JP2021507022A - 半電導性発光ナノ粒子 - Google Patents
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Abstract
本発明は、半電導性発光ナノ粒子および組成物に関する。
Description
本発明の分野
本発明は、半電導性発光ナノ粒子および半電導性発光ナノ粒子を調製するプロセスに関する。さらに、本発明は、少なくとも半電導性発光ナノ粒子を含む組成物および配合物に、および光学デバイスにおける前記半電導性発光ナノ粒子あるいは前記組成物または配合物の使用に関する。
本発明は、半電導性発光ナノ粒子および半電導性発光ナノ粒子を調製するプロセスに関する。さらに、本発明は、少なくとも半電導性発光ナノ粒子を含む組成物および配合物に、および光学デバイスにおける前記半電導性発光ナノ粒子あるいは前記組成物または配合物の使用に関する。
背景技術および解決すべき課題
US 2016/289552 A1は、複数の量子ドット、樹脂および金属（亜鉛）チオールポリマーを含む組成物を記載している。
WO 2016/168048 A1は、硬化したチオール−アルケン−エポキシマトリックスの量子ドットを含む、量子ドットフィルム物品を開示する。
US 2016/264820 A1は、ＩｎＰ／ＺｎＳ半導体ナノ結晶およびオリゴマー混合物の複合物に言及する。
US 8,709,600 B2は、様々な種類のナノ粒子をカプセル化するポリエチレン co アクリル酸の使用を記載する。
US 2017/082896 A1は、量子材料のためのリガンドとしてのポリ亜鉛カルボキシラートの使用を開示する。しかしながら、ポリ亜鉛カルボキシラートはマトリックスそのものとしては使用されなかった。
US 2016/289552 A1は、複数の量子ドット、樹脂および金属（亜鉛）チオールポリマーを含む組成物を記載している。
WO 2016/168048 A1は、硬化したチオール−アルケン−エポキシマトリックスの量子ドットを含む、量子ドットフィルム物品を開示する。
US 2016/264820 A1は、ＩｎＰ／ＺｎＳ半導体ナノ結晶およびオリゴマー混合物の複合物に言及する。
US 8,709,600 B2は、様々な種類のナノ粒子をカプセル化するポリエチレン co アクリル酸の使用を記載する。
US 2017/082896 A1は、量子材料のためのリガンドとしてのポリ亜鉛カルボキシラートの使用を開示する。しかしながら、ポリ亜鉛カルボキシラートはマトリックスそのものとしては使用されなかった。
半電導性発光ナノ粒子は、それらの狭い蛍光放射に起因して、光学デバイス、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）および液晶ディスプレー（ＬＣＤ）などにおける使用への大きな関心がある。ＬＣＤまたはカラーフィルターにおける下方変換層などの用途のための蛍光量子ドットおよびＬＥＤの最上部に直接的に適用された色変換器を使用することは、ナノ結晶のための保護を提供する薄層に組み込まれるべき量子ドットを必要とする。典型的には、量子ドットを含有するアクリラート、シロキサン、シラザン、エポキシドまたはシリコンのポリマーフィルムは、この目的のために使用される。
しかしながら、量子ドットの放射量子収率は、それらがこの種のフィルムまたは層に組み込まれるとき、低下する。
よって、改善が所望される半電導性発光ナノ粒子およびフィルム材料に関連した相当な問題がなおもある。
よって、改善が所望される半電導性発光ナノ粒子およびフィルム材料に関連した相当な問題がなおもある。
とりわけ、改善された量子収率を示す、新規な半電導性発光ナノ粒子のための必要性があり、それは半電導性発光ナノ粒子の長期の安定した放射を可能にする。また、フィルムまたはマトリックス材料が所望され、それは最初の量子収率およびその中に組み込まれた量子ドットの量子収率安定性を向上させる。さらに、リガンドを含む新規な半電導性発光ナノ粒子が所望され、ここで、連結基は、半電導性発光ナノ粒子の表面を十分に被覆することができる。加えて、半導体ナノ結晶を含む光学媒体を作成するための単純な調製プロセスが要求される。
したがって、１以上の上述の問題を解決することは本発明の目的である。
したがって、１以上の上述の問題を解決することは本発明の目的である。
本発明の概要
本発明者らは驚くべきことに、1以上の上記の問題が請求項に定義されたとおりの特色によって解決されることができることを見出した。
本発明者らは驚くべきことに、1以上の上記の問題が請求項に定義されたとおりの特色によって解決されることができることを見出した。
とりわけ、これらの問題を解決するために、本発明は、少なくともコア、１以上のシェル層および１以上のシェル層の最も外側の表面に連結した連結基を含む半電導性発光ナノ粒子を提供し、ここで連結基が、少なくとも１つの構造単位（Ａ）および少なくとも１つの構造単位（Ｂ）を含む、金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせであり、ここで
構造単位（Ａ）は、１〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルキレン基または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルキレン基であり、ここで前記直鎖のおよび分枝のアルキレン基における１以上のＨ原子は、各場合においてカルボキシラート、スルホナート、スルファート、カーボネート、ホスファート、ホスホナートおよびボロナートから選択される基によって置き換えられていてもよく；および
構造単位（Ｂ）は、以下の化学式（Ｉ）：
式中：
Ｒ１は、水素またはメチル基、エチル基を示し；
Ｒ２は、単結合、１〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルキレン基、または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルキレン基（ここで、前記直鎖のおよび分枝のアルキレン基における、１以上の非隣接するメチレン構造単位（−ＣＨ２−）は、各場合において、スルホニル基、カルボニル基、エーテル基、スルフィド基、スルホキシド基、エステル基、アミド基またはイミン基によって置き換えられていてもよい）、または２〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルケニレン基または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルケニレン基（ここで前記直鎖のおよび分枝のアルケニレン基における１以上のメチレン構造単位（−ＣＨ２−）は、各場合において、スルホニル基、カルボニル基、エーテル基、スルフィド基、スルホキシド基、エステル基、アミド基またはイミン基によって置き換えられていてもよい）を示し；
Ｒ１は、水素またはメチル基、エチル基を示し；
Ｒ２は、単結合、１〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルキレン基、または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルキレン基（ここで、前記直鎖のおよび分枝のアルキレン基における、１以上の非隣接するメチレン構造単位（−ＣＨ２−）は、各場合において、スルホニル基、カルボニル基、エーテル基、スルフィド基、スルホキシド基、エステル基、アミド基またはイミン基によって置き換えられていてもよい）、または２〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルケニレン基または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルケニレン基（ここで前記直鎖のおよび分枝のアルケニレン基における１以上のメチレン構造単位（−ＣＨ２−）は、各場合において、スルホニル基、カルボニル基、エーテル基、スルフィド基、スルホキシド基、エステル基、アミド基またはイミン基によって置き換えられていてもよい）を示し；
Ｗは、カルボキシラート基（−ＣＯＯＭ）、一級の（−ＰＯ（ＯＨ）（ＯＭ））または二級の（−ＰＯ（ＯＭ）２）ホスホナート基、またはキサンタート基（−ＯＣＳ２Ｍ）を示し；
Ｘは、水素、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）またはカルボキシラート基（−ＣＯＯＬ）、ホスホニル基（−ＰＯ（ＯＨ）２）または一級の（−ＰＯ（ＯＨ）（ＯＬ））または二級の（−ＰＯ（ＯＬ）２）ホスホナート基、またはキサンタート基（−ＯＣＳ２Ｌ）を示し；
Ｍは、１／２Ｚｎ２＋または１／２Ｃｄ２＋または１／３Ｉｎ３＋から選択される金属カチオンを示し；および
Ｌは、１／２Ｚｎ２＋または１／２Ｃｄ２＋または１／３Ｉｎ３＋から選択される金属カチオンを示す、
によって表される。
Ｘは、水素、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）またはカルボキシラート基（−ＣＯＯＬ）、ホスホニル基（−ＰＯ（ＯＨ）２）または一級の（−ＰＯ（ＯＨ）（ＯＬ））または二級の（−ＰＯ（ＯＬ）２）ホスホナート基、またはキサンタート基（−ＯＣＳ２Ｌ）を示し；
Ｍは、１／２Ｚｎ２＋または１／２Ｃｄ２＋または１／３Ｉｎ３＋から選択される金属カチオンを示し；および
Ｌは、１／２Ｚｎ２＋または１／２Ｃｄ２＋または１／３Ｉｎ３＋から選択される金属カチオンを示す、
によって表される。
連結基の負に帯電したポリマーおよび正に帯電した金属イオン（例としてＺｎ２＋）は、以下の式（Ｉ’）において記載される通り、互いに相殺する。
［ポリマー］ｕ−ｐＭｍ＋ （Ｉ’）
式中、記号ｐ、ｍ、ｕは、各々独立して整数、ｐ＊ｍ＝ｕである。
［ポリマー］ｕ−ｐＭｍ＋ （Ｉ’）
式中、記号ｐ、ｍ、ｕは、各々独立して整数、ｐ＊ｍ＝ｕである。
上述の問題はまた、少なくとも半電導性発光ナノ粒子、とりわけ上に定義されるとおりの半電導性発光ナノ粒子、および少なくとも１つの金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせを含むマトリックス材料を含む組成物によって解決される。
上述の問題は、また半電導性発光ナノ粒子を調製するためのプロセスによって解決され、ここでプロセスは、以下のステップ（ａ）：
（ａ）少なくとも１つの金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせ、およびコアおよび１以上のシェル層を含む半電導性発光ナノ粒子を混合物を得るために溶媒中に提供すること、
を含む。
（ａ）少なくとも１つの金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせ、およびコアおよび１以上のシェル層を含む半電導性発光ナノ粒子を混合物を得るために溶媒中に提供すること、
を含む。
本発明は、プロセスから得ることができるまたは得られた半電導性発光ナノ粒子に関する。
さらに、本発明は、半電導性発光ナノ粒子または組成物および少なくとも１つの溶媒を含む配合物に関する。
さらに、本発明は、半電導性発光ナノ粒子または組成物および少なくとも１つの溶媒を含む配合物に関する。
加えて、本発明は、電子デバイス、光学デバイスにおけるまたは生物医学デバイスにおける半電導性発光ナノ粒子または組成物または配合物の使用に関する。
本発明はまた、半電導性発光ナノ粒子または組成物を含む、光学媒体に関する。
本発明はまた、半電導性発光ナノ粒子または組成物を含む、光学媒体に関する。
本発明はさらに、光学媒体を含む光学デバイスに関する。
本発明のさらなる利点は、以下の詳細な記載から明らかになるだろう。
本発明のさらなる利点は、以下の詳細な記載から明らかになるだろう。
図面の記載
図１は、実施例１および比較例１から得られたフィルムを含有する量子材料の異なる試験条件での量子収率測定の結果を示す、経時的量子収率のグラフである。
図２は、各々異なる条件で測定された、実施例１および比較例１から得られたフィルムを含有する量子材料の中心波長の変化を示す、経時的中心波長のグラフである。
図３は、各々異なる条件で測定された、実施例１および比較例１から得られたフィルムを含有する量子材料の半値全幅の変化を示す、経時的半値全幅のグラフである。
本発明の詳細な記載
本発明は、少なくとも１つのコア、1以上のシェル層および１以上のシェル層の最も外側の表面に連結した連結基を含む半電導性発光ナノ粒子であって、
連結基が、少なくとも１つの構造単位（Ａ）および少なくとも１つの構造単位（Ｂ）を含む、金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせであって、
ここで、
本発明は、少なくとも１つのコア、1以上のシェル層および１以上のシェル層の最も外側の表面に連結した連結基を含む半電導性発光ナノ粒子であって、
連結基が、少なくとも１つの構造単位（Ａ）および少なくとも１つの構造単位（Ｂ）を含む、金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせであって、
ここで、
構造単位（Ａ）は、１〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルキレン基または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルキレン基であって、前記直鎖のまたは分枝のアルキレン基は、各場合において、カルボキシラート、スルホナート、スルフェート、カルボナート、ホスファート、ホスホナートおよびボロナートから選択された基によって置き換えられていてもよく；ならびに
構造単位（Ｂ）は、以下の化学式（Ｉ）：
式中：
構造単位（Ｂ）は、以下の化学式（Ｉ）：
Ｒ１は、水素、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基、ノニル基、またはデシル基、好ましくは水素、メチル基、またはエチル基、より好ましくは水素またはメチル基を示し；
Ｒ２は、単結合、１〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルキレン基、または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルキレン基（ここで、前記直鎖のおよび分枝のアルキレン基における１以上の非隣接するメチレン構造単位（−ＣＨ２−）は、各場合において、スルホニル基、カルボニル基、エーテル基、スルフィド基、スルホキシド基、エステル基、アミド基またはイミン基によって置き換えられていてもよい）、または２〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルケニレン基または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルケニレン基（ここで前記直鎖のおよび分枝のアルケニレン基における１以上のメチレン構造単位（−ＣＨ２−）は、各場合において、スルホニル基、カルボニル基、エーテル基、スルフィド基、スルホキシド基、エステル基、アミド基またはイミン基によって置き換えられていてもよい）を示し；
Ｗは、カルボキシラート基（−ＣＯＯＭ）、一級の（−ＰＯ（ＯＨ）（ＯＭ））または二級の（−ＰＯ（ＯＭ）２）ホスホナート基、またはキサンタート基（−ＯＣＳ２Ｍ）を示し；
Ｘは、水素、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）またはカルボキシラート基（−ＣＯＯＬ）、ホスホニル基（−ＰＯ（ＯＨ）２）または一級の（−ＰＯ（ＯＨ）（ＯＬ））または二級の（−ＰＯ（ＯＬ）２）ホスホナート基、またはキサンタート基（−ＯＣＳ２Ｌ）を示し；
Ｍは、１／２Ｚｎ２＋または１／２Ｃｄ２＋または１／３Ｉｎ３＋から選択される金属カチオンを示し；および
Ｌは、１／２Ｚｎ２＋または１／２Ｃｄ２＋または１／３Ｉｎ３＋から選択される金属カチオンを示す、
によって表される、
前記半電導性発光ナノ粒子を提供する。
Ｘは、水素、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）またはカルボキシラート基（−ＣＯＯＬ）、ホスホニル基（−ＰＯ（ＯＨ）２）または一級の（−ＰＯ（ＯＨ）（ＯＬ））または二級の（−ＰＯ（ＯＬ）２）ホスホナート基、またはキサンタート基（−ＯＣＳ２Ｌ）を示し；
Ｍは、１／２Ｚｎ２＋または１／２Ｃｄ２＋または１／３Ｉｎ３＋から選択される金属カチオンを示し；および
Ｌは、１／２Ｚｎ２＋または１／２Ｃｄ２＋または１／３Ｉｎ３＋から選択される金属カチオンを示す、
によって表される、
前記半電導性発光ナノ粒子を提供する。
好ましくは、金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマーは、構造単位（Ａ）および（Ｂ）から本質的になるか、またはからなる。
本発明に記載の連結基を表す、金属カルボキシラート、ホスホナートまたはキサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせの重量平均分子量（Ｍｗ）は、特に限定されないが、好ましくは１，０００ｇ／ｍｏｌ〜２０，０００ｇ／ｍｏｌの範囲にあり、より好ましくは１，０００ｇ／ｍｏｌ〜１０，０００ｇ／ｍｏｌの範囲にあり、特に好ましくは１，０００ｇ／ｍｏｌ〜５，０００ｇ／ｍｏｌの範囲にあり、および最も好ましくは１，０００ｇ／ｍｏｌ〜２，０００ｇ／ｍｏｌの範囲にある。
以下の定義は、一般的な定義として使用される化学的な基に適用する。それ以上の特定の定義が与えられない限り、それらが適用する。
本発明の目的のために、１〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルキレン基、３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルキレン基、２〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルケニレン基または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルケニレン基、ここで、加えて、個々のＨ原子またはメチレン構造単位（−ＣＨ２−）は、上に言及された基によって置換されていてもよく、好ましくは、基メチレン、エチレン、ｎ−プロピレン、ｉ−プロピレン、ｎ−ブチレン、ｉ−ブチレン、ｓ−ブチレン、ｔ−ブチレン、２−メチルブチレン、ｎ−フェニレン、ｓ−フェニレン、シクロペンチレン、ネオペンチレン、ｎ−ヘキシレン、ネオへキシレン、ｎ−へプチレン、ｎ−オクチレン、ｎ−ノニレン、２−エチルへキシレン、エテニレン、プロペニレン、ブテニレン、ペンテニレン、ヘキセニレン、ヘプテニレン、オクテニレンまたはノネニレンと解釈される。
好ましくは、構造単位（Ａ）は、１〜６個のＣ原子を有する直鎖のアルキレン基であって、ここで１以上のＨ原子は、カルボキシラート、スルホナート、スルファート、カルボナート、ホスファート、ホスホナートおよびボロナートから選択された基によって置き換えられていてもよい。より好ましくは、いずれのＨ原子も置き換えられていない。
さらにまた、構造単位（Ｂ）において、好ましくは、Ｒ２は単結合を示す。これは、基Ｗがポリマー鎖に直接結合すること、例えばカルボキシラート基（−ＣＯＯＭ）が、Ｃ原子を介してポリマー鎖に直接結合することを意味する。
さらに好ましくは、基Ｗは、カルボキシラート基（−ＣＯＯＭ）を示す。
Ｘは、好ましくは、水素、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）またはカルボキシラート基（−ＣＯＯＬ）、より好ましくは水素またはカルボキシラート基（−ＣＯＯＬ）、および最も好ましくは、Ｘは水素を示す。
Ｘは、好ましくは、水素、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）またはカルボキシラート基（−ＣＯＯＬ）、より好ましくは水素またはカルボキシラート基（−ＣＯＯＬ）、および最も好ましくは、Ｘは水素を示す。
本発明に記載の、連結基を表す上に定義された金属カルボキシラート、ホスホナートまたはキサンタートポリマーは、約１ｍｏｌ％〜約９９．９ｍｏｌ％、好ましくは約１ｍｏｌ％〜約９０ｍｏｌ％、より好ましくは約２ｍｏｌ％〜約５０ｍｏｌ％、および最も好ましくは約４ｍｏｌ％〜約２０ｍｏｌ％の構造単位（Ｂ）、ならびに約９９ｍｏｌ％〜約０．１ｍｏｌ％、好ましくは約９９ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％、より好ましくは、約９８ｍｏｌ％〜約５０ｍｏｌ％、および最も好ましくは、約９６ｍｏｌ％〜約８０ｍｏｌ％の構造単位（Ａ）を含むのが好ましい。構造単位（Ｂ）が上の範囲内で連結基を表す金属カルボキシラート、ホスホナートまたはキサンタートポリマーに含まれるとき、半電導性ナノ結晶の安定性は改善され得る。
本発明に記載の、金属カチオンは、構造単位（Ｂ）１モルに基づき、約０．１〜約１．５モル、好ましくは約０．３モル〜約１．５モル、より好ましくは約０．３モル〜１．０モルの量において、連結基を表す金属カルボキシラート、ホスホナートまたはキサンタートポリマーにおいて存在するのがさらに好ましい。
上記範囲内で、金属カチオンはカルボキシラートアニオン基に容易に結合されることができる。
上記範囲内で、金属カチオンはカルボキシラートアニオン基に容易に結合されることができる。
金属カチオンとカルボキシラート、ホスホナートまたはキサンタートアニオン基との間の結合は、配位結合（coordinative bond）またはイオン結合であってよい。金属カチオンとカルボキシラート、ホスホナートまたはキサンタートアニオン基との間の結合の結果として、ポリマー鎖は相互により固く付着しポリマーネットワークを提供する。
上に言及されたとおり、カルボキシラートアニオン基は、本発明に記載の半電導性発光ナノ粒子の連結基として好ましい。
より好ましくは、半電導性発光ナノ粒子において１以上のシェル層の最も外側の表面に連結した金属カルボキシラートポリマーは、亜鉛ポリ（アルキレン−ｃｏ−アクリル酸）、亜鉛ポリ（アルキレン−ｃｏ−メタクリル酸）および亜鉛ポリ（アルキレン−ｃｏ−マレイン酸）塩から選択される。構造単位（Ａ）に対応するアルキレン構造単位（モノマー）は、好ましくは、エチレン、ｎ−プロピレンおよびｎ−ブチレンから選択される。
より好ましくは、半電導性発光ナノ粒子において１以上のシェル層の最も外側の表面に連結した金属カルボキシラートポリマーは、亜鉛ポリ（アルキレン−ｃｏ−アクリル酸）、亜鉛ポリ（アルキレン−ｃｏ−メタクリル酸）および亜鉛ポリ（アルキレン−ｃｏ−マレイン酸）塩から選択される。構造単位（Ａ）に対応するアルキレン構造単位（モノマー）は、好ましくは、エチレン、ｎ−プロピレンおよびｎ−ブチレンから選択される。
具体的に好ましい特定の金属カルボキシラートポリマーは、亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸）、亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）および亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−マレイン酸）であり、ここで、亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸）が最も好ましい。
本発明のいくつかの態様において、好ましくは、半電導性発光ナノ粒子の１以上のシェル層の最も外側の表面に連結した、少なくとも１つの構造単位（Ａ）および少なくとも１つの構造単位（Ｂ）を含む金属カルボキシラート、ホスホナートまたはキサンタートポリマーの量は、半電導性ナノ粒子を充分に安定化させるために、半電導性ナノ粒子１００重量部に基づき、約５０〜約１０，０００重量部、好ましくは約５０〜約５，０００重量部、より好ましくは約１００〜約１，０００重量部であってよい。
半電導性発光ナノ粒子:
本発明に記載の、半電導性発光ナノ粒子の無機部分として、多種多様な公知の半電導性発光ナノ粒子が所望のとおり使用され得る。
本発明に記載の、半電導性発光ナノ粒子の無機部分として、多種多様な公知の半電導性発光ナノ粒子が所望のとおり使用され得る。
本発明の半電導性発光ナノ粒子の形状のタイプは、特に限定されない。任意のタイプの半電導性発光ナノ粒子、例えば球状成形された、細長く成形された、星形成形された、多面体成形された半電導性発光ナノ粒子、が使用され得る。
本発明に記載の、半電導性発光ナノ粒子の前記１以上のシェル層は、好ましくは単一のシェル層、二重のシェル層、または２より多いシェル層を有する多シェル層であり、最も好ましくは、それは二重のシェル層である。
本明細書に使用されるとき、用語「シェル層」は、前記コアを完全にまたは部分的に被覆する構造を意味する。好ましくは、前記１以上のシェル層は前記コアを完全に被覆する。用語「コア」および「シェル」は、当該技術分野において周知であり、典型的に量子材料の分野、例えばUS 8221651 B2において使用される。
本明細書に使用されるとき、用語「シェル層」は、前記コアを完全にまたは部分的に被覆する構造を意味する。好ましくは、前記１以上のシェル層は前記コアを完全に被覆する。用語「コア」および「シェル」は、当該技術分野において周知であり、典型的に量子材料の分野、例えばUS 8221651 B2において使用される。
本明細書に使用されるとき、用語「ナノ」は、０．１ｎｍおよび９９９ｎｍの間におけるサイズであり、好ましくは、それは０．１ｎｍ〜１５０ｎｍである。
本発明の好ましい態様において、本発明の半電導性発光ナノ粒子は量子サイズの材料である。
本発明の好ましい態様において、本発明の半電導性発光ナノ粒子は量子サイズの材料である。
本明細書に使用されるとき、用語「量子サイズの」は、リガンドまたは別の表面修飾なしの半導体材料そのもののサイズを意味し、例えば、ISBN:978-3-662-44822-9に記載されるような量子閉じ込め効果を示すことができる。量子サイズの材料は「量子閉じ込め」効果に起因して、調節可能な、鋭いおよび鮮やかな色の光を放つことができると言われる。
好ましくは、量子サイズの材料の全体構造のサイズは、１ｎｍ〜１００ｎｍ、より好ましくは、それは１ｎｍ〜３０ｎｍ、なおより好ましくは、それは５ｎｍ〜１５ｎｍである。
本発明に記載の、半電導性発光ナノ粒子の前記コアは、変化することができる。例えば、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＳｂ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＰＳ、ＩｎＰＺｎＳ、ＩｎＰＺｎ、ＩｎＰＧａ、ＩｎＳｂ、ＡｌＡｓ、ＡｌＰ、ＡｌＳｂ、Ｃｕ２Ｓ、Ｃｕ２Ｓｅ、ＣｕＩｎＳ２、ＣｕＩｎＳｅ２、Ｃｕ２（ＺｎＳｎ）Ｓ４、Ｃｕ２（ＩｎＧａ）Ｓ４、ＴｉＯ２合金およびそれらの任意の組み合わせが使用され得る。
本発明に記載の、半電導性発光ナノ粒子の前記コアは、変化することができる。例えば、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＳｂ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＰＳ、ＩｎＰＺｎＳ、ＩｎＰＺｎ、ＩｎＰＧａ、ＩｎＳｂ、ＡｌＡｓ、ＡｌＰ、ＡｌＳｂ、Ｃｕ２Ｓ、Ｃｕ２Ｓｅ、ＣｕＩｎＳ２、ＣｕＩｎＳｅ２、Ｃｕ２（ＺｎＳｎ）Ｓ４、Ｃｕ２（ＩｎＧａ）Ｓ４、ＴｉＯ２合金およびそれらの任意の組み合わせが使用され得る。
本発明の好ましい態様において、半電導性発光ナノ粒子の前記コアは、周期表１３族元素の１以上および周期表１５族元素の１以上を含む。例えば、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＳｂ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＰＳ、ＩｎＰＺｎＳ、ＩｎＰＺｎ、ＩｎＰＧａ、ＩｎＳｂ、ＡｌＡｓ、ＡｌＰ、ＡｌＳｂ、ＣｕＩｎＳ２、ＣｕＩｎＳｅ２、Ｃｕ２（ＩｎＧａ）Ｓ４、およびそれらの任意の組み合わせ。
なおより好ましくは、コアは、ＩｎおよびＰ原子、例えば、ＩｎＰ、ＩｎＰＳ、ＩｎＰＺｎＳ、ＩｎＰＺｎまたはＩｎＰＧａを含む。
なおより好ましくは、コアは、ＩｎおよびＰ原子、例えば、ＩｎＰ、ＩｎＰＳ、ＩｎＰＺｎＳ、ＩｎＰＺｎまたはＩｎＰＧａを含む。
本発明のさらに好ましい態様に記載の、前記少なくとも１つのシェル層は、周期表１２、１３または１４族の第１元素および周期表１５または１６族の第２元素を含む。好ましくは、全てのシェル層は周期表１２、１３または１４族の第１元素および周期表１５または１６族の第２元素を含む。
より好ましくは、少なくとも１つのシェル層は、周期表１２族の第１元素および周期表１６族の第２元素を含む。例えば、ＣｄＳ、ＣｄＺｎＳ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳＳｅ、ＺｎＳＳｅＴｅ、ＣｄＳ／ＺｎＳ、ＺｎＳｅ／ＺｎＳまたはＺｎＳ／ＺｎＳｅのシェル層が使用され得る。なおより好ましくは、すべてのシェル層は、周期表１２族の第１元素および周期表１６族の第２元素を含む。
より好ましくは、少なくとも１つのシェル層は、周期表１２族の第１元素および周期表１６族の第２元素を含む。例えば、ＣｄＳ、ＣｄＺｎＳ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳＳｅ、ＺｎＳＳｅＴｅ、ＣｄＳ／ＺｎＳ、ＺｎＳｅ／ＺｎＳまたはＺｎＳ／ＺｎＳｅのシェル層が使用され得る。なおより好ましくは、すべてのシェル層は、周期表１２族の第１元素および周期表１６族の第２元素を含む。
具体的に好ましくは、少なくとも１つのシェル層は、以下の式（ＩＩ）、
ＺｎＳｘＳｅｙＴｅｚ、− （ＩＩ）、
式中、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、およびｘ＋ｙ＋ｚ＝１であり、さらにより好ましくは０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｚ＝０、およびｘ＋ｙ＝１である、
によって表される。
ＺｎＳｘＳｅｙＴｅｚ、− （ＩＩ）、
式中、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、およびｘ＋ｙ＋ｚ＝１であり、さらにより好ましくは０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｚ＝０、およびｘ＋ｙ＝１である、
によって表される。
すべてのシェル層が、式（ＩＩ）によって表されるのがさらに好ましい。
例えば、緑色および／または赤色放射使用のための半電導性発光ナノ粒子として、ＣｄＳｅ／ＣｄＳ、ＣｄＳｅＳ／ＣｄＺｎＳ、ＣｄＳｅＳ／ＣｄＳ／ＺｎＳ、ＺｎＳｅ／ＣｄＳ、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＩｎＰ／ＺｎＳ、ＩｎＰ／ＺｎＳｅ、ＩｎＰ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳ、ＩｎＰ／ＺｎＳ／ＺｎＳｅ、ＩｎＰＺｎ／ＺｎＳ、ＩｎＰＺｎ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳ、ＩｎＰＺｎ／ＺｎＳ／ＺｎＳｅ、ＺｎＳｅ／ＣｄＳ、ＺｎＳｅ／ＺｎＳ半電導性発光ナノ粒子またはそれらの任意の組み合わせが使用され得る。
例えば、緑色および／または赤色放射使用のための半電導性発光ナノ粒子として、ＣｄＳｅ／ＣｄＳ、ＣｄＳｅＳ／ＣｄＺｎＳ、ＣｄＳｅＳ／ＣｄＳ／ＺｎＳ、ＺｎＳｅ／ＣｄＳ、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＩｎＰ／ＺｎＳ、ＩｎＰ／ＺｎＳｅ、ＩｎＰ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳ、ＩｎＰ／ＺｎＳ／ＺｎＳｅ、ＩｎＰＺｎ／ＺｎＳ、ＩｎＰＺｎ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳ、ＩｎＰＺｎ／ＺｎＳ／ＺｎＳｅ、ＺｎＳｅ／ＣｄＳ、ＺｎＳｅ／ＺｎＳ半電導性発光ナノ粒子またはそれらの任意の組み合わせが使用され得る。
より好ましくは、ＩｎＰ／ＺｎＳ、ＩｎＰ／ＺｎＳｅ、ＩｎＰ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳ、ＩｎＰ／ＺｎＳ／ＺｎＳｅ、ＩｎＰＺｎ／ＺｎＳ、ＩｎＰＺｎ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳ、ＩｎＰＺｎ／ＺｎＳ／ＺｎＳｅが使用され得る。
本発明の好ましい態様において、半電導性発光ナノ粒子の前記シェル層は二重のシェル層である。
本発明の好ましい態様において、半電導性発光ナノ粒子の前記シェル層は二重のシェル層である。
前記半電導性発光ナノ粒子は、例えばSigma-Aldrichから公的に入手可能であり、および／または、例えば、ACS Nano、2016、10 (6)、pp 5769-5781、Chem．Moter．2015、27、4893-4898、および国際特許出願番号WO 2010/095140 A2に記載される。
追加のリガンド：
本発明に記載の半電導性発光ナノ粒子は、上に定義されるとおりの少なくとも１つの構造単位（Ａ）および少なくとも１つの構造単位（Ｂ）を含む、金属カルボキシラート、ホスホナートまたはキサンタートポリマーに加えて、任意に異なるタイプの表面連結基を含む。
本発明に記載の半電導性発光ナノ粒子は、上に定義されるとおりの少なくとも１つの構造単位（Ａ）および少なくとも１つの構造単位（Ｂ）を含む、金属カルボキシラート、ホスホナートまたはキサンタートポリマーに加えて、任意に異なるタイプの表面連結基を含む。
結果的に、本発明に記載の半電導性発光ナノ粒子のシェル層の最も外側の表面は、所望される場合、上に記載される通りの金属カルボキシラート、ホスホナートまたはキサンタートポリマーと一緒に／に加えて、異なるタイプの表面リガンドで上塗りされることができる。
本発明の態様に記載の、上に定義されるとおりの金属カルボキシラート、ホスホナートまたはキサンタートポリマー連結基の量は、シェル層（単数または複数）の最も外側の表面上に連結された総リガンドの３０ｗｔ．％〜９９．９ｗｔ．％の範囲である。
理論によって拘束されることは望まないが、かかる表面リガンドはナノサイズの蛍光材料が溶媒により容易に分散されるのに影響を与えることができる。
理論によって拘束されることは望まないが、かかる表面リガンドはナノサイズの蛍光材料が溶媒により容易に分散されるのに影響を与えることができる。
一般の使用における表面リガンドは、ホスフィンおよびホスフィンオキシド、例えばトリオクチルホスフィンオキシド（ＴＯＰＯ）、トリオクチルホスフィン（ＴＯＰ）、およびトリブチルホスフィン（ＴＢＰ）；ホスホン酸、例えばドデシルホスホン酸（ＤＤＰＡ）、トリデシルホスホン酸（ＴＤＰＡ）、オクタデシルホスホン酸（ＯＤＰＡ）、およびヘキシルホスホン酸（ＨＰＡ）；アミン、例えばオレイルアミン、デデシルアミン（ＤＤＡ）、テトラデシルアミン（ＴＤＡ）、ヘキサデシルアミン（ＨＤＡ）、およびオクタデシルアミン（ＯＤＡ）、オレイルアミン（ＯＬＡ）、１−オクタデセン（ＯＤＥ）、チオール、例えばヘキサデカンチオールおよびヘキサンチオール；カルボン酸、例えばオレイン酸、ステアリン酸、ミリスチン酸；酢酸およびそれらの任意の組み合わせ、を包含する。
表面リガンドの例は、例えば、国際特許出願番号WO 2012/059931Aに記載されている。
組成物:
本発明はまた、少なくとも半電導性発光ナノ粒子、および少なくとも１つの金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせを含むマトリックス材料を含む組成物に関する。
本発明はまた、少なくとも半電導性発光ナノ粒子、および少なくとも１つの金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせを含むマトリックス材料を含む組成物に関する。
その上、本発明は、上に定義されるとおりの少なくとも半電導性発光ナノ粒子を含む組成物に関し、それは、上に定義されるとおりの少なくとも１つの構造単位（Ａ）および少なくとも１つの構造単位（Ｂ）を含む金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせである連結基、ならびに少なくとも１つの金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせを含むマトリックス材料を含む。
本発明に記載のマトリックス材料の、金属カルボキシラート、ホスホナートまたはキサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせの重量平均分子量（Ｍｗ）は、特に限定されないが、好ましくは１，０００ｇ／ｍｏｌ〜２０，０００ｇ／ｍｏｌの範囲に、より好ましくは１，０００ｇ／ｍｏｌ〜１０，０００ｇ／ｍｏｌの範囲に、特に好ましくは１，０００ｇ／ｍｏｌ〜５，０００ｇ／ｍｏｌの範囲におよび最も好ましくは１，０００ｇ／ｍｏｌ〜２，０００ｇ／ｍｏｌの範囲にある。
本発明の好ましい態様において、マトリックス材料は、少なくとも１つの構造単位（Ｃ）および少なくとも１つの構造単位（Ｄ）を含む、少なくとも１つの金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせを含み、ここで
構造単位（Ｃ）は、１〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルキレン基または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルキレン基であって、ここで前記直鎖のおよび分枝のアルキレン基における１以上のＨ原子は、各場合において、カルボキシラート、スルホナート、スルファート、カルボナート、ホスファート、ホスホナートおよびボロナートから選択される基によって置き換えられていてもよく；および
構造単位（Ｄ）は、以下の化学式（ＩＩＩ）：
式中、
構造単位（Ｄ）は、以下の化学式（ＩＩＩ）：
Ｒ３は、水素、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基、ノニル基、またはデシル基、好ましくは水素、メチル基、またはエチル基、より好ましくは水素またはメチル基を示し；
Ｒ４は、単結合、１〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルキレン基、または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルキレン基（ここで、前記直鎖のおよび分枝のアルキレン基における１以上の非隣接するメチレン構造単位（−ＣＨ２−）は、各場合において、スルホニル基、カルボニル基、エーテル基、スルフィド基、スルホキシド基、エステル基、アミド基またはイミン基によって置き換えられていてもよい）、または２〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルケニレン基または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルケニレン基（ここで、前記直鎖のおよび分枝のアルキレン基における１以上のメチレン構造単位（−ＣＨ２−）は、各場合において、スルホニル基、カルボニル基、エーテル基、スルフィド基、スルホキシド基、エステル基、アミド基またはイミン基によって置き換えられていてもよい）を示し;
Ｖは、カルボキシラート基（−ＣＯＯＥ）、一級の（−ＰＯ（ＯＨ）（ＯＥ））または二級の（−ＰＯ（ＯＥ）２）ホスホナート基、またはキサンタート基（−ＯＣＳ２Ｅ）を示し；
Ｙは、水素、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）またはカルボキシラート基（−ＣＯＯＺ）、ホスホニル基（−ＰＯ（ＯＨ）２）または一級の（−ＰＯ（ＯＨ）（ＯＺ））または二級の（−ＰＯ（ＯＺ）２）ホスホナート基、またはキサンタート基（−ＯＣＳ２Ｚ）を示し；
Ｅは、１／２Ｚｎ２＋または１／２Ｃｄ２＋または１／３Ｉｎ３＋から選択される金属カチオンを示し；および
Ｚは、１／２Ｚｎ２＋または１／２Ｃｄ２＋または１／３Ｉｎ３＋から選択される金属カチオンを示す、
によって表される。
Ｙは、水素、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）またはカルボキシラート基（−ＣＯＯＺ）、ホスホニル基（−ＰＯ（ＯＨ）２）または一級の（−ＰＯ（ＯＨ）（ＯＺ））または二級の（−ＰＯ（ＯＺ）２）ホスホナート基、またはキサンタート基（−ＯＣＳ２Ｚ）を示し；
Ｅは、１／２Ｚｎ２＋または１／２Ｃｄ２＋または１／３Ｉｎ３＋から選択される金属カチオンを示し；および
Ｚは、１／２Ｚｎ２＋または１／２Ｃｄ２＋または１／３Ｉｎ３＋から選択される金属カチオンを示す、
によって表される。
好ましくは、金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマーは、構造単位（Ｃ）および（Ｄ）から本質的になりまたはからなる。
より好ましくは、構造単位（Ｃ）は、１〜６個のＣ原子を有する直鎖のアルキレン基であり、ここで、１以上のＨ原子はカルボキシラート、スルホナート、スルファート、カーボネート、ホスファート、ホスホナートおよびボロナートから選択される基によって置き換えられていてもよい。好ましくは、いずれのＨ原子も置き換えられていない。
より好ましくは、構造単位（Ｃ）は、１〜６個のＣ原子を有する直鎖のアルキレン基であり、ここで、１以上のＨ原子はカルボキシラート、スルホナート、スルファート、カーボネート、ホスファート、ホスホナートおよびボロナートから選択される基によって置き換えられていてもよい。好ましくは、いずれのＨ原子も置き換えられていない。
その上、より好ましくは、構造単位（Ｄ）において、基Ｖが、直接ポリマー鎖に結合するように、例えば、カルボキシラート基（−ＣＯＯＥ）が、そのＣ原子を介してポリマー鎖に直接結合するように、Ｒ４は単結合を示す。
その上、より好ましくは、基Ｖはカルボキシラート基（−ＣＯＯＥ）を示す。
その上、より好ましくは、基Ｖはカルボキシラート基（−ＣＯＯＥ）を示す。
その上、より好ましくは、基Ｙは、水素、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）またはカルボキシラート基（−ＣＯＯＺ）、なおより好ましくは、水素またはカルボキシラート基（−ＣＯＯＺ）を示し、および最も好ましくは、Ｙは水素である。
本発明に記載の、マトリックス材料に含まれる、上に定義された金属カルボキシラート、ホスホナートまたはキサンタートポリマーは、約１ｍｏｌ％〜約９９．９ｍｏｌ％、好ましくは約１ｍｏｌ％〜約９０ｍｏｌ％、より好ましくは約２ｍｏｌ％〜約５０ｍｏｌ％、および最も好ましくは約４ｍｏｌ％〜約２０ｍｏｌ％の構造単位（Ｄ）、ならびに約９９ｍｏｌ％〜約０．１ｍｏｌ％、好ましくは約９９ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％、より好ましくは約９８ｍｏｌ％〜約５０ｍｏｌ％、および最も好ましくは約９６ｍｏｌ％〜約８０ｍｏｌ％の構造単位（Ｃ）を含むのが好ましい。構造単位（Ｄ）が上の範囲内で金属カルボキシラート、ホスホナートまたはキサンタートポリマーを含むとき、マトリックスの安定性が改善される。
本発明に記載の、金属カチオンは、マトリックス材料の、上に定義された金属カルボキシラート、ホスホナートまたはキサンタートポリマーにおいて、構造単位（Ｄ）の１モルに基づいて、約０．１〜約１．５モル、好ましくは約０．３モル〜約１．５モル、より好ましくは約０．３モル〜１．０モルの量において存在することがさらに好ましい。上の範囲内で、金属カチオンは容易にカルボキシラートアニオン基に結合することができる。
金属カチオンとカルボキシラート、ホスホナートまたはキサンタートアニオン基との間の結合は、配位結合またはイオン結合であってよい。金属カチオンとカルボキシラート、ホスホナートまたはキサンタートアニオン基との間の結合の結果として、ポリマー鎖は相互により固く付着しポリマーネットワークを提供する。
上述されるとおり、本明細書に記載の、マトリックス材料は、少なくとも１つの金属カルボキシラートボリマーを含むことが特に好ましい。
上述されるとおり、本明細書に記載の、マトリックス材料は、少なくとも１つの金属カルボキシラートボリマーを含むことが特に好ましい。
なおより好ましくは、マトリックス材料は、亜鉛ポリ（アルキレン−ｃｏ−アクリル酸）、亜鉛ポリ（アルキレン−ｃｏ−メタクリル酸）または亜鉛ポリ（アルキレン−ｃｏ−マレイン酸）塩から選択される少なくとも１つの金属カルボキシラートポリマーを含む。構造単位（Ｃ）に対応するアルキレン構造単位（モノマー）は、好ましくはエチレン、ｎ−プロピレンおよびｎ−ブチレンから選択される。
マトリックス材料に含まれる、具体的に好ましい特定の金属カルボキシラートポリマーは、亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸）、亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）および亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−マレイン酸）であり、ここで、亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸）が最も好ましい。
本発明に記載の、マトリックス材料のためにおよび半電導性ナノ粒子の連結基のために、同じ金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせを使用することが特に好ましい。換言すれば、本発明に記載の、マトリックス材料として使用されるかまたはマトリックス材料に含まれる、金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせと、半電導性ナノ粒子のための連結基として使用される金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせとが、同一であることが特に好ましい。これは、少なくとも１つの構造単位（Ａ）および少なくとも１つの構造単位（Ｂ）を含む金属カルボキシラート、ホスホナートまたはキサンタートポリマーにおいて、および少なくとも１つの構造単位（Ｃ）および少なくとも１つの構造単位（Ｄ）を含む金属カルボキシラート、ホスホナートまたはキサンタートポリマーにおいて、構造単位（Ａ）および（Ｃ）ならびに構造単位（Ｂ）および（Ｄ）は、夫々同様に定義される。
本発明のさらに好ましい態様に記載の、組成物は上に定義された金属カルボキシラートポリマーに加えて１以上の透明なマトリックス材料を含む。本発明に記載の、光学デバイスに好適な多種多様な公知の透明なマトリックス材料を加えて使用することができる。
本明細書に使用されるとき、用語「透明な」または「光学的に透明な」は、光学媒体において使用される厚さで光学媒体の操作中に使用される波長または波長の範囲で少なくともほぼ６０％の入射光が伝わることを意味する。好ましくは、７０％を超える入射光が伝わり、より好ましくは７５％を超え、および最も好ましくは８０％を超える。
本明細書に使用されるとき、用語「透明な」または「光学的に透明な」は、光学媒体において使用される厚さで光学媒体の操作中に使用される波長または波長の範囲で少なくともほぼ６０％の入射光が伝わることを意味する。好ましくは、７０％を超える入射光が伝わり、より好ましくは７５％を超え、および最も好ましくは８０％を超える。
好ましくは、追加の透明なマトリックス材料は、透明なポリマーである。透明なポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）は、７０℃以上および２５０℃以下であってよい。Ｔｇは、http://pslc.ws/macrog/dsc.htmに記載されるとおり、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）において観測される熱容量における変化に基づき測定され得る。
透明なマトリックス材料として働く透明なポリマーの好ましい例であって、本発明の組成物において加えて含まれ得る一以上のものは、シリコーン樹脂、シロキサン樹脂、シラザン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタンおよびポリ（メタ）アクリラートから選択される。
透明なマトリックス材料として働くポリマーの重量平均分子量は、好ましくは１，０００〜３００，０００、より好ましくは１０，０００〜２５０，０００の範囲である。
透明なマトリックス材料として働くポリマーの重量平均分子量は、好ましくは１，０００〜３００，０００、より好ましくは１０，０００〜２５０，０００の範囲である。
好ましくは、組成物はマトリックス材料として上に定義されるとおりの少なくとも１つの構造単位（Ｃ）および少なくとも１つの構造単位（Ｄ）を含む金属カルボキシラート、ホスホナートまたはキサンタートポリマーを少なくとも約２０重量％含み、より好ましくは組成物の総重量に基づいて、少なくとも約５０重量％である。
本発明の態様に記載の、上に定義されたとおりの金属カルボキシラート、ホスホナートまたはキサンタートポリマー連結基の量は、シェル層（単数または複数）の最も外側の表面上に連結された総リガンドの３０ｗｔ．％〜９９．９ｗｔ．％の範囲にある。
別の好ましい態様に記載の、本発明に記載の組成物は、有機の発光材料、無機の発光材料、電荷輸送材料および散乱粒子からなる群から選択される少なくとも１つの追加材料をさらに含む。
別の好ましい態様に記載の、本発明に記載の組成物は、有機の発光材料、無機の発光材料、電荷輸送材料および散乱粒子からなる群から選択される少なくとも１つの追加材料をさらに含む。
プロセス：
本発明により取り組まれた問題はまた半電導性発光ナノ粒子を調製するプロセスによって解決され、ここで、方法は以下のステップ（ａ）、
（ａ）連結基、すなわち、少なくとも１つの構造単位（Ａ）および少なくとも１つの構造単位（Ｂ）を含む、金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせ、ならびにコアおよび１つ以上のシェル層を含む半電導性発光ナノ粒子を混合物を得るために溶媒中に提供すること、
を含む。
本発明により取り組まれた問題はまた半電導性発光ナノ粒子を調製するプロセスによって解決され、ここで、方法は以下のステップ（ａ）、
（ａ）連結基、すなわち、少なくとも１つの構造単位（Ａ）および少なくとも１つの構造単位（Ｂ）を含む、金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせ、ならびにコアおよび１つ以上のシェル層を含む半電導性発光ナノ粒子を混合物を得るために溶媒中に提供すること、
を含む。
好ましくは、前記ステップ（ａ）は、Ｎ２雰囲気などの不活性条件下で行われる。
さらに好ましくは、ステップ（ａ）は、６０℃〜０℃の範囲の温度で、より好ましくは室温にて行われる。
さらに好ましくは、ステップ（ａ）は、６０℃〜０℃の範囲の温度で、より好ましくは室温にて行われる。
さらに好ましくは、ステップ（ａ）において、少なくとも１つの構造単位（Ａ）および少なくとも１つの構造単位（Ｂ）を含む金属カルボキシラート、ホスホナートまたはキサンタートポリマーおよび半電導性発光ナノ粒子は、１秒以上、より好ましくは３０秒以上の間撹拌される。なおより好ましくは、ステップ（ａ）における撹拌時間は１分から１００時間の範囲である。
ステップ（ａ）のための溶媒として、例えばトルエン、ヘキサン、クロロホルム、酢酸エチル、ベンゼン、キシレン、エーテル、テトラヒドロフラン、ジクロロメタンおよびヘプタンおよびそれらの混合物が、使用することができるが、それらに限定されることはない。
本発明はプロセスから得ることができるまたは得られた半電導性発光ナノ粒子に関する。
本発明はプロセスから得ることができるまたは得られた半電導性発光ナノ粒子に関する。
配合物
本発明はさらにまた、上に定義されるとおりの半電導性発光ナノ粒子または上に定義される通りの組成物、および少なくとも１つの溶媒を含む配合物に関する。
本発明はさらにまた、上に定義されるとおりの半電導性発光ナノ粒子または上に定義される通りの組成物、および少なくとも１つの溶媒を含む配合物に関する。
好ましくは、前記溶媒は、芳香族の、ハロゲン化されたおよび脂肪族炭化水素溶媒から選択され、より好ましくはトルエン、キシレン、エーテル、テトラヒドロフラン、クロロホルム、ジクロロメタンおよびヘプタンからなる群の１以上のメンバーから選択される。
配合物における溶媒の量は、配合物を被覆する方法に従って自由に制御され得る。例えば、配合物が噴霧乾燥される場合、それは９０ｗｔ．％以上の量において溶媒を含有し得る。さらに、スリットコーティング法が行われる場合、それはより大きい基質をコーティングすることに採用され、溶媒の含量は通常６０ｗｔ．％以上、好ましくは７０ｗｔ．％以上である。
使用：
本発明はさらにまた、電子デバイス、光学デバイスまたは生物医学デバイスにおける、本発明に記載の半電導性発光ナノ粒子、または組成物、または配合物の使用に関する。
本発明はさらにまた、電子デバイス、光学デバイスまたは生物医学デバイスにおける、本発明に記載の半電導性発光ナノ粒子、または組成物、または配合物の使用に関する。
光学媒体:
本発明は、加えて、半電導性発光ナノ粒子または本発明に記載の組成物を含む光学媒体に関する。
本発明のいくつかの態様において、光学媒体は、光学フィルム、例えば、色フィルター、色変換フィルム、リモート蛍光体テープ、または別のフィルムまたはフィルターであり得る。
本発明は、加えて、半電導性発光ナノ粒子または本発明に記載の組成物を含む光学媒体に関する。
本発明のいくつかの態様において、光学媒体は、光学フィルム、例えば、色フィルター、色変換フィルム、リモート蛍光体テープ、または別のフィルムまたはフィルターであり得る。
光学デバイス：
本発明はさらに本発明に記載の光学媒体を含む光学デバイスに関する。
光学デバイスは、好ましくは、液晶ディスプレイ、有機の発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、ディスプレイのためのバックライトユニット、発光ダイオード（ＬＥＤ）、微小電気機械システム（以下「ＭＥＭＳ」）、エレクトロウェッティングディスプレー、または電気泳動ディスプレイ、照明デバイス、および／または太陽電池である。
本発明はさらに本発明に記載の光学媒体を含む光学デバイスに関する。
光学デバイスは、好ましくは、液晶ディスプレイ、有機の発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、ディスプレイのためのバックライトユニット、発光ダイオード（ＬＥＤ）、微小電気機械システム（以下「ＭＥＭＳ」）、エレクトロウェッティングディスプレー、または電気泳動ディスプレイ、照明デバイス、および／または太陽電池である。
本発明は、改善された量子収率を示し、半電導性発光ナノ粒子の長期の安定した放射を可能にする、新規な半電導性発光ナノ粒子を提供する。また、本発明は、最初の量子収率およびその中に組み込まれた量子ドットの量子収率安定性を向上させるマトリックス材料を提供する。さらに、連結基が半電導性発光ナノ粒子の表面を十分に被覆できるリガンドを含む、新規な半電導性発光ナノ粒子が提供される。加えて、半導体ナノ結晶を含む光学媒体を作成するための単純な調製プロセスが提供される。
好ましい態様
１．少なくとも１つのコア、1以上のシェル層および１以上のシェル層の最も外側の表面に連結した連結基を含む半電導性発光ナノ粒子であって、
連結基が、少なくとも１つの構造単位（Ａ）および少なくとも１つの構造単位（Ｂ）を含む、金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせであって、
１．少なくとも１つのコア、1以上のシェル層および１以上のシェル層の最も外側の表面に連結した連結基を含む半電導性発光ナノ粒子であって、
連結基が、少なくとも１つの構造単位（Ａ）および少なくとも１つの構造単位（Ｂ）を含む、金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせであって、
ここで、構造単位（Ａ）は、１〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルキレン基または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルキレン基であって、前記直鎖のまたは分枝のアルキレン基の１以上のＨ原子は、各場合において、カルボキシラート、スルホナート、スルフェート、カルボナート、ホスファート、ホスホナートおよびボロナートから選択された基によって置き換えられていてもよく；ならびに
構造（Ｂ）は、以下の化学式
式中：
構造（Ｂ）は、以下の化学式
Ｒ１は、水素、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基、ノニル基、またはデシル基、好ましくは水素、メチル基、またはエチル基、より好ましくは、水素またはメチル基を示し；
Ｒ２は、単結合、１〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルキレン基、または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルキレン基（ここで前記直鎖のおよび分枝のアルキレン基における１以上の非隣接するメチレン構造単位（−ＣＨ２−）は、各場合において、スルホニル基、カルボニル基、エーテル基、スルフィド基、スルホキシド基、エステル基、アミド基またはイミン基によって置き換えられていてもよい）、または２〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルケニレン基または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルケニレン基（ここで前記直鎖および分枝のアルケニレン基における１以上のメチレン構造単位（−ＣＨ２−）は、各場合において、スルホニル基、カルボニル基、エーテル基、スルフィド基、スルホキシド基、エステル基、アミド基またはイミン基によって置き換えられていてもよい）を示し；
Ｗは、カルボキシラート基（−ＣＯＯＭ）、一級の（−ＰＯ（ＯＨ）（ＯＭ））または二級の（−ＰＯ（ＯＭ）２）ホスホナート基、またはキサンタート基（−ＯＣＳ２Ｍ）を示し；
Ｘは、水素、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）またはカルボキシラート基（−ＣＯＯＬ）、ホスホニル基（−ＰＯ（ＯＨ）２）または一級の（−ＰＯ（ＯＨ）（ＯＬ））または二級の（−ＰＯ（ＯＬ）２）ホスホナート基、またはキサンタート基（−ＯＣＳ２Ｌ）を示し；
Ｘは、水素、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）またはカルボキシラート基（−ＣＯＯＬ）、ホスホニル基（−ＰＯ（ＯＨ）２）または一級の（−ＰＯ（ＯＨ）（ＯＬ））または二級の（−ＰＯ（ＯＬ）２）ホスホナート基、またはキサンタート基（−ＯＣＳ２Ｌ）を示し；
Ｍは、１／２Ｚｎ２＋または１／２Ｃｄ２＋または１／３Ｉｎ３＋から選択される金属カチオンを示し；および
Ｌは、１／２Ｚｎ２＋または１／２Ｃｄ２＋または１／３Ｉｎ３＋から選択される金属カチオンを示す、
によって表される、前記半電導性発光ナノ粒子。
Ｌは、１／２Ｚｎ２＋または１／２Ｃｄ２＋または１／３Ｉｎ３＋から選択される金属カチオンを示す、
によって表される、前記半電導性発光ナノ粒子。
２．金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせが、約１ｍｏｌ％〜約９９．９ｍｏｌ％の構造単位（Ｂ）および約９９ｍｏｌ％〜約０．１ｍｏｌ％の構造単位（Ａ）を含む、態様１に記載のナノ粒子。
３．金属カチオンが、金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせにおいて、構造単位（Ｂ）の１モルに基づいて約０．１〜約１．５モルの量において存在する、態様１または２に記載のナノ粒子。
３．金属カチオンが、金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせにおいて、構造単位（Ｂ）の１モルに基づいて約０．１〜約１．５モルの量において存在する、態様１または２に記載のナノ粒子。
４．構造単位（Ａ）が、１〜６個のＣ原子を有する直鎖のアルキレン基であって、１以上のＨ原子が、カルボキシラート、スルホナート、スルファート、カーボネート、ホスファート、ホスホナートおよびボロナートから選択される基によって置き換えられていてもよい、態様１〜３のいずれか１に記載のナノ粒子。
５．構造単位（Ｂ）において、Ｒ２が単結合を示し、および／またはＷがカルボキシラート基（−ＣＯＯＭ）を示す、態様１〜４のいずれか１に記載のナノ粒子。
５．構造単位（Ｂ）において、Ｒ２が単結合を示し、および／またはＷがカルボキシラート基（−ＣＯＯＭ）を示す、態様１〜４のいずれか１に記載のナノ粒子。
６．構造単位（Ｂ）において、Ｘが、水素、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）またはカルボキシラート基（−ＣＯＯＬ）を示す、態様１〜５のいずれか１に記載のナノ粒子。
７．連結基が、亜鉛ポリ（アルキレン−ｃｏ−アクリル酸）、亜鉛ポリ（アルキレン−ｃｏ−メタクリル酸）および亜鉛ポリ（アルキレン−ｃｏ−マレイン酸）塩から選択される金属カルボキシラートポリマーである、態様１〜６のいずれか１に記載のナノ粒子。
８．アルキレン構造単位（モノマー）が、エチレン、ｎ−プロピレンおよびｎ−ブチレンから選択される、態様７に記載のナノ粒子。
７．連結基が、亜鉛ポリ（アルキレン−ｃｏ−アクリル酸）、亜鉛ポリ（アルキレン−ｃｏ−メタクリル酸）および亜鉛ポリ（アルキレン−ｃｏ−マレイン酸）塩から選択される金属カルボキシラートポリマーである、態様１〜６のいずれか１に記載のナノ粒子。
８．アルキレン構造単位（モノマー）が、エチレン、ｎ−プロピレンおよびｎ−ブチレンから選択される、態様７に記載のナノ粒子。
９．金属カルボキシラートポリマーが、亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸）、亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）または亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−マレイン酸）である、態様１〜８のいずれか１に記載のナノ粒子。
１０．シェル層の少なくとも１が、少なくとも周期表１２族の第１の元素、好ましくはＺｎまたはＣｄを含み、
および周期表１６族の第２の元素、好ましくはＳ、Ｓｅ、またはＴｅを含む、
態様１〜９のいずれか１に記載のナノ粒子。
１０．シェル層の少なくとも１が、少なくとも周期表１２族の第１の元素、好ましくはＺｎまたはＣｄを含み、
および周期表１６族の第２の元素、好ましくはＳ、Ｓｅ、またはＴｅを含む、
態様１〜９のいずれか１に記載のナノ粒子。
１１．態様１〜１０のいずれか１に記載のナノ粒子であって、ここで少なくとも１つのシェル層は、以下の式（ＩＩ）、
ＺｎＳｘＳｅｙＴｅｚ， 式（ＩＩ）
式中、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、およびｘ＋ｙ＋ｚ＝１、好ましくは０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｚ＝０、およびｘ＋ｙ＝１
によって表される、前記ナノ粒子。
１２．半電導性発光ナノ粒子の１以上のシェル層が二重のシェル層である、態様１〜１１のいずれか１に記載のナノ粒子。
ＺｎＳｘＳｅｙＴｅｚ， 式（ＩＩ）
式中、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、およびｘ＋ｙ＋ｚ＝１、好ましくは０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｚ＝０、およびｘ＋ｙ＝１
によって表される、前記ナノ粒子。
１２．半電導性発光ナノ粒子の１以上のシェル層が二重のシェル層である、態様１〜１１のいずれか１に記載のナノ粒子。
１３．コアが少なくともＩｎおよびＰ原子を含む、態様１〜１２のいずれか１に記載のナノ粒子。
１４．少なくとも半電導性発光ナノ粒子、および少なくとも１つの金属ホスホナート、キサンタート、または金属カルボキシラートポリマーを含むマトリックス材料を含む組成物。
１４．少なくとも半電導性発光ナノ粒子、および少なくとも１つの金属ホスホナート、キサンタート、または金属カルボキシラートポリマーを含むマトリックス材料を含む組成物。
１５．少なくとも態様１〜１３のいずれか１に記載の半電導性発光ナノ粒子および少なくとも１つの金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせを含むマトリックス材料を含む組成物。
マトリックス材料が、少なくとも１つの構造単位（Ｃ）および少なくとも１つの構造単位（Ｄ）を含む、少なくとも１つの金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせを含む、態様１４または１５に記載の組成物であって、
ここで、
構造単位（Ｃ）は、１〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルキレン基または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルキレン基であって、ここで前記直鎖のおよび分枝のアルキレン基における１以上のＨ原子は、各場合において、カルボキシラート、スルホナート、スルファート、カルボナート、ホスファート、ホスホナートおよびボロナートから選択される基によって置き換えられていてもよく；および
構造単位（Ｄ）は、以下の化学式（ＩＩＩ）：
式中、
ここで、
構造単位（Ｃ）は、１〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルキレン基または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルキレン基であって、ここで前記直鎖のおよび分枝のアルキレン基における１以上のＨ原子は、各場合において、カルボキシラート、スルホナート、スルファート、カルボナート、ホスファート、ホスホナートおよびボロナートから選択される基によって置き換えられていてもよく；および
構造単位（Ｄ）は、以下の化学式（ＩＩＩ）：
Ｒ３は、水素、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基、ノニル基、またはデシル基、好ましくは水素、メチル基、またはエチル基、より好ましくは水素またはメチル基を示し；
Ｒ４は、単結合、１〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルキレン基、または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルキレン基（ここで前記直鎖のおよび分枝のアルキレン基における１以上の非隣接するメチレン構造単位（−ＣＨ２−）は、各場合において、スルホニル基、カルボニル基、エーテル基、スルフィド基、スルホキシド基、エステル基、アミド基またはイミン基によって置き換えられていてもよい）、または２〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルケニレン基または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルケニレン基（ここで、前記直鎖のおよび分枝のアルケニレン基における１以上のメチレン構造単位（−ＣＨ２−）は、各場合において、スルホニル基、カルボニル基、エーテル基、スルフィド基、スルホキシド基、エステル基、アミド基またはイミン基によって置き換えられていてもよい）を示し；
Ｖは、カルボキシラート基（−ＣＯＯＥ）、一級の（−ＰＯ（ＯＨ）（ＯＥ））または二級の（−ＰＯ（ＯＥ）２）ホスホナート基、またはキサンタート基（−ＯＣＳ２Ｅ）を示し；
Ｙは、水素、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）またはカルボキシラート基（−ＣＯＯＺ）、ホスホニル基（−ＰＯ（ＯＨ）２）または一級の（−ＰＯ（ＯＨ）（ＯＺ））または二級の（−ＰＯ（ＯＺ）２）ホスホナート基、またはキサンタート基（−ＯＣＳ２Ｚ）を示し；
Ｅは、１／２Ｚｎ２＋または１／２Ｃｄ２＋または１／３Ｉｎ３＋から選択される金属カチオンを示し；および
Ｚは、１／２Ｚｎ２＋または１／２Ｃｄ２＋または１／３Ｉｎ３＋から選択される金属カチオンを示す、
によって表される、前記組成物。
Ｙは、水素、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）またはカルボキシラート基（−ＣＯＯＺ）、ホスホニル基（−ＰＯ（ＯＨ）２）または一級の（−ＰＯ（ＯＨ）（ＯＺ））または二級の（−ＰＯ（ＯＺ）２）ホスホナート基、またはキサンタート基（−ＯＣＳ２Ｚ）を示し；
Ｅは、１／２Ｚｎ２＋または１／２Ｃｄ２＋または１／３Ｉｎ３＋から選択される金属カチオンを示し；および
Ｚは、１／２Ｚｎ２＋または１／２Ｃｄ２＋または１／３Ｉｎ３＋から選択される金属カチオンを示す、
によって表される、前記組成物。
１７．金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせが、構造単位（Ｄ）を約１ｍｏｌ％〜約９９．９ｍｏｌ％、および構造単位（Ｃ）を約９９ｍｏｌ％〜約０．１ｍｏｌ％含む、態様１４〜１６のいずれか１に記載の組成物。
１８．金属カチオンが、金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせにおいて、金属カルボキシラートポリマーが構造単位（Ｄ）１モルに基づいて約０．１〜約１．５モルの量において存在する、態様１４〜１７のいずれか１に記載の組成物。
１９．構造単位（Ｃ）が、１〜６個のＣ原子を有する直鎖のアルキレン基であり、ここで、１以上のＨ原子がカルボキシラート、スルホナート、スルファート、カーボネート、ホスファート、ホスホナートおよびボロナートから選択される基によって置き換えられていてもよい、態様１４〜１８のいずれか１に記載の組成物。
２０．構造単位（Ｄ）において、Ｒ４が単結合を示し、および／またはＶがカルボキシラート基（−ＣＯＯＥ）を示す、態様１４〜２０のいずれか１に記載の組成物。
２１．構造単位（Ｄ）において、Ｙが、水素、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）またはカルボキシラート基（−ＣＯＯＺ）を示す、態様１４〜２０のいずれか１に記載の組成物。
２１．構造単位（Ｄ）において、Ｙが、水素、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）またはカルボキシラート基（−ＣＯＯＺ）を示す、態様１４〜２０のいずれか１に記載の組成物。
２２．マトリックス材料が、亜鉛ポリ（アルキレン−ｃｏ−アクリル酸）、亜鉛ポリ（アルキレン−ｃｏ−メタクリル酸）および亜鉛ポリ（アルキレン−ｃｏ−マレイン酸）塩から選択される少なくとも１つの金属カルボキシラートポリマーを含む、態様１４〜２１のいずれか１に記載の組成物。
２３．アルキレン構造単位（モノマー）が、エチレン、ｎ−プロピレンおよびｎ−ブチレンから選択される、態様２２に記載の組成物。
２４．少なくとも１つの金属カルボキシラートポリマーが、亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸）、亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）または亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−マレイン酸）である、態様１４〜２３のいずれか１に記載の組成物。
２４．少なくとも１つの金属カルボキシラートポリマーが、亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸）、亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）または亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−マレイン酸）である、態様１４〜２３のいずれか１に記載の組成物。
２５．シリコーン樹脂、シロキサン樹脂、シラザン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタンおよびポリ（メタ）アクリラートから選択される１以上のマトリックス材料をさらに含む、態様１４〜２４のいずれか１に記載の組成物。
２６．前記組成物が、マトリックス材料として、組成物の総重量に基づき、少なくとも約２０重量％の金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせを含む、態様１４〜２５のいずれか１に記載の組成物。
２６．前記組成物が、マトリックス材料として、組成物の総重量に基づき、少なくとも約２０重量％の金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせを含む、態様１４〜２５のいずれか１に記載の組成物。
２７．有機発光材料、無機発光材料、電荷輸送材料、および散乱粒子からなる群から選択される、少なくとも１つの追加材料をさらに含む、態様１４〜２６のいずれか１に記載の組成物。
２８．態様１〜１３のいずれか１に記載の半電導性発光ナノ粒子を調製するプロセスであって、ここでプロセスがステップ（ａ）：
（ａ）少なくとも１つの構造単位（Ａ）および少なくとも１つの構造単位（Ｂ）を含む、金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせ、およびコアおよび１つ以上のシェル層を含む半電導性発光ナノ粒子を混合物を得るために溶媒中に提供すること、
を含む、前記プロセス。
２８．態様１〜１３のいずれか１に記載の半電導性発光ナノ粒子を調製するプロセスであって、ここでプロセスがステップ（ａ）：
（ａ）少なくとも１つの構造単位（Ａ）および少なくとも１つの構造単位（Ｂ）を含む、金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせ、およびコアおよび１つ以上のシェル層を含む半電導性発光ナノ粒子を混合物を得るために溶媒中に提供すること、
を含む、前記プロセス。
２９．態様２８に記載のプロセスから得ることができるまたは得られた半電導性発光ナノ粒子。
３０．態様１〜１３、２９のいずれか１つに記載の半電導性発光ナノ粒子、または態様１４〜２７のいずれか１つに記載の組成物、および少なくとも１つの溶媒を含む配合物であって、好ましくは、溶媒は芳香族の、ハロゲン化されたおよび脂肪族炭化水素溶媒からなる群の１以上のメンバーから選択され、より好ましくはトルエン、キシレン、エーテル、テトラヒドロフラン、クロロホルム、ジクロロメタンおよびヘプタンからなる群の１以上のメンバーから選択される、前記配合物。
３０．態様１〜１３、２９のいずれか１つに記載の半電導性発光ナノ粒子、または態様１４〜２７のいずれか１つに記載の組成物、および少なくとも１つの溶媒を含む配合物であって、好ましくは、溶媒は芳香族の、ハロゲン化されたおよび脂肪族炭化水素溶媒からなる群の１以上のメンバーから選択され、より好ましくはトルエン、キシレン、エーテル、テトラヒドロフラン、クロロホルム、ジクロロメタンおよびヘプタンからなる群の１以上のメンバーから選択される、前記配合物。
３１．電子デバイス、光学デバイスにおけるまたは生物医学デバイスにおける、態様１〜１３、２９のいずれか１つに記載の半電導性発光ナノ粒子、または態様１４〜２７のいずれか１つに記載の組成物、または態様３０に記載の配合物の使用。
３２．態様１〜１３、２９のいずれか１つに記載の半電導性発光ナノ粒子、または態様１４〜２７のいずれか１つに記載の組成物を含む光学媒体。
３２．態様１〜１３、２９のいずれか１つに記載の半電導性発光ナノ粒子、または態様１４〜２７のいずれか１つに記載の組成物を含む光学媒体。
３３．態様３２に記載の前記光学媒体を含む光学デバイス。
用語の定義
本明細書に使用されるとき、用語「半導体」は、室温における伝導体(例えば銅)の電気伝導率および絶縁体(例えばガラス)の電気伝導率の間の程度の電気伝導率を有する材料を意味する。
好ましくは、半導体は温度に伴って電気伝導率が上昇する材料である。
本明細書に使用されるとき、用語「半導体」は、室温における伝導体(例えば銅)の電気伝導率および絶縁体(例えばガラス)の電気伝導率の間の程度の電気伝導率を有する材料を意味する。
好ましくは、半導体は温度に伴って電気伝導率が上昇する材料である。
本明細書に使用されるとき、用語「ナノサイズの」は０．１ｎｍおよび９９９ｎｍの間、好ましくは１ｎｍ〜１５０ｎｍ、より好ましくは３ｎｍ〜１００ｎｍにおけるサイズを意味する。
本明細書に使用されるとき、用語「ポリマー」は、１以上の繰返し単位および重量平均分子量１０００以上を有する材料を意味する。
本明細書に使用されるとき、用語「放射」は、原子および分子における電子遷移による電磁波の放射を意味する。
以下の実施例１〜４は、本発明の記載およびそれらの調製の詳細な記載を提供する。
本明細書に使用されるとき、用語「ポリマー」は、１以上の繰返し単位および重量平均分子量１０００以上を有する材料を意味する。
本明細書に使用されるとき、用語「放射」は、原子および分子における電子遷移による電磁波の放射を意味する。
以下の実施例１〜４は、本発明の記載およびそれらの調製の詳細な記載を提供する。
実施例
実施例１：
ＥＡＡ−Ｚｎ−量子材料フィルムの調製：
亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸）（ＰＥＡＡ−Ｚｎ）５０ｍｇを１．８ｇのＴＨＦに添加した。ＰＥＡＡ−Ｚｎを溶解するために、溶液を６０℃に加熱した。溶解に続いて、温度を５０℃に下げた。トルエン中の量子材料ＩｎＰ／ＺｎＳ量子ドットの５％（％ｗ／ｖ）溶液１ｍＬをＴＨＦ／ＰＥＡＡ−Ｚｎ溶液に添加した。アルゴンでパージした管を５０℃で２時間撹拌し続け、それによって第１のＰＥＡＡ−Ｚｎ／量子材料／ＴＨＦ溶液を得る。
フィルム調製のために、ＴＨＦ中のＰＥＡＡ−Ｚｎの第２の溶液は、２ｇのＰＥＡＡ−Ｚｎを１０ｇのＴＨＦに添加することによって作成された。この溶液に、３ｍＬの第１のＰＥＡＡ−Ｚｎ／量子材料／ＴＨＦ溶液を添加し、合わせた溶液を５０℃で数分間混合する。よって、得られた溶液はスピンコーティングによりガラス基板上に堆積する。
実施例１：
ＥＡＡ−Ｚｎ−量子材料フィルムの調製：
亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸）（ＰＥＡＡ−Ｚｎ）５０ｍｇを１．８ｇのＴＨＦに添加した。ＰＥＡＡ−Ｚｎを溶解するために、溶液を６０℃に加熱した。溶解に続いて、温度を５０℃に下げた。トルエン中の量子材料ＩｎＰ／ＺｎＳ量子ドットの５％（％ｗ／ｖ）溶液１ｍＬをＴＨＦ／ＰＥＡＡ−Ｚｎ溶液に添加した。アルゴンでパージした管を５０℃で２時間撹拌し続け、それによって第１のＰＥＡＡ−Ｚｎ／量子材料／ＴＨＦ溶液を得る。
フィルム調製のために、ＴＨＦ中のＰＥＡＡ−Ｚｎの第２の溶液は、２ｇのＰＥＡＡ−Ｚｎを１０ｇのＴＨＦに添加することによって作成された。この溶液に、３ｍＬの第１のＰＥＡＡ−Ｚｎ／量子材料／ＴＨＦ溶液を添加し、合わせた溶液を５０℃で数分間混合する。よって、得られた溶液はスピンコーティングによりガラス基板上に堆積する。
比較例１：
ポリ（メタクリル酸メチル）（ＰＭＭＡ）−量子材料フィルムは、ＰＥＡＡ−Ｚｎが使用されないことを除いて、実施例１に記載されたのと同じやり方において調製される。
ポリ（メタクリル酸メチル）（ＰＭＭＡ）−量子材料フィルムは、ＰＥＡＡ−Ｚｎが使用されないことを除いて、実施例１に記載されたのと同じやり方において調製される。
実施例２：試料の相対的な量子収率（ＱＹ）値の測定
実施例１において得られたＰＥＡＡ−Ｚｎ−量子材料フィルムにおけるおよび比較例１において得られた量子材料のＰＭＭＡ−量子材料フィルムにおける量子材料の経時的ＱＹは、Ｈａｍａｍａｔｓｕ Ｑｕａｎｔａｕｒｕｓ ａｂｓｏｌｕｔｅ ＰＬ量子収率分光計モデル ｃ１１３４７−１１を使用して測定された。
実施例１において得られたＰＥＡＡ−Ｚｎ−量子材料フィルムにおけるおよび比較例１において得られた量子材料のＰＭＭＡ−量子材料フィルムにおける量子材料の経時的ＱＹは、Ｈａｍａｍａｔｓｕ Ｑｕａｎｔａｕｒｕｓ ａｂｓｏｌｕｔｅ ＰＬ量子収率分光計モデル ｃ１１３４７−１１を使用して測定された。
図１について、測定は異なる条件下で行われる：
室内条件（室温＝２３℃；「ＲＴ」）、２４時間毎、４５０ｎｍの光を１５ｍＷ／ｃｍ２の強度で７日間照射後（「光」）、および８５％の相対湿度の湿度の高い環境下、オーブンにおいて８５℃でそれぞれのフィルムを加熱することによって熱および湿度処理後（「８５／８５」）。
室内条件（室温＝２３℃；「ＲＴ」）、２４時間毎、４５０ｎｍの光を１５ｍＷ／ｃｍ２の強度で７日間照射後（「光」）、および８５％の相対湿度の湿度の高い環境下、オーブンにおいて８５℃でそれぞれのフィルムを加熱することによって熱および湿度処理後（「８５／８５」）。
図１から見られるとおり、ＰＥＡＡ−Ｚｎフィルムにおける量子材料は非官能化ＰＭＭＡフィルムと比較するとき、すべての条件下でより高い安定性を示す。
実施例３：試料の相対的な中心波長（ＣＷＬ）の測定
実施例１において得られたＰＥＡＡ−Ｚｎ−量子材料フィルム、および比較例１において得られたＰＭＭＡ−量子材料フィルムにおける量子材料の経時的ＣＷＬは、Ｈａｍａｍａｔｓｕ Ｑｕａｎｔａｕｒｕｓ ａｂｓｏｌｕｔｅ ＰＬ量子収率分光計モデルｃ１１３４７−１１を使用して測定される。
図２について、測定は異なる条件下で行われる：室内条件（室温＝２３℃；「ＲＴ」）、２４時間毎、４５０ｎｍの光を１５ｍＷ／ｃｍ２の強度で７日間照射後（「光」）、および８５％の相対湿度の湿度の高い環境下、オーブンにおいて８５℃でそれぞれのフィルムを加熱することによって熱および湿度処理後（「８５／８５」）。
図２から見ることができるとおり、ＰＥＡＡ−Ｚｎフィルムにおける量子材料のＣＷＬは、異なる測定条件下ほとんど変化しないままである。
実施例１において得られたＰＥＡＡ−Ｚｎ−量子材料フィルム、および比較例１において得られたＰＭＭＡ−量子材料フィルムにおける量子材料の経時的ＣＷＬは、Ｈａｍａｍａｔｓｕ Ｑｕａｎｔａｕｒｕｓ ａｂｓｏｌｕｔｅ ＰＬ量子収率分光計モデルｃ１１３４７−１１を使用して測定される。
図２について、測定は異なる条件下で行われる：室内条件（室温＝２３℃；「ＲＴ」）、２４時間毎、４５０ｎｍの光を１５ｍＷ／ｃｍ２の強度で７日間照射後（「光」）、および８５％の相対湿度の湿度の高い環境下、オーブンにおいて８５℃でそれぞれのフィルムを加熱することによって熱および湿度処理後（「８５／８５」）。
図２から見ることができるとおり、ＰＥＡＡ−Ｚｎフィルムにおける量子材料のＣＷＬは、異なる測定条件下ほとんど変化しないままである。
実施例４：試料の相対的な半値全幅（ＦＷＨＭ）値の測定
実施例１において得られたＰＥＡＡ−Ｚｎ−量子材料フィルムにおけるおよび比較例１において得られたＰＭＭＡ−量子材料フィルムにおける量子材料の経時的ＦＷＨＭは、Ｈａｍａｍａｔｓｕ Ｑｕａｎｔａｕｒｕｓ ａｂｓｏｌｕｔｅ ＰＬ量子収率分光計モデルｃ１１３４７−１１を使用して測定される。
図３について、測定は異なる条件下で２４時間毎に行われる：室内条件（室温＝２３℃；「ＲＴ」）、４５０ｎｍの光を１５ｍＷ／ｃｍ２の強度で７日間照射後（「光」）、および８５％の相対湿度の湿度の高い環境下、オーブンにおいて８５℃でそれぞれのフィルムを加熱することによって熱および湿度処理後（「８５／８５」）。
図３から見ることができるとおり、ＰＥＡＡ−Ｚｎフィルムにおける量子材料のＦＷＨＭ値は、異なる測定条件下のＰＭＭＡフィルムにおける量子材料のＦＷＨＭ値よりも、はるかに良い。
実施例１において得られたＰＥＡＡ−Ｚｎ−量子材料フィルムにおけるおよび比較例１において得られたＰＭＭＡ−量子材料フィルムにおける量子材料の経時的ＦＷＨＭは、Ｈａｍａｍａｔｓｕ Ｑｕａｎｔａｕｒｕｓ ａｂｓｏｌｕｔｅ ＰＬ量子収率分光計モデルｃ１１３４７−１１を使用して測定される。
図３について、測定は異なる条件下で２４時間毎に行われる：室内条件（室温＝２３℃；「ＲＴ」）、４５０ｎｍの光を１５ｍＷ／ｃｍ２の強度で７日間照射後（「光」）、および８５％の相対湿度の湿度の高い環境下、オーブンにおいて８５℃でそれぞれのフィルムを加熱することによって熱および湿度処理後（「８５／８５」）。
図３から見ることができるとおり、ＰＥＡＡ−Ｚｎフィルムにおける量子材料のＦＷＨＭ値は、異なる測定条件下のＰＭＭＡフィルムにおける量子材料のＦＷＨＭ値よりも、はるかに良い。
Claims (24)
- 少なくとも１つのコア、1以上のシェル層および１以上のシェル層の最も外側の表面に連結した連結基を含む半電導性発光ナノ粒子であって、
連結基が、少なくとも１つの構造単位（Ａ）および少なくとも１つの構造単位（Ｂ）を含む、金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせであって、ここで、
構造単位（Ａ）は、１〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルキレン基または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルキレン基であって、前記直鎖のまたは分枝のアルキレン基における１以上のＨ原子は、各場合において、カルボキシラート、スルホナート、スルフェート、カルボナート、ホスファート、ホスホナートおよびボロナートから選択された基によって置き換えられていてもよい；および
構造単位（Ｂ）は、以下の化学式（Ｉ）：
Ｒ１は、水素、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基、ノニル基、またはデシル基、好ましくは水素、メチル基、またはエチル基、より好ましくは、水素またはメチル基を示し；
Ｒ２は、単結合、１〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルキレン基、または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルキレン基（ここで前記直鎖のおよび分枝のアルキレン基における１以上の非隣接するメチレン構造単位（−ＣＨ２−）は、各場合において、スルホニル基、カルボニル基、エーテル基、スルフィド基、スルホキシド基、エステル基、アミド基またはイミン基によって置き換えられていてもよい）、または２〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルケニレン基または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルケニレン基（ここで前記直鎖および分枝のアルケニレン基における１以上のメチレン構造単位（−ＣＨ２−）は、各場合において、スルホニル基、カルボニル基、エーテル基、スルフィド基、スルホキシド基、エステル基、アミド基またはイミン基によって置き換えられていてもよい）を示し；
Ｗは、カルボキシラート基（−ＣＯＯＭ）、一級の（−ＰＯ（ＯＨ）（ＯＭ））または二級の（−ＰＯ（ＯＭ）２）ホスホナート基、またはキサンタート基（−ＯＣＳ２Ｍ）を示し；
Ｘは、水素、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）またはカルボキシラート基（−ＣＯＯＬ）、ホスホニル基（−ＰＯ（ＯＨ）２）または一級の（−ＰＯ（ＯＨ）（ＯＬ））または二級の（−ＰＯ（ＯＬ）２）ホスホナート基、またはキサンタート基（−ＯＣＳ２Ｌ）を示し；
Ｍは、１／２Ｚｎ２＋または１／２Ｃｄ２＋または１／３Ｉｎ３＋から選択される金属カチオンを示し；および
Lは、１／２Ｚｎ２＋または１／２Ｃｄ２＋または１／３Ｉｎ３＋から選択される金属カチオンを示す、
によって表される、
前記半電導性発光ナノ粒子。 - 構造単位（Ａ）が、１〜６個のＣ原子を有する直鎖のアルキレン基であって、１以上のＨ原子が、カルボキシラート、スルホナート、スルファート、カルボナート、ホスファート、ホスホナートおよびボロナートから選択される基によって置き換えられていてもよい、請求項１に記載のナノ粒子。
- 構造単位（Ｂ）において、Ｒ２が単結合を示しおよび／またはＷがカルボキシラート基（−ＣＯＯＭ）を示す、請求項１または２に記載のナノ粒子。
- 構造単位（Ｂ）において、Ｘが水素、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）またはカルボキシラート基（−ＣＯＯＬ）を示す、請求項１〜３のいずれか一項に記載のナノ粒子。
- 連結基が、亜鉛ポリ（アルキレン−ｃｏ−アクリル酸）、亜鉛ポリ（アルキレン−ｃｏ−メタクリル酸）および亜鉛ポリ（アルキレン−ｃｏ−マレイン酸）塩から選択される金属カルボキシラートポリマーである、請求項１〜４のいずれか一項に記載のナノ粒子。
- 構造単位（Ａ）が、エチレン、ｎ−プロピレンまたはｎ−ブチレンから選択されるアルキレン構造単位である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のナノ粒子。
- 金属カルボキシラートポリマーが、亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸）、亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）または亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−マレイン酸）である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のナノ粒子。
- シェル層の少なくとも１が、少なくとも周期表１２族の第１の元素、好ましくはＺｎまたはＣｄを含み、
および周期表１６族の第２の元素、好ましくはＳ、Ｓｅ、またはＴｅを含む、
請求項１〜７のいずれか一項に記載のナノ粒子。 - 少なくとも半電導性発光ナノ粒子および少なくとも１つの金属ホスホナート、キサンタート、または金属カルボキシラートポリマーを含むマトリックス材料を含む組成物。
- 少なくとも請求項１〜８のいずれか一項に記載の半電導性発光ナノ粒子および少なくとも１つの金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせを含むマトリックス材料を含む組成物。
- マトリックス材料が、少なくとも１つの構造単位（Ｃ）および少なくとも１つの構造単位（Ｄ）を含む、少なくとも１つの金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせを含む、請求項９または１０に記載の組成物であって、ここで、
構造単位（Ｃ）は、１〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルキレン基または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルキレン基であって、ここで前記直鎖のおよび分枝のアルキレン基における１以上のＨ原子は、各場合において、カルボキシラート、スルホナート、スルファート、カルボナート、ホスファート、ホスホナートおよびボロナートから選択される基によって置き換えられていてもよく；および
構造単位（Ｄ）は、以下の化学式（ＩＩＩ）：
Ｒ３は、水素、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基、ノニル基、またはデシル基、好ましくは水素、メチル基、またはエチル基、より好ましくは水素またはメチル基を示し；
Ｒ４は、単結合、１〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルキレン基、または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルキレン基（ここで、前記直鎖のおよび分枝のアルキレン基における１以上の非隣接するメチレン構造単位（−ＣＨ２−）は、各場合において、スルホニル基、カルボニル基、エーテル基、スルフィド基、スルホキシド基、エステル基、アミド基またはイミン基によって置き換えられていてもよい）、または２〜２０個のＣ原子を有する直鎖のアルケニレン基または３〜２０個のＣ原子を有する分枝のアルケニレン基（ここで、前記直鎖のおよび分枝のアルキレン基における１以上のメチレン構造単位（−ＣＨ２−）は、各場合において、スルホニル基、カルボニル基、エーテル基、スルフィド基、スルホキシド基、エステル基、アミド基またはイミン基によって置き換えられていてもよい）を示し；
Ｖは、カルボキシラート基（−ＣＯＯＥ）、一級の（−ＰＯ（ＯＨ）（ＯＥ））または二級の（−ＰＯ（ＯＥ）２）ホスホナート基、またはキサンタート基（−ＯＣＳ２Ｅ）を示し；
Ｙは、水素、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）またはカルボキシラート基（−ＣＯＯＺ）、ホスホニル基（−ＰＯ（ＯＨ）２）または一級の（−ＰＯ（ＯＨ）（ＯＺ））または二級の（−ＰＯ（ＯＺ）２）ホスホナート基、またはキサンタート基（−ＯＣＳ２Ｚ）を示し；
Ｅは、１／２Ｚｎ２＋または１／２Ｃｄ２＋または１／３Ｉｎ３＋から選択される金属カチオンを示し；および
Ｚは、１／２Ｚｎ２＋または１／２Ｃｄ２＋または１／３Ｉｎ３＋から選択される金属カチオンを示す、
によって表される、前記組成物。 - 金属カチオンが、金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせ、構造単位（Ｄ）１モルに基づいて約０．１〜約１．５モルの量における金属カルボキシラートポリマーにおいて存在する、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の組成物。
- 構造単位（Ｃ）が、１〜６個のＣ原子を有する直鎖のアルキレン基であり、ここで１以上のＨ原子がカルボキシラート、スルホナート、スルファート、カルボナート、ホスファート、ホスホナートおよびボロナートから選択される基によって置き換えられていてもよい、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の組成物。
- 構造単位（Ｄ）において、Ｒ４が、単結合を示し、および／またはＶが、カルボキシラート基（−ＣＯＯＥ）を示す、請求項９〜１３のいずれか一項に記載の組成物。
- 構造単位（Ｄ）において、Ｙが、水素、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）またはカルボキシラート基（−ＣＯＯＺ）を示す、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の組成物。
- マトリックス材料が、亜鉛ポリ（アルキレン−ｃｏ−アクリル酸）、亜鉛ポリ（アルキレン−ｃｏ−メタクリル酸）および亜鉛ポリ（アルキレン−ｃｏ−マレイン酸）塩から選択される、少なくとも１つの金属カルボキシラートポリマーを含む、請求項９〜１５のいずれか一項に記載の組成物。
- アルキレン構造単位が、エチレン、n-プロピレンおよびｎ-ブチレンから選択される、請求項１１に記載の組成物。
- 少なくとも１つの金属カルボキシラートポリマーが、亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸）、亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−メタクリル酸）または亜鉛ポリ（エチレン−ｃｏ−マレイン酸）である、請求項９〜１７のいずれか一項に記載の組成物。
- 請求項１〜８のいずれか一項に記載の半電導性発光ナノ粒子を調製するプロセスであって、
プロセスが、以下のステップ（ａ）：
（ａ）少なくとも１つの構造単位（Ａ）および少なくとも１つの構造単位（Ｂ）を含む、金属カルボキシラートポリマー、金属ホスホナートポリマーまたは金属キサンタートポリマー、またはそれらの組み合わせ、およびコアおよび１つ以上のシェル層を含む半電導性発光ナノ粒子を混合物を得るために溶媒中に提供すること、
を含む、前記プロセス。 - 請求項１９に記載のプロセスから得ることができるまたは得られた半電導性発光ナノ粒子。
- 請求項１〜８、２０のいずれか一項に記載の半電導性発光ナノ粒子または請求項９〜１８のいずれか一項に記載の組成物、および少なくとも１つの溶媒を含む配合物であって、好ましくは、溶媒は、芳香族の、ハロゲン化されたおよび脂肪族炭化水素溶媒からなる群の１以上のメンバーから選択され、より好ましくはトルエン、キシレン、エーテル、テトラヒドロフラン、クロロホルム、ジクロロメタンおよびヘプタンからなる群の１以上のメンバーから選択される、前記配合物。
- 電子デバイス、光学デバイスにおけるまたは生物医学デバイスにおける、請求項１〜８、２０のいずれか一項に記載の半電導性発光ナノ粒子または請求項９〜１８のいずれか一項に記載の組成物、または請求項２３に記載の配合物の使用。
- 請求項１〜８、２０のいずれか一項に記載の前記半電導性発光ナノ粒子、または請求項９〜１８のいずれか一項に記載の組成物を含む光学媒体。
- 請求項２３に記載の前記光学媒体を含む光学デバイス。
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