JP2013533352A - 発光粒子−高分子複合体用の組成物、発光粒子−高分子複合体およびこれを含む素子 - Google Patents

発光粒子−高分子複合体用の組成物、発光粒子−高分子複合体およびこれを含む素子 Download PDF

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Abstract

【課題】発光粒子−高分子複合体用の組成物であって、発光粒子と、末端に少なくとも２つのチオール基を有する第１のモノマーと、末端に少なくとも２つの不飽和炭素−炭素結合を有する第２のモノマーと、を含む。
【選択図】図７

Description

本発明は、発光粒子−高分子複合体用の組成物、発光粒子−高分子複合体およびこれを含む素子に関する。
半導体ナノ結晶（「量子ドット」とも称される）は数ナノサイズの結晶構造を有する半導体物質であって、約数百から数千個の原子から構成されている。
半導体ナノ結晶はその大きさが非常に小さいため、単位体積当たりの表面積が大きく、量子閉じ込め効果などを有する。したがって、バルク半導体物質に対応する固有な特性とは異なる特異な物理化学的特性を示す。
特に、ナノ結晶の大きさを調節するなどしてナノ結晶の光電子特性を調節することができるため、半導体ナノ結晶は、ディスプレイ素子又は生体発光標識素子などへの応用・開発が活発に行われている。
さらに、重金属を含有していない半導体ナノ結晶は、環境に優しく、しかも、人体に安全であることから、発光材料として種々のメリットを有する。よって、大きさ、構造、均一度などを調節することによって、優れた特性、および様々な分野への応用可能性を有する半導体ナノ結晶を合成する様々な技術が開発されている。
一方、半導体ナノ結晶をディスプレイ素子により容易に用いるためには、安定性、発光効率、色純度、寿命などが向上した半導体ナノ結晶が望まれる。
本開示の一実施形態は、安定性に優れており、素子の初期効率および寿命を格段に改善することのできる発光粒子−高分子複合体用の組成物および発光粒子−高分子複合体を提供する。
本開示の他の実施形態は、前記ナノ結晶−高分子複合体または発光粒子−高分子複合体を含む素子を提供する。
本開示の一実施形態によれば、発光粒子と、末端に少なくとも２つのチオール基を有する第１のモノマー（各チオール基は、第１のモノマーの末端に存在する）と、末端に少なくとも２つの不飽和炭素−炭素結合を有する第２のモノマー（各不飽和結合は、第２のモノマーの末端に存在する）と、を含む発光粒子−高分子複合体用の組成物が開示される。
本開示の他の実施形態は、発光粒子と、末端に少なくとも２つのチオール（−ＳＨ）基を有する第１のモノマー（各チオール基は、第１のモノマーの末端に存在する）および末端に少なくとも２つの不飽和炭素−炭素結合を有する第２のモノマー（各不飽和結合は、第２のモノマーの末端に存在する）が重合された高分子と、を含む発光粒子−高分子複合体が開示される。
前記発光粒子は、ナノ結晶と、蛍光体と、顔料またはこれらの組み合わせを含みうる。前記ナノ結晶は、半導体ナノ結晶と、金属ナノ結晶と、金属酸化物ナノ結晶またはこれらの組み合わせを含みうる。
前記末端に少なくとも２つのチオール（−ＳＨ）基を有する第１のモノマーは、下記の化学式１で表わされうる。
式中、Ｒ１は、水素;置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキル基;置換若しくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロアリール基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルキニル基;環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基;環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基で置換されたＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基で置換されたＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;ヒドロキシ基;ＮＨ２;置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアミン基（−ＮＲＲ'、ここで、ＲおよびＲ’は、互いに独立して、水素またはＣ１〜Ｃ３０のアルキル基である）;イソシアネート基;イソシアヌレート基;（メタ）アクリレート基;ハロゲン;−ＲＯＲ'（ここで、Ｒは、置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ２０のアルキレン基であり、Ｒ’は、水素またはＣ１〜Ｃ２０のアルキル基である）;アシルハライド（−ＲＣ（Ｏ）Ｘ、ここで、Ｒは、置換若しくは非置換のアルキレン基であり、Ｘは、ハロゲンである）;−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ’（ここで、Ｒ’は、水素またはＣ１〜Ｃ２０のアルキル基である）;−ＣＮ;または−Ｃ（＝Ｏ）ＯＮＲＲ’（ここで、ＲおよびＲ’は、互いに独立して、水素またはＣ１〜Ｃ２０のアルキル基である）であり、
Ｌ１は、単結合、置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキレン基、置換若しくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリーレン基、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロアリーレン基、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０シクロアルキレン基または置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０ヘテロシクロアルキレン基であり、
Ｙ１は、単結合;置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキレン基;置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０のアルケニレン基;少なくとも一つのメチレン基が、スルホニル（−ＳＯ２−）、カルボニル（−Ｃ（＝Ｏ）−）、エーテル（−Ｏ−）、スルフィド（−Ｓ−）、スルホキシド（−ＳＯ−）、エステル（−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−）、アミド（−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ−、ここで、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ１０のアルキル基である）、イミン（−ＮＲ−、ここで、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ１０のアルキル基である）またはこれらの組み合わせで置換された、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキレン基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルケニレン基であり、
ｍは、１以上の整数であり、
ｋ１は、０または１以上の整数であり、
ｋ２は、１以上の整数であり、
ｍおよびｋ２の和は、３以上の整数であり、
ｍは、Ｙ１の価数を超えず、
ｋ１およびｋ２は、Ｌ１の価数を超えない。
前記第２のモノマーは、下記の化学式２で表わされうる。
式中、Ｘは、不飽和炭素−炭素結合を有するＣ１〜Ｃ３０の脂肪族有機基、不飽和炭素−炭素結合を有するＣ６〜Ｃ３０の芳香族有機基、または不飽和炭素−炭素結合を有するＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基であり、
Ｒ２は、水素;置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキル基;置換若しくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロアリール基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルキニル基;環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基;環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基で置換されたＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基で置換されたＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;ヒドロキシ基;ＮＨ２;置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアミン基（−ＮＲＲ’、ここで、ＲおよびＲ’は、互いに独立して、水素またはＣ１〜Ｃ３０のアルキル基である）;イソシアネート基;イソシアヌレート基;（メタ）アクリレート基;ハロゲン;−ＲＯＲ'（ここで、Ｒは、置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ２０のアルキレン基であり、Ｒ’は、水素またはＣ１〜Ｃ２０のアルキル基である）;アシルハライド（−ＲＣ（Ｏ）Ｘ、ここで、Ｒは、置換若しくは非置換のアルキレン基であり、Ｘは、ハロゲンである）;−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ’（ここで、Ｒ’は、水素またはＣ１〜Ｃ２０のアルキル基である）;−ＣＮ;または−Ｃ（＝Ｏ）ＯＮＲＲ’（ここで、ＲおよびＲ’は、互いに独立して、水素またはＣ１〜Ｃ２０のアルキル基である）であり、
Ｌ２は、単結合、置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキレン基、置換若しくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリーレン基または置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロアリーレン基であり、
Ｙ２は、単結合;置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキレン基;置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０のアルケニレン基;または少なくとも一つのメチレン基（−ＣＨ２−）が、スルホニル（−Ｓ（＝Ｏ）２−）、カルボニル（−Ｃ（＝Ｏ）−）、エーテル（−Ｏ−）、スルフィド（−Ｓ−）、スルホキシド（−Ｓ（＝Ｏ）−）、エステル（−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−）、アミド（−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ−、ここで、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ１０のアルキル基である）、イミン（−ＮＲ−、ここで、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ１０のアルキル基である）またはこれらの組み合わせで置換された、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキレン基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルケニレン基であり、
ｎは、１以上の整数であり、
ｋ３は、０または１以上の整数であり、
ｋ４は、１以上の整数であり、
ｎおよびｋ４の和は、３以上の整数であり、
ｎは、Ｙ２の価数を超えず、
ｋ３およびｋ４は、Ｌ２の価数を超えない。
上記の化学式１の第１のモノマーとしては、下記の化学式１−１のモノマーが挙げられる：
化学式１−１の式中、Ｌ１’は、炭素、置換若しくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリーレン基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロアリーレン基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のシクロアルキレン基;または、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキレン基であり、
Ｙａ〜Ｙｄは、それぞれ独立して、置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキレン基;置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０のアルケニレン基;または、少なくとも一つのメチレン基が、スルホニル（−Ｓ（＝Ｏ）２−）、カルボニル（−Ｃ（＝Ｏ）−）、エーテル（−Ｏ−）、スルフィド（−Ｓ−）、スルホキシド（−Ｓ（＝Ｏ）−）、エステル（−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−）、アミド（−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ−、ここで、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ１０のアルキル基である）、イミン（−ＮＲ−、ここで、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ１０のアルキル基である）またはこれらの組み合わせで置換された、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキレン基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルケニレン基であり、
Ｒａ〜Ｒｄは、化学式１のＲ１または−ＳＨであり、Ｒａ〜Ｒｄのうちの少なくとも２つは、−ＳＨである。
一実施形態において、前記Ｌ１’は、置換若しくは非置換のフェニレン基である。
上記の化学式１の第１のモノマーの例としては、下記の化学式１−２〜１−５で表わされる化合物が挙げられる。
一実施形態において、Ｘは、アクリレート基;メタクリレート基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルキニル基;環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基;環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基で置換されたＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基;およびＣ２〜Ｃ３０のアルケニル基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基で置換されたＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基でありうる。
上記の化学式２中、Ｘは、ビニル基またはアリル基であることが好ましく、環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基は、ノルボルネン基、マレイミド基、ナジミド基、テトラヒドロフタルイミド基またはこれらの組み合わせでありうる。
上記の化学式２中、Ｌ２は、ピロリジン基、テトラヒドロフラン基、ピリジン基、ピリミジン基、ピペリジン基、トリアジン基またはイソシアヌレート基でありうる。
上記の化学式２の第２のモノマーの具体例としては、下記の化学式２−１〜化学式２−２の化合物が挙げられる。
上記の化学式２−１および２−２中、Ｚ１〜Ｚ３は、同一または異なり、化学式２の−［Ｙ２−（Ｘ）］ｎに相当する。
具体的な例として、下記の化学式２−３〜２−５の化合物が挙げられる。
前記第１のモノマーおよび第２のモノマーは、発光粒子−高分子複合体用の組成物の総重量に対して約８０〜約９９．９重量％の量にて含まれうる。
前記第１のモノマーおよび第２のモノマーは、第１のモノマーのチオール基および第２のモノマーの不飽和炭素−炭素結合が約１：０．７５〜約１：１．２５のモル比で存在しうる。
前記発光粒子−高分子複合体用の組成物は、末端に一つのチオール基を有する第３のモノマー、末端に一つの不飽和炭素−炭素結合を有する第４のモノマー、またはこれらの組み合わせをさらに含みうる。
前記発光粒子は、カルボキシル基またはその塩を含む高分子を含むコーティングをさらに含むことが好ましい。前記カルボキシル基またはその塩を含む高分子は、約１〜約２０モル％のカルボキシル基またはその塩を含みうる。前記カルボキシル基またはその塩を含む高分子は、約５０〜約３００℃の融点（Ｔｍ）を有しうる。前記カルボキシル基またはその塩を含む高分子は、ポリ（アルキレン−コー−アクリル酸）、ポリ（アルキレン−コー−メタクリル酸）、これらの塩またはこれらの組み合わせでありうる。前記カルボキシル基またはその塩を含む高分子は、発光粒子１００重量部に対して約５０〜約１０、０００重量部の量にて存在していてもよい。前記コーティングされた発光粒子は、粉末状またはフィルム状でありうる。
本開示のさらに他の実施形態によれば、発光粒子−高分子複合体を含む光電素子が提供される。前記光電素子は、発光ダイオード（ＬＥＤ）素子若しくは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の発光素子、メモリー素子、レーザー素子または太陽電池でありうる。
前記発光素子は、光源および前記光源の上に位置する発光粒子−高分子複合体を含みうる。
前記発光粒子−高分子複合体は光源の上に配置され、有機光電子素子の残りの空間は樹脂で満たされていてもよい。前記樹脂は、シリコン樹脂;エポキシ樹脂;（メタ）アクリレート系樹脂;末端に少なくとも２つのチオール（−ＳＨ）基を有する第１のモノマーおよび末端に少なくとも２つの不飽和炭素−炭素結合を有する第２のモノマーの共重合体;またはこれらの組み合わせでありうる。
前記発光素子は、光源と、前記光源の上に位置する樹脂と、前記樹脂を覆う透明板と、前記透明板の上に存在する前記発光粒子−高分子複合体と、を備えていてもよい。この透明板は、ガラスまたは透明高分子から製造されてもよい。
前記発光素子は、その外表面に高分子フィルムをさらに含んでいてもよく、当該高分子フィルムは、末端に少なくとも２つのチオール（−ＳＨ）基を有する第１のモノマーおよび末端に少なくとも２つの不飽和炭素−炭素結合を有する第２のモノマーの共重合体と、（メタ）アクリレート系樹脂と、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、またはこれらの組み合わせを含みうる。
本開示のその他の実施形態は、以下の発明の詳細な説明の欄に記載される。
前記発光粒子−高分子複合体用の組成物および発光粒子−高分子複合体は、優れた安定性を有し、しかも、素子の効率および寿命を向上させることができる。
本開示の上述した側面および他の側面、利点および特徴は、以下の添付図面に基づく詳細な例示的実施形態によってなお一層明確になる。
図１から図５は、本発明の種々の実施形態に係る発光粒子−高分子複合体を含む発光ダイオード素子を示す断面図である。 図１から図５は、本発明の種々の実施形態に係る発光粒子−高分子複合体を含む発光ダイオード素子を示す断面図である。 図１から図５は、本発明の種々の実施形態に係る発光粒子−高分子複合体を含む発光ダイオード素子を示す断面図である。 図１から図５は、本発明の種々の実施形態に係る発光粒子−高分子複合体を含む発光ダイオード素子を示す断面図である。 図１から図５は、本発明の種々の実施形態に係る発光粒子−高分子複合体を含む発光ダイオード素子を示す断面図である。 図６は、本発明の一実施形態に係る発光粒子−高分子複合体を含む電界発光素子を示す断面図である。 図７および図８は、それぞれ実施例７、８、１０および１４による発光ダイオード、ならびに比較例１および２による発光ダイオードの駆動時間に対する輝度（ワット当たりのルーメン（ｌｍ／Ｗ））および光変換効率（ＰＣＥ：photoconversion efficiency；百分率（％））を示す図である。 図７および図８は、それぞれ実施例７、８、１０および１４による発光ダイオード、ならびに比較例１および２による発光ダイオードの駆動時間に対する輝度（ワット当たりのルーメン（ｌｍ／Ｗ））および光変換効率（ＰＣＥ：photoconversion efficiency；百分率（％））を示す図である。 図９は、波長（ナノメートル（ｎｍ））に対する強度（arbitrary units（ａ．ｕ．））のグラフであって、実施例７の発光ダイオードの発光ピークを示す図である。 図１０および図１１は、それぞれ実施例１５、１７〜２３による発光ダイオードの駆動時間（時間（ｈ））に対する輝度（ワット当たりのルーメン（ｌｍ／Ｗ））および光変換効率（ＰＣＥ；百分率（％））を示す図である。 図１０および図１１は、それぞれ実施例１５、１７〜２３による発光ダイオードの駆動時間（時間（ｈ））に対する輝度（ワット当たりのルーメン（ｌｍ／Ｗ））および光変換効率（ＰＣＥ；百分率（％））を示す図である。
以下における本開示の詳細な説明において、本発明をより詳細に説明するが、本発明は本開示の実施形態に限定されるものではない。本発明は種々の異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施形態に限定されるものではなく、むしろ、これらの実施形態は、本発明が属する技術分野において通常の知識を持った者に本発明の範囲が理解されるために提供される。
図中、明確に表現するために、層、膜、板、領域等の厚さを拡大して示す。
層、膜、領域、基板などの要素が他の要素の「上に」あるとしたとき、これは、他の部分の「直上に」ある場合だけではなく、これらの間に他の要素がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分の「真上に」あるとしたときには、これらの間に他の要素がないことを意味する。「および／または」の用語は、構成要素のうちの１以上の組み合わせを意味する。
「第１」「第２」「第３」などの用語は、様々な構成要素、成分、領域、層および／またはセクションを記載するために用いられうるものであるが、これらの構成要素、成分、領域、層および／またはセクションはこれらの用語に限定されるものではない。これらの用語は、一つの構成要素、成分、領域、層またはセクションとは異なる構成要素、成分、領域、層またはセクションを区別するために用いられるものである。このため、後述する「第１の構成要素」「成分」「領域」「層」または「セクション」は、本明細書の教示から逸脱することなく、第２の構成要素、成分、領域、層またはセクションを意味する場合もある。
本明細書で用いられる用語は、特定の実施形態を説明するためのものであり、これに限定するためのものではない。「一」、「一つの」などの単数形は、特に断りのない限り、複数形を含む。「包含」および／または「含む」若しくは「含有」および／または「含有する」の用語は、記載された特徴、領域、整数、段階、作動、構成要素および／または成分の存在を明確にしたものであるが、他の特徴、領域、整数、段階、作動、構成要素および／または成分の存在または付加を排除するものではない。
「下部」、「下」、「よりも低い」、「上に」、「上部」などの位置に関する用語は、図示のごとく、一つの構成要素および特徴部とは異なる構成要素または特徴部の関係を容易に説明するためのものである。空間的に相対的な用語は、図示の方向に加えて、使用時または作動時における他の素子の方向を含むためのものであると理解してもよい。例えば、図面の前記素子を反転させた場合、他の構成要素または特徴部の「下部」または「下」と記載された構成要素は、他の構成要素または特徴部の上部に位置していてもよい。このため、例示の用語「下部」は、上部および下部の両方を含むこともある。前記素子は、他の配置方式を取ってもよく（９０°または他の方向に回転可能であり）、空間的に相対的な用語はそれに基づいて解釈される。
あらゆる用語（技術用語および学術用語）は、別途の定義がない限り、本開示の当業者によって通常理解される意味と同じ意味を有する。なお、辞書に通常的に定義されている用語は、本発明および関連分野の意味と一致する意味として解釈されなければならず、明確に定義されていない限り、理想的または形式的な意味として解釈されてはならない。
ここで例示する実施形態は、理想的な実施形態の概略図である断面図を参照して説明する。図示の形状において、たとえば、製造技術および／または誤差による変形は予測可能である。したがって、ここに記載の実施形態は、図示された特定の形態に限定されるものではなく、様々な形態、例えば、製造形態に由来する形状の変形を含む。例えば、平らなものとして図示または記載された領域は、典型的に粗く、および／または非線形的な特徴を有していてもよい。しかも、鋭角で図示されたものは、丸いものでありうる。したがって、図示の領域は図式的なものであり、領域の正確な形状を示すものではなく、本発明の特許請求の範囲を限定する意図で示されたものではない。
「アルキル」は、直鎖または分枝鎖、飽和、一価の炭化水素基（例えば、メチルまたはヘキシル）を意味する。
「アルケニル」は、少なくとも一つの炭素−炭素二重結合を有する、直鎖または分枝鎖、一価の炭化水素基（例えば、エテニル（−ＨＣ＝ＣＨ２）を意味する。
「アルキニル」は、少なくとも一つの炭素−炭素三重結合を有する、直鎖または分枝鎖、一価の炭化水素基（例えば、エチニル）を意味する。
「アルキレン」は、アルキレン基の価数を超えない限り、任意で１以上の置換基で選択的に置換される、少なくとも２つの価数を有する直鎖または分枝鎖の飽和脂肪族炭化水素基を意味する。
「アルケニレン」は、少なくとも一つの炭素−炭素二重結合（例えば、エテニレン（−ＨＣ＝ＣＨ−））を有する直鎖または分枝鎖の二価炭化水素基を意味する。
「アルコキシ」は、酸素を介して連結されたアルキル基（すなわち、アルキル−Ｏ−）、例えば、メトキシ、エトキシおよびｓｅｃ−ブトキシ基を意味する。
「アレーン」は、芳香族環を有する炭化水素基を意味し、単環または多環の炭化水素であり、ここで、多環炭化水素の追加環は、芳香族であってもよく非芳香族であってもよい。アレーンの具体例としては、ベンゼン、ナフタレン、トルエンおよびキシレンがある。
「アリール」は、アレーン（例えば、フェニルまたはナフチル）の一つの水素原子を除去することによって形成された一価基を意味する。
「アリーレン」は、アレーンの１以上の環からの少なくとも２以上の水素原子を除去することによって形成された少なくとも２つの価数を有する基であり、ここで、水素原子は、同じ環または異なる環から除去されてもよく（例えば、フェニレンまたはナフタレン）、アリーレンの価数を超えない限り、任意で１以上の置換基で置換されてもよい。
「アリールオキシ」は、酸素を介して連結されたアリール部分（すなわち、−Ｏ−アリール）を意味する。
「アルキルアリール」は、化合物に連結された置換若しくは非置換のアリール基に共有結合されたアルキル基を意味する（例えば、メチル−フェニレン）。
「シクロアルキル」は、全ての環要素が炭素である１以上の飽和環を有する一価基を意味する（例えば、シクロペンチルおよびシクロヘキシル）。
「シクロアルキレン」は、環状のアルキレン基、−ＣｎＨ２ｎ−ｘを意味し、ここで、ｘは、環化によって置換された水素の数を意味し、シクロアルキレン基の価数を超えない範囲において任意で１以上の置換基で置換される少なくとも２つの価数を有する。
「シクロアルケニル」は、１以上の環を有し、かつ、環内に１以上の炭素−炭素二重結合を有する一価基を意味し、全ての環要素は炭素である（例えば、シクロペンチルおよびシクロヘキシル）。
「シクロアルキニル」は、少なくとも一つの炭素−炭素三重結合を有する安定した脂肪族単環または多環基を意味し、全ての環要素は炭素である（例えば、シクロヘキシニル）。
以下、特に断りのない限り、「置換された」の用語は、化合物または置換基中の水素がＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルキニル基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基、Ｃ７〜Ｃ３０のアルキルアリール基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ、Ｃ６〜Ｃ３０のアリールオキシ基、Ｃ１〜Ｃ３０のヘテロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のヘテロアルキルアリール基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ１５のシクロアルケニル基、Ｃ６〜Ｃ３０のシクロアルキニル基、Ｃ２〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、ハロゲン（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒまたは−Ｉ）、ヒドロキシ基（−ＯＨ）、ニトロ基（−ＮＯ２）、シアノ基（−ＣＮ）、アミノ基（−ＮＲＲ’、ここで、ＲおよびＲ’は、水素またはＣ１〜Ｃ６のアルキル基である）、アジド基（−Ｎ３）、アミジノ基（−Ｃ（＝ＮＨ）ＮＨ２）、ヒドラジノ基（−ＮＨＮＨ２）、ヒドラゾノ基（＝Ｎ（ＮＨ２）、アルデヒド基（−Ｃ（＝Ｏ）Ｈ）、カルバモイル基（−Ｃ（Ｏ）ＮＨ２）、チオール基（−ＳＨ）、エステル基（−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ、ここで、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ６のアルキル基またはＣ６〜Ｃ１２のアリール基である）、カルボキシル基またはその塩（−Ｃ（＝Ｏ）ＯＭ、ここで、Ｍは、有機または無機の陽イオンである）、スルホン酸基（−ＳＯ３Ｈ）またはその塩（−ＳＯ３Ｍ、ここで、Ｍは、有機または無機の陽イオンである）、リン酸（−ＰＯ３Ｈ２）やその塩（−ＰＯ３ＭＨまたは−ＰＯ３Ｍ２、ここで、Ｍは、有機または無機の陽イオンである）から独立して選択された少なくとも一つの置換基で置換されたものを意味し、但し、置換された原子の価数を超えない。
本明細書において、様々なヘテロサイクリック基を言及する。これら基において、「ヘテロ」の用語は、ヘテロ原子（例えば、Ｎ、Ｏ、Ｓ、ＰまたはＳｉである１〜４個のヘテロ原子）を含む少なくとも一つの環要素（例えば、１〜４個の環要素）を含む基を意味する。各例において、環要素の総数が表示されてもよい（例えば、３−〜１０−員環のヘテロシクロアルキル）。多重環が存在する場合、それぞれの環は、独立して、芳香族、飽和または部分的に不飽和および多重環である。また、融合される場合に、縮合、ペンダント、スピロ環状またはこれらの組み合わせであってもよい。ヘテロシクロアルキル基は、ヘテロ原子環要素を含む少なくとも一つの非芳香族環を含む。ヘテロアリール基は、ヘテロ原子環要素を含む少なくとも一つの芳香族環を含む。非芳香族および／または炭素環はヘテロアリール基に存在していてもよく、少なくとも一つの環は芳香族であり、ヘテロ原子である環要素を含む。
本明細書において、「脂肪族有機基」の用語は、Ｃ１〜Ｃ３０の直鎖または分枝鎖のアルキル基を意味する。
「芳香族有機基」は、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基またはＣ２〜Ｃ３０のヘテロアリール基を意味する。
「脂環式有機基」の用語は、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルケニル基およびＣ３〜Ｃ３０のシクロアルキニル基を意味する。
本明細書において、「これらの組み合わせ」の用語は、構成物の混合物、積層物、複合体、合金、ブレンド、反応生成物などを意味する。
本明細書において、（メタ）アクリレートは、アクリレートおよびメタクリレートの両方を意味する。
本発明の一実施形態による発光粒子−高分子複合体用の組成物は、発光粒子と、末端に少なくとも２つのチオール（−ＳＨ）基を有する第１のモノマーと、末端に少なくとも２つの不飽和炭素−炭素結合を有する第２のモノマーとを含む。
前記発光粒子は、ナノ結晶と、蛍光体と、顔料またはこれらの組み合わせを含みうる。前記ナノ結晶としては、半導体ナノ結晶と、金属ナノ結晶と、金属酸化物ナノ結晶またはこれらの組み合わせが挙げられる。前記半導体ナノ結晶としては、ＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩＩ−Ｖ族化合物、ＩＶ−ＶＩ族化合物、ＩＶ族元素、ＩＶ族化合物またはこれらの組み合わせが挙げられる。ここで、「族」の用語は、元素周期律表の族を意味する。
前記ＩＩ−ＶＩ族化合物としては、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＭｇＳｅ、ＭｇＳ若しくはこれらの組み合わせから選ばれる二元化合物;ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＨｇＺｎＴｅ、ＭｇＺｎＳｅ、ＭｇＺｎＳ若しくはこれらの組み合わせから選ばれる三元化合物;またはＨｇＺｎＴｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅ若しくはこれらの組み合わせから選ばれる四元化合物が挙げられる。前記ＩＩＩ−Ｖ族化合物としては、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ若しくはこれらの組み合わせよりなる群から選ばれる二元化合物;ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＳｂ、ＧａＰＡｓ、ＧａＰＳｂ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＮＳｂ、ＡｌＰＡｓ、ＡｌＰＳｂ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＮＳｂ、ＩｎＰＡｓ、ＩｎＰＳｂ、ＧａＡｌＮＰ若しくはこれらの組み合わせから選ばれる三元化合物;またはＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＮＳｂ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＡｌＰＳｂ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＳｂ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＧａＩｎＰＳｂ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、ＩｎＡｌＮＳｂ、ＩｎＡｌＰＡｓ、ＩｎＡｌＰＳｂ若しくはこれらの組み合わせから選ばれる四元化合物が挙げられる。前記ＩＶ−ＶＩ族化合物としては、ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ若しくはこれらの組み合わせから選ばれる二元化合物;ＳｎＳｅＳ、ＳｎＳｅＴｅ、ＳｎＳＴｅ、ＰｂＳｅＳ、ＰｂＳｅＴｅ、ＰｂＳＴｅ、ＳｎＰｂＳ、ＳｎＰｂＳｅ、ＳｎＰｂＴｅ若しくはこれらの組み合わせから選ばれる三元化合物;またはＳｎＰｂＳＳｅ、ＳｎＰｂＳｅＴｅ、ＳｎＰｂＳＴｅ若しくはこれらの組み合わせから選ばれる四元化合物が挙げられる。前記ＩＶ族元素としては、ＳｉまたはＧｅが挙げられ、前記ＩＶ族化合物としては、ＳｉＣ、ＳｉＧｅまたはこれらの組み合わせから選ばれる二元化合物が挙げられる。
このとき、前記元素、前記二元化合物、三元化合物または四元化合物は、実質的に均一な濃度で粒子内に存在していてもよいし、異なる濃度分布で同じ粒子内に存在していてもよい。なお、第一の半導体ナノ結晶が第二の半導体ナノ結晶によって取り囲まれたコア／シェル構造を有していてもよい。コアおよびシェルが、界面を有していてもよく、少なくとも一つのコアまたはシェルに存在する元素が、その濃度が表面から中心に向かって低くなる濃度勾配を有していてもよい。
前記半導体ナノ結晶は、約１ｎｍ〜約１００ｎｍの粒径（たとえば、、平均して最も長い部分の大きさ）を有することが好ましく、具体的に、約１ｎｍ〜約５０ｎｍの粒径を有していてもよく、より具体的に、約１ｎｍ〜約１０ｎｍまたは約２ｎｍ〜約２５ｎｍの粒径を有していてもよい。前記粒径は、前記半導体ナノ結晶が球状ではない場合に、最も長い部分の大きさを意味する。
さらに、前記半導体ナノ結晶の形状は、いかなるものであってもよく球状、ピラミッド状、多重枝状であってもよい。ある実施形態において、半導体ナノ結晶は、立方体状のナノ粒子、ナノチューブ、ナノワイヤー、ナノファイバー、ナノ板状粒子など、またはこれらの組み合わせの形状のものが挙げられる。
さらにまた、一実施形態による半導体ナノ結晶の合成方法は、当分野におけるいかなる方法も含みうるが、これに限定されない。半導体ナノ結晶の合成方法は、何ら限定されるものではないが、当業者によって過度な実験を伴うことなく決定されうるあらゆる方法が含まれる。
たとえば、ナノサイズ、例えば、数ナノサイズの半導体ナノ結晶は、化学的な湿式化学方法により合成可能であるが、これは、有機溶媒に前駆体物質を入れて粒子を成長させる方法であって、結晶が成長するときに有機溶媒または有機リガンドが自然に半導体ナノ結晶の表面に配位することにより結晶の成長を調節する方法である。
また、前記合成された半導体ナノ結晶は、様々な応用分野に適用するために樹脂と組み合わされ、前記樹脂を硬化させてナノ結晶が内部に分散された樹脂マトリックスを含むナノ結晶−高分子複合体を製造するために用いられる。本発明の一実施形態においては、末端に少なくとも２つのチオール（−ＳＨ）基を有する第１のモノマーおよび末端に少なくとも２つの不飽和炭素−炭素結合を有する第２のモノマーを重合して製造された高分子をナノ結晶のマトリックスとして用いてナノ結晶を安定化させる。
さらに、発光粒子−高分子複合体において用いられる蛍光体および顔料としては、いかなる蛍光体および／または顔料が使用可能であり、特に限定されるものではない。前記蛍光体または顔料は、約１ｎｍ〜約１００ｎｍ、具体的に、約１ｎｍ〜約５０ｎｍ、より具体的に、約１ｎｍ〜約１０ｎｍまたは約２ｎｍ〜約２５ｎｍの粒径を有していてもよい。前記粒径は、半導体ナノ結晶が球状ではない場合に、最も長い部分の大きさを意味する。
前記末端に少なくとも２つのチオール（−ＳＨ）基を有する第１のモノマーは、下記の化学式１で表わされうる。
式中、Ｒ１は、水素;置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキル基;置換若しくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロアリール基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルキニル基;環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基;環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基で置換されたＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基で置換されたＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;ヒドロキシ基;ＮＨ２;置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアミン基（−ＮＲＲ'、ここで、ＲおよびＲ’は、互いに独立して、水素またはＣ１〜Ｃ３０のアルキル基である）;イソシアネート基;イソシアヌレート基;（メタ）アクリレート基;ハロゲン;−ＲＯＲ'（ここで、Ｒは、置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ２０のアルキレン基であり、Ｒ’は、水素またはＣ１〜Ｃ２０のアルキル基である）;アシルハライド（−ＲＣ（Ｏ）Ｘ、ここで、Ｒは、置換若しくは非置換のアルキレン基であり、Ｘは、ハロゲンである）;−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ'（ここで、Ｒ’は、水素またはＣ１〜Ｃ２０のアルキル基である）;−ＣＮ;または−Ｃ（＝Ｏ）ＯＮＲＲ'（ここで、ＲおよびＲ’は、互いに独立して、水素またはＣ１〜Ｃ２０のアルキル基である）であり、
Ｌ１は、単結合、置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキレン基、置換若しくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリーレン基、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロアリーレン基、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０シクロアルキレン基、または置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０ヘテロシクロアルキレン基であり、
Ｙ１は、単結合;置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキレン基;置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０のアルケニレン基;または、少なくとも一つのメチレン基（−ＣＨ２−）が、スルホニル（−ＳＯ２−）、カルボニル（ＣＯ）、エーテル（−Ｏ−）、スルフィド（−Ｓ−）、スルホキシド（−ＳＯ−）、エステル（−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−）、アミド（−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ−、ここで、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ１０のアルキル基である）、イミン（−ＮＲ−、ここで、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ１０のアルキル基である）またはこれらの組み合わせで置換された、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキレン基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルケニレン基であり、
ｍは、１以上の整数であり、
ｋ１は、０または１以上の整数であり、
ｋ２は、１以上の整数であり、
ｍおよびｋ２の和は、３以上の整数である。
化学式１中、ｋ１およびｋ２は、Ｌ１の価数を超えない。本発明の一実施形態において、ｍおよびｋ２の和は１〜６、具体的に、２〜５であり、他の実施形態において、ｍは１、ｋ１は０、ｋ２は３〜４である。
前記第２のモノマーは、下記の化学式２で表わされうる。
化学式２中、Ｘは、不飽和炭素−炭素結合を有するＣ１〜Ｃ３０の脂肪族有機基、不飽和炭素−炭素結合を有するＣ６〜Ｃ３０の芳香族有機基、または不飽和炭素−炭素結合を有するＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基であり、
Ｒ２は、水素;置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキル基;置換若しくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロアリール基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルキニル基;環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基;環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基で置換されたＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基で置換されたＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;ヒドロキシ基;ＮＨ２;置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアミン基（−ＮＲＲ'、ここで、ＲおよびＲ’は、互いに独立して、水素またはＣ１〜Ｃ３０のアルキル基である）;イソシアネート基;イソシアヌレート基;（メタ）アクリレート基;ハロゲン;−ＲＯＲ'（ここで、Ｒは、置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ２０のアルキレン基であり、Ｒ’は、水素またはＣ１〜Ｃ２０のアルキル基である）;アシルハライド（−ＲＣ（Ｏ）Ｘ、ここで、Ｒは、置換若しくは非置換のアルキレン基であり、Ｘは、ハロゲンである）;−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ’（ここで、Ｒ’は、水素またはＣ１〜Ｃ２０のアルキル基である）;−ＣＮ;または−Ｃ（＝Ｏ）ＯＮＲＲ’（ここで、ＲおよびＲ’は、互いに独立して、水素またはＣ１〜Ｃ２０のアルキル基である）であり、
Ｌ２は、単結合、置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキレン基、置換若しくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリーレン基または置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロアリーレン基であり、
Ｙ２は、単結合;置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキレン基;置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０のアルケニレン基;または少なくとも一つのメチレン基（−ＣＨ２−）が、スルホニル（−ＳＯ２−）、カルボニル（ＣＯ）、エーテル（−Ｏ−）、スルフィド（−Ｓ−）、スルホキシド（−ＳＯ−）、エステル（−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−）、アミド（−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ−、ここで、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ１０のアルキル基である）、イミン（−ＮＲ−、ここで、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ１０のアルキル基である）またはこれらの組み合わせで置換された、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキレン基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルケニレン基であり、
ｎは、１以上の整数であり、Ｙ２の価数を超えず、
ｋ３は、０または１以上の整数であり、
ｋ４は、１以上の整数であり、
ｎおよびｋ４の和は、３以上の整数である。
化学式２中、ｋ３およびｋ４は、Ｌ２の価数を超えない。
本発明の一実施形態において、ｎおよびｋ４の和は１〜６、具体的に、２〜５であり、他の実施形態において、ｎは１、ｋ３は０、ｋ４は３〜４である。上記の化学式１の第１のモノマーの例としては、下記の化学式１−１のモノマーが挙げられる。
化学式１−１中、Ｌ１'は、炭素、置換若しくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリーレン基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロアリーレン基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のシクロアルキレン基;または、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキレン基であり、
Ｙａ〜Ｙｄは、それぞれ独立して、置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキレン基;置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０のアルケニレン基;または、少なくとも一つのメチレン基（−ＣＨ２−）が、スルホニル（−ＳＯ２−）、カルボニル（ＣＯ）、エーテル（−Ｏ−）、スルフィド（−Ｓ−）、スルホキシド（−ＳＯ−）、エステル（−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−）、アミド（−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ−、ここで、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ１０のアルキル基である）、イミン（−ＮＲ−、ここで、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ１０のアルキル基である）またはこれらの組み合わせで置換されたＣ１〜Ｃ３０のアルキレン基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルケニレン基であり、
Ｒａ〜Ｒｄは、化学式１のＲ１または−ＳＨであり、Ｒａ〜Ｒｄのうちの少なくとも２つは、−ＳＨである。
本発明の一実施形態において、前記Ｌ１’は、置換若しくは非置換のフェニレン基であり、前記置換若しくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリーレン基は、置換若しくは非置換のフェニレン基でありうる。
上記の化学式１の第１のモノマーの例としては、下記の化学式１−２〜１−５で表わされる化合物が挙げられる。
上記の化学式２中、Ｘは、炭素−炭素二重結合を有するＣ３〜Ｃ３０の脂肪族有機基;炭素−炭素二重結合を有するＣ６〜Ｃ３０の芳香族有機基；または炭素−炭素二重結合を有するＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基である。Ｘは、アクリレート基;メタクリレート基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルキニル基;環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基;環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基で置換されたＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基;またはＣ２〜Ｃ３０のアルケニル基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基で置換されたＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基でありうる。
上記の化学式２中、Ｘは、アルケニル基、ビニル基またはアリル基、または環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基でありうる。一実施形態においてＸは、ノルボルネン基、マレイミド基、ナジミド基、テトラヒドロフタルイミド基またはこれらの組み合わせでありうる。
上記の化学式２中、Ｌ２は、ピロリジン基、テトラヒドロフラン基、ピリジン基、ピリミジン基、ピペリジン基、トリアジン基またはイソシアヌレート基でありうる。
上記の化学式２の第２のモノマーの具体例としては、下記の化学式２−１〜化学式２−２の化合物が挙げられる。
上記の化学式２−１および２−２中、Ｚ１〜Ｚ３は、同一または異なり、化学式２の−［Ｙ２−（Ｘ）ｎ］に相当する。
第２のモノマーの具体的な例として、下記の化学式２−３〜２−５の化合物が挙げられる。
発光粒子−高分子複合体用の組成物の総重量に対して、発光粒子は、約０．１〜約２０重量％、具体的に、約０．５〜約１５重量％、より具体的に、約１〜約１０重量％の量にて含まれていてもよく、前記第１のモノマーおよび第２のモノマーは、約８０〜約９９．９重量％、具体的に、約８５〜約９９重量％、より具体的に、約９０〜約９５重量％の量にて含まれていてもよい。
前記第１のモノマーおよび第２のモノマーの重量比は、約０．１：１〜約１：０．１、具体的に、約０．２：１〜約１：０．２、より具体的に、約０．７５：１〜約１：０．７５であってもよい。前記範囲において発光粒子、第１のモノマーおよび第２のモノマーを用いる場合に、安定な発光粒子−高分子複合体を提供することができる。
前記発光粒子−高分子複合体用の組成物は、末端に一つのチオール基を含む第３のモノマー、末端に一つの不飽和炭素−炭素結合を有する第４のモノマー、またはこれらの両方をさらに含んでいてもよい。
前記第３のモノマーは、化学式１中のｍおよびｋ２がそれぞれ１である化合物であり、第４のモノマーは、化学式２中のｎおよびｋ４がそれぞれ１である化合物である。
前記発光粒子は、カルボキシル基またはその塩を含む高分子を含むコーティングをさらに含んでいてもよい。このため、前記発光粒子は、カルボキシル基またはその塩を含む高分子でプレコーティングされていてもよい。前記カルボキシル基としては、アクリル酸基、メタクリル酸基またはこれらの塩が挙げられる。前記カルボキシル基またはその塩を含む高分子は、高分子内にカルボキシル基またはその塩を含む構造単位を約１〜約１００モル％、具体的に、約２〜約５０モル％、より具体的に、約４〜約２０モル％の量にて含んでいてもよい。前記範囲においてカルボキシル基またはその塩を含む構造単位が高分子内に含まれる場合に、複合体の安定性を向上させることができる。前記高分子は、約５０〜３００℃、具体的に、約６０〜約２５０℃、より具体的に、約７０〜約２００℃の融点（Ｔｍ）を有していてもよい。前記範囲の融点を有する場合に、高分子で安定して発光粒子をコーティングすることができる。
前記コーティングされた発光粒子は、粉末状またはフィルム状であってもよい。すなわち、粉末状態のコーティングされた発光粒子と第１のモノマーおよび第２のモノマーを混合して複合体を製造してもよく、フィルム状のプレコーティングされた発光粒子と第１のモノマーおよび第２のモノマーを組み合わせて複合体を製造してもよい。前記カルボキシル基またはその塩を含む高分子としては、長い脂肪族鎖、例えば、Ｃ８〜Ｃ５０またはＣ１２〜Ｃ３６の脂肪族鎖にカルボキシル基またはその塩を有する高分子が挙げられる。
カルボキシル基またはその塩を有する高分子としては、ポリ（アルキレン−コー−アクリル酸）、ポリ（アルキレン−コー−メタクリル酸）、これらの塩またはこれらの組み合わせが挙げられる。前記塩は、カルボキシル基の水素の代わりに、ナトリウム、亜鉛、インジウム、ガリウムなどの金属が含まれている化合物である。具体例としては、ポリ（エチレン−コー−アクリル酸）亜鉛塩、ポリ（エチレン−コー−メタクリル酸）亜鉛塩などが挙げられる。例としては、ポリ（エチレン−コー−アクリル酸）亜鉛塩、ポリ（エチレン−コー−メタクリル酸）亜鉛塩などが挙げられる。
前記カルボキシル基またはその塩を含む高分子は、発光粒子１００重量部に対して約５０〜約１０、０００重量部、具体的に、約２００〜約１０、０００、より具体的に、約４００〜５、０００重量部の量にて存在していてもよい。カルボキシル基またはその塩を含む高分子でコーティングされた発光粒子において、前記発光粒子は、発光粒子とカルボキシル基またはその塩を含む高分子の総重量に対して約１〜約７０重量％、具体的に、１〜５０重量％、より具体的に、２〜４０重量％の量にて存在していてもよい。前記範囲においてプレコーティングされる場合に、発光粒子の安定性を向上させることができる。
前記発光粒子−高分子複合体用の組成物を硬化させて発光粒子が高分子マトリックスの内部に分散されている発光粒子−高分子複合体を製造することができる。前記硬化工程は、たとえば、紫外線（ＵＶ）を用いてもよい。
一実施形態において、発光粒子−高分子複合体の形成に際して、発光粒子の安定化のために、先ず、発光粒子と第１のモノマーとを組み合わせ、次いで、第２のモノマーを投入してもよい。
前記発光粒子−高分子複合体用の組成物は、チオール基および不飽和炭素−炭素結合の架橋反応を促すための開始剤をさらに含んでいてもよい。前記開始剤としては、ホスフィンオキシド、α−アミノケトン、フェニルグリオキシレート、モノアシルホスフィン、ベンジルメチルケタル、ヒドロキシケトン等、またはこれらの組み合わせが挙げられる。
前記高分子は、発光粒子との相溶性に優れており、室温下で適切な時間をかけて硬化させることができるものであってもよい。したがって、発光粒子の安定性を低下させる虞がある高温工程を施さなくても良い。なお、緻密な架橋構造を形成して発光粒子の外部に存在する酸素または水分などの外部因子を遮断して、発光粒子が接触および／または反応することを防ぐことができる。
また、前記発光粒子−高分子複合体は、発光粒子の光特性を安定的に維持することができるので、各種の分野に応用可能である。例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）素子または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）といった発光素子、メモリー素子、レーザー素子、太陽電池などの光電素子に好適に用いられる。なお、発光粒子−高分子複合体は、生体発光標識素子などの生理学的な分野にも応用することができる。
以下、本発明の一実施形態に係る発光ダイオード素子についてさらに説明する。図１から図５に基づき、発光粒子−樹脂複合体を発光材料として含む発光ダイオード素子についてさらに説明する。
図１から図５は、本発明の実施形態に係る、発光粒子−高分子複合体を含む発光ダイオード素子を示す断面図である。
図１を参照すると、前記発光ダイオード素子は、Ａｇなどを含む基板１０４と、前記基板１０４上の青色または紫外線（ＵＶ）領域において発光する発光ダイオードチップ１０３と、前記発光ダイオードチップ１０３の上に配設される発光粒子−高分子複合体１１０と、を備える。前記発光ダイオード素子の光源としては、発光ダイオードチップに代えて、レーザー、ランプなども使用可能であるということは言うまでもない。
通常、発光粒子は、シリコン樹脂またはエポキシ樹脂などの高い透明性を有する材料を用いて、これらの樹脂を熱硬化させて発光ダイオードチップの上に位置させる。しかしながら、シリコン樹脂の場合には、ナノ結晶との相溶性が良くないため効率が低下する。さらに、硬化後の多孔性が高いため酸素や水分の透過が起こりやすい。さらに、エポキシ樹脂の場合には寿命が短い。
本発明の一実施形態においては、上述したように、発光粒子１０８との相溶性に優れており、酸素や水分に対する遮断性に優れた高分子１０６を用いて、発光粒子１０８と複合体１１０をなす。
前記発光粒子１０８は、赤色、緑色、黄色、青色などを発光する発光粒子１０８であってもよい。この発光粒子−高分子複合体１１０は、基板１０４の凹部に塗布されて発光ダイオードチップ１０３を覆う。前記発光粒子−高分子複合体１１０は発光ダイオードチップ１０３の上に存在し、残りの空間は樹脂１１２で満たされる。前記発光粒子−高分子複合体１１０は、フィルムの形態で発光ダイオードチップ１０３の上に存在していてもよいが、これに限定されるものではない。前記樹脂１１２は透明であり、前記発光粒子−高分子複合体と相溶化可能であり、発光素子の用途に適している。かような樹脂１１２としては、シリコン樹脂;エポキシ樹脂;（メタ）アクリレート系樹脂;または末端に少なくとも２つのチオール（−ＳＨ）基を有する第１のモノマーおよび末端に少なくとも２つの不飽和炭素−炭素結合を有する第２のモノマーの共重合体が挙げられる。
図２に示すように、前記発光粒子−高分子複合体１１０は、発光粒子−高分子複合体用の組成物を基板１０４の凹部に塗布した後に硬化させて製造してもよい。
図３を参照すると、前記発光ダイオード素子の一実施形態は、Ａｇなどを含む基板１０４と、前記基板１０４上の青色または紫外線（ＵＶ）領域において発光する発光ダイオードチップ１０３と、前記発光ダイオードチップ１０３の上に配設される発光粒子−高分子複合体１１０と、を備える。前記樹脂１１２としては、上述したように、基板１０４の凹部に塗布される。かような樹脂１１２は、シリコン樹脂;エポキシ樹脂;（メタ）アクリレート系樹脂;末端に少なくとも２つのチオール（−ＳＨ）基を有する第１のモノマーおよび末端に少なくとも２つの不飽和炭素−炭素結合を有する第２のモノマーの共重合体が挙げられる。この樹脂１１２の上に透明板１１４が存在し、この透明板１１４の上に発光粒子−高分子複合体１１０が位置する。このような透明板１１４は、ガラスまたは透明高分子を含んでいてもよい。特定の理論で拘るわけではないが、図３の構造は、発光ダイオードチップ１０３によって発光粒子１０８が劣化することを実質的に且つ効果的に防ぐことができる。図４は、図１の発光ダイオード素子の外表面（例えば、前記樹脂１１２の上部全体の表面）を遮断フィルムとしての高分子フィルム１１６によりさらにカプセル化させた構造の発光ダイオード素子を示すものであり、図５は、図３の発光ダイオード素子の外表面（例えば、前記発光粒子−高分子複合体１１０の上部全体の表面）を遮断フィルムとしての高分子フィルム１１６によりカプセル化させた構造の発光ダイオード素子を示すものである。
前記高分子フィルム１１６は、酸素または水分遮断性に優れた樹脂を含み、当該樹脂は、末端に少なくとも２つのチオール（−ＳＨ）基を有する第１のモノマーおよび末端に少なくとも２つの不飽和炭素−炭素結合を有する第２のモノマーの共重合体、（メタ）アクリレート系樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂またはこれらの組み合わせであってもよい。ここで、末端に少なくとも２つのチオール（−ＳＨ）基を有する第１のモノマーおよび末端に少なくとも２つの不飽和炭素−炭素結合を有する第２のモノマーの共重合体は、第１のモノマーおよび第２のモノマーが様々なモル比にて重合されうるものであり、重合に際してモル比が特定の範囲に限定されることはない。
一実施形態によれば、第１の電極と、前記第１の電極に対向する第２の電極と、これらの前記第１の電極および前記第２の電極の間に配設される前記発光粒子−樹脂複合体と、を備える発光素子が提供される。
前記発光粒子１０８は、発光ダイオードチップ１０３の光を吸収した後、異なる波長の光を放出する。本発明の一実施形態において、発光波長は、発光ダイオードチップ１０３から発せられた光の波長よりもさらに短い。前記発光粒子１０８は、発光波長が種々に調節可能である。例えば、赤色および緑色ナノ−複合粒子と青色発光ダイオードチップとを組み合わせると、一つの白色発光ダイオードを製造することができる。あるいは、赤色、緑色および青色ナノ−複合粒子と紫外線発光ダイオードチップとを組み合わせると、一つの白色発光ダイオードを製造することができる。あるいは、種々の波長の光が発光可能な発光粒子と発光ダイオードチップとを組み合わせると、種々の波長の光を発光する発光ダイオードを製造することができる。
図６に基づき、発光粒子−高分子複合体を発光材料として含む電流駆動型発光素子についてさらに説明する。
図６は、前記発光粒子−高分子複合体を含む発光素子の一実施形態を示す断面図である。
前記発光素子は、有機発光ダイオード（organic light emitting diode；ＯＬＥＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）素子、メモリー素子、レーザー素子、光電素子、有機光電素子または太陽電池を含みうる。前記有機発光ダイオードは、二つの電極の間に発光層を形成することにより製造される。２つの電極からそれぞれ電子および正孔を有機発光層内に注入して電子と正孔との結合による励起子を生成し、この励起子が励起状態から基底状態へと落ちるときに光が発生する。
例えば、図６に示すように、発光素子は、有機基板５０の上に正極５２が位置する。前記正極５２は、正孔が注入可能となるように、高い仕事関数を有する物質を含みうる。正極５２の材料としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム酸化物の透明酸化物などが使用可能であるがこれらに制限されない。正極５２の上には正孔輸送層（hole transport layer；ＨＴＬ）５４、発光層（emission layer；ＥＬ）５６、電子輸送層（electron transport layer；ＥＴＬ）５８が順に形成されている。正孔輸送層５４はｐ型半導体を含んでいてもよく、電子輸送層５８はｎ型半導体または金属酸化物を含んでいてもよい。前記発光層５６は、発光粒子−高分子複合体１１０を含む。このような発光粒子−高分子複合体１１０は直接的に塗布して形成してもよく、フィルム状に製造した後にラミネートして発光層を提供してもよい。
電子輸送層５８の上には負極６０が形成されている。前記負極６０は、通常、電子輸送層５８に電子を注入し易いように低い仕事関数を有する物質を含みうる。このような物質の具体例としては、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタン、インジウム、イットリウム、リチウム、ガドリウム、アルミニウム、銀、錫、鉛、セシウム、バリウムなどの金属、これらの合金またはこれらの組み合わせが挙げられる。また、多層構造を有していてもよい。前記負極は、ＬｉＦ／Ａｌ、ＬｉＯ２／Ａｌ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／ＡｌまたはＢａＦ２／Ｃａなどの層状構造を有する物質であってもよいが、これに限定されるものではない。正極５２、正孔輸送層５４、発光層５６、電子輸送層５８および負極６０のそれぞれを製造する方法とこれらを組み合わせる方法は当業者にとって周知の事項であり、しかも、過度な実験を伴うことなく決定可能であるため、本明細書においてはその詳細な説明を省略する。
以下、実施例を参照して、実施形態を要塞に説明する。但し、以下は例示的な実施形態であり、これらに本発明が制限されることはない。
実施例１：ナノ結晶−高分子複合体の製造
黄色ナノ結晶ＩｎＰ／ＺｎＳ／ＩｎＺｎＳ／ＺｎＳをクロロホルムに添加した溶液（トルエンに１００倍希釈して測定された光学密度（ＯＤ：optical density）：０．０２７０）０．９ｍｌ、第１のモノマーとしてのペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）０．２ｇおよび第２のモノマーとしての１、３、５−トリアリル−１、３、５−トリアジン−２、４、６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン０．１４ｇを混合した後に溶媒を除去した。第１のモノマーと第２のモノマーとの混合物１００重量部に対してオキシ−フェニル−酢酸２−[２−オキソ−２−フェニル−アセトキシ−エトキシ]−エチルエステル（oxy-phenyl-acetic acid 2-[2-oxo-2-phenyl-acetoxy-ethoxy-ethyl ester）２重量部を混合して室温（約２５℃）下で１０分間ＵＶ照射して重合を行い、フィルム状のナノ結晶−高分子複合体を製造した。
実施例２：ナノ結晶−高分子複合体の製造
赤色ナノ結晶ＩｎＰ／ＺｎＳｅＳ／ＺｎＳをクロロホルムに添加した溶液（トルエンに１００倍希釈して測定された光学密度（ＯＤ）：０．０３５）０．１ｍｌ、第１のモノマーとしてのペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）０．２ｇおよび第２のモノマーとしての１、３、５−トリアリル−１、３、５−トリアジン−２、４、６（１Ｈ、３Ｈ、５Ｈ）−トリオン０．１４ｇを混合した後に溶媒を除去した。第１のモノマーと第２のモノマーとの混合物１００重量部に対して、オキシ−フェニル−酢酸２−[２−オキソ−２−フェニル−アセトキシ−エトキシ−エチルエステル（oxy-phenyl-acetic acid 2-[2-oxo-2-phenyl-acetoxy-ethoxy-ethyl ester）１重量部を混合して室温（約２５℃）下で５分間ＵＶ照射して重合を行い、フィルム状のナノ結晶−高分子複合体を製造した。
実施例３：ナノ結晶−高分子複合体の製造
緑色ナノ結晶ＩｎＺｎＰ／ＺｎＳｅＳ／ＺｎＳをクロロホルムに添加した溶液（トルエンに１００倍希釈して測定された光学密度（ＯＤ）：０．０４２）０．５ｍｌ、第１のモノマーとしてのペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）０．４３ｇおよび第２のモノマーとしての１、３、５−トリアリル−１、３、５−トリアジン−２、４、６（１Ｈ、３Ｈ、５Ｈ）−トリオン０．３ｇを混合した後に溶媒を除去した。第１のモノマーと第２のモノマーとの混合物１００重量部に対してオキシ−フェニル−酢酸２−[２−オキソ−２−フェニル−アセトキシ−エトキシ−エチルエステル（oxy-phenyl-acetic acid 2-[2-oxo-2-phenyl-acetoxy-ethoxy-ethyl ester）１重量部を混合して室温（約２５℃）下で５分間ＵＶ照射して重合を行い、フィルム状のナノ結晶−高分子複合体を製造した。
実施例４：ナノ結晶−高分子複合体の製造
第２のモノマーとして１、３、５−トリアリル−１、３、５−トリアジン−２、４、６（１Ｈ、３Ｈ、５Ｈ）−トリオンの代わりに２、４、６−トリアリルオキシ−１、３、５トリアジンを用いた以外は、実施例１の方法と同様にしてナノ結晶−高分子複合体を製造した。
実施例５：ナノ結晶−高分子複合体の製造
第２のモノマーとして１、３、５−トリアリル−１、３、５−トリアジン−２、４、６（１Ｈ、３Ｈ、５Ｈ）−トリオンの代わりに２、４、６−トリアリルオキシ−１、３、５トリアジンを用いた以外は、実施例２の方法と同様にしてナノ結晶−高分子複合体を製造した。
実施例６：ナノ結晶−高分子複合体の製造
第２のモノマーとして１、３、５−トリアリル−１、３、５−トリアジン−２、４、６（１Ｈ、３、Ｈ、５Ｈ）−トリオンの代わりに２、４、６−トリアリルオキシ−１、３、５トリアジンを用いた以外は、実施例３の方法と同様にしてナノ結晶−高分子複合体を製造した。
実施例７〜１２：発光ダイオード（ＬＥＤ）の製作
Ａｇフレームを備え、４４５ｎｍの青色を発光する発光ダイオードチップが凹部に実装された回路基板を準備した後、回路基板の凹部内のＡｇフレームおよび発光ダイオードチップを覆うように実施例１〜６のナノ結晶−高分子複合体フィルムをそれぞれ位置させ、Ａｇフレームおよび発光ダイオードチップを覆うように、ポリジメチルシロキサン樹脂で回路基板の空き空間を満たし、１５０℃で２時間硬化させて図１に示す構造を有する発光ダイオードを製作した。
比較例１〜３：発光ダイオード（ＬＥＤ）の製作
ＩｎＰ／ＺｎＳ／ＩｎＺｎＳ／ＺｎＳ、ＩｎＰ／ＺｎＳｅＳ／ＺｎＳおよびＩｎＺｎＰ／ＺｎＳｅＳ／ＺｎＳをそれぞれポリジメチルシロキサン樹脂と混合した。Ａｇフレームを備え、４４５ｎｍの青色を発光する発光ダイオードチップが凹部に実装された回路基板を準備した後、回路基板の凹部内にＡｇフレームおよび発光ダイオードチップを覆うように前記ナノ結晶とポリジメチルシロキサン樹脂との混合物を塗布した後に１５０℃で２時間硬化させて発光ダイオードを製作した。
実施例１３および実施例１４：発光ダイオード（ＬＥＤ）の製作
Ａｇフレームを備え、４４５ｎｍの青色を発光する発光ダイオードチップが凹部に実装された回路基板を準備した後、回路基板の凹部内にＡｇフレームおよび発光ダイオードチップを覆うように実施例３および実施例２のナノ結晶−高分子複合体フィルムをそれぞれ位置させ、第１のモノマーとしてのペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）および第２のモノマーとしての１、３、５−トリアリル−１、３、５−トリアジン−２、４、６（１Ｈ、３Ｈ、５Ｈ）−トリオンを３：４のモル比にて混合し、前記第１のモノマーと第２のモノマーとの合計量１００重量部に対して２重量部のオキシ−フェニル−酢酸２−[２−オキソ−２−フェニル−アセトキシ−エトキシ]−エチルエステル（oxy-phenyl-acetic acid 2-[2-oxo-2-phenyl-acetoxy-ethoxy-ethyl ester）を混合して混合物を製造した。複合体フィルムを覆うように、前記混合物で回路基板の凹部の空き空間を満たし、室温（約２５℃）下で１０分間硬化させて図１に示す構造を有する発光ダイオードを製作した。
実施例７、８、１０および１４による発光ダイオードおよび比較例１および２の発光ダイオードを２０ｍＡの電流にて駆動して駆動時間による発光効率（輝度）と光変換効率（ＰＣＥ：photoconversion efficiency）を評価した。結果を、それぞれ図７および図８に示す。図７および図８に示すように、実施例７および実施例１０による発光ダイオードは、比較例１と比較して優れた初期効率および寿命特性を有している。特に、実施例７および実施例１０による発光ダイオードは３８００時間以上効率を維持している。また、実施例８による発光ダイオードの初期効率は、比較例２の発光ダイオードに比べて向上しており、寿命特性も優れている。特に、実施例８による発光ダイオードは、３３００時間以上効率を維持している。実施例１４による発光ダイオードは、初期効率および寿命特性に優れており、３８００時間以上効率が維持されることが分かる。
図９は、実施例７の発光ダイオードの発光ピークを示すものである。図９に示すように、３８００時間以上発光ピークの大きさが維持されることが分かる。
実施例１５：発光ダイオード（ＬＥＤ）の製作
赤色ナノ結晶ＩｎＰ／ＺｎＳｅＳ／ＺｎＳをクロロホルムに添加した溶液（トルエンに１００倍希釈して測定された光学密度（ＯＤ）：０．０３５）３０μｌ（ｍｌ）、第１のモノマーとしてのペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）０．１１ｇ、第２のモノマーとしての１、３、５−トリアリル−１、３、５−トリアジン−２、４、６（１Ｈ、３Ｈ、５Ｈ）−トリオン０．０７７ｇを混合した後に溶媒を除去した。第１のモノマーと第２のモノマーとの混合物１００重量部に対してオキシ−フェニル−酢酸２−[２−オキソ−２−フェニル−アセトキシ−エトキシ−エチルエステル（oxy-phenyl-acetic acid 2-[2-oxo-2-phenyl-acetoxy-ethoxy-ethyl ester）３重量部を混合してナノ結晶−高分子複合体用の組成物を製造した。
Ａｇフレームを備え、４４５ｎｍの青色を発光する発光ダイオードチップが凹部に実装された回路基板を準備した後、回路基板の凹部内のＡｇフレームおよび発光ダイオードチップを覆うように前記ナノ結晶−高分子複合体用の組成物を塗布した後にＵＶ照射により硬化させて図２に示す構造を有する発光ダイオードを製作した。
実施例１６：発光ダイオード（ＬＥＤ）の製作
緑色ナノ結晶ＩｎＺｎＰ／ＺｎＳｅＳ／ＺｎＳをクロロホルムに添加した溶液（トルエンに１００倍希釈して測定された光学密度（ＯＤ）：０．０４２）０．１ｍｌ、第１のモノマーとしてのペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）０．１５ｇおよび第２のモノマーとしての１、３、５−トリアリル−１、３、５−トリアジン−２、４、６（１Ｈ、３Ｈ、５Ｈ）−トリオン０．１１ｇを混合した後に溶媒を除去した。第１のモノマーと第２のモノマーとの混合物１００重量部に対してオキシ−フェニル−酢酸２−[２−オキソ−２−フェニル−アセトキシ−エトキシ−エチルエステル（oxy-phenyl-acetic acid 2-[2-oxo-2-phenyl-acetoxy-ethoxy-ethyl ester）１重量部を混合した。
Ａｇフレームを備え、４４５ｎｍの青色を発光する発光ダイオードチップが凹部に実装された回路基板を準備した後、回路基板の凹部内のＡｇフレームおよび発光ダイオードチップを覆うように前記ナノ結晶−高分子複合体用の組成物を塗布した後にＵＶ照射により硬化させて図２に示す構造を有する発光ダイオードを製作した。
実施例１７：発光ダイオード（ＬＥＤ）の製作
黄色ナノ結晶ＩｎＰ／ＺｎＳ／ＩｎＺｎＳ／ＺｎＳにポリ（エチレン−コー−アクリル酸）（５ｗｔ％のアクリル酸基を含有する、Ｔｍ＝９９−１０１℃）をコーティングして表面がポリ（エチレン−コー−アクリル酸）でコーティングされた粉末状態のナノ結晶を製造した。ナノ結晶とポリ（エチレン−コー−アクリル酸）との合計量に対して１８重量％のナノ結晶が含有されている。
第１のモノマーとしてのペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）、第２のモノマーとしての１、３、５−トリアリル−１、３、５−トリアジン−２、４、６（１Ｈ、３Ｈ、５Ｈ）−トリオンを３：４のモル比にて混合して製造した第１および第２のモノマーの混合物と、前記ポリ（エチレン−コー−アクリル酸）でコーティングされたナノ結晶とを混合した。ここに、第１のモノマーと第２のモノマーとの合計量１００重量部に対して１重量部のオキシ−フェニル−酢酸２−[２−オキソ−２−フェニル−アセトキシ−エトキシ−エチルエステル（oxy-phenyl-acetic acid 2-[2-oxo-2-phenyl-acetoxy-ethoxy-ethyl ester）を混合して混合物を製造した。ここで、前記ポリ（エチレン−コー−アクリル酸）でコーティングされたナノ結晶は、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）１００重量部に対して０．７７重量部の量にて使用した。
Ａｇフレームを備え、４４５ｎｍの青色を発光する発光ダイオードチップが凹部に実装された回路基板を準備した後、回路基板の凹部内のＡｇフレームおよび発光ダイオードチップを覆うように、前記混合物で回路基板の凹部の空き空間を満たし、室温（２５℃）下で１０分間硬化させて図２に示す構造を有する発光ダイオードを製作した。
実施例１８：発光ダイオード（ＬＥＤ）の製作
前記ポリ（エチレン−コー−アクリル酸）でコーティングされたナノ結晶をペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）（４Ｔ）１００重量部に対して２．５重量部を用いた以外は、前記実施例１７の方法と同様にして発光ダイオードを製作した。
実施例１９：発光ダイオード（ＬＥＤ）の製作
黄色ナノ結晶ＩｎＰ／ＺｎＳ／ＩｎＺｎＳ／ＺｎＳにポリ（エチレン−コー−アクリル酸）（５ｗｔ％のアクリル酸基を含有する、Ｔｍ＝９９−１０１℃）をコーティングしたナノ結晶を用いて、ナノ結晶−ポリ（エチレン−コー−アクリル酸）が混合された約０．１ｍｍの厚さのフィルムを製造した。フィルムの総重量に対して黄色ナノ結晶は７重量％含有されている。
Ａｇフレームを備え、４４５ｎｍの青色を発光する発光ダイオードチップが凹部に実装された回路基板を準備した後、回路基板の凹部内にＡｇフレームおよび発光ダイオードチップを覆うようにナノ結晶−ポリ（エチレン−コー−アクリル酸）フィルムを位置させた。第１のモノマーとしてのペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）および第２のモノマーとしての１、３、５−トリアリル−１、３、５−トリアジン−２、４、６（１Ｈ、３Ｈ、５Ｈ）−トリオンを３：４のモル比にて混合し、１重量部のオキシ−フェニル−酢酸２−[２−オキソ−２−フェニル−アセトキシ−エトキシ]−エチルエステル（oxy-phenyl-acetic acid 2-[2-oxo-2-phenyl-acetoxy-ethoxy-ethyl ester）を混合して混合物を製造した。前記混合物で回路基板の凹部の空き空間を満たし、ナノ結晶−ポリ（エチレン−コー−アクリル酸）フィルムを室温（２５℃）下で１０分間硬化させて図２に示す構造を有する発光ダイオードを製作した。
比較例４：発光ダイオード（ＬＥＤ）の製作
黄色ナノ結晶ＩｎＰ／ＺｎＳ／ＩｎＺｎＳ／ＺｎＳにポリ（エチレン−コー−アクリル酸）（５ｗｔ％のアクリル酸基を含有する、Ｔｍ＝９９−１０１℃）をコーティングしたナノ結晶を用いて、ナノ結晶−ポリ（エチレン−コー−アクリル酸）が混合された約０．１ｍｍの厚さのフィルムを製造した。フィルムの総重量に対して黄色ナノ結晶は７重量％含有されている。
前記ナノ結晶−ポリ（エチレン−コー−アクリル酸）フィルムにエポキシ樹脂を塗布して８０℃で３時間硬化させてマトリックス樹脂を製造した。当該マトリックス樹脂を用いて発光ダイオードを製作した。
実施例２０：発光ダイオード（ＬＥＤ）の製作
赤色ナノ結晶ＩｎＰ／ＺｎＳｅＳ／ＺｎＳにポリ（エチレン−コー−アクリル酸）（５ｗｔ％のアクリル酸基を含有する、Ｔｍ＝９９−１０１℃）をコーティングして表面がポリ（エチレン−コー−アクリル酸）でコーティングされた粉末状態のナノ結晶を製造した。ナノ結晶とポリ（エチレン−コー−アクリル酸）との合計量に対して１１重量％のナノ結晶が含有されている。ここで、ポリ（エチレン−コー−アクリル酸）でコーティングされたナノ結晶は、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）１００重量部に対して１．１重量部を使用した。
第１のモノマーとしてのペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）、第２のモノマーとしての１、３、５−トリアリル−１、３、５−トリアジン−２、４、６（１Ｈ、３Ｈ、５Ｈ）−トリオンを３：４のモル比にて混合し、前記ポリ（エチレン−コー−アクリル酸）でコーティングされたナノ結晶を混合し、ここに前記第１のモノマーと第２のモノマーとの合計量１００重量部に対して１重量部のオキシ−フェニル−酢酸２−[２−オキソ−２−フェニル−アセトキシ−エトキシ−エチルエーテル（oxy-phenyl-acetic acid 2-[2-oxo-2-phenyl-acetoxy-ethoxy-ethyl ester）を混合して混合物を製造した。ここで、前記ポリ（エチレン−コー−アクリル酸）でコーティングされたナノ結晶は、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）１００重量部に対して１．１重量部を使用した。
Ａｇフレームを備え、４４５ｎｍの青色を発光する発光ダイオードチップが凹部に実装された回路基板を準備した後、回路基板の凹部内のＡｇフレームおよび発光ダイオードチップを覆うように、前記混合物で回路基板の凹部の空き空間を満たし、室温（約２５℃）下で１０分間硬化させて図２に示す構造を有する発光ダイオードを製作した。
実施例２１：発光ダイオード（ＬＥＤ）の製作
緑色ナノ結晶ＩｎＺｎＰ／ＺｎＳｅＳ／ＺｎＳにポリ（エチレン−コー−アクリル酸）（５ｗｔ％のアクリル酸基を含有する、Ｔｍ＝９９−１０１℃）をコーティングしたナノ結晶を用いて、ナノ結晶−ポリ（エチレン−コー−アクリル酸）が混合された約０．１ｍｍの厚さのフィルムを製造した。フィルムの総重量に対して緑色ナノ結晶は７重量％含有されている。
Ａｇフレームを備え、４４５ｎｍの青色を発光する発光ダイオードチップが凹部に実装された回路基板を準備した後、回路基板の凹部内のＡｇフレームおよび発光ダイオードチップを覆うように、ナノ結晶−ポリ（エチレン−コー−アクリル酸）フィルムを位置させ、第１のモノマーとしてのペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）および第２のモノマーとしての１、３、５−トリアリル−１、３、５−トリアジン−２、４、６（１Ｈ、３Ｈ、５Ｈ）−トリオンを３：４のモル比にて混合し、前記第１のモノマーと第２のモノマーとの合計量１００重量部に対して１重量部のオキシ−フェニル−酢酸２−[２−オキソ−２−フェニル−アセトキシ−エトキシ−エチルエステル（oxy-phenyl-acetic acid 2-[2-oxo-2-phenyl-acetoxy-ethoxy-ethyl ester）を混合して混合物を製造した。回路基板の凹部の空き空間およびナノ結晶−ポリ（エチレン−コー−アクリル酸）フィルムを覆うように前記混合物で満たし、室温（約２５℃）下で１０分間硬化させて図２に示す構造を有する発光ダイオードを製作した。
実施例２２：発光ダイオード（ＬＥＤ）の製作
緑色ナノ結晶ＩｎＺｎＰ／ＺｎＳｅＳ／ＺｎＳにポリ（エチレン−コー−アクリル酸）（５ｗｔ％のアクリル酸基を含有する、Ｔｍ＝９９−１０１℃）をコーティングして表面がポリ（エチレン−コー−アクリル酸）でコーティングされた粉末状態のナノ結晶を製造した。ナノ結晶とポリ（エチレン−コー−アクリル酸）との合計量に対して７重量％のナノ結晶が含有されている。
第１のモノマーとしてのペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）、第２のモノマーとしての１、３、５−トリアリル−１、３、５−トリアジン−２、４、６（１Ｈ、３Ｈ、５Ｈ）−トリオンを３：４のモル比にて混合し、前記ポリ（エチレン−コー−アクリル酸）でコーティングされたナノ結晶を混合し、ここに前記第１のモノマーと第２のモノマーとの合計量１００重量部に対して１重量部のオキシ−フェニル−酢酸２−[２−オキソ−２−フェニル−アセトキシ−エトキシ−エチルエステル（oxy-phenyl-acetic acid 2-[2-oxo-2-phenyl-acetoxy-ethoxy-ethyl ester）を混合して混合物を製造した。ここで、前記ポリ（エチレン−コー−アクリル酸）でコーティングされたナノ結晶は、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）１００重量部に対して１３重量部を使用した。
Ａｇフレームを備え、４４５ｎｍの青色を発光する発光ダイオードチップが凹部に実装された回路基板を準備した後、回路基板の凹部内のＡｇフレームおよび発光ダイオードチップを覆うように、前記混合物で回路基板の凹部の空き空間を満たし、室温（２５℃）下で１０分間硬化させて図２に示す構造を有する発光ダイオードを製作した。
実施例２３：発光ダイオード（ＬＥＤ）の製作
緑色ナノ結晶ＩｎＺｎＰ／ＺｎＳｅＳ／ＺｎＳにポリ（エチレン−コー−アクリル酸）（５ｗｔ％のアクリル酸基を含有する、Ｔｍ＝９９−１０１℃）をコーティングしたナノ結晶を用いて、ナノ結晶−ポリ（エチレン−コー−アクリル酸）が混合された約０．１ｍｍの厚さのフィルムを製造した。フィルムの総重量に対して緑色ナノ結晶は１３重量％含有されている。
Ａｇフレームを備え、４４５ｎｍの青色を発光する発光ダイオードチップが凹部に実装された回路基板を準備した後、Ａｇフレームおよび発光ダイオードチップを覆うように、回路基板の凹部内をポリジメチルシロキサン樹脂で満たし、１５０℃で２時間硬化させた後、この上にガラスプレートを位置させる。第１のモノマーとしてのペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）および第２のモノマーとしての１、３、５−トリアリル−１、３、５−トリアジン−２、４、６（１Ｈ、３Ｈ、５Ｈ）−トリオンを３：４のモル比にて混合し、前記第１のモノマーと第２のモノマーとの合計量１００重量部に対して１重量部のオキシ−フェニル−酢酸２−[２−オキソ−２−フェニル−アセトキシ−エトキシ−エチルエステル（oxy-phenyl-acetic acid 2-[2-oxo-2-phenyl-acetoxy-ethoxy-ethyl ester）を混合して混合物を製造した。前記ガラスプレートの上にナノ結晶−ポリ（エチレン−コー−アクリル酸）フィルムを位置させ、前記混合物を塗布した後、室温（約２５℃）下で１０分間硬化させて図３に示す構造を有する発光ダイオードを製作した。
実施例１５および１７〜２２による発光ダイオードを２０ｍＡの電流にて駆動し、前記実施例２３による発光ダイオードを６０ｍＡの電流にて駆動して駆動時間による発光効率（輝度）とＰＣＥを測定した。結果をそれぞれ図１０および図１１に示す。
図１０および図１１に示すように、実施例１５、１７、１８および２０による発光ダイオードは初期効率に優れており、しかも、２３００時間以上効率が維持されることから、寿命特性に優れていることが分かる。
実施例１９による発光ダイオードの方が比較例４に比べて初期効率に優れており、しかも、寿命特性に優れていることが分かる。
ポリ（エチレン−コー−アクリル酸）をコーティングしたナノ結晶を含む実施例２１〜実施例２２の発光ダイオードはいずれも初期効率に優れており、しかも、寿命特性に優れていることが分かる。特に、実施例２３の発光ダイオードは高い電流にて駆動しても初期効率に優れており、しかも、寿命特性に優れていることが分かる。
以上、現時点で実用的で例示的な実施形態であると考えられるものに関して説明してきたが、本発明は開示された実施形態に限定されるものではなく、むしろ、添付された特許請求の範囲及び精神の範囲内において、種々の変形および改良形態もまた本発明の権利範囲に属するものであると理解されるべきである。

Claims (51)

  1. 発光粒子と、
    末端に少なくとも２つのチオール基を有する第１のモノマーと、
    末端に少なくとも２つの不飽和炭素−炭素結合を有する第２のモノマーと、
    を含む、発光粒子−高分子複合体用の組成物。
  2. 前記発光粒子は、ナノ結晶と、蛍光体と、顔料またはこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の発光粒子−高分子複合体用の組成物。
  3. 前記ナノ結晶は、半導体ナノ結晶と、金属ナノ結晶と、金属酸化物ナノ結晶またはこれらの組み合わせを含む、請求項２に記載の発光粒子−高分子複合体用の組成物。
  4. 前記第１のモノマーは、下記の化学式１で表わされるものである、請求項１に記載の発光粒子−高分子複合体用の組成物：
    式中、Ｒ１は、水素;置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキル基;置換若しくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロアリール基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルキニル基;環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基;環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基で置換されたＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基で置換されたＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;ヒドロキシ基;ＮＨ２;置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアミン基（−ＮＲＲ'、ここで、ＲおよびＲ’は、互いに独立して、水素またはＣ１〜Ｃ３０のアルキル基である）;イソシアネート基;イソシアヌレート基;（メタ）アクリレート基;ハロゲン;−ＲＯＲ'（ここで、Ｒは、置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ２０のアルキレン基であり、Ｒ’は、水素またはＣ１〜Ｃ２０のアルキル基である）;アシルハライド（−ＲＣ（Ｏ）Ｘ、ここで、Ｒは、置換若しくは非置換のアルキレン基であり、Ｘは、ハロゲンである）;−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ’（ここで、Ｒ’は、水素またはＣ１〜Ｃ２０のアルキル基である）;−ＣＮ;または−Ｃ（＝Ｏ）ＯＮＲＲ’（ここで、ＲおよびＲ’は、互いに独立して、水素またはＣ１〜Ｃ２０のアルキル基である）であり、
    Ｌ１は、単結合、置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキレン基、置換若しくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリーレン基、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロアリーレン基、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０シクロアルキレン基、または置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０ヘテロシクロアルキレン基であり、
    Ｙ１は、単結合;置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキレン基;置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０のアルケニレン基;少なくとも一つのメチレン基が、スルホニル、カルボニル、エーテル、スルフィド、スルホキシド、エステル、アミド（−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ−、ここで、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ１０のアルキル基である）、イミン（−ＮＲ−、ここで、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ１０のアルキル基である）またはこれらの組み合わせで置換された、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキレン基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルケニレン基であり、
    ｍは、１以上の整数であり、
    ｋ１は、０または１以上の整数であり、
    ｋ２は、１以上の整数であり、
    ｍおよびｋ２の和は、３以上の整数であり、
    ｍは、Ｙ１の価数を超えず、
    ｋ１およびｋ２は、Ｌ１の価数を超えない。
  5. 前記第２のモノマーは、下記の化学式２で表わされるものである、請求項１に記載の発光粒子−高分子複合体用の組成物：
    式中、Ｘは、不飽和炭素−炭素結合を有するＣ１〜Ｃ３０の脂肪族有機基、不飽和炭素−炭素結合を有するＣ６〜Ｃ３０の芳香族有機基、または不飽和炭素−炭素結合を有するＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基であり、
    Ｒ２は、水素;置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキル基;置換若しくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロアリール基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルキニル基;環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基;環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基で置換されたＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基で置換されたＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;ヒドロキシ基;ＮＨ２;置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアミン基（−ＮＲＲ'、ここで、ＲおよびＲ’は、互いに独立して、水素またはＣ１〜Ｃ３０のアルキル基である）;イソシアネート基;イソシアヌレート基;（メタ）アクリレート基;ハロゲン;−ＲＯＲ'（ここで、Ｒは、置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ２０のアルキレン基であり、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ２０のアルキル基である）;アシルハライド（−ＲＣ（Ｏ）Ｘ、ここで、Ｒは、置換若しくは非置換のアルキレン基であり、Ｘは、ハロゲンである）;−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ’（ここで、Ｒ’は、水素またはＣ１〜Ｃ２０のアルキル基である）;−ＣＮ;または−Ｃ（＝Ｏ）ＯＮＲＲ’（ここで、ＲおよびＲ’は、互いに独立して、水素またはＣ１〜Ｃ２０のアルキル基である）であり、
    Ｌ２は、単結合、置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキレン基、置換若しくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリーレン基または置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロアリーレン基であり、
    Ｙ２は、単結合;置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキレン基;置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０のアルケニレン基;または少なくとも一つのメチレン基（−ＣＨ２−）が、スルホニル、カルボニル、エーテル、スルフィド、スルホキシド、エステル、アミド（−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ−、ここで、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ１０のアルキル基である）、イミン（−ＮＲ−、ここで、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ１０のアルキル基である）またはこれらの組み合わせで置換された、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキレン基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルケニレン基であり、
    ｎは、１以上の整数であり、
    ｋ３は、０または１以上の整数であり、
    ｋ４は、１以上の整数であり、
    ｎおよびｋ４の和は、３以上の整数であり、
    ｎは、Ｙ２の価数を超えず、
    ｋ３およびｋ４は、Ｌ２の価数を超えない。
  6. 上記の化学式１の第１のモノマーは、下記の化学式１−１のモノマーを含む、請求項４に記載の発光粒子−高分子複合体用の組成物：
    化学式１−１の式中、Ｌ１’は、炭素、置換若しくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリーレン基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロアリーレン基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のシクロアルキレン基;または、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキレン基であり、
    Ｙａ〜Ｙｄは、それぞれ独立して、置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキレン基;置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０のアルケニレン基;または、少なくとも一つのメチレン基が、スルホニル、カルボニル、エーテル、スルフィド、スルホキシド、エステル、アミド（−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ−、ここで、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ１０のアルキル基である）、イミン（−ＮＲ−、ここで、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ１０のアルキル基である）またはこれらの組み合わせで置換された、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキレン基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルケニレン基であり、
    Ｒａ〜Ｒｄは、化学式１のＲ１または−ＳＨであり、Ｒａ〜Ｒｄのうちの少なくとも２つは、−ＳＨである。
  7. 前記Ｌ１’は、置換若しくは非置換のフェニレン基である、請求項６に記載の発光粒子−高分子複合体用の組成物。
  8. 上記の化学式１の第１のモノマーは、下記の化学式１−２〜１−５で表わされる化合物を含む、請求項４に記載の発光粒子−高分子複合体用の組成物：
  9. 上記の化学式２中、Ｘは、アクリレート基;メタクリレート基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルキニル基;環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基;環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基で置換されたＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基;またはＣ２〜Ｃ３０のアルケニル基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基で置換されたＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基である、請求項５に記載の発光粒子−高分子複合体用の組成物。
  10. 上記の化学式２中、Ｘは、ビニル基またはアリル基である、請求項５に記載の発光粒子−高分子複合体用の組成物。
  11. 前記環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基は、ノルボルネン基、マレイミド基、ナジミド基、テトラヒドロフタルイミド基またはこれらの組み合わせを含む、請求項５に記載の発光粒子−高分子複合体用の組成物。
  12. 上記の化学式２中、Ｌ２は、ピロリジン基、テトラヒドロフラン基、ピリジン基、ピリミジン基、ピペリジン基、トリアジン基またはイソシアヌレート基である、請求項５に記載の発光粒子−高分子複合体用の組成物。
  13. 上記の化学式２の第２のモノマーは、下記の化学式２−１〜化学式２−２で表わされる化合物を含む、請求項５に記載の発光粒子−高分子複合体用の組成物：
    上記の化学式２−１および２−２中、Ｚ１〜Ｚ３は、同一または異なり、化学式２の−［Ｙ２−（Ｘ）ｎ］に相当する。
  14. 前記第２のモノマーは、下記の化学式２−３〜２−５の化合物を含む、請求項５に記載の発光粒子−高分子複合体用の組成物：
  15. 前記第１のモノマーおよび第２のモノマーは、発光粒子−高分子複合体用の組成物の総重量に対して約８０〜約９９．９重量％の量にて含まれる、請求項１に記載の発光粒子−高分子複合体用の組成物。
  16. 第１のモノマーのチオール基および第２のモノマーの不飽和炭素−炭素結合が１：約０．７５〜１：約１．２５のモル比で存在する、請求項１に記載の発光粒子−高分子複合体用の組成物。
  17. 末端に一つのチオール基を有する第３のモノマー、
    末端に一つの不飽和炭素−炭素結合を有する第４のモノマー、または
    これらの組み合わせをさらに含む、請求項１に記載の発光粒子−高分子複合体用の組成物。
  18. 前記発光粒子は、コーティングをさらに含み、
    前記コーティングは、カルボキシル基またはその塩を含む高分子を含む、請求項１に記載の発光粒子−高分子複合体用の組成物。
  19. 前記カルボキシル基またはその塩を含む高分子は、高分子内にカルボキシル基またはその塩を含む構造単位を約１〜約１００モル％の量にて含む、請求項１８に記載の発光粒子−高分子複合体用の組成物。
  20. 前記カルボキシル基またはその塩を含む高分子は、約５０〜約３００℃の融点を有する、請求項１８に記載の発光粒子−高分子複合体用の組成物。
  21. 前記カルボキシル基またはその塩を含む高分子は、ポリ（アルキレン−コー−アクリル酸）、ポリ（アルキレン−コー−メタクリル酸）、これらの塩またはこれらの組み合わせである、請求項１８に記載の発光粒子−高分子複合体用の組成物。
  22. 前記カルボキシル基またはその塩を含む高分子は、発光粒子１００重量部に対して約５０〜約１０、０００重量部の量にて存在する、請求項１８に記載の発光粒子−高分子複合体用の組成物。
  23. 前記コーティングされた発光粒子は、粉末状またはフィルム状である、請求項１８に記載の発光粒子−高分子複合体用の組成物。
  24. 発光粒子と、
    末端に少なくとも２つのチオール基を有する第１のモノマーおよび末端に少なくとも２つの不飽和炭素−炭素結合を有する第２のモノマーが重合された共重合体と、
    を含む、発光粒子−高分子複合体。
  25. 前記発光粒子は、ナノ結晶と、蛍光体と、顔料またはこれらの組み合わせを含む、請求項２４に記載の発光粒子−高分子複合体。
  26. 前記ナノ結晶は、半導体ナノ結晶と、金属ナノ結晶と、金属酸化物ナノ結晶またはこれらの組み合わせを含む、請求項２５に記載の発光粒子−高分子複合体。
  27. 前記第１のモノマーは、下記の化学式１で表わされるものである、請求項２４に記載の発光粒子−高分子複合体：
    式中、Ｒ１は、水素;置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキル基;置換若しくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロアリール基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０のアルケニル基;置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基;環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基;環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基で置換されたＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基で置換されたＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;ヒドロキシ基;ＮＨ２;置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアミン基（−ＮＲＲ'、ここで、ＲおよびＲ’は、互いに独立して、水素またはＣ１〜Ｃ３０のアルキル基である）;イソシアネート基;イソシアヌレート基;（メタ）アクリレート基;ハロゲン;−ＲＯＲ'（ここで、Ｒは、置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ２０のアルキレン基であり、Ｒ’は、水素またはＣ１〜Ｃ２０のアルキル基である）;アシルハライド（−ＲＣ（Ｏ）Ｘ、ここで、Ｒは、置換若しくは非置換のアルキレン基であり、Ｘは、ハロゲンである）;−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ’（ここで、Ｒ’は、水素またはＣ１〜Ｃ２０のアルキル基である）;−ＣＮ;または−Ｃ（＝Ｏ）ＯＮＲＲ’（ここで、ＲおよびＲ’は、互いに独立して、水素またはＣ１〜Ｃ２０のアルキル基である）であり、
    Ｌ１は、単結合、置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキレン基、置換若しくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリーレン基、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロアリーレン基、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０シクロアルキレン基または置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０ヘテロシクロアルキレン基であり、
    Ｙ１は、単結合;置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキレン基;置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０のアルケニレン基;少なくとも一つのメチレン基が、スルホニル、カルボニル、エーテル、スルフィド、スルホキシド、エステル、アミド（−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ−、ここで、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ１０のアルキル基である）、イミン（−ＮＲ−、ここで、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ１０のアルキル基である）またはこれらの組み合わせで置換されたＣ１〜Ｃ３０のアルキレン基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルケニレン基であり、
    ｍは、１以上の整数であり、
    ｋ１は、０または１以下の整数であり、
    ｋ２は、１以上の整数であり、
    ｍおよびｋ２の和は、３以上の整数であり、
    ｍは、Ｙ１の価数を超えず、
    ｋ１およびｋ２は、Ｌ１の価数を超えない。
  28. 前記第２のモノマーは、下記の化学式２で表わされるものである、請求項２４に記載の発光粒子−高分子複合体：
    式中、Ｘは、不飽和炭素−炭素結合を有するＣ１〜Ｃ３０の脂肪族有機基、不飽和炭素−炭素結合を有するＣ６〜Ｃ３０の芳香族有機基、または不飽和炭素−炭素結合を有するＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基であり、
    Ｒ２は、水素;置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキル基;置換若しくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロアリール基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルキニル基;環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基;環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基で置換されたＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基で置換されたＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;ヒドロキシ基;ＮＨ２;置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアミン基（−ＮＲＲ'、ここで、ＲおよびＲ’は、互いに独立して、水素またはＣ１〜Ｃ３０のアルキル基である）;イソシアネート基;イソシアヌレート基;（メタ）アクリレート基;ハロゲン;−ＲＯＲ'（ここで、Ｒは、置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ２０のアルキレン基であり、Ｒ’は、水素またはＣ１〜Ｃ２０のアルキル基である）;アシルハライド（−ＲＣ（Ｏ）Ｘ、ここで、Ｒは、置換若しくは非置換のアルキレン基であり、Ｘは、ハロゲンである）;−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ’（ここで、Ｒ’は、水素またはＣ１〜Ｃ２０のアルキル基である）;−ＣＮ;または−Ｃ（＝Ｏ）ＯＮＲＲ’（ここで、ＲおよびＲ’は、互いに独立して、水素またはＣ１〜Ｃ２０のアルキル基である）であり、
    Ｌ２は、単結合、置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキレン基、置換若しくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリーレン基または置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロアリーレン基であり、
    Ｙ２は、単結合;置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキレン基;置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０のアルケニレン基;または少なくとも一つのメチレン基が、スルホニル、カルボニル、エーテル、スルフィド、スルホキシド、エステル、アミド（−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ−、ここで、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ１０のアルキル基である）、イミン（−ＮＲ−、ここで、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ１０のアルキル基である）またはこれらの組み合わせで置換された、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキレン基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルケニレン基であり、
    ｎは、１以上の整数であり、
    ｋ３は、０または１以上の整数であり、
    ｋ４は、１以上の整数であり、
    ｎおよびｋ４の和は、３以上の整数であり、
    ｎは、Ｙ２の価数を超えず、
    ｋ３およびｋ４は、Ｌ２の価数を超えない。
  29. 上記の化学式１の第１のモノマーは、下記の化学式１−１のモノマーを含むものである、請求項２８に記載の発光粒子−高分子複合体：
    化学式１−１の式中、Ｌ１'は、炭素、置換若しくは非置換のＣ６〜Ｃ３０のアリーレン基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロアリーレン基;置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のシクロアルキレン基;または、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキレン基であり、
    Ｙａ〜Ｙｄは、それぞれ独立して、置換若しくは非置換のＣ１〜Ｃ３０のアルキレン基;置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ３０のアルケニレン基;または、少なくとも一つのメチレン基が、スルホニル、カルボニル、エーテル、スルフィド、スルホキシド、エステル、アミド（−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ−、ここで、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ１０のアルキル基である）、イミン（−ＮＲ−、ここで、Ｒは、水素またはＣ１〜Ｃ１０のアルキル基である）またはこれらの組み合わせで置換された、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキレン基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルケニレン基であり、
    Ｙａ〜Ｙｄは、化学式１のＲ１または−ＳＨであり、Ｙａ〜Ｙｄのうちの少なくとも２つは、−ＳＨである。
  30. 前記Ｌ１’は、置換若しくは非置換のフェニレン基である、請求項２９に記載の発光粒子−高分子複合体。
  31. 上記の化学式２中、Ｘは、アクリレート基;メタクリレート基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルキニル基;環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基;環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基;Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基で置換されたＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基;またはＣ２〜Ｃ３０のアルケニル基若しくはＣ２〜Ｃ３０のアルキニル基で置換されたＣ３〜Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基である、請求項２８に記載の発光粒子−高分子複合体。
  32. 上記の化学式２のＸの定義において、アルケニル基は、ビニル基またはアリル基である、請求項２８に記載の発光粒子−高分子複合体。
  33. 前記環内に二重結合若しくは三重結合を有する、置換若しくは非置換のＣ３〜Ｃ３０の脂環式有機基は、ノルボルネン基、マレイミド基、ナジミド基、テトラヒドロフタルイミド基またはこれらの組み合わせを含む、請求項２８に記載の発光粒子−高分子複合体。
  34. 上記の化学式２中、Ｌ２は、ピロリジン基、テトラヒドロフラン基、ピリジン基、ピリミジン基、ピペリジン基、トリアジン基またはイソシアヌレート基である、請求項２８に記載の発光粒子−高分子複合体。
  35. 上記の化学式２の第２のモノマーは、下記の化学式２−１〜化学式２−２で表わされるものである、請求項２８に記載の発光粒子−高分子複合体：
    上記の化学式２−１および２−２中、Ｚ１〜Ｚ３は、同一または異なり、化学式２の−［Ｙ２−（Ｘ）ｎ］に相当する。
  36. 前記高分子は、発光粒子−高分子複合体用の組成物の総重量に対して約８０〜約９９．９重量％の量にて含まれる、請求項２４に記載の発光粒子−高分子複合体。
  37. 第１のモノマーのチオール基および第２のモノマーの不飽和炭素−炭素結合が１：約０．７５〜１：約１．２５のモル比で存在するものである、請求項２４に記載の発光粒子−高分子複合体。
  38. 前記発光粒子は、コーティングをさらに含み、
    前記コーティングは、カルボキシル基またはその塩を含む高分子を含む、請求項２４に記載の発光粒子−高分子複合体。
  39. 前記カルボキシル基またはその塩を含む高分子は、高分子内にカルボキシル基またはその塩を含む構造単位を約１〜１００モル％の量にて含む、請求項３８に記載の発光粒子−高分子複合体。
  40. 前記カルボキシル基またはその塩を含む高分子は、約５０〜約３００℃の融点（Ｔｍ）を有する、請求項３８に記載の発光粒子−高分子複合体。
  41. 前記カルボキシル基またはその塩を含む高分子は、ポリ（アルキレン−コー−アクリル酸）、ポリ（アルキレン−コー−メタクリル酸）、これらの塩またはこれらの組み合わせである、請求項３８に記載の発光粒子−高分子複合体。
  42. 前記カルボキシル基またはその塩を含む高分子は、発光粒子１００重量部に対して約５０〜約１０、０００重量部の量にて存在する、請求項３８に記載の発光粒子−高分子複合体。
  43. 前記コーティングされた発光粒子は、粉末状またはフィルム状である、請求項３８に記載の発光粒子−高分子複合体。
  44. 請求項２４に記載の発光粒子−高分子複合体を含む、光電素子。
  45. 発光素子、メモリー素子、レーザー素子または太陽電池である、請求項４２に記載の光電素子。
  46. 前記発光素子は、光源および前記光源の上に位置する発光粒子−高分子複合体を含む、請求項４５に記載の光電素子。
  47. 前記発光粒子−高分子複合体はフィルム状に形成され、残りの空間は樹脂で満たされている、請求項４６に記載の光電素子。
  48. 前記発光粒子−高分子複合体はフィルム状に配置され、前記発光粒子−高分子複合体と接触する樹脂をさらに含む、請求項４７に記載の光電素子。
  49. 前記樹脂は、シリコン樹脂;エポキシ樹脂;（メタ）アクリレート系樹脂;末端に少なくとも２つのチオール（ＳＨ）基を有する第１のモノマーおよび末端に少なくとも２つの不飽和炭素−炭素結合を有する第２のモノマーの共重合体;またはこれらの組み合わせである、請求項４６に記載の光電素子。
  50. 前記光源と発光粒子−高分子複合体との間に透明板をさらに備える、請求項４６に記載の光電素子。
  51. 前記発光素子の外表面に高分子フィルムをさらに備え、
    前記高分子フィルムは、末端に少なくとも２つのチオール（ＳＨ）基を有する第１のモノマーおよび末端に少なくとも２つの不飽和炭素−炭素結合を有する第２のモノマーの共重合体、（メタ）アクリレート系樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂またはこれらの組み合わせを含む、請求項４６に記載の発光素子。
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