JP2014089966A - 組成物、光学部品、光学部品を含むシステム、デバイス、および他の製品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】組成物は固体ホスト材料および量子閉じ込め半導体ナノ粒子で構成され、ナノ粒子はホスト材料の重量に基づいて約0.001から約15重量パーセントの範囲内の量で組成物に含まれる。組成物は散乱体をさらに含むことが可能である。導波管部品および量子閉じ込め半導体ナノ粒子を含む光学部品も開示される。光学部品を含むデバイスが開示される。導波管部品および量子閉じ込め半導体ナノ粒子を含む光学部品、ならびに導波管部品に光学的に結合された光源を含むシステムも開示される。デカール、キット、インク組成物、および方法も開示される。量子閉じ込め半導体ナノ粒子をこの表面に含むTFELも開示される。
【選択図】図5
Description
本願は、2007年6月25日に出願された米国出願番号60/946,090;2007年7月12日に出願された米国出願番号60/949,306;2007年6月26日に出願された米国出願番号60/946,382;2007年9月12日に出願された米国出願番号60/971,885;2007年9月19日に出願された米国出願番号60/973,644;および2007年12月21日に出願された米国出願番号61/016,227に対して優先権を主張し、ここで上述したそれぞれは参照によりこの全体が本明細書に組み入れられている。
ZnSeコアの合成:0.69mmolジエチル亜鉛をトリ−n−オクチルホスフィン5mLに溶解させ、1M TBP−Se 1mLと混合した。オレイルアミン28.9mmolを3口フラスコに装填して、90℃にて1時間にわたって乾燥および脱気した。脱気後、フラスコを窒素下で310℃まで加熱した。いったん温度が310℃に達したら、Zn溶液を注入して、反応混合物を270℃にて15から30分間加熱しながら、ナノ結晶の成長を監視するために溶液の分割量を定期的に取り出した。いったんナノ結晶の第1の吸収ピークが350nmに達したら、フラスコ温度を160℃まで低下させることによって反応を停止させ、CdZnSeコアの調製のためにさらに精製せずに使用した。
CdSeコアの合成:カドミウムアセテート1mmolを20mLバイアル内で100℃のトリ−n−オクチルホスフィン8.96mmolに溶解させ、次に1時間にわたって乾燥および脱気した。トリオクチルホスフィンオキシド15.5mmolおよびオクタデシルホスフィン酸2mmolを3口フラスコに添加して、140℃にて1時間乾燥および脱気した。脱気後、Cd溶液をオキシド/酸フラスコに添加して、混合物を窒素下で270℃まで加熱した。いったん温度が270℃に達したら、トリ−n−ブチルホスフィン8mmolをフラスコに注入した。温度を270℃に戻して、1.5M TBP−Se 1.1mLを次に迅速に注入した。次に反応混合物を270℃にて15から30分間加熱しながら、ナノ結晶の成長を監視するために溶液の分割量を定期的に取り出した。いったんナノ結晶の第1の吸収ピークが565から575nmに達したら、混合物を室温まで冷却することによって反応を停止させた。メタノールおよびイソプロパノールの3:1混合物を添加することによって、窒素雰囲気下のグローブボックス内の成長溶液からCdSeコアが沈殿した。単離したコアを次にヘキサンに溶解させて、コア−シェル材料を作製するために使用した。
上述の実施例の1つによって実質的に調製した半導体ナノ結晶を含むサンプルをヘキサンに加えた(サンプルは、ヘキサン10から15mlに分散させた固体約40mgに通常は相当する。)。室温にて真空下で、ヘキサンをドットから除去した。過剰に乾燥させない、または溶媒を完全に除去しないように注意する。専用の低粘度反応性希釈剤0.5ml(RD−12、Radcure Corpより,9 Audrey Pl,Fairfield,NJ 07004−3401.United States)を磁気的に撹拌しながら半導体ナノ結晶に添加した。半導体ナノ結晶を反応性希釈剤に事前に溶解させた後に、専用のUV硬化性アクリル調合物2ml(同じくRadcureより)を激しく撹拌しながら滴加した。粘度を低下させて撹拌を補助するために、混合バイアルを時々加熱した。添加が完了した後、真空を引いて同伴空気および残留溶媒を除去した。バイアルを次に1時間から一晩、超音波浴(VWR)に置くと、透明有色溶液が得られた。サンプルが超音波浴にある間に40℃超の温度を避けるために注意する。
EQE=[(P3・L2)マイナス(P2・L3)]/(L1・(L2マイナスL3))
(Y−)k−n−(X)−(−L)n
を有することが可能であり、
式中、k−nがゼロ以上であるように、kは、2、3または5であり、nは、1、2、3、4または5であり;Xは、O、S、S=O、SO2、Se、Se=O、N、N=O、P、P=O、As、またはAs=Oであり;YおよびLはそれぞれ独立して、アリール、ヘテロアリール、または少なくとも1個の二重結合、少なくとも1個の三重結合、もしくは少なくとも1個の二重結合および1個の三重結合を場合により含有する直鎖もしくは分枝C2−12炭化水素鎖である。炭化水素鎖は、1個以上のC1−4アルキル、C2−4アルケニル、C2−4アルキニル、C1−4アルコキシ、ヒドロキシル、ハロ、アミノ、ニトロ、シアノ、C3−5シクロアルキル、3から5員ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、C1−4アルキルカルボニルオキシ、C1−4アルキルオキシカルボニル、C1−4アルキルカルボニル、またはホルミルによって場合により置換されることが可能である。炭化水素鎖は、−O−、−S−、−N(Ra)−、−N(Ra)−C(O)−O−、−O−C(O)−N(Ra)−、−N(Ra)−C(O)−N(Rb)−、−O−C(O)−O−、−P(Ra)−、または−P(O)(Ra)−によって場合により割り込まれることも可能である。RaおよびRbのそれぞれは独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、ヒドロキシアルキル、ヒドロキシル、またはハロアルキルである。アリール基は置換または非置換環式芳香族基である。例は、フェニル、ベンジル、ナフチル、トリル、アントラシル、ニトロフェニル、またはハロフェニルを含む。ヘテロアリール基は、環内に1個以上のヘテロ原子を備えたアリール基、例えばフリル、ピリジル、ピロリル、フェナントリルである。
Claims (102)
- 導波管部品を含み、導波管部品は、導波管部品の重量に基づいて約0.001から約15重量パーセントの量子閉じ込め半導体ナノ粒子を含む、光学部品。
- 導波管部品が、光源から導波管部品に結合された光および量子閉じ込め半導体ナノ粒子によって放出された光に対して透明である、請求項1に記載の光学部品。
- 導波管部品の表面の上に配置されたフィルタ層をさらに含む、請求項1に記載の光学部品。
- 導波管部品が、導波管部品の重量の約0.001から約15重量パーセントの範囲内の量で散乱体をさらに含む、請求項1に記載の光学部品。
- 量子閉じ込め半導体ナノ粒子がコア/シェル構造で構成される、請求項1に記載の光学部品。
- 導波管部品が、導波管部品に光学的に結合された光源を有するように適合されている、請求項1に記載の光学部品。
- 量子閉じ込め半導体ナノ粒子が導波管部品の表面の所定の領域の上に配置された層に含まれている、請求項1に記載の光学部品。
- 量子閉じ込め半導体ナノ粒子が導波管部品の表面の所定の領域の上に配置された所定の配列に含まれている、請求項1に記載の光学部品。
- 量子閉じ込め半導体ナノ粒子が導波管部品の所定の領域に所定の配列で埋め込まれている、請求項1に記載の光学部品。
- 層が約0.1から約200ミクロンの厚さを有する、請求項7に記載の光学部品。
- 所定の配列が約0.1から約200ミクロンの厚さを有する、請求項8に記載の光学部品。
- 層が、量子閉じ込め半導体ナノ粒子が分散されたホスト材料をさらに含む、請求項7に記載の光学部品。
- 層が、層に入射する光を吸収するための十分な厚さである、請求項7に記載の光学部品。
- 量子閉じ込め半導体ナノ粒子およびホスト材料で構成される組成物を含む導波管部品を含み、組成物は、ホスト材料の重量に基づいて約0.001から約15重量パーセントの量子閉じ込め半導体ナノ粒子を含む、光学部品。
- 層が散乱体をさらに含む、請求項14に記載の光学部品。
- 散乱体が、ホスト材料の重量の約0.001から約15重量パーセントの範囲内の量で組成物に含まれる、請求項15に記載の光学部品。
- 組成物が導波管部品の表面の所定の領域の上の所定の配列に配置されている、請求項14に記載の光学部品。
- 所定の配列が約0.1から約200ミクロンの厚さを有する、請求項17に記載の光学部品。
- 組成物が導波管部品の所定の領域において所定の配列に埋め込まれている、請求項14に記載の光学部品。
- 量子閉じ込め半導体ナノ粒子およびホスト材料で構成される層を含む導波管部品を含み、層が、ホスト材料の重量に基づいて約0.001から約15重量パーセントの量子閉じ込め半導体ナノ粒子を含む、光学部品。
- 層が散乱体をさらに含む、請求項20に記載の光学部品。
- 散乱体が、ホスト材料の重量の約0.001から約15重量パーセントの範囲内の量で層に含まれる、請求項21に記載の光学部品。
- 光源からの光を導波管部品内に結合する手段をさらに備える、請求項20に記載の光学部品。
- 担体基板を含むフィルムを備え、担体基板は、担体基板の表面の所定の領域の上に所定の配列で量子閉じ込め半導体ナノ粒子を含み、フィルムが導波管部品の表面に付着されている、光学部品。
- フィルムが、フィルムの重量に基づいて約0.001から約15重量パーセントの量子閉じ込め半導体ナノ粒子を含む、請求項24に記載の光学部品。
- フィルムがデカールを備える、請求項25に記載の光学部品。
- 量子閉じ込め半導体ナノ粒子およびホスト材料で構成される組成物を含む担体基板を含むフィルムを備え、組成物が担体基板の表面の所定の領域の上に所定の配列で配置され、フィルムが導波管部品の表面に付着されている、光学部品。
- 組成物が、ホスト材料の重量に基づいて約0.001から約15重量パーセントの量子閉じ込め半導体ナノ粒子を含む、請求項27に記載の光学部品。
- 組成物が散乱体をさらに含む、請求項27に記載の光学部品。
- 散乱体が、ホスト材料の重量の約0.001から約15重量パーセントの範囲内の量で組成物に含まれる、請求項29に記載の光学部品。
- フィルムがデカールを備える、請求項27に記載の光学部品。
- 導波管部品の重量に基づいて約0.001から約15重量パーセントの量子閉じ込め半導体ナノ粒子を含む導波管部品と、導波管部品に光学的に結合された光源とを含む、光学部品を備えるシステム。
- 光源が導波管部品の縁に光学的に結合されている、請求項32に記載のシステム。
- 量子閉じ込め半導体ナノ粒子が導波管部品の表面の上に配置された所定の配列に含まれる、請求項32に記載のシステム。
- 量子閉じ込め半導体ナノ結晶が導波管部品の表面の上に配置された層に含まれる、請求項32に記載のシステム。
- 層が量子閉じ込め半導体ナノ粒子が分散されたホスト材料をさらに含む、請求項35に記載のシステム。
- 層が散乱体をさらに含む、請求項27に記載のシステム。
- 量子閉じ込め半導体ナノ粒子がホスト材料の重量の約0.001から約15重量パーセントの範囲内の量で層に含まれる、請求項36に記載のシステム。
- 請求項24に記載の光学部品および導波管部品に光学的に結合された光源を備える、システム。
- フィルムがデカールを備える、請求項38に記載のシステム。
- 請求項27に記載の光学部品および導波管部品に光学的に結合された光源を備える、システム。
- フィルムがデカールを備える、請求項41に記載のシステム。
- 光源が導波管部品の表面に光学的に結合されている、請求項32に記載のシステム。
- 量子閉じ込め半導体ナノ粒子およびホスト材料を含む組成物を含む導波管部品であって、層がホスト材料の重量に基づいて約0.001から約15重量パーセントの量子閉じ込め半導体ナノ粒子を含む導波管部品を含む光学部品、および導波管部品に光学的に結合された光源を備える、システム。
- 組成物が散乱体をさらに含む、請求項44に記載のシステム。
- システムが2個以上の本発明の光学部品を含む、請求項32または44に記載のシステム。
- 光学部品が、それぞれの導波管部品が他の各光学部品の導波管部品と平行であり、各光学部品が独立した光源に結合されるように、配置されている、請求項46に記載のシステム。
- 光学部品が、光学部品間に光通信がないように、それぞれから分離されている、請求項46に記載のシステム。
- このような分離が部品間の物理的間隔によるエアギャップによって、または低屈折率材料層によって達成可能である、請求項48に記載のシステム。
- 請求項1に記載の光学部品を含む、デバイス。
- 請求項7に記載の光学部品を含む、デバイス。
- デバイスがディスプレイまたは固体照明デバイスを備える、請求項50または51に記載のデバイス。
- デバイスが標識を備える、請求項52に記載のデバイス。
- 可視または不可視光の波長を変化させるのに有用な組成物であって、組成物がホスト材料および量子閉じ込め半導体ナノ粒子で構成され、ナノ粒子がホスト材料の重量に基づいて約0.001から約15重量パーセントの範囲内の量で組成物に含まれている、組成物。
- ホスト材料の重量に基づいて約0.001から約15重量パーセントの範囲内の量で散乱体をさらに含む、請求項54に記載の組成物。
- 量子閉じ込め半導体ナノ粒子がこの表面にリガンドを含み、リガンドがホスト材料に対して親和性を有する、請求項54に記載の組成物。
- 担体基板を備え、担体基板は、担体基板の表面の所定の部分の上に量子閉じ込め半導体ナノ粒子の所定の配列を含む、フィルム。
- 担体基板が実質的に光学的に透明な材料で構成された、請求項57に記載のフィルム。
- フィルムが、フィルムの重量に基づいて約0.001から約15重量パーセントの量子閉じ込め半導体ナノ粒子を含む、請求項57に記載のフィルム。
- 所定の配列が散乱体をさらに含む、請求項54に記載のフィルム。
- ナノ粒子がホスト材料に含まれる、請求項57に記載のフィルム。
- ナノ粒子が、ホスト材料の重量に基づいて約0.001から約15重量パーセントの範囲内の量で組成物に含まれる、請求項57に記載のフィルム。
- 組成物が散乱体をさらに含む、請求項57に記載のフィルム。
- フィルムがデカールを備える、請求項57に記載のフィルム。
- フィルムが表面に固定して付着されるように適合されている、請求項57に記載のフィルム。
- フィルムが表面に着脱自在に付着されるように適合されている、請求項57に記載のフィルム。
- フィルムが導波管部品の表面に付着されている、請求項57に記載のフィルムを備える光学部品。
- 導波管部品に光学的に結合されるように適合された光源および1つ以上のフィルムを備えるキットであって、少なくとも1つのフィルムが担体基板を備え、担体基板は、担体基板の表面の上に配置された量子閉じ込め半導体ナノ粒子を含む、キット。
- 量子閉じ込め半導体ナノ粒子が所定の配列に配置されている、請求項68に記載のキット。
- フィルムが、フィルムの重量に基づいて約0.001から約15重量パーセントの量子閉じ込め半導体ナノ粒子を含む、請求項68に記載のキット。
- 導波管部品に光学的に結合されるように適合された光源および1つ以上のフィルムを備え、少なくとも1つのフィルムが請求項59に記載のフィルムで構成されている、キット
- キットが導波管部品をさらに含む、請求項68に記載のキット。
- 請求項59に記載のフィルムを、光導波能力を有する部材の表面に適用するステップと、光が部材内で導波されるように部材の表面または縁の中に光を結合するステップと、担体基板上に直接的または間接的に含まれた量子閉じ込め半導体ナノ粒子を光学的に励起するステップとを含む、標識を作製する方法。
- 部材が、導波能力を備える材料から製造された、ウィンドウまたは他の構造的、装飾的、構築的もしくはその他の構造物または要素を備えている、請求項73に記載の方法。
- 薄膜エレクトロルミネセンスランプの表面の上に配置された量子閉じ込め半導体ナノ粒子を含む、薄膜エレクトロルミネセンスランプ。
- ナノ粒子がランプ表面の所定の領域の上に所定の配列で配置されている、請求項75に記載の薄膜エレクトロルミネセンスランプ。
- ナノ粒子がホスト材料に含まれる、請求項75に記載の薄膜エレクトロルミネセンスランプ。
- ホスト材料が散乱体をさらに含む、請求項77に記載の薄膜エレクトロルミネセンスランプ。
- ホスト材料が、ホスト材料の重量に基づいて約0.001から約15重量パーセントの量子閉じ込め半導体ナノ粒子を含む、請求項78に記載の薄膜エレクトロルミネセンスランプ。
- 量子閉じ込め半導体ナノ粒子がランプの表面の上に配置された層に含まれる、請求項76に記載の薄膜エレクトロルミネセンスランプ。
- 層がホスト材料をさらに含み、層がホスト材料の重量に基づいて約0.001から約15重量パーセントの量子閉じ込め半導体ナノ粒子を含む、請求項80に記載の薄膜エレクトロルミネセンスランプ。
- ホスト材料が散乱体をさらに含む、請求項77に記載の薄膜エレクトロルミネセンスランプ。
- 層が散乱体をさらに含む、請求項80に記載の薄膜エレクトロルミネセンスランプ。
- 散乱体がホスト材料の重量に基づいて約0.001から約15重量パーセントの範囲内の量で含まれる、請求項82に記載の薄膜エレクトロルミネセンスランプ。
- 散乱体がホスト材料の重量に基づいて約0.1から2重量パーセントの範囲内の量で含まれる、請求項82に記載の薄膜エレクトロルミネセンスランプ。
- 量子閉じ込め半導体ナノ粒子の散乱体に対する重量比が、約1:100から約100:1である、請求項75に記載の薄膜エレクトロルミネセンスランプ。
- 1つ以上のフィルタ層をさらに含む、請求項82に記載の薄膜エレクトロルミネセンスランプ。
- 1つ以上の反射層をさらに含む、請求項82に記載の薄膜エレクトロルミネセンスランプ。
- ナノ粒子が上に配置されているランプの表面に取り出し機構をさらに含む、請求項82に記載の薄膜エレクトロルミネセンスランプ。
- ナノ粒子の上に取り出し機構をさらに含む、請求項82に記載の薄膜エレクトロルミネセンスランプ。
- 量子閉じ込め半導体ナノ粒子および液体媒体を含み、液体媒体は、架橋されることが可能である1個以上の官能基を含む組成物で構成される、インク組成物。
- 量子閉じ込め半導体ナノ粒子、液体媒体、および散乱体で構成される、インク組成物。
- ナノ粒子がホスト材料に含まれる、請求項68に記載のキット。
- ナノ粒子が、ホスト材料の重量に基づいて約0.001から約15重量パーセントの範囲内の量でホスト材料に含まれる、請求項93に記載のキット。
- ホスト材料が散乱体をさらに含む、請求項93に記載のキット。
- フィルムがデカールを備える、請求項68に記載のキット。
- フィルムが表面に固定して付着されるように適合されている、請求項68に記載のキット。
- フィルムが表面に着脱自在に付着されるように適合されている、請求項68に記載のキット。
- 請求項54に記載の組成物を含む を備えるデバイス。
- 請求項91に記載のインク組成物を含む を備えるデバイス。
- 請求項92に記載のインク組成物を含む を備えるデバイス。
- 本明細書で提示および説明したような、新しく有用であり、自明でないプロセス、機械、製造、および物質の組成物。
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