JP2020525564A - 均質且つ嫌気性条件下で安定な量子ドット濃縮物 - Google Patents

均質且つ嫌気性条件下で安定な量子ドット濃縮物 Download PDF

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Abstract

本開示は、ナノ構造組成物及びナノ構造組成物を製造する方法を提供する。ナノ構造組成物は、少なくとも1つのナノ構造体の集団、少なくとも1つの反応性希釈剤、少なくとも1つの嫌気安定化剤及び任意選択で少なくとも1つの有機樹脂を含む。本開示は、ナノ構造層を含むナノ構造フィルム及びナノ構造フィルムを作製する方法も提供する。

Description

[0001] 本開示は、ナノ構造組成物及びナノ構造組成物を製造する方法を提供する。ナノ構造組成物は、少なくとも1つの集団のナノ構造体、少なくとも1つの反応性希釈剤、少なくとも1つの嫌気安定化剤及び任意選択で少なくとも1つの有機樹脂を含む。本開示は、ナノ構造層を含むナノ構造フィルム及びナノ構造フィルムを作製する方法も提供する。
[0002] 量子ドットは、多くの場合、様々な硬化性樹脂を含む量子ドット濃縮物を配合することにより、ナノ複合体、例えば量子ドット増強フィルム(QDEF)又は他の印刷インク用途に加工される。
[0003] 商業目的で製造された量子ドットは、トルエン等の有機溶媒中に懸濁させたコロイド懸濁液として提供される場合が多い。しかしながら、量子ドットを更に処理することを望んでいる最終使用者に溶媒中の量子ドットを提供することは、幾つかの理由から問題となる可能性がある。第1に、量子ドットは、量子ドットの光学特性及び構造の完全性を維持するために、量子ドット表面にリガンドを存在させることが必要となる場合が多い。しかし、量子ドット表面に存在するリガンドは、溶媒中で拡散する可能性があり、この方法で保管した場合にそのようなことが起こると、保管を製造施設で行ったとしても又は最終使用者の施設で行ったとしても、量子ドットの特性が時間と共に変化する可能性がある。第2に、量子ドットの保管に通常利用されるトルエン等の溶媒は、重大な火災の危険性及び健康被害をもたらす上に、産業環境において揮発性有機化合物を低減しようという一般的な流れがあることから、最終使用者が取扱いを嫌う場合もある。第3に、担体溶媒の存在がたとえ微量であっても、例えば最終マトリックス材料がポリマーである場合、最終量子ドット複合体の硬化特性に悪影響を及ぼす可能性がある。第4に、量子ドットを溶媒中で保管すると、この粒子は、通常、不可逆的に集塊化する傾向が高く、時間と共に特性が変化することから、有効期間が短くなる可能性がある。従来、量子ドットは、溶液中(例えば、有機溶媒又は水中に懸濁させて)又は粉体として輸送されていることを理解されたい。
[0004] 量子ドット濃縮物を硬化性樹脂中に含む予備混合物として存在させることができる製品を調製するには、量子ドット濃縮物及び結果として得られる予備混合物を嫌気性条件下で安定化させるステップを行わなければならない。
[0005] 嫌気性条件下における安定性が向上しており、その結果として量子ドットフィルムの作製に使用した場合に光学特性を向上させる量子ドット濃縮物及び/又は樹脂混合物を調製する必要性が存在する。
[0006] 本開示は、
(a)少なくとも1つのナノ構造体の集団と;
(b)少なくとも1つの反応性希釈剤と;
(c)少なくとも1つの嫌気安定化剤と
を含むナノ構造組成物に関する。
[0007] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1〜5つのナノ構造体の集団を含む。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、2つのナノ構造体の集団を含む。
[0008] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つのナノ構造体の集団は、InP、InZnP、InGaP、CdSe、CdS、CdSSe、CdZnSe、CdZnS、ZnSe、ZnSSe、InAs、InGaAs及びInAsPからなる群から選択されるコアを含有する。
[0009] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つのナノ構造体の集団は、少なくとも1つのシェルを含有する。
[0010] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、ナノ構造体に結合されたリガンドを含む。
[0011] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、重量百分率として0.0001%〜5%の少なくとも1つのナノ構造体の集団を含む。
[0012] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1〜5つの反応性希釈剤を含む。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1つの反応性希釈剤を含む。幾つかの実施形態において、少なくとも1つの反応性希釈剤は、イソボルニルアクリレートである。
[0013] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、重量百分率として0.01%〜99%の少なくとも1つの反応性希釈剤を含む。
[0014] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1〜5つの嫌気安定化剤を含む。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1つの嫌気安定化剤を含む。
[0015] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つの嫌気安定化剤は、ニトロキシド含有化合物又はニトロソ含有化合物である。幾つかの実施形態において、少なくとも1つの嫌気安定化剤は、
基を含む。幾つかの実施形態において、少なくとも1つの嫌気安定化剤は、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシ(4−ヒドロキシ−TEMPO)である。
[0016] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、2つのナノ構造体の集団、1つの反応性希釈剤及び1つの嫌気安定化剤を含む。
[0017] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、少なくとも1つの反応性希釈剤に対して重量百分率として0.1ppm〜1000ppmの少なくとも1つの嫌気安定化剤を含む。
[0018] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つの反応性希釈剤は、イソボルニルアクリレートであり、及び少なくとも1つの嫌気安定化剤は、4−ヒドロキシ−TEMPOである。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、イソボルニルアクリレートに対して重量百分率として約200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPOを含む。
[0019] 幾つかの実施形態において、ナノ構造体は、量子ドットである。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、InPコアを含むナノ構造体の集団及び/又はCdSeコアを含むナノ構造体の集団を含む。
[0020] 本開示は、
(a)少なくとも1つのナノ構造体の集団と;
(b)少なくとも1つの反応性希釈剤と;
(c)少なくとも1つの嫌気安定化剤と;
(d)少なくとも1つの有機樹脂と
を含むナノ構造組成物にも関する。
[0021] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1〜5つのナノ構造体の集団を含む。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、2つのナノ構造体の集団を含む。
[0022] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つの少なくとも1つのナノ構造体の集団は、InP、InZnP、InGaP、CdSe、CdS、CdSSe、CdZnSe、CdZnS、ZnSe、ZnSSe、InAs、InGaAs及びInAsPからなる群から選択されるコアを含有する。
[0023] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つのナノ構造体の集団は、
少なくとも1つのシェルを含有する。
[0024] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、ナノ構造体に結合されたリガンドを含む。
[0025] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、重量百分率として0.0001%〜5%の少なくとも1つのナノ構造体の集団を含む。
[0026] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1〜5つの反応性希釈剤を含む。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1つの反応性希釈剤を含む。幾つかの実施形態において、少なくとも1つの反応性希釈剤は、イソボルニルアクリレートである。
[0027] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、重量百分率として0.01%〜99%の少なくとも1つの反応性希釈剤を含む。
[0028] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1〜5つの嫌気安定化剤を含む。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1つの嫌気安定化剤を含む。
[0029] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つの嫌気安定化剤は、ニトロキシド含有化合物又はニトロソ含有化合物である。幾つかの実施形態において、少なくとも1つの嫌気安定化剤は、
基を含む。幾つかの実施形態において、少なくとも1つの嫌気安定化剤は、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシ(4−ヒドロキシ−TEMPO)である。
[0030] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、2つのナノ構造体の集団、1つの反応性希釈剤及び1つの嫌気安定化剤を含む。
[0031] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、少なくとも1つの反応性希釈剤に対して重量百分率として0.1ppm〜1000ppmの少なくとも1つの嫌気安定化剤を含む。
[0032] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つの反応性希釈剤は、イソボルニルアクリレートであり、及び少なくとも1つの嫌気安定化剤は、4−ヒドロキシ−TEMPOである。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、イソボルニルアクリレートに対して重量百分率として約200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPOを含む。
[0033] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1〜5つの有機樹脂を含む。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、2つの有機樹脂を含む。
[0034] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つの有機樹脂は、熱硬化性樹脂又はUV硬化性樹脂である。幾つかの実施形態において、少なくとも1つの有機樹脂は、UV硬化性樹脂である。幾つかの実施形態において、少なくとも1つの有機樹脂は、メルカプト官能性化合物である。
[0035] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、少なくとも1つの熱開始剤又は光開始剤を含む。
[0036] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、重量百分率として5%〜99%の少なくとも1つの有機樹脂を含む。
[0037] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、2つのナノ構造体の集団、1つの反応性希釈剤、1つの嫌気安定化剤及び2つの有機樹脂を含む。
[0038] 幾つかの実施形態において、ナノ構造体は、量子ドットである。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、InPコアを含むナノ構造体の集団及び/又はCdSeコアを含むナノ構造体の集団を含む。
[0039] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1日〜3年にわたって安定である。
[0040] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物を含む成形品が提供される。幾つかの実施形態において、成形品は、フィルム、ディスプレイのための基材又は発光ダイオードである。幾つかの実施形態において、成形品は、フィルムである。
[0041] 本開示は、ナノ構造組成物を調製する方法であって、
(a)少なくとも1つのナノ構造体の集団及び少なくとも1つの溶媒を含む組成物を提供することと;
(b)少なくとも1つの反応性希釈剤及び少なくとも1つの嫌気安定化剤を(a)の組成物と混合することと;
(c)(b)の組成物中の少なくとも1つの溶媒を除去することと
を含む方法に関する。
[0042] 幾つかの実施形態において、(b)における混合は、
[0043] (1)少なくとも1つの嫌気安定化剤を少なくとも1つの反応性希釈剤中に溶解することと;
[0044] (2)溶存酸素を除去するために(1)の組成物を脱気することと
を含む。
[0045] 幾つかの実施形態において、(1)における溶解は、10℃〜90℃の温度におけるものである。幾つかの実施形態において、(1)における溶解は、1分〜24時間の時間にわたるものである。
[0046] 幾つかの実施形態において、(2)における脱気は、1mtorr〜500mtorrまで真空引きすることによるものである。幾つかの実施形態において、(2)における脱気は、10分〜48時間の時間にわたるものである。
[0047] 幾つかの実施形態において、(b)における混合は、100rpm〜10,000rpmの撹拌速度におけるものである。幾つかの実施形態において、(b)における混合は、10分〜24時間の時間にわたるものである。
[0048] 幾つかの実施形態において、(c)における除去は、真空下におけるものである。幾つかの実施形態において、(c)における除去は、1mtorr〜1000mtorrまで真空引きすることによるものである。幾つかの実施形態において、(c)における除去は、10分〜48時間の時間にわたるものである。
[0049] 幾つかの実施形態において、(a)において提供される組成物は、2つのナノ構造体の集団を含む。
[0050] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つのナノ構造体の集団は、InP、InZnP、InGaP、CdSe、CdS、CdSSe、CdZnSe、CdZnS、ZnSe、ZnSSe、InAs、InGaAs及びInAsPからなる群から選択されるコアを含有する。
[0051] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つのナノ構造体の集団は、少なくとも1つのシェルを更に含有する。
[0052] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、ナノ構造体に結合されたリガンドを更に含む。
[0053] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、重量百分率として0.01%〜99%の少なくとも1つのナノ構造体の集団を含む。
[0054] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1〜5つの反応性希釈剤を含む。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1つの反応性希釈剤を含む。幾つかの実施形態において、少なくとも1つの反応性希釈剤は、イソボルニルアクリレートである。
[0055] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、重量百分率として0.01%〜99%の少なくとも1つの反応性希釈剤を含む。
[0056] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1〜5つの嫌気安定化剤を含む。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1つの嫌気安定化剤を含む。
[0057] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つの嫌気安定化剤は、ニトロキシド含有化合物又はニトロソ含有化合物である。幾つかの実施形態において、少なくとも1つの嫌気安定化剤は、
の基を含む。幾つかの実施形態において、少なくとも1つの嫌気安定化剤は、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシ(4−ヒドロキシ−TEMPO)である。
[0058] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、2つのナノ構造体の集団、1つの反応性希釈剤及び1つの嫌気安定化剤を含む。
[0059] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、少なくとも1つの反応性希釈剤に対して重量百分率として0.1ppm〜1000ppmの少なくとも1つの嫌気安定化剤を含む。
[0060] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つの反応性希釈剤は、イソボルニルアクリレートであり、及び少なくとも1つの嫌気安定化剤は、4−ヒドロキシ−TEMPOである。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、イソボルニルアクリレートに対して重量百分率として約200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPOを含む。
[0061] 幾つかの実施形態において、ナノ構造体は、量子ドットである。幾つかの実施形態において、量子ドットは、InP及び/又はCdSe量子ドットである。
[0062] 本開示は、ナノ構造組成物を調製する方法であって、
(a)少なくとも1つのナノ構造体の集団及び少なくとも1つの溶媒を含む組成物を提供することと;
(b)少なくとも1つの反応性希釈剤及び少なくとも1つの嫌気安定化剤を(a)の組成物と混合することと;
(c)(b)の組成物中の少なくとも1つの溶媒を除去することと;
(d)少なくとも1つの有機樹脂を(c)の組成物と混合することと
を含む方法に関する。
[0063] 幾つかの実施形態において、(b)における混合は、
(1)少なくとも1つの嫌気安定化剤を少なくとも1つの反応性希釈剤中に溶解することと;
(2)溶存酸素を除去するために(1)の組成物を脱気することと
を含む。
[0064] 幾つかの実施形態において、(1)における溶解は、10℃〜90℃におけるものである。幾つかの実施形態において、(1)における溶解は、1分〜24時間の時間にわたるものである。
[0065] 幾つかの実施形態において、(2)における脱気は、1mtorr〜500mtorrまで真空引きすることによるものである。幾つかの実施形態において、(2)における脱気は、10分〜48時間の時間にわたるものである。
[0066] 幾つかの実施形態において、(b)における混合は、100rpm〜10,000rpmの撹拌速度におけるものである。幾つかの実施形態において、(b)における混合は、10分〜24時間の時間にわたるものである。
[0067] 幾つかの実施形態において、(c)における除去は、真空下におけるものである。幾つかの実施形態において、(c)における除去は、1mtorr〜1000mtorrまで真空引きすることによるものである。幾つかの実施形態において、(c)における除去は、10分〜48時間の時間にわたるものである。
[0068] 幾つかの実施形態において、(a)において、2つのナノ構造体の集団を含む組成物が提供される。
[0069] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つのナノ構造体の集団は、InP、InZnP、InGaP、CdSe、CdS、CdSSe、CdZnSe、CdZnS、ZnSe、ZnSSe、InAs、InGaAs及びInAsPからなる群から選択されるコアを含有する。
[0070] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つのナノ構造体の集団は、少なくとも1つのシェルを更に含有する。
[0071] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、ナノ構造体に結合されたリガンドを更に含む。
[0072] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、重量百分率として0.01%〜99%の少なくとも1つのナノ構造体の集団を含む。
[0073] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1〜5つの反応性希釈剤を含む。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1つの反応性希釈剤を含む。幾つかの実施形態において、少なくとも1つの反応性希釈剤は、イソボルニルアクリレートである。
[0074] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、重量百分率として0.01%〜99%の少なくとも1つの反応性希釈剤を含む。
[0075] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1〜5つの嫌気安定化剤を含む。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1つの嫌気安定化剤を含む。
[0076] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つの嫌気安定化剤は、ニトロキシド含有化合物又はニトロソ含有化合物である。幾つかの実施形態において、少なくとも1つの嫌気安定化剤は、
の基を含む。幾つかの実施形態において、少なくとも1つの嫌気安定化剤は、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシ(4−ヒドロキシ−TEMPO)である。
[0077] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、2つのナノ構造体の集団、1つの反応性希釈剤及び1つの嫌気安定化剤を含む。
[0078] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、少なくとも1つの反応性希釈剤に対して重量百分率として0.1ppm〜1000ppmの少なくとも1つの嫌気安定化剤を含む。
[0079] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つの反応性希釈剤は、イソボルニルアクリレートであり、及び少なくとも1つの嫌気安定化剤は、4−ヒドロキシ−TEMPOである。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、イソボルニルアクリレートに対して重量百分率として約200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPOを含む。
[0080] 幾つかの実施形態において、(d)における混合は、100rpm〜10,000rpmの撹拌速度におけるものである。幾つかの実施形態において、(d)における混合は、10分〜24時間の時間にわたるものである。
[0081] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1〜5つの有機樹脂を含む。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、2つの有機樹脂を含む。
[0082] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つの有機樹脂は、熱硬化性樹脂又はUV硬化性樹脂である。幾つかの実施形態において、少なくとも1つの有機樹脂は、UV硬化性樹脂である。幾つかの実施形態において、少なくとも1つの有機樹脂は、メルカプト官能性化合物である。
[0083] 幾つかの実施形態において、本方法は、(e)少なくとも1つの熱開始剤又は光開始剤を(d)の組成物と混合することを更に含む。
[0084] 幾つかの実施形態において、(e)における混合は、100rpm〜10,000rpmの撹拌速度におけるものである。幾つかの実施形態において、(e)における混合は、10分〜24時間の時間にわたるものである。
[0085] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、重量百分率として5%〜99%の少なくとも1つの有機樹脂を含む。
[0086] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、2つのナノ構造体の集団、1つの反応性希釈剤、1つの嫌気安定化剤及び2つの有機樹脂を含む。
[0087] 幾つかの実施形態において、ナノ構造体は、量子ドットである。幾つかの実施形態において、量子ドットは、InP及び/又はCdSe量子ドットである。
[0088] 本開示は、
(a)少なくとも1つのナノ構造体の集団と;
(b)少なくとも1つの反応性希釈剤と;
(c)少なくとも1つの嫌気安定化剤と;
(d)少なくとも1つの有機樹脂と
を含むナノ構造フィルム層にも関する。
[0089] 幾つかの実施形態において、ナノ構造フィルム層は、1〜5つのナノ構造体の集団を含む。幾つかの実施形態において、ナノ構造フィルム層は、2つのナノ構造体の集団を含む。
[0090] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つの少なくとも1つのナノ構造体の集団は、InP、InZnP、InGaP、CdSe、CdS、CdSSe、CdZnSe、CdZnS、ZnSe、ZnSSe、InAs、InGaAs及びInAsPからなる群から選択されるコアを含有する。
[0091] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つのナノ構造体の集団は、少なくとも1つのシェルを含有する。
[0092] 幾つかの実施形態において、ナノ構造フィルム層は、ナノ構造体に結合されたリガンドを含む。
[0093] 幾つかの実施形態において、ナノ構造フィルム層は、重量百分率として0.0001%〜5%の少なくとも1つのナノ構造体の集団を含む。
[0094] 幾つかの実施形態において、ナノ構造フィルム層は、1〜5つの反応性希釈剤を含む。幾つかの実施形態において、ナノ構造フィルム層は、1つの反応性希釈剤を含む。幾つかの実施形態において、少なくとも1つの反応性希釈剤は、イソボルニルアクリレートである。
[0095] 幾つかの実施形態において、ナノ構造フィルム層は、重量百分率として0.01%〜99%の少なくとも1つの反応性希釈剤を含む。
[0096] 幾つかの実施形態において、ナノ構造フィルム層は、1〜5つの嫌気安定化剤を含む。幾つかの実施形態において、ナノ構造フィルム層は、1つの嫌気安定化剤を含む。
[0097] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つの嫌気安定化剤は、ニトロキシド含有化合物又はニトロソ含有化合物である。幾つかの実施形態において、少なくとも1つの嫌気安定化剤は、
の基を含む。幾つかの実施形態において、少なくとも1つの嫌気安定化剤は、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシ(4−ヒドロキシ−TEMPO)である。
[0098] 幾つかの実施形態において、ナノ構造フィルム層は、2つのナノ構造体の集団、1つの反応性希釈剤及び1つの嫌気安定化剤を含む。
[0099] 幾つかの実施形態において、ナノ構造フィルム層は、少なくとも1つの反応性希釈剤に対して重量百分率として0.1ppm〜1000ppmの少なくとも1つの嫌気安定化剤を含む。
[0100] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つの反応性希釈剤は、イソボルニルアクリレートであり、及び少なくとも1つの嫌気安定化剤は、4−ヒドロキシ−TEMPOである。幾つかの実施形態において、ナノ構造フィルム層は、イソボルニルアクリレートに対して重量百分率として約200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPOを含む。
[0101] 幾つかの実施形態において、ナノ構造フィルム層は、1〜5つの有機樹脂を含む。幾つかの実施形態において、ナノ構造フィルム層は、2つの有機樹脂を含む。
[0102] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つの有機樹脂は、熱硬化性樹脂又はUV硬化性樹脂である。幾つかの実施形態において、少なくとも1つの有機樹脂は、UV硬化性樹脂である。幾つかの実施形態において、少なくとも1つの有機樹脂は、メルカプト官能性化合物である。
[0103] 幾つかの実施形態において、ナノ構造フィルム層は、少なくとも1つの熱開始剤又は光開始剤を含む。
[0104] 幾つかの実施形態において、ナノ構造フィルム層は、重量百分率として5%〜99%の少なくとも1つの有機樹脂を含む。
[0105] 幾つかの実施形態において、ナノ構造フィルム層は、2つのナノ構造体の集団、1つの反応性希釈剤、1つの嫌気安定化剤及び2つの有機樹脂を含む。
[0106] 幾つかの実施形態において、ナノ構造体は、量子ドットである。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、InPコアを含むナノ構造体の集団及び/又はCdSeコアを含むナノ構造体の集団を含む。
[0107] 参照により本明細書に組み込まれ、且つ本明細書の一部を構成する添付の図面は、本開示を例示すると共に、更に本記載と併せて本開示の原理を説明し、当業者が本開示を作製及び使用することを可能にする役割を果たす。
[0108](A)200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPOを含む緑色量子ドット濃縮物;(B)200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPOを含む赤色量子ドット濃縮物;(C)200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPOを含む緑色量子ドット濃縮物;(D)200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPOを含む赤色量子ドット濃縮物;(E)4−ヒドロキシ−TEMPOを含まない緑色量子ドット濃縮物;(F)4−ヒドロキシ−TEMPOを含まない赤色量子ドット濃縮物;及び(G)イソボルニルアクリレート対照の保存時間に対する粘度を示すグラフである。
[0109] 特段の指定がない限り、本明細書において使用する全ての技術用語及び科学用語は、本開示が関連する技術分野の当業者が一般に理解している意味と同義である。以下に示す定義は、当該技術分野における定義を補足し、本出願に関連するものであり、任意の関連案件又は関連しない案件、例えば所有者が共通する任意の特許又は出願に帰属するものではない。本明細書に記載する方法及び材料に類似する又は均等な方法及び材料を本開示の試験の実施に使用することができるが、本明細書には好ましい材料及び方法を記載する。したがって、本明細書に使用する専門用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、限定を意図するものではない。
[0110] 本明細書及び添付の特許請求の範囲に使用する単数形(「1つの(a)」、「1つの(an)」及び「その」)は、文脈上明らかにそうでないことが指示されていない限り、複数の指示対象を包含する。したがって、例えば「ナノ構造体」に言及する場合、これは、複数のこの種のナノ構造体を包含し、他も同様である。
[0111] 本明細書において用いられる「約」という語は、所与の量の数値がその値から±10%変動することを表す。例えば、「約100nm」は、90nm〜110nmの範囲(端点を含む)のサイズを包含する。
[0112] 「ナノ構造体」は、約500nm未満の寸法を有する少なくとも1つの領域又は特徴的寸法を有する構造である。幾つかの実施形態において、ナノ構造体の寸法は、約200nm未満、約100nm未満、約50nm未満、約20nm未満又は約10nm未満である。通常、領域又は特徴的寸法は、構造体の最短軸方向の寸法である。この種の構造体の例としては、ナノワイヤ、ナノロッド、ナノチューブ、分岐した枝を有するナノ構造体、ナノテトラポッド、トライポッド、バイポッド、ナノ結晶、ナノドット、量子ドット、ナノ粒子等が挙げられる。ナノ構造体は、例えば、実質的に結晶性、実質的に単結晶、多結晶、非晶質又はこれらの組合せとすることができる。幾つかの実施形態において、ナノ構造体の三次元のそれぞれは、約500nm未満、約200nm未満、約100nm未満、約50nm未満、約20nm未満又は約10nm未満の寸法を有する。
[0113] ナノ構造体に関連して使用される「ヘテロ構造体」という語は、少なくとも2つの異なる及び/又は区別可能な種類の材料を特徴とするナノ構造体を指す。通常、ナノ構造体の1つの領域は、第1の種類の材料を含む一方、ナノ構造体の第2の領域は、第2の種類の材料を含む。特定の実施形態において、ナノ構造体は、第1の材料のコア及び第2(又は第3等)の材料の少なくとも1つのシェルを含み、この異なる種類の材料は、例えば、ナノワイヤの長軸、分岐した枝を有するナノワイヤの枝の長軸又はナノ結晶の中心に対して半径方向に分布している。隣接する材料を完全に覆う(但し、必ずしも必要ではない)シェルをシェルと見なすべきであり、ナノ構造体の場合にはヘテロ構造体と見なすべきである。例えば、1つの材料のコアが第2の材料の複数の小さい島で覆われていることを特徴とするナノ結晶は、ヘテロ構造体である。他の実施形態では、異なる種類の材料は、ナノ構造体内の異なる位置に、例えばナノワイヤの主(長)軸に沿って又は分岐した枝を有するナノワイヤの枝の長軸に沿って分布している。ヘテロ構造体内の異なる領域は、完全に異なる材料を含み得るか、又は異なる領域は、ドーパントが異なるか若しくは同一のドーパントを異なる濃度で含む基本材料(例えば、ケイ素)を含み得る。
[0114] 本明細書において用いられる、ナノ構造体の「径」とは、ナノ構造体の第1の軸と直交する断面の径を指し、ここで、第1の軸は、第2及び第3の軸に対する長さの差が最も大きいものである(第2及び第3の軸は、長さが互いに最も近い2つの軸である)。第1の軸が必ずしもナノ構造体の最長軸である必要はなく、例えば円盤型ナノ構造体の場合、断面は、円盤の短い長手方向の軸に垂直な実質的に円形の断面となる。断面が円形でない場合、径は、その断面の長軸及び短軸の平均である。細長い又はアスペクト比が高いナノ構造体、例えばナノワイヤの場合、径は、ナノワイヤの最長軸に垂直な断面を横断して測定される。球状ナノ構造体の場合、径は、球の片側からその中心を通って反対側まで測定される。
[0115] ナノ構造体に関して使用される「結晶性」又は「実質的に結晶性」という語は、ナノ構造体が、通常、その構造の1つ又は複数の次元にわたり長距離秩序を示すことを指す。単結晶の秩序は、結晶の境界を超えて延在することができないため、「長距離秩序」という語は、具体的なナノ構造体の絶対寸法に依存することが当業者に理解されるであろう。その場合、「長距離秩序」は、ナノ構造体の寸法の少なくとも大部分にわたる実質的な秩序を意味することになる。幾つかの例において、ナノ構造体は、酸化物又は他の被覆を有し得るか、又はコア及び少なくとも1つのシェルから構成され得る。そのような例において、酸化物、シェル又は他の被覆は、この種の秩序を示すことができるが、必ずしも必要なわけではない(例えば、非晶質、多結晶又はそれ以外であり得る)ことが理解されるであろう。そのような例において、「結晶性」、「実質的に結晶性」、「実質的に単結晶」又は「単結晶」という句は、ナノ構造体の中心のコア(被覆層又はシェルを除く)について言及している。本明細書において用いられる「結晶性」又は「実質的に結晶性」という語は、その構造が実質的に長距離秩序(例えば、ナノ構造体又はそのコアの少なくとも1つの軸の長さの少なくとも約80%にわたる秩序)を示す限り、様々な欠陥、積層不整、原子置換等を含む構造も包含することを意図している。加えて、コアとナノ構造体の外側との間の界面、又はコアと隣接するシェルとの間の界面、又はシェルと第2の隣接するシェルとの間の界面は、非結晶性領域を含有する可能性があり、非晶質である可能性さえあることが理解されるであろう。これは、ナノ構造体が、本明細書において定義する結晶性又は実質的に結晶性であることを妨げない。
[0116] ナノ構造体に関して使用される「単結晶」という語は、ナノ構造体が実質的に結晶性であり、実質的に単結晶を含むことを指す。ナノ構造体のコア及び1つ又は複数のシェルを含むヘテロ構造体に関して使用される場合、「単結晶」は、コアが実質的に結晶性であり、実質的に単結晶を含むことを指す。
[0117] 「ナノ結晶」は、実質的に単結晶であるナノ構造体である。したがって、ナノ結晶は、寸法が約500nm未満である少なくとも1つの領域又は特徴寸法を有する。幾つかの実施形態において、ナノ結晶は、約200nm未満、約100nm未満、約50nm未満、約20nm未満又は約10nm未満の寸法を有する。「ナノ結晶」という語は、様々な欠陥、積層不整、置換原子等を含む実質的に単結晶であるナノ構造体に加えて、この種の欠陥、不整又は置換を含まない実質的に単結晶であるナノ構造体も包含する。コア及び1つ又は複数のシェルを含むナノ結晶ヘテロ構造体の場合、ナノ結晶のコアは、通常、実質的に単結晶であるが、シェルは、必ずしもそうである必要はない。幾つかの実施形態において、ナノ結晶の三次元のそれぞれは、約500nm未満、約200nm未満、約100nm未満、約50nm未満、約20nm未満又は約10nm未満の寸法を有する。
[0118] 「量子ドット」(又は「ドット」)という語は、量子閉じ込め又は励起子閉じ込めを示すナノ結晶を指す。量子ドットは、材料の性質が実質的に均一であり得るか、又は特定の実施形態では不均一、例えばコア及び少なくとも1つのシェルを含み得る。量子ドットの光学特性は、その粒度、化学組成及び/又は表面組成に影響される可能性があり、当該技術分野において利用可能な好適な光学試験により測定することができる。ナノ結晶のサイズを例えば約1nm〜約15nmの範囲に調整することが可能であるため、光学スペクトル全体を網羅する光電子放出が可能になり、演色において非常に幅広い多様性が得られる。
[0119] 「リガンド」は、ナノ構造体の1つ又は複数の面、例えばナノ構造体の表面と、共有結合により、イオン結合により、ファンデルワールス力により又は他の分子間相互作用により相互作用することができる(その強弱に関わらず)分子である。
[0120] 「フォトルミネッセンス量子収率」は、例えば、ナノ構造体又はナノ構造体の集団により吸収された光子に対する放出された光子の比である。当該技術分野において知られているように、量子収率は、通常、量子収率の値が知られている十分に特徴付けられた標準試料を用いて比較法により求められる。
[0121] 本明細書において用いられる「シェル」という語は、コア上に又は先に堆積された同一若しくは異なる組成のシェル上に堆積される、シェル材料の単回の堆積作業の結果として生成する材料を指す。正確なシェルの厚みは、材料に加えて、前駆体の投入量及び反応率に依存し、ナノメートル又は単層で報告することができる。本明細書において用いられる「シェルの標的厚み」とは、必要な前駆体量を算出する際に用いられる意図されたシェルの厚みを指す。本明細書において用いられる「シェルの実際の厚み」とは、合成後に実際に堆積したシェル材料の量を指し、当該技術分野において知られている方法により測定することができる。一例として、実際のシェルの厚みは、シェル合成前後のナノ結晶の透過型電子顕微鏡(TEM)像から求められた粒子径を比較することにより測定することができる。
[0122] ナノ構造組成物の安定性は、少なくとも1つのナノ構造体の集団、少なくとも1つの反応性希釈剤、少なくとも1つの嫌気安定化剤及び任意選択的な少なくとも1つの有機樹脂を混合した後の粘度を測定することにより求めることができる。粘度は、コーン及びプレートを用いてブルックフィールド粘度計で測定することができる。ナノ構造組成物は、粘度が40%を超えて増大しなければ安定である。
[0123] 本明細書において用いられる「反応性希釈剤」という語は、ナノ構造組成物の調製及び保存に用いられる条件下でナノ構造体と実質的に反応せず、反応させることによってポリマー及び/又は相互貫入網目構造を形成することができる1つ若しくは複数のモノマー及び/又は1つ若しくは複数のオリゴマーを指す。幾つかの実施形態において、反応性希釈剤は、ラジカル重合反応することができる。
[0124] 本明細書において用いられる「非反応性希釈剤」という語は、ナノ構造組成物の調製及び保存に用いられる条件下でナノ構造体と実質的に反応せず、反応条件下において反応しない、例えばラジカル重合反応することができない1つ又は複数の剤を指す。
[0125] 本明細書において用いられる「嫌気性条件」という語は、酸素が10ppm未満であることを指す。
[0126] 本明細書において用いられる「嫌気安定化剤」という語は、酸素の不在下又はほぼ不在下において保存する間、制御できない重合を最小限に抑えることにより、ナノ構造組成物を安定化させる化合物を指す。
[0127] 本明細書において用いられる「半値全幅」(FWHM)という語は、量子ドットのサイズ分布の目安である。量子ドットの発光スペクトルは、一般に、ガウス分布曲線形状を有する。ガウス分布曲線の幅は、FWHMで定義され、粒子のサイズ分布の見当が付けられる。FWHMがより小さいことは、量子ドットのナノ結晶のサイズ分布がより狭いことに相当する。FWHMは、ピーク発光波長にも依存する。
[0128] 本明細書において用いられる「アルキル」は、示された個数の炭素原子を有する直鎖又は分岐の飽和脂肪族基を指す。幾つかの実施形態において、アルキルは、C1〜2アルキル、C1〜3アルキル、C1〜4アルキル、C1〜5アルキル、C1〜6アルキル、C1〜7アルキル、C1〜8アルキル、C1〜9アルキル、C1〜10アルキル、C1〜12アルキル、C1〜14アルキル、C1〜16アルキル、C1〜18アルキル、C1〜20アルキル、C8〜20アルキル、C12〜20アルキル、C14〜20アルキル、C16〜20アルキル又はC18〜20アルキルである。例えば、C1〜6アルキルとしては、これらに限定されるものではないが、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、イソペンチル及びヘキシルが挙げられる。幾つかの実施形態において、アルキルは、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル又はイコサニルである。
[0129] 本明細書において用いられる「アルケニル」は、少なくとも1つの炭素−炭素二重結合を有する直鎖又は分岐鎖の炭化水素部分から1つの水素原子を引き抜くことにより誘導された1価の基を指す。幾つかの実施形態において、アルケニル基は、2〜20の炭素原子を含有し、C2〜20アルケニルである。幾つかの実施形態において、アルケニル基は、2〜15の炭素原子を含有し、C2〜15アルケニルである。幾つかの実施形態において、アルケニル基は、2〜10の炭素原子を含有し、C2〜10アルケニルである。幾つかの実施形態において、アルケニル基は、2〜8つの炭素原子を含有し、C2〜8アルケニルである。幾つかの実施形態において、アルケニル基は、2〜5つの炭素を含有し、C2〜5アルケニルである。アルケニル基としては、例えば、エテニル、プロペニル、ブテニル及び1−メチル−2−ブテン−1−イルが挙げられる。
[0130] 本明細書において用いられる「アルキニル」は、少なくとも1つの炭素−炭素三重結合を有する直鎖又は分岐鎖の炭化水素から1つの水素原子を引き抜くことにより誘導された1価の基を指す。幾つかの実施形態において、アルキニル基は、2〜20の炭素原子を含有し、C2〜20アルキニルである。幾つかの実施形態において、アルキニル基は、2〜15の炭素原子を含有し、C2〜15アルキニルである。幾つかの実施形態において、アルキニル基は、2〜10の炭素原子を含有し、C2〜10アルキニルである。幾つかの実施形態において、アルキニル基は、2〜8つの炭素原子を含有し、C2〜8アルキニルである。幾つかの実施形態において、アルキニル基は、2〜5つの炭素を含有し、C2〜5アルキニルである。代表的なアルキニル基としては、これらに限定されるものではないが、エチニル、2−プロピニル(プロパルギル)及び1−プロピニルが挙げられる。
[0131] 本明細書において用いられる「アルキルアミノ」は、式(−NR )(式中、Rは、独立に、水素又は本明細書に定義した任意選択で置換されたアルキル基を表し、窒素部分は親分子に直接結合している)で表される「置換されたアミノ」を指す。
[0132] 本明細書において用いられる「ヘテロアルキル」は、任意選択で1つ又は複数の官能基で置換されており、1つ又は複数の酸素、硫黄、窒素、リン又はケイ素原子を例えば炭素原子の代わりに含有するアルキル部分を指す。
[0133] 本明細書において用いられる「シクロアルキル」は、飽和環状炭化水素から誘導された3〜8つの炭素原子、好ましくは3〜5つの炭素原子を有する1価又は2価の基を指す。シクロアルキル基は、単環又は多環とすることができる。シクロアルキルは、C1〜3アルキル基又はハロゲンで置換することができる。
[0134] 本明細書において用いられる「カルボキシアルキル」は、低級アルキル基に結合したカルボン酸基(−COOH)を指す。
[0135] 本明細書において用いられる「ヘテロシクロアルキル」は、環構造内に1〜5つ、より典型的には1〜4つのヘテロ原子を有するシクロアルキル置換基を指す。本開示の化合物に用いるのに好適なヘテロ原子は、窒素、酸素及び硫黄である。代表的なヘテロシクロアルキル部分としては、例えば、モルホリノ、ピペラジニル、ピペリジニル等が挙げられる。
[0136] 本明細書において用いられる「アルキレン」という語は、単独で又は組み合わせて、直鎖又は分岐鎖の飽和炭化水素から誘導された、2つ以上の位置で結合している飽和脂肪族基、例えばメチレン(−CH−)を指す。特段の指定がない限り、「アルキル」という語には「アルキレン」基も包含することができる。
[0137] 本明細書において用いられる「アリール」は、6〜14の炭素原子を有する無置換の単環式又は二環式芳香族環系、即ちC6〜14アリールを指す。非限定的なアリール基の例としては、フェニル、ナフチル、フェナントリル、アントラニル、インデニル、アズレニル、ビフェニル、ビフェニレニル及びフルオレニル基が挙げられる。一実施形態において、アリール基は、フェニル又はナフチルである。
[0138] 本明細書において用いられる「ヘテロアリール」又は「複素芳香族」という語は、5〜14の環原子を有し(即ち5〜14員環ヘテロアリール)、環の少なくとも1つの炭素原子が酸素、窒素及び硫黄からなる群から独立に選択されるヘテロ原子に置き換わっている、無置換の単環式及び二環式芳香族環系を指す。一実施形態において、ヘテロアリールは、酸素、窒素及び硫黄からなる群から独立に選択される1、2、3又は4つのヘテロ原子を含有する。一実施形態において、ヘテロアリールは、3つのヘテロ原子を有する。他の実施形態において、ヘテロアリールは、2つのヘテロ原子を有する。他の実施形態において、ヘテロアリールは、1つのヘテロ原子を有する。他の実施形態において、ヘテロアリールは、5〜10員のヘテロアリールである。他の実施形態において、ヘテロアリールは、5−又は6員のヘテロアリールである。他の実施形態において、ヘテロアリールは、5つの環原子を有する、例えば4つの炭素原子及び1つの硫黄原子を有する5員ヘテロアリールであるチエニルである。他の実施形態において、ヘテロアリールは、6つの環原子を有する、例えば5つの炭素原子及び1つの窒素原子を有する6員のヘテロアリールであるピリジルである。非限定的なヘテロアリール基の例としては、チエニル、ベンゾ[b]チエニル、ナフト[2,3−b]チエニル、チアントレニル、フリル、ベンゾフリル、ピラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾオキサゾニル、クロメニル、キサンテニル、2H−ピロリル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、イソインドリル、3H−インドリル、インドリル、インダゾリル、プリニル、イソキノリル、キノリル、フタラジニル、ナフチリジニル、シンノリニル、キナゾリニル、プテリジニル、4aH−カルバゾリル、カルバゾリル、β−カルボリニル、フェナントリジニル、アクリジニル、ピリミジニル、フェナントロリニル、フェナジニル、チアゾリル、イソチアゾリル、フェノチアゾリル、イソオキサゾリル、フラザニル及びフェノキサジニルが挙げられる。一実施形態において、ヘテロアリールは、チエニル(例えば、チエン−2−イル及びチエン−3−イル)、フリル(例えば、2−フリル及び3−フリル)、ピロリル(例えば、1H−ピロール−2−イル及び1H−ピロール−3−イル)、イミダゾリル(例えば、2H−イミダゾール−2−イル及び2H−イミダゾール−4−イル)、ピラゾリル(例えば、1H−ピラゾール−3−イル、1H−ピラゾール−4−イル及び1H−ピラゾール−5−イル)、ピリジル(例えば、ピリジン−2−イル、ピリジン−3−イル及びピリジン−4−イル)、ピリミジニル(例えば、ピリミジン−2−イル、ピリミジン−4−イル及びピリミジン−5−イル)、チアゾリル(例えば、チアゾール−2−イル、チアゾール−4−イル及びチアゾール−5−イル)、イソチアゾリル(例えば、イソチアゾール−3−イル、イソチアゾール−4−イル及びイソチアゾール−5−イル)、オキサゾリル(例えば、オキサゾール−2−イル、オキサゾール−4−イル及びオキサゾール−5−イル)、イソオキサゾリル(例えば、イソオキサゾール−3−イル、イソオキサゾール−4−イル及びイソオキサゾール−5−イル)又はインダゾリル(例えば、1H−インダゾール−3−イル)である。「ヘテロアリール」という語は、可能なNオキシドも含む。非限定的な例示的なN−オキシドは、ピリジルN−オキシドである。
[0139] そうでないことが明確に指示されていない限り、本明細書に記載する範囲は、両端点を含む。
[0140] 様々な他の用語を本明細書において定義するか、それ以外の場合には本明細書において特徴付ける。
[0141] ナノ構造組成物
幾つかの実施形態において、本開示は、
(a)少なくとも1つのナノ構造体の集団と;
(b)少なくとも1つの反応性希釈剤と;
(c)少なくとも1つの嫌気安定化剤と
を含むナノ構造組成物を提供する。
[0142] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、溶媒を更に含む。
[0143] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、ナノ構造体に結合されたリガンドを更に含む。
[0144] 幾つかの実施形態において、ナノ構造体は、量子ドットである。
[0145] 幾つかの実施形態において、本開示は、
(a)少なくとも1つのナノ構造体の集団と;
(b)少なくとも1つの反応性希釈剤と;
(c)少なくとも1つの嫌気安定化剤と;
(d)少なくとも1つの有機樹脂と
を含むナノ構造組成物を提供する。
[0146] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、溶媒を更に含む。
[0147] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、ナノ構造体に結合されたリガンドを更に含む。
[0148] 幾つかの実施形態において、ナノ構造体は、量子ドットである。
[0149] 幾つかの実施形態において、本開示は、
[0150] (a)少なくとも1つのナノ構造体の集団を含む第1の組成物と;
(b)少なくとも1つの反応性希釈剤及び少なくとも1つの嫌気安定化剤を含む第2の組成物と;
(c)少なくとも1つの有機樹脂を含む第3の組成物と;
(d)ナノ構造フィルムを作製するための指示書と
を含むナノ構造フィルムキットを提供する。
[0151] 幾つかの実施形態において、ナノ構造フィルムキットは、溶媒を更に含む。
[0152] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、ナノ構造体に結合されたリガンドを更に含む。
[0153] 幾つかの実施形態において、ナノ構造体は、量子ドットである。
ナノ構造フィルム層
[0154] 幾つかの実施形態において、本開示は、
(a)少なくとも1つのナノ構造体の集団と;
(b)少なくとも1つの反応性希釈剤と;
(c)少なくとも1つの嫌気安定化剤と;
(d)少なくとも1つの有機樹脂と
を含むナノ構造フィルム層を提供する。
[0155] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、ナノ構造体に結合されたリガンドを更に含む。
[0156] 幾つかの実施形態において、ナノ構造体は、量子ドットである。
ナノ構造成形品
[0157] 幾つかの実施形態において、本開示は、
(a)少なくとも1つのナノ構造体の集団と;
(b)少なくとも1つの反応性希釈剤と;
(c)少なくとも1つの嫌気安定化剤と;
(d)少なくとも1つの有機樹脂と
を含むナノ構造成形品を提供する。
[0158] 幾つかの実施形態において、成形品は、フィルム、ディスプレイのための基材又は発光ダイオードである。
[0159] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、ナノ構造体に結合されたリガンドを更に含む。
[0160] 幾つかの実施形態において、ナノ構造体は、量子ドットである。
[0161] 幾つかの実施形態において、本開示は、
(a)第1のバリア層と;
(b)第2のバリア層と;
(c)第1のバリア層及び第2のバリア層間のナノ構造層と
を含むナノ構造フィルムであって、ナノ構造層は、少なくとも1つのナノ構造体の集団と;少なくとも1つの反応性希釈剤と;少なくとも1つの嫌気安定化剤と;少なくとも1つの有機樹脂とを含む、ナノ構造フィルムを提供する。
[0162] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、ナノ構造体に結合されたリガンドを更に含む。
[0163] 幾つかの実施形態において、ナノ構造体は、量子ドットである。
量子ドット
[0164] 本開示に使用される量子ドット(又は他のナノ構造体)は、任意の好適な材料、好適には無機材料、より好適には無機導電性又は半導電性材料から製造することができる。好適な半導電性材料としては、II−VI族、III−V族、IV−VI族及びIV族半導体等の任意の種類の半導体が挙げられる。好適な半導電性材料としては、これらに限定されるものではないが、Si、Ge、Sn、Se、Te、B、C(ダイヤモンドを含む)、P、BN、BP、BAs、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdSeZn、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、BeS、BeSe、BeTe、MgS、MgSe、GeS、GeSe、GeTe、SnS、SnSe、SnTe、PbO、PbS、PbSe、PbTe、CuF、CuCl、CuBr、CuI、Si、Ge、Al、AlCO及びこれらの組合せが挙げられる。
[0165] II−VI族ナノ構造体の合成は、米国特許第6,225,198号、米国特許第6,322,901号、米国特許第6,207,229号、米国特許第6,607,829号、米国特許第6,861,155号、米国特許第7,060,243号、米国特許第7,125,605号、米国特許第7,374,824号、米国特許第7,566,476号、米国特許第8,101,234号及び8,158,193号並びに米国特許出願公開第2011/0262752号及び2011/0263062号に記載されている。幾つかの実施形態において、コアは、ZnO、ZnSe、ZnS、ZnTe、CdO、CdSe、CdS、CdTe、HgO、HgSe、HgS及びHgTeからなる群から選択されるII−VI族ナノ結晶である。幾つかの実施形態において、コアは、ZnSe、ZnS、CdSe又はCdSからなる群から選択されるナノ結晶である。
[0166] CdSe及びCdS量子ドット等のII−VI族ナノ構造体は、所望の発光挙動を呈することができるが、カドミウムが毒性を有するため、この種のナノ構造体を使用することができる用途が制限されるなどの問題がある。したがって、好ましい発光特性を示す、より毒性の低い代替品が非常に望ましい。一般に、III−V族ナノ構造体、特にInP系ナノ構造体は、発光範囲が適合することから、公知のカドミウム系材料の代替品として最良である。
[0167] 幾つかの実施形態において、ナノ構造体は、カドミウムフリーである。本明細書において用いられる「カドミウムフリー」という語は、カドミウムの含有量が重量で100ppm未満であるナノ構造体を意図している。特定有害物質使用制限(RoHS)の遵守の定義は、未加工の均質な前駆体材料中のカドミウムが0.01重量%(100ppm)を超えてはならないことを要求する。本開示のCdフリーナノ構造体中のカドミウムの量は、前駆体材料中の微量金属濃度により制限される。Cdフリーナノ構造体用の前駆体材料中の微量金属(カドミウムを含む)濃度は、誘導結合プラズマ質量分光(ICP−MS)分析により、10億分率(ppb)水準で測定することができる。幾つかの実施形態において、「カドミウムフリー」ナノ構造体は、カドミウムを約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約1ppm未満含有する。
[0168] 幾つかの実施形態において、コアは、III−V族ナノ構造体である。幾つかの実施形態において、コアは、BN、BP、BAs、BSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs及びInSbからなる群から選択されるIII−V族ナノ結晶である。幾つかの実施形態において、コアは、InPナノ結晶である。
[0169] III−V族ナノ構造体の合成は、米国特許第5,505,928号、米国特許第6,306,736号、米国特許第6,576,291号、米国特許第6,788,453号、米国特許第6,821,337号、米国特許第7,138,098号、米国特許第7,557,028号、米国特許第7,645,397号、米国特許第8,062,967号及び米国特許第8,282,412号並びに米国特許出願公開第2015/236195号に記載されている。III−V族ナノ構造体の合成は、Wells, R.L., et al.,“The use of tris(trimethylsilyl)arsine to prepare gallium arsenide and indium arsenide,”Chem. Mater. 1:4-6 (1989)及びGuzelian, A.A., et al.,“Colloidal chemical synthesis and characterization of InAs nanocrystal quantum dots,”Appl. Phys. Lett. 69: 1432-1434 (1996)にも記載されている。
[0170] InP系ナノ構造体の合成は、例えば、Xie, R., et al.,“Colloidal InP nanocrystals as efficient emitters covering blue to near-infrared,”J. Am. Chem. Soc. 129:15432-15433 (2007);Micic, O.I., et al.,“Core-shell quantum dots of lattice-matched ZnCdSe2 shells on InP cores: Experiment and theory,”J. Phys. Chem. B 104:12149-12156 (2000);Liu, Z., et al.,“Coreduction colloidal synthesis of III-V nanocrystals: The case of InP,”Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 47:3540-3542 (2008);Li, L. et al.,“Economic synthesis of high quality InP nanocrystals using calcium phosphide as the phosphorus precursor,”Chem. Mater. 20:2621-2623 (2008);D. Battaglia and X. Peng,“Formation of high quality InP and InAs nanocrystals in a noncoordinating solvent,”Nano Letters 2:1027-1030 (2002);Kim, S., et al.,“Highly luminescent InP/GaP/ZnS nanocrystals and their application to white light-emitting diodes,”J. Am. Chem. Soc. 134:3804-3809 (2012); Nann, T., et al.,“Water splitting by visible light: A nanophotocathode for hydrogen production,“Angew. Chem. Int. Ed. 49:1574-1577 (2010);Borchert, H., et al.,“Investigation of ZnS passivated InP nanocrystals by XPS,”Nano Letters 2:151-154 (2002);L. Li and P. Reiss,“One-pot synthesis of highly luminescent InP/ZnS nanocrystals without precursor injection,”J. Am. Chem. Soc. 130:11588-11589 (2008);Hussain, S., et al.“One-pot fabrication of high-quality InP/ZnS (core/shell) quantum dots and their application to cellular imaging,”Chemphyschem. 10:1466-1470 (2009);Xu, S., et al.,“Rapid synthesis of high-quality InP nanocrystals,”J. Am. Chem. Soc. 128:1054-1055 (2006);Micic, O.I., et al.,“Size-dependent spectroscopy of InP quantum dots,”J. Phys. Chem. B 101:4904-4912 (1997);Haubold, S., et al.,“Strongly luminescent InP/ZnS core-shell nanoparticles,”Chemphyschem. 5:331-334 (2001); CrosGagneux, A., et al.,“Surface chemistry of InP quantum dots: A comprehensive study,”J. Am. Chem. Soc. 132:18147-18157 (2010);Micic, O.I., et al.,“Synthesis and characterization of InP, GaP, and GalnP2 quantum dots,”J. Phys. Chem. 99:7754-7759 (1995);Guzelian, A.A., et al.,“Synthesis of size-selected, surface-passivated InP nanocrystals,”J. Phys. Chem. 100:7212-7219 (1996); Lucey, D.W., et al.,“Monodispersed InP quantum dots prepared by colloidal chemistry in a non-coordinating solvent,”Chem. Mater. 17:3754-3762 (2005);Lim, J., et al.,“InP@ZnSeS, core@composition gradient shell quantum dots with enhanced stability,”Chem. Mater. 23:4459-4463 (2011);及びZan, F., et al.,“Experimental studies on blinking behavior of single InP/ZnS quantum dots: Effects of synthetic conditions and UV irradiation,”J. Phys. Chem. C 116:394-3950 (2012)に記載されている。
[0171] 幾つかの実施形態において、コアは、ドーピングされている。幾つかの実施形態において、ナノ結晶コアのドーパントは、1つ又は複数の遷移金属等の金属を含む。幾つかの実施形態において、ドーパントは、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au及びこれらの組合せからなる群から選択される遷移金属である。幾つかの実施形態において、ドーパントは、非金属を含む。幾つかの実施形態において、ドーパントは、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdSe、CdS、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、CuInS、CuInSe、AlN、AlP、AlAs、GaN、GaP又はGaAsを含む。
[0172] ナノ構造体上に無機シェル被覆を施すことは、その電子的構造の調整に汎用される手法である。加えて、無機シェルを堆積させ、表面欠陥のパッシベーションを行うことにより、より堅牢な粒子を製造することができる。Ziegler, J., et al., Adv. Mater. 20:4068-4073 (2008)。例えば、励起子がコアに閉じ込められた構造が得られるように、よりバンドギャップが広いZnS等の半導電性材料のシェルを、CdSe又はInP等のよりバンドギャップが狭いコア上に堆積させることにことができる。この手法により輻射再結合の確率が上昇し、量子収率が1に近い、薄肉のシェル被覆を有する非常に効率の高い量子ドットを合成することが可能になる。
[0173] 特定の実施形態において、ナノ構造体は、第1の材料のコアと、第2(又は第3等)の材料の少なくとも1つのシェルとを含み、異なる種類の材料は、例えば、ナノワイヤの長軸、分岐した枝を有するナノワイヤの枝の長軸又はナノ結晶の中心に対して半径方向に分布している。隣接する材料を完全に覆う(但し、必ずしも必要ではない)シェルをシェルと見なすべきであるか、又はナノ構造体の場合にはヘテロ構造体と見なすべきである。例えば、ある材料のコアが第2の材料の複数の小さい島で覆われていることを特徴とするナノ結晶は、ヘテロ構造体である。他の実施形態において、異なる種類の材料は、ナノ構造体内の異なる位置に、例えばナノワイヤの主(長)軸に沿って又は分岐した枝を有するナノワイヤの枝の長軸に沿って分布している。ヘテロ構造体の異なる領域は、完全に異なる材料を含み得るか、又は異なる領域は、ドーパントが異なるか若しくは同一のドーパントを異なる濃度で含む基本材料(例えば、ケイ素)を含み得る。
[0174] 幾つかの実施形態において、本開示のナノ構造体は、コア及び少なくとも1つのシェルを含む。幾つかの実施形態において、本開示のナノ構造体は、コア及び少なくとも2つのシェルを含む。シェルは、例えば、量子収率及び/又はナノ構造体の安定性を向上することができる。幾つかの実施形態において、コア及びシェルは、異なる材料を含む。幾つかの実施形態において、ナノ構造体は、シェル材料が異なる複数のシェルを含む。
[0175] シェルを作製するための例示的な材料としては、これらに限定されるものではないが、Si、Ge、Sn、Se、Te、B、C(ダイヤモンドを含む)、P、Co、Au、BN、BP、BAs、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、GaSb、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdSeZn、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、BeS、BeSe、BeTe、MgS、MgSe、GeS、GeSe、GeTe、SnS、SnSe、SnTe、PbO、PbS、PbSe、PbTe、CuF、CuCl、CuBr、CuI、Si、Ge、Al、AlCO及びこれらの組合せが挙げられる。
[0176] 幾つかの実施形態において、シェルは、亜鉛源、セレン源、硫黄源、テルル源及びカドミウム源の少なくとも2つの混合物である。幾つかの実施形態において、シェルは、亜鉛源、セレン源、硫黄源、テルル源及びカドミウム源の2つの混合物である。幾つかの実施形態において、シェルは、亜鉛源、セレン源、硫黄源、テルル源及びカドミウム源の3つの混合物である。幾つかの実施形態において、シェルは、亜鉛及び硫黄;亜鉛及びセレン;亜鉛、硫黄及びセレン;亜鉛及びテルル;亜鉛、テルル及び硫黄;亜鉛、テルル及びセレン;亜鉛、カドミウム及び硫黄;亜鉛、カドミウム及びセレン;カドミウム及び硫黄;カドミウム及びセレン;カドミウム、セレン及び硫黄;カドミウム及び亜鉛;カドミウム、亜鉛及び硫黄;カドミウム、亜鉛及びセレン;又はカドミウム、亜鉛、硫黄及びセレンの混合物である。幾つかの実施形態において、シェルは、亜鉛及びセレンの混合物である。幾つかの実施形態において、シェルは、亜鉛及び硫黄の混合物である。
[0177] 本開示の実施に使用される例示的なコア/シェル型発光性ナノ結晶としては、これらに限定されるものではないが(コア/シェルとして表す)、CdSe/ZnS、InP/ZnS、PbSe/PbS、CdSe/CdS、CdTe/CdS及びCdTe/ZnSが挙げられる。コア/シェル型ナノ構造体の合成は、米国特許第9,169,435号に記載されている。
[0178] 幾つかの実施形態において、ナノ構造体は、コア及び少なくとも2つのシェルを含む。幾つかの実施形態において、1つのシェルは、亜鉛及びセレンの混合物であり、1つのシェルは、亜鉛及び硫黄の混合物である。幾つかの実施形態において、コア/シェル/シェル型ナノ構造体は、InP/ZnSe/ZnSである。
[0179] 発光性ナノ結晶は、酸素不透過性材料から作製することができ、それにより酸素バリア性に対する要求が簡素化されると共に、量子ドットフィルム層内の量子ドットが光安定化される。例示的な実施形態において、発光性ナノ結晶は、1つ又は複数の有機高分子リガンド材料で被覆されており、後により詳細に述べる1つ又は複数のマトリックス材料を含む有機高分子マトリックス中に分散している。発光性ナノ結晶は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム又は酸化チタン(例えば、SiO、Si、TiO又はAl)等の1つ又は複数の材料を含む1つ又は複数の無機層により、量子ドットを密封するために更に被覆することができる。
[0180] 幾つかの実施形態において、ナノ構造体は、その表面に結合したリガンドを含む。幾つかの実施形態において、ナノ構造体は、量子ドットを外の湿気及び酸化から保護し、集塊化を抑制し、ナノ構造体をマトリックス材料中に分散させるためのリガンドを含む被覆層を含む。好適なリガンドとしては、米国特許第6,949,206号;米国特許第7,267,875号;米国特許第7,374,807号;米国特許第7,572,393号;米国特許第7,645,397号;及び米国特許第8,563,133号;並びに米国特許出願公開第2008/237540号;米国特許出願公開第2008/281010号;及び米国特許出願公開第2010/110728号に開示されているものが挙げられる。
[0181] 幾つかの実施形態において、ナノ構造体は、複数部構成のリガンド構造を含み、例えば米国特許出願公開第2008/237540号に開示されている3部構成のリガンド構造は、頭部基、尾部基及び中央/胴部基が独立に作製され、その具体的な機能に対して最適化された後、理想的に機能する完全な表面リガンドに一体化されている。
[0182] 幾つかの実施形態において、リガンドは、1つ又は複数の有機高分子リガンドを含む。好適なリガンドは、効率が高く、強力に結合した量子ドットを酸素透過性が低いカプセルに封入し;不連続な2相又は多相マトリックスを形成するように、マトリックス材料内にドメインとして析出又は分離させ;マトリックス材料全体に有利に分散し;且つ市販の材料であるか又は市販の材料から容易に配合することができるものである。
[0183] 幾つかの実施形態において、リガンドは、ポリマー、ガラス状ポリマー、シリコーン、カルボン酸、ジカルボン酸、ポリカルボン酸、アクリル酸、ホスホン酸、ホスホネート、ホスフィン、ホスフィンオキシド、硫黄又はアミンである。
[0184] 幾つかの実施形態において、このナノ構造体の集団は、赤色、緑色又は青色の光を放出する。幾つかの実施形態において、赤色、緑色及び青色の光のそれぞれの割合は、ナノ構造フィルムが組み込まれる表示装置が放出する白色光が所望の白色点を示すように調整することができる。
[0185] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、少なくとも1つのナノ構造体材料の集団を含む。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1〜5つ、1〜4つ、1〜3つ、1〜2つ、2〜5つ、2〜4つ、2〜3つ、3〜5つ、3〜4つ又は4〜5つのナノ構造体材料の集団を含む。ナノ構造体の集団を任意の好適な比率で組み合わせることにより、ナノ構造組成物に所望の特性を付与することができる。
[0186] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物中のナノ構造体の集団の重量百分率は、約0.0001%〜約5%、約0.0001%〜約4%、約0.0001%〜約3%、約0.0001%〜約2%、約0.0001%〜約1%、約0.0001%〜約0.5%、約0.0001%〜約0.1%、約0.0001%〜0.01%、約0.0001%〜約0.001%、約0.001%〜約5%、約0.001%〜約4%、約0.001%〜約3%、約0.001%〜約2%、約0.001%〜約1%、約0.001%〜約0.5%、約0.001%〜約0.1%、約0.001%〜0.01%、約0.01%〜約5%、約0.01%〜約4%、約0.01%〜約3%、約0.01%〜約2%、約0.01%〜約1%、約0.01%〜約0.5%、約0.01%〜約0.1%、約0.1%〜約5%、約0.1%〜約4%、約0.1%〜約3%、約0.1%〜約2%、約0.1%〜約1%、約0.1%〜約0.5%、約0.5%〜約5%、約0.5%〜約4%、約0.5%〜約3%、約0.5%〜約2%、約0.5%〜約1%、約1%〜約5%、約1%〜約4%、約1%〜約3%又は約1%〜約2%である。幾つかの実施形態において、ナノ構造体は、量子ドットである。
[0187] 幾つかの実施形態において、ナノ構造成形品中のナノ構造体の集団の重量パーセントは、約0.0001%〜約5%、約0.0001%〜約4%、約0.0001%〜約3%、約0.0001%〜約2%、約0.0001%〜約1%、約0.0001%〜約0.5%、約0.0001%〜約0.1%、約0.0001%〜0.01%、約0.0001%〜約0.001%、約0.001%〜約5%、約0.001%〜約4%、約0.001%〜約3%、約0.001%〜約2%、約0.001%〜約1%、約0.001%〜約0.5%、約0.001%〜約0.1%、約0.001%〜0.01%、約0.01%〜約5%、約0.01%〜約4%、約0.01%〜約3%、約0.01%〜約2%、約0.01%〜約1%、約0.01%〜約0.5%、約0.01%〜約0.1%、約0.1%〜約5%、約0.1%〜約4%、約0.1%〜約3%、約0.1%〜約2%、約0.1%〜約1%、約0.1%〜約0.5%、約0.5%〜約5%、約0.5%〜約4%、約0.5%〜約3%、約0.5%〜約2%、約0.5%〜約1%、約1%〜約5%、約1%〜約4%、約1%〜約3%又は約1%〜約2%である。幾つかの実施形態において、ナノ構造体は、量子ドットである。
反応性希釈剤
[0188] 幾つかの実施形態において、ナノ構造体は、反応性希釈剤中に分散される。好適な反応性希釈剤は、ナノ構造組成物の調製及び保存に用いられる条件下でナノ構造体と実質的に反応しないが、ポリマー及び/又は相互貫入網目構造を形成するように反応させることができるものである。
[0189] 幾つかの実施形態において、反応性希釈剤は、ラジカル重合反応することができる。幾つかの実施形態において、反応性希釈剤は、1つ又は複数のモノマーを含む。幾つかの実施形態において、反応性希釈剤は、1つ又は複数のオリゴマーを含む。
[0190] 幾つかの実施形態において、反応性希釈剤は、ラジカル重合性基を有する。幾つかの実施形態において、ラジカル重合性基は、エチレン性不飽和基である。幾つかの実施形態において、エチレン性不飽和基は、アクリリルオキシ基、アクリリルオキシアルキル基、メタクリリルオキシ基、メタクリリルオキシ基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基、ビニルオキシ基、ビニルカーボネート基、O−ビニルカルバメート基、N−ビニルカルバメート基、芳香族ビニル基又はビニル基である。
[0191] 幾つかの実施形態において、反応性希釈剤は、アクリレートである。幾つかの実施形態において、アクリレートは、単一のアクリレート化合物又は異なるアクリレート化合物の混合物である。幾つかの実施形態において、アクリレートは、単官能性、二官能性、三官能性又は更に多官能性である。
[0192] 幾つかの実施形態において、アクリレートは、単官能性である。幾つかの実施形態において、単官能アクリレートは、イソボルニルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、エトキシル化フェニルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、オクチルアクリレート、イソデシルアクリレート、トリデシルアクリレート、カプロラクトンアクリレート、ノニルフェノールアクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、メトキシポリプロピレングリコールアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート又はグリシジルアクリレートである。
[0193] 幾つかの実施形態において、アクリレートは、二官能性である。幾つかの実施形態において、二官能アクリレートは、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(SARTOMER(登録商標)833s)、ジオキサングリセロールジアクリレート(SARTOMER(登録商標)CD536)、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(SARTOMER(登録商標)238)、3−メチル1,5−ペンタンジオールジアクリレート(SARTOMER(登録商標)341)、トリプロピレングリコールジアクリレート(SARTOMER(登録商標)306)、ネオペンチルグリコールジアクリレート(SARTOMER(登録商標)247)、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート(KAYARAD(登録商標)R-684)、1,4−ジヒドロキシメチルシクロヘキサンジアクリレート、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−シクロヘキシル)プロパンジアクリレート又はビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)メタンジアクリレートである。
[0194] 幾つかの実施形態において、アクリレートは、芳香族二官能アクリレートである。幾つかの実施形態において、芳香族二官能アクリレートは、ビスフェノールAポリエチレングリコールジエーテルジアクリレート(KAYARAD(登録商標)R-551)、2,2’−メチレンビス[p−フェニレンポリ(オキシエチレン)オキシ]ジエチルジアクリレート(KAYARAD(登録商標)R-712)、ヒドロキノンジアクリレート、4,4’−ジヒドロキシビフェニルジアクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、ビスフェノールFジアクリレート、ビスフェノールSジアクリレート、エトキシル化若しくはプロポキシル化ビスフェノールAジアクリレート、エトキシル化若しくはプロポキシル化ビスフェノールFジアクリレート、エトキシル化若しくはプロポキシル化ビスフェノールSジアクリレート又はビスフェノールAエポキシジアクリレートである。
[0195] 幾つかの実施形態において、アクリレートは、ポリエチレングリコール二官能アクリレートである。幾つかの実施形態において、ポリエチレングリコール二官能アクリレートは、テトラエチレングリコールジアクリレート(SARTOMER(登録商標)268)、ポリエチレングリコール(200)ジアクリレート(SARTOMER(登録商標)259)、ポリエチレングリコール(400)ジアクリレート(SARTOMER(登録商標)344)である。
[0196] 幾つかの実施形態において、アクリレートは、三官能アクリレート又は更に多官能性のアクリレートである。幾つかの実施形態において、アクリレートは、ヘキサン−2,4,6−トリオールトリアクリレート、グリセロールトリアクリレート、1,1,1−トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシル化若しくはプロポキシル化グリセロールトリアクリレート、エトキシル化若しくはプロポキシル化1,1,1−トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ビストリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールモノヒドロキシトリアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(SARTOMER(登録商標)399)、ペンタエリスリトールトリアクリレート(SARTOMER(登録商標)444)、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(SARTOMER(登録商標)295)、トリメチロールプロパントリアクリレート(SARTOMER(登録商標)351)、トリス(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレート(SARTOMER(登録商標)368)、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート(SARTOMER(登録商標)454)又はジペンタエリスリトールペンタアクリル酸エステル(SARTOMER(登録商標)9041)である。幾つかの実施形態において、アクリレートは、三価フェノール及び3つのヒドロキシル基を含有するフェノール又はクレゾールノボラック(フェノール−ホルムアルデヒド縮合ポリマー)のトリグリシジルエーテルと、アクリル酸との芳香族トリアクリレート反応生成物である。
[0197] 幾つかの実施形態において、アクリレートは、多官能ウレタンアクリレートである。ウレタンアクリレートは、例えば、ヒドロキシル末端ポリウレタンをアクリル酸と反応させるか、又はイソシアナート末端プレポリマーをヒドロキシアルキルアクリレートと反応させることによりウレタンアクリレートを得ることによって調製することができる。幾つかの実施形態において、ウレタンアクリレートは、ポリエステルジオール、脂肪族イソシアナート又はヒドロキシアルキルアクリレートから生成される。
[0198] 幾つかの実施形態において、アクリレートは、超分岐ポリエステル種等の更に多官能性のアクリレートである。幾つかの実施形態において、アクリレートは、SARTOMER(登録商標)からのCN2301、CN2302、CN2303、CN2304等の市販のアクリレートである。
[0199] 幾つかの実施形態において、アクリレートは、日本国東京都の日本化薬株式会社からのKAYARAD(登録商標)D-310、D-330、DPHA-2H、DPHA-2C、DPHA-21、DPCA-20、DPCA-30、DPCA-60、DPCA-120、DN-0075、DN-2475、T-2020、T-2040、TPA-320、TPA-330T-1420、PET-30、THE-330及びRP-1040;日本国東京都の日本化薬株式会社からのR-526、R-604、R-011、R-300及びR-205;日本国東京都の東亞合成株式会社からのARONIX(登録商標)M-210、M-220、M-233、M-240、M-215、M-305、M-309、M-310、M-315、M-325、M-400、M-6200及びM-6400;日本国大阪府の共栄社化学株式会社からのライトアクリレートBP-4EA、BP-4PA、BP-2EA、BP-2PA及びDCP-A;日本国東京都の第一工業製薬株式会社からのNew Frontier BPE-4、TEICA、BR-42M及びGX-8345;日本国東京都の日鉄ケミカル&マテリアルからの;日本国東京都のショウワ・ハイポリマーからのRipoxy SP-1506、SP-1507、SP-1509、VR-77、SP-4010及びSP-4060;日本国和歌山県の新中村化学工業株式会社からのNK Ester A-BPE-4;日本国東京都の三菱ケミカル株式会社からのSA-1002;又は日本国大阪府の大阪有機化学工業株式会社からのViscoat-195、Viscoat-230、Viscoat-260、Viscoat-310、Viscoat-214HP、Viscoat-295、Viscoat-300、Viscoat-360、Viscoat-GPT、Viscoat-400、Viscoat-700、Viscoat-540、Viscoat-3000及びViscoat-3700等の市販のアクリレートである。
[0200] 幾つかの実施形態において、反応性希釈剤は、メタクリレートである。幾つかの実施形態において、メタクリレートは、単一のメタクリレート化合物又は異なるメタクリレート化合物の混合物である。幾つかの実施形態において、メタクリレートは、単官能性、二官能性、三官能性又は更に多官能性である。
[0201] 幾つかの実施形態において、メタクアクリレートは、単官能性である。幾つかの実施形態において、単官能メタクリレートは、イソボルニルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、エトキシル化フェニルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、オクチルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、トリデシルメタクリレート、カプロラクトンメタクリレート、ノニルフェノールメタクリレート、環状トルメチロールプロパンホルマールメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、メトキシポリプロピレングリコールメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート又はグリシジルメタクリレートである。
[0202] 幾つかの実施形態において、メタクリレートは、脂肪族又は脂環式二官能メタクリレート、例えば1,4−ジヒドロキシメチルシクロヘキサンジメタクリレート、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−シクロヘキシル)プロパンジメタクリレート又はビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)メタンジメタクリレートである。
[0203] 幾つかの実施形態において、メタクリレートは、芳香族二官能メタクリレート、例えばエトキシル化(2)ビスフェノールAジメタクリレート(SARTOMER(登録商標)10IK)、エトキシル化(2)ビスフェノールAジメタクリレート(SARTOMER(登録商標)348L)、エトキシル化(3)ビスフェノールAジメタクリレート(SARTOMER(登録商標)348C)、エトキシル化(4)ビスフェノールAジメタクリレート(SARTOMER(登録商標)150)、エトキシル化(4)ビスフェノールAジメタクリレート(SARTOMER(登録商標)540)、エトキシル化(10)ビスフェノールAジメタクリレート(SARTOMER(登録商標)480)、ヒドロキノンジメタクリレート、4,4’−ジヒドロキシビフェニルジメタクリレート、ビスフェノールAジメタクリレート、ビスフェノールFジメタクリレート、ビスフェノールSジメタクリレート、エトキシル化若しくはプロポキシル化ビスフェノールAジメタクリレート、エトキシル化若しくはプロポキシル化ビスフェノールFジメタクリレート又はエトキシル化若しくはプロポキシル化ビスフェノールSジメタクリレートである。
[0204] 幾つかの実施形態において、メタクリレートは、三官能メタクリレート又は更に多官能性のメタクリレート、例えばトリシクロデカンジメタノールジメタクリレート(SARTOMER(登録商標)834)、トリメチロールプロパントリメタクリレート(SARTOMER(登録商標)350)、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート(SARTOMER(登録商標)367)、ヘキサン−2,4,6−トリオールトリメタクリレート、グリセロールトリメタクリレート、1,1,1−トリメチロールプロパントリメタクリレート、エトキシル化若しくはプロポキシル化グリセロールトリメタクリレート、エトキシル化若しくはプロポキシル化1,1,1−トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ビストリメチロールプロパンテトラメタクリレート、ペンタエリスリトールモノヒドロキシトルメチアクリレート又はジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタメタクリレートである。
[0205] 幾つかの実施形態において、メタクリレートは、芳香族三官能メタクリレートである。幾つかの実施形態において、芳香族三官能メタクリレートは、3つのヒドロキシ基を含有するフェノール又はクレゾールノボラックを含む三価フェノールのトリグリシジルエーテルと、メタクリル酸との反応生成物である。幾つかの実施形態において、芳香族トリメタクリレートは、3つのヒドロキシ基を含有するフェノール又はクレゾールノボラックを含む三価フェノールのトリグリシジルエーテルと、メタクリル酸の反応生成物である。
[0206] 幾つかの実施形態において、反応性希釈剤は、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、1,3,5−トリアリル−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン及びこれらの組合せからなる群から選択される。
[0207] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、少なくとも1つの反応性希釈剤を含む。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1〜5つ、1〜4つ、1〜3つ、1〜2つ、2〜5つ、2〜4つ、2〜3つ、3〜5つ、3〜4つ又は4〜5つの反応性希釈剤を含む。
[0208] 反応性希釈剤は、任意の好適な量で存在することができる。例えば、反応性希釈剤は、ナノ構造体を超える量(重量/重量)、ほぼ等しい量又は下回る量で存在することができる。幾つかの実施形態において、反応性希釈剤対ナノ構造体の重量比は、約1000:1〜約1:1000、約1000:1〜約1:500、約1000:1〜約1:200、約1000:1〜約1:100、約1000:1〜約1:50、約1000:1〜約1:10、約1000:1〜約1:1、約500:1〜約1:1000、約500:1〜約1:500、約500:1〜約1:200、約500:1〜約1:100、約500:1〜約1:50、約500:1〜約1:10、約500:1〜約1:1、約200:1〜約1:1000、約200:1〜約1:500、約200:1〜約1:200、約200:1〜約1:100、約200:1〜約1:50、約200:1〜約1:10、約200:1〜約1:1、約100:1〜約1:1000、約100:1〜約1:500、約100:1〜約1:200、約100:1〜約1:100、約100:1〜約1:50、約100:1〜約1:10、約100:1〜約1:1、約50:1〜約1:1000、約50:1〜約1:500、約50:1〜約1:200、約50:1〜約1:100、約50:1〜約1:50、約50:1〜約1:10、約50:1〜約1:1、約10:1〜約1:1000、約10:1〜約1:500、約1:10〜約1:200、約10:1〜約1:100、約10:1〜約1:50、約10:1〜約1:10、約10:1〜約1:1である。幾つかの実施形態において、反応性希釈剤対ナノ構造体の重量比は、約1000:1、約500:1、約200:1、約100:1、約50:1、約10:1、約1:1、約1:10、約1:50、約1:100、約1:200、約1:500又は約1:1000である。
[0209] 幾つかの実施形態において、ナノ構造体中の反応性希釈剤の重量百分率は、約0.01%〜約99%、約0.01%〜約95%、約0.01%〜約90%、約0.01%〜約80%、約0.01%〜約70%、約0.01%〜約60%、約0.01%〜約50%、約0.01%〜約25%、約0.01%〜約20%、約0.01%〜約15%、約0.01%〜約10%、約0.01%〜約5%、約0.01%〜約2%、約0.01%〜約1%、約1%〜約99%、約1%〜約95%、約1%〜約90%、約1%〜約80%、約1%〜約70%、約1%〜約60%、約1%〜約50%、約1%〜約25%、約1%〜約20%、約1%〜約15%、約1%〜約10%、約1%〜約5%、約1%〜約2%、約2%〜約99%、約2%〜約95%、約2%〜約90%、約2%〜約80%、約2%〜約70%、約2%〜約60%、約2%〜約50%、約2%〜約25%、約2%〜約20%、約2%〜約15%、約2%〜約10%、約2%〜約5%、約5%〜約99%、約5%〜約95%、約5%〜約90%、約5%〜約80%、約5%〜約70%、約5%〜約60%、約5%〜約50%、約5%〜約25%、約5%〜約20%、約5%〜約15%、約5%〜約10%、約10%〜約99%、約10%〜約95%、約10%〜約90%、約10%〜約80%、約10%〜約70%、約10%〜約60%、約10%〜約50%、約10%〜約25%、約10%〜約20%、約10%〜約15%、約15%〜約50%、約15%〜約25%、約15%〜約20%、約20%〜約99%、約20%〜約95%、約20%〜約90%、約20%〜約80%、約20%〜約70%、約20%〜約60%、約20%〜約50%、約20%〜約25%、約25%〜約99%、約25%〜約95%、約25%〜約90%、約25%〜約80%、約25%〜約70%、約25%〜約60%、約25%〜約50%、約50%〜約99%、約50%〜約95%、約50%〜約90%、約50%〜約80%、約50%〜約70%、約50%〜約60%、約60%〜約99%、約60%〜約95%、約60%〜約90%、約60%〜約80%、約60%〜約70%、約70%〜約99%、約70%〜約95%、約70%〜約90%、約70%〜約80%、約80%〜約90%、約80%〜約90%、約80%〜約95%、約80%〜約99%、約90%〜約95%、約90%〜約99%又は約95%〜約99%である。
[0210] 幾つかの実施形態において、ナノ構造成形品中の反応性希釈剤の重量百分率は、約0.01%〜約99%、約0.01%〜約95%、約0.01%〜約90%、約0.01%〜約80%、約0.01%〜約70%、約0.01%〜約60%、約0.01%〜約50%、約0.01%〜約25%、約0.01%〜約20%、約0.01%〜約15%、約0.01%〜約10%、約0.01%〜約5%、約0.01%〜約2%、約0.01%〜約1%、約1%〜約99%、約1%〜約95%、約1%〜約90%、約1%〜約80%、約1%〜約70%、約1%〜約60%、約1%〜約50%、約1%〜約25%、約1%〜約20%、約1%〜約15%、約1%〜約10%、約1%〜約5%、約1%〜約2%、約2%〜約99%、約2%〜約95%、約2%〜約90%、約2%〜約80%、約2%〜約70%、約2%〜約60%、約2%〜約50%、約2%〜約25%、約2%〜約20%、約2%〜約15%、約2%〜約10%、約2%〜約5%、約5%〜約99%、約5%〜約95%、約5%〜約90%、約5%〜約80%、約5%〜約70%、約5%〜約60%、約5%〜約50%、約5%〜約25%、約5%〜約20%、約5%〜約15%、約5%〜約10%、約10%〜約99%、約10%〜約95%、約10%〜約90%、約10%〜約80%、約10%〜約70%、約10%〜約60%、約10%〜約50%、約10%〜約25%、約10%〜約20%、約10%〜約15%、約15%〜約50%、約15%〜約25%、約15%〜約20%、約20%〜約99%、約20%〜約95%、約20%〜約90%、約20%〜約80%、約20%〜約70%、約20%〜約60%、約20%〜約50%、約20%〜約25%、約25%〜約99%、約25%〜約95%、約25%〜約90%、約25%〜約80%、約25%〜約70%、約25%〜約60%、約25%〜約50%、約50%〜約99%、約50%〜約95%、約50%〜約90%、約50%〜約80%、約50%〜約70%、約50%〜約60%、約60%〜約99%、約60%〜約95%、約60%〜約90%、約60%〜約80%、約60%〜約70%、約70%〜約99%、約70%〜約95%、約70%〜約90%、約70%〜約80%、約80%〜約90%、約80%〜約90%、約80%〜約95%、約80%〜約99%、約90%〜約95%、約90%〜約99%又は約95%〜約99%である。
非反応性希釈剤
[0211] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、非反応性希釈剤を含む。好適な非反応性希釈剤は、ナノ構造組成物の調製及び保存に用いられる条件下でナノ構造体と実質的に反応せず、反応条件下において反応せず、例えばラジカル重合反応することができない。
[0212] 幾つかの実施形態において、非反応性希釈剤は、ギ酸、酢酸、クロロホルム、アセトン、ブタノン、脂肪族アルコール及びエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルアセティックアセテート、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、モノメチルエーテルグリコールエステル、ガンマ−ブチロラクトン、メチル酢酸−3−エチルエーテル、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、プロパンジオールモノメチルエーテル、プロパンジオールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、イソプロピルアルコール、水、メタノール、エタノール、アセトニトリル、クロロベンゼン、ベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン及びこれらの組合せからなる群から選択される。
嫌気安定化剤
[0213] 幾つかの実施形態では、ナノ構造体を含む組成物に嫌気安定化剤が添加される。幾つかの実施形態において、嫌気安定化剤は、反応性希釈剤中に分散されたナノ構造体を含む組成物に添加される。幾つかの実施形態において、嫌気安定化剤は、溶媒中に分散されたナノ構造体を含む組成物に添加される。幾つかの実施形態において、嫌気安定化剤は、非反応性希釈剤中に分散されたナノ構造体を含む組成物に添加される。
[0214] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、少なくとも1つのナノ構造体の集団、少なくとも1つの反応性希釈剤、少なくとも1つの嫌気安定化剤及び任意選択で少なくとも1つの有機樹脂を含む。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、溶媒を更に含む。幾つかの実施形態において、嫌気安定化剤は、ナノ構造組成物の安定性を向上させる。幾つかの実施形態において、ナノ構造体は、量子ドットである。
[0215] 幾つかの実施形態において、嫌気安定化剤は、反応性希釈剤に添加される。特定の理論に束縛されることを望むものではないが、反応性希釈剤は、嫌気性条件下において制御されない重合が起こりやすいと理解されており、その理由は、その阻害剤であるMEHQ(p−メトキシフェノール)等が有効に作用するために酸素を必要とすることにある。嫌気安定化剤を反応性希釈剤と組み合わせた場合、嫌気安定化剤は、ナノ構造組成物を調製及び保存する間の反応性希釈剤の制御されない重合を防ぐ嫌気性ラジカル捕捉剤として作用すると理解されている。
[0216] 幾つかの実施形態において、嫌気安定化剤は、ニトロキシド含有化合物又はニトロソ含有化合物である。幾つかの実施形態において、嫌気安定化剤は、
基を含む。非限定的な嫌気安定化剤の例は、米国特許第6,509,428B2号に記載されており、次式:
(式中、nは、ゼロ以外の整数を表し、R、R、R、R、R’及びR’は、同一であるか異なり得、水素原子、ハロゲン原子、例えば塩素、臭素若しくはヨウ素、飽和若しくは不飽和の直鎖、分岐若しくは環状炭化水素含有基(アルキル基又はフェニル基等)、又は−COOR(エステル基)、又は−OR(アルコキシ基)、又は−PO(OR)(ホスホネート基)、又は高分子鎖(例えば、ポリ(メチルメタクリレート)等のポリ(アルキル(メタ)アクリレート)鎖、ポリブタジエン等のポリジエン鎖又はポリエチレン若しくはポリプロピレン等(但しポリスチレン鎖が好ましい)のポリオレフィン鎖であり得る)を表し、R、R、R、R、R及びR10は、同一であるか又は異なり得、R、R、R、R、R’及びR’に関して直前に想定した基と同一の群から選択することができ、−OH(水酸基)又は酸基(−COOH又は−PO(OH)又は−SOH等)を更に表すことができる)
によって表される。
[0217] 幾つかの実施形態において、嫌気安定化剤は、
2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシ(一般にTEMPOとして知られる)、
4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシ(一般に4−ヒドロキシ−TEMPOとして知られる)、
4−メトキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシ(一般に4−メトキシ−TEMPOとして知られる)、
4−オキソ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシ(一般に4−オキソ−TEMPOとして知られる)、
4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシ、
4−カルボキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシ、
4−アセトアミド−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシ、
4−(2−ブロモアセトアミド)−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシ、
2,2,5,5−テトラメチル−1−ピロリジニルオキシ、
3−アミノメチル−2,2,5,5−テトラメチル−1−ピロリジニルオキシ、
3−カルボキシ−2,2,5,5−テトラメチル−1−ピロリジニルオキシ、
3−マレイミド−2,2,5,5−テトラメチル−1−ピロリジニルオキシ、
3−シアノ−2,2,5,5−テトラメチル−1−ピロリジニルオキシ、
3−カルバモイル−2,2,5,5−テトラメチル−1−ピロリジニルオキシ、
3−(2−ヨ−ドアセトアミド)−2,2,5,5−テトラメチル−1−ピロリジニルオキシ、
酢酸1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル、
2−エチルヘキサン酸1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル、
ステアリン酸1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル、
安息香酸1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル、
4−tert−ブチル安息香酸1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル、
コハク酸ビス(1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)、
アジピン酸ビス(1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)、
セバシン酸ビス(1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)、
n−ブチルマロン酸ビス(1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)、
フタル酸ビス(1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)、
イソフタル酸ビス(1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)、
テレフタル酸ビス(1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)、
ヘキサヒドロテレフタル酸ビス(1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)、
N,N’−ビス(1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)アジパミド、
N−(1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)カプロラクタム、
N−(1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)ドデシルコハク酸イミド、
シアヌル酸2,4,6−トリス−(1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)、
2,4,6−トリス−[N−ブチル−N−(1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル]−s−トリアジン、
4,4’−エチレンビス(1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペラジン−3−オン)、
ジ−tert−ブチルニトロキシル、
N−tert−ブチル−1−フェニル−2−メチルプロピルニトロキシド、
N−tert−ブチル−1−(2−ナフチル)−2−メチルプロピルニトロキシド、
N−tert−ブチル−1−ジエチルホスホノ−2,2−ジメチルプロピルニトロキシド、
N−tert−ブチル−1−ジベンジルホスホノ−2,2−ジメチルプロピルニトロキシド、
N−フェニル−1−ジエチルホスホノ−2,2−ジメチルプロピルニトロキシド、
N−フェニル−1−ジエチルホスホノ−1−メチルエチルニトロキシド、
N−(1−フェニル−2−メチルプロピル)−1−ジエチルホスホノ−1−メチルエチルニトロキシド、
N−tert−ブチル−1−ジ(2,2,2−トリフルオロエチル)ホスホノ−2,2−ジメチルプロピルニトロキシド、
N−tert−ブチル−1−ジエチルホスホノ−2−メチルプロピルニトロキシド、
N−(1−メチルエチル)−1−(ジエチルホスホノ)シクロヘキシルニトロキシド、
N−(1−フェニルベンジル)−1−ジエチルホスホノ−1−メチルエチルニトロキシド、
2,4,6−トリ(tert−ブチル)フェノキシ、
1−ニトロソ−2−ナフトール、
2−ニトロソ−1−ナフトール、
4−ニトロソ−1−ナフトール、
t−ニトロソブタン、
p−ニトロソフェノール、
2,3−ジメチル−4−ニトロソフェノール、
2,5−ジメチル−4−ニトロソフェノール、
2,6−ジメチル−4−ニトロソフェノール、
2−クロロ−4−ニトロソフェノール、
2−メチル−4−ニトロソフェノール、
3,5−ジメチル−4−ニトロソフェノール、
3−メチル−4−ニトロソフェノール、
5−(ジエチルアミノ)−2−ニトロソフェノール、
2−イソプロピル−5−メチル−4−ニトロソフェノール、及び
これらの組合せ
からなる群から選択される。
[0218] 幾つかの実施形態において、嫌気安定化剤は、TEMPOである。幾つかの実施形態において、嫌気安定化剤は、4−ヒドロキシ−TEMPOである。
[0219] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、少なくとも1つの嫌気安定化剤を含む。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1〜5つ、1〜4つ、1〜3つ、1〜2つ、2〜5つ、2〜4つ、2〜3つ、3〜5つ、3〜4つ又は4〜5つの嫌気安定化剤を含む。
[0220] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、少なくとも1つの反応性希釈剤に対して重量百分率として約0.1ppm〜約1000ppm、約0.1ppm〜約750ppm、約0.1ppm〜約500ppm、約0.1ppm〜約250ppm、約0.1ppm〜約200ppm、約0.1ppm〜約100ppm、約0.1ppm〜約50ppm、約0.1ppm〜約10ppm、約0.1ppm〜約1ppm、約1ppm〜約1000ppm、約1ppm〜約750ppm、約1ppm〜約500ppm、約1ppm〜約250ppm、約1ppm〜約200ppm、約1ppm〜約100ppm、約1ppm〜約50ppm、約1ppm〜約10ppm、約10ppm〜約1000ppm、約10ppm〜約750ppm、約10ppm〜約500ppm、約10ppm〜約250ppm、約10ppm〜約200ppm、約10ppm〜約100ppm、約10ppm〜約50ppm、約50ppm〜約1000ppm、約50ppm〜約750ppm、約50ppm〜約500ppm、約50ppm〜約250ppm、約50ppm〜約200ppm、約50ppm〜約100ppm、約100ppm〜約1000ppm、約100ppm〜約750ppm、約100ppm〜約500ppm、約100ppm〜約250ppm、約100ppm〜約200ppm、約200ppm〜約1000ppm、約200ppm〜約750ppm、約200ppm〜約500ppm、約200ppm〜約250ppm、約250ppm〜約1000ppm、約250ppm〜約750ppm、約250ppm〜約500ppm、約500ppm〜約1000ppm、約500ppm〜約750ppm又は約750ppm〜約1000ppmの少なくとも1つの嫌気安定化剤を含む。
溶媒
[0221] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、溶媒を更に含む。幾つかの実施形態において、溶媒は、ギ酸、酢酸、クロロホルム、アセトン、ブタノン、脂肪族アルコール及びエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルアセティックアセテート、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、モノメチルエーテルグリコールエステル、ガンマ−ブチロラクトン、メチル酢酸−3−エチルエーテル、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、プロパンジオールモノメチルエーテル、プロパンジオールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、イソプロピルアルコール、水、メタノール、エタノール、アセトニトリル、クロロベンゼン、ベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン及びこれらの組合せからなる群から選択される。
有機樹脂
[0222] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、有機樹脂を更に含む。
[0223] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、少なくとも1つのナノ構造体の集団、少なくとも1つの反応性希釈剤、少なくとも1つの嫌気安定化剤及び少なくとも1つの有機樹脂を含む。幾つかの実施形態において、ナノ構造体は、量子ドットである。
[0224] 幾つかの実施形態において、有機樹脂は、熱硬化性樹脂又は紫外線(UV)硬化性樹脂である。幾つかの実施形態において、有機樹脂は、ロールツーロール加工が容易になる方法で硬化される。
[0225] 熱硬化性樹脂は、樹脂を不溶性にする不可逆な分子架橋過程を辿るように硬化させることが必要である。幾つかの実施形態において、熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール性樹脂、ビニル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アリル樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミド−イミド樹脂、フェノールアミン縮重合樹脂、尿素メラミン縮重合樹脂又はこれらの組合せである。
[0226] 幾つかの実施形態において、熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂である。エポキシ樹脂は、揮発性物質も副生成物も発生させることなく幅広い化学物質によって容易に硬化する。エポキシ樹脂はまた、殆どの基材と適合し、表面を容易に濡らす傾向がある。Boyle, M.A., et al.,“Epoxy Resins,”Composites, Vol. 21, ASM Handbook, pages 78-89(2001)を参照されたい。
[0227] 幾つかの実施形態において、有機樹脂は、シリコーン熱硬化性樹脂である。幾つかの実施形態において、シリコーン熱硬化性樹脂は、OE6630A又はOE6630B(ミシガン州オーバーンのDow Corning Corporation)である。
[0228] 幾つかの実施形態では、熱開始剤が使用される。幾つかの実施形態において、熱開始剤は、AIBN[2、2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)]又は過酸化ベンゾイルである。
[0229] UV硬化性樹脂は、特定の波長の光に曝露することにより硬化して速やかに硬質化するポリマーである。幾つかの実施形態において、UV硬化性樹脂は、官能基としてラジカル重合基、例えば(メタ)アクリリルオキシ基、ビニルオキシ基、スチリル基又はビニル基;カチオン重合性基、例えばエポキシ基、チオエポキシ基、ビニルオキシ基又はオキセタニル基を有する樹脂である。幾つかの実施形態において、UV硬化性樹脂は、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、(メタ)アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂又はポリチオールポリエン樹脂である。
[0230] 幾つかの実施形態において、UV硬化性樹脂は、ウレタンアクリレート、アリルオキシル化シクロヘキシルジアクリレート、ビス(アクリロキシエチル)ヒドロキシルイソシアヌレート、ビス(アクリロキシネオペンチルグリコール)アジペート、ビスフェノールAジアクリレート、ビスフェノールAジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、ジシクロペンタニルジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジ(トリメチロールプロパン)テトラアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、グリセロールメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールヒドロキシピバレートジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、リン酸ジメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、テトラブロモビスフェノールAジアクリレート、トリエチレングリコールジビニルエーテル、トリグリセロールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、リン酸トリアクリレート、リン酸ジアクリレート、アクリル酸プロパルギルエステル、ビニル末端ポリジメチルシロキサン、ビニル末端ジフェニルシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマー、ビニル末端ポリフェニルメチルシロキサン、ビニル末端トリフルオロメチルシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマー、ビニル末端ジエチルシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマー、ビニルメチルシロキサン、モノメタクリロイルオキシプロピル末端ポリジメチルシロキサン、モノビニル末端ポリジメチルシロキサン、モノアリル−モノトリメチルシロキシ末端ポリエチレンオキシド及びこれらの組合せからなる群から選択される。
[0231] 幾つかの実施形態において、UV硬化性樹脂は、UV硬化条件下において、イソシアナート、エポキシ又は不飽和化合物と一緒に架橋することができるメルカプト官能性化合物である。幾つかの実施形態において、ポリチオールは、ペンタエリスリトールテトラ(3−メルカプト−プロピオネート)(PETMP);トリメチロール−プロパントリ(3−メルカプト−プロピオネート)(TMPMP);グリコールジ(3−メルカプト−プロピオネート)(GDMP);トリス[25−(3−メルカプト−プロピオニルオキシ)エチル]イソシアヌレート(TEMPIC);ジ−ペンタエリスリトールヘキサ(3−メルカプト−プロピオネート)(Di−PETMP);エトキシル化トリメチロールプロパントリ(3−メルカプト−プロピオネート)(ETTMP1300及びETTMP700);ポリカプロラクトンテトラ(3−メルカプト−プロピオネート)(PCL4MP 1350);ペンタエリスリトールテトラメルカプトアセテート(PETMA);トリメチロール−プロパントリメルカプトアセテート(TMPMA);又はグリコールジメルカプトアセテート(GDMA)である。これらの化合物は、THIOCURE(登録商標)の商品名で独国マルシャハトのBrunoBockから販売されている。
[0232] 幾つかの実施形態において、UV硬化性樹脂は、ポリチオールである。幾つかの実施形態において、UV硬化性樹脂は、エチレングリコールビス(チオグリコラート)、エチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(チオグリコラート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(チオグリコラート)、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)(PETMP)及びこれらの組合せからなる群から選択されるポリチオールである。幾つかの実施形態において、UV硬化性樹脂は、PETMPである。
[0233] 幾つかの実施形態において、UV硬化性樹脂は、ポリチオール及び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(TTT)を含むチオール−エン配合物である。幾つかの実施形態において、UV硬化性樹脂は、PETMP及びTTTを含むチオール−エン配合物である。
[0234] 幾つかの実施形態において、UV硬化性樹脂は、光開始剤を更に含む。光開始剤は、光に曝露することにより感光性材料の架橋及び/又は硬化反応を開始させる。幾つかの実施形態において、光開始剤はアセトフェノン系、ベンゾイン系又はチオキサテノン系である。
[0235] 幾つかの実施形態において、光開始剤は、ビニルアクリレート系樹脂である。幾つかの実施形態において、光開始剤は、MINS-311RM(韓国のMinuta Technology Co., Ltd)である。
[0236] 幾つかの実施形態において、光開始剤は、IRGACURE(登録商標)127、IRGACURE(登録商標)184、IRGACURE(登録商標)184D、IRGACURE(登録商標)2022、IRGACURE(登録商標)2100、IRGACURE(登録商標)250、IRGACURE(登録商標)270、IRGACURE(登録商標)2959、IRGACURE(登録商標)369、IRGACURE(登録商標)369EG、IRGACURE(登録商標)379、IRGACURE(登録商標)500、IRGACURE(登録商標)651、IRGACURE(登録商標)754、IRGACURE(登録商標)784、IRGACURE(登録商標)819、IRGACURE(登録商標)819Dw、IRGACURE(登録商標)907、IRGACURE(登録商標)907FF、IRGACURE(登録商標)Oxe01、IRGACURE(登録商標)TPO-L、IRGACURE(登録商標)1173、IRGACURE(登録商標)1173D、IRGACURE(登録商標)4265、IRGACURE(登録商標)BP又はIRGACURE(登録商標)MBF(ミシガン州ワイアンドットのBASF Corporation)である。幾つかの実施形態において、光開始剤は、TPO(2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキシド)又はMBF(メチルベンゾイルホルメート)である。
[0237] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物中の少なくとも1つの有機樹脂の重量百分率は、約5%〜約99%、約5%〜約95%、約5%〜約90%、約5%〜約80%、約5%〜約70%、約5%〜約60%、約5%〜約50%、約5%〜約40%、約5%〜約30%、約5%〜約20%、約5%〜約10%、約10%〜約99%、約10%〜約95%、約10%〜約90%、約10%〜約80%、約10%〜約70%、約10%〜約60%、約10%〜約50%、約10%〜約40%、約10%〜約30%、約10%〜約20%、約20%〜約99%、約20%〜約95%、約20%〜約90%、約20%〜約80%、約20%〜約70%、約20%〜約60%、約20%〜約50%、約20%〜約40%、約20%〜約30%、約30%〜約99%、約30%〜約95%、約30%〜約90%、約30%〜約80%、約30%〜約70%、約30%〜約60%、約30%〜約50%、約30%〜約40%、約40%〜約99%、約40%〜約95%、約40%〜約90%、約40%〜約80%、約40%〜約70%、約40%〜約60%、約40%〜約50%、約50%〜約99%、約50%〜約95%、約50%〜約90%、約50%〜約80%、約50%〜約70%、約50%〜約60%、約60%〜約99%、約60%〜約95%、約60%〜約90%、約60%〜約80%、約60%〜約70%、約70%〜約99%、約70%〜約95%、約70%〜約90%、約70%〜約80%、約80%〜約99%、約80%〜約95%、約80%〜約90%、約90%〜約99%、約90%〜約95%又は約95%〜約99%である。
[0238] 幾つかの実施形態において、ナノ構造成形品中の有機樹脂の重量百分率は、約5%〜約99%、約5%〜約95%、約5%〜約90%、約5%〜約80%、約5%〜約70%、約5%〜約60%、約5%〜約50%、約5%〜約40%、約5%〜約30%、約5%〜約20%、約5%〜約10%、約10%〜約99%、約10%〜約95%、約10%〜約90%、約10%〜約80%、約10%〜約70%、約10%〜約60%、約10%〜約50%、約10%〜約40%、約10%〜約30%、約10%〜約20%、約20%〜約99%、約20%〜約95%、約20%〜約90%、約20%〜約80%、約20%〜約70%、約20%〜約60%、約20%〜約50%、約20%〜約40%、約20%〜約30%、約30%〜約99%、約30%〜約95%、約30%〜約90%、約30%〜約80%、約30%〜約70%、約30%〜約60%、約30%〜約50%、約30%〜約40%、約40%〜約99%、約40%〜約95%、約40%〜約90%、約40%〜約80%、約40%〜約70%、約40%〜約60%、約40%〜約50%、約50%〜約99%、約50%〜約95%、約50%〜約90%、約50%〜約80%、約50%〜約70%、約50%〜約60%、約60%〜約99%、約60%〜約95%、約60%〜約90%、約60%〜約80%、約60%〜約70%、約70%〜約99%、約70%〜約95%、約70%〜約90%、約70%〜約80%、約80%〜約99%、約80%〜約95%、約80%〜約90%、約90%〜約99%、約90%〜約95%又は約95%〜約99%である。
ナノ構造組成物の作製
[0239] 本開示は、少なくとも1つのナノ構造体の集団、少なくとも1つの反応性希釈剤、少なくとも1つの嫌気安定化剤及び任意選択で少なくとも1つの有機樹脂を混合することを含む、ナノ構造組成物を作製する方法を提供する。
[0240] 本開示は、ナノ構造組成物を調製する方法であって、
(a)少なくとも1つのナノ構造体の集団及び少なくとも1つの溶媒を含む組成物を提供することと;
(b)少なくとも1つの反応性希釈剤及び少なくとも1つの嫌気安定化剤を(a)の組成物と混合することと;
(c)(b)の組成物中の少なくとも1つの溶媒を除去することと
を含む方法を提供する。
[0241] 幾つかの実施形態において、(b)における混合は、
(1)少なくとも1つの嫌気安定化剤を少なくとも1つの反応性希釈剤中に溶解することと;
(2)溶存酸素を除去するために(1)の組成物を脱気することと
を更に含む。
[0242] 本開示は、ナノ構造組成物を調製する方法であって、
(a)少なくとも1つのナノ構造体の集団、少なくとも1つの溶媒、少なくとも1つの反応性希釈剤及び少なくとも1つの嫌気安定化剤を含む組成物を提供することと;
(b)(a)の組成物中の少なくとも1つの溶媒を除去することと
を含む方法を提供する。
[0243] 本開示は、ナノ構造組成物を調製する方法であって、
(a)少なくとも1つのナノ構造体の集団及び少なくとも1つの溶媒を含む組成物を提供することと;
(b)少なくとも1つの反応性希釈剤及び少なくとも1つの嫌気安定化剤を(a)の組成物と混合することと;
(c)(b)の組成物中の少なくとも1つの溶媒を除去することと;
(d)少なくとも1つの有機樹脂を(c)の組成物と混合することと
を含む方法を提供する。
[0244] 幾つかの実施形態において、(b)における混合は、
(1)少なくとも1つの嫌気安定化剤を少なくとも1つの反応性希釈剤中に溶解することと;
(2)溶存酸素を除去するために(1)の組成物を脱気することと
を更に含む。
[0245] 本開示は、ナノ構造組成物を調製する方法であって、
(a)少なくとも1つのナノ構造体の集団、少なくとも1つの溶媒、少なくとも1つの反応性希釈剤及び少なくとも1つの嫌気安定化剤を含む組成物を提供することと;
(b)(a)の組成物中の少なくとも1つの溶媒を除去することと;
(c)少なくとも1つの有機樹脂を(b)の組成物と混合することと
を含む方法を提供する。
[0246] 嫌気安定化剤は、ナノ構造組成物の安定性を向上させると共に、ナノ構造組成物を長期間保存することを可能にする。幾つかの実施形態において、ナノ構造体の集団は、嫌気安定化剤と一緒に、1分〜3年、1分〜12ヵ月、1分〜6ヵ月、1分〜3ヵ月、1分〜1ヵ月、1分〜15日、1分〜1日、1日〜3年、1日〜12ヵ月、1日〜6ヵ月、1日〜3ヵ月、1日〜1ヵ月、1日〜15日、15日〜3年、15日〜12ヵ月、15日〜6ヵ月、15日〜3ヵ月、15日〜1ヵ月、1ヵ月〜3年、1ヵ月〜12ヵ月、1ヵ月〜6ヵ月、1ヵ月〜3ヵ月、3ヵ月〜3年、3ヵ月〜12ヵ月、3ヵ月〜6ヵ月、6ヵ月〜3年、6ヵ月〜12ヵ月又は12ヵ月〜3年にわたって保存することができる。
[0247] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つの嫌気安定化剤は、少なくとも1つの反応性希釈剤中に約1分〜約24時間、約1分〜約20時間、約1分〜約15時間、約1分〜約10時間、約1分〜約5時間、約1分〜約1時間、約1分〜約30分、約1分〜約10分、約10分〜約24時間、約10分〜約20時間、約10分〜約15時間、約10分〜約10時間、約10分〜約5時間、約10分〜約1時間、約10分〜約30分、約30分〜約24時間、約30分〜約20時間、約30分〜約15時間、約30分〜約10時間、約30分〜約5時間、約30分〜約1時間、約1時間〜約24時間、約1時間〜約20時間、約1時間〜約15時間、約1時間〜約10時間、約1時間〜約5時間、約5時間〜約24時間、約5時間〜約20時間、約5時間〜約15時間、約5時間〜約10時間、約10時間〜約24時間、約10時間〜約20時間、約10時間〜約15時間、約15時間〜約24時間、約15時間〜約20時間又は約20時間〜約24時間の時間で溶解される。
[0248] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つの嫌気安定化剤は、少なくとも1つの反応性希釈剤中に約10℃〜約90℃、約10℃〜約80℃、約10℃〜約70℃、約10℃〜約60℃、約10℃〜約50℃、約10℃〜約40℃、約10℃〜約25℃、約10℃〜約20℃、約20℃〜約90℃、約20℃〜約80℃、約20℃〜約70℃、約20℃〜約60℃、約20℃〜約50℃、約20℃〜約40℃、約20℃〜約25℃、約25℃〜約90℃、約25℃〜約80℃、約25℃〜約70℃、約25℃〜約60℃、約25℃〜約50℃、約25℃〜約40℃、約40℃〜約90℃、約40℃〜約80℃、約40℃〜約70℃、約40℃〜約60℃、約40℃〜約50℃、約50℃〜約90℃、約50℃〜約80℃、約50℃〜約70℃、約50℃〜約60℃、約60℃〜約90℃、約60℃〜約80℃、約60℃〜約70℃、約70℃〜約90℃、約70℃〜約80℃又は約80℃〜約90℃の温度で溶解される。
[0249] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つの嫌気安定化剤を少なくとも1つの反応性希釈剤中に溶解した組成物は、溶存酸素を除去するために脱気される。幾つかの実施形態において、脱気は、所定の時間真空引きすることによるものである。幾つかの実施形態において、脱気は、約10分〜約48時間、約10分〜約40時間、約10分〜約30時間、約10分〜約20時間、約10分〜約15時間、約10分〜約10時間、約10分〜約5時間、約10分〜約1時間、約10分〜約30分、約30分〜約48時間、約30分〜約40時間、約30分〜約30時間、約30分〜約20時間、約30分〜約15時間、約30分〜約10時間、約30分〜約5時間、約30分〜約1時間、約1時間〜約48時間、約1時間〜約40時間、約1時間〜約30時間、約1時間〜約20時間、約1時間〜約15時間、約1時間〜約10時間、約1時間〜約5時間、約5時間〜約48時間、約5時間〜約40時間、約5時間〜約30時間、約5時間〜約20時間、約5時間〜約15時間、約5時間〜約10時間、約10時間〜約48時間、約10時間〜約40時間、約10時間〜約30時間、約10時間〜約20時間、約10時間〜約15時間、約15時間〜約48時間、約15時間〜約40時間、約15時間〜約30時間、約15時間〜約20時間、約20時間〜約48時間、約20時間〜約40時間、約20時間〜約30時間、約30時間〜約48時間、約30時間〜約40時間又は約40時間〜約48時間の時間にわたるものである。
[0250] 幾つかの実施形態において、脱気は、約1mtorr〜約500mtorr、約1mtorr〜約250mtorr、約1mtorr〜約150mtorr、約1mtorr〜約100mtorr、約1mtorr〜約50mtorr、約1mtorr〜約25mtorr、約1mtorr〜約10mtorr、約1mtorr〜約5mtorr、約5mtorr〜約500mtorr、約5mtorr〜約250mtorr、約5mtorr〜約150mtorr、約5mtorr〜約100mtorr、約5mtorr〜約50mtorr、約5mtorr〜約25mtorr、約5mtorr〜約10mtorr、約10mtorr〜約500mtorr、約10mtorr〜約250mtorr、約10mtorr〜約150mtorr、約10mtorr〜約100mtorr、約10mtorr〜約50mtorr、約10mtorr〜約25mtorr、約25mtorr〜約500mtorr、約25mtorr〜約250mtorr、約25mtorr〜約150mtorr、約25mtorr〜約100mtorr、約25mtorr〜約50mtorr、約50mtorr〜約500mtorr、約50mtorr〜約250mtorr、約50mtorr〜約150mtorr、約50mtorr〜約100mtorr、約100mtorr〜約500mtorr、約100mtorr〜約250mtorr、約100mtorr〜約150mtorr、約150mtorr〜約500mtorr、約150mtorr〜約250mtorr又は約250mtorr〜約500mtorrまで真空引きすることによるものである。
[0251] 幾つかの実施形態において、脱気は、約10℃〜約90℃、約10℃〜約80℃、約10℃〜約70℃、約10℃〜約60℃、約10℃〜約50℃、約10℃〜約40℃、約10℃〜約25℃、約10℃〜約20℃、約20℃〜約90℃、約20℃〜約80℃、約20℃〜約70℃、約20℃〜約60℃、約20℃〜約50℃、約20℃〜約40℃、約20℃〜約25℃、約25℃〜約90℃、約25℃〜約80℃、約25℃〜約70℃、約25℃〜約60℃、約25℃〜約50℃、約25℃〜約40℃、約40℃〜約90℃、約40℃〜約80℃、約40℃〜約70℃、約40℃〜約60℃、約40℃〜約50℃、約50℃〜約90℃、約50℃〜約80℃、約50℃〜約70℃、約50℃〜約60℃、約60℃〜約90℃、約60℃〜約80℃、約60℃〜約70℃、約70℃〜約90℃、約70℃〜約80℃又は約80℃〜約90℃の温度におけるものである。
[0252] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つのナノ構造体の集団及び少なくとも1つの溶媒を含む組成物と、少なくとも1つの反応性希釈剤及び少なくとも1つの嫌気安定化剤を含む組成物との混合は、約100rpm〜約10,000rpm、約100rpm〜約5,000rpm、約100rpm〜約3,000rpm、約100rpm〜約1,000rpm、約100rpm〜約500rpm、約500rpm〜約10,000rpm、約500rpm〜約5,000rpm、約500rpm〜約3,000rpm、約500rpm〜約1,000rpm、約1,000rpm〜約10,000rpm、約1,000rpm〜約5,000rpm、約1,000rpm〜約3,000rpm、約3,000rpm〜約10,000rpm、約3,000rpm〜約10,000rpm又は約5,000rpm〜約10,000rpmの撹拌速度で行われる。
[0253] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つのナノ構造体の集団及び少なくとも1つの溶媒を含む組成物と、少なくとも1つの反応性希釈剤及び少なくとも1つの嫌気安定化剤を含む組成物との混合は、約10分〜約24時間、約10分〜約20時間、約10分〜約15時間、約10分〜約10時間、約10分〜約5時間、約10分〜約1時間、約10分〜約30分、約30分〜約24時間、約30分〜約20時間、約30分〜約15時間、約30分〜約10時間、約30分〜約5時間、約30分〜約1時間、約1時間〜約24時間、約1時間〜約20時間、約1時間〜約15時間、約1時間〜約10時間、約1時間〜約5時間、約5時間〜約24時間、約5時間〜約20時間、約5時間〜約15時間、約5時間〜約10時間、約10時間〜約24時間、約10時間〜約20時間、約10時間〜約15時間、約15時間〜約24時間、約15時間〜約20時間又は約20時間〜約24時間の時間にわたって行われる。
[0254] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つの溶媒は、ナノ構造組成物から除去される。幾つかの実施形態において、少なくとも1つの溶媒の除去は、真空下で約10分〜約48時間、約10分〜約40時間、約10分〜約30時間、約10分〜約20時間、約10分〜約15時間、約10分〜約10時間、約10分〜約5時間、約10分〜約1時間、約10分〜約30分、約30分〜約48時間、約30分〜約40時間、約30分〜約30時間、約30分〜約20時間、約30分〜約15時間、約30分〜約10時間、約30分〜約5時間、約30分〜約1時間、約1時間〜約48時間、約1時間〜約40時間、約1時間〜約30時間、約1時間〜約20時間、約1時間〜約15時間、約1時間〜約10時間、約1時間〜約5時間、約5時間〜約48時間、約5時間〜約40時間、約5時間〜約30時間、約5時間〜約20時間、約5時間〜約15時間、約5時間〜約10時間、約10時間〜約48時間、約10時間〜約40時間、約10時間〜約30時間、約10時間〜約20時間、約10時間〜約15時間、約15時間〜約48時間、約15時間〜約40時間、約15時間〜約30時間、約15時間〜約20時間、約20時間〜約48時間、約20時間〜約40時間、約20時間〜約30時間、約30時間〜約48時間、約30時間〜約40時間又は約40時間〜約48時間の時間にわたるものである。
[0255] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つの溶媒の除去は、約10℃〜約90℃、約10℃〜約80℃、約10℃〜約70℃、約10℃〜約60℃、約10℃〜約50℃、約10℃〜約40℃、約10℃〜約25℃、約10℃〜約20℃、約20℃〜約90℃、約20℃〜約80℃、約20℃〜約70℃、約20℃〜約60℃、約20℃〜約50℃、約20℃〜約40℃、約20℃〜約25℃、約25℃〜約90℃、約25℃〜約80℃、約25℃〜約70℃、約25℃〜約60℃、約25℃〜約50℃、約25℃〜約40℃、約40℃〜約90℃、約40℃〜約80℃、約40℃〜約70℃、約40℃〜約60℃、約40℃〜約50℃、約50℃〜約90℃、約50℃〜約80℃、約50℃〜約70℃、約50℃〜約60℃、約60℃〜約90℃、約60℃〜約80℃、約60℃〜約70℃、約70℃〜約90℃、約70℃〜約80℃又は約80℃〜約90℃の温度におけるものである。
[0256] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つの溶媒の除去は、約1mtorr〜約1000mtorr、約1mtorr〜約750mtorr、1mtorr〜約500mtorr、約1mtorr〜約250mtorr、約1mtorr〜約150mtorr、約1mtorr〜約100mtorr、約1mtorr〜約50mtorr、約1mtorr〜約25mtorr、約1mtorr〜約10mtorr、約1mtorr〜約5mtorr、約5mtorr〜約1000mtorr、約5mtorr〜約750mtorr約5mtorr〜約500mtorr、約5mtorr〜約250mtorr、約5mtorr〜約150mtorr、約5mtorr〜約100mtorr、約5mtorr〜約50mtorr、約5mtorr〜約25mtorr、約5mtorr〜約10mtorr、約10mtorr〜約1000mtorr、約10mtorr〜約750mtorr、約10mtorr〜約500mtorr、約10mtorr〜約250mtorr、約10mtorr〜約150mtorr、約10mtorr〜約100mtorr、約10mtorr〜約50mtorr、約10mtorr〜約25mtorr、約25mtorr〜約1000mtorr、約25mtorr〜約750mtorr、約25mtorr〜約500mtorr、約25mtorr〜約250mtorr、約25mtorr〜約150mtorr、約25mtorr〜約100mtorr、約25mtorr〜約50mtorr、約50mtorr〜約1000mtorr、約50mtorr〜約750mtorr、約50mtorr〜約500mtorr、約50mtorr〜約250mtorr、約50mtorr〜約150mtorr、約50mtorr〜約100mtorr、約100mtorr〜約1000mtorr、約100mtorr〜約750mtorr、約100mtorr〜約500mtorr、約100mtorr〜約250mtorr、約100mtorr〜約150mtorr、約150mtorr〜約1000mtorr、約150mtorr〜約750mtorr、約150mtorr〜約500mtorr、約150mtorr〜約250mtorr、約250mtorr〜約1000mtorr、約250mtorr〜約750mtorr、約250mtorr〜約500mtorr、約500mtorr〜約1000mtorr、約500mtorr〜約750mtorr又は約750mtorr〜約1000mtorrまで真空引きすることによるものである。
[0257] 幾つかの実施形態において、2つ以上のナノ構造体の集団が使用される場合、少なくとも1つの第1の反応性希釈剤及び少なくとも1つの第1の嫌気安定化剤中で保存される少なくとも1つの第1のナノ構造体の集団が、少なくとも1つの第2の反応性希釈剤及び少なくとも1つの第2の嫌気安定化剤中で保存される少なくとも1つの第2のナノ構造体の集団に添加される。幾つかの実施形態において、第1及び第2の反応性希釈剤は、同一である。幾つかの実施形態において、第1及び第2の反応性希釈剤は、異なる。幾つかの実施形態において、第1及び第2の嫌気安定化剤は、同一である。幾つかの実施形態において、第1及び第2の嫌気安定化剤は、異なる。
[0258] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つの第1の反応性希釈剤及び少なくとも1つの第1の嫌気安定化剤中の第1のナノ構造体の集団は、少なくとも1つの第2の反応性希釈剤及び少なくとも1つの第2の嫌気安定化剤中の第2のナノ構造体の集団と100rpm〜10,000rpm、100rpm〜5,000rpm、100rpm〜3,000rpm、100rpm〜1,000rpm、100rpm〜500rpm、500rpm〜10,000rpm、500rpm〜5,000rpm、500rpm〜3,000rpm、500rpm〜1,000rpm、1,000rpm〜10,000rpm、1,000rpm〜5,000rpm、1,000rpm〜3,000rpm、3,000rpm〜10,000rpm、3,000rpm〜10,000rpm及び5,000rpm〜10,000rpmの撹拌速度で混合される。
[0259] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つの第1の反応性希釈剤及び少なくとも1つの第1の嫌気安定化剤中の第1のナノ構造体の集団と、少なくとも1つの第2の反応性希釈剤及び少なくとも1つの第2の嫌気安定化剤中の第2のナノ構造体の集団との混合は、10分〜24時間、10分〜20時間、10分〜15時間、10分〜10時間、10分〜5時間、10分〜1時間、10分〜30分、30分〜24時間、30分〜20時間、30分〜15時間、30分〜10時間、30分〜5時間、30分〜1時間、1時間〜24時間、1時間〜20時間、1時間〜15時間、1時間〜10時間、1時間〜5時間、5時間〜24時間、5時間〜20時間、5時間〜15時間、5時間〜10時間、10時間〜24時間、10時間〜20時間、10時間〜15時間、15時間〜24時間、15時間〜20時間又は20時間〜24時間の時間にわたって行われる。
[0260] 幾つかの実施形態において、約1分〜約3年、約1分〜約12ヵ月、約1分〜約6ヵ月、約1分〜約3ヵ月、約1分〜約1ヵ月、約1分〜約15日、約1分〜約1日、約1日〜約3年、約1日〜約12ヵ月、約1日〜約6ヵ月、約1日〜約3ヵ月、約1日〜約1ヵ月、約1日〜約15日、約15日〜約3年、約15日〜約12ヵ月、約15日〜約6ヵ月、約15日〜約3ヵ月、約15日〜約1ヵ月、約1ヵ月〜約3年、約1ヵ月〜約12ヵ月、約1ヵ月〜約6ヵ月、約1ヵ月〜約3ヵ月、約3ヵ月〜約3年、約3ヵ月〜約12ヵ月、約3ヵ月〜約6ヵ月、約6ヵ月〜約3年、約6ヵ月〜約12ヵ月又は約12ヵ月〜約3年にわたって安定して保存することができる、少なくとも1つのナノ構造体の集団、少なくとも1つの反応性希釈剤及び少なくとも1つの嫌気安定化剤を含む組成物が提供される。
[0261] 幾つかの実施形態において、2つ以上の有機樹脂が使用される場合、有機樹脂は、一緒に添加及び混合される。幾つかの実施形態において、第1の有機樹脂及び第2の有機樹脂の混合は、約100rpm〜約10,000rpm、約100rpm〜約5,000rpm、約100rpm〜約3,000rpm、約100rpm〜約1,000rpm、約100rpm〜約500rpm、約500rpm〜約10,000rpm、約500rpm〜約5,000rpm、約500rpm〜約3,000rpm、約500rpm〜約1,000rpm、約1,000rpm〜約10,000rpm、約1,000rpm〜約5,000rpm、約1,000rpm〜約3,000rpm、約3,000rpm〜約10,000rpm、約3,000rpm〜約10,000rpm又は約5,000rpm〜約10,000rpmの撹拌速度で行われる。
[0262] 幾つかの実施形態において、第1の有機樹脂及び第2の有機樹脂の混合は、約10分〜約24時間、約10分〜約20時間、約10分〜約15時間、約10分〜約10時間、約10分〜約5時間、約10分〜約1時間、約10分〜約30分、約30分〜約24時間、約30分〜約20時間、約30分〜約15時間、約30分〜約10時間、約30分〜約5時間、約30分〜約1時間、約1時間〜約24時間、約1時間〜約20時間、約1時間〜約15時間、約1時間〜約10時間、約1時間〜約5時間、約5時間〜約24時間、約5時間〜約20時間、約5時間〜約15時間、約5時間〜約10時間、約10時間〜約24時間、約10時間〜約20時間、約10時間〜約15時間、約15時間〜約24時間、約15時間〜約20時間又は約20時間〜約24時間の時間にわたって行われる。
[0263] 幾つかの実施形態において、約100rpm〜約10,000rpm、約100rpm〜約5,000rpm、約100rpm〜約3,000rpm、約100rpm〜約1,000rpm、約100rpm〜約500rpm、約500rpm〜約10,000rpm、約500rpm〜約5,000rpm、約500rpm〜約3,000rpm、約500rpm〜約1,000rpm、約1,000rpm〜約10,000rpm、約1,000rpm〜約5,000rpm、約1,000rpm〜約3,000rpm、約3,000rpm〜約10,000rpm、約3,000rpm〜約10,000rpm又は約5,000rpm〜約10,000rpmの撹拌速度で少なくとも1つの有機樹脂と混合される、少なくとも1つのナノ構造体の集団、少なくとも1つの反応性希釈剤及び少なくとも1つの嫌気安定化剤を含む組成物が提供される。
[0264] 幾つかの実施形態において、約10分〜約24時間、約10分〜約20時間、約10分〜約15時間、約10分〜約10時間、約10分〜約5時間、約10分〜約1時間、約10分〜約30分、約30分〜約24時間、約30分〜約20時間、約30分〜約15時間、約30分〜約10時間、約30分〜約5時間、約30分〜約1時間、約1時間〜約24時間、約1時間〜約20時間、約1時間〜約15時間、約1時間〜約10時間、約1時間〜約5時間、約5時間〜約24時間、約5時間〜約20時間、約5時間〜約15時間、約5時間〜約10時間、約10時間〜約24時間、約10時間〜約20時間、約10時間〜約15時間、約15時間〜約24時間、約15時間〜約20時間又は約20時間〜約24時間の時間にわたって少なくとも1つの有機樹脂と混合される、少なくとも1つのナノ構造体の集団、少なくとも1つの反応性希釈剤及び少なくとも1つの嫌気安定化剤を含む組成物が提供される。
[0265] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つのナノ構造体の集団、少なくとも1つの反応性希釈剤、少なくとも1つの嫌気安定化剤及び少なくとも1つの有機樹脂が混合される。幾つかの実施形態において、有機樹脂は、反応性希釈剤と反応せず、混合物は、長期間保存することができる。
[0266] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つのナノ構造体の集団、少なくとも1つの反応性希釈剤、少なくとも1つの嫌気安定化剤及び少なくとも1つの有機樹脂を含む組成物は、約1分〜約3年、約1分〜約12ヵ月、約1分〜約6ヵ月、約1分〜約3ヵ月、約1分〜約1ヵ月、約1分〜約15日、約1分〜約1日、約1日〜約3年、約1日〜約12ヵ月、約1日〜約6ヵ月、約1日〜約3ヵ月、約1日〜約1ヵ月、約1日〜約15日、約15日〜約3年、約15日〜約12ヵ月、約15日〜約6ヵ月、約15日〜約3ヵ月、約15日〜約1ヵ月、約1ヵ月〜約3年、約1ヵ月〜約12ヵ月、約1ヵ月〜約6ヵ月、約1ヵ月〜約3ヵ月、約3ヵ月〜約3年、約3ヵ月〜約12ヵ月、約3ヵ月〜約6ヵ月、約6ヵ月〜約3年、約6ヵ月〜約12ヵ月又は約12ヵ月〜約3年にわたって安定して保存することができる。
[0267] 本開示は、少なくとも1つのナノ構造体の集団、少なくとも1つの非反応性希釈剤、少なくとも1つの嫌気安定化剤及び少なくとも1つの有機樹脂を混合することを含む、ナノ構造組成物を作製する方法も提供する。
[0268] 更に本開示は、ナノ構造組成物を調製する方法であって、
(a)少なくとも1つのナノ構造体の集団、少なくとも1つの溶媒、少なくとも1つの非反応性希釈剤及び少なくとも1つの嫌気安定化剤を含む組成物を提供することと;
(b)(a)の組成物中の少なくとも1つの溶媒を除去することと;
(c)少なくとも1つの有機樹脂を(b)の組成物と混合することと
を含む方法を提供する。
[0269] 幾つかの実施形態において、少なくとも1つのナノ構造体の集団、少なくとも1つの非反応性希釈剤、少なくとも1つの嫌気安定化剤及び少なくとも1つの有機樹脂を含む組成物は、約1分〜約3年、約1分〜約12ヵ月、約1分〜約6ヵ月、約1分〜約3ヵ月、約1分〜約1ヵ月、約1分〜約15日、約1分〜約1日、約1日〜約3年、約1日〜約12ヵ月、約1日〜約6ヵ月、約1日〜約3ヵ月、約1日〜約1ヵ月、約1日〜約15日、約15日〜約3年、約15日〜約12ヵ月、約15日〜約6ヵ月、約15日〜約3ヵ月、約15日〜約1ヵ月、約1ヵ月〜約3年、約1ヵ月〜約12ヵ月、約1ヵ月〜約6ヵ月、約1ヵ月〜約3ヵ月、約3ヵ月〜約3年、約3ヵ月〜約12ヵ月、約3ヵ月〜約6ヵ月、約6ヵ月〜約3年、約6ヵ月〜約12ヵ月又は約12ヵ月〜約3年にわたって安定して保存することができる。
[0270] 幾つかの実施形態において、硬化を促進するために熱開始剤又は光開始剤をナノ構造組成物に添加することができる。
ナノ構造層の作製
[0271] 本開示に使用されるナノ構造体は、任意の好適な方法を用いて高分子マトリックス中に埋め込むことができる。本明細書において用いられる「埋め込まれる」という語は、ナノ構造体の集団が、マトリックスの成分の大部分を構成するポリマーに囲まれているか又は包まれていることを表すために用いられる。幾つかの実施形態は、少なくとも1つのナノ構造体の集団がマトリックス全体に好適に均一に分布している。幾つかの実施形態において、少なくとも1つのナノ構造体の集団は、特定の用途向けの分布に従い分布している。幾つかの実施形態において、ナノ構造体は、ポリマー中で混合され、基材表面に適用される。
[0272] ナノ構造組成物は、これらに限定されるものではないが、塗装、スプレーコーティング、溶剤噴霧、湿式コーティング、接着剤を用いた塗布、スピンコーティング、テープ塗布、ロールコーティング、フローコーティング、インクジェット法による蒸気吐出、ドロップキャスト、ブレードコーティング、ミスト堆積又はこれらの組合せ等、当該技術分野において知られている任意の好適な方法で堆積させることができる。好ましくは、ナノ構造組成物は、堆積後に硬化される。好適な硬化方法としては、UV硬化等の光硬化及び熱硬化が挙げられる。本開示のナノ構造フィルムの形成には、従来の積層フィルム加工法、テープ塗布法及び/又はロールツーロール製作方法を用いることができる。ナノ構造組成物を基材の所望の層の上に直接塗布することもできる。代わりに、ナノ構造組成物を独立した構成要素として固体層に形成してから、基材に適用することもできる。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、1つ又は複数のバリア層上に堆積させることができる。
スピンコーティング
[0273] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、スピンコーティングを用いて基材上に堆積される。スピンコーティングでは、通常、真空引きにより固定されたスピナーと呼ばれる装置に装着された基材の中央に少量の材料を載せる。スピナーを介して基材を高速回転させ、遠心力を発生させることにより基材の中央から端に向かって材料を拡散させる。材料の大部分が振り落とされることになるが、一定量の材料が基材上に残存し、回転が継続するにつれて表面上に材料の薄いフィルムが形成される。フィルムの最終厚みは、回転プロセスに選択されたパラメータ、例えば回転速度、加速及び回転時間に加えて、堆積した材料及び基材の性質によって決まる。典型的なフィルムの場合、1500〜6000rpmの回転速度及び10〜60秒間の回転時間が用いられる。
ミスト堆積
[0274] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、ミスト堆積を用いて基材上に堆積される。ミスト堆積は、室温及び大気圧下で行われ、プロセス条件を変更することによりフィルムの厚みを精密に制御することが可能になる。ミスト堆積を実施する間、液体の原料を微細なミストに変換し、窒素ガスにより堆積室に運搬する。次いで、ミストを電界遮蔽板及びホルダー間の高電圧により表面に引き寄せる。小滴が表面上で合着したら、この面を室から取り出し、溶媒を蒸発させることにより熱硬化させる。液体前駆体は、溶媒及び堆積すべき材料の混合物である。これを加圧された窒素ガスにより霧化器に搬送する。Price, S.C., et al.,“Formation of Ultra-Thin Quantum Dot Films by Mist Deposition,”ESC Transactions 11:89-94 (2007)。
スプレーコーティング
[0275] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物は、基材上にスプレーコーティングを用いて堆積される。スプレーコーティングの典型的な設備には、噴霧ノズル、霧化器、前駆体溶液及び搬送ガスが含まれる。噴霧堆積法において、前駆体溶液は、搬送ガスによるか又は霧化(例えば、超音波、エアブラスト又は静電気)により微小滴に微細化される。霧化器から排出された小滴は、必要に応じて制御及び調整される搬送ガスに支援され、ノズルを通過して基材表面により加速される。噴霧ノズル及び基材間の相対的な動きは、基材を完全に覆うことを目的として設計することにより定められる。
[0276] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物の適用は、溶媒を更に含む。幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物を適用するための溶媒は、水、有機溶媒、無機溶媒、ハロゲン化有機溶媒又はこれらの混合物である。例示的な溶媒としては、これらに限定されるものではないが、水、DO、アセトン、エタノール、ジオキサン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、イソプロパノール、アニソール、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリジノン、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルリン酸アミド、トルエン、ジメチルスルホキシド、シクロペンタノン、テトラメチレンスルホキシド、キシレン、ε−カプロラクトン、テトラヒドロフラン、テトラクロロエチレン、クロロホルム、クロロベンゼン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2,2−テトラクロロエタン又はこれらの混合物が挙げられる。
[0277] 幾つかの実施形態において、組成物は、ナノ構造層を形成するために熱硬化される。幾つかの実施形態において、組成物の硬化は、UV光を用いて行われる。幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物でナノ構造フィルムのバリア層を直接被覆し、続いて追加のバリア層をナノ構造層上に堆積することにより、ナノ構造フィルムを生成する。強度、安定性及び被覆の均一性を付与すると共に、バリア層材料又は他の材料の材料ムラ、気泡の発生及びシワ又は折れを防ぐために、バリアフィルムの真下に支持基材を利用することができる。加えて、最上部及び底部のバリア層間の材料を密封するために、好ましくは1つ又は複数のバリア層をナノ構造層上に堆積させる。好適には、バリア層を積層フィルムとして堆積させることができ、任意選択で密封又は更なる処理を行った後、ナノ構造フィルムを特定の照光装置に組み込む。ナノ構造組成物の堆積プロセスは、当業者に理解されるように、追加の構成要素又は様々な構成要素を含むことができる。この種の実施形態により、ナノ構造体の発光特性、例えば輝度及び色等(例えば、量子フィルムの白色点を調整するために)並びにナノ構造フィルムの厚み及び他の特性に関するプロセス調整をインラインで行うことが可能になる。加えて、これらの実施形態により、ナノ構造フィルムの特性を製造時に定期的に試験すると共に、精密なナノ構造フィルムの特性を達成するために必要な切り替えを行うことが可能になる。この種の試験及び調整は、ナノ構造フィルムの形成に使用される混合物のそれぞれの量を、コンピュータプログラムを利用して電子的手段により変化させることができるため、加工ラインの機械的構成を変化させることなく達成することもできる。
バリア層
[0278] 幾つかの実施形態において、ナノ構造成形品は、ナノ構造層の片面又は両面に堆積された1つ又は複数のバリア層を含む。好適なバリア層は、ナノ構造層及びナノ構造成形品を高温、酸素及び湿気等の環境条件から保護する。好適なバリア材料としては、ナノ構造成形品と化学的及び機械的適合性を有し、光及び化学的安定性を有し、高温に耐えることができる非黄変性及び疎水性の透明な光学材料である。幾つかの実施形態において、1つ又は複数のバリア層は、ナノ構造成形品と類似の屈折率を有する。幾つかの実施形態において、ナノ構造成形品のマトリックス材料及び1つ又は複数の隣接するバリア層は、バリア層からナノ構造成形品方向に透過する光の大部分がバリア層からナノ構造層に透過するように同程度の屈折率を有する。同程度の屈折率を有する材料を使用することにより、バリア及びマトリックス材料間の界面における光学損失が低下する。
[0279] バリア層は、好適には固体材料であり、液体、ゲル又はポリマーの硬化物とすることができる。バリア層は、具体的な用途に応じて可撓性又は非可撓性材料を含むことができる。バリア層は、好ましくは、平坦な層であり、具体的な照光用途に応じて任意の好適な形状及び表面領域の構成を有することができる。好ましい実施形態において、1つ又は複数のバリア層は、ナノ構造層を少なくとも第1のバリア層上に堆積し、ナノ構造層の反対側に少なくとも第2のバリア層を堆積することにより、本開示による実施形態に従うナノ構造成形品を形成する積層フィルム加工技法に適合するであろう。好適なバリア材料としては、当該技術分野において知られている任意の好適なバリア材料が挙げられる。例えば、好適なバリア材料としては、ガラス、ポリマー及び酸化物が挙げられる。好適なバリア層材料としては、これらに限定されるものではないが、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリマー;酸化ケイ素、酸化チタン又は酸化アルミニウム等の酸化物(例えば、SiO、Si、TiO又はAl);及び好適なこれらの組合せが挙げられる。好ましくは、ナノ構造成形品の各バリア層は、バリアを多層にすることによってバリア層内でピンホール欠陥が一列に揃うことを解消又は低減し、酸素及び湿気のナノ構造層内への侵入に対する有効なバリアとなるように、異なる材料又は組成物を含む少なくとも2つの層を含む。ナノ構造層は、任意の好適な材料又は材料の組合せ及びナノ構造層の片面又は両面上の任意の好適な数のバリア層を含むことができる。バリア層の材料、厚み及び数は、具体的な用途に依存することになり、ナノ構造成形品の厚みを最小限に抑えながら、ナノ構造層のバリア保護及び輝度を最大限にするように好適に選択されるであろう。好ましい実施形態において、各バリア層は、積層フィルム、好ましくは二重積層フィルムを含み、各バリア層の厚みは、ロールツーロール法又は積層体製造法においてシワの発生を解消するのに十分な厚みである。更に、バリアの数又は厚みは、ナノ構造体が重金属又は他の毒性物質を含む実施形態では法定の毒性ガイドラインにも依存することになり、このガイドラインは、より多くの数の又はより厚いバリア層を要求する可能性がある。バリアに関する更なる検討事項としては、費用、入手可能性及び機械強度が挙げられる。
[0280] 幾つかの実施形態において、ナノ構造フィルムは、ナノ構造層の両面に隣接する2つ以上のバリア層、例えばナノ構造層の各面上の各面又は2つのバリア層上に2又は3つの層を含む。幾つかの実施形態において、各バリア層は、薄肉のガラスシート、例えば厚みが約100μm、100μm以下、50μm以下、好ましくは50μm又は約50μmであるガラスシートを含む。
[0281] 本開示のナノ構造フィルムの各バリア層は、任意の好適な厚みを有することができ、これは、照光装置及び用途の具体的な要件及び特性に加えて、バリア層及びナノ構造層等の個々のフィルム構成要素に依存することになることが当業者に理解されるであろう。幾つかの実施形態において、各バリア層の厚みは、50μm以下、40μm以下、30μm以下、25μm以下、20μm以下又は15μm以下とすることができる。特定の実施形態において、バリア層は、酸化物被覆を含み、これは、酸化ケイ素、酸化チタン及び酸化アルミニウム等の材料(例えば、SiO、Si、TiO又はAl)を含むことができる。酸化物被覆の厚みは、約10μm以下、5μm以下、1μm以下又は100nm以下とすることができる。特定の実施形態において、バリアは、厚みが約100nm以下、10nm以下、5nm以下又は3nm以下である薄肉の酸化物被覆を含む。最上部及び/又は底部のバリアは、薄肉の酸化物被覆から構成することができるか、又は薄肉の酸化物被覆及び1つ若しくは複数の更なる材料の層を含むことができる。
ナノ構造フィルムの特徴及び実施形態
[0282] 幾つかの実施形態において、ナノ構造フィルムは、表示装置の形成に使用される。本明細書において用いられる表示装置は、照光表示を有する任意の機構を指す。この種の装置としては、これらに限定されるものではないが、液晶表示(LCD)、テレビ、コンピュータ、携帯電話、スマートフォン、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、ゲーム周辺機器、電子書籍端末、デジタルカメラ等を包含する装置が挙げられる。
[0283] 幾つかの実施形態において、ナノ構造組成物を含有する光学フィルムは、実質的にカドミウムフリーである。本明細書において用いられる「実質的にカドミウムフリーである」という語は、カドミウムの含有量が重量で100ppm未満であるナノ構造組成物を意図している。RoHS遵守の定義は、未処理の均質な前駆体材料のカドミウムの重量が0.01%(100ppm)を超えてはならないことを要求する。カドミウム含有量は、誘導結合プラズマ質量分光(ICP−MS)分析により、10億分率(ppb)水準で測定することができる。幾つかの実施形態において、「実質的にカドミウムフリーである」光学フィルムは、カドミウムを10〜90ppm含有する。他の実施形態において、実質的にカドミウムフリーである光学フィルムは、カドミウムを約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約1ppm未満含有する。
実施例
[0284] 以下に示す実施例は、本明細書に記載する製造物及び方法を例示するものであり、限定するものではない。様々な条件、配合及びこの分野において通常遭遇する他のパラメータの好適な修正及び適応は、本開示が本発明の趣旨及び範囲内に包含されることを考慮することによって当業者に明白である。
実施例1
緑色量子ドット濃縮物及び赤色量子ドット濃縮物の調製
[0285] 4−ヒドロキシ−TEMPO(200ppm)をまずイソボルニルアクリレート(10g)に大気中45℃で3時間かけて溶解した。次いで、200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPOを含むイソボルニルアクリレートを、50mtorrで一晩真空引きすることにより脱気した。
[0286] 光学濃度が30〜50(光路長1cmのキュベットにおいて460nmで測定)である緑色の量子ドット濃縮物を得るために、200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPO含むイソボルニルアクリレート(10mL)を、光学濃度が約40(光路長1cmのキュベットにおいて460nmで測定)の緑色量子ドットのトルエン(10mL)溶液(緑色量子ドット約150mg/mL)に加えた。この混合物を遊星真空ミキサーにおいて2000rpmで2分間混合した。50℃で12時間50mtorrまで真空引きすることにより、混合物からトルエンを除去した。結果として得られた緑色の量子ドット濃縮物は、光学濃度が35(光路長1cmのキュベットにおいて460nmで測定)であった。
[0287] 光学濃度が30〜50(光路長1cmのキュベットにおいて460nmで測定)の赤色量子ドット濃縮物を得るために、200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPOを含むイソボルニルアクリレート(10mL)を赤色量子ドットのトルエン(10mL)溶液(赤色量子ドット約50〜100mg/mL)に加えた。この混合物を遊星真空ミキサーにおいて2000rpmで2分間混合した。50℃で12時間50mtorrまで真空引きすることにより、混合物からトルエンを除去した。結果として得られた赤色量子ドット濃縮物の光学濃度は、45(光路長1cmのキュベットにおいて460nmで測定)であった。
実施例2
均質な量子ドット濃縮物(樹脂予備混合物)の調製
[0288] 材料:
・200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPOを含むイソボルニルアクリレート中の緑色量子ドット濃縮物(光学濃度:30〜35)
・200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPOを含むイソボルニルアクリレート中の赤色量子ドット濃縮物(光学濃度:30〜50)
・ホスフィン酸2,4,6−トリメチルベンゾイルフェニル(TPO−L):316.33g/mol
・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)(PTMP):488.66g/mol
・トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(TCDD):304.38g/mol
・TiO(R706)
・ZnS(Sactolith)
・シリコーンポリマービーズ(Tospearl-120)
[0289] 装置:
・遊星真空ミキサー
[0290] 使い捨ての混合カップにPTMPを12g、TCDDを43.2、緑色量子ドット濃縮物を2.146g、赤色量子ドット濃縮物を1.037g及びTPO−Lを0.15g加えた。この混合物を遊星真空ミキサーにおいて2000rpmで1分間混合した。TiOを0.45g加えた後、遊星真空ミキサーにおいて2000rpmで5分間混合した。得られた量子ドット濃縮物(樹脂予備混合物)の光学濃度は、1〜3(光路長1cmのキュベットにおいて460nmで測定)であった。
実施例3
4−ヒドロキシ−TEMPOを含むか又は含まない量子ドット濃縮物の嫌気性条件下における保存安定性
[0291] 試料:
・試料A:200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPOを含むイソボルニルアクリレート中緑色量子ドット濃縮物(暗所45℃)
・試料B:200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPOを含むイソボルニルアクリレート中の赤色量子ドット濃縮物(暗所45℃)
・試料C:200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPOを含むイソボルニルアクリレート中の緑色量子ドット濃縮物(可視光)
・試料D:200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPOを含むイソボルニルアクリレート中の赤色量子ドット濃縮物(可視光)
・試料E:4−ヒドロキシ−TEMPOを含まないイソボルニルアクリレート中の緑色量子ドット濃縮物
・試料F:4−ヒドロキシ−TEMPOを含まないイソボルニルアクリレート中の赤色量子ドット濃縮物
・試料G:4−ヒドロキシ−TEMPOを含まないイソボルニルアクリレート対照
[0292] 量子ドット濃縮物用嫌気安定化剤(例えば、4−ヒドロキシ−TEMPO)の効果を評価するために、200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPOを含むイソボルニルアクリレート中の量子ドット濃縮物である試料A〜Dを、上の実施例1に記載した方法に従って調製した。4−ヒドロキシ−TEMPOを含まないイソボルニルアクリレート中の量子ドット濃縮物である試料E及びFも、4−ヒドロキシ−TEMPOをイソボルニルアクリレートに添加せずに、上の実施例1に記載した方法に従って調製した。4−ヒドロキシ−TEMPOを含まないイソボルニルアクリレートである試料Gを対照として使用した。
[0293] 全ての試料を50℃の嫌気性条件下(溶存酸素10ppm未満)に維持した。各試料を、コーンプレート型ブルックフィールド粘度計で粘度を測定するために、それぞれ初期、12時間後及び24時間後に少量ずつ抜き取った。
[0294] 図1は、試料A〜Gの保存時間に対する粘度を図示する。図1に示すように、200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPOを含むイソボルニルアクリレート中の量子ドット濃縮物である試料A〜Dのそれぞれの粘度の値は、24時間にわたって比較的安定なままである。対照的に、4−ヒドロキシ−TEMPOを含まないイソボルニルアクリレート中の量子ドット濃縮物である試料E及びFの粘度値は、顕著に上昇する。
[0295] 本開示の様々な実施形態を上に説明してきたが、これらは、例示のみを目的として示したものであり、限定を目的とするものではないことを理解すべきである。本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、その形態及び詳細の様々に変化形態がなされ得ることが当業者に明らかであろう。したがって、本開示の幅及び範囲は、上に記載した例示的な実施形態のいずれかに限定されるべきではなく、以下に示す特許請求の範囲及びその均等物に従ってのみ定義されるべきである。
[0296] 上に述べた任意の装置及び/又は処理部品は、本開示のQDフィルムを形成するために任意の好適な組合せで使用され得ることが当業者に理解されるであろう。
[0297] 本明細書に述べたあらゆる刊行物、特許及び特許出願は、本発明が関連する技術分野の当業者の技術水準を示すものであり、個々の刊行物、特許又は特許出願は、それぞれ具体的に且つ個々に参照により組み込まれることが示唆されているのと同程度に参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (160)

  1. (a)少なくとも1つのナノ構造体の集団と、
    (b)少なくとも1つの反応性希釈剤と、
    (c)少なくとも1つの嫌気安定化剤と
    を含むナノ構造組成物。
  2. 1〜5つのナノ構造体の集団を含む、請求項1に記載のナノ構造組成物。
  3. 2つのナノ構造体の集団を含む、請求項2又は3に記載のナノ構造組成物。
  4. 前記少なくとも1つのナノ構造体の集団は、InP、InZnP、InGaP、CdSe、CdS、CdSSe、CdZnSe、CdZnS、ZnSe、ZnSSe、InAs、InGaAs及びInAsPからなる群から選択されるコアを含有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  5. 前記少なくとも1つのナノ構造体の集団は、少なくとも1つのシェルを更に含有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  6. 前記ナノ構造体に結合されたリガンドを更に含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  7. 重量百分率として0.0001%〜5%の前記少なくとも1つのナノ構造体の集団を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  8. 1〜5つの反応性希釈剤を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  9. 1つの反応性希釈剤を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  10. 前記少なくとも1つの反応性希釈剤は、イソボルニルアクリレートである、請求項1〜8のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  11. 重量百分率として0.01%〜99%の前記少なくとも1つの反応性希釈剤を含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  12. 1〜5つの嫌気安定化剤を含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  13. 1つの嫌気安定化剤を含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  14. 前記少なくとも1つの嫌気安定化剤は、ニトロキシド含有化合物又はニトロソ含有化合物である、請求項1〜13のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  15. 前記少なくとも1つの嫌気安定化剤は、
    基を含む、請求項1〜14のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  16. 2つのナノ構造体の集団、1つの反応性希釈剤及び1つの嫌気安定化剤を含む、請求項1〜15のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  17. 前記少なくとも1つの嫌気安定化剤は、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシ(4−ヒドロキシ−TEMPO)である、請求項1〜16のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  18. 前記少なくとも1つの反応性希釈剤に対して重量百分率として0.1ppm〜1000ppmの少なくとも1つの嫌気安定化剤を含む、請求項1〜17のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  19. 前記少なくとも1つの反応性希釈剤は、イソボルニルアクリレートであり、及び前記少なくとも1つの嫌気安定化剤は、4−ヒドロキシ−TEMPOである、請求項1〜17のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  20. イソボルニルアクリレートに対して重量百分率として約200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPOを含む、請求項18に記載のナノ構造組成物。
  21. 前記ナノ構造体は、量子ドットである、請求項1〜19のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  22. InPコアを含むナノ構造体の集団及び/又はCdSeコアを含むナノ構造体の集団を含む、請求項1又は2に記載のナノ構造組成物。
  23. (a)少なくとも1つのナノ構造体の集団と、
    (b)少なくとも1つの反応性希釈剤と、
    (c)少なくとも1つの嫌気安定化剤と、
    (d)少なくとも1つの有機樹脂と
    を含むナノ構造組成物。
  24. 1〜5つのナノ構造体の集団を含む、請求項23に記載のナノ構造組成物。
  25. 2つのナノ構造体の集団を含む、請求項23又は24に記載のナノ構造組成物。
  26. 前記少なくとも1つのナノ構造体の集団は、InP、InZnP、InGaP、CdSe、CdS、CdSSe、CdZnSe、CdZnS、ZnSe、ZnSSe、InAs、InGaAs及びInAsPからなる群から選択されるコアを含有する、請求項23〜25のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  27. 前記少なくとも1つのナノ構造体の集団は、少なくとも1つのシェルを更に含有する、請求項23〜26のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  28. 前記ナノ構造体に結合されたリガンドを更に含む、請求項23〜27のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  29. 重量百分率として0.0001%〜5%の前記少なくとも1つのナノ構造体の集団を含む、請求項23〜28のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  30. 1〜5つの反応性希釈剤を含む、請求項23〜29のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  31. 1つの反応性希釈剤を含む、請求項23〜30のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  32. 前記少なくとも1つの反応性希釈剤は、イソボルニルアクリレートである、請求項23〜31のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  33. 重量百分率として0.01%〜99%の前記少なくとも1つの反応性希釈剤を含む、請求項23〜32のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  34. 1〜5つの嫌気安定化剤を含む、請求項23〜33のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  35. 1つの嫌気安定化剤を含む、請求項23〜34のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  36. 前記少なくとも1つの嫌気安定化剤は、ニトロキシド含有化合物又はニトロソ含有化合物である、請求項23〜35のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  37. 前記少なくとも1つの嫌気安定化剤は、
    基を含む、請求項23〜36のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  38. 2つのナノ構造体の集団、1つの反応性希釈剤及び1つの嫌気安定化剤を含む、請求項23〜37のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  39. 前記少なくとも1つの嫌気安定化剤は、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシ(4−ヒドロキシ−TEMPO)である、請求項23〜38のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  40. 前記少なくとも1つの反応性希釈剤に対して重量百分率として0.1ppm〜1000ppmの前記少なくとも1つの嫌気安定化剤を含む、請求項23〜39のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  41. 前記少なくとも1つの反応性希釈剤は、イソボルニルアクリレートであり、及び前記少なくとも1つの嫌気安定化剤は、4−ヒドロキシ−TEMPOである、請求項23〜40のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  42. イソボルニルアクリレートに対して重量百分率として約200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPOを含む、請求項41に記載のナノ構造組成物。
  43. 1〜5つの有機樹脂を含む、請求項23〜42のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  44. 2つの有機樹脂を含む、請求項23〜43のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  45. 前記少なくとも1つの有機樹脂は、熱硬化性樹脂又はUV硬化性樹脂である、請求項23〜44のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  46. 前記少なくとも1つの有機樹脂は、UV硬化性樹脂である、請求項23〜45のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  47. 前記少なくとも1つの有機樹脂は、メルカプト官能性化合物である、請求項23〜46のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  48. 少なくとも1つの熱開始剤又は光開始剤を更に含む、請求項23〜47のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  49. 重量百分率として5%〜99%の前記少なくとも1つの有機樹脂を含む、請求項23〜48のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  50. 2つのナノ構造体の集団、1つの反応性希釈剤、1つの嫌気安定化剤及び2つの有機樹脂を含む、請求項23〜49のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  51. 前記ナノ構造体は、量子ドットである、請求項23〜50のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  52. InPコアを含むナノ構造体の集団及び/又はCdSeコアを含むナノ構造体の集団を含む、請求項23〜51のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  53. 1日〜3年にわたって安定である、請求項1〜52のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  54. 請求項23〜53のいずれか一項に記載のナノ構造組成物を含む成形品。
  55. フィルム、ディスプレイのための基材又は発光ダイオードである、請求項54に記載の成形品。
  56. フィルムである、請求項54又は55に記載の成形品。
  57. ナノ構造組成物を調製する方法であって、
    (a)少なくとも1つのナノ構造体の集団及び少なくとも1つの溶媒を含む組成物を提供することと、
    (b)少なくとも1つの反応性希釈剤及び少なくとも1つの嫌気安定化剤を(a)の前記組成物と混合することと、
    (c)(b)の前記組成物中の前記少なくとも1つの溶媒を除去することと
    を含む方法。
  58. (b)における前記混合は、
    (1)前記少なくとも1つの嫌気安定化剤を前記少なくとも1つの反応性希釈剤中に溶解することと、
    (2)溶存酸素を除去するために(1)の前記組成物を脱気することと
    を更に含む、請求項57に記載の方法。
  59. (1)における前記溶解は、10℃〜90℃の温度におけるものである、請求項58に記載の方法。
  60. (1)における前記溶解は、1分〜24時間の時間にわたるものである、請求項58又は59に記載の方法。
  61. (2)における前記脱気は、1mtorr〜500mtorrまで真空引きすることによるものである、請求項58〜60のいずれか一項に記載の方法。
  62. (2)における前記脱気は、10分〜48時間の時間にわたるものである、請求項58〜61のいずれか一項に記載の方法。
  63. (b)における前記混合は、100rpm〜10,000rpmの撹拌速度におけるものである、請求項57〜62のいずれか一項に記載の方法。
  64. (b)における前記混合は、10分〜24時間の時間にわたるものである、請求項57〜63のいずれか一項に記載の方法。
  65. (c)における前記除去は、真空下におけるものである、請求項57〜64のいずれか一項に記載の方法。
  66. (c)における前記除去は、1mtorr〜1000mtorrまで真空引きすることによるものである、請求項57〜65のいずれか一項に記載の方法。
  67. (c)における前記除去は、10分〜48時間の時間にわたるものである、請求項57〜66のいずれか一項に記載の方法。
  68. 2つのナノ構造体の集団を含む、請求項57〜67のいずれか一項に記載の方法。
  69. 前記少なくとも1つのナノ構造体の集団は、InP、InZnP、InGaP、CdSe、CdS、CdSSe、CdZnSe、CdZnS、ZnSe、ZnSSe、InAs、InGaAs及びInAsPからなる群から選択されるコアを含有する、請求項57〜68のいずれか一項に記載の方法。
  70. 前記少なくとも1つのナノ構造体の集団は、少なくとも1つのシェルを更に含有する、請求項57〜69のいずれか一項に記載の方法。
  71. 前記ナノ構造組成物は、前記ナノ構造体に結合されたリガンドを更に含む、請求項57〜70のいずれか一項に記載の方法。
  72. 前記ナノ構造組成物は、重量百分率として0.01%〜99%の前記少なくとも1つのナノ構造体の集団を含む、請求項57〜71のいずれか一項に記載の方法。
  73. 1〜5つの反応性希釈剤を含む、請求項57〜72のいずれか一項に記載の方法。
  74. 1つの反応性希釈剤を含む、請求項57〜73のいずれか一項に記載の方法。
  75. 前記少なくとも1つの反応性希釈剤は、イソボルニルアクリレートである、請求項57〜74のいずれか一項に記載の方法。
  76. 前記ナノ構造組成物は、重量百分率として0.01%〜99%の前記少なくとも1つの反応性希釈剤を含む、請求項57〜75のいずれか一項に記載の方法。
  77. 1〜5つの嫌気安定化剤を含む、請求項57〜76のいずれか一項に記載の方法。
  78. 1つの嫌気安定化剤を含む、請求項57〜77のいずれか一項に記載の方法。
  79. 前記少なくとも1つの嫌気安定化剤は、ニトロキシド含有化合物又はニトロソ含有化合物である、請求項57〜78のいずれか一項に記載の方法。
  80. 前記少なくとも1つの嫌気安定化剤は、
    基を含む、請求項57〜79のいずれか一項に記載の方法。
  81. 前記ナノ構造組成物は、2つのナノ構造体の集団、1つの反応性希釈剤及び1つの嫌気安定化剤を含む、請求項57〜80のいずれか一項に記載の方法。
  82. 前記少なくとも1つの嫌気安定化剤は、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル(4−ヒドロキシ−TEMPO)である、請求項57〜81のいずれか一項に記載の方法。
  83. 前記ナノ構造組成物は、前記少なくとも1つの反応性希釈剤に対して重量百分率として0.1ppm〜1000ppmの前記少なくとも1つの嫌気安定化剤を含む、請求項57〜82のいずれか一項に記載の方法。
  84. 前記少なくとも1つの反応性希釈剤は、イソボルニルアクリレートであり、及び前記少なくとも1つの嫌気性定化剤は、4−ヒドロキシ−TEMPOである、請求項57〜83のいずれか一項に記載の方法。
  85. 前記ナノ構造組成物は、イソボルニルアクリレートに対して重量百分率として200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPOを含む、請求項84に記載の方法。
  86. 前記ナノ構造体は、量子ドットである、請求項57〜85のいずれか一項に記載の方法。
  87. 前記量子ドットは、InP及び/又はCdSe量子ドットである、請求項86に記載の方法。
  88. ナノ構造組成物を調製する方法であって、
    (a)少なくとも1つのナノ構造体の集団及び少なくとも1つの溶媒を含む組成物を提供することと、
    (b)少なくとも1つの反応性希釈剤及び少なくとも1つの嫌気安定化剤を(a)の前記組成物と混合することと、
    (c)(b)の前記組成物中の前記少なくとも1つの溶媒を除去することと、
    (d)少なくとも1つの有機樹脂を(c)の前記組成物と混合することと
    を含む方法。
  89. (b)における前記混合は、
    (1)前記少なくとも1つの嫌気安定化剤を前記少なくとも1つの反応性希釈剤中に溶解することと、
    (2)溶存酸素を除去するために(1)の前記組成物を脱気することと
    を更に含む、請求項88に記載の方法。
  90. (1)における前記溶解は、10℃〜90℃の温度におけるものである、請求項89に記載の方法。
  91. (1)における前記溶解は、1分〜24時間の時間にわたるものである、請求項89又は90に記載の方法。
  92. (2)における前記脱気は、1mtorr〜500mtorrまで真空引きすることによるものである、請求項89〜91のいずれか一項に記載の方法。
  93. (2)における前記脱気は、10分〜48時間の時間にわたるものである、請求項89〜92のいずれか一項に記載の方法。
  94. (b)における前記混合は、100rpm〜10,000rpmの撹拌速度におけるものである、請求項88〜93のいずれか一項に記載の方法。
  95. (b)における前記混合は、10分〜24時間の時間にわたるものである、請求項88〜94のいずれか一項に記載の方法。
  96. (c)における前記除去は、真空下におけるものである、請求項88〜95のいずれか一項に記載の方法。
  97. (c)における前記除去は、1mtorr〜1000mtorrまで真空引きすることによるものである、請求項88〜96のいずれか一項に記載の方法。
  98. (c)における前記除去は、10分〜48時間の時間にわたるものである、請求項88〜97のいずれか一項に記載の方法。
  99. 2つのナノ構造体の集団を含む、請求項88〜98のいずれか一項に記載の方法。
  100. 前記少なくとも1つのナノ構造体の集団は、InP、InZnP、InGaP、CdSe、CdS、CdSSe、CdZnSe、CdZnS、ZnSe、ZnSSe、InAs、InGaAs及びInAsPからなる群から選択されるコアを含有する、請求項88〜99のいずれか一項に記載の方法。
  101. 前記少なくとも1つのナノ構造体の集団は、少なくとも1つのシェルを更に含有する、請求項88〜100のいずれか一項に記載の方法。
  102. 前記ナノ構造組成物は、前記ナノ構造体に結合されたリガンドを更に含む、請求項88〜102のいずれか一項に記載の方法。
  103. 前記ナノ構造組成物は、重量百分率として0.01%〜99%の前記少なくとも1つのナノ構造体の集団を含む、請求項88〜102のいずれか一項に記載の方法。
  104. 1〜5つの反応性希釈剤を含む、請求項88〜103のいずれか一項に記載の方法。
  105. 1つの反応性希釈剤を含む、請求項88〜104のいずれか一項に記載の方法。
  106. 前記少なくとも1つの反応性希釈剤は、イソボルニルアクリレートである、請求項88〜105のいずれか一項に記載の方法。
  107. 前記ナノ構造組成物は、重量百分率として0.01%〜99%の前記少なくとも1つの反応性希釈剤を含む、請求項88〜106のいずれか一項に記載の方法。
  108. 1〜5つの嫌気安定化剤を含む、請求項88〜107のいずれか一項に記載の方法。
  109. 1つの嫌気安定化剤を含む、請求項88〜108のいずれか一項に記載の方法。
  110. 前記少なくとも1つの嫌気安定化剤は、ニトロキシド含有化合物又はニトロソ含有化合物である、請求項88〜109のいずれか一項に記載の方法。
  111. 前記少なくとも1つの嫌気安定化剤は、
    基を含む、請求項88〜110のいずれか一項に記載の方法。
  112. 前記ナノ構造組成物は、2つのナノ構造体の集団、1つの反応性希釈剤及び1つの嫌気安定化剤を含む、請求項88〜111のいずれか一項に記載の方法。
  113. 前記少なくとも1つの嫌気安定化剤は、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル(4−ヒドロキシ−TEMPO)である、請求項88〜112のいずれか一項に記載の方法。
  114. 前記ナノ構造組成物は、前記少なくとも1つの反応性希釈剤に対して重量百分率として0.1ppm〜1000ppmの前記少なくとも1つの嫌気安定化剤を含む、請求項88〜113のいずれか一項に記載の方法。
  115. 前記少なくとも1つの反応性希釈剤は、イソボルニルアクリレートであり、及び前記少なくとも1つの嫌気性定化剤は、4−ヒドロキシ−TEMPOである、請求項88〜114のいずれか一項に記載の方法。
  116. 前記ナノ構造組成物は、イソボルニルアクリレートに対して重量百分率として200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPOを含む、請求項115に記載の方法。
  117. (d)における前記混合は、100rpm〜10,000rpmの撹拌速度におけるものである、請求項88〜116のいずれか一項に記載の方法。
  118. (d)における前記混合は、10分〜24時間の時間にわたるものである、請求項88〜117のいずれか一項に記載の方法。
  119. 1〜5つの有機樹脂を含む、請求項88〜118のいずれか一項に記載の方法。
  120. 2つの有機樹脂を含む、請求項88〜119のいずれか一項に記載の方法。
  121. 前記少なくとも1つの有機樹脂は、熱硬化性樹脂又はUV硬化性樹脂である、請求項88〜120のいずれか一項に記載の方法。
  122. 前記少なくとも1つの有機樹脂は、UV硬化性樹脂である、請求項88〜121のいずれか一項に記載の方法。
  123. 前記少なくとも1つの有機樹脂は、メルカプト官能性化合物である、請求項88〜122のいずれか一項に記載の方法。
  124. (e)少なくとも1つの熱開始剤又は光開始剤を(d)の前記組成物と混合すること
    を更に含む、請求項88〜123のいずれか一項に記載の方法。
  125. (e)における前記混合は、100rpm〜10,000rpmの撹拌速度におけるものである、請求項124に記載の方法。
  126. (e)における前記混合は、10分〜24時間の時間にわたるものである、請求項125又は126に記載の方法。
  127. 前記ナノ構造組成物は、重量百分率として5%〜99%の前記少なくとも1つの有機樹脂を含む、請求項88〜126のいずれか一項に記載の方法。
  128. 前記ナノ構造組成物は、2つのナノ構造体の集団、1つの反応性希釈剤、1つの嫌気安定化剤及び2つの有機樹脂を含む、請求項88〜127のいずれか一項に記載の方法。
  129. 前記ナノ構造体は、量子ドットである、請求項88〜128のいずれか一項に記載の方法。
  130. 前記量子ドットは、InP及び/又はCdSe量子ドットである、請求項129に記載の方法。
  131. (a)少なくとも1つのナノ構造体の集団と、
    (b)少なくとも1つの反応性希釈剤と、
    (c)少なくとも1つの嫌気安定化剤と、
    (d)少なくとも1つの有機樹脂と
    を含むナノ構造フィルム層。
  132. 1〜5つのナノ構造体の集団を含む、請求項131に記載のナノ構造フィルム層。
  133. 2つのナノ構造体の集団を含む、請求項132又は132に記載のナノ構造フィルム層。
  134. 前記少なくとも1つのナノ構造体の集団は、InP、InZnP、InGaP、CdSe、CdS、CdSSe、CdZnSe、CdZnS、ZnSe、ZnSSe、InAs、InGaAs及びInAsPからなる群から選択されるコアを含有する、請求項131〜133のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  135. 前記少なくとも1つのナノ構造体の集団は、少なくとも1つのシェルを更に含有する、請求項131〜134のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  136. ナノ構造組成物は、前記ナノ構造体に結合されたリガンドを更に含む、請求項131〜135のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  137. 重量百分率として0.0001%〜5%の前記少なくとも1つのナノ構造体の集団を含む、請求項131〜136のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  138. 1〜5つの反応性希釈剤を含む、請求項131〜137のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  139. 1つの反応性希釈剤を含む、請求項131〜138のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  140. 前記少なくとも1つの反応性希釈剤は、イソボルニルアクリレートである、請求項131〜139のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  141. 重量百分率として0.01%〜99%の前記少なくとも1つの反応性希釈剤を含む、請求項131〜140のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  142. 1〜5つの嫌気安定化剤を含む、請求項131〜141のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  143. 1つの嫌気安定化剤を含む、請求項131〜142のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  144. 前記少なくとも1つの嫌気安定化剤は、ニトロキシド含有化合物又はニトロソ含有化合物である、請求項131〜143のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  145. 前記少なくとも1つの嫌気安定化剤は、
    基を含む、請求項131〜144のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  146. 2つのナノ構造体の集団、1つの反応性希釈剤及び1つの嫌気安定化剤を含む、請求項131〜145のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  147. 前記少なくとも1つの嫌気安定化剤は、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシ(4−ヒドロキシ−TEMPO)である、請求項131〜146のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  148. 前記少なくとも1つの反応性希釈剤に対して重量百分率として0.1ppm〜1000ppmの前記少なくとも1つの嫌気安定化剤を含む、請求項131〜147のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  149. 前記少なくとも1つの反応性希釈剤は、イソボルニルアクリレートであり、及び前記少なくとも1つの嫌気安定化剤は、4−ヒドロキシ−TEMPOである、請求項131〜148のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  150. イソボルニルアクリレートに対して重量百分率として約200ppmの4−ヒドロキシ−TEMPOを含む、請求項149に記載のナノ構造フィルム層。
  151. 1〜5つの有機樹脂を含む、請求項131〜150のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  152. 2つの有機樹脂を含む、請求項131〜151のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  153. 前記少なくとも1つの有機樹脂は、熱硬化性樹脂又はUV硬化性樹脂である、請求項131〜152のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  154. 前記少なくとも1つの有機樹脂は、UV硬化性樹脂である、請求項131〜153のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  155. 前記少なくとも1つの有機樹脂は、メルカプト官能性化合物である、請求項131〜154のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  156. 少なくとも1つの熱開始剤又は光開始剤を更に含む、請求項131〜155のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  157. 重量百分率として5%〜99%の前記少なくとも1つの有機樹脂を含む、請求項131〜156のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  158. 2つのナノ構造体の集団、1つの反応性希釈剤、1つの嫌気安定化剤及び2つの有機樹脂を含む、請求項131〜157のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  159. 前記ナノ構造体は、量子ドットである、請求項131〜158のいずれか一項に記載のナノ構造フィルム層。
  160. 前記量子ドットは、InP及び/又はCdSe量子ドットである、請求項159に記載のナノ構造フィルム層。
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