数３～４０の脂環式炭化水素基、－ＣＯ－、－Ｏ－、－ＣＯＯ－、－Ｓ－、－ＳＯ－、－ＮＨＣＯ－、－ＮＨ－、またはこれらの組み合わせを含み、
Ａｒは、フッ素を含む炭素数６～４０の芳香族基である。
【請求項９】
前記官能基は、カルボキシ基、カルボキシレート基、またはこれらの組み合わせを含む、請求項８に記載のインク組成物。
【請求項１０】
前記第１有機リガンドは、フルオロ安息香酸、フルオロフェニルカルボン酸化合物、フルオロアルキル基が置換されたフェニルカルボン酸化合物、フルオロアルケニル基が置換されたフェニルカルボン酸化合物、フルオロアルキニル基が置換されたフェニルカルボン酸化合物、メルカプトフルオロベンゼン、フルオロフェニルチオール化合物、フルオロアルキル基が置換されたフェニルチオール化合物、フルオロアルケニル基が置換されたフェニルチオール化合物、フルオロアルキニル基が置換されたフェニルチオール化合物、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載のインク組成物。
（【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、インク組成物およびその製造方法とこれから製造される複合体および電子素子に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体ナノ粒子は、物質の固有特性として知られている物理的特性（エネルギーバンドギャップ、融点など）の面でバルク物質とは異なる様相を示すことができる。例えば、半導体ナノ粒子は、エネルギー励起（例えば、光照射または電圧印加）により光を放出するように構成される。このようなナノ粒子は、多様な素子（例えば、電子素子）で応用の可能性を発見することができる。環境的観点で向上した発光物性を実現することができ、カドミウムなどの有害重金属を含まない発光性ナノ粒子の開発が望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一実施形態は、向上した物性（吸収率など光学的物性あるいは安定性）を示すことができる半導体ナノ粒子含有インク組成物を提供する。
一実施形態は、前記インク組成物の製造方法を提供する。
一実施形態は、前記インク組成物から製造される複合体を提供する。
一実施形態は、前記複合体を含む電子素子（例えば、表示装置）を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実施形態によるインク組成物は、半導体ナノ粒子、第１有機リガンド、および重合性モノマーを含み、前記半導体ナノ粒子は、銀（ｓｉｌｖｅｒ）、インジウム、ガリウム、および硫黄を（含む１１－１３－１６族化合物を）含み、前記第１有機リガンドは、芳香族基およびフッ素を含む。前記インク組成物で、前記半導体ナノ粒子の含有量は、インク組成物の総重量を基準にして２重量％以上および７０重量％以下であり得る。
【０００５】
前記第１有機リガンドは、前記半導体ナノ粒子の表面に結合あるいは配位するように構成される官能基をさらに含むことができる。
前記第１有機リガンドは、前記半導体ナノ粒子の表面に結合または配位することができる。
【０００６】
前記半導体ナノ粒子は、亜鉛をさらに含むことができる。
前記半導体ナノ粒子は、下記式により表される電荷均衡値（ｃｈａｒｇｅｂａｌａｎｃｅｖａｌｕｅ、総陽イオン／総陰イオン）が０．８以上および１．８以下、または１．５以下であり得る：
ｃｈａｒｇｅｂａｌａｎｃｅｖａｌｕｅ＝{［Ａｇ］＋３ｘ（［Ｉｎ］＋［Ｇａ］））＋２［Ｚｎ］}／（２ｘ［Ｓ］）
ここで［Ａｇ］、［Ｉｎ］、［Ｇａ］、［Ｚｎ］、および［Ｓ］は、それぞれ、前記半導体ナノ粒子内の銀、インジウム、ガリウム、亜鉛、およびカルコゲン元素のモル含有量である。
【０００７】
前記電荷均衡値は０．９以上、１以上、１．１以上、または１．３以上であり得る。前記電荷均衡値は１．７以下、１．６以下、１．５５以下、１．３以下、１．２以下、または１．１以下であり得る。
【０００８】
前記半導体ナノ粒子で、亜鉛、インジウム、ガリウム、銀の総和に対する亜鉛のモル比（Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｇａ＋Ａｇ＋Ｚｎ））、以下、相対亜鉛のモル比という）は０．２５以上、０．３以上、または０．４以上および０．９以下、または０．６５以下であり得る。
前記半導体ナノ粒子で、硫黄に対する亜鉛のモル比（Ｚｎ／Ｓ）は０．９以下、０．８以下、０．３以下、または０．２５以下であり得る。前記半導体ナノ粒子で、硫黄に対する亜鉛のモル比は０．０１以上、０．０５以上、０．１以上、０．３以上、または０．４以上であり得る。
【０００９】
前記半導体ナノ粒子で、インジウムに対する亜鉛のモル比（Ｚｎ／Ｉｎ）は０．１以上、１以上、２．５以上、３．５以上、または３．９以上であり得る。前記半導体ナノ粒子で、インジウムに対する亜鉛のモル比は２０以下、１０以下、８以下、７．５以下、または５．７以下であり得る。
【００１０】
前記半導体ナノ粒子で、銀（Ａｇ）に対する亜鉛（Ｚｎ）のモル比（Ｚｎ／Ａｇ）は、０．３以上、０．５以上および５以下、３．５以下、または２以下であり得る。
前記半導体ナノ粒子で、銀、インジウム、およびガリウムの総和に対する硫黄のモル比（Ｓ／（Ａｇ＋Ｉｎ＋Ｇａ））は１．３以上、または１．３５以上および２．５以下、２．４以下、２以下であり得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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