发光粉体及其制造方法、油墨组合物、光转换层、滤色器和波长转换膜、峰波长的调整方法与流程

本发明涉及发光粉体、该发光粉体的制造方法、含有该发光粉体的油墨组合物、包含该油墨组合物的固化物的光转换层、滤色器和波长转换膜、以及发光光谱的峰波长的调整方法。

背景技术：

1、作为新一代显示元件所需的满足国际标准bt.2020的发光材料，半导体性的纳米晶体受到关注，例如提出了使用量子点、量子棒、其他无机荧光体粒子等发光性纳米晶体提取红色光或绿色光的光转换片、滤色器像素部那样的光转换层、以及将发光性纳米晶体用于背光的显示器件、照明装置。

2、发光性纳米晶体具有发出荧光或磷光、发光光谱的半值宽度窄的特征。就目前主流的核壳型量子点而言，最初使用的是cdse等，但为了避免cd导致的有害性，最近使用的是inp等。但其作为粒子的稳定性低，正在大力推进针对稳定化改善的研究。此外，核壳型量子点由于发光波长由其粒子尺寸决定，因此为了得到半值宽度窄的发光，需要精确控制粒径的分散度，其生产中有很多课题。

3、另一方面，近年来，发现了具有钙钛矿型晶体结构的量子点并备受关注。例如，非专利文献1中公开了通式cspbx3(x表示卤原子的阴离子。)所表示的、具有钙钛矿型晶体结构的、作为由铯、铅和卤素组成的金属卤化物的纳米晶体具有可以通过调整卤原子的种类及其存在比例来控制发光波长的优点，作为发光材料的物性优异。此外，粒子尺寸的控制比inp量子点等容易，在生产率方面是有利的。专利文献1中公开了含有具有钙钛矿型晶体结构的发光性晶体和来自丙烯酸酯聚合物的固体聚合物的组合物和发光性部件。一般，具有钙钛矿型晶体结构的发光性纳米晶体是通过热注入法、配体辅助再沉淀(larp，ligand-assisted reprecipitation)法合成的。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：国际公开第2018/028870号

7、非专利文献

8、非专利文献1：nano letters(纳米通讯)，2015，15，3692-3696

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、但存在难以得到具有希望的发光波长的发光性粒子的不良情况。例如，可以考虑在合成半导体纳米晶体时使用两种阳离子来调整金属卤化物化合物的组成，从而控制发光性粒子的发光波长。但是，因为每种阳离子的晶体生长速度不同，所以难以合成由希望组成的金属卤化物化合物构成的纳米晶体，另外，即使合成了那样的纳米晶体，有时也无法获得希望的发光波长。进一步，具有钙钛矿型晶体结构的纳米晶体还具有在水分、氧的存在下容易因为光、热而劣化的不良情况。

3、本发明的目的在于，提供能够进行发光波长的精确调整、对于热、水分等的耐久性优异、长期保存性优异、含有纳米晶体的发光粉体。

4、本发明的目的还在于，提供该发光粉体的制造方法、含有该发光粉体的油墨组合物和由所述油墨组合物的固化物构成的光转换层、以及具备所述光转换层的滤色器和波长转换膜。

5、本发明的另一目的在于，提供一种精确且简便的调整发光光谱的峰波长的方法。

6、用于解决课题的方法

7、本发明具有下述方式。

8、[1]一种发光粉体，含有：

9、在由金属卤化物构成的第1半导体纳米晶体的表面具备包含具有硅氧烷键的结构的表面层的第1发光性粒子，和

10、在由金属卤化物构成的第2半导体纳米晶体的表面具备包含具有硅氧烷键的结构的表面层的第2发光性粒子。

11、[2]根据[1]所述的发光粉体，所述第1发光性粒子的发光光谱的峰波长与所述第2发光性粒子的发光光谱的峰波长之差的绝对值在10～60nm的范围。

12、[3]根据[1]或[2]所述的发光粉体，所述第1半导体纳米晶体和所述第2半导体纳米晶体由通式aambxc所表示的化合物构成，

13、所述a表示选自由cs、rb、k、na、li、甲基铵、甲脒鎓、铵、胍、2-苯基乙基铵、咪唑鎓、吡啶鎓、吡咯烷鎓、哌啶鎓、1-丁基-1-甲基哌啶鎓、四甲基铵、四乙基铵、苄基三甲基铵和苄基三乙基铵组成的组的1个以上阳离子，

14、所述b表示选自由ag、au、bi、ca、ce、co、cr、cu、eu、fe、ga、ge、hf、in、ir、mg、mn、mo、na、nb、nd、ni、os、pb、pd、pt、re、rh、ru、sb、sc、sm、sn、sr、ta、tb、te、ti、v、w、yb、zn和zr组成的组的金属阳离子，

15、所述x表示选自由f、cl、br和i组成的组的1个以上卤化物离子，

16、a表示1～7的正数，b表示1～4的正数，c表示1～16的正数。

17、[4]根据[1]～[3]中任一项所述的发光粉体，所述第1半导体纳米晶体和所述第2半导体纳米晶体具有钙钛矿型晶体结构。

18、[5]一种发光粉体的制造方法，

19、所述发光粉体含有在由金属卤化物构成的第1半导体纳米晶体的表面具备包含具有硅氧烷键的结构的表面层的第1发光性粒子和在由金属卤化物构成的第2半导体纳米晶体的表面具备包含具有硅氧烷键的结构的表面层的第2发光性粒子，

20、所述发光粉体的制造方法具备：

21、由含有可合成所述第1半导体纳米晶体的第1原料化合物、具有可与所述第1半导体纳米晶体的表面结合的结合性基和水解性甲硅烷基的第1硅烷化合物、以及溶剂的溶液，形成所述第1半导体纳米晶体并在该半导体纳米晶体的表面形成硅氧烷键，从而得到在所述第1半导体纳米晶体的表面具备包含硅氧烷键的表面层的第1前体粒子的工序，

22、由含有可合成所述第2半导体纳米晶体的第2原料化合物、具有可与所述第2半导体纳米晶体的表面结合的结合性基和水解性甲硅烷基的第2硅烷化合物、以及溶剂的溶液，形成所述第2半导体纳米晶体并在该半导体纳米晶体的表面形成硅氧烷键，从而得到在所述第2半导体纳米晶体的表面具备包含硅氧烷键的表面层的第2前体粒子的工序，

23、将所述第1前体粒子和所述第2前体粒子混合的工序，以及

24、在得到的前体粒子混合物中混合具有水解性甲硅烷基且与所述第1硅烷化合物和所述第2硅烷化合物不同的第3硅烷化合物，在所述第1前体粒子和所述第2前体粒子的表面形成硅氧烷键，从而得到含有在所述第1半导体纳米晶体的表面具备所述表面层的第1发光性粒子和在所述第2半导体纳米晶体的表面具备所述表面层的第2发光性粒子的发光粉体的工序。

25、[6]一种油墨组合物，含有[1]～[4]中任一项所述的发光粉体、光聚合性化合物和光聚合引发剂。

26、[7]一种光转换层，包含[6]所述的油墨组合物的固化物。

27、[8]一种滤色器，具备[7]所述的光转换层。

28、[9]一种波长转换膜，具备[7]所述的光转换层。

29、[10]一种发光光谱的峰波长的调整方法，将含有包含由金属卤化物构成的第1半导体纳米晶体的第1发光性粒子的分散液与含有包含由金属卤化物构成的第2半导体纳米晶体且发光光谱的峰波长与所述第1发光性粒子不同的第2发光性粒子的分散液混合，从而将所得的混合分散液中的发光光谱的峰波长调整至所述第1发光性粒子的发光光谱的峰波长与所述第2发光性粒子的发光光谱的峰波长之间的希望的位置。

30、发明效果

31、根据本发明，能够提供可进行发光波长的精确调整、对于热、水分等的耐久性优异、发光特性的变化小、长期保存性优异的含有纳米晶体的发光粉体、所述发光粉体的制造方法、含有所述发光粉体的油墨组合物和包含所述油墨组合物的固化物的光转换层、以及具备所述光转换层的滤色器和波长转换膜。

32、此外，根据本发明，还能够提供精确且简便的调整发光光谱的峰波长的方法。