包含半导体发光纳米粒子的组合物

本发明涉及一种组合物，其至少包含这些组分：i)半导体发光纳米粒子；ii)包含至少一个锚定基团的大分子化合物；及iii)有机添加剂。本发明进一步涉及一种制造具有改善的溶解度/分散性质同时维持/改善纳米材料的初始量子产率的组合物的方法，一种制造可用于产生层状复合材料的含于有机介质中的半导体发光纳米粒子的溶液的方法，其至少包括这些步骤：(A)通过至少这些步骤制造混合物：i)提供半导体发光纳米粒子；ii)添加包含锚定基团的大分子化合物；iii)添加有机添加剂；(B)将该混合物施加于基板以形成层；及(C)将该基板上的层干燥。本发明进一步涉及可通过所述方法获得的层状复合材料且层状复合材料包含：α)基板；β)包含以下的至少一层：a.半导体发光纳米粒子；b.包含锚定基团的大分子化合物；及c.有机添加剂。本发明还涉及一种有机添加剂用于改善光发射效率的用途。

半导体发光纳米粒子(也称作量子材料，诸如量子点、量子棒、四脚体(tetrapod)等)作为LED及显示器中的色彩转换材料受到极大关注，因为其窄的荧光发射。使用发光量子材料于诸如LCD中的下转换层、滤色器及直接在LED顶部上的色彩转换器的应用需要将半导体纳米晶体并入薄层，该薄层将对该纳米晶体提供保护。含有量子材料的聚合物膜为实现这些所需薄层的一种方法。出于此目的，已使用各种聚合物，诸如丙烯酸酯、硅氧烷、硅氮烷、环氧树脂、有机硅等等。特别地，丙烯酸酯大量用于背光膜应用。

将量子材料如量子点并入此种层造成其发射量子产率(QY)下降。这由量子材料于固体聚合物膜中的聚集且由于化学过程造成，该化学过程影响连接至量子材料表面的有机分子(称作配体)且造成配体从量子材料表面的分离发生。

于最近开发中，基于InP的纳米晶体变成基于无镉量子材料的显示材料的首要候选者。表面处理方法可为增加于不同溶剂及基质中的溶解度且改善这些材料的量子产率的一种路径。使用分散剂为致使量子材料可溶于溶剂中的一种技术，该溶剂本身不适用于量子材料，例如当于极性溶剂中分散非极性量子材料时。出于此目的，许多可从市面上购得的润湿剂及分散剂是已知的，但是这些剂非“定制”。因此，其与不同种类的量子材料的相容性变化且经常具有对量子材料的分散稳定性及对发射量子产率的负面影响。

因此，及尽管过去的所有努力，目标仍为提供半导体发光纳米粒子，优选地量子材料于本身不相容介质中的改善的分散体及保持量子材料的可实现的发射量子产率。

一般而言，本发明的一目标为至少部分克服自现有技术已知的缺点中的至少一者。

另一目标为提供一种组合物，其包含半导体发光纳米粒子，优选地用于施加在基板上的量子材料，该基板可用于利用所述半导体发光纳米粒子制造层，其中该半导体发光纳米粒子(优选地量子材料)的量子产率保持且与于本领域中已知的那些不降低。

本发明的另一目标为提供组合物中的半导体发光纳米粒子，优选地量子材料，其中该量子材料较本领域中已知的那些更有效及/或展示更高输出。

本发明的另一目标为提供半导体发光纳米粒子作为组合物的部分，其中该组合物展示与无添加剂的介质中的量子材料相似的相似量子产率及/或展示相似输出。

本发明的另一目标为提供半导体发光纳米粒子作为组合物的部分，其中该组合物展示较无添加剂的介质中的量子材料更高的量子产率及/或展示更高的输出。

本发明的另一目标为提供组合物中的半导体发光纳米粒子，优选地量子材料，其具有在量子材料的寿命期间的高稳定性及高量子产率。

本发明的另一目标为提供构件、助剂或方法以改善含半导体发光纳米粒子的溶液的量子产率。

通过类别形成实施方案的主题提供对以上目标中的至少一者的解决方案的贡献。类别形成实施方案的从属子实施方案表示本发明的优选实施方案，其目标也有助于解决上述目标中的至少一者。

定义

术语“x至y的范围内”在本文中应理解为包括数值x与y之间的所有值，及形成数值x及y的限值。例如，术语“2至13的范围内”包括数值2、13及两者之间的所有值。

本文中的术语“无机”描述不含任何碳原子的任何物质，该碳原子结合至其他碳原子及/或氢原子。然而，无机物质可包括一种或多种化合物，该化合物含有离子地结合至其他原子的碳原子，诸如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、氰化物、氰酸盐、碳化物及硫氰酸盐。

本文中的术语“透明”意指至少约60％的入射光通过5μm厚度的样品且在450nm的参考波长下。优选地，超过70％，或超过75％，或超过80％的入射光通过样品。

术语“大分子化合物”可为本领域技术人员已知且似乎可用于本发明组合物中的任何类型的聚合物或聚合物掺合物。适宜大分子化合物的一实例为丙烯酸酯聚合物或包含丙烯酸酯的嵌段共聚物。

液相为一种或多种组分的组合物，其在室温(20℃)下是液体。这意指组合物的最大1重量％不通过具有1μm的孔的过滤器。

虽然术语“纳米级”对在本发明所属的技术领域工作的每个技术人员是显然的，但是应表达纳米级具有0.1nm至999nm范围内，优选地1nm至150nm，更优选地3nm至50nm的平均粒子直径的含义。

根据本发明，术语“半导体”意指具有介于导体(诸如铜)与绝缘体(诸如玻璃)的电导率之间的电导率程度的材料。优选地，半导体为其电导率随温度增加的材料。

因此，根据本发明，半导体发光纳米粒子意指尺寸在0.1nm与999nm之间，优选地1nm至150nm，更优选3nm至50nm，在室温下具有介于导体(诸如铜)与绝缘体(诸如玻璃)的电导率之间的电导率程度的发光材料，优选地，半导体为其电导率随温度增加，且尺寸是在0.1nm与999nm之间，优选地0.5nm至150nm，更优选1nm至50nm的材料。

根据本发明，术语“尺寸”意指半导体纳米级发光粒子的最长轴的平均直径。

通过Tecnai G2 Spirit Twin T-12透射电子显微镜创建的TEM图像中基于100个半导体发光纳米粒子计算半导体纳米级发光粒子的平均直径。

液态有机相为有机化合物的液相。有机化合物为由一个或多个碳-碳键及/或碳-氢键组成的化合物。

“聚合物”为通过一个或多个重复单元构建的物质。

化学化合物可接有括号中的表达。于此情况下，出于说明目的，括号提及商标，可以该商标购买化学化合物。

本发明的详细说明

本发明的第一方面为一种组合物，其至少包含这些组分：

i)半导体发光纳米粒子；

ii)包含至少一个锚定基团的大分子化合物；

iii)有机添加剂；其优选地不是聚合物；

iv)任选地，液态有机相。

该组合物可为本领域技术人员已知的任何类型。该组合物是悬浮液，因此其包含液体及固体成分。液体成分的实例为有机相。量子材料为固体成分的实例。该组合物的其他成分每一者在室温(20℃)下可以是固态或液态。在室温下固态的其他成分的每一者可于组合物中呈固体存在，或至少部分溶解或通过组合物的液体成分形成凝胶。

作为组合物的成分的半导体发光纳米粒子可为本领域技术人员已知且认为潜在可用的任何类型的半导体发光纳米粒子。本发明上下文中的半导体发光纳米粒子可为量子材料的已知形状的任何形状，又优选地选自棒、点、小板(platelet)、花及线。此外，量子材料可包括上述形状中的两者或更多者的组合。

根据本发明，术语“半导体”描述一种材料，其电子结构包含导带、价带及二者之间的带隙。半导体材料的带隙在300K的温度下通常大于0且小于4eV。

因此，“半导体”材料在室温下具有介于导体(诸如铜)与绝缘体(诸如玻璃)的电导率之间的电导率程度。优选地，半导体材料具有随温度增加的电导率。

术语“纳米粒子”意指具有0.1nm与999nm之间，优选地0.5nm至150nm，更优选地1nm至50nm的尺寸的粒子。本文中术语“尺寸”意指可通过所提及的粒子建立的最长轴的平均直径。这些纳米粒子的尺寸是指无机半导体纳米粒子的尺寸，不考虑该无机半导体纳米粒子表面上可能存在的配体或其上应用的其他表面修饰的尺寸。基于通过透射电子显微镜(TEM)测量的统计学计算某个粒子的平均直径。

术语“发光”是指材料或物体在外部光激发(诸如特定波长或特定波长范围的入射光束)时发射至少350nm至1000nm的波长的光的性质。

本文中术语“半导体发光纳米粒子”是指一种发光材料，其根据“半导体”的定义且具有0.1nm与999nm之间，优选地1nm至150nm，更优选地1nm至50nm的纳米粒子尺寸。

于本发明的优选实施方案中，本发明的半导体发光纳米粒子为量子级材料。

根据本发明，术语“量子级”意指半导体材料自身无配体或另一种表面修饰的尺寸，其可显示量子局限效应，如描述于例如ISBN:978-3-662-44822-9中。

量子材料可发光。量子材料可发射VIS及IR范围的可调、强烈的(sharp)光。VIS是指400至700nm的波长的光；IR是指700nm以上至约1mm的波长的光。

于本发明的优选实施方案中，量子材料选自由II-VI、III-V及IV-VI半导体及其两者或更多者的组合组成的组。

更优选地，量子材料选自由以下组成的组：Cds、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、GaAs、GaP、GaAs、GaSb、HgS、HgSe、HgSe、HgTe、InAs、InP、InPZn、InPZnS、InSb、AlAs、AlP、AlSb、Cu

例如，针对红光发射，使用CdSe/CdS、CdSeS/CdZnS、CdSeS/CdS/ZnS、ZnSe/CdS、CdSe/ZnS、InP/ZnS、InP/ZnSe、InP/ZnSe/ZnS、InPZn/ZnS、InPZn/ZnSe/ZnS点或棒、ZnSe/CdS、ZnSe/ZnS及其两者或更多者的组合。

例如，针对绿光发射，使用CdSe/CdS、CdSeS/CdZnS、CdSeS/CdS/ZnS、ZnSe/CdS、CdSe/ZnS、InP/ZnS、InP/ZnSe、InP/ZnSe/ZnS、InPZn/ZnS、InPZn/ZnSe/ZnS、ZnSe/CdS、ZnSe/ZnS及其两者或更多者的组合。

例如，针对蓝光发射，使用例如ZnSe、ZnS、ZnSe/ZnS及其两者或更多者的组合。

视需要可优选地使用公开可得的量子材料，例如，来自Sigma-Aldrich的CdSeS/ZnS合金量子材料产品编号753793、753777、753785、753807、753750、753742、753769、753866，InP/ZnS量子材料产品编号776769、776750、776793、776777、776785，PbS核型量子材料产品编号747017、747025、747076、747084，或CdSe/ZnS合金量子材料产品编号754226、748021、694592、694657、694649、694630、694622作为量子材料。

于一些实施方案中，半导体纳米粒子可选自各向异性形状的结构(例如，量子棒材料)以实现更好外偶合效应(例如ACS Nano,2016,10(6)，第5769至5781页)。

量子棒材料的实例已描述于例如国际专利申请公开号WO2010/095140A中。

于本发明的优选实施方案中，量子材料(诸如量子棒材料或量子材料)的总体结构的长度是1nm至500nm，优选地1nm至160nm，甚至更优选地1nm至20nm，最优选地，其是5nm至15nm。

具有至少一个锚定基团的大分子化合物(有时也称作分散剂及润湿剂)可部分或完全地通过使用配体交换方法附接至量子材料的配体的表面或直接附接至量子材料的表面。优选地，量子材料可包含表面配体。量子材料的表面可用一种或多种表面配体外涂覆。不希望受理论束缚，据信此种表面配体可导致量子材料更容易地分散于有机溶剂中。大分子化合物可为本领域技术人员已知且似乎适于本发明的任何类型的大分子化合物。

根据本发明，该组合物包含大分子化合物，其中该大分子化合物包含至少一个锚定基团。于本发明的优选实施方案中，该大分子化合物的至少一个锚定基团，优选地两个或所有锚定基团是离子性的。在抗衡离子的存在下，包含至少一个锚定基团的大分子化合物可形成盐。大分子化合物优选形成阳离子或阴离子物质。阳离子物质的抗衡离子为阴离子抗衡离子，阴离子物质的抗衡离子为阳离子抗衡离子。一种大分子化合物可具有物质的多于一种的抗衡离子。

于本发明的优选实施方案中，该大分子化合物的至少一个锚定基团是阴离子且选自由以下组成的组：膦基、膦氧化物基、磷酸盐基、膦酸盐基、硫醇基、叔胺、羧基、杂环基、硅烷基、磺酸、羟基。

于本发明的另外优选实施方案中，大分子化合物的所有锚定基团的90％或更多选自以上基团，该％基于锚定基团的绝对数目。另外优选的，所有锚定基团的90％或更多相同，该％基于锚定基团的绝对数目。

更优选地，该大分子化合物的锚定基团为由下列化学式(I)表示的季铵盐：

–N

其中R

甚至更优选地，R

于本发明的优选实施方案中，大分子化合物至少部分直接附接至量子材料的表面。通过使用描述于例如Thomas Nann,Chem.Commun.,2005,1735-1736,DOI:10.1039/b-414807j中的配体交换方法，可将大分子化合物引入量子材料的表面上。

根据本发明，不特别限制大分子化合物的重均分子量。其可为本领域技术人员看来适宜的任何数目。优选地，重均分子量是于1,000至100,000g/mol的范围内。更优选地，其是于2,000至50,000g/mol，或5,000至30,000g/mol的范围内。发现优选重量范围的大分子化合物有助于改善的分散性及膜强度。重均分子量(M

于本发明的另外优选实施方案中，大分子化合物基于至少一种共聚物。

于本发明的另外优选实施方案中，该共聚物选自由接枝共聚物、嵌段共聚物、交替共聚物、无规共聚物组成的组，优选地其为嵌段共聚物。

另外优选实施方案的大分子化合物选自由Disperbyk-100系列(诸如Disperbyk-180)及Disperbyk-2000系列(诸如Disperbyk-2000、2001、2009)(均购自BYK.com)组成的组。

有机添加剂可为本领域技术人员已知且看来适于本发明的任何添加剂。有机添加剂可包含金属或及可不包含任何金属物质。本文中的金属物质可为金属阳离子或单质金属，可将其呈现为络合物或络合物的部分。优选地，有机添加剂不是聚合物/大分子。

于本发明的优选实施方案中，有机添加剂通过式(Ia)或(Ib)定义

M-(X-Y)

X-Y(Ib)

其中

M为二价金属离子，

X为烃链，且

Y为官能团。

于本发明的另外优选实施方案中，有机添加剂通过式(Ia)或(Ib)定义，且下列中的至少一者适用：

a)M选自由Zn

b)Y选自由羧酸根/酯类、氨基甲酸根/酯类、黄原酸根/酯类、膦酸根/酯类、磷酸根/酯类、硫醇根/酯类组成的组。

另外优选实施方案为两种或更多种有机添加剂的组合，其中这些特征中的一者适用：a)及b)的组合，或a)中的两者或更多者与一个b)的组合，或b)中的两者或更多者与一个a)的组合，或a)中的两者或更多者与b)中的两者或更多者的组合。

于本发明的另外优选实施方案中，有机添加剂通过式(II)定义，

其中

M选自由Zn

R

于本发明的另外优选实施方案中，有机添加剂包含选自由羧酸锌、羧酸镉及羧酸镁组成的组的要素或其中两种或更多种要素的组合。

于本发明的另外优选实施方案中，有机添加剂包含羧酸锌。

于本发明的另外优选实施方案中，该组合物进一步包含至少一种液态有机相。于本发明的另外优选实施方案中，该组合物的液态有机相包含至少一种有机溶剂。

于本发明的优选实施方案中，该溶剂可选自由以下组成的组：乙二醇单烷基醚，诸如乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚及乙二醇单丁醚；二乙二醇二烷基醚，诸如二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚及二乙二醇二丁醚；乙二醇烷基醚乙酸酯，诸如甲基溶纤剂乙酸酯及乙基溶纤剂乙酸酯；丙二醇烷基醚乙酸酯，诸如丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇单乙醚乙酸酯及丙二醇单丙醚乙酸酯；芳烃，诸如苯、甲苯及二甲苯；酮，诸如甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基异丁基酮及环己酮；醇，诸如乙醇、丙醇、丁醇、己醇、环己醇、乙二醇及甘油；酯，诸如3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯及乳酸乙酯；及环酯，诸如γ-丁内酯。以上组的优选溶剂为丙二醇烷基醚乙酸酯，诸如可使用丙二醇单甲醚乙酸酯(下文“PGMEA”)、丙二醇单乙醚乙酸酯或丙二醇单丙醚乙酸酯。

于另外优选实施方案中，液态有机相包含以上有机溶剂中的两者或更多者的组合。这包括一个组中的两种或更多种溶剂，或来自不同以上组的两种或更多种溶剂。

于本发明的另外优选实施方案中，该组合物进一步包含至少一种基质聚合物。可选择任何聚合物作为基质聚合物，该聚合物为本领域技术人员已知且似乎适于用作本发明的量子材料的基质。优选基质聚合物为透明且适用于制造光学装置的那些。

于本发明的另外优选实施方案中，基质聚合物具有1,000至300,000g/mol，更优选地10,000至250,000g/mol范围的重均分子量。

于本发明的另外优选实施方案中，基质聚合物具有70℃或以上的玻璃化转变温度(Tg)。又更优选，基质聚合物的玻璃化转变温度是于70℃至250℃的范围内。根据DIN ENISO 11357,Teil 1-6，使用动态扫描量热法仪器(例如PerkinElmer DSC-8000)测量玻璃化转变温度。

于本发明的另外优选实施方案中，基质聚合物选自丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨基甲酸酯及聚硅氧烷。

本发明的第二方面为一种制造如第一方面及其实施方案所述的组合物的方法。

本发明的第三方面为一种制造具有改善的量子产率的组合物的方法，其至少包括这些步骤：

a/通过至少这些步骤制造混合物：

1/提供量子材料；

2/添加包含至少一个锚定基团的大分子化合物；

3/添加有机添加剂；

4/任选添加至少一种有机溶剂；

b/使来自步骤a/的混合物经历用具有0.025至1W/cm

在光源侧的混合物的表面测量光强度。

可于各个行动中或通过仅仅组合一些或所有组分至一个容器中的混合物中并通过搅拌该容器的内容物形成混合物进行步骤1/至4/。

于步骤2/中，将包含至少一个锚定基团的大分子化合物添加至步骤1/的量子材料中。可呈固体(例如呈粉末)添加大分子化合物。也可将其分散或溶解于液相中。液相可包括任何类型的液相，任选包括有机溶剂中的一或多者，该有机溶剂为本领域技术人员已知且认为可用于将量子材料及包含至少一个锚定基团的大分子化合物分散于其中。参考本发明的第一方面关于有机溶剂及优选实施方案的部分。针对此的优选有机相为PGMEA。

于步骤3/中，将有机添加剂添加至步骤1/及2/的组合液相中。可以纯净或稀释形式添加有机添加剂。优选地，添加纯净有机添加剂。参考如本发明的第一方面中所述的关于有机添加剂的部分，特别地关于有机添加剂的优选选择及另外优选实施方案。

于任选的步骤4/中，添加至少一定量的至少一种有机溶剂。此步骤的有机溶剂可与添加于步骤1/至3/中的任一者中的液相中的任一者中存在的任何有机溶剂相同或不同。参考本发明的第一方面关于适宜有机溶剂及优选实施方案的部分。针对此的优选有机相为PGMEA。

步骤a/的混合物可通过搅动步骤1/至3/的成分，及任选包含步骤4/的成分获得。搅动可于上述步骤1/至3/各者中及任选也于步骤4/中单独进行。于优选实施方案中，在利用步骤1/中的量子材料搅动下提供液相，及另外步骤2/、3/及任选地，4/各者中全程维持搅动。此外，可在步骤1/至3/及任选的步骤4/各者之间实施搅动间隔。这允许液相或来自步骤1/的液相与一种或多种其他成分的组合在添加另一种成分之前静置及/或均质化。

步骤a/中的混合物的制造可在惰性条件下，在室温以及升高的温度下，及/或在标准压力、升高或降低的压力下操作，其所有均是指混合容器中的条件。优选地，步骤a/是在惰性条件下在0至100℃范围的温度及环境压力(其为1bar(101.3kPa)，基于绝对标度(0kPa＝绝对真空))下操作。搅动可通过旋转混合容器或通过将旋转混合器插入静态混合容器中实现。优选的操作模式包括使用作为静态混合容器的烧瓶及搅拌器。

于步骤b/中，使来自步骤a/的混合物经历用具有0.025至1W/cm

发现将包含如上所述的量子材料的混合物暴露于光可相较于未以此方式处理的量子材料的混合物增强该混合物的量子产率。

于本发明的一实施方案中，于350至500nm的范围内选择光波长。光强度可相同或随着光谱内的波长变化。

于本发明的另一实施方案中，光强度是于0.05至0.5W/cm

本发明的第四方面为一种制造层状复合材料的方法，其至少包括这些步骤：

(A)通过至少这些步骤制造混合物：

i)提供量子材料；优选地于液相中；

ii)添加包含锚定基团的大分子化合物；

iii)添加有机添加剂；及

iv)任选添加至少一种有机溶剂，

(B)将该混合物施加于基板以形成层；及

(C)将该基板上的层干燥。

可于各个行动中或通过仅仅组合一些或所有组分至一个容器中的混合物中及通过搅拌该容器的内容物形成混合物来进行步骤i)至iv)。

本文中层状复合材料是指物品，其至少包含基板及至少一层。该层状复合材料可具有多于一层，例如，2、3、4、5、6、7、8、9或10层。这些层可全部定位于基板的一侧。利用一些基板，层中的一或多者可在该基板的表面上，该基板避免在其上形成本发明的层的表面。此外，该层状复合材料可具有由如上所述的一种或多种相同或不同组合物形成的两层或更多层。

提供基板可通过任何方法进行，该方法为由本领域技术人员已知且认为潜在可用于进行本发明。优选提供方法包括在基板支架上安装、放置在旋转盘上，例如，于旋涂器或喷墨式打印机中。

适宜的基板可为由本领域技术人员已知且认为潜在可用于进行本发明的任何类型。基板的优选实例为一块玻璃、一片聚合物及层状结构。

于步骤(2)中，将包含至少一个锚定基团的大分子化合物添加至步骤(1)的量子材料中。可呈固体(例如呈粉末)添加大分子化合物。也可将其分散或溶解于另外液相中。液相可包括任何类型的液相，任选包括有机溶剂中的一或多者，该有机溶剂为本领域技术人员已知且认为可用于将量子材料及包含至少一个锚定基团的大分子化合物分散于其中。参考本发明的第一方面关于有机溶剂及优选实施方案的部分。针对此的优选有机相为PGMEA。

于步骤(3)中，将有机添加剂添加至步骤(1)及(2)的组合相中。可以纯净或稀释形式添加有机添加剂。优选地，添加纯净有机添加剂。参考如本发明的第一方面中所述的关于有机添加剂的部分，特别地关于有机添加剂的优选选择及另外优选实施方案。

于任选的步骤(4)中，添加至少一定量的至少一种有机溶剂。此步骤的有机溶剂可与添加于步骤(1)至(3)中的任一者中的液相中的任一者中存在的任何有机溶剂相同或不同。参考本发明的第一方面关于适宜有机溶剂及优选实施方案的部分。针对此的优选有机相为PGMEA。

步骤(A)的混合物可通过搅动步骤(1)至(3)的成分，及任选包含步骤(4)的成分获得。搅动可于上述步骤(1)至(3)各者中及任选也于步骤(4)中单独进行。于优选实施方案中，在利用步骤1/中的量子材料搅动下提供液相，及另外步骤(2)、(3)及任选的(4)各者中全程维持搅动。此外，可在步骤(1)至(3)及任选的步骤(4)各者之间实施搅动间隔。这允许液相或来自步骤(1)的液相与一种或多种其他成分的组合在添加另一种成分之前静置及/或均质化。

步骤(A)中的混合物的制造可在惰性条件下，在室温以及升高的温度下，及/或在标准压力、升高或降低的压力下操作，其所有是指混合容器中的条件。优选地，步骤(A)是在惰性条件下在0至100℃范围的温度及环境压力(其为1bar(101.3kPa)，基于绝对标度(0kPa＝绝对真空))下操作。搅动可通过旋转混合容器或通过将旋转混合器插入静态混合容器中实现。优选的操作模式包括使用作为静态混合容器的烧瓶及搅拌器。

于步骤(B)中施加该混合物可通过任何方法进行，该方法为由本领域技术人员已知且认为潜在可用于进行本发明。优选的施加方法包括旋涂及浸涂。

于步骤(B)中将该混合物施加于基板后，其中形成层，使此层经历干燥步骤(步骤(C))以使基板上的层稳定。例如，该干燥可为热处理。可采用热处理的任何方法，该方法为由本领域技术人员已知且认为潜在可用于进行本发明。其中，于热气流中热处理及或于烘箱中加热层是优选的。热处理可实现溶剂蒸发以及组合物的一种或多种成分的聚合及/或交联反应。通过此热处理，在基板上获得包含上述量子材料的稳定层。

于本发明的第四方面的一实施方案中，下列特征中的至少一者适用：

a/在步骤(B)之前用光照射自步骤(A)获得的混合物。

b/于步骤(C)后的步骤(D)中用光照射基板上的层；

其中该光具有选自300至600nm范围的波长，具有0.025至1W/cm

发现将包含如上所述的量子材料的混合物暴露于光可相较于未以此方式处理的混合物增强该混合物的量子产率。用光照射可为由本领域技术人员认为可适宜的任何波长、光谱及强度的光。

于本发明的一实施方案中，于350至500nm的范围内选择光波长。光强度可相同或随着光谱内波长变化。

于本发明的另一实施方案中，可选择单一波长的光。于此情况下，应用的光的超过90％具有所述波长±2nm的波长。

于本发明的另一实施方案中，光强度是于0.05至0.5W/cm

进一步发现当将包含量子层的层暴露于照射中(如于步骤b/中)时，可增强基板上的层的效率。该层可为液相，例如如于本发明的第四方面的步骤(B)中，或层状复合材料的固体层，例如如于本发明的第六方面中。优选的实施方案是与关于步骤a/所述的实施方案相同。

本发明的第五方面为可通过第四方面的方法或其实施方案中的一者获得的层状复合材料。如已所述，优选的层状复合材料包含基板及至少一层，其中该至少一层为聚合物膜。

于优选实施方案中，该层的厚度在于0.5μm至200μm，例如2至100μm，或4至50μm的范围内。该层的厚度于4至50μm的范围内是最优选的。以垂直于通过邻近该层的基板表面创建的平面的方向测定该层的厚度，及分别测定多个层。该层的厚度可通过切割样品块及使用扫描电子显微镜(SEM)分析垂直穿过基板沿着切割的层来测定。进一步优选，两层或更多层可为层状复合材料的部分。

本发明的第六方面为层状复合材料，其包含，

α)基板；及

β)至少一层，其包含：

a.量子材料；

b.包含至少一个锚定基团的大分子化合物；

c.有机添加剂。

本发明的第六方面的组分，特别地基板、量子材料、其涂层、包含至少一个锚定基团的大分子化合物及有机添加剂的优选实施方案是与以上所述及特别地与关于本发明的第一、第三、第四及第五方面所述的那些相同。β)中的至少一层优选地获自根据本发明的第一方面或其实施方案中的一者的组合物，及/或通过根据本发明的第二及第四方面及其实施方案的方法中的一者获得。

本发明的第七方面为一种光学装置，其包含如上所述或如可通过上述方法获得的层状复合材料。该层状复合材料可为光学片，例如，滤色器、色彩转换膜、远程磷光带或另一种膜或滤光片。

包含层状复合材料的光学装置可为本领域技术人员已知的任何光学装置。此光学装置的实例为液晶显示设备(LCD)、有机发光二极管(OLED)、光学显示器的背光单元、发光二极管装置(LED)、微机电系统(本文中以后“MEMS”)、电润湿显示器、电泳显示器、照明装置及太阳能电池。

本发明的第八方面为一种有机添加剂用于改善量子材料的发射效率的用途。测定发射效率的一种方法为测量通过如上所述的层状复合材料行进的光的量子产率。

本发明的第九方面为一种有机添加剂用于将量子材料分散于基质聚合物中的用途。

于本发明的此方面的一优选实施方案中，该基质聚合物可选自丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨基甲酸酯及聚硅氧烷，或其两者或更多者的组合。

测试方法

量子产率

在Hamamatsu Quantaurus QY Absolute PL量子产率光谱仪C11347-11(下文称作“Hamamatsu Quantaurus”)上进行溶液中的量子产率(QY)、中心波长(CWL，也称作：峰值波长)及半高全宽(Full width half max)(FWHM，也称作：峰值带)的测量。

优选实施方案

实施方案1.一种组合物，其至少包含这些组分：

i)半导体发光纳米粒子；

ii)包含至少一个锚定基团的大分子化合物；

iii)有机添加剂。

实施方案2.如实施方案1的组合物，其中该有机添加剂由式(Ia)或(Ib)定义

M-(X-Y)

X-Y (Ib)，

其中

M为二价金属离子，X为烃链，且Y为官能团。

实施方案3.根据实施方案2的组合物，其中下列中的至少一者适用：

a)M选自由Zn

b)Y选自由羧酸根/酯类、氨基甲酸根/酯类、黄原酸根/酯类、膦酸根/酯类、磷酸根/酯类、硫醇根/酯类组成的组；

或其两者或更多者的组合。

实施方案4.根据实施方案1至3中任一项的组合物，其中该有机添加剂由式(II)定义，

其中

M选自由Zn

R

实施方案5.如前述实施方案中任一项的组合物，其中该有机添加剂包括羧酸锌。

实施方案6.如前述实施方案中任一项的组合物，其中该大分子化合物的至少一个锚定基团是离子性的。

实施方案7.如前述实施方案中任一项的组合物，其中该大分子化合物的至少一个锚定基团选自由以下组成的组：膦基、膦氧化物基、磷酸盐基、膦酸盐基、硫醇基、叔胺、羧基、杂环基、硅烷基、磺酸、羟基；或其两者或更多者的组合。

实施方案8.如前述实施方案中任一项的组合物，其中该大分子化合物具有至少1,000g/mol的数均分子量。

实施方案9.如前述实施方案中任一项的组合物，其中该大分子化合物基于共聚物。

实施方案10.根据实施方案9的组合物，其中该共聚物选自由接枝共聚物、嵌段共聚物、交替共聚物、无规共聚物组成的组。

实施方案11.如前述实施方案中任一项的组合物，其中该大分子化合物包括至少一个丙烯酸酯。

实施方案12.如前述实施方案中任一项的组合物，其中该组合物进一步包含至少一种有机相。

实施方案13.如前述实施方案中任一项的组合物，其中该组合物进一步包含基质聚合物。

实施方案14.根据实施方案13的组合物，其中该基质聚合物选自丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨基甲酸酯及聚硅氧烷。

实施方案15.一种制造具有改善的量子产率的组合物的方法，其至少包括这些步骤：

(a)通过至少这些步骤制造混合物：

1/提供半导体发光纳米粒子，

2/添加包含至少一个锚定基团的大分子化合物；

3/添加有机添加剂

(b)使来自步骤(a)的混合物经历用具有0.025至1W/cm

实施方案16.一种制造层状复合材料的方法，其至少包括这些步骤：

(A)通过至少这些步骤制造混合物：

(1)提供半导体发光纳米粒子；

(2)添加包含至少一个锚定基团的大分子化合物；

(3)添加有机添加剂；

(B)将该混合物施加于基板以形成层；及

(C)将该基板上的层干燥。

实施方案17.根据实施方案16的方法，其中下列特征中的至少一者适用：

(a)在步骤(B)之前，用光照射获自步骤(A)的混合物；

(b)于步骤(C)后的步骤(D)中用光照射该基板上的层；

其中该光具有选自300至600nm范围的波长，具有0.025至1W/cm

实施方案18.一种层状复合材料，其可通过或通过根据实施方案16或17的方法获得。

实施方案19.一种层状复合材料，其包含：

α)基板；

β)至少一层，该层包含：

a.半导体发光纳米粒子；

b.包含至少一个锚定基团的大分子化合物；

c.有机添加剂。

实施方案20.一种光学装置，其包括根据实施方案18至19中任一项的层状复合材料。

实施方案21.有机添加剂用于改善半导体发光纳米粒子的发射效率的用途。

实施方案22.具有0.025至1W/cm

实施例

下列实施例说明本发明的一些方面。应了解，本文中所述的实施例及实施方案仅是出于说明目的且在不背离本发明的范围下，可由本领域技术人员建议其光的各种修改或变化。因此，本发明不受限于或限于该实施例。若无相反指明，则下表中所提及的量是指重量％。

实施例1

将0.4ml丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA)的溶液与0.1ml DISPERBYK-2000混合直至溶液变得澄清。将10mg纯净lnP(Zn)/ZnSe量子点(量子产率(QY)＝20％)与3mg乙酸锌一起添加至此溶液。将该溶液声波处理10分钟及在90℃下加热1分钟。于6小时后，所得溶液是澄清的，具有40％的量子产率。相反，使用相同程序而不添加乙酸锌降低该溶液的量子产率至6％。使用Hamamatsu Quantaurus C11347光谱仪测量量子产率。

实施例2

将0.4ml丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA)的溶液与0.1ml DISPERBYK-2000混合直至溶液变得澄清。将80mg经纯化的lnP(Zn)/ZnSe量子点与10mg乙酸锌一起添加至此溶液。将该溶液在60℃下声波处理10分钟。在用具有300mW/cm

使用Hamamatsu Quantaurus C11347光谱仪测量量子产率(QY)。利用乙酸锌及用光处理的量子点展示最佳结果。