JP6325556B2 - シリコーン中の量子ドットのためのｐｄｍｓ系配位子 - Google Patents

Description

本発明の分野
本発明は、ポリマー埋め込み光コンバータナノ粒子の製造のためのプロセスに、これにより得られた光コンバータに、およびかかる（ポリマー）光コンバータを含む照明ユニットに関する。

本発明の背景
例えば、量子ドット（ＱＤ）などのナノ粒子の、照明用途への使用は、当該技術分野において既知である。米国特許出願公開第２０１１／０２４０９６０号明細書は、例えば、発光源、前記発光源に配置された第１量子ドット波長コンバータを含む発光デバイスを記載し、前記第１量子ドット波長コンバータは、前記発光源からの光の波長を変換することにより波長変換された光を発生させるための複数の第１量子ドット、中に分散された前記第１量子ドットを埋め込んだ第１分散媒体、および前記第１量子ドットを埋め込んだ分散媒体の外側（outside）表面全体を封止してパックするための第１封止体を含む。

第１カプセル化剤（encapsulant）を、前記第１量子ドット波長コンバータの外側表面全体をカプセル化するために適用する。さらに、第２量子ドット波長コンバータを、前記第１量子ドット波長コンバータの上に配置し、前記第２量子ドット波長コンバータは、前記発光源からの光の波長を変換することにより波長変換された光を発生させるための複数の第２量子ドット、中に分散された前記第２量子ドットを埋め込んだ第２分散媒体、および前記第２量子ドットを埋め込んだ前記第２分散媒体の外側表面全体を封止してパックするための第２封止媒体を含み、ここで、前記第１量子ドット波長コンバータ、前記第２量子ドット波長コンバータおよび前記発光源は、互いに離れて位置される。前記第２カプセル化剤は、前記第２量子ドット波長コンバータの外側表面全体上に堆積され、前記第２量子ドット波長コンバータの外側表面全体をカプセル化する。さらに、前記発送源は、発光ダイオードまたはレーザーダイオードである。
J. Mat. Chemistry C，vol. 1 (2012)，p 86−94は、シロキサン中に分散された、二峰性グラフトナノ粒子を記載する（要約；スキーム１；９０頁、左上のカラム；§４）。この文献は、二峰性ＰＤＭＳ−ブラシ−グラフトＣｄＳｅ量子ドットで充填された、透明ルミネセントサイレンス（silence）ナノ複合体を記載する。
米国特許出願公開第２０１０／２７６６３８号明細書は、半導体ナノ結晶でドープされたマトリクスを記載する。特定の態様において、前記半導体ナノ結晶は、それらが特定の波長において光を吸収するかまたは放出するような、サイズおよび組成を有する。前記ナノ結晶は、ポリマーを含む、種々のマトリクス材料と混合することが可能となる配位子を含むことができ、これにより、光の最小部分が、前記マトリクスにより散乱される。前記マトリクスは、任意に前記配位子から形成される。

米国特許出願公開第２０１１／０２４０９６０号明細書 米国特許出願公開第２０１０／２７６６３８号明細書 J. Mat. Chemistry C，vol. 1 (2012)，p 86−94

本発明の要約
例えば、量子ドット（ＱＤ）などのナノ粒子は、照明用途における関心が高いことが示されてきた。それらは、例えば、無機蛍光体として青色光を他の色に変換するのに役立ち得、比較的狭い発光帯という利点および前記ＱＤのサイズにより色調整が可能という利点を有し、これにより高品質の純粋な白色光を得られる。

ＬＥＤ用途にＱＤを使用するために、それらは、好適なマトリクス中に組み込まれなければならない。ＱＤ純粋粉末（マトリクスのないもの）は、かかるＱＤ粉末の濃縮クエンチ効果（concentration quenching effects）および乏しい加工能力の両方により、所望されない。現在まで、多くのタイプのポリマー中でのナノ粒子の埋め込みは、前記ナノ粒子の凝集につながると考えられている。現在、アクリルマトリクスがＱＤのためのマトリクスとして最も使用されるが、それらは、高い青色光束に対する、それらの乏しい安定性により知られる。高い青色光束に対するシリコーンの証明された安定性（すなわち、ＬＥＤとの、それらの証明された適合性）により、我々は、シリコーンがＱＤのための最も好ましいマトリクスであると考えている。
シリコーンは、標準的なマトリクス／樹脂として、現在多くのＬＥＤ製造プロセスに使用されている。しかしながら、ＱＤは、一般的には、（一般的には、前記ＱＤの外部（outer）表面から広がる、配位子の形態の）疎水性有機コーティングを有し、これにより、それらをシリコーンと不適合にし：ＱＤが、シリコーンと混合される場合には、一般的には、混濁混合物が得られ、これは、前記ＱＤの塊により引き起こされる。これは、濃縮クエンチ効果、予期される増加した分解効果、および空間的濃度変動につながるこれらのフィルムのプロセスの制御されない方法により、所望されない。我々が知る限り、光学シリコーンと真に混和可能な（truly miscible）（配位する配位子を有する）ＱＤの例は存在しない。

まとめると、光学シリコーンに対するＱＤの混和性を改善する、より一般的な方法が高く所望される。よって、代替的ナノ粒子−ポリマー系を、特にポリマー量子ドット系を提供することが、本発明の側面である。特に、埋め込まれたナノ粒子を有するかかるポリマーの製造のための代替的プロセスを提供することが、本発明の側面である。さらに、そこに埋め込まれたナノ粒子を有する代替的光コンバータを提供することが、本発明の側面である。なお、埋め込まれたＱＤを有するかかるポリマーを含む代替的照明ユニットを提供することが、本発明のさらなる側面である。好ましくは、前記代替的プロセスおよび／または代替的光コンバータおよび／または代替的照明ユニットは、少なくとも部分的に、従来技術の解決の上記（およびまた、以下にさらに記載する）欠点の１つまたは２つ以上を回避する。

驚くべきことに、本発明者らは、とりわけ、特定のＰＤＭＳ様配位子により光コンバータナノ粒子の本来の（native）配位子を交換することにより、特定条件に合致する場合には、ＱＤが、シリコーンと真に混和可能となること、および／またはシリコーンとの混和性を顕著に改善することを見出した。さらに、有利には、例えば、ヘキサンおよびアセトンまたは他の溶媒などの、かなりの量の追加の溶媒を使用して良好な混和系を得る必要がない。

よって、第１側面において、本発明は、中に埋め込まれた光コンバータナノ粒子（本願においては、「ナノ粒子」としても示されるもの）を有するシロキサンポリマーマトリクスを含む光コンバータの製造のためのプロセスを提供し、前記プロセスは：
（ａ）（ｉ）グラフト配位子でグラフトされた外部表面を有する光コンバータナノ粒子および（ｉｉ）硬化性シロキサンポリマーを混合すること、および
（ｂ）前記硬化性シロキサンポリマーを硬化させ、これにより、前記光コンバータを製造すること；
を含み、

− ここで、前記グラフト配位子は、ｘ１個のＳｉ骨格要素を有するシロキサンを含み、ここで、各シロキサングラフト配位子の少なくとも１つのＳｉ骨格要素は、（以下参照のとおり、他の官能基もまた可能であるが）アミン含有側基またはカルボン酸含有側基からなる群から選択される、例えば、側基などのグラフト官能性を有する側基を含み；
− ここで、前記硬化性シロキサンポリマーは、ｙ１個のＳｉ骨格要素を有し；
− ここで、ｘ１は、特に少なくとも２０であり、例えば、特に少なくとも４０、さらに少なくとも５０などであり、ここで、ｙ１は、特に少なくとも２であり、例えば、少なくとも７であり、少なくとも１０などであり、ここで、ｘ１／ｙ１≧０．８であり、＞１であり、少なくとも≧１．２などである。

前記ナノ粒子は、光コンバータナノ粒子であり、これを、ＵＶおよび／または青色光による励起の際に、スペクトルの可視部分の少なくとも一部におけるルミネセンスを提供するように特に構成してもよい。よって、これらの粒子は、本願において、光コンバータナノ粒子としても示され、そのＱＤ（量子ドット）が具体的態様である。
かかる光コンバータは、本願において記載されるプロセスにより得られ、（硬化性シロキサンポリマーの前記マトリクス中に埋め込まれた場合には）高い量子収率および安定性を有するルミネセンスを示し得る。さらに、前記光コンバータは、比較的温度安定的および／または光化学安定的および／または透明であり得る。さらに、このプロセスにより、ナノ粒子を、塊の実質的な欠点なく、比較的同等の方法で前記ポリマー中に分散し得る。

よって、さらなる側面において、本発明はまた、本発明の前記プロセスにより得られる、光コンバータを提供する。特に、本発明はまた、中に埋め込まれた光コンバータナノ粒子を有する（硬化）シロキサンポリマー（マトリクス）を含む、前記光コンバータ（自体）を提供し、ここで：
（ａ）前記光コンバータナノ粒子は、配位子でグラフトされた外部表面を有し、
（ｂ）前記シロキサンポリマーマトリクスは、架橋されたシロキサンポリマーを含み；

− ここで、前記配位子は、ｘ１個のＳｉ骨格要素を有するシロキサングラフト配位子を含み、ここで、各シロキサングラフト配位子の少なくとも１つのＳｉ骨格要素は、（例えば、アミン含有側基またはカルボン酸含有側基からなる群から選択される）グラフト官能性を有する側基を含み；
− ここで、前記硬化性シロキサンポリマーは、ｙ１個のＳｉ骨格要素を有し；
− ここで、ｘ１は、特に少なくとも２０であり、例えば、特に少なくとも４０であり、さらに少なくとも５０であり、少なくとも８０などであり、ここで、ｙ１は、特に少なくとも２であり、例えば、少なくとも７であり、少なくとも１０などであり、ここで、ｘ１／ｙ１＞１であり、少なくとも≧１．２などである。

これらの光コンバータを、照明デバイスに良好に適用し得るので、本発明は、なおさらなる側面において、以下：
− 光源光を発生させるように構成された光源（すなわち、前記光源からの光など）、
− 前記光源光の少なくとも一部を可視コンバータ光に変換するように構成された、本願において定義されるとおりのプロセスにより得られるおよび／または定義したとおりのもの自体である、光コンバータ、
を含む照明デバイスを提供する。

なおさらなる側面において、本発明はまた、１つまたは２つ以上のバックライトユニットを含む、液晶ディスプレイデバイスを提供し、ここで、前記１つまたは２つ以上のバックライトユニットは、本願において定義されるとおりの、１つまたは２つ以上の照明デバイスを含む。
用語「光コンバータ」は、第１波長からの光を第２波長の光に変換するように構成された系を指す。特に、ＵＶおよび／または青色光（励起波長）を、（前記励起波長よりも長波長の）可視光に、（少なくとも部分的に）変換してもよい。これは、さらに以下で明らかにし；前記シロキサンポリマー、グラフト配位子および硬化性シロキサンポリマーに関する第１のいくつかの側面を、前記光コンバータを得るためのプロセスの態様と同様に記載する。

より正確には、重合されたまたは重合可能なシロキサンまたはポリシロキサンと称されるシリコーンは、化学式［（Ｒ_１，Ｒ_２）ＳｉＯ］_ｎ（末端基を考慮していないもの）を有する、混合無機−有機ポリマーであり、式中、Ｒは、例えば、水素、炭化水素またはフッ化炭素、特にメチル、エチル、またはフェニルなどの基である。特に、１つまたは２つ以上のＳｉ骨格要素の１つまたは２つ以上のＲ基は、１つまたは２つ以上の炭化水素およびフッ化炭素を含む。１つまたは２つ以上のこれらの側基はまた、例えば、ビニル基などの架橋官能性を有してもよい。

これらの重合されたシロキサンまたはポリシロキサン材料は、４配位するケイ素原子に結合された有機側基を有する、無機ケイ素−酸素骨格（・・・−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−・・・）からなる。前記Ｒ側基は原則として異なっていてもよいので、前記式［（Ｒ_２）ＳｉＯ］_ｎの代わりに、式［（Ｒ１，Ｒ２）ＳｉＯ］_ｎ（末端基を考慮していないもの）を適用してもよい。本願において、ｘ１およびｙ１が、前記グラフト配位子についての前記シロキサン骨格および（硬化性）シロキサンポリマー（ホスト材料を形成するもの）中のＳｉ要素の数に、それぞれ適用されることに留意すべきである。

本願において、Ｒにまたはより正確にはＲ１、Ｒ２にのみ言及されるという事実は、異なるＳｉ骨格要素が、同一の側基を含み得るが、また、２つより多い異なるタイプの側基が、前記シリコーンにより含まれ得るということを排除するものではない。よって、Ｒは、例えば、これに限定されないが、メチル、フェニルなどからなる群から選択されてもよい。また、主に塩素である、ハロゲンもサイド化合物（side compound）Ｒとして可能である。さらに、［（Ｒ_２）ＳｉＯ］、または［−Ｓｉ（Ｒ）_２−Ｏ−］は、前記シリコーン単位またはシリコーン特徴基（characterizing group）（すなわち、シリコーンを特徴づける基）を指す。

シロキサンは、形態Ｒ_２ＳｉＯの単位でできた（composed of）、あらゆる化合物であり、式中、Ｒは、例えば、これに限定されないが、水素原子、炭化水素基、あるいは末端基と組み合わされた１つまたは２つ以上のＲ_２ＳｉＯ単位である。シロキサンは、前記ケイ素原子に結合された側鎖Ｒを有する、交互のケイ素および酸素原子である−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−からなる、分岐または非分岐骨格を有し得る。有機側鎖を有する重合されたシロキサン（Ｒ≠Ｈ）は、一般に、シリコーンとしてまたはポリシロキサンとして知られる。本願において、これらはまた、「シロキサン」または「シロキサンポリマー」として示される。代表的な例は、［ＳｉＯ（ＣＨ_３）_２］_ｎ（ポリジメチルシロキサン）および［ＳｉＯ（Ｃ_６Ｈ_５）_２］_ｎ（ポリジフェニルシロキサン）である。

これらの化合物を、有機および無機化合物の両方のハイブリッドとしてみることができる。前記有機側鎖は疎水性を付与する一方で、前記−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−骨格は、純粋な無機性である。上記で示したとおり、前記骨格におけるＳｉ要素は、本願において、Ｓｉ骨格要素としても示される。［（Ｒ_２）ＳｉＯ］_ｎシロキサンは、ｎ個のＳｉ骨格要素を含む。よって、部位Ｒ_２ＳｉＯを特徴づけるあらゆるシロキサンは、（２つの側基を有する）１つのケイ素骨格要素を提供する。例えば、ＰＤＭＳなどは、ＣＨ_３［Ｓｉ（ＣＨ_３）_２Ｏ］_ｎＳｉ（ＣＨ_３）_３であり、ｎ＋１個のＳｉ要素を有し、よって、実際には、ｎ＋１個のＳｉ骨格要素を有することに留意しなければならない。かかるシロキサンが、グラフト配位子として使用される場合には、ｘ１＝ｎ＋１であり：かかるシロキサンが、硬化のためのシロキサンポリマーとして使用される場合には、ｙ１＝ｎ＋１である。さらに、ＰＤＭＳ（式参照）は、ｎ−１個の非末端Ｓｉ骨格要素を有する。

前記−Ｓｉ−Ｏ−鎖長、側基および架橋を変化させることにより、シリコーンを、各種の特性および組成を有するものとして合成することができる。それらを、一貫して、液体から、ゲルへ、ゴムへ、硬質プラスチックへ変化させることができる。
最も一般的なシロキサンは、直線状ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ；上記参照）であり、シリコーンオイルである。シリコーン材料の２番目に大きなグループは、シリコーン樹脂系であり、これらは、分岐したカゴ型（cage−like）オリゴシロキサンにより形成される。

本願において、特に直線状Ｓｉシロキサンを、硬化性シロキサンポリマーおよび／またはシロキサングラフト配位子として使用する。しかしながら、また非直線状シロキサンを、硬化性シロキサンポリマーおよび／またはシロキサングラフト配位子として使用してもよい。さらに、前記シロキサンが硬化するにつれて、一般的には、前記光コンバータは、固体光コンバータ（固体ポリマー光コンバータ）となるであろう。それにもかかわらず、前記光コンバータは、ある実施では、フレキシブルであり得る。

上記で示したとおり、前記グラフト配位子は、ｘ１個のＳｉ骨格要素を有するシロキサングラフト配位子を含み；特に、前記グラフト配位子は、（ｘ１個のＳｉ骨格要素を有する）シロキサングラフト配位子である。用語「グラフト配位子」は、例えば、量子ドットなどの、光コンバータナノ粒子（これらの粒子は、以下でより明らかにする）の外部表面に、配位するかまたは結合する配位子を指す。グラフト配位子は、例えば、当該技術分野において既知であり、例えば、ＷＯ／２００９／０３５６５７、ＷＯ／２０１０／０１４１９８およびＷＯ／２００８／０６３６５３などに記載されている。グラフト配位子は、キャッピング配位子として示されることもある。

前記グラフト配位子は、シロキサン分子を含み、これは、一般的には、一般に知られた側基を有するであろうものであるが、またグラフト官能性を有する、少なくとも１つの側基を有する。グラフト官能性を有する前記側基を、アミンおよびカルボン酸からなる群から選択してもよい。例えば、前記アミンは、それぞれ−ＮＨ_２またはＣＯＯＨであり得るが、また−Ｒ−ＮＨ_２またはＲ−ＣＯＯＨであってもよく、式中、Ｒは、炭化水素であり、好ましくは、２０個より少ない炭素原子を含む。しかしながら、グラフト官能性を有する前記側基はまた、ホスフィン、ホスフィン酸化物、ホスフェート、チオールなど（およびある実施では、２つまたは３つ以上のそれらの組み合わせ）を含んでもよい。

よって、前記グラフト配位子は、シロキサン分子であり、これらは、一般的には、一般に知られた側基を有するであろうものであるが、また、アミン、カルボン酸、ホスフィン、ホスフィン酸化物、ホスフェート、チオール、さらに、アミン、カルボン酸、ホスフィン、ホスフィン酸化物、およびホスフェートからなる群から選択される、グラフト官能性を有する、少なくとも１つの側基を有する。前記配位子は、ある実施では、グラフト官能性を有する複数の側基を含んでもよく、これらは、異なるタイプのかかる側基を含んでもよい（または、これらは、全て同一であってもよい）。Ｓｉ骨格要素はまた、グラフト官能性を有する２つの側基を含んでもよい。語句「グラフト官能性を有する側基」は、（末端基ではない）側基を指し、本願において記載するとおり、これは、ルミネセントナノ粒子にグラフトする能力を有する。したがって、グラフト官能性を有する前記側基は、シロキサンにそのグラフト能力（および、これによりグラフト配位子官能性）を提供する。

よって、特に、側基は、非末端Ｓｉ骨格要素の側基である（以下も参照）。前記アミンは、アミンとして前記ルミネセントナノ粒子の外部表面にグラフトされてもよく；前記カルボン酸は、カルボキシレートとして前記ルミネセントナノ粒子にグラフトされてもよい。特に、前記官能基は、末端基としてではなく、側基として、特に配置されなければならないと考えられる。よって、特に、前記グラフト配位子は、アミン、カルボン酸、ホスフィン、ホスフィン酸化物、ホスフェート、およびチオールからなる群から選択される基を含まない末端基を有するシロキサン分子を含み；すなわち、グラフト官能性を有（実質的に）する末端基を有しない。前記グラフト配位子は、特に、本願において示す、半導体量子ドットのためのグラフト官能性を有する側基を有し、特に、本願において、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＨｇＺｎＴｅ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＰＡｓ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＰＡｓ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＰＡｓ、ＧａＡｌＮＰ、ＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、およびＩｎＡｌＰＡｓナノ粒子が、さらに、前記スルフィド、テルリド（telluride）およびセレニド（selenide）が示される。

グラフト官能性を有する前記側基を、前記グラフト配位子の前記シロキサン骨格にわたってあらゆるところに配置してもよい。ｘ１個のケイ素骨格単位を有する直線状シロキサンを想定すると、次いで、特に、官能性を有する前記１つ（または２つ以上）の側基が、前記骨格長の２０〜８０％の間であることがわかる。例えば、５０個のＳｉ骨格要素を含む前記骨格などを想定すると、特にグラフト官能性を有する前記側基は、１０番のＳｉに、または４０番のＳｉに、またはその間に見出される（１および５０番が、末端基である）。

少なくとも１つのかかる側基があるが、任意に、例えば、アミンおよびカルボン酸または例えば、ホスフィン、ホスフィン酸化物、ホスフェート、およびチオールなどのその他からなる群から例えば選択されるグラフト官能性を有する、１つより多い側基があり得る。グラフト官能性を有するかかる側基の数は、前記シロキサングラフト配位子の鎖長に依存し得るが、特に、１０を超えない。よって、特に、各シロキサングラフト配位子の（末端Ｓｉ骨格要素ではない）１０個以下のＳｉ骨格要素は、グラフト官能性を有する側基を含む。特に、各シロキサングラフト配位子の（末端Ｓｉ骨格要素ではない）１０個以下のＳｉ骨格要素は、アミン含有側基、カルボン酸含有側基、ホスフィン含有側基、ホスフィン酸化物含有側基、ホスフェート含有側基、およびチオール含有側基からなる群から選択される（グラフト官能性を有する）側基を含む。

グラフト官能性を有する、１つより多い側基が存在する場合には、特にグラフト官能性を有する側基のパーセンテージは、（全てのＲ１、Ｒ骨格側基全ての）５モル％に等しいかそれ未満であり（５％以下が、かかる官能基を含み）、さらに、グラフト官能性を有する側基のパーセンテージは、２．５モル％に等しいかそれ未満である。よって、例えば、２２個のＳｉ骨格要素（よって、２個の末端Ｓｉ骨格要素を含むもの）などを想定すると、４０個の利用可能な側基があり；それらの５％が、グラフト官能性を有する場合には、これは、２個までの側基がグラフト官能性を有するであろうことを示唆し；例えば、メチル、フェニルなどの、その他はグラフト官能性を有しない。グラフト官能性を有する、これらの複数（ｐ）の側基を、ｐ／２−ｐ個のシリコーン骨格単位にわたって分布させることができる。

用語「グラフト配位子」または「シロキサングラフト配位子」はまた、複数の異なるタイプのグラフト配位子を指してもよい。ある実施では、これらのグラフト配位子は、実質的に同一である。しかしながら、別の実施では、前記グラフト配位子は、複数の異なるグラフト配位子を含んでもよい。例えば、それらは、鎖長（ｘ１個）が異なってもよく、および／またはそれらは、側基が異なってもよく、それらは、グラフト官能性を有する側基が異なってもよく、および／またはグラフト官能性を有する側基の数が異なってもよく、および／またはグラフト官能性を有する側基の位置が異なっても（および／または末端基のタイプが異なっても）よい。例えば、前記シロキサングラフト配位子は、複数のシロキサンポリマーを含んでもよく、それぞれは、１つのみの（アミン）側基を有するが、ここで、前記（アミン）側基の位置は、前記シロキサンポリマーにわたってランダムに分布されている。

一般に、前記光コンバータ（ポリマーデバイス）の前記硬化性シロキサンポリマー、または前記（架橋）シロキサンポリマーは、アミンおよびカルボン酸からなる群から選択されるグラフト官能性を有する、１つまたは２つ以上の側基を有しない。
グラフト官能性を有する前記側基を除き、前記シロキサングラフト配位子に関して上に示した情報はまた、実質的に前記硬化性シロキサンポリマーに適用される。

用語「硬化性シロキサンポリマー」はまた、複数の異なるタイプの硬化性シロキサンポリマーを指してもよい。ある実施では、これらの硬化性シロキサンポリマーは、実質的に同一である。しかしながら、別の実施では、前記硬化性シロキサンポリマーは、複数の異なるタイプの硬化性シロキサンポリマーを含んでもよい。例えば、それらは、鎖長（ｙ１個）が異なってもよく、および／または側基（のタイプ）が異なってもよい。さらに、それらは、末端基のタイプが異なってもよい。前記硬化性シロキサンポリマーは、硬化の際に、架橋を形成するように構成された末端基を有してもよい。追加的にまたは代替的に、硬化性シロキサンポリマー毎の１つまたは２つ以上の側基はまた、硬化の際に、架橋を形成するように構成されていてもよいことに留意しなければならない。例えば、前記側基は、ビニル基（または水素基（hydrogen group））を含んでもよい。上記から理解され得るように、前記硬化性シロキサンポリマーは、硬化の際に、架橋を形成するように構成された、末端基および／または側基を含んでもよい。

特定の実施では、ｘ１は、少なくとも４０であり、例えば、少なくとも５０であり、特に少なくとも８０などである。その後、より良好なおよび／またはより安定な系が得られ得る。ある実施では、ｘ１は、２０００より大きくなく、特に１０００より大きくなく、例えば、８００などより大きくない。特定の実施では、ｘ１は、４０〜１０００の範囲であり、例えば、４０〜８００、１００〜８００などである。上で述べたとおり、異なるグラフト配位子の組み合わせを適用してもよく；かかる例において、ｘ１は、（重量）平均値である。

さらに、ｙ１は、少なくとも７であり、例えば特に、少なくとも１０などであり、特に４００より大きくない。上で述べたとおり、異なる硬化性シロキサンポリマーの組み合わせを適用してもよく；かかる例において、ｙ１は、（重量）平均値である。
さらに、ｘ１／ｙ１≧０．８０により、良好な結果が得られ得るが、一般的に、例えば、ｘ１／ｙ１≧１．２などのｘ１／ｙ１≧０．９５である場合に、（前記光コンバータの）安定性および／または透過性の意味において、より良好な結果が得られる。

特に、前記グラフト配位子および硬化性シロキサンポリマーは、化学的に、実質的に同一である。これは、例えば、前記グラフト配位子および硬化性シロキサンポリマーの両方が、グラフト官能性を有する側基である、少なくとも１つの側基を有するグラフト配位子を有する、ポリメチルシロキサンまたはポリフェニルシロキサンまたはポリメチルフェニル（特に５０／５０）シロキサンであることなどを示唆し得る。

特定の実施では、前記シロキサングラフト配位子および硬化性シロキサンポリマーの、少なくとも７５％、特に８０％、さらに、８５％、一層さらに少なくとも９０％、例えば、特に少なくとも９５％などの前記側基の化学的同一性（chemical identity）が重複する。化学的同一性の前記重複を、前記グラフト配位子および硬化性シロキサンポリマー上の特定の側基のパーセンテージを決定すること、および前記パーセンテージの重複部分を合計することにより、評価することができる。例えば、仮の例では、シロキサングラフト配位子が、７２％のメチルおよび２５％のフェニル側基を含み、前記硬化性シロキサンポリマーが、６６％のメチルおよび２９％のフェニル側基を含む場合には、前記重複パーセンテージの合計は、６６％＋２５％＝９１％である。よって、かかるシロキサングラフト配位子および硬化性シロキサンポリマーは、実質的に、化学的同一である。

上に示したとおり、前記シロキサングラフト配位子および／または硬化性シロキサンポリマーは、それぞれ複数の異なる分子を含んでもよい。かかる例において、平均値が使用される。例えば、７４％のメチルおよび２２％のフェニル側基を有する第１シロキサングラフト配位子ならびに７０％のメチルおよび２８％のフェニル側基を有する第２シロキサングラフト配位子を想定すると、平均パーセンテージは、７２％のメチルおよび２５％のフェニルである。

特定の実施では、前記シロキサングラフト配位子の、少なくとも７５％、特に８０％、さらに８５％、一層さらに少なくとも９０％、例えば、例えば、特に、少なくとも９５％などの（末端基を含まない）前記Ｓｉ骨格要素が、メチル側基を有し、前記（硬化性）シロキサンポリマーの、特に少なくとも７５％、特に８０％、さらに８５％、一層さらに少なくとも９０％、例えば、特に、少なくとも９５％などの（末端基を含まない）前記Ｓｉ骨格要素が、メチル側基を有する。よって、ある実施では、前記（固体）シロキサンポリマー（マトリクス）および前記シロキサングラフト配位子は、ポリジメチルシロキサンポリマーを含む。（末端基を含まない）１０個のケイ素骨格単位および９０％のメチル側基を想定すると、１６個のメチル側基が存在するであろう。

特に、グラフト配位子および前記硬化性シロキサンポリマーの両方についての前記シロキサンは、１００％のメチル側基、または５０／５０のメチル／フェニル側基である（しかしながら、前記グラフト配位子については、少なくとも１つの側基は、グラフト官能性を有する側基であり、よって、かかる側基は、メチルまたはフェニルだけでなく、例えば、代替的にまたは追加的に、アミンまたはカルボン酸などを含む）。

なお別の実施では、前記シロキサングラフト配位子の、少なくとも７５％、特に８０％、さらに８５％、一層さらに少なくとも９０％、例えば、特に、少なくとも９５％などの（末端基を含まない）前記Ｓｉ骨格要素が、フェニル側基を有し、前記シロキサンポリマーの、少なくとも７５％、特に８０％、さらに８５％、一層さらに少なくとも９０％、例えば、特に、少なくとも９５％などの（末端基を含まない）前記Ｓｉ骨格要素が、フェニル側基を有する。

明らかにされるとおり、前記末端基はまた、メチル、フェニルまたは例えば、任意に架橋官能性などを有する他の基を含んでもよい。
本願において光コンバータナノ粒子として示される、前記量子ドットまたはルミネセントナノ粒子は、例えば、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＨｇＺｎＴｅ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅおよびＨｇＺｎＳＴｅからなる群から選択される、ＩＩ−ＶＩ族の化合物の半導体量子ドットを含んでもよい。

別の実施では、前記ルミネセントナノ粒子は、例えば、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＰＡｓ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＰＡｓ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＰＡｓ、ＧａＡｌＮＰ、ＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、およびＩｎＡｌＰＡｓからなる群から選択される、ＩＩＩ−Ｖ族の化合物の半導体量子ドットであってもよい。なおさらなる実施では、前記ルミネセントナノ粒子は、例えば、ＣｕＩｎＳ_２、ＣｕＩｎＳｅ_２、ＣｕＧａＳ_２、ＣｕＧａＳｅ_２、ＡｇＩｎＳ_２、ＡｇＩｎＳｅ_２、ＡｇＧａＳ_２、およびＡｇＧａＳｅ_２からなる群から選択される、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ２のカルコパイライトタイプの半導体量子ドットであってもよい。なおさらなる実施では、前記ルミネセントナノ粒子は、例えば、ＬｉＡｓＳｅ_２、ＮａＡｓＳｅ_２およびＫＡｓＳｅ_２などからなる群から選択される、例えば、Ｉ−Ｖ−ＶＩ２の半導体量子ドットなどであってもよい。

なおさらなる実施では、前記ルミネセントナノ粒子は、例えば、ＳｂＴｅなどの、ＩＶ−ＶＩ族の化合物の半導体ナノ結晶であってもよい。特定の実施では、前記ルミネセントナノ粒子は、ＩｎＰ、ＣｕＩｎＳ_２、ＣｕＩｎＳｅ_２、ＣｄＴｅ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳｅＴｅ、ＡｇＩｎＳ_２およびＡｇＩｎＳｅ_２からなる群から選択される。なおさらなる実施では、前記ルミネセントナノ粒子は、例えば、ＺｎＳｅ：Ｍｎ、ＺｎＳ：Ｍｎなどの内部ドーパントを有する、上記の前記材料から選択される、前記ＩＩ−ＶＩ、ＩＩＩ−Ｖ、Ｉ−ＩＩＩ−ＶおよびＩＶ−ＶＩ族の化合物の半導体ナノ結晶の１種であってもよい。前記ドーパント元素は、Ｍｎ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｅｕ、Ｓ、Ｐ、Ｃｕ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ａｕ、Ｐｂ、Ｔｂ、Ｓｂ、ＳｎおよびＴｌから選択され得る。本願において、前記ルミネセントナノ粒子系ルミネセント材料はまた、例えば、ＣｄＳｅおよびＺｎＳｅ：Ｍｎなどの、異なるタイプのＱＤを含んでもよい。

ＩＩ−ＶＩ量子ドットを使用することが、特に有利であると考えられる。よって、ある実施では、前記半導体系ルミネセント量子ドットは、特に、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＨｇＺｎＴｅ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅおよびＨｇＺｎＳＴｅからなる群から選択される、さらに、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳｅ／ＣｄＳおよびＣｄＳｅ／ＣｄＳ／ＺｎＳからなる群から選択される、ＩＩ−ＶＩ量子ドットを含む。

ある実施では、Ｃｄを含まない（Cd−free）ＱＤが適用される。特定の実施では、前記光コンバータナノ粒子は、ＩＩＩ−ＶのＱＤを、より具体的には、例えば、コア−シェル ＩｎＰ−ＺｎのＱＤなどのＩｎＰ系量子ドットを含む。用語「ＩｎＰ量子ドット」または「ＩｎＰ系量子ドット」および類似の用語が、「ベア（bare）」のＩｎＰのＱＤに関するが、また、例えば、ＩｎＰ−ＺｎＳのＱＤのドットインロッド（dot−in−rod）のような、コア−シェル ＩｎＰ−ＺｎＳのＱＤなどの前記ＩｎＰコア上のシェルを有するコア−シェル ＩｎＰのＱＤに関するものであってもよいことに留意しなければならない。

（コーティングなしの）前記ルミネセントナノ粒子は、約２〜５０ｎｍの、特には、２〜２０ｎｍの、例えば、５〜１５ｎｍなどの範囲の寸法を有してもよく；特に、前記ナノ粒子の少なくとも９０％は、それぞれ示した範囲の寸法を有する（すなわち、例えば、前記ナノ粒子の少なくとも９０％は、２〜５０ｎｍの範囲の寸法を有し、または特には、前記ナノ粒子の少なくとも９０％は、５〜１５ｎｍの範囲の寸法を有する）。用語「寸法」は、特に、前記ナノ粒子の形状に応じて、長さ、幅、および直径の１つまたは２つ以上に関する。

ある実施では、前記光コンバータナノ粒子は、約１〜約１０００ナノメートル（ｎｍ）の範囲の、好ましくは、約１〜約１００ｎｍの範囲の平均粒径を有する。ある実施では、ナノ粒子は、約１〜５０ｎｍの範囲の、特には１〜約２０ｎｍの、一般的には、例えば、少なくとも２ｎｍなどの、少なくとも１．５ｎｍの平均粒径を有する。ある実施では、ナノ粒子は、約１〜約２０ｎｍの範囲の平均粒径を有する。

典型的なドットは、例えば、カドミウムセレニド、カドミウムスルフィド、インジウムアルセニド、およびインジウムホスフィドなどの、二成分合金製である。しかしながら、ドットはまた、例えば、カドミウムセレニドスルフィドなどの、三成分合金から作製されてもよい。これらの量子ドットは、前記量子ドット体積内でわずか１００〜１００，０００原子を含むことができ、直径は１０〜５０原子である。これは、約２〜１０ナノメートルに相当する。例えば、約３ｎｍの直径を有する、例えば、ＣｄＳｅ、ＩｎＰ、またはＣｕＩｎＳｅ_２などの球状粒子が提供され得る。（コーティングなしの）前記ルミネセントナノ粒子は、１次元のサイズが１０ｎｍより小さい、球、キューブ、ロッド、ワイヤ、ディスク、マルチポッド（multi−pod）などの形状を有してもよい。例えば、長さが２０ｎｍおよび直径がである４ｎｍのＣｄＳｅのナノロッドを、提供してもよい。

よって、ある実施では、前記半導体系ルミネセント量子ドットは、コア−シェル量子ドットを含む。なお別の実施では、前記半導体系ルミネセント量子ドットは、ドットインロッドナノ粒子を含む。異なるタイプの粒子の組み合わせをまた、適用してもよい。例えば、コア−シェル粒子およびドットインロッドを適用してもよく、および／または例えば、ＣｄＳおよびＣｄＳｅなどの、上述のナノ粒子の２つまたは３つ以上の組み合わせを適用してもよい。ここで、用語「異なるタイプ」は、異なるジオメトリ（geometry）におよび異なるタイプの半導体ルミネセント材料に、関するものであってもよい。よって、（上記で示した）量子ドットまたはルミネセントナノ粒子の２つまたは３つ以上の組み合わせをまた、適用してもよい。

例えば、ＷＯ２０１１／０３１８７１などから導かれる、半導体ナノ結晶を製造する方法の一例は、コロイド成長プロセスである。コロイド成長は、ＭドナーおよびＸドナーの熱配位性溶媒中への注入により生じる。単分散半導体ナノ結晶を調製するための好ましい方法の一例には、熱配位性溶媒中に注入される、例えば、ジメチルカドミウムなどの有機金属試薬の熱分解が含まれる。これにより、離散的核形成が可能となり、半導体ナノ結晶の巨視的量の制御された成長をもたらす。前記注入により、制御されたやり方で成長することができる核が生成され、半導体ナノ結晶を形成する。前記反応混合物を、穏やかに加熱して、前記半導体ナノ結晶を成長させてアニーリングすることができる。サンプル中の前記半導体ナノ結晶の平均サイズおよびサイズ分布は、成長温度に依存する。

着実な成長を維持するのに必要な前記成長温度は、平均結晶サイズの増加と共に増加する。前記半導体ナノ結晶は、半導体ナノ結晶のポピュレーション（population）のメンバー（member）である。前記離散的核形成および制御された成長の結果として、得られ得る半導体ナノ結晶の前記ポピュレーションは、狭く、単分散分布の直径を有する。前記単分散分布の直径はまた、サイズとして言及され得る。好ましくは、粒子の単分散ポピュレーションには、粒子のポピュレーションが含まれ、ここで、前記ポピュレーションにおける少なくとも約６０％の前記粒子が、特定の粒子サイズ範囲内に入る。単分散粒子のポピュレーションは、好ましくは、直径が１５％ｒｍｓ（二乗平均平方根）未満の、より好ましくは、１０％ｒｍｓ未満の、および最も好ましくは、５％未満の偏差である。

ある実施では、ナノ粒子は、第１半導体材料を含むコアおよび第２半導体材料を含むシェルを含む、半導体ナノ結晶を含むことができ、ここで、前記シェルは、前記コアの表面の少なくとも一部にわたって配置されている。コアおよびシェルを含む半導体ナノ結晶はまた、「コア／シェル」半導体ナノ結晶として言及される。

例えば、前記半導体ナノ結晶は、式ＭＸを有するコアを含むことができ、式中、Ｍは、カドミウム、亜鉛、マグネシウム、水銀、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム、またはそれらの混合物であり得、Ｘは、酸素、硫黄、セレン、テルル、窒素、リン、ヒ素、アンチモン、またはそれらの混合物であり得る。半導体ナノ結晶コアとしての使用に好適な材料の例には、これに限定されないが、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＯ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＳｅ、ＧａＳｂ、ＨｇＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＩｎＡｓ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＡｓ、ＡＩＮ、ＡｌＰ、ＡｌＳｂ、ＴＩＮ、ＴＩＰ、ＴｌＡｓ、ＴｌＳｂ、ＰｂＯ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、Ｇｅ、Ｓｉ、前記のあらゆるものを含む合金、および／または前記のあらゆるものを含む混合物が含まれ、三成分および四成分混合物または合金が含まれる。

前記シェルは、前記コアの組成と同一または異なる組成を有する、半導体材料であり得る。前記シェルは、前記コア半導体の表面上に半導体材料のオーバーコートを含み、ナノ結晶には、ＩＶ族の元素、ＩＩ−ＶＩ族の化合物、ＩＩ−Ｖ族の化合物、ＩＩＩ−ＶＩ族の化合物、ＩＩＩ−Ｖ族の化合物、ＩＶ−ＶＩ族の化合物、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族の化合物、ＩＩ−ＩＶ−ＶＩ族の化合物、ＩＩ−ＩＶ−Ｖ族の化合物、前記のあらゆるものを含む合金、および／または前記のあらゆるものを含む混合物が含まれ、三成分および四成分混合物または合金が含まれ得る。例には、これに限定されないが、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＯ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＳｅ、ＧａＳｂ、ＨｇＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＩｎＡｓ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＡｓ、ＡＩＮ、ＡｌＰ、ＡｌＳｂ、ＴＩＮ、ＴＩＰ、ＴｌＡｓ、ＴｌＳｂ、ＰｂＯ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、Ｇｅ、Ｓｉ、前記のあらゆるものを含む合金、および／または前記のあらゆるものを含む混合物が含まれる。例えば、ＺｎＳ、ＺｎＳｅまたはＣｄＳのオーバーコートを、ＣｄＳｅまたはＣｄＴｅ半導体ナノ結晶上で成長させることができる。

オーバーコーティングプロセスは、例えば、米国特許第６，３２２，９０１号明細書などに記載されている。オーバーコーティングの間の反応混合物の温度を調節することおよび前記コアの吸収スペクトルをモニタリングすることにより、高放射量子効率および狭いサイズ分布を有する、オーバーコートされた材料を得ることができる。前記オーバーコーティングは、１つまたは２つ以上の層を含んでもよい。前記オーバーコーティングは、前記コアの前記組成と同一または異なる、少なくとも１つの半導体材料を含む。好ましくは、前記オーバーコーティングは、約１〜約１０個の単分子層の厚さを有する。オーバーコーティングはまた、１０個より多い単分子層の厚さを有することができる。ある実施では、１つより多いオーバーコーティングが、コア上に含まれ得る。

ある実施では、前記周囲「シェル」材料は、前記コア材料のバンドギャップよりも大きなバンドギャップを有し得る。特定の他の実施では、前記周囲シェル材料は、前記コア材料のバンドギャップよりも小さなバンドギャップを有し得る。
ある実施では、前記シェルは、前記「コア」基体の原子間隔（atomic spacing）に近いものを有するように選択され得る。特定の他の実施では、前記シェルおよびコア材料は、同一の結晶構造を有し得る。

半導体ナノ結晶（コア）シェル材料の例には、限定することなく：赤色（例えば、（ＣｄＳｅ）ＺｎＳ（コア）シェルなど）、緑色（例えば、（ＣｄＺｎＳｅ）ＣｄＺｎＳ（コア）シェルなど）、および青色（例えば、（ＣｄＳ）ＣｄＺｎＳ（コア）シェルなど）（半導体系の、特定の光コンバータナノ粒子の例については、上記もさらに参照）が含まれる。
よって、上記の外部表面は、ベア量子ドット（すなわち、さらなるシェルまたはコーティングを含まないＱＤ）の表面であってもよく、または例えば、コア−シェル量子ドットなどの、コーティングされた量子ドットの表面、すなわち、前記シェルの（外部）表面であってもよい。前記グラフト配位子は、このように、例えば、ドットインロッドのＱＤの外部表面などの、前記量子ドットの外部表面に、特にグラフトする。

したがって、特定の実施では、前記光コンバータナノ粒子は、コア−シェルナノ粒子からなる群から選択され、前記コアおよびシェルは、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＨｇＺｎＴｅ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＰＡｓ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＰＡｓ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＰＡｓ、ＧａＡｌＮＰ、ＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、およびＩｎＡｌＰＡｓの１種または２種以上を含む。

一般的には、前記コアおよびシェルは、同一のクラスの材料を含むが、ＣｄＳｅコアの周囲のＺｎＳシェルなどのように、本質的に、異なる材料からなる。
本願において、本発明の前記プロセスの前記ポリマー最終生成物が、液体または溶解されたポリマーではなく、例えば、粒子、フィルム、プレートなどの形態の、（室温（および大気圧）で）有形（tangible）生成物であることを示すのに、用語「固体ポリマー」が使用される。よって、ある実施では、前記光コンバータは、コーティング、自己支持層、およびプレートからなる群から選択され；よって、その光コンバータは、室温で、特に１００℃までであっても、特に１５０℃までであっても、特に２００℃までであっても、特に固体である。前記光コンバータは、フレキシブルであってもよく、または剛性であってもよい。さらに、前記光コンバータは、平坦または（１次元または２次元に）湾曲していてもよい。さらに、任意に、前記光コンバータは、前記光コンバータの外（external）表面の少なくとも一部で、出力結合（outcoupling）構造を含んでもよい。

本発明の前記プロセスは、２つのプロセス要素を少なくとも含み、それらは、一般的には前記第１プロセス要素の後に前記第２プロセス要素が連続的に実行されるであろう。２つのプロセス要素が具体的に言及されるという事実は、１つまたは２つ以上の他のプロセス要素の存在を排除するものではなく、これらは、前記第１プロセス要素の前の、および／または前記第１および前記第２プロセス要素の間の、および／または前記第２プロセス要素の後の、プロセスに含まれてもよい。例えば、本発明の前記プロセスはまた、本発明において定義されるとおりのグラフト分子を有する、前記量子ナノ粒子上に存在するグラフト分子の交換を含んでもよい。このプロセスは、さらに、任意に、過剰量の配位子（すなわち、光コンバータナノ粒子に結合していない配位子）の除去を含んでもよい。

前記第１プロセス要素は、前記グラフトされたナノ粒子（すなわち、前記グラフト配位子でグラフトされた外部表面を有する、前記コンバータナノ粒子）および前記硬化性シロキサンポリマーを混合することを含む。一般的に、これは、前記ＱＤを分散させてもよい液体の存在下で加速されるかまたは最適化され得、これは、特に前記硬化性シロキサンポリマーのための溶媒である。本願において、溶媒は、室温で少なくとも０．１グラム／ｌの溶解すべき種を前記溶媒中で溶解させることができる場合に、溶媒であると考えられる。前記溶媒は、あらゆる一般的な、好ましくは非極性の、好ましくは１２０℃より低い沸点を有する溶媒であり得る。例えば、前記溶媒は、トルエン、ベンゼン、ヘキサン、シクロヘキサンなどであり得る。前記溶媒は、極性溶媒であり得る。例えば、前記溶媒は、クロロホルム、アセトン、アセトンニトリル（acetone nitrile）、酢酸エチル、石油エーテルなどであり得る。混合は、従来の手法によりなされてもよい。任意に、前記混合物を加熱してもよい。

硬化は、当該技術分野における既知の手法によりなされてもよい。上で示したとおり、この目的のために、前記硬化性シロキサンポリマーンの少なくとも一部は、硬化の際に架橋を形成するように構成された反応性基を有してもよい。硬化を、触媒により補助してもよい。さらに、前記混合物を加熱しておよび／または前記混合物に照射して、硬化を開始および／または伝播させてもよい。硬化により、前記グラフトされた光コンバータナノ粒子のための（固体）マトリクスまたはホストが得られる（後者は、前者の中に埋め込まれて分散されている）。

上記で提案したとおり、本発明の前記プロセスにより、グラフト分子でグラフトされた外部表面を有する、光コンバータナノ粒子が埋め込まれたポリマー物体内に、前記（固体）ポリマーを含む（ルミネセント）光コンバータが提供され得る。上記で示したとおり、前記（ルミネセント）光コンバータは、例えば、透明または半透明であり、特に実質的に透明であり得る。ある実施では、本発明の前記プロセスにより、前記グラフト配位子の少なくとも一部が、シロキサンポリマーで（例えば、架橋を介して）織り合わされた生成物がもたらされ得る。後者の態様は、前記グラフト配位子が、前記硬化性（または硬化）シロキサンポリマーと反応することができてもよい場合であってもよい。よって、ある実施では、１つまたは２つ以上のグラフト配位子は、特に（前記ホスト材料またはマトリクスを形成する）前記硬化性シロキサンポリマーと架橋を形成するように構成された官能基を含んでもよい。

よって、本発明の前記プロセスはまた、本願において定義された、中に埋め込まれた光コンバータナノ粒子を有する光コンバータ（または光コンバータ要素）を提供してもよい。よって、本願において定義された、中に埋め込まれた光コンバータナノ粒子を有する光コンバータ（または光コンバータ要素）は、ある実施では、本願において定義されるとおりの前記プロセスにより得られる。したがって、上で示したとおり、さらなる側面において、本発明は、中に埋め込まれた光コンバータナノ粒子を有するシロキサンポリマーマトリクスを含む光コンバータを提供し、ここで：
（ａ）前記光コンバータナノ粒子は、グラフト配位子でグラフトされた外部表面を有し、
（ｂ）前記シロキサンポリマーマトリクスは、架橋されたシロキサンポリマーを含み；

− ここで、前記グラフト配位子は、ｘ１個のＳｉ骨格要素を有するシロキサングラフト配位子を含み、ここで、各シロキサングラフト配位子の少なくとも１つのＳｉ骨格要素は、アミン含有側基またはカルボン酸含有側基からなる群から選択される、グラフト官能性を有する側基を含み；
− ここで、前記硬化性シロキサンポリマーは、ｙ１個のＳｉ骨格要素を有し；
− ここで、ｘ１は、特に少なくとも２０であり、例えば、特に少なくとも４０であり、さらに少なくとも５０であり、ここで、ｙ１は、特に少なくとも２であり、例えば、少なくとも７であり、少なくとも１０などであり、ここで、ｘ１／ｙ１＞１であり、少なくとも≧１．２などである。

特に、前記光コンバータは、前記光コンバータの全重量に対して、０．００１〜２５ｗｔ％を、例えば、０．１〜２０ｗｔ％などを含み、特に、５ｗｔ％以下、例えば、０．１〜２ｗｔ％などである。
特に、前記硬化（硬化性）シロキサンポリマーの前記マトリクスは、３８０〜７５０ｎｍの範囲から選択される波長を有する光に対して、透過的である。例えば、前記硬化（硬化性）シロキサンポリマーの前記マトリクスは、青色、および／または緑色、および／または赤色光に対して透過的であり得る。特に、前記硬化（硬化性）シロキサンポリマーの前記マトリクスは、少なくとも４２０〜６８０ｎｍの範囲全体に対して透過的である。特に、前記硬化（硬化性）シロキサンポリマーの前記マトリクスは、前記照明ユニットの前記光源により発生し（下記も参照）、可視波長範囲から選択される波長を有する光に対して、５０〜１００％の範囲の、特には、７０〜１００％の範囲の光透過性を有する。このようにして、前記硬化（硬化性）シロキサンポリマーの前記マトリクスは、前記照明ユニットからの可視光に対して透過的である。

前記透過性または光透過性を、前記材料に、第１強度を有する特定波長で光を提供すること、および前記材料を透過した後に測定されたその波長での前記光の強度を、前記材料にその特定の波長で提供された前記光の前記第１強度と関連付けることにより決定することができる（CRC Handbook of Chemistry and Physics，69th edition，1088−1989のE−208およびE−406も参照）。前記光コンバータは、透明または半透明であってもよいが、特に透明であってもよい。特に、前記光コンバータは、実質的に透明であり、および／または実質的に光を散乱しない。前記光コンバータが、透明である場合には、前記光源の光は、前記光コンバータにより完全に吸収されなくてもよい。特に、青色光を使用する場合には、前記青色光を、前記光コンバータナノ粒子を励起させるために使用してもよく、（白色光における）青色構成要素を提供するために使用してもよいため、これは関心の対象であり得る。よって、特に、硬化性シロキサンポリマーを適用し、これは、前記光コンバータナノ粒子のための、実質的に透過的なマトリクス（またはホスト）を提供する。

さらに、上記のとおり、本発明はまた、（ｉ）光源光を発生させるように構成された光源および（ｉｉ）前記光源光の少なくとも一部をコンバータ光に変換するように構成された光コンバータを含む、照明ユニットを提供し、ここで、前記光コンバータは、本願において定義されるとおりの前記プロセスにより得られ得る前記固体ポリマーまたは本願において定義されるとおりの前記光コンバータを含む。よって、さらなる側面において、本発明は、以下：
− 光源光を発生させるように構成された光源、
− 前記光源光の少なくとも一部を可視コンバータ光に変換するように構成された、本願において定義されるとおりの前記プロセスにより得られ得る光コンバータまたは本願において定義されるとおりの前記光コンバータ自体、
を含む、照明デバイスを提供する。

効率および／または安定性の観点から、前記ナノ粒子を、または特には前記光コンバータを、例えば、０．５〜５０ｍｍなどの、１〜５０ｍｍのような、ゼロではない距離に、前記光源から配置することが有利であり得る。よって、ある実施では、前記光コンバータは、前記光源のゼロではない距離に構成されてもよい。例えば、前記光コンバータを、または特には前記ルミネセント材料を、前記照明ユニットのウィンドーに適用されてもよく、または前記照明ユニットのウィンドーにより構成されてもよい。前記光源が、青色光を提供するように構成されている場合には、前記ルミネセント材料を、前記光源光の一部のみを変換するように構成してもよい。

ある実施では、前記光源光の青色光および前記光コンバータナノ粒子系ルミネセント材料の前記ルミネセント材料光は、一緒に、白色照明ユニット光を提供してもよい。よって、ある実施では、前記光コンバータを、前記光源からゼルではない距離で構成する。しかしながら、本発明は、前記光コンバータおよび前記光源の距離が、ゼロではない用途に限定されるものではないことに留意しなければならない。本発明および本願において記載される前記特定の態様をまた、前記光源および光コンバータが物理的に接触する、他の態様に適用してもよい。かかる例において、前記光コンバータを、特に、例えば、ＬＥＤダイ（die）などと物理的にさせて構成してもよい。

さらなる側面において、前記光源は、例えば、固体状態発光デバイスおよび固体状態レーザーなどの固体状態光源を含む。用語「光源」はまた、複数の光源に関するものであってもよい。
上で示したとおり、前記照明デバイスを、ＬＣＤ用途におけるバックライトユニットとして適用してもよい。よって、本発明は、さらなる側面において、バックライトユニットを含む液晶ディスプレイデバイスを提供し、ここで、前記バックライトユニットは、本願において定義されるとおりの、１つまたは２つ以上の照明デバイスを含む。

前記光コンバータナノ粒子に加え、前記光コンバータは、例えば、１種または２種以上の、有機染料および反射（非ルミネセント）粒子などの、ＴｉＯ_２のような、他のホスト（粒状）材料を含んでもよい。かかる（粒状）材料を、前記光コンバータナノ粒子および前記硬化性シロキサンポリマーと混合してもよい。よって、語句「（ｉ）グラフト配位子でグラフトされた外部表面を有する、光コンバータナノ粒子（本願においてはまた、「ナノ粒子」とも示されるもの）、および（ｉｉ）硬化性シロキサンポリマーを混合すること」はまた、「（ｉ）グラフト配位子でグラフトされた外部表面を有する、光コンバータナノ粒子（本願においてはまた、「ナノ粒子」とも示されるもの）、および（ｉｉ）硬化性シロキサンポリマー、ならびに任意に、１種または２種以上の他の材料を混合すること」に関するものであり得る。

本願における用語「白色光」は、当業者には既知である。約２０００〜２００００Ｋの、特には２７００〜２７０００Ｋの範囲の相関色温度（ＣＣＴ）を有する光に、特に関し、一般照明については特に約２７００Ｋ〜６５００Ｋであり、バックライトの目的については特に約７０００Ｋ〜２００００Ｋであり、特に、ＢＢＬ（黒体軌跡）から約１５ＳＤＣＭ（カラーマッチングの標準偏差）の範囲内であり、特に、ＢＢＬから約１０ＳＤＣＭの範囲内であり、さらに、ＢＢＬから約５ＳＤＣＭの範囲である。

用語「紫色光」または「紫色発光」は、特には、約３８０〜４４０ｎｍの範囲の波長を有する光に関する。用語「青色光」または「青色発光」は、特には、（場合により、紫およびシアン色相（hue）を含む）約４４０〜４９０ｎｍの範囲の波長を有する光に関する。用語「緑色光」または「緑色発光」は、特には、約４９０〜５６０ｎｍの範囲の波長を有する光に関する。用語「黄色光」または「黄色発光」は、特には、約５６０〜５９０ｎｍの範囲の波長を有する光に関する。用語「オレンジ色光」または「オレンジ色発光」は、特には、約５９０〜６２０ｎｍの範囲の波長を有する光に関する。用語「赤色光」または「赤色発光」は、特には、約６２０〜７５０ｎｍの範囲の波長を有する光に関する。用語「可視」光または「可視発光」は、約３８０〜７５０ｎｍの範囲の波長を有する光に関する。

例えば、「実質的に全ての発光」におけるもの、または「実質的に〜からなる」におけるものなどの、本願における用語「実質的に」は、当業者により理解されるであろう。用語「実質的に」はまた、「全体として」、「完全に」、「全ての」などを有する態様が含まれてもよい。よって、ある実施では、前記副詞「実質的に」をまた、除去してもよい。適切である場合には、用語「実質的に」はまた、例えば、９５％またはそれより高いものなどの、特には、９９％またはそれより高いもの、さらに、９９．５％またはそれより高いものなどの、９０％またはそれより高いものに関してもよく、１００％を含んでもよい。用語「含む」はまた、用語「含む」が「からなる」を意味する態様を含む。

さらに、説明および特許請求の範囲における用語「第１」、「第２」、「第３」などは、類似の要素を区別するために使用され、連続的または時系列を説明するのには必ずしも使用されない。このように使用される前記用語は、適切な状況下で交換可能であること、および本願において説明される本発明の前記態様が、本願において記載されるかまたは例示される順序以外の操作が可能であることが理解されるべきである。
本願における前記デバイスは、とりわけ、操作中のものが記載される。当業者には明らかであろうように、本発明は、操作の方法または操作におけるデバイスに限定されない。

上記の態様は、本発明を限定するというよりむしろ例示するものであること、および当業者は、添付の特許請求の範囲の範囲内から逸脱せずに多くの代替的態様を設計することができるであろうことに留意すべきである。特許請求の範囲において、括弧内に置かれたあらゆる参照符号は、特許請求の範囲を限定するものと解釈されてはならない。動詞「含むこと（to comprise）」の使用およびその活用（conjugation）は、特許請求の範囲に記載されたもの以外の要素またはステップの存在を排除しない。要素の前の冠詞「ａ」または「ａｎ」は、複数のかかる要素の存在を排除しない。特定の手段が互いに異なる従属請求項に記載されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせを有利に使用し得ないことを示唆しない。

本発明は、さらに、説明において記載されたおよび／または添付の図面において示された、特徴づける特徴（characterizing feature）の１つまたは２つ以上を含むデバイスに適用される。本発明は、さらに、説明において記載されたおよび／または添付の図面において示された、特徴づける特徴の１つまたは２つ以上を含む、方法またはプロセスに関連する。
本特許において検討された種々の側面を、付加的な利点を提供するために組み合わせることができる。さらに、前記特徴のいくつかは、１つまたは２つ以上の分割出願の根拠を形成することができる。

図面の簡単な説明
本発明の態様を、ここで、例の意味のみにより、添付の図面を参照して説明し、前記図面において、対応する参照記号は、対応する部分を示し、ここで：

図１ａは、本発明の前記デバイスのいくつかの側面を図示し； 図１ｂは、本発明の前記デバイスのいくつかの側面を図示し； 図１ｃは、本発明の前記デバイスのいくつかの側面を図示し； 図２ａは、本発明のいくつかのさらなる側面を図示し； 図２ｂは、本発明のいくつかのさらなる側面を図示し； 図２ｃは、本発明のいくつかのさらなる側面を図示し； 図２ｄは、本発明のいくつかのさらなる側面を図示し； 図３ａは、シロキサンのいくつかのさらなる側面および本発明のいくつかのさらなる側面を図示し； 図３ｂは、シロキサンのいくつかのさらなる側面および本発明のいくつかのさらなる側面を図示し； 図３ｃは、シロキサンのいくつかのさらなる側面および本発明のいくつかのさらなる側面を図示し； 図３ｄは、シロキサンのいくつかのさらなる側面および本発明のいくつかのさらなる側面を図示し； 図３ｅは、シロキサンのいくつかのさらなる側面および本発明のいくつかのさらなる側面を図示し； 図３ｆは、シロキサンのいくつかのさらなる側面および本発明のいくつかのさらなる側面を図示し； 図３ｇは、シロキサンのいくつかのさらなる側面および本発明のいくつかのさらなる側面を図示し； 図３ｈは、シロキサンのいくつかのさらなる側面および本発明のいくつかのさらなる側面を図示し； 図３ｉは、シロキサンのいくつかのさらなる側面および本発明のいくつかのさらなる側面を図示し； 図３ｊは、シロキサンのいくつかのさらなる側面および本発明のいくつかのさらなる側面を図示する。図面は必ずしも寸法どおりではない。 図４ａは、本発明のグラフト配位子の交換前のＱＤのＴＥＭ画像を示し、 図４ｂは、本発明のグラフト配位子の交換後のＱＤのＴＥＭ画像を示す。 図５は、本発明のグラフト配位子の交換後のＱＤを含むシリコーンゲルの写真を示す。

態様の詳細な説明
図１ａは、光源光１１を発生させるように構成された光源１０および前記光源光１１の少なくとも一部を可視コンバータ光１２１に変換するように構成された光コンバータ１００を含む、照明デバイス１を図示する。ここで、図面には、１つのみの光源１０が描かれている。しかしながら、１つより多い光源１０が存在してもよい。
前記光コンバータは、少なくとも一部が前記光源１０に向けられた上流側１０１（前記光コンバータの外表面の一部）、および（この透過的配置において）光源１０から離れて面する（face away）下流側１０２（前記光コンバータの外表面の一部）を有する。

光コンバータ１００は、ポリマーホスト材料１００中に埋め込まれた光コンバータナノ粒子１２０を有する前記ポリマーホスト材料１１０を含む。これらは、ドット、ロッド、それらの組み合わせなどであり得る（上記も参照）。光コンバータナノ粒子１２０は、励起の際に、光源光１１により、可視コンバータ光（および任意にまた、ＩＲ放射などの非可視放射）を発生させる。コンバータ光１２１の少なくとも一部は、照明デバイス光５として、下流側１０２からエスケープする（escape）。少なくともその一部が可視である、この照明デバイス光５は、コンバータ光１２１の一部を少なくとも含み、任意にまた、いくらかの残留する光源光１１を含んでもよい。

図１ａは、操作中の前記照明デバイスを図示する。
図１ｂは、別の態様を図示し、ここで、光コンバータ１００をカプセル化する。カプセル化体４００は、前記光コンバータを封入し；このカプセル化は、実質的に大気から前記光コンバータへの、酸素（および／またはＨ_２Ｏ）トランスポータ（transporter）をブロックする。これは、光コンバータナノ粒子１２０（および前記ポリマーホスト）の安定性を加味してもよい。本願において、光コンバータ１００およびカプセル化体４００の組み合わせをまた、光コンバータユニット１１００として示す。

図１ｃは、ここで、液晶ディスプレイデバイス２における前記照明ユニット１の適用の１つを図示し、前記デバイス２は、１つまたは２つ以上の照明ユニット１（ここでは、１つの照明ユニットを図示する）を含むバックライトユニットおよびＬＣＤパネル３００を含み、前記パネルは、前記バックライトユニット２００の前記照明ユニット１００の前記照明デバイス光５によるバックライトを受ける（backlighted）ことができる。

コンバータ１００は、特に、光源１０からゼロではない距離ｄに配置されてもよく、これは、例えば、発光ダイオードなどであってもよく、しかしながら、距離ｄはゼロであってもよく、例えば、ルミネセント材料３０をＬＥＤダイ上に塗布するかまたは前記ＬＥＤダイ上の（シリコーン）コーン（cone）中に埋め込まれるなどの場合である。前記コンバータは、任意に、光源光１１の少なくとも一部が、前記コンバータを通って貫通することを可能にする。このように、前記コンバータの下流で、コンバータ光１２１および光源光１１の組み合わせが見出され得る。前記光コンバータの光の下流を、照明デバイス光５として示す。距離ｄは、特に、０．１〜１００ｍｍの、特には０．５〜１００ｍｍの、例えば、１〜２０ｍｍなどの、特には１〜５０ｍｍなどの、前記光源に近い用途については１〜３の、およびより離れた用途については５〜５０ｍｍのような範囲にあってもよい。しかしながら、本発明は、ｄ＞０である用途に限定されないことに留意しなければならない。本発明および本願において記載される前記特定の態様をまた、ｄ＝０である他の実施では適用してもよい。かかる例において、前記光コンバータを、特に、前記ＬＥＤダイと物理的に接触させて構成してもよい。

配位子がグラフトされた半導体系光コンバータナノ粒子１２０に加え、光コンバータ１００は、任意に、他のタイプのルミネセント材料をまた含み、例えば、照明ユニット光５の色を調整し、演色を増加させ、色温度を調整するなどしてもよい。
用語「上流」および「下流」は、光発生手段（ここでは、特に前記第１光源）からの品目の配置または前記光の伝播に関連する特徴に関し、ここで、前記光発生手段からの光の光線内の第１の位置に対して、前記光発生手段により近い光の前記光線における第２の位置が、「上流」であり、前記光発生手段からより離れた光の前記光線内の第３の位置が、「下流」である。

図２ａは、光コンバータナノ粒子１２０の、ここでは量子ドット（ＱＤ）の、非限定的な数の例を図示する。例により、（ｉ）は、ＱＤ粒子を示し、これは、さらなる層のない、ドットの形状を有する。例えば、これは、例えば、ＣｄＳｅなどであってもよい。グラフト配位子は、明確性のために示されない（以下を参照）。前記ＱＤの例（ｉｉ）は、例（ＣｄＳｅ）ＺｎＳ（コア）シェルにより、コアシェル系を図示する。前記ＱＤの例（ｉｉｉ）は、例えば、ロッド中の（ＣｄＳ）ＺｎＳドット（これもまた、コア−シェルＱＤのタイプである）などの、ロッドＱＤ系におけるドットを図示する。前記光コンバータナノ粒子は、参照記号１２７により示される外部表面を有する。

図２ｂは、グラフト配位子１３０を有するＱＤを図示する。見てわかるとおり、この例においては、グラフト官能性を有する前記側基（前記基を参照記号１３１により示す）は、末端基ではなく；前記グラフト配位子は、光コンバータナノ粒子の外部表面１２７にくっついている。よって、前記グラフト配位子は、（少なくとも）２つのテール（tail）を有してもよい。前記グラフト配位子が、グラフト官能性を有する、１つより多い側基を有する場合には、他の（より複雑な）構造が見出され得る。差し込みにおいて、拡大図を示し、前記側基を担持する前記シリコーン骨格要素の両側の２つのテールは、光コンバータナノ粒子外側表面１２７に結合するグラフト官能性を有する。

図２ｃは、硬化前の状況を極めて図的に示し、ここで、例えば、前記ナノ粒子の外部表面に結合したグラフト配位子を有する前記光コンバータナノ粒子、および参照記号３３０により示される未硬化シロキサンポリマーを、前記容器の前記液体中に分布させ、これを、参照記号３００により示す。前記液体は、参照記号３１で示され；前記グラフトされたナノ粒子１２０を分散させるのに使用されてもよく；さらに、前記硬化性シロキサンポリマーを溶解するのに適用されてもよい。

例えば、加熱によりまたは前記容器の前記混合物中の触媒（明確性のため、描かれないもの）の存在下での硬化後、前記硬化系が、すなわち、前記光コンバータが、図２ｄに図示するとおり得られる。ここでシリコーンを形成する、前記硬化シロキサンポリマーは、例えば、ＱＤなどの光コンバータナノ粒子１２０のためのポリマーホスト材料１１０であると考えられる（上記も参照）。
図３ａ〜３ｈを、さらに以下の一連の実験部分において検討する。

図３ｉは、シロキサンポリマーの一部を、極めて図的に示し、６個のシリコーン骨格要素のみを描き；Ｓｉ骨格要素１および６は、例えば、それぞれ末端基Ｒ_３’〜Ｒ_３’’’および末端基Ｒ_４’〜Ｒ_４’’’などの、末端基である。これらの末端基は、当該技術分野において既知の、（１つまたは２つ以上の）ＯＨ、メチル、フェニル、ビニル、水素などを含んでもよい。各（非末端）シリコーン骨格要素は、２つの側基を有し、これは、原則として全て異なっていることができるが、これはまた、全て同一であることもでき、前記グラフト配位子が、上記で定義した通りのグラフト官能性を有する、少なくとも１つの側基を有するという事実は除かれる。

図３ｊは、どのように前記化学的重複を決定することができるかを示すために示される。上記で示したとおり、前記シロキサングラフト配位子および硬化性シロキサンポリマーの、特に少なくとも７５％、特に８０％、さらに８５％、一層さらに少なくとも９０％、例えば、特に少なくとも９５％などの前記側基が、化学的同一性において重複する。Ｒ３’〜Ｒ３’’、Ｒ４’〜Ｒ４’’’、Ｒ５’〜Ｒ５’’およびＲ６’〜Ｒ６’’’は、末端基であり、前記側基の前記化学的重複を評価する場合には、考慮されない。

図３ｊは、２つの異なる側基のみを有する、簡易な（しかし、一般的な）系を図示する。前記グラフト配位子は、例４により、非末端シリコーン骨格要素（および２つの末端Ｓｉ骨格要素）を有し；前記硬化性シロキサンポリマー３３０は、例３により、シリコーン骨格要素（および２つの末端Ｓｉ骨格要素）を有する。前記グラフト配位子は、例により、グラフト官能性を有する、１つの側基を有する（ＦＳＧ）。以下の表において、化学的同一性における前記重複を表示する。カラムＩＩおよびＶにおいて、これらの前記非末端Ｓｉ骨格要素のみが側基を提供することができるので、前記非末端Ｓｉ骨格要素の数のみが与えられ；前記末端Ｓｉ骨格要素が末端基を有する、ということに留意しなければならない。

よって、ここで、前記化学的重複は、７９．２％である。実際には、前記化学的重複は、一般的に、より高くなり、例えば、少なくとも９０％などであろう。

実験
実験結果 シリコーン中の量子ドット
種々のサイズおよび官能基を有する配位子の例
適合性ＱＤ配位子／シリコーン系についての我々の研究において、我々は、異なる組成／官能性の２０個までの配位子を、および１０個までの異なるシリコーンを、系統的に調査した。大体、前記配位子を以下：
短い一官能性シロキサン（例えば、３−アミノプロピルペンタメチルジシロキサン、ＡＢ１２９２５８；供給者ＡＢＣＲなど）；図３ａを参照；
短い二官能性シロキサン（例えば、１，３−ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン、ＡＢ１１０８３２など）；図３ｂを参照；

両端にアミンまたは酸を有する、末端官能化ＰＤＭＳ（「対称なもの」、例えば、ポリジメチルシロキサン、アミノプロピル末端化、ＡＢ１１１８７５など）；図３ｃを参照；
一端にアミンまたは酸を有する、末端官能化ＰＤＭＳ（「非対称なもの」、例えば、モノカルボキシデシル末端化ポリジメチルシロキサン、非対称、ＡＢ２５２４０９など）；図３ｄを参照；
アミンまたは酸を有する、側官能化（side−functionalized）ＰＤＭＳ（２〜３％ アミノプロピルメチルシロキサン)−ジメチルシロキサンコポリマー、ＡＢ１０９３７３）；グラフト官能性を有する前記側基を指す、参照記号１３１を参照して、図３ｅを参照、
のとおりに分類することができる。

全ての場合において、トルエン中の少量のＱＤを、１ｍｌの純粋な配位子に添加し、これは、ほぼすべての場合に、極めて混濁した混合物を与えた。前記混合物を、１２時間より長く、１００℃で撹拌した。ほとんどの場合に、前記純粋な配位子−ＱＤ混合物は、１時間以内に透明となり、これは、配位子交換のための証拠を提供する。冷却後、この混合物を、前記種々のシリコーンに直接添加し、混合の程度を、得られた混合物の視覚的検査により決定した。この文書においてさらに続く（further on in this document）例における実験とは対照的に、前記ＱＤは、ここで記載する前記実験において過剰量の配位子から精製されなかった。試験された全ての配位子の概要は、以下の表に見られる。

側官能化配位子を有するＱＤ（最後の分類）のみが、選択されたシリコーンとの改善された混和性を与えることが観察された。その後、ＡＢ１０９３７３に極めて類似する配位子（ＡＢ１０９３７４、ＡＢ１２４３５９、ＡＢ１１６６６９（後者２種は、分岐のもの））が、類似の透明混合物であることを示すことが見出された。共通因子は、前記側鎖に（ランダムに分布された）平均１個のアミン基を有するＰＤＭＳ鎖が関与し、分子量は、約５０００〜１０００であり、１００〜３００ｃＳｔの粘度に対応する。これらの分子の例示を、図３ｆおよび３ｇに示す。

上記の実験から、短い配位子、および／または末端官能化配位子は、シリコーンとの改善された混和性を示さなかったと考えられる。長い配位子対短い配位子の効果を、以下でより詳細に説明する。その目的のために、我々は、２種の長鎖末端官能化シロキサン配位子（粘度が、それぞれ１００および１００００ｃＳｔである、前記ＡＢ１０９３７１および１５３３７４）を再度試験したが、前記配位子交換そのものが成功せず、すなわち、前記ＱＤ−配位子混合物は、時間をかけても透明にならないことが見出された。

まとめると、前記結果は、側官能化シロキサン配位子が好ましいことを、明確に示す。
前記化学的適合性を、以下でより詳細に検討する：

カルボン酸基を有する、カスタム合成された配位子、ＡＢ１０９３７３分子に基づくもの
側鎖に官能基を有する配位子の上記の成功例は、アミン官能基に基づくものである。しかしながら、カルボン酸側基は、ＱＤ安定性の観点からより好ましいことが知られている。さらに、過剰量のアミン配位子は、前記シリコーン硬化反応を阻害する一方で、過剰量のカルボン酸配位子は、それほどではないことが観察される。よって、例えば、ＡＢ１０９３７３などに類似するが、アミン側基の代わりにカルボン酸配位子を有し、１００〜３００ｃＳｔの粘度および類似の分子量を有する分子が、最も好ましい。前記分子は、分岐していても、または分岐していなくてもよい。しかしながら、かかる分子は、我々が知る限り商業的に入手可能でない。したがって、我々は、無水物部位を、前記ＡＢ１０９３７３配位子の前記アミン基と反応させることより、この分子をカスタム合成した。前記反応および得られたカルボキシ配位子を、図３ｈに示す（無水コハク酸との反応による、前記ＡＢ１０９３７３配位子の、カルボキシ官能化配位子への変換）。

我々は、前記カスタム合成されたＡＢ１０９３７３−ＣＯＯＨ配位子を試験した。ＣｄＳｅ量子ドットを前記希釈されていないＡＢ１０９３７３−ＣＯＯＨ配位子と混合するに際し、乏しい混和性が再び観察された。しかしながら、前記混合物は、数分後に、１００℃で既に透明になった。このより高い反応性は、アミン基と比較されるカルボン酸基または前記側鎖がわずかにより伸長されたという事実によるものであり得る。これは、カルボキシル側鎖基を有するＰＤＭＳ配位子をまた、使用できるという重要な証明である。

この実験を、炭化水素溶媒（ドデカン）中で希釈された、前記ＡＢ１０９３７３−ＣＯＯＨ配位子で繰り返し、再び、１００℃での加熱後に透明な混合物が得られ、これは、前記溶媒中での前記配位子の濃度を１ｗｔ％まで低下させたものである。典型的には、５〜１０ｗｔ％の配位子濃度が、前記実験において使用された。
この実験を、再び、希釈されたＡＢ１０９３７３−ＣＯＯＨ配位子溶液（溶媒中、５ｗｔ％のＡＢ１０９３７３−ＣＯＯＨ配位子）中で、ＩｎＰ量子ドットにより繰り返した。再び、透明な混合物が、前記配位子交換後に得られた。
他のシリコーン中に混合する前に、（トルエン中で）グラフト配位子を有する前記光コンバータナノ粒子の前記系を、過剰量の配位子を実質的に除去することにより精製した。

グリッド上で前記ＡＢ１０９３７３カスタム配位子を有する、ドライインされた（dried−in）ＱＤのＴＥＭ − 洗浄手法を含む配位子交換についての証拠
図４ａは、Ｌｉｍ ｅｔ ａｌ．（Advanced Materials，2007，19，p. 1927−1932）により記載されたとおりの前記方法に従って調製され、ＴＥＭグリッド上で乾燥された、洗浄されたＣｄＳｅ量子ドットのＴＥＭ画像を示す。図４ｂは、図４ａに示されるとおりの同一のバッチから、前記ＡＢ１０９３７３カスタム配位子により配位子交換された後の、ＣｄＳｅ量子ドットのＴＥＭ画像を示す。

図４ａは、配位子交換前の前記量子ドットが、約１ｎｍの粒子間距離を有することを示す。図４ｂは、配位子交換後に、前記乾燥プロセスの間に二次元凝集体に形成された前記量子ドットが、約７〜８ｎｍの粒子間距離を有して、互いに良好に離れて置かれることを示す。後者は、前記量子ドット上の前記配位子層の厚さが、およそ３．５−ｎｍであることを示す。典型的には、４〜５ｎｍの粒子間距離が観察される。

類似の結果が、配位子交換後に、洗浄されたＣｄＳｅ量子ドットについて観察され、ここで、前記配位子を溶媒で希釈し、この場合には、約３ｎｍのわずかに短い粒子間距離が観察された。達成される前記粒子間距離は、とりわけ、配位子交換の程度によるものであり得る。
類似の結果が、配位子交換後にＩｎＰ量子ドットを使用する場合に観察された。

種々のシリコーン中での配位子交換なしのＱＤのＴＥＭ − 大きな凝集体についての証拠
Ｌｉｍ ｅｔ ａｌ．（Advanced Materials，2007，19，p. 1927−1932）の前記方法により調製されたとおりのＣｄＳｅ量子ドットを、シリコーン中に混合する場合には、度々直ちに強い軟凝集（flocculation）が観察される。大きな凝集体が形成し、裸眼で層が透明に見える場合であるとしても、顕微鏡分析により、凝集体が存在することが明らかにされる。

精製されたＱＤを使用する、種々の鎖長を有するシロキサン中の長い配位子（ｘ１＝６８）を有するＱＤの例
トルエン中に再分散された、前記精製されたＱＤを、低分子量を有するｐｄｍｓと混合して、安定な分散体を創出することができた。前記ドットを、分子量１２５０、２０００、３８００および６０００（１０、２０、５０および１００ｃＳｔに対応する粘度または１７、２７、５０、８０個のＳｉ骨格単位））を有するｐｄｍｓ中に分散させて、非散乱性分散体を得ることができた。２００ｃＳｔ（Ｍｗ ９４３０、ｙ１＝１２７）ｐｄｍｓにおいて、前記サンプルは散乱していた。
類似の結果が、前記ＣｄＳｅ量子ドットにより得られ、ここで、より低い配位子濃度を、前記配位子交換の間に使用した。
類似の結果が、配位子交換されたＩｎＰ量子ドットにより得られた。

種々の鎖長を有するシロキサン中の短い配位子を有するＱＤの例
我々は、短い末端官能化シロキサン配位子（モノアミノプロピル末端化、７〜１４ｃＳｔの粘度および８００〜１１００のＭｗを有し、ｘ１＝１２である、ＡＢ２５０９１４）により、ＱＤを修正した。
前記配位子交換は成功し、すなわち、前記ＱＤ−配位子混合物は、配位子交換後に透明であった（＞１２ｈ １００℃において）。混合の際に、前記ＡＢ２５０９１４配位子を有する前記ＱＤが、前記１０ｃＳｔ ＰＤＭＳ（ｙ１＝１７）中で、約３０秒間、完全に透明なままであり、その後徐々に軟凝集化し始め、最後に混濁になることが観察された。この結果は、数回再現された。前記配位子が、前記１０ｃＳｔ ＰＤＭＳ中で前記ＱＤが安定化されるのに、十分に長い閾値のちょうど下であると解釈される。結果として、前記混合物は、初期に安定であるが、時間と共にゆっくりと軟凝集し始める。１００ｃＳｔ（ｙ１＝８０）と混合する場合には、これは、予期したとおり、直ちに混濁懸濁体を与えた。

種々のタイプのシロキサン基を有するシロキサン中の長い配位子を有するＱＤの例
前記配位子およびシロキサンポリマー間の化学的適合性の重要性を調査するために、前記カスタムＡＢ１０９３７３−ＣＯＯＨ配位子（ｘ１＝６８）を有する前記ＱＤを、種々の側基を有するシロキサン分子と混合した。概要を、以下の表に示す。

以下の表における前記結果により、前記ＡＢ１０９３７３−ＣＯＯＨ配位子を有する前記ＱＤが、１００ｃＳｔ（ｙ１＝８０）の粘度までのＰＤＭＳシロキサン分子と、透明な混合物を生成することが、もう一度確認される。しかしながら、ＡＢ１０９３７３−ＣＯＯＨ配位子を有する同一のＱＤを、種々の側鎖を有する他のシロキサン分子と混合する場合である。これまでの例において我々が学んだとおり、ＡＢ１０９３７３−ＣＯＯＨ配位子を有する前記ＱＤにより、１００ｃＳｔよりずっと高い粘度を有するシロキサン分子との、透明な混合物は得られない。しかしながら、以下の表は、比較的低粘度を有するシロキサンについてであっても、ＡＢ１０９３７３−ＣＯＯＨ配位子を有するこれらのＱＤは、混濁混合物となる。これは、前記配位子の前記シロキサン骨格が、好ましく、混合されるべき前記シロキサンポリマーの前記骨格と化学的に適合することを示す。この場合に、我々のＡＢ１０９３７３−ＣＯＯＨ配位子は、１００％のジメチル基を有し、これにより、前記１００％のＰＤＭＳシロキサン中で良好に分散する。前記ＱＤが、例えば、フェニルメチル（５０％）シリコーンなどと混合されることが必要な場合には、前記ＱＤ上の前記配位子は、類似の、例えば、フェニルメチル（５０％）シロキサン骨格などを有しなければならない。

低分子量シリコーンを使用した、硬化性組成物の例
硬化層を調製するために、以下の組成物を使用した：

層を、１００μｌのトルエン中に再分散させたドットを使用してより濃縮されたＱＤ（ＣｄＳｅ）シリコーン液体を使用して調製し、前記ドット（ＣｄＳｅ）は、ＡＢ１０９３７３−ＣＯＯＨグラフト配位子を有するものであった。前記液体を、イソプロパノールおよびアセトンで予めクリーニングされた、３＊３ｃｍのイーグルガラススライド（eagle glass slide）上で、ドロップキャストした（dropcasted）。前記層は、１５０℃、１時間で硬化し、透明な着色フィルムとなった。バルクゲルを、７０℃、２時間硬化させることにより調製した。透明な層および５ｍｍの厚さのバルク材料が、図５に示すとおり得られ、ここで、前記材料の透明性は、テキストの一部分の上部にそれをおき、単語「ｍｅｅｔ」がはっきりと見えることにより実証される。別の実験においては、バルクゲルを、修正されていない、すなわち、ＡＢ１０９３７３−ＣＯＯＨグラフト配位子を有しない、同一のＣｄＳｅ ＱＤを使用し、すぐ上の前記表中に示したとおりの同一のシリコーン液体組成物を使用して調製し、ここで、得られたバルクゲルは、極めて混濁しているように見え、量子ドットの比較的大きな凝集体を有するものであった。

Claims (8)

1. 中に埋め込まれた光コンバータナノ粒子を有するシロキサンポリマーマトリクスを含む光コンバータの製造のためのプロセスであって、前記プロセスは：
   （ａ）（ｉ）グラフト配位子でグラフトされた外部表面を有する光コンバータナノ粒子および（ｉｉ）硬化性シロキサンポリマーを混合すること、および
   （ｂ）前記硬化性シロキサンポリマーを硬化させ、これにより、前記光コンバータを製造すること；
   を含み、
   − ここで、前記グラフト配位子は、ｘ１個のＳｉ骨格要素を有するシロキサングラフト配位子を含み、ここで、各シロキサングラフト配位子の少なくとも１つのＳｉ骨格要素は、グラフト官能性を有する側基を含み；
   − ここで、前記硬化性シロキサンポリマーは、ｙ１個のＳｉ骨格要素を有し；
   − ここで、ｘ１は、少なくとも２０であり、ここで、ｙ１は、少なくとも２であり、およびここで、ｘ１／ｙ１＞１である、
   プロセス。
2. ｘ１が、少なくとも４０であり、ｙ１が、少なくとも７である、請求項１に記載のプロセス。
3. 前記グラフト配位子および硬化性シロキサンポリマー上の特定の側基のパーセンテージを決定すること、および前記パーセンテージの重複部分を合計することにより、前記シロキサングラフト配位子および硬化性シロキサンポリマーの、少なくとも８０％の、グラフト官能性を有する前記側基が重複する、請求項１または２に記載のプロセス。
4. 前記シロキサングラフト配位子の、少なくとも９０％の前記Ｓｉ骨格要素が、メチル側基を有し、前記シロキサンポリマーの、少なくとも９０％の前記Ｓｉ骨格要素が、メチル側基を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロセス。
5. 前記グラフト配位子および硬化性シロキサンポリマーの両方が、ポリメチルシロキサン、またはポリフェニルシロキサン、またはポリメチルフェニルシロキサンであり、ｘ１／ｙ１≧１．２である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロセス。
6. ｘ１が、少なくとも５０であり、各シロキサングラフト配位子の、１０個以下のＳｉ骨格要素が、アミン含有側基、カルボン酸含有側基、ホスフィン含有側基、ホスフィン酸化物含有側基、ホスフェート含有側基、およびチオール含有側基からなる群から選択されるグラフト官能性を有する側基を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のプロセス。
7. 側基が、アミン含有側基、カルボン酸含有側基、ホスフィン含有側基、ホスフィン酸化物含有側基、ホスフェート含有側基、およびチオール含有側基からなる群から選択されるグラフト官能性を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロセス。
8. 前記光コンバータナノ粒子が、コア−シェルナノ粒子からなる群から選択され、前記コアおよびシェルが、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＨｇＺｎＴｅ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＰＡｓ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＰＡｓ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＰＡｓ、ＧａＡｌＮＰ、ＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、およびＩｎＡｌＰＡｓの１種または２種以上を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロセス。

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