[发明专利]复合物、制备其的组合物和方法、包括其的复合膜和器件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年10月21日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2011-0108334的优先权和权益，将其全部内容通过参考引入本文。

技术领域

本公开内容涉及半导体纳米晶体-聚合物复合物、制备其的方法、以及包括其的复合膜和光电子器件。

背景技术

半导体纳米晶体(也称作量子点)是具有纳米尺寸和结晶结构的半导体材料，且包括数百至数千个原子。

由于半导体纳米晶体非常小，它们具有大的每单位体积的表面积，且还具有量子限制效应。因此，它们具有与相应的块状半导体(bulk semiconductor)材料的固有特性不同的独特的物理化学性质。

特别地，由于纳米晶体的光电子学性质可通过调节它们的尺寸而控制，半导体纳米晶体正被积极地研究和应用于显示器和生物技术应用。

通常，当半导体纳米晶体应用于显示器的元件等时，有机硅(silicone)聚合物可用作用于分散半导体纳米晶体的基体树脂。然而，由于有机硅树脂具有不足的与存在于半导体纳米晶体的表面中的有机配体的相容性，半导体纳米晶体可聚集。在这种情况下，存在于半导体纳米晶体的表面中的有机配体可损失，因此器件效率可降低。

发明内容

本发明的一个实施方式提供有效地保护半导体纳米晶体且改善器件效率和热稳定性的半导体纳米晶体-聚合物复合物、以及制造其的方法。

本发明的另一实施方式提供用于制造半导体纳米晶体-聚合物复合物的组合物，所述半导体纳米晶体-聚合物复合物有效地保护半导体纳米晶体且改善器件效率和热稳定性。

本发明的又一实施方式提供包括所述半导体纳米晶体-聚合物复合物的复合膜和光电子器件。

根据本发明的实施方式，提供半导体纳米晶体-聚合物复合物，其包括半导体纳米晶体、包括能够与所述半导体纳米晶体的表面结合的羧酸根阴离子基团(-COO^-)的聚合物、和能够与所述羧酸根阴离子基团结合的金属阳离子。

所述半导体纳米晶体可选自II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族元素、IV族化合物、及其组合。

所述具有羧酸根阴离子基团的聚合物可包括约1~约100摩尔%的在所述聚合物中的含有羧酸根阴离子基团的结构单元，基于所述聚合物的结构单元的总摩尔。可以基于100重量份的所述半导体纳米晶体的约50~约10,000重量份的量包括所述具有羧酸根阴离子基团的聚合物。

所述具有羧酸根阴离子基团的聚合物可具有约50℃~约400℃的熔点(“T_m”)。

所述具有羧酸根阴离子基团的聚合物可为包括亚烷基(alkylene，烯烃)结构单元和由以下化学式1表示的结构单元的聚合物。

[化学式1]

在化学式1中，

R¹为取代或未取代的C2~C20直链或支链亚烷基，

R²为氢或甲基，和

R³为单键；取代或未取代的C1~C50亚烷基；取代或未取代的C2~C50亚烯基；其中至少一个亚甲基(-CH₂-)被如下代替的C2~C50亚烷基：磺酰基基团(-SO₂-)、羰基基团(CO)、醚基团(-O-)、硫醚基团(-S-)、亚砜基团(-SO-)、酯基团(-C(=O)O-)、酰胺基团(-C(=O)NR-)(其中R为氢或C1~C10烷基)、-NR-基团(其中R为氢或C1~C10烷基)、或其组合；或者其中至少一个亚甲基(-CH₂-)被如下代替的C3~C50亚烯基：磺酰基基团(-SO₂-)、羰基基团(CO)、醚基团(-O-)、硫醚基团(-S-)、亚砜基团(-SO-)、酯基团(-C(=O)O-)、酰胺基团(-C(=O)NR-)(其中R为氢或C1~C10烷基)、-NR-基团(其中R为氢或C1~C10烷基)、或其组合。

所述金属阳离子可为选自如下的金属的阳离子：碱土金属、稀土元素、过渡元素、12族元素、13族元素、及其组合。所述金属阳离子可为选自如下的金属的阳离子：Mg、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、In、Ba、Au、Hg、Tl、及其组合。所述金属阳离子可以基于1摩尔的所述聚合物的所述羧酸根阴离子基团的约0.1~约1.5摩尔的量存在。