沒有特別限定,優選為0. 1~lOnm的范圍內,更優選為0. 1~ 5皿的范圍內。
[0086] 通常,可W通過半導體納米粒子的平均粒徑來控制發光色,只要被膜的厚度為上 述范圍內的值,則被膜的厚度為從相當于數個原子的厚度至不足1個半導體納米粒子的厚 度,可W高密度地填充半導體納米粒子,從而獲得足夠的發光量。另外,由于被膜的存在,能 夠抑制存在于相互的核粒子的粒子表面的缺陷,可W抑制對懸空鍵的電子捕集引起的非發 光的電子能量的轉移,并且可W抑制量子效率的降低。
[0087] 似功能性表面修飾劑
[0088] 在使用含有半導體納米粒子的本發明的半導體納米粒子層形成用涂布液形成半 導體納米粒子層時,在本發明的半導體納米粒子層形成用涂布液中,優選在半導體納米粒 子的表面附近附著有表面修飾劑。由此,能夠使半導體納米粒子層形成用涂布液中的半導 體納米粒子的分散穩定性特別優異。另外,在制造半導體納米粒子時,通過在半導體納米粒 子表面上附著表面修飾劑,使形成的半導體納米粒子的形狀為真球度高的形狀,另外,由于 能夠較窄地控制半導體納米粒子的粒徑分布,因此可W作為特別優異的半導體納米粒子。
[0089] 作為本發明中可W適用的功能性表面修飾劑,可W直接附著于半導體納米粒子的 表面,也可W經由殼附著(表面修飾劑直接附著于殼,不與半導體納米粒子的核部接觸)。
[0090] 作為表面修飾劑,可W列舉例如:聚氧乙締月桂酸、聚氧乙締硬脂酸、聚氧乙締油 基酸等聚氧乙締烷基酸類;Ξ丙基麟、Ξ下基麟、Ξ己基麟、Ξ辛基麟等Ξ烷基麟類;聚氧 乙締正辛基苯基酸、聚氧乙締正壬基苯基酸等聚氧乙締烷基苯基酸類;Ξ正己基胺、Ξ正辛 基胺、Ξ正癸基胺等叔胺類;Ξ丙基氧化麟、Ξ下基氧化麟、Ξ己基氧化麟、Ξ辛基氧化麟、 Ξ癸基氧化麟等有機憐化合物;聚乙二醇二月桂酸醋、聚乙二醇二硬脂酸醋等聚乙二醇二 醋類;化晚、二甲基化晚、Ξ甲基化晚、哇嘟類的含氮芳香族化合物等有機含氮化合物;己 胺、辛胺、癸胺、十二燒胺、十四燒胺、十六燒胺、十八燒胺等氨基燒類;二下基硫酸等二烷基 硫酸類;二甲基亞諷、二下基亞諷等二烷基亞諷類;嚷吩等含硫芳香族化合物等有機含硫 化合物;棟桐酸、硬脂酸、油酸等高級脂肪酸;醇類;山梨糖醇酢脂肪酸醋類;脂肪酸改性聚 醋類;叔胺改性聚氨醋類;聚乙締亞胺類等,在半導體納米粒子為通過后面敘述的方法制 備的粒子的情況下,作為表面修飾劑,優選在高溫液相中可W與半導體納米粒子的微粒配 位且使其穩定的物質,具體而言,優選為Ξ烷基麟類、有機憐化合物、氨基燒類、叔胺類、有 機含氮化合物、二烷基硫酸類、二烷基亞諷類、有機含硫化合物、高級脂肪酸、醇類。通過使 用運樣的表面修飾劑,可W使涂布液中的半導體納米粒子的分散性特別優異。另外,能夠使 制造半導體納米粒子時形成的半導體納米粒子的形狀為真球度更高的形狀,并且使半導體 納米粒子的粒度分布更窄。
[0091] 另外,在本發明中,如下所述可W將聚娃氮燒用作表面修飾劑。
[0092] 在本發明中,如上所述,半導體納米粒子的尺寸(平均粒徑)優選為1~20nm的 范圍內。在本發明中,半導體納米粒子的尺寸表示由半導體納米粒子材料構成的核區域和 由非活性的無機物的包覆層或有機配體構成的殼區域W及由表面修飾劑構成的總尺寸。在 不含表面修飾劑、殼的情況下,表示不含表面修飾劑、殼的尺寸。
[0093] (3)半導體納米粒子的制造方法
[0094] 作為半導體納米粒子的制造方法,可W使用W往進行的公知的任意方法。另外,作 為市售品,也可W從A1化ich公司、化ystalPlex公司、NNL油公司等購入。
[0095] 例如,作為高真空下的工藝,可W列舉:分子束外延法、CVD法等;作為液相制造方 法,可W列舉:使原料水溶液作為例如正庚燒、正辛燒、異辛燒等燒類、或苯、甲苯、二甲苯等 芳香族控等非極性有機溶劑中的反膠束而存在,并在該反膠束相中進行結晶生長的反膠束 法;將熱分解性原料注入高溫的液相有機介質中來進行結晶生長的熱皂法;W及與熱皂法 一樣,W酸堿反應為驅動力,在較低的溫度下伴隨結晶生長的溶液反應法等。可W從運些制 造方法中使用任意的方法,其中,優選液相制造方法。
[0096] 需要說明的是,對于液相制造方法而言,在半導體納米粒子合成時,將存在于表面 的有機表面修飾劑稱為初期表面修飾劑。例如,作為熱皂法中的初期表面修飾劑的例子,可 W列舉:Ξ烷基麟類、Ξ烷基氧化麟類、烷基胺類、二烷基亞諷類、烷基麟酸等。優選運些初 期表面修飾劑通過交換反應交換成上述的功能性表面修飾劑。
[0097] 具體而言,例如,通過上述熱皂法得到的Ξ辛基氧化麟等的初期表面修飾劑,可W 通過在含有功能性表面修飾劑的液相中W進行交換反應而與上述的功能性表面修飾劑交 換。
[0098] 《聚娃氮燒及聚娃氮燒改性體》
[0099] 在構成本發明的光學膜的半導體納米粒子層上含有聚娃氮燒及聚娃氮燒改性體 中的至少一種化合物。聚娃氮燒改性體是通過對聚娃氮燒進行改性處理而生成的、含有選 自氧化娃、氮化娃及氮氧化娃中至少一種的化合物。
[0100] 運里,聚娃氮燒可W在半導體納米粒子層形成用涂布液中與半導體納米粒子一起 分散,也可W將半導體納米粒子預先用聚娃氮燒包覆并將該粒子分散于半導體納米粒子層 形成用涂布液中。需要說明的是,在本發明中,包覆是指覆蓋半導體納米粒子的表面,但可 W不用覆蓋半導體納米粒子表面的全部,也可W覆蓋一部分。 陽101] 在半導體納米粒子層中,通過含有聚娃氮燒及聚娃氮燒改性體中的至少一種化合 物,可W賦予能夠長時間抑制半導體納米粒子與氧等接觸的耐久性,且可W成為透明性高 的層。 陽102] (1)聚娃氮燒的構成材料
[0103] 所謂"聚娃氮燒"是指在具有娃-氮鍵的聚合物中,由Si-N、Si-H、N-H等構成的 Si〇2、SisN4及兩者的中間固溶體SWxNy等陶瓷前體無機聚合物。聚娃氮燒及聚娃氮燒衍生 物用下述通式(I)表示。
[0104] [化學式^ 陽105]通式(I) 陽106]
[0107] 為了W不損壞膜基材的方式涂布,可W如特開平8-112879號公報中記載,W較低 的溫度進行陶瓷化并改性成二氧化娃。
[0108] 在通式(I)中,Ri、R2及R3分別獨立地表示氨原子、烷基、締基、環烷基、芳基、烷基 甲娃烷基、烷基氨基或烷氧基等。 陽109] 從得到的層的致密性的觀點考慮,特別優選Ri、R2及R3均為氨原子的全氨聚娃氮 燒。
[0110] 另一方面,該與Si鍵合的氨部分中的一部分被烷基等取代的有機聚娃氮燒具有 如下優點:由于具有甲基等烷基而改善了與基底基材的粘接性,且可W使硬而脆的聚娃氮 燒形成的陶瓷膜具有初性,即使在進一步增加了(平均)膜厚的情況下也能夠抑制裂紋產 生。可W根據用途適當選擇運些全氨聚娃氮燒和有機聚娃氮燒,也可W混合使用。 陽111] 可W推定全氨聚娃氮燒存在有直鏈結構和W6及8元環為中屯、的環結構。其分子 量W數均分子量(Μη)計約為600~2000左右(聚苯乙締換算),是液體或固體物質,根據 分子量的不同而不同。它們W溶解于有機溶劑中的溶液狀態銷售,可W將市售品直接用作 含有聚娃氮燒的液體。
[0112] 作為在低溫下進行陶瓷化的聚娃氮燒的其它例子,可W列舉:使烷氧基娃與上述 通式(I)表示的聚娃氮燒反應而得到的烷氧基娃加成聚娃氮燒(特開平5-238827號公 報)、使縮水甘油反應而得到的縮水甘油加成聚娃氮燒(特開平6-122852號公報)、使醇反 應而得到的醇加成聚娃氮燒(特開平6-240208號公報)、使金屬簇酸鹽反應而得到的金屬 簇酸鹽加成聚娃氮燒(特開平6-299118號公報)、使含有金屬的乙酷丙酬絡合物反應而得 到的乙酷丙酬絡合物加成聚娃氮燒(特開平6-306329號公報)、添加金屬微粒而得到的金 屬微粒添加聚娃氮燒(特開平7-196986號公報)等。
[0113] 另外,在半導體納米粒子層中,為了促進聚娃氮燒向氧化娃化合物的轉化,也可W 添加胺、金屬等催化劑。具體而言,可W舉出ΑΖElectronicMaterials(公司)制AQUAMICA NAX120-20、順 110、順310、順320、化 110A、化 120A、化 150A、NP110、NP140、SP140 等。 陽114] (2)改性處理
[0115] 優選對半導體納米粒子層中含有的聚娃氮燒進行改性處理,由此,使半導體納米 粒子層中含有的聚娃氮燒的一部分或全部成為聚娃氮燒改性體。
[0116] 在聚娃氮燒與半導體納米粒子一起分散于半導體納米粒子層形成用涂布液中的 情況下,對涂布該半導體納米粒子層形成用涂布液而形成的涂布層進行改性處理。
[0117]另外,在將半導體納米粒子預先用聚娃氮燒包覆的情況下,可W預先對被該聚娃 氮燒包覆的半導體納米粒子進行改性處理,也可W對涂布被該聚娃氮燒包覆的半導體納米 粒子而形成的涂布層進行改性處理,還可W兩種情況下均進行。
[011引具體而言,改性處理可W根據聚娃氮燒的轉化反應來選擇公知的方法。對于利用 娃氮燒化合物的取代反應的氧化娃膜或氮氧化娃膜制作而言,需要45(TCW上的加熱處理, 在塑料等曉性基板上難W適用。為了能適用于塑料基板,優選使用能夠在低溫下進行轉化 反應的等離子體處理、臭氧處理、紫外線照射處理等方法。
[0119]需要說明的是,在對含有聚娃氮燒的涂布層進行改性處理的情況下,優選在該改 性處理前除去水分。
[0120] 作為本發明的改性處理,優選紫外線照射、真空紫外線照射、等離子體照射,特別 是從聚娃氮燒的改性效果的觀點考慮,優選真空紫外線照射。 陽121] (2-1)紫外線照射處理 陽122] 作為改性處理的方法,優選利用紫外線照射的處理。通過紫外線(與紫外光同義) 生成的臭氧、活性氧原子具有較高的氧化能力,能夠在低溫下制作具有較高致密性和絕緣 性的氧化娃或氮氧化娃。
[0123]通過該紫外線照射,基材被加熱,從而使有助于陶瓷化(二氧化娃轉化)的化和 &0、聚娃氮燒自身被激發、活性化,由此使聚娃氮燒激發,促進聚娃氮燒的陶瓷化,而且使 得到的陶瓷膜更加致密。紫外線照射可W在半導體納米粒子層形成用涂布液的制備時進 行,也可W在涂布半導體納米粒子層形成用涂布液W后進行。 陽124]本發明中,可W使用常用的任意紫外線產生裝置。
[0125]需要說明的是,在本例中,所謂"紫外線"通常是指具有10~400nm波長的電磁波, 但是在后面敘述的真空紫外線(10~200nm)處理W外的紫外線照射處理的情況下,優選使 用210~350nm的紫外線。
[01%] 對于紫外線的照射而言,在擔載被照射涂布膜的基材不受損害的范圍內設定照射 強度、照射時間。 陽127]當W使用塑料膜作為基材的情況為例時,使用例如2kW(80W/cmX25cm)的燈,可W對基材-燈之間的距離進行設定,并進行0.1秒鐘~10分鐘的照射,使得基材表面的強 度為 20 ~300mW/cm2,優選為 50 ~200mW/cm2。
[0128]通常,當紫外線照射處理時的基材溫度為15(TCW上時