JP2011505479A - 光子のエネルギーをアップコンバージョンさせるための媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、光子エネルギーアップコンバージョンのための媒体、前記媒体を有する光子エネルギーアップコンバージョン装置、及び、前記媒体の使用方法に関する。本発明は、また、前記媒体または前記装置を用いた光子エネルギーアップコンバージョン方法に関する。
【選択図】図1
Description
・拡張された(extended)ポルフィリン、テキサフィリン、サフィリン、オレンジリン(orangerins)(炭素で架橋された(carbon−bridged)あらゆるピロール系)、置換されたポリフィリン、及び、これらのあらゆる分子(ポルフィリン)であって、Li、Mg、Al、Ti、V(VO)、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ru、Pd、Ag、Re、Os、Ir、Pt、Pb、U(UO2)を含むがこれらに限定されない金属を含むもの、を含むポルフィリン、
・拡張されたフタロシアニン、置換されたフタロシアニン、及び、これらのあらゆるフタロシアニンであって、Li、Mg、Al、Ti、V(VO)、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ru、Pd、Ag、Re、Os、Ir、Pt、Pb、U(UO2)を含むがこれらに限定されない金属を含むもの、を含むフタロシアニン、
・これらのあらゆるものの混合物(mixtures)、
を含むが、これらに限定されず、前記第2の有機染料は、360〜750nmの範囲の蛍光発光を示す化合物、特に、360〜750nmの範囲の蛍光発光を示す蛍光性の染料を含むグループから選択され、前記蛍光性の染料は、例えば、
・アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ペリレン、
・置換されたアントラセン、テトラセン、ペンタセン、ペリレン
・フェニル(ビ、トリフェニル)架橋アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ペリレン
・フルオレン、チオフェン
・あらゆる側鎖パターンを有するか、または有しないポリフルオレン及びオリゴフルオレン、及びこれらの共重合体、
・ポリパラフェニレンビニレン、及び、ポリパラフェニレンエチニレンを含む、ポリパラフェニレン、
である。
a)緑の対(Green couple):DPA/PdOEP;
(すなわち、9,10−ジフェニルアントラセン(DPA)/2,7,8,12,13,17,18−オクタエチルポルフィリンパラジウム(PdOEP))
b)赤の対(Red couple):BPEA/PdTPTBP;
(すなわち、9,10−ビス(フェニルエチニル)アントラセン(BPEA)/メソ‐テトラフェニル‐テロラベンゾポルフィリンパラジウム(PdTPTBP))
c)近赤外の対(Near infra red couple):BPEN/PdTPTNP;
(すなわち、9,10−ビス(フェニルエチニル)ナフタセン(BPEN)/メソ‐テトラフェニル‐オクタメトキシド‐テトラナフト[2,3]ポルフィリンパラジウム(PDTPTNP))
d)赤から青への直接の対(Direct Red−to−Blue couple):ペリレン/PdTPTBP;
(すなわち、ジベンズ[de,kl]アントラセン(ペリレン)/メソ‐テトラフェニル‐テトラベンゾポルフィリンパラジウム(PdTPTBP))
e)赤外から緑への直接の対(Direct Infrared−to−Green couple):BPBT/PdTPTNP;
(すなわち、4,4’−ビス(5−テトラアセニル)−1,1’−ビフェニレン(BPBT)/メソ‐テトラフェニル‐オクタメトキシド‐テトラナフト[2,3]ポルフィリンパラジウム(PdTPTNP))
f)赤外から黄の対(Infrared−to−yellow couple):ルブレン/PdTAP;
(すなわち、5,6,11,12−テトラフェニルナフタセン(ルブレン)/テトラアントラポルフィリンパラジウム(PdTAP))
「増感剤」は、光を吸収可能な分子であり、有機染料、または有機金属錯体であり、好ましくは三重項状態を多数有する(with a high populated triplet state)。
mは、リガンドの数であり、m=1〜8、好ましくは1〜3である。
すなわち、一般的な構造MLm‐[A‐LmM]nを有し、Lmは、この化学式の各部位(at each occurrence)において、各々独立に選ばれたリガンドである。nは、繰り返し単位であり、1〜6、好ましくは1〜3であり、Aは、以下のように定義されるものであるか、または、これらのユニットのあらゆる組み合わせ、または、リガンドを架橋している間(while)に、結合した系(fused system)を形成するあらゆる有機ユニットである。
すなわち、a)一方の末端が芳香性の系で塞がれた(mono−endcapped)(ポリ)フェニレン、b)芳香性またはヘテロ芳香性のユニットで置換された2級または3級アミン、または、c)〜f)芳香性またはヘテロ芳香性の系であって、(ポリ)スチレン、他の(ポリ)芳香性またはヘテロ芳香性の環で架橋された系
構造式は以下で示される。
発光体分子は、(効率的に)発光する一重項状態を有する有機分子である。発光体分子は、グループEから選択される。Eは、例えば、以下の群から選択されるが、これらに限定されない。
コアの構造は以下に示される。
このマトリックスは、VIS及び近IR領域の光を適度に透過し、定義済みの多様な粘度を有する。例は以下のとおりであるが、これらに限定されない。
以下では、実施例となる図面に言及する。
1)緑の対(Green couple):DPA/PdOEP(緑λ=530nm→青λ=420nm);9,10−ジフェニルアントラセン(DPA)/2,7,8,12,13,17,18−オクタエチルポルフィリンパラジウム(PdOEP)
a)パラジウム(II)2,3,9,10,16,17,23,24−オクタキス(オクチロキシ)−フタロシアニン(DOPdPc)
b)白金(II)2,3,9,10,16,17,23,24−オクタキス(オクチロキシ)−フタロシアニン
c)パラジウム(II)2,11,20,29−テトラ−tert−ブチル−2,3−ナフタロシアニン
d)パラジウム(II)1,8,15,22−テトラフェノキシ−フタロシアニン(PhPdPc)
図10A)5x10−5M PhPdPc + 5x10−4M ルブレン
図10B)1x10−5M PhPdPc + 5x10−4M ルブレン
励起波長635nm
図10C)1x10−5M PhPdPc + 5x10−4M ルブレン
励起波長691nm
1x10−4M PhPdPc + 1x10−3M ルブレン。異なる曲線は、635nmにおける持続波(continuous wave)の励起の異なる強度に対応する(635nmにおけるcw)。
a)3−フェニル−ペリレン(PhP)
b)3−(2,3−ジフルオロ−フェニル)−ペリレン(DFPP)
c)2,6−ジ−tert−ブチル−1,3,5,7,8−ペンタ−メチル−ピロメテン−フルオロホウ酸錯体(ボディパイ(bodipy))
d)ルビセン
a)1−フェニル−ヘプタデカン(PHD)−エチレンに基づいたオリゴマー,
b)1−フェニル−オクタデカン(POD)−エチレンに基づいたオリゴマー、結晶質、このオリゴマーは、粘度を調整するためにPHDに添加される,
c)ポリ(メチルフェニルシロキサン)710(登録商標)−粘度450−550cSt(25℃),
d)ビベンジル−結晶質(低分子)−粘度を調整するためにPHDに加えられる,
e)オリゴスチレン(PS400)
f)ポリスチレン−b−ポリ(エチレン/ブチレン)−b−ポリスチレン)ブロック共重合体(SEBS);
図17A)1−フェニル−ヘプタデカン(PHD)中,
図17B)PHD:POD=50:50の混合物中,
図17C)PHD:ビベンジル=96:4の混合物中,
図17D)ポリ(メチルフェニルシロキサン)710(登録商標)中,
図17E)PS400:PS600=50:50の混合物中,ここで、説明文に記載されているように、異なる曲線は、励起のための異なるレーザパワーに対応する,
図17F)アップコンバージョンシステム PdTPTBP+BPEA; PdTPTBP+ペリレン、及び、PdTPTBP+ルビセンの他に、SEBS中のPdTPTBP+BPEA+ペリレン+ルビセン;レーザパワー1mW; 差し込み図:150mWcm−2の非干渉性の(non−coherent)光源(LED)を用いて励起されたPdTPTBP+ペリレンの系;
A)青のアップコンバージョン対:メソ−テトラフェニル−テトラベンゾポルフィリンパラジウム(PdTPTBP)+ペリレン、及び、緑のアップコンバージョン対:PdTPTBP+(ビス(フェニルエチニル)アントラセン)(BPEA);
B)青のアップコンバージョン対:メソ−テトラフェニル−テトラベンゾポルフィリンパラジウム(PdTPTBP)+ペリレン、及び、黄色のアップコンバージョン対:PdTPTBP+ルビセン;
C)黄色のアップコンバージョン対:PdTPTBP+ルビセン、及び、緑のアップコンバージョン対:PdTPTBP+(ビス(フェニルエチニル)アントラセン)(BPEA);
D)青のアップコンバージョン対:メソ−テトラフェニル−テトラベンゾポルフィリンパラジウム(PdTPTBP)+ペリレン、及び、緑のアップコンバージョン対:PdTPTBP+(ビス(フェニルエチニル)アントラセン)(BPEA)、及び、黄色のアップコンバージョン対:PdTPTBP+ルビセン。示されたディスプレイは、透明度の高い単色ディスプレイであり、これらのディスプレイは、間に距離をおいて配置され得る。このことは、同時に、透明度を維持している間、3次元効果を発生させる可能性がある。5以上の層は、原理上は可能である。
Claims (48)
- 光子のエネルギーをアップコンバージョンする媒体であって、
少なくとも2つの成分と、前記少なくとも2つの成分が分散したマトリックスとを有し、
第1の成分は、w以上x以下の第1の波長領域λ1にある光を吸収可能であり、前記マトリックス内で増感剤として振る舞い、
第2の成分は、y以上z以下の第2の波長領域λ2にある光を放射可能であり、前記マトリックス内で発光成分として振る舞い、
前記第1の波長領域λ1は、前記第2の波長領域λ2以上であり、
前記第1の成分が、前記第1の波長領域λ1の光を吸収すると、前記発光成分が前記第2の波長領域λ2にある光を放射し、
前記第1の成分及び前記第2の成分は、有機化合物であり、
前記第1の成分及び前記第2の成分は、前記マトリックスに分散しており、
前記マトリックスは、固体、ゲル、または粘度が0.59x10−3Pa.s以上の液体である、媒体。 - 前記マトリックスは、300〜1600nmの範囲の光を透過する、請求項1記載の媒体。
- 前記液体は、0.59x10−3〜1x106Pa.sの範囲内の粘度を有する、請求項1または2記載の媒体。
- 前記マトリックスは、弾性、可塑性、粘弾性、または粘塑性の性質を有する固体である、請求項1または2記載の媒体。
- 前記マトリックスは、1x103〜1x1017Pa.sの範囲内の粘度を有する有機または無機のガラスである、請求項1、2または4記載の媒体。
- 前記マトリックスは、0.59x10−3Pa.s以上の粘度を有する粘性の液体である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の媒体。
- 前記マトリックスは、以下のオリゴマーから選択される1または複数の物質から生成され、
前記オリゴマーは、有限数の単量体ユニット及びコオリゴマー(co−oligomers)を有し、
前記コオリゴマーは、複数の単量体ユニットから成っており、
前記単量体ユニットは、置換または非置換のスチレン、フェニレン、フェニレンジアミド、フェニレンジオール、メチルメタクリレート、フェノール、アクリル酸、ビニル、例えばビニルアルコールまたは塩化ビニル、乳酸、カルボハイドレート、カルボネート、イミド、アミド、例えばアクリルアミド、オレフィン、例えばエチレン及びプロピレン、酸化オレフィン、例えば酸化エチレンまたは酸化プロピレン、オレフィングリコール、例えばエチレングリコール及びプロピレングリコール、テレフタル酸、イプシロン−カプロラクタム、ウレタン、シラン、シロキサン、これらを置換及び官能化したもの、及び、これらのあらゆる組み合わせ、の類を含むがこれらに限定されず、
前記マトリックスは、前記媒体の粘度を変化、調整、及び制御するために、1または複数の有機溶媒または水を随意かつ追加的に含む、請求項6記載の媒体。 - 前記マトリックスは、1x10−1の粘度を有する無機または有機ゲルである、請求項1、2、または4記載の媒体。
- 前記有機ゲルは、非共有結合を有する有機物理ゲル、または、共有結合を有し、好ましくは架橋された化学ゲルであり、
架橋は、放射線照射(irradiation)、架橋用の化学物質の添加、またはこれら両方の処理を行うことで達成される、請求項8記載の媒体。 - 前記ゲルは、1または複数の直線状かつ分岐したポリマーを含み、
前記ポリマーは、ポリスチレン、ポリフェニレン、ポリナフタレート、ポリテレフタレート、ポリオレフィンナフタレート、ポリオレフィンテレフタレート、例えばポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリヒドロキシブチレート、ポリフェニレンジアミド、ポリフェニレンジオール、ポリメチルメタクリレート、ポリフェノール、ポリアクリル酸、ポリビニル、例えばポリビニルアルコールまたはポリ塩化ビニル、ポリ乳酸、ポリカルボハイドレート、ポリカルボネート、ポリイミド、ポリアミド、例えばポリアクリルアミド、オレフィン、例えばポリエチレン及びポリプロピレン、ポリ酸化オレフィン、例えばポリ酸化エチレンまたはポリ酸化プロピレン、ポリオレフィングリコール、例えばポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコール、ポリテレフタル酸、ポリイプシロン−カプロラクタム、ポリウレタン、ポリシラン、ポリシロキサン、これらの組み合わせ、及びこれらの混合物(mixtures or blends)を含むが、これらに限定されず、
前記マトリックスは、前記媒体の粘度を変化、調整、及び制御するために、1または複数の有機溶媒または水を随意かつ追加的に含む、請求項8または9記載の媒体。 - 前記マトリックスは、固体または1x103Pa.s以上の粘度を有するガラスである、請求項1、2、または4記載の媒体。
- 前記マトリックスは、サーモプラスチックポリマー、コポリマー(ブロック共重合体、交互共重合体、及びグラフト共重合体)、またはこれらの混合物、及び/または、粘弾性または弾塑性(plastoelasticity)を制御及び調整するための1または複数の適切な溶媒から生成される、請求項11記載の媒体。
- 前記マトリックスは、ポリマー、または、ブロック共重合体、交互共重合体、及び/またはグラフト共重合体を含み、分子量が102〜109、好ましくは103〜約109となるコポリマーから生成され、
前記ポリマーまたはコポリマーは、ポリスチレン、ポリフェニレン、ポリナフタレート、ポリテレフタレート、ポリオレフィンナフタレート、ポリオレフィンテレフタレート、例えばポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリヒドロキシブチレート、ポリフェニレンジアミド、ポリフェニレンジオール、ポリメチルメタクリレート、ポリフェノール、ポリアクリル酸、ポリビニル、例えばポリビニルアルコールまたはポリ塩化ビニル、ポリ乳酸、ポリカルボハイドレート、ポリカルボネート、ポリイミド、ポリアミド、例えばポリアクリルアミド、オレフィン、例えばポリエチレン及びポリプロピレン、ポリ酸化オレフィン、例えばポリ酸化エチレン、またはポリ酸化プロピレン、ポリオレフィングリコール、例えばポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコール、ポリテレフタル酸、ポリイプシロン−カプロラクタム、ポリウレタン、ポリシラン、ポリシロキサン、これらの組み合わせ、及びこれらの混合物(mixtures or blends)を含むが、これらに限定されず、
前記マトリックスは、前記媒体の粘度を変化、調整、及び制御するために、1または複数の有機溶媒または水を随意かつ追加的に含む、請求項11記載の媒体。 - 前記マトリックスは、熱硬化性プラスチックから生成される、請求項11記載の媒体。
- 前記熱硬化性プラスチックは、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、好ましくは2つの成分からなるエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂、及びフェノール−ホルムアルデヒド樹脂から選択される、請求項14記載の媒体。
- 前記マトリックスは、弾性の固体、より具体的には、高分子エラストマーから生成される、請求項1、2、または4記載の媒体。
- 前記マトリックスは、弾性の固体、より具体的には、高分子エラストマーから生成され、
前記高分子エラストマーは、ポリアクリルゴム、シリコンゴム、フッ化シリコンゴム、フッ化エラストマー、パーフルオロエラストマー、ポリエーテル−ブロック−アミド(polyether−block−amides)、及びオレフィンゴムから選択される、請求項16記載の媒体。 - 前記マトリックスは、前記媒体の光の照射(irradiation)による光子エネルギーのアップコンバージョン過程には関与しない、請求項1〜17のいずれか1項に記載の媒体。
- 前記第1の成分は第1の有機化合物であり、前記第2の成分は、第2の有機化合物である、請求項1〜18のいずれか1項に記載の媒体。
- 前記第1の成分は、前記第2の成分と共有結合しておらず、かつ、複合体を形成していない(nor complexed)、請求項1〜19のいずれか1項に記載の媒体。
- 前記第1の成分は、前記第2の成分と共有結合し、または、複合体を形成している(complexed)、請求項1〜19のいずれか1項に記載の媒体。
- 前記第1及び第2の有機化合物は、互いに異なる化合物である、請求項19〜21のいずれか1項に記載の媒体。
- 前記第1及び第2の有機化合物は、炭素を含む化合物であり、
前記炭素を含む化合物は、水素を含まない炭素のカルコゲニド、この誘導体、塩様の炭化物、金属炭化物、または金属カルボニルではない、請求項19〜22のいずれか1項に記載の媒体。 - 前記発光成分による前記第2の波長領域λ2の発光は、2つの電子の直接(direct)または順次(sequential)の励起、複数の電子の直接または順次の励起、または、高振動状態にある(populated)分子の励起(「ホットバンド(hot−band)吸収」)に基づくアップコンバージョン過程によって起こり、
アップコンバージョン過程は、前記第1の成分からの前記第1の波長領域λ1の光を吸収することによって起こる、請求項1〜23のいずれか1項に記載の媒体。 - 前記発光成分による前記第2の波長領域λ2の発光は、前記発光成分の光励起された分子間の三重項‐三重項消滅、及び/または、前記第1の成分の光励起された分子間の三重項‐三重項消滅、に基づくアップコンバージョン過程によって起こる、請求項1〜24のいずれか1項に記載の媒体。
- 前記第2の波長領域λ2は、360〜750nmの範囲であり、前記第1の波長領域λ1は、450〜1600nmの範囲である、請求項1〜25のいずれか1項に記載の媒体。
- 前記第1の成分は、三重項状態(populated triplet)または三重項−一重項状態(mixed triplet−singlet state)を有する有機染料または分子、TPA(two−photon−absorbing)染料、光制限化合物、三重項状態を有する他の分子、または光制限化合物、例えばフラーレンまたはカーボンナノチューブである、請求項1〜26のいずれか1項に記載の媒体。
- 前記第2の成分は、有機染料である、請求項1〜27のいずれか1項に記載の媒体。
- 前記第1の成分は、第1の有機染料であり、前記第2の成分は、第2の有機染料であり、前記第1及び第2の有機染料は同一または異なる、請求項1〜28のいずれか1項に記載の媒体。
- 前記第1及び/または第2の有機染料は、三重項状態を有するか、または2つの光子の直接及び/または順次の励起が可能な有機染料、複数の光子の直接及び/または順次の励起が可能な有機染料、非線形吸収が可能な有機染料、及び、ホットバンド吸収が可能な染料を含むグループから選択される、請求項29記載の媒体。
- 前記有機染料、特に前記第1の有機染料は、三重項状態を有する有機分子と、特に三重項状態を有する有機金属錯体とを含むグループから選択され、
前記有機金属錯体は、波長の制御を確実に行うために、例えば、Li、Mg、Al、Ti、V(VO)、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ru、Pd、Ag、Re、Os、Ir、Pt、Pb、U(UO2)を含む有機錯体、またはこれらの組み合わせとなるがこれらに限定されない、請求項27〜30のいずれか1項に記載の媒体。 - 前記第1の有機染料は、三重項状態を有する化合物を含むグループから選択され、
前記三重項状態を有する化合物は、
・拡張された(extended)ポルフィリン、テキサフィリン、サフィリン、オレンジリン(orangerins)(炭素で架橋された(carbon−bridged)あらゆるピロール系)、置換されたポリフィリン、及び、これらのあらゆる分子(ポルフィリン)であって、Li、Mg、Al、Ti、V(VO)、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ru、Pd、Ag、Re、Os、Ir、Pt、Pb、U(UO2)を含むがこれらに限定されない金属を含むもの、を含むポルフィリン、
・拡張されたフタロシアニン、置換されたフタロシアニン、及び、これらのあらゆるフタロシアニンであって、Li、Mg、Al、Ti、V(VO)、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ru、Pd、Ag、Re、Os、Ir、Pt、Pb、U(UO2)を含むがこれらに限定されない金属を含むもの、を含むフタロシアニン、
・これらのあらゆるものの混合物(mixtures)、
を含むが、これらに限定されず、
前記第2の有機染料は、360〜750nmの範囲の蛍光発光を示す化合物、特に、360〜750nmの範囲の蛍光発光を示す蛍光性の染料を含むグループから選択され、
前記蛍光性の染料は、例えば、
・アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ペリレン、
・置換されたアントラセン、テトラセン、ペンタセン、ペリレン
・フェニル(ビ、トリフェニル)架橋アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ペリレン
・フルオレン、チオフェン
・あらゆる側鎖パターンを有するか、または有しないポリフルオレン及びオリゴフルオレン、及びこれらの共重合体、
・ポリパラフェニレンビニレン、及び、ポリパラフェニレンエチニレンを含む、ポリパラフェニレン、
である、請求項31記載の媒体。 - 前記第1及び前記第2の有機染料は、前記第1の有機染料の三重項状態が、三重項‐三重項消滅過程及びそれに続く前記第2の染料の励起した一重項状態へのエネルギー遷移が起こるエネルギーレベルにあるように選ばれる、請求項31または32記載の媒体。
- 前記第1及び第2の成分は、以下のものから選択される、請求項1〜34のいずれか1項、特に請求項31〜33のいずれか1項に記載の媒体。
a)緑の対(Green couple):DPA/PdOEP;
(すなわち、9,10−ジフェニルアントラセン(DPA)/2,7,8,12,13,17,18−オクタエチルポルフィリンパラジウム(PdOEP))
b)赤の対(Red couple):BPEA/PdTPTBP;
(すなわち、9,10−ビス(フェニルエチニル)アントラセン(BPEA)/メソ‐テトラフェニル‐テロラベンゾポルフィリンパラジウム(PdTPTBP))
c)近赤外の対(Near infra red couple):BPEN/PdTPTNP;
(すなわち、9,10−ビス(フェニルエチニル)ナフタセン(BPEN)/メソ‐テトラフェニル‐オクタメトキシド‐テトラナフト[2,3]ポルフィリンパラジウム(PDTPTNP))
d)赤から青への直接の対(Direct Red−to−Blue couple):ペリレン/PdTPTBP;
(すなわち、ジベンズ[de,kl]アントラセン(ペリレン)/メソ‐テトラフェニル‐テトラベンゾポルフィリンパラジウム(PdTPTBP))
e)赤外から緑への直接の対(Direct Infrared−to−Green couple):BPBT/PdTPTNP;
(すなわち、4,4’−ビス(5−テトラアセニル)−1,1’−ビフェニレン(BPBT)/メソ‐テトラフェニル‐オクタメトキシド‐テトラナフト[2,3]ポルフィリンパラジウム(PdTPTNP))
f)赤外から黄の対(Infrared−to−yellow couple):ルブレン/PdTAP;
(すなわち、5,6,11,12−テトラフェニルナフタセン(ルブレン)/テトラアントラポルフィリンパラジウム(PdTAP)) - 前記第1及び前記第2の成分は、前記マトリックスに均一に分散している、請求項1〜34のいずれか1項に記載の媒体。
- 前記第1及び前記第2の成分は、平均の寸法(dimension)が5nm〜999μmとなる粒子にカプセル化され、これらの粒子が前記マトリックスに均一に分散している、請求項1〜34のいずれか1項に記載の媒体。
- 前記粒子の平均の寸法は、10nm〜999μmである、請求項36記載の媒体。
- 前記粒子は、前記粒子を前記マトリックスに分散させる官能基によって官能化されている表面を有し、
前記官能基は、好ましくは、H、‐(CH2)nCH3、‐(CH2)n‐COOR、‐(CH2)n‐OR、‐(CH2)n‐SR、‐(CH2)n‐NR2、‐((CH2)p‐O)n‐CH3、であり、
Rは、H、置換または非置換のアルケニルまたはアルキニル、ハロゲン、例えばCl、Br、F、I、NO2、NH2、CN、SO3H、またはOH
である、請求項36または37記載の媒体。 - 少なくとも1つの基質と、
好ましくは前記少なくとも1つの基質に沈着し、または接触した請求項1〜38のいずれか1項に記載の媒体と、
を備える、光子エネルギーアップコンバージョン装置。 - 前記媒体は、1またはいくつかの層として、前記基質に沈着し、いくつかの層として沈着する場合には、前記基質上に多層構造を形成する、請求項39記載の光子エネルギーアップコンバージョン装置。
- 2以上の基質を備え、
前記基質の間に、前記媒体が挟まれている、請求項39または40記載の光子エネルギーアップコンバージョン装置。 - 前記基質は、それぞれ独立して(independently, at each occurrence)、好ましくはガラス、石英、シリコン、窒化物、または炭化物から選択される固体の基質、これらのあらゆるものからなるシート、または、柔軟性のある基質、例えばポリマーシート及び樹脂膜である、請求項39〜41のいずれか1項に記載の光子エネルギーアップコンバージョン装置。
- 前記媒体は、2つのガラスの基質に挟まれている、請求項39〜42のいずれか1項に記載の光子エネルギーアップコンバージョン装置。
- 請求項1〜38のいずれか1項に記載の媒体を備え、
前記媒体は、所望の形状、例えば球体、立方体、平行六面体(paralleliped(parallelepiped))、または不規則な形状の物体に形成される、光子エネルギーアップコンバージョン装置。 - スペクトル集約装置、特に、太陽電池、温室、または窓、例えば家、車、または他の物体の窓に設けられる、太陽のスペクトルを集約するスペクトル集約装置、スペクトル幅が変わる光源のためのスペクトル集約装置、例えば放射線のフィルター(emissive filtering)、ディスプレイ、例えば放射性の(emissive)アップコンバージョンレーザープロジェクションディスプレイ、または、温度センサである、請求項39〜44のいずれか1項に記載の光子エネルギーアップコンバージョン装置。
- 請求項1〜38のいずれか1項に記載の媒体、または、請求項39〜45のいずれか1項に記載の光子エネルギーアップコンバージョン装置の使用方法であって、
前記媒体または前記光子エネルギーアップコンバージョン装置を、スペクトル集約装置、特に、太陽電池、温室、または窓に設けられる、太陽のスペクトルを集約するスペクトル集約装置、スペクトル幅が変わる光源のためのスペクトル集約装置、例えば放射線のフィルター、ディスプレイ、例えば放射性のアップコンバージョンレーザープロジェクションディスプレイ、ディスプレイシステムまたは、温度センサとして使用する、媒体または光子エネルギーアップコンバージョン装置の使用方法。 - ・請求項1〜38のいずれか1項に記載の媒体、または、請求項39〜45のいずれか1個に記載の光子エネルギーアップコンバージョン装置を用意するステップと、
・前記媒体または前記光子エネルギーアップコンバージョン装置に、450nm〜1600nmの範囲の波長の電磁波を照射するステップと、
を含む、光子エネルギーアップコンバージョン方法。 - 前記電磁波は、太陽のスペクトルのあらゆる部分、またはすべての部分である、請求項47記載の方法。
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