JP7194168B2 - 向上した分散性及び改良された性能を有するｐｅｇベースのリガンド - Google Patents

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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、ナノ構造の少なくとも１つの集団、ナノ構造の表面に結合された少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）リガンド、及び任意選択的に、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] 特性が正確に制御された量子ドットの調製を可能にする合成方法は、高度に疎水性の分子リガンドの層で表面が被覆されたナノ結晶を提供する。したがって、これらの量子ドットは、トルエン、ヘキサン、又はクロロホルムなどの非極性有機溶媒のみに（適度に）可溶性である。量子ドットは、様々な硬化性樹脂と量子ドット濃縮物との配合によって、量子ドットエンハンスメントフィルム（quantum dot enhancement film）（ＱＤＥＦ）又は他の印刷インク用途などのナノコンポジットへと加工されることが多い。インクジェット印刷は、量子ドット色変換層の作製のためのフォトリソグラフィーの、潜在的により安価で且つより効率的な代替法である。インクジェット印刷用途のために、量子ドットは、多くの場合は親水性であるインク成分と均質化される必要がある。
[0003] 印刷又は光パターニング用途に使用されるフォトレジスト及びＵＶ硬化性樹脂は、典型的に、紫外線への曝露により重合され得るモノマー若しくはオリゴマーアクリレート又はエポキシを含有する。このようなフォトレジスト及びＵＶ硬化性配合物は、比較的親水性である。合成されたままの量子ドットは、典型的に、それらの疎水性の長いアルキルリガンドのため、これらのタイプの配合物と非混和性である。この問題は、青色光をブロックし、緑色又は赤色光のみを通過させる効率的なカラーフィルターを作製するのに必要とされる高い量子ドット担持量の場合に、特に問題となる。さらに、フォトレジストは、空気中での堆積及び加熱、並びに現像液への曝露を含む、量子ドットが一般に適さない条件で加工及びパターニングされることが多い。量子ドットは、不活性雰囲気下で合成され、空気中で加工される際にフォトルミネセンスを失うことが知られている。
[0004] フォトレジスト及びＵＶ硬化性配合物における量子ドット濃縮物の分散性を向上させ、量子ドットフォルムを調製するのに使用される際に改良された光学特性をもたらす必要性が存在する。フォトレジスト及びＵＶ硬化性配合物における量子ドット濃縮物の分散性を向上させ、量子ドットフィルムにおける改良された特性を達成する必要性も存在する。
[0005] 本開示は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）ナノ構造の表面に結合された少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）リガンドであって、少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）を含み、ただし、末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）が、チオール末端ポリ（エチレンオキシド）でない、少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）リガンドと
を含むナノ構造組成物に関する。
[0006] ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式：
Figure 0007194168000001
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
ｗが、０又は１であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｒ２がＣ１～２０アルキルであり；
Ｒ３が、Ｈ、Ｃ１～２０アルキル、Ｃ３～８シクロアルキル、又はＣ６～１４アリールであり；
Ｒ４が、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、アミド、又はＣ１～２０アルキルであり；
ＦＧが、－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ、－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｎ３、又は－Ｓｉ（ＯＲ１Ｖ）３であり；
各Ｒ１Ｖが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり、
ただし、ＦＧが－ＳＨである場合、Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂの両方が、Ｈであることはできない）
で表される。
[0007] ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式：
Figure 0007194168000002
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
Ａが、－Ｏ－又は－Ｎ－であり；
Ｒ１Ｂが、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｒ２がＣ１～２０アルキルであり；
ＦＧが、－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ、－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｎ３、又は－Ｓｉ（ＯＲ１Ｖ）３であり；
各Ｒ１Ｖが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり、
ただし、ＦＧが－ＳＨである場合、Ｒ１ＢはＨでない）
で表される。
[0008] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、ナノ構造の１～５つの集団を含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、ナノ構造の２つの集団を含む。
[0009] ある実施形態において、ナノ構造は、ＩｎＰ、ＩｎＺｎＰ、ＩｎＧａＰ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳＳｅ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＴｅＳｅ、ＺｎＴｅＳｅＳ、ＩｎＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、及びＩｎＡｓＰからなる群から選択されるコアを含む。
[0010] ある実施形態において、ナノ構造は、ＩｎＰのコアを含む。ある実施形態において、ナノ構造は、少なくとも１つのシェルを含む。ある実施形態において、ナノ構造は、２つのシェルを含む。
[0011] ある実施形態において、ｘが、１０～２０である。ある実施形態において、ｙが、１～１０である。ある実施形態において、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３である。ある実施形態において、Ｒ２が－ＣＨ２ＣＨ２－である。
[0012] ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式：
Figure 0007194168000003
 （式中、
ｘが、１０～２０であり；
ｙが、１～１０である）
で表される。
[0013] ある実施形態において、ｘが１９であり、ｙが３である。
[0014] ある実施形態において、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。ある実施形態において、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、１，６－ヘキサンジオールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、二酸化リモネン、又はジオキセタニルエーテルである。
[0015] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、有機溶媒を含む。ある実施形態において、有機溶媒は、トルエン、クロロホルム、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、１，４－ブタンジオールジアセテート、酢酸ヘキシル、又はそれらの組合せである。
[0016] ある実施形態において、ナノ構造は、量子ドットである。
[0017] 本開示は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団であって、ナノ構造の少なくとも１つの集団中のナノ構造の約１０％～約１００％が、ナノ構造に結合された末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含み、ただし、末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）が、チオール末端ポリ（エチレンオキシド）でない、ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）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。
[0018] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、ナノ構造の１～５つの集団を含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、ナノ構造の１つの集団を含む。
[0019] ある実施形態において、ナノ構造は、ＩｎＰ、ＩｎＺｎＰ、ＩｎＧａＰ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳＳｅ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＴｅＳｅ、ＺｎＴｅＳｅＳ、ＩｎＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、及びＩｎＡｓＰからなる群から選択されるコアを含む。ある実施形態において、ナノ構造は、ＩｎＰのコアを含む。
[0020] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、重量パーセンテージとして、約０．０００１％～約５％のナノ構造の少なくとも１つの集団を含む。
[0021] ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式：
Figure 0007194168000004
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
Ａが、－Ｏ－又は－Ｎ－であり；
Ｒ１Ｂが、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｒ２がＣ１～２０アルキルであり；
ＦＧが、－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ、－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｎ３、又は－Ｓｉ（ＯＲ１Ｖ）３であり；
各Ｒ１Ｖが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり、
ただし、ＦＧが－ＳＨである場合、Ｒ１ＢはＨでない）
で表される。
[0022] ある実施形態において、ｘが、１０～２０である。ある実施形態において、ｙが、１～１０である。ある実施形態において、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３である。ある実施形態において、Ｒ２が－ＣＨ２ＣＨ２－である。
[0023] ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式：
Figure 0007194168000005
 （式中、
ｘが、１０～２０であり；
ｙが、１～１０である）
で表される。
[0024] ある実施形態において、ｘが１９であり、ｙが３である。
[0025] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、１～５つの有機樹脂を含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、１つの有機樹脂を含む。
[0026] ある実施形態において、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。ある実施形態において、少なくとも１つの有機樹脂は、ＵＶ硬化性樹脂である。ある実施形態において、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。
[0027] ある実施形態において、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。ある実施形態において、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、１，４－ブタンジオールジアクリレート、１，６－ヘキサンジオールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、二酸化リモネン、又はジオキセタニルエーテルである。
[0028] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、有機溶媒を含む。ある実施形態において、有機溶媒は、トルエン、クロロホルム、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、１，４－ブタンジオールジアセテート、酢酸ヘキシル、又はそれらの組合せである。
[0029] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、重量パーセンテージとして、約５％～約９９％の少なくとも１つの有機樹脂を含む。
[0030] ある実施形態において、ナノ構造の少なくとも１つの集団中のナノ構造の約３０％～約１００％が、ナノ構造に結合されたポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む。
[0031] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、ＩｎＰコアを含むナノ構造の集団及び／又はＣｄＳｅコアを含むナノ構造の集団を含む。ある実施形態において、ナノ構造は、少なくとも１つのシェルを含む。ある実施形態において、ナノ構造は、２つのシェルを含む。ある実施形態において、ナノ構造は、量子ドットである。
[0032] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、約１０℃～約９０℃の温度で貯蔵される場合、約１日～約３年間にわたって安定している。
[0033] ある実施形態において、ナノ構造組成物を含む成形品が提供される。ある実施形態において、成形品は、フィルム、ディスプレイ用の基板、又は発光ダイオードである。ある実施形態において、成形品はフィルムである。
[0034] 本開示は、ナノ構造における第１のリガンドを、第２のリガンドで置換する方法であって、該方法は、第２のリガンドが、第１のリガンドを置換し、ナノ構造に非共有結合されるように、ナノ構造に非共有結合された第１のリガンドを有するナノ構造の集団、及び第２のリガンドであるポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む反応混合物を混合することを含み、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式：
Figure 0007194168000006
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
ｗが、０又は１であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｒ２がＣ１～２０アルキルであり；
Ｒ３が、Ｈ、Ｃ１～２０アルキル、Ｃ３～８シクロアルキル、又はＣ６～１４アリールであり；
Ｒ４が、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、アミド、又はＣ１～２０アルキルであり；
ＦＧが、－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ、－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｎ３、又は－Ｓｉ（ＯＲ１Ｖ）３であり；
各Ｒ１Ｖが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり、
ただし、ＦＧが－ＳＨである場合、Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂの両方が、Ｈであることはできない）
で表される、方法に関する。
[0035] ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式：
Figure 0007194168000007
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
Ａが、－Ｏ－又は－Ｎ－であり；
Ｒ１Ｂが、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｒ２がＣ１～２０アルキルであり；
ＦＧが、－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ、－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｎ３、又は－Ｓｉ（ＯＲ１Ｖ）３であり；
各Ｒ１Ｖが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり、
ただし、ＦＧが－ＳＨである場合、Ｒ１ＢはＨでない）
で表される。
[0036] ある実施形態において、ナノ構造は、ＩｎＰ、ＩｎＺｎＰ、ＩｎＧａＰ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳＳｅ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＴｅＳｅ、ＺｎＴｅＳｅＳ、ＩｎＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、及びＩｎＡｓＰからなる群から選択されるコアを含む。
[0037] ある実施形態において、ナノ構造は、ＩｎＰのコアを含む。ある実施形態において、ナノ構造は、少なくとも１つのシェルを含む。ある実施形態において、ナノ構造は、２つのシェルを含む。
[0038] ある実施形態において、ｘが、１０～２０である。ある実施形態において、ｙが、１～１０である。ある実施形態において、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３である。ある実施形態において、Ｒ２が－ＣＨ２ＣＨ２－である。
[0039] ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式：
Figure 0007194168000008
 （式中、
ｘが、１０～２０であり；
ｙが、１～１０である）
で表される。
[0040] ある実施形態において、ｘが１９であり、ｙが３である。
[0041] ある実施形態において、第２のリガンドは、ナノ構造における第１のリガンドの約４０％～約１００％を置換する。
[0042] ある実施形態において、混合は、１００ｒｐｍ～１０，０００ｒｐｍの撹拌速度で行われる。ある実施形態において、混合は、１分間～２４時間の時間にわたって行われる。ある実施形態において、混合は、約２０℃～約１００℃の温度で行われる。
[0043] 本開示は、ナノ構造組成物を調製する方法であって、該方法は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団であって、ナノ構造の少なくとも１つの集団中のナノ構造の約１０％～約１００％が、ナノ構造に結合された末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含み、ただし、末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）が、チオール末端ポリ（エチレンオキシド）でない、ナノ構造の少なくとも１つの集団を含む組成物を提供することと；
（ｂ）少なくとも１つの有機樹脂を、（ａ）の組成物と混合することとを含む、方法に関する。
[0044] ある実施形態において、ナノ構造の１～５つの集団を含む組成物が、（ａ）において提供される。ある実施形態において、ナノ構造の１つの集団を含む組成物が、（ａ）において提供される。
[0045] ある実施形態において、ナノ構造の少なくとも１つの集団は、ＩｎＰ、ＩｎＺｎＰ、ＩｎＧａＰ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳＳｅ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＴｅＳｅ、ＺｎＴｅＳｅＳ、ＩｎＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、及びＩｎＡｓＰからなる群から選択されるコアを含む。
[0046] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、重量パーセンテージとして、約０．０００１％～約５％のナノ構造の少なくとも１つの集団を含む。
[0047] ある実施形態において、ナノ構造は、少なくとも１つのシェルを含む。ある実施形態において、ナノ構造は、２つのシェルを含む。
[0048] ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式：
Figure 0007194168000009
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
ｗが、０又は１であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｒ２がＣ１～２０アルキルであり；
Ｒ３が、Ｈ、Ｃ１～２０アルキル、Ｃ３～８シクロアルキル、又はＣ６～１４アリールであり；
Ｒ４が、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、アミド、又はＣ１～２０アルキルであり；
ＦＧが、－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ、－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｎ３、又は－Ｓｉ（ＯＲ１Ｖ）３であり；
各Ｒ１Ｖが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり、
ただし、ＦＧが－ＳＨである場合、Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂの両方が、Ｈであることはできない）
で表される。
[0049] ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式：
Figure 0007194168000010
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
Ａが、－Ｏ－又は－Ｎ－であり；
Ｒ１Ｂが、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｒ２がＣ１～２０アルキルであり；
ＦＧが、－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ、－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｎ３、又は－Ｓｉ（ＯＲ１Ｖ）３であり；
各Ｒ１Ｖが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり、
ただし、ＦＧが－ＳＨである場合、Ｒ１ＢはＨでない）
で表される。
[0050] ある実施形態において、ｘが、１０～２０である。ある実施形態において、ｙが、１～１０である。ある実施形態において、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３である。ある実施形態において、Ｒ２が－ＣＨ２ＣＨ２－である。
[0051] ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式：
Figure 0007194168000011
 （式中、
ｘが、１０～２０であり；
ｙが、１～１０である）
で表される。
[0052] ある実施形態において、ｘが１９であり、ｙが３である。
[0053] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、１～５つの有機樹脂を含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、１つの有機樹脂を含む。
[0054] ある実施形態において、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。ある実施形態において、少なくとも１つの有機樹脂は、ＵＶ硬化性樹脂である。ある実施形態において、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。
[0055] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、重量パーセンテージとして、約５％～約９９％の少なくとも１つの有機樹脂を含む。
[0056] ある実施形態において、ナノ構造の少なくとも１つの集団中のナノ構造の約３０％～約１００％が、ナノ構造に結合されたポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む。ある実施形態において、ナノ構造の少なくとも１つの集団中のナノ構造の約４０％～約１００％が、ナノ構造に結合されたポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む。ある実施形態において、ナノ構造は、量子ドットである。
[0057] ある実施形態において、（ａ）における提供は、（１）ナノ構造の集団に非共有結合された第１のリガンドを、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドで置換することと；（２）（１）において調製されたナノ構造を精製することと；（３）（２）におけるナノ構造を、反応性希釈剤又は有機溶媒中に分散させることとを含む。
[0058] ある実施形態において、（２）における精製は、（４）（１）において調製されたナノ構造を、非極性溶媒中で沈殿させることと；（５）（４）における組成物を遠心分離し、上清を除去することとを含む。
[0059] ある実施形態において、反応性希釈剤は、イソボルニルアクリレート、１，４－ブタンジオールアクリレート、１，６－ヘキサンジオールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、二酸化リモネン、又はジオキセタニルエーテルである。ある実施形態において、有機溶媒は、トルエン、クロロホルム、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、１，４－ブタンジオールジアセテート、酢酸ヘキシル、又はそれらの組合せである。ある実施形態において、非極性溶媒はヘキサンである。
[0060] ある実施形態において、（ｂ）における混合は、１００ｒｐｍ～１０，０００ｒｐｍの撹拌速度で行われる。ある実施形態において、（ｂ）における混合は、１分間～２４時間の時間にわたって行われる。
[0061] 本開示は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団であって、ナノ構造の少なくとも１つの集団中のナノ構造の約１０％～約１００％が、ナノ構造に結合された末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含み、ただし、末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）が、チオール末端ポリ（エチレンオキシド）でない、ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）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。
[0062] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層は、ナノ構造の１～５つの集団を含む。ある実施形態において、ナノ構造フィルム層は、ナノ構造の１つの集団を含む。
[0063] ある実施形態において、ナノ構造の少なくとも１つの集団は、ＩｎＰ、ＩｎＺｎＰ、ＩｎＧａＰ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳＳｅ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＴｅＳｅ、ＺｎＴｅＳｅＳ、ＩｎＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、及びＩｎＡｓＰからなる群から選択されるコアを含む。ある実施形態において、ナノ構造は、ＩｎＰのコアを含む。
[0064] ある実施形態において、ナノ構造の少なくとも１つの集団は、重量パーセンテージとして、ナノ構造フィルム層の総重量の約０．０００１％～約５％を占める。
[0065] ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式：
Figure 0007194168000012
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
Ａが、－Ｏ－又は－Ｎ－であり；
Ｒ１Ｂが、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｒ２がＣ１～２０アルキルであり；
ＦＧが、－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ、－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｎ３、又は－Ｓｉ（ＯＲ１Ｖ）３であり；
各Ｒ１Ｖが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり、
ただし、ＦＧが－ＳＨである場合、Ｒ１ＢはＨでない）
で表される。
[0066] ある実施形態において、ｘが、１０～２０である。ある実施形態において、ｙが、１～１０である。ある実施形態において、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３である。ある実施形態において、Ｒ２が－ＣＨ２ＣＨ２－である。
[0067] ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式：
Figure 0007194168000013
 （式中、
ｘが、１０～２０であり；
ｙが、１～１０である）
で表される。
[0068] ある実施形態において、ｘが１９であり、ｙが３である。
[0069] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層は、１～５つの有機樹脂を含む。ある実施形態において、ナノ構造フィルム層は、１つの有機樹脂を含む。
[0070] ある実施形態において、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。ある実施形態において、少なくとも１つの有機樹脂は、ＵＶ硬化性樹脂である。ある実施形態において、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。
[0071] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層は、少なくとも１つの反応性希釈剤を含む。ある実施形態において、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、１，４－ブタンジオールジアクリレート、１，６－ヘキサンジオールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、二酸化リモネン、又はジオキセタニルエーテルである。
[0072] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層は、重量パーセンテージとして、５％～９９％の少なくとも１つの有機樹脂を含む。
[0073] ある実施形態において、ナノ構造の少なくとも１つの集団中のナノ構造の約３０％～約１００％が、ナノ構造に結合されたポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む。ある実施形態において、ナノ構造の少なくとも１つの集団中のナノ構造の約４０％～約１００％が、ナノ構造に結合されたポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む。
[0074] ある実施形態において、ナノ構造の少なくとも１つの集団は、少なくとも１つのシェルを含む。ある実施形態において、ナノ構造の少なくとも１つの集団は、２つのシェルを含む。ある実施形態において、ナノ構造は、量子ドットである。ある実施形態において、量子ドットは、ＩｎＰ及び／又はＣｄＳｅ量子ドットである。
[0075] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、正孔輸送材料、電子輸送材料、加工添加剤、及びそれらの組合せからなる群から選択される少なくとも１つのさらなる材料をさらに含む。
[0076] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、少なくとも１つの正孔輸送材料をさらに含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、１つの正孔輸送材料をさらに含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、２つの正孔輸送材料をさらに含む。
[0077] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、アミン、トリアリールアミン、チオフェン、カルバゾール、フタロシアニン、ポルフィリン、及びそれらの組合せからなる群から選択される少なくとも１つの正孔輸送材料をさらに含む。
[0078] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、少なくとも１つの正孔輸送材料をさらに含み、少なくとも１つの正孔輸送材料は、トリアリールアミンである。
[0079] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、少なくとも１つの正孔輸送材料をさらに含み、少なくとも１つの正孔輸送材料は、ポリ［（９，９－ジオクチルフルオレニル－２，７－ジイル）－コ－（４，４’－（Ｎ－（４－ｓｅｃ－ブチルフェニル）ジフェニルアミン）］である。
[0080] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、少なくとも１つの電子輸送材料をさらに含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、１つの電子輸送材料をさらに含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、２つの電子輸送材料をさらに含む。
[0081] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、イミダゾール、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、オキサジアゾール、キノリン、キノキサリン、アントラセン、ベンズアントラセン、ピレン、ペリレン、ベンズイミダゾール、トリアジン、ケトン、ホスフィンオキシド、フェナジン、フェナントロリン、トリアリールボラン、金属酸化物、及びそれらの組合せからなる群から選択される少なくとも１つの電子輸送材料をさらに含む。
[0082] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、少なくとも１つの電子輸送材料をさらに含み、少なくとも１つの電子輸送材料は、金属酸化物である。
[0083] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、少なくとも１つの電子輸送材料をさらに含み、少なくとも１つの電子輸送材料は、ＺｎＭｇＯである。
[0084] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、少なくとも１つの加工添加剤をさらに含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、１つの加工添加剤をさらに含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、２つの加工添加剤をさらに含む。
[0085] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、界面活性剤、粘度調整剤、ポリマー添加剤、有機塩、無機塩、及びそれらの組合せからなる群から選択される少なくとも１つの加工添加剤をさらに含む。
[0086] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ポリグリシジルメタクリレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、エタノール、メタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、及びそれらの組合せからなる群から選択される少なくとも１つの溶媒をさらに含む。
[0087] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、エタノール及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテートからなる群から選択される少なくとも１つの溶媒をさらに含む。
[0088] ある実施形態において、式（Ｉ）のポリ（アルキレンオキシド）リガンド中で、ｘが、２～２０である。
[0089] ある実施形態において、式（Ｉ）のポリ（アルキレンオキシド）リガンド中で、ｘが１であり、ｙが１であり、ｗが１であり、Ｒ１ＡがＨであり、Ｒ１ＢがＨであり、Ｒ２が－ＣＨ２－であり、Ｒ３が－ＣＨ３であり、Ｒ４が－Ｏ－であり、ＦＧが－Ｃ（＝Ｏ）ＯＨである。
[0090] ある実施形態において、式（Ｉ）のポリ（アルキレンオキシド）リガンド中で、ｘが８であり、ｙが０であり、ｗが１であり、Ｒ１ＡがＨであり、Ｒ１ＢがＨであり、Ｒ２が－ＣＨ２－であり、Ｒ３が－ＣＨ３であり、Ｒ４が－Ｏ－であり、ＦＧが－Ｃ（＝Ｏ）ＯＨである。
[0091] ある実施形態において、式（Ｉ）のポリ（アルキレンオキシド）リガンド中で、ｘが２３であり、ｙが０であり、ｗが１であり、Ｒ１ＡがＨであり、Ｒ１ＢがＨであり、Ｒ２が－ＣＨ２－であり、Ｒ３が－ＣＨ３であり、Ｒ４が－Ｏ－であり、ＦＧが－Ｃ（＝Ｏ）ＯＨである。
[0092] 本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を成す添付の図面は、本開示を例示し、さらに、本明細書と共に、本開示の原理を説明し、関連技術の当業者が本開示を実施及び使用することを可能にするのに用いられる。
[0093]合成されたままの量子ドットに結合された疎水性リガンド（オレエートリガンドなど）と親水性ポリ（アルキレンオキシド）リガンド（Ｍ１０００－ＳＡなど）との間の一般的なリガンド交換プロセスを示す。 [0094]フォトレジスト配合物中の、ネイティブオレエートリガンドを有する量子ドット（左）及びＭ１０００－ＳＡリガンドを有する量子ドット（右）を用いて作製された薄膜の対照比較である。 [0095]２つの異なるフォトレジスト配合物（ＰＲ－１及びＰＲ－２）中の、４つの異なるリガンド組成物－－ネイティブ（合成されたままの量子ドット）、Ｍ１０００－ＳＡ、ＰＥＧ３５０－ＣＡ（カルボン酸末端メトキシポリエチレングリコール）、及びＺｎ（Ｍ１０００－ＳＡ）２を有する量子ドットを用いて作製されたナノコンポジットフィルムの１００℃及び１８０℃で測定される量子収率（ＱＹ）値のプロットを示す。 [0096]ガラス基板に封入され、１０倍の光束に曝露された試料についての、時間の関数としての外部量子効率（ＥＱＥ）のプロットを示す。 [0097]オクタン中に分散されたオレイン酸リガンド（ネイティブリガンド）を含むＺｎＳｅ量子ドットを用いて準備されたフルデバイス、及びエタノール中に分散されたＰＥＧ３５０－ＣＡリガンドを含むＺｎＳｅ量子ドットを用いて準備されたフルデバイスについての、輝度（Ｌ）の関数としてのＥＱＥのプロットを示す。 [0098]別個のポリ［（９，９－ジオクチルフルオレニル－２，７－ジイル）－コ－（４，４’－（Ｎ－（４－ｓｅｃ－ブチルフェニル）ジフェニルアミン）］（ＴＦＢ）正孔層を有する、オレイン酸リガンドを含むＩｎＰ量子ドットを用いて準備されたフルデバイス、及びＴＦＢと混合されたＰＥＧ３５０－ＣＡリガンドを含むＩｎＰ量子ドット（別個の正孔層なし）を用いて準備されたフルデバイスについての、輝度の関数としてのＥＱＥのプロットを示す。 [0099]別個のＺｎＭｇＯ電子輸送層を有するＩｎＰ量子ドット（対照）を用いて準備されたフルデバイス、及びＺｎＭｇＯと混合されたＩｎＰ量子ドット（別個のＺｎＭｇＯ電子輸送層を有する）を用いて準備されたフルデバイスについての、輝度の関数としてのＥＱＥのプロットを示す。 [0100]プロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）中で希釈された（２－［２－（２－メトキシエトキシ）エトキシ］酢酸）（ＥＯ２ＣＡ）リガンドを含むＩｎＰ量子ドットを用いて準備されたフルデバイス、及びオクタン中で希釈されたオレイン酸リガンド（ネイティブリガンド）を含むＩｎＰ量子ドットを用いて準備されたフルデバイスについての、輝度の関数としてのＥＱＥのプロットを示す。オレイン酸リガンドを含むＩｎＰ量子ドットは、ＰＧＭＥＡ中に分散可能でなかった。
[0101] 特に定義されない限り、本明細書において使用され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によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。以下の定義は、当業者を補助するものであり、本出願を対象とし、いずれの関連する又は関連しない事例にも、例えば、いずれの一般的に所有された特許又は出願にも帰属されるものではない。本明細書に記載されるものと同様又は同等のいずれの方法及び材料も、本開示の試験の実施に使用され得るが、好ましい材料及び方法が、本明細書に記載される。したがって、本明細書において使用される用語は、特定の実施形態のみを説明するためのものであり、限定を意図したものではない。
[0102] 本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される際、文脈上特に明記されない限り、単数形「a」、「an」及び「the」は、複数の指示対象を含む。したがって、例えば、「ナノ構造（a nanostructure）」への言及は、複数のこのようなナノ構造を含む、などである。
[0103] 本明細書において使用される際の「約」という用語は、所与の量の値が、その値の±１０％だけ変動することを示す。例えば、「約１００ｎｍ」は、９０ｎｍ～１１０ｎｍ（両端の値を含む）のサイズの範囲を包含する。
[0104] 「ナノ構造」は、約５００ｎｍ未満の寸法を有する少なくとも１つの領域又は代表的な寸法を有する構造である。ある実施形態において、ナノ構造は、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。典型的に、その領域又は代表的な寸法は、その構造の最小軸に沿ったものである。このような構造の例としては、ナノワイヤ、ナノロッド、ナノチューブ、分岐ナノ構造、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、及びナノ粒子などが挙げられる。ナノ構造は、例えば、実質的に結晶性、実質的に単結晶性、多結晶性、非晶質、又はそれらの組合せであり得る。ある実施形態において、ナノ構造の３つの次元（three dimensions）のそれぞれが、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。
[0105] ナノ構造に関連して使用される際の「ヘテロ構造」という用語は、少なくとも２つの異なる及び／又は区別可能な材料のタイプによって特徴付けられるナノ構造を指す。典型的に、ナノ構造の１つの領域が第１の材料のタイプを含み、ナノ構造の第２の領域が第２の材料のタイプを含む。特定の実施形態において、ナノ構造は、第１の材料のコアと、第２（又は第３など）の材料の少なくとも１つのシェルとを含み、ここで、異なる材料のタイプは、例えば、ナノワイヤの長軸、分岐ナノワイヤのアームの長軸、又はナノ結晶の中心の周りに放射状に分布される。シェルと見なされるために、又はナノ構造の場合にヘテロ構造と見なされるために、シェルは、隣接する材料を完全に覆うことができるが、必ずしもその必要はなく；例えば、１つの材料のコアが第２の材料の小さい島で覆われることを特徴とするナノ結晶は、ヘテロ構造である。他の実施形態において、異なる材料のタイプは、ナノ構造内の異なる位置に分布され；例えば、ナノワイヤの主軸（長軸）に沿って又は分岐ナノワイヤのアームの長軸に沿って分布される。ヘテロ構造内の異なる領域は、完全に異なる材料を含むことができ、あるいは、異なる領域は、異なるドーパント又はは異なる濃度の同じドーパントを有するベース材料（例えば、ケイ素）を含むことができる。
[0106] 本明細書において使用される際、ナノ構造の「直径」は、ナノ構造の第１の軸に対して垂直な断面の直径を指し、ここで、第１の軸は、第２及び第３の軸に対して長さの最大の差を有する（第２及び第３の軸は、長さが互いにほぼ等しい２つの軸である）。第１の軸は、必ずしもナノ構造の最長軸ではなく；例えば、円板型のナノ構造の場合、上記断面は、円板における短い縦軸に対して垂直な実質的に円形の断面であろう。断面が円形でない場合、直径は、その断面の長軸及び短軸の平均である。ナノワイヤなどの、細長い、又は高いアスペクト比のナノ構造の場合、直径は、ナノワイヤの最長軸に対して垂直な断面において測定される。球状のナノ構造の場合、直径は、その球の中心を通って一方の側から他方の側まで測定される。
[0107] ナノ構造に関連して使用される際の「結晶性」又は「実質的に結晶性」という用語は、ナノ構造が、典型的に、その構造の１つ以上の寸法のわたる長距離秩序化を示すことを指す。単結晶の秩序が結晶の境界を越えて延在することができないため、「長距離秩序化」という用語は、特定のナノ構造の実寸に依存することが当業者によって理解されるであろう。この場合、「長距離秩序化」は、ナノ構造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。ある場合に、ナノ構造は、酸化物又は他のコーティングを有することができ、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。このような場合、酸化物、シェル、又は他のコーティングが、このような秩序化を示すことができるが、必ずしもその必要はない（例えば、それは、非晶質、多結晶性、又はその他であり得る）ことが理解されるであろう。このような場合、「結晶性」、「実質的に結晶性」、「実質的に単結晶性」、又は「単結晶性」という語句は、ナノ構造の中心コア（コーティング層又はシェルを除く）を指す。本明細書において使用される際の「結晶性」又は「実質的に結晶性」という用語は、その構造が実質的な長距離秩序化（例えば、ナノ構造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、積層欠陥、原子置換などを含む構造も包含することが意図される。さらに、コアとナノ構造の外側との間、コアと隣接するシェルとの間、又はシェルと第２の隣接するシェルとの間の境界面が、非結晶性領域を含んでいてもよく、さらには非晶質であってもよいことが理解されるであろう。これは、ナノ構造が、本明細書において定義される結晶性又は実質的に結晶性であることを妨げない。
[0108] ナノ構造に関連して使用される際の「単結晶性」という用語は、ナノ構造が、実質的に結晶性であり、実質的に単結晶を含むことを示す。コア及び１つ以上のシェルを含むナノ構造ヘテロ構造に関連して使用される際、「単結晶性」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示す。
[0109] 「ナノ結晶」は、実質的に単結晶性であるナノ構造である。したがって、ナノ結晶は、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な寸法を有する。ある実施形態において、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」という用語は、様々な欠陥、積層欠陥、原子置換などを含む実質的に単結晶性のナノ構造、並びにこのような欠損、欠陥、又は置換を有さない実質的に単結晶性のナノ構造を包含することが意図される。コア及び１つ以上のシェルを含むナノ結晶ヘテロ構造の場合、ナノ結晶のコアは、典型的に、実質的に単結晶性であるが、シェルはそうである必要はない。ある実施形態において、ナノ結晶の３次元のそれぞれが、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。
[0110] 「量子ドット」（又は「ドット」）という用語は、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、材料特性が実質的に均一であり得、又は特定の実施形態において、例えば、コア及び少なくとも１つのシェルを含み、不均一であり得る。量子ドットの光学特性は、それらの粒径、化学組成、及び／又は表面組成によって影響され得、当該技術分野において利用可能な好適な光学的試験によって決定され得る。例えば、約１ｎｍ～約１５ｎｍの範囲内で、ナノ結晶サイズを調整できることにより、全光学スペクトルの範囲における光子放出が可能になり、演色に高い多様性を与える。
[0111] 「リガンド」は、例えば、ナノ構造の表面との共有結合性相互作用、イオン性相互作用、ファンデルワールス相互作用、又は他の分子相互作用によって、ナノ構造の１つ以上の面との相互作用（弱いか又は強いかにかかわらず）が可能な分子である。
[0112] 「フォトルミネセンス量子収率」は、例えば、ナノ構造又はナノ構造の集団によって放出された光子の、吸収された光子に対する比率である。当該技術分野において公知であるように、量子収率は、典型的に、公知の量子収率値を有する十分に特性決定された標準試料を用いた比較方法によって決定される。
[0113] 本明細書において使用される際、「外部量子効率」（ＥＱＥ）という用語は、デバイスを通過する電子の数に対する、発光ダイオード（ＬＥＤ）から放出される光子の数の比率である。ＥＱＥは、いかに効率的にＬＥＤが電子を光子に変換し、それらを流出させるかの指標となる。ＥＱＥは、下式を用いて測定され得る：
ＥＱＥ＝［注入効率］×［固体状態量子収率］×［抽出効率］
式中：
注入効率＝活性領域に注入される、デバイスを通過する電子の割合；
固体状態量子収率＝輻射性であり、すなわち光子を生成する、活性領域における全ての電子－正孔再結合の割合；及び
抽出効率＝デバイスから流出する、活性領域において生成された光子の割合。
[0114] 本明細書において使用される際、「シェル」という用語は、コア上、又は同じか若しくは異なる組成の予め堆積されたシェル上に堆積され、シェル材料を１回堆積する行為から得られる材料を指す。正確なシェル厚さは、材料だけでなく、前駆体の投入量及び転化率に依存し、ナノメートル又は層単位で報告され得る。本明細書において使用される際、「目標シェル厚さ」は、必要とされる前駆体量の計算に使用される目標のシェル厚さを指す。本明細書において使用される際、「実際のシェル厚さ」は、合成後のシェル材料の実際に堆積された量を指し、当該技術分野において公知の方法によって測定され得る。例として、実際のシェル厚さは、シェル合成の前及び後のナノ結晶の透過電子顕微鏡法（ＴＥＭ）画像から決定される粒径を比較することによって測定され得る。
[0115] ナノ構造組成物の安定性は、ナノ構造の少なくとも１つの集団、少なくとも１つの末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）、及び任意選択的に、少なくとも１つの有機樹脂を混合した後のピーク発光波長を測定することによって決定され得る。ピーク発光波長は、ナノ構造組成物に、ＵＶ又は青色（４５０ｎｍ）光を照射し、分光計で出力を測定することによって測定され得る。発光スペクトルは、元のナノ構造組成物からの発光に対して比較される。ナノ構造組成物は、ピーク発光波長が５ｎｍを超えて変化しない場合に安定している。
[0116] 本明細書において使用される際、「反応性希釈剤」という用語は、ナノ構造組成物を調製及び貯蔵するのに使用される条件下でナノ構造と実質的に反応しないが、反応を起こして、ポリマー及び／又は相互貫通網目構造を形成することが可能である１つ以上のモノマー及び／又は１つ以上のオリゴマーを指す。ある実施形態において、反応性希釈剤は、ラジカル重合反応を起こすことが可能である。
[0117] 本明細書において使用される際、「半値全幅」（ＦＷＨＭ）という用語は、量子ドットのサイズ分布の尺度である。量子ドットの発光スペクトルは、一般に、ガウス曲線の形状を有する。ガウス曲線の幅は、ＦＷＨＭとして定義され、粒子のサイズ分布を示す。より小さいＦＷＨＭは、より狭い量子ドットナノ結晶サイズ分布に対応する。ＦＷＨＭは、発光極大波長にも依存する。
[0118] 本明細書において使用される際の「アルキル」は、示される炭素原子の数を有する直鎖状又は分枝鎖状、飽和、脂肪族基を指す。ある実施形態において、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、限定はされないが、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。ある実施形態において、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。
[0119] 本明細書において使用される際の「アルケニル」は、単一の水素原子の除去によって、少なくとも１つの炭素－炭素二重結合を有する直鎖状又は分枝鎖状炭化水素部分から誘導される一価基を指す。ある実施形態において、アルケニル基は、２～２０個の炭素原子を含有し、Ｃ２～２０アルケニルである。ある実施形態において、アルケニル基は、２～１５個の炭素原子を含有し、Ｃ２～１５アルケニルである。ある実施形態において、アルケニル基は、２～１０個の炭素原子を含有し、Ｃ２～１０アルケニルである。ある実施形態において、アルケニル基は、２～８個の炭素原子を含有し、Ｃ２～８アルケニルである。ある実施形態において、アルケニル基は、２～５個の炭素を含有し、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－ｌ－イルが挙げられる。
[0120] 本明細書において使用される際の「アルキニル」は、単一の水素原子の除去によって、少なくとも１つの炭素－炭素三重結合を有する直鎖状又は分枝鎖状炭化水素から誘導される一価基を指す。ある実施形態において、アルキニル基は、２～２０個の炭素原子を含有し、Ｃ２～２０アルキニルである。ある実施形態において、アルキニル基は、２～１５個の炭素原子を含有し、Ｃ２～１５アルキニルである。ある実施形態において、アルキニル基は、２～１０個の炭素原子を含有し、Ｃ２～１０アルキニルである。ある実施形態において、アルキニル基は、２～８個の炭素原子を含有し、Ｃ２～８アルキニルである。ある実施形態において、アルキニル基は、２～５個の炭素を含有し、Ｃ２～５アルキニルである。代表的なアルキニル基としては、限定はされないが、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。
[0121] 本明細書において使用される際の「アルキルアミノ」は、式（－ＮＲＫ ２）の「置換アミノ」を指し、ここで、ＲＫが、独立して、本明細書において定義されるような、水素又は任意選択的に置換されるアルキル基であり、窒素部分が、親分子に直接結合される。
[0122] 本明細書において使用される際の「ヘテロアルキル」は、１つ以上の官能基で任意選択的に置換され、例えば、炭素原子の代わりに、１つ以上の酸素、硫黄、窒素、リン、又はケイ素原子を含有するアルキル部分を指す。
[0123] 本明細書において使用される際の「シクロアルキル」は、飽和環状炭化水素から誘導される、３～８個の炭素原子、好ましくは、３～５個の炭素原子の一価又は二価基を指す。シクロアルキル基は、単環式又は多環式であり得る。シクロアルキルは、Ｃ１～３アルキル基又はハロゲンで置換され得る。
[0124] 本明細書において使用される際の「アミド」は、「アミノカルボニル」及び「カルボニルアミノ」の両方を指す。単独で又は別の基に結合して使用される際のこれらの用語は、末端に使用される場合にはＮ（ＲＬＲＭ）－Ｃ（Ｏ）－又はＲＭＣ（Ｏ）－Ｎ（ＲＬ）－、及び内部に使用される場合には－Ｃ（Ｏ）－Ｎ（ＲＬ）－又は－Ｎ（ＲＭ）－Ｃ（Ｏ）－などのアミド基を指し、ＲＬ及びＲＭのそれぞれは、独立して、水素、アルキル、脂環式、（脂環式）脂肪族、アリール、芳香脂肪族（araliphatic）、ヘテロ脂環式、（ヘテロ脂環式）脂肪族、ヘテロアリール、カルボキシ、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、（脂肪族）カルボニル、（脂環式）カルボニル、（（脂環式）脂肪族）カルボニル、アリールカルボニル、（芳香脂肪族）カルボニル、（ヘテロ脂環式）カルボニル、（（ヘテロ脂環式）脂肪族）カルボニル、（ヘテロアリール）カルボニル、又は（ヘテロアリール－脂肪族）カルボニルであり、これらのそれぞれは、本明細書において定義され、任意選択的に置換されている。アミノ基の例としては、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、又はアリールアミノが挙げられる。アミド基の例としては、アルキルアミド（アルキルカルボニルアミノ又はアルキルカルボニルアミノなど）、（ヘテロ脂環式）アミド、（ヘテロアラルキル）アミド、（ヘテロアリール）アミド、（ヘテロシクロアルキル）アルキルアミド、アリールアミド、アラルキルアミド、（シクロアルキル）アルキルアミド、又はシクロアルキルアミドが挙げられる。
[0125] 本明細書において使用される際の「カルボキシアルキル」は、低級アルキル基に付加されたカルボン酸基（－ＣＯＯＨ）を指す。
[0126] 本明細書において使用される際の「ヘテロシクロアルキル」は、環構造中に１～５個、より典型的に、１～４個のヘテロ原子を有するシクロアルキル置換基を指す。本開示の化合物において用いられる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、ピペリジニルなどが挙げられる。
[0127] 本明細書において使用される際の「アルキレン」という用語は、単独で又は組み合わせて、メチレン（－ＣＨ２－）などの、２つ以上の位置において結合された直鎖状又は分枝鎖状飽和炭化水素から誘導される飽和脂肪族基を指す。特に規定されない限り、「アルキル」という用語は、「アルキレン」基を含み得る。
[0128] 本明細書において使用される際の「アリール」は、６～１４個の炭素原子を有する非置換単環式又は二環式芳香環系、すなわち、Ｃ６～１４アリールを指す。非限定的な例示的なアリール基としては、フェニル、ナフチル、フェナントリル、アントラシル（anthracyl）、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。
[0129] 本明細書において使用される際の「ヘテロアリール」又は「複素環式芳香族」は、５～１４個の環原子を有する非置換単環式及び二環式芳香環系、すなわち、５員～１４員ヘテロアリールを指し、ここで、環の１つの少なくとも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して選択されるヘテロ原子で置換されている。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して選択される１、２、３、又は４個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個のヘテロ原子を有する。別の実施形態において、ヘテロアリールは、２個のヘテロ原子を有する。別の実施形態において、ヘテロアリールは、１個のヘテロ原子を有する。別の実施形態において、ヘテロアリールは、５員～１０員ヘテロアリールである。別の実施形態において、ヘテロアリールは、５員又は６員ヘテロアリールである。別の実施形態において、ヘテロアリールは、５個の環原子を有し、例えば、４個の炭素原子及び１個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。別の実施形態において、ヘテロアリールは、６個の環原子を有し、例えば、５個の炭素原子及び１個の窒素原子を有する６員ヘテロアリールであるピリジルである。非限定的な例示的なヘテロアリール基としては、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（phenothiazolyl）、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」という用語は、あり得る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。
[0130] 特に明示されない限り、本明細書に列挙される範囲は、両端の値を含む。
[0131] 様々なさらなる用語が、本明細書において定義され、又は他の形で特徴付けられる。
ナノ構造組成物
[0132] ある実施形態において、本開示は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）ナノ構造の表面に結合された少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）リガンドであって、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドが、末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）を含み、ただし、末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）が、チオール末端ポリ（エチレンオキシド）でない、少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）リガンドと
を含むナノ構造組成物を提供する。
[0133] ある実施形態において、末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）は、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドのランダムコポリマー、ポリ（エチレンオキシド）－ポリ（プロピレンオキシド）ジブロックコポリマー、ポリ（エチレンオキシド）－ポリ（プロピレンオキシド）－ポリ（エチレンオキシド）トリブロックコポリマー、ポリ（プロピレンオキシド）－ポリ（エチレンオキシド）－ポリ（プロピレンオキシド）トリブロックコポリマー、又はそれらの組合せを含み、ただし、末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）は、チオール末端ポリ（エチレンオキシド）でない。
[0134] ある実施形態において、ナノ構造は、量子ドットである。
[0135] ある実施形態において、本開示は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）ナノ構造の表面に結合された少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）リガンドであって、式：
Figure 0007194168000014
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
ｗが、０又は１であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｒ２がＣ１～２０アルキルであり；
Ｒ３が、Ｈ、Ｃ１～２０アルキル、Ｃ３～８シクロアルキル、又はＣ６～１４アリールであり；
Ｒ４が、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、アミド、又はＣ１～２０アルキルであり；
ＦＧが、－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ、－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｎ３、又は－Ｓｉ（ＯＲ１Ｖ）３であり；
各Ｒ１Ｖが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり、
ただし、ＦＧが－ＳＨである場合、Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂの両方が、Ｈであることはできない）
で表される、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドと
を含むナノ構造組成物を提供する。
[0136] ある実施形態において、ナノ構造は、量子ドットである。
[0137] ある実施形態において、本開示は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）ナノ構造の表面に結合された少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）リガンドであって、式：
Figure 0007194168000015
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
Ａが、－Ｏ－又は－Ｎ－であり；
Ｒ１Ｂが、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｒ２がＣ１～２０アルキルであり；
ＦＧが、－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ、－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｎ３、又は－Ｓｉ（ＯＲ１Ｖ）３であり；
各Ｒ１Ｖが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり、
ただし、ＦＧが－ＳＨである場合、Ｒ１ＢはＨでない）
で表される、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドと
を含むナノ構造組成物を提供する。
[0138] ある実施形態において、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３である。
[0139] ある実施形態において、ナノ構造は、量子ドットである。
[0140] ある実施形態において、本開示は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）ナノ構造の表面に結合された少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）リガンドであって、式：
Figure 0007194168000016
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、１～１００である）
で表される、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドと
を含むナノ構造組成物を提供する。
[0141] ある実施形態において、ｘが１９であり、ｙが３である。
[0142] ある実施形態において、ナノ構造は、量子ドットである。
[0143] ある実施形態において、本開示は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）ナノ構造の表面に結合された少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）リガンドであって、式：
Figure 0007194168000017
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、１～１００であり；
ｚが、１～１００であり；
ｗが、０又は１であり；
Ｒ１Ａ、Ｒ１Ｂ、及びＲ１Ｃが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｒ２がＣ１～２０アルキルであり；
Ｒ３が、Ｈ、Ｃ１～２０アルキル、Ｃ３～８シクロアルキル、又はＣ６～１４アリールであり；
Ｒ４が、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、アミド、又はＣ１～２０アルキルであり；
ＦＧが、－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ、－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｎ３、又は－Ｓｉ（ＯＲ１Ｖ）３であり；
各Ｒ１Ｖが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり、
ただし、ＦＧが－ＳＨである場合、Ｒ１Ａ、Ｒ１Ｂ、及びＲ１Ｃが全てＨであることはできない）
で表される、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドと
を含むナノ構造組成物を提供する。
[0144] ある実施形態において、Ｒ１ＡがＨであり、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３であり、Ｒ１ＣがＨである。
[0145] ある実施形態において、Ｒ１Ａが－ＣＨ３であり、Ｒ１ＢがＨであり、Ｒ１Ｃが－ＣＨ３である。
[0146] ある実施形態において、ナノ構造は、量子ドットである。
[0147] ある実施形態において、本開示は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団であって、ナノ構造の少なくとも１つの集団中のナノ構造の約１０％～約１００％が、ナノ構造に結合された末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含み、ただし、末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）が、チオール末端ポリ（エチレンオキシド）でない、ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）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。
[0148] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、少なくとも１つの反応性希釈剤をさらに含む。
[0149] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、溶媒をさらに含む。
[0150] ある実施形態において、ナノ構造は、量子ドットである。
[0151] ある実施形態において、本開示は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団を含む第１の組成物であって、ナノ構造の少なくとも１つの集団中のナノ構造の約１０％～約１００％が、ナノ構造に結合された末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含み、ただし、末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）が、チオール末端ポリ（エチレンオキシド）でない、第１の組成物と；
（ｂ）少なくとも１つの有機樹脂を含む第２の組成物と；
（ｄ）ナノ構造フィルムを調製するための使用説明書と
を含むナノ構造フィルムキットを提供する。
[0152] ある実施形態において、ナノ構造フィルムキットは、少なくとも１つの反応性希釈剤をさらに含む。
[0153] ある実施形態において、ナノ構造フィルムキットは、溶媒をさらに含む。
[0154] ある実施形態において、ナノ構造は、量子ドットである。
ナノ構造フィルム層
[0155] ある実施形態において、本開示は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団であって、ナノ構造の集団中のナノ構造の約１０％～約１００％が、ナノ構造に結合された末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含み、ただし、末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）が、チオール末端ポリ（エチレンオキシド）でない、ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）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。
[0156] ある実施形態において、ナノ構造フィルム層は、少なくとも１つの反応性希釈剤をさらに含む。
[0157] ある実施形態において、ナノ構造は、量子ドットである。
ナノ構造成形品
[0158] ある実施形態において、本開示は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団であって、ナノ構造の少なくとも１つの集団中のナノ構造の約１０％～約１００％が、ナノ構造に結合された末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含み、ただし、末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）が、チオール末端ポリ（エチレンオキシド）でない、ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）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。
[0159] ある実施形態において、成形品は、フィルム、ディスプレイ用の基板、又は発光ダイオードである。
[0160] ある実施形態において、ナノ構造は、量子ドットである。
[0161] ある実施形態において、本開示は、
（ａ）第１のバリア層；
（ｂ）第２のバリア層；及び
（ｃ）第１のバリア層と第２のバリア層との間のナノ構造層であって、ナノ構造層は、ナノ構造の少なくとも１つの集団を含み、ナノ構造の少なくとも１つの集団中のナノ構造の約１０％～約１００％が、ナノ構造に結合された末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含み、ただし、末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）が、チオール末端ポリ（エチレンオキシド）でない、ナノ構造層；並びに少なくとも１つの有機樹脂
を含むナノ構造フィルムを提供する。
[0162] ある実施形態において、ナノ構造は、量子ドットである。
量子ドット
[0163] 本開示において使用するための量子ドット（又は他のナノ構造）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体性材料から製造され得る。好適な半導体材料としては、ＩＩ－ＶＩ族、ＩＩＩ－Ｖ族、ＩＶ－ＶＩ族、及びＩＶ族半導体を含む任意のタイプの半導体が挙げられる。好適な半導体材料としては、限定はされないが、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、ＺｎＴｅＳｅ、ＺｎＴｅＳｅＳ、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、Ｓｉ３Ｎ４、Ｇｅ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ２ＣＯ、及びそれらの組合せが挙げられる。
[0164] ＩＩ－ＶＩ族ナノ構造の合成は、米国特許第６，２２５，１９８号、同第６，３２２，９０１号、同第６，２０７，２２９号、同第６，６０７，８２９号、同第６，８６１，１５５号、同第７，０６０，２４３号、同第７，１２５，６０５号、同第７，３７４，８２４号、同第７，５６６，４７６号、同第８，１０１，２３４号、及び同第８，１５８，１９３号並びに米国特許出願公開第２０１１／０２６２７５２号及び同第２０１１／０２６３０６２号に記載されている。ある実施形態において、コアは、ＺｎＯ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ、ＺｎＴｅＳｅ、ＺｎＴｅＳｅＳ、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。ある実施形態において、コアは、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＴｅＳｅ、ＺｎＴｅＳｅＳ、ＺｎＳ、ＣｄＳｅ、又はＣｄＳからなる群から選択されるナノ結晶である。
[0165] ＣｄＳｅ及びＣｄＳ量子ドットなどのＩＩ－ＶＩ族ナノ構造は、望ましい発光挙動を示し得るが、カドミウムの毒性などの問題が、このようなナノ構造を使用可能な用途を制限する。したがって、好ましい発光特性を有し、より毒性の低い代替物が、非常に望ましい。一般にＩＩＩ－Ｖ族ナノ構造、特にＩｎＰ系ナノ構造は、それらの同等の発光範囲のため、カドミウム系材料の、最もよく知られた代替物を提供する。
[0166] ある実施形態において、ナノ構造は、カドミウムフリーである。本明細書において使用される際、「カドミウムフリー」という用語は、ナノ構造が、１００重量ｐｐｍ未満のカドミウムを含有することが意図される。特定有害物質の使用制限（Restriction of Hazardous Substances）（ＲｏＨＳ）遵守の定義では、均一な前駆体原材料中に存在するカドミウムが０．０１重量％（１００重量ｐｐｍ）以下でなければならないことが要求される。本開示のＣｄフリーナノ構造中のカドミウムレベルは、前駆体材料中の微量金属濃度によって制限される。Ｃｄフリーナノ構造のため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析（ＩＣＰ－ＭＳ）によって測定され得、十億分率（ｐｐｂ）レベルである。ある実施形態において、「カドミウムフリー」のナノ構造は、約５０ｐｐｍ未満、約２０ｐｐｍ未満、約１０ｐｐｍ未満、又は約１ｐｐｍ未満のカドミウムを含有する。
[0167] ある実施形態において、コアは、ＩＩＩ－Ｖ族ナノ構造である。ある実施形態において、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。ある実施形態において、コアは、ＩｎＰナノ結晶である。
[0168] ＩＩＩ－Ｖ族ナノ構造の合成は、米国特許第５，５０５，９２８号、同第６，３０６，７３６号、同第６，５７６，２９１号、同第６，７８８，４５３号、同第６，８２１，３３７号、同第７，１３８，０９８号、同第７，５５７，０２８号、同第７，６４５，３９７号、同第８，０６２，９６７号、及び同第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族ナノ構造の合成はまた、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)に記載されている。
[0169] ＩｎＰ系ナノ構造の合成は、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 ZnCdSe2shells 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.,etal.,”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。
[0170] ある実施形態において、コアはドープされている。ある実施形態において、ナノ結晶コアのドーパントは、１つ以上の遷移金属を含む金属を含む。ある実施形態において、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、及びそ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。ある実施形態において、ドーパントは、非金属を含む。ある実施形態において、ドーパントは、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＣｕＩｎＳ２、ＣｕＩｎＳｅ２、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＧａＮ、ＧａＰ、又はＧａＡｓである。
[0171] ナノ構造の上の無機シェルコーティングは、それらの電子構造を調整するための一般的な手法である。さらに、無機シェルの堆積により、表面欠陥の不動態化が生じ堅牢な粒子を生成することができる。Ziegler,J.,etal.,Adv. Mater.20:4068-4073(2008)。例えば、ＺｎＳなどのより広いバンドギャップの半導体材料のシェルは、ＣｄＳｅ又はＩｎＰなどのより狭いバンドギャップを有するコア上に堆積されて、励起子がコア内に閉じ込められる構造が得られる。この手法により、輻射性再結合の確率が高くなり、１に近い量子収率及び薄いシェルコーティングを有する非常に効率的な量子ドットを合成することが可能になる。
[0172] 特定の実施形態において、ナノ構造は、第１の材料のコアと、第２（又は第３など）の材料の少なくとも１つのシェルとを含み、ここで、異なる材料のタイプは、例えば、ナノワイヤの長軸、分岐ナノワイヤのアームの長軸、又はナノ結晶の中心の周りに放射状に分布される。シェルと見なされるために、又はナノ構造の場合にヘテロ構造と見なされるために、シェルは、隣接する材料を完全に覆うことができるが、必ずしもその必要はなく；例えば、１つの材料のコアが第２の材料の小さい島で覆われることを特徴とするナノ結晶は、ヘテロ構造である。他の実施形態において、異なる材料のタイプは、ナノ構造内の異なる位置に分布され；例えば、ナノワイヤの主軸（長軸）に沿って又は分岐ナノワイヤのアームの長軸に沿って分布される。ヘテロ構造内の異なる領域は、完全に異なる材料を含むことができ、あるいは、異なる領域は、異なるドーパント又は異なる濃度の同じドーパントを有するべーず材料（例えば、シリコン）を含むことができる。
[0173] ある実施形態において、本開示のナノ構造は、コア及び少なくとも１つのシェルを含む。ある実施形態において、本開示のナノ構造は、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／又はナノ構造の安定性を高め得る。ある実施形態において、コア及びシェルは、異なる材料を含む。ある実施形態において、ナノ構造は、異なるシェル材料のシェルを含む。
[0174] シェルを調製するための例示的な材料としては、限定はされないが、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、Ｓｉ３Ｎ４、Ｇｅ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ２ＣＯ、及びそれらの組合せが挙げられる。
[0175] ある実施形態において、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うちの少なくとも２つの混合物である。ある実施形態において、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うちの２つの混合物である。ある実施形態において、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うちの３つの混合物である。ある実施形態において、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。ある実施形態において、シェルは、亜鉛及びセレンの混合物である。ある実施形態において、シェルは、亜鉛及び硫黄の混合物である。
[0176] 本開示の実施に使用するための例示的なコア／シェル発光ナノ結晶としては、限定はされないが（コア／シェルとして表される）ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＩｎＰ／ＺｎＳ、ＰｂＳｅ／ＰｂＳ、ＣｄＳｅ／ＣｄＳ、ＣｄＴｅ／ＣｄＳ、及びＣｄＴｅ／ＺｎＳが挙げられる。ある実施形態において、コア／シェル発光ナノ結晶は、ＺｎＳｅ／ＺｎＳである。コア／シェルナノ構造の合成は、米国特許第９，１６９，４３５号に開示されている。
[0177] ある実施形態において、ナノ構造は、コア及び少なくとも２つのシェルを含む。ある実施形態において、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。ある実施形態において、コア／シェル／シェルナノ構造は、ＩｎＰ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳである。
[0178] 発光ナノ結晶は、酸素を通さない材料から作製され、それによって、量子ドットフィルム層における量子ドットの酸素バリア要件及び光安定化を簡略化することができる。例示的な実施形態において、以下により詳細に説明されるように、発光ナノ結晶は、１つ以上の有機ポリマーリガンド材料で被覆され、１つ以上のマトリックス材料を含む有機ポリマーマトリックス中に分散される。発光ナノ結晶は、量子ドットを密閉するために、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、又は酸化チタン（例えば、ＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２、又はＡｌ２Ｏ３）などの１つ以上の材料を含む１つ以上の無機層でさらに被覆され得る。
[0179] ある実施形態において、ナノ構造の集団は、赤色、緑色、又は青色光を放出する。ある実施形態において、赤色、緑色、及び青色光のそれぞれの割り当ては、ナノ構造フィルムを組み込んだ表示装置によって放出される白色光について所望の白色点を達成するように制御され得る。
[0180] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、ナノ構造の少なくとも１つの集団の材料を含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、１～５、１～４、１～３、１～２、２～５、２～４、２～３、３～５、３～４、又は４～５つのナノ構造材料の集団を含む。ナノ構造の集団の任意の好適な比率が、所望のナノ構造組成物特性を生じるように組み合わされ得る。
[0181] ある実施形態において、ナノ構造組成物中のナノ構造の集団の重量パーセンテージは、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。ある実施形態において、ナノ構造は、量子ドットである。
[0182] ある実施形態において、ナノ構造成形品中のナノ構造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。ある実施形態において、ナノ構造は、量子ドットである。
第１のリガンド
[0183] ある実施形態において、ナノ構造は、それらの表面に結合された第１のリガンドを含む。ある実施形態において、ナノ構造は、外部の水分及び酸化から量子ドットを保護し、凝集を制御し、マトリックス材料中のナノ構造の分散を可能にするために、第１のリガンドを含むコーティング層を含む。好適な第１のリガンドとしては、米国特許第６，９４９，２０６号；同第７，２６７，８７５号；同第７，３７４，８０７号；同第７，５７２，３９３号；同第７，６４５，３９７号；及び同第８，５６３，１３３号並びに米国特許出願公開第２００８／２３７５４０号；同第２００８／２８１０１０号；及び同第２０１０／１１０７２８号に開示されるものが挙げられる。
[0184] ある実施形態において、ナノ構造は、米国特許出願公開第２００８／２３７５４０号に開示される３パートリガンド構造などのマルチパートリガンド構造を含み、ここで、頭部基（head-group）、末端基（tail-group）、及び中間／本体基（middle/body group）が、独立して作製され、それらの特定の機能について最適化され、その後、理想的に機能する完全な表面リガンドへと組み合わされる。
[0185] ある実施形態において、第１のリガンドは、１つ以上の有機ポリマーリガンドを含む。好適なリガンドは、低い酸素透過性を有する、効率的且つ強力に結合する量子ドット封入を提供し；マトリックス材料中の領域中へと沈殿又は分離して、不連続の二相又は多相マトリックスを形成し；マトリックス材料全体にわたって好適に分散し；市販の材料であるか、又は市販の材料から容易に配合され得る。
[0186] ある実施形態において、第１のリガンドは、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。
[0187] ある実施形態において、第１のリガンドは、長いアルキル鎖を含む。ある実施形態において、第１のリガンドは、アルキルカルボン酸である。ある実施形態において、第１のリガンドは、オレエートリガンドである。ある実施形態において、第１のリガンドは、アルキルホスフィンである。ある実施形態において、第１のリガンドは、アルキルホスフィンオキシドである。ある実施形態において、第１のリガンドは、トリヘキシルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシド（ＴＯＰＯ）、又はトリデシルホスフィンオキシドである。
ポリ（アルキレンオキシド）リガンド
[0188] ナノ構造の安定化において用いられるリガンドは、一般に、結晶のカチオン及びアニオンに結合する中性Ｌ型リガンドの群、並びにカチオン性成分に選択的に結合するＸ型リガンドのいずれかに属する。Ｌ型リガンドは、それらの孤立電子対を表面金属原子に供与し、したがって、配位（配位共有）結合を確立する。Ｌ型リガンドの例は、アミン、チオール、ホスフィン、及びホスフィンオキシドである。Ｘ型リガンドは、典型的に、量子ドット表面において正に荷電した部位に結合する一価原子である。Ｘ型リガンドの例は、カルボキシレート、ホスホネート、及びチオレートである。
[0189] ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、ポリ（アルキレンオキシド）骨格を含む。ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、ポリ（アルキレンオキシド）骨格に結合された少なくとも１つの官能基を含む。ある実施形態において、少なくとも１つの官能基は、中性Ｌ型結合リガンド（例えば、Ｒ－ＣＯＯＨ）としてＩＩ－ＶＩナノ結晶表面に結合し得る。ある実施形態において、少なくとも１つの官能基は、電子供与Ｘ型リガンド（例えば、Ｒ－ＣＯＯ－）としてＩＩ－ＶＩナノ結晶表面に結合し得る。
[0190] ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、少なくとも１つの官能基を有する。ある実施形態において、少なくとも１つの官能基は、－ＯＨ、－ＮＨ２、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ、－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｎ３、又は－Ｓｉ（ＯＲ１Ｖ）３である。
[0191] ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）の混合物、アルキレンオキシドのコポリマー、及びそれらの組合せである。ある実施形態において、末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）は、アルキレンオキシドのコポリマーを含む。ある実施形態において、コポリマーは、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーである。ある実施形態において、ブロックコポリマーは、ジブロックコポリマー又はトリブロックコポリマーである。ある実施形態において、コポリマーは、プロピレンオキシド（ＰＯ）、エチレンオキシド（ＥＯ）、又はＰＯ及びＥＯの混合物をベースとしている。ある実施形態において、コポリマーは、ＰＯ及びＥＯの混合物である。
[0192] ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドのランダムコポリマー、ポリ（エチレンオキシド）－ポリ（プロピレンオキシド）ジブロックコポリマー、ポリ（エチレンオキシド）－ポリ（プロピレンオキシド）－ポリ（エチレンオキシド）トリブロックコポリマー、ポリ（プロピレンオキシド）－ポリ（エチレンオキシド）－ポリ（プロピレンオキシド）トリブロックコポリマー、又はそれらの組合せを含む。
[0193] ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、ＰＯ及びＥＯのコポリマーを含む。ある実施形態において、エチレンオキシドグループのプロピレンオキシドグループに対する比率は、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドが、高度の親水性を有する程度に十分に高い。ある実施形態において、エチレンオキシドグループのプロピレンオキシドグループに対する比率は、リガンドが所望の弾力性を有するのに十分に低い。ある実施形態において、エチレンオキシド基：プロピレンオキシド基の比率は、約１５：１～約１：１５、約１５：１～約１：１０、約１５：１～約１：５、約１０：１～１：１５、約１０：１～１：１０、約１０：１～１：５、約５：１～１：１５、約５：１～１：１０、又は約５：１～１：５である。
[0194] ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式Ｉ：
Figure 0007194168000018
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
ｗが、０又は１であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｒ２がＣ１～２０アルキルであり；
Ｒ３が、Ｈ、Ｃ１～２０アルキル、Ｃ３～８シクロアルキル、又はＣ６～１４アリールであり；
Ｒ４が、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、アミド、又はＣ１～２０アルキルであり；
ＦＧが、－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ、－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｎ３、又は－Ｓｉ（ＯＲ１Ｖ）３であり；
各Ｒ１Ｖが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり、
ただし、ＦＧが－ＳＨである場合、Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂの両方が、Ｈであることはできない）
の構造を有する。
[0195] ある実施形態において、ｘが、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０、又は５０～１００である。ある実施形態において、ｘが、１０～５０である。ある実施形態において、ｘが、１０～２０である。ある実施形態において、ｘが１９である。
[0196] ｘについての値は、「約」という用語によって修飾されるものと理解されるべきである。したがって、ｘ＝１の値は、ｘ＝１±０．１を意味するものと理解される。例えば、ｘ＝１の値は、０．９～１．１を意味するものと理解される。
[0197] ある実施形態において、ｙが、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０、又は５０～１００である。ある実施形態において、ｙが、１～２０である。ある実施形態において、ｙが、１～１０である。ある実施形態において、ｙが３である。
[0198] ｙについての値は、「約」という用語によって修飾されるものと理解されるべきである。したがって、ｙ＝１の値は、ｙ＝１±０．１を意味するものと理解される。例えば、ｙ＝１の値は、０．９～１．１を意味するものと理解される。
[0199] ある実施形態において、ｘ対ｙの比率は、約１５：１～約１：１５、約１５：１～約１：１０、約１５：１～約１：５、約１０：１～１：１５、約１０：１～１：１０、約１０：１～１：５、約５：１～１：１５、約５：１～１：１０、又は約５：１～１：５である。ある実施形態において、ｘ対ｙの比率は、約１９：３である。
[0200] ある実施形態において、ｗが１である。ある実施形態において、ｗが０である。
[0201] ある実施形態において、Ｒ１ＡがＨである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１Ａが－ＣＨ３である。
[0202] ある実施形態において、Ｒ１ＢがＨである。ある実施形態において、Ｒ１ＢがＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＢがＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＢがＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３である。
[0203] ある実施形態において、Ｒ１ＡがＨであり、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３である。ある実施形態において、Ｒ１Ａが－ＣＨ３であり、Ｒ１ＢがＨである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＨであり、Ｒ１ＢがＨである。ある実施形態において、Ｒ１Ａが－ＣＨ３であり、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３である。
[0204] ある実施形態において、Ｒ２がＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ２がＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ２がＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ２が－ＣＨ２ＣＨ２－である。
[0205] ある実施形態において、Ｒ３がＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ３がＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ３がＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ３が－ＣＨ３である。ある実施形態において、Ｒ３がＣ３～８シクロアルキルである。ある実施形態において、Ｒ３がＣ６～１４アリールである。ある実施形態において、Ｒ３が、フェニル、ナフチル、フェナントリル、アントラシル、インデニル、アズレニル、ビフェニル、ビフェニレニル、又はフルオレニルである。
[0206] ある実施形態において、Ｒ４が－Ｏ－である。ある実施形態において、Ｒ４が－ＯＣ（＝Ｏ）－である。ある実施形態において、Ｒ４がアミドである。ある実施形態において、Ｒ４が－ＮＨＣ（＝Ｏ）－である。ある実施形態において、Ｒ４がＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ４がＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ４がＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ４が－ＣＨ２－である。
[0207] ある実施形態において、ＦＧが－ＯＨである。ある実施形態において、ＦＧが－ＮＨ２である。ある実施形態において、ＦＧが－Ｃ（＝Ｏ）ＯＨである。ある実施形態において、ＦＧが－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２である。ある実施形態において、ＦＧが－Ｎ３である。ある実施形態において、ＦＧが－Ｓｉ（ＯＲ１Ｖ）３である。ある実施形態において、ＦＧが－Ｓｉ（ＯＨ）３である。ある実施形態において、ＦＧが－Ｓｉ（ＯＣＨ３）３である。ある実施形態において、ＦＧが－Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３である。
[0208] 式Ｉ中、ｗが１であり、Ｒ１ＡがＨであり、Ｒ３が－ＣＨ３であり、Ｒ４が－ＯＣ（＝Ｏ）－又は－ＮＨＣ（＝Ｏ）－である、ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式ＩＩ：
Figure 0007194168000019
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、０～１００であり；
Ａが、－Ｏ－又は－Ｎ－であり；
Ｒ１Ｂが、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｒ２がＣ１～２０アルキルであり；
ＦＧが、－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ、－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｎ３、又は－Ｓｉ（ＯＲ１Ｖ）３であり；
各Ｒ１Ｖが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり、
ただし、ＦＧが－ＳＨである場合、Ｒ１ＢはＨでない）
の構造を有する。
[0209] ある実施形態において、ｘが、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０、又は５０～１００である。ある実施形態において、ｘが、１０～５０である。ある実施形態において、ｘが、１０～２０である。ある実施形態において、ｘが１９である。
[0210] ある実施形態において、ｙが、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０、又は５０～１００である。ある実施形態において、ｙが、１～２０である。ある実施形態において、ｙが、１～１０である。ある実施形態において、ｙが３である。
[0211] ある実施形態において、ｘ対ｙの比率は、約１５：１～約１：１５、約１５：１～約１：１０、約１５：１～約１：５、約１０：１～１：１５、約１０：１～１：１０、約１０：１～１：５、約５：１～１：１５、約５：１～１：１０、又は約５：１～１：５である。ある実施形態において、ｘ対ｙの比率は、約１９：３である。
[0212] ある実施形態において、Ａが－Ｏ－である。ある実施形態において、Ａが－Ｎ－である。
[0213] ある実施形態において、Ｒ１ＢがＨである。ある実施形態において、Ｒ１ＢがＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＢがＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＢがＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３である。
[0214] ある実施形態において、Ｒ２がＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ２がＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ２がＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ２が－ＣＨ２ＣＨ２－である。
[0215] 式ＩＩ中、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３であり、Ａが－ＮＨ－であり、Ｒ２が－ＣＨ２ＣＨ２－であり、ＦＧが－Ｃ（＝Ｏ）ＯＨである、ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式ＩＩＩ：
Figure 0007194168000020
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、１～１００である）
の構造を有する。
[0216] ある実施形態において、ｘが１であり、ｙが９である。ある実施形態において、ｘが１９であり、ｙが３である。ある実施形態において、ｘが６であり、ｙが２９である。ある実施形態において、ｘが３１であり、ｙが１０である。
[0217] ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、スキーム１に示される反応によってアミン末端ポリマーから調製される。
Figure 0007194168000021
 式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、１～１００であり；
Ｒ５が、Ｈ又はＣ１～２０アルキルである。
[0218] ある実施形態において、ｘが、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０、又は５０～１００である。ある実施形態において、ｘが、１０～５０である。ある実施形態において、ｘが、１０～２０である。ある実施形態において、ｘが１９である。
[0219] ある実施形態において、ｙが、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０、又は５０～１００である。ある実施形態において、ｙが、１～２０である。ある実施形態において、ｙが、１～１０である。ある実施形態において、ｙが３である。
[0220] ある実施形態において、Ｒ５がＨである。ある実施形態において、Ｒ５がＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ５がＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ５がＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ５が－ＣＨ３である。
[0221] ある実施形態において、アミン末端ポリマーは、Huntsman Petrochemical Corporation製の市販のアミン末端ポリマーである。ある実施形態において、スキーム１のアミン末端ポリマーは、ｘ＝１、ｙ＝９、及びＲ５＝－ＣＨ３を有し、Jeffamine（登録商標）M-600（Huntsman Petrochemical Corporation,Texas）である。Jeffamine（登録商標）M-600は、約６００の分子量を有する。ある実施形態において、スキーム１のアミン末端ポリマーは、ｘ＝１９、ｙ＝３、及びＲ５＝－ＣＨ３を有し、Jeffamine（登録商標）M-1000（Huntsman Petrochemical Corporation,Texas）である。Jeffamine（登録商標）M-1000は、約１，０００の分子量を有する。ある実施形態において、スキーム１のアミン末端ポリマーは、ｘ＝６、ｙ＝２９、及びＲ５＝－ＣＨ３を有し、Jeffamine（登録商標）M-2005（Huntsman Petrochemical Corporation,Texas）である。Jeffamine（登録商標）M-2005は、約２，０００の分子量を有する。ある実施形態において、スキーム１のアミン末端ポリマーは、ｘ＝３１、ｙ＝１０、及びＲ５＝－ＣＨ３を有し、Jeffamine（登録商標）M-2070（Huntsman Petrochemical Corporation,Texas）である。Jeffamine（登録商標）M-2070は、約２，０００の分子量を有する。
[0222] ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、スキーム２に示される反応によってヒドロキシ末端ポリマーから調製される。
Figure 0007194168000022
 式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、１～１００であり；
Ｒ６が、Ｈ又はＣ１～２０アルキルである。
[0223] ある実施形態において、ｘが、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０、又は５０～１００である。ある実施形態において、ｘが、１０～５０である。ある実施形態において、ｘが、１０～２０である。ある実施形態において、ｘが１９である。
[0224] ある実施形態において、ｙが、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０、又は５０～１００である。ある実施形態において、ｙが、１～２０である。ある実施形態において、ｙが、１～１０である。ある実施形態において、ｙが３である。
[0225] ある実施形態において、Ｒ６がＨである。ある実施形態において、Ｒ６がＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ６がＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ６がＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ６がＣＨ３である。
[0226] ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式ＩＶ：
Figure 0007194168000023
 （式中、
ｘが、１～１００であり；
ｙが、１～１００であり；
ｚが、１～１００であり；
ｗが、０又は１であり；
Ｒ１Ａ、Ｒ１Ｂ、及びＲ１Ｃが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｒ２がＣ１～２０アルキルであり；
Ｒ３が、Ｈ、Ｃ１～２０アルキル、Ｃ３～８シクロアルキル、又はＣ６～１４アリールであり；
Ｒ４が、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、アミド、又はＣ１～２０アルキルであり；
ＦＧが、－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ、－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２、－Ｎ３、又は－Ｓｉ（ＯＲ１Ｖ）３であり；
各Ｒ１Ｖが、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり、
ただし、ＦＧが－ＳＨである場合、Ｒ１Ａ、Ｒ１Ｂ、及びＲ１Ｃが全てＨであることはできない）
の構造を有する。
[0227] ある実施形態において、ｘが、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０、又は５０～１００である。ある実施形態において、ｘが、１～５０である。ある実施形態において、ｘが、１～２０である。ある実施形態において、ｘが、１～１０である。
[0228] ある実施形態において、ｙが、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０、又は５０～１００である。ある実施形態において、ｙが、１～５０である。ある実施形態において、ｙが、１～２０である。ある実施形態において、ｙが、１～１０である。
[0229] ある実施形態において、ｚが、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０、又は５０～１００である。ある実施形態において、ｚが、１～５０である。ある実施形態において、ｚが、１～２０である。ある実施形態において、ｚが、１～１０である。
[0230] ある実施形態において、ｗが１である。ある実施形態において、ｗが０である。
[0231] ある実施形態において、Ｒ１ＡがＨである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＡがＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１Ａが－ＣＨ３である。
[0232] ある実施形態において、Ｒ１ＢがＨである。ある実施形態において、Ｒ１ＢがＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＢがＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＢがＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３である。
[0233] ある実施形態において、Ｒ１ＣがＨである。ある実施形態において、Ｒ１ＣがＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＣがＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１ＣがＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１Ｃが－ＣＨ３である。
[0234] ある実施形態において、Ｒ１ＡがＨであり、Ｒ１Ｂが－ＣＨ３であり、Ｒ１ＣがＨである。
[0235] ある実施形態において、Ｒ１Ａが－ＣＨ３であり、Ｒ１ＢがＨであり、Ｒ１Ｃが－ＣＨ３である。
[0236] ある実施形態において、Ｒ２がＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ２がＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ２がＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ２が－ＣＨ２ＣＨ２－である。
[0237] ある実施形態において、Ｒ３がＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ３がＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ３がＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ３が－ＣＨ３である。ある実施形態において、Ｒ３がＣ３～８シクロアルキルである。ある実施形態において、Ｒ３がＣ６～１４アリールである。ある実施形態において、Ｒ３が、フェニル、ナフチル、フェナントリル、アントラシル、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である。
[0238] ある実施形態において、Ｒ４が－Ｏ－である。ある実施形態において、Ｒ４が－ＯＣ（＝Ｏ）－である。ある実施形態において、Ｒ４がアミドである。ある実施形態において、Ｒ４が－ＮＨＣ（＝Ｏ）－である。ある実施形態において、Ｒ４がＣ１～２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ４がＣ１～１０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ４がＣ１～５アルキルである。ある実施形態において、Ｒ４が－ＣＨ２－である。
[0239] ある実施形態において、ＦＧが－ＯＨである。ある実施形態において、ＦＧが－ＳＨである。ある実施形態において、ＦＧが－ＮＨ２である。ある実施形態において、ＦＧが－Ｃ（＝Ｏ）ＯＨである。ある実施形態において、ＦＧが－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２である。ある実施形態において、ＦＧが－Ｎ３である。ある実施形態において、ＦＧが－Ｓｉ（ＯＲ１Ｃ）３である。ある実施形態において、ＦＧが－Ｓｉ（ＯＨ）３である。ある実施形態において、ＦＧが－Ｓｉ（ＯＣＨ３）３である。ある実施形態において、ＦＧが－Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３である。
リガンド交換
[0240] ある実施形態において、本開示は、ナノ構造におけるリガンドを交換するための方法に関する。ある実施形態において、ナノ構造における第１のリガンドは、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドと交換される。ポリ（アルキレンオキシド）リガンドの少なくとも１つの官能基は、ナノ構造に非共有結合されたネイティブ疎水性リガンド（native hydrophobic ligands）を置換し、ナノ構造表面上へのポリ（アルキレンオキシド）リガンドの安定した固定を提供する。ある実施形態において、ナノ構造は、量子ドットである。
[0241] ある実施形態において、本開示は、ナノ構造における第１のリガンドを、第２のリガンドで置換する方法に関する。ある実施形態において、第２のリガンドは、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドである。ある実施形態において、ナノ構造は、量子ドットである。
[0242] ある実施形態において、本開示は、ナノ構造における第１のリガンドを、第２のリガンドで置換する方法であって、
第２のリガンドが第１のリガンドを置換し、ナノ構造に非共有結合されるように、ナノ構造に非共有結合された第１のリガンドを有するナノ構造の集団、及び第２のリガンドであるポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む反応混合物を混合することを含む方法に関する。
[0243] ある実施形態において、ナノ構造は、量子ドットである。
[0244] ある実施形態において、混合は、約０℃～約２００℃、約０℃～約１５０℃、約０℃～約１００℃、約０℃～約８０℃、約２０℃～約２００℃、約２０℃～約１５０℃、約２０℃～約１００℃、約２０℃～約８０℃、約５０℃～約２００℃、約５０℃～約１５０℃、約５０℃～約１００℃、約５０℃～約８０℃、約８０℃～約２００℃、約８０℃～約１５０℃、約８０℃～約１００℃、約１００℃～約２００℃、約１００℃～約１５０℃、又は約１５０℃～約２００℃の温度で行われる。ある実施形態において、混合は、約５０℃～約１００℃の温度で行われる。ある実施形態において、混合は、約８０℃の温度で行われる。
[0245] ある実施形態において、混合は、約１分間～約６時間、約１分間～約２時間、約１分間～約１時間、約１分間～約４０分間、約１分間～約３０分間、約１分間～約２０分間、約１分間～約１０分間、約１０分間～約６時間、約１０分間～約２時間、約１０分間～約１時間、約１０分間～約４０分間、約１０分間～約３０分間、約１０分間～約２０分間、約２０分間～約６時間、約２０分間～約２時間、約２０分間～約１時間、約２０分間～約４０分間、約２０分間～約３０分間、約３０分間～約６時間、約３０分間～約２時間、約３０分間～約１時間、約３０分間～約４０分間、約４０分間～約６時間、約４０分間～約２時間、約４０分間～約１時間、約１時間～約６時間、約１時間～約２時間、又は約２時間～約６時間の期間にわたって行われる。ある実施形態において、混合は、約４０分間～約２時間の期間にわたって行われる。ある実施形態において、混合は、約１時間の期間にわたって行われる。ある実施形態において、混合は、約２時間の期間にわたって行われる。
[0246] ある実施形態において、反応混合物は、溶媒をさらに含む。ある実施形態において、溶媒は、クロロホルム、アセトン、ブタノン、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、１，４－ブタンジオールジアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、三酢酸グリセリル、酢酸ヘプチル、酢酸ヘキシル、酢酸ペンチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジ（プロピレングリコール）ジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、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、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、γ－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、及びそれらの組合せからなる群から選択される。ある実施形態において、溶媒は、トルエンである。ある実施形態において、溶媒は、クロロホルムである。ある実施形態において、溶媒は、トルエン及びクロロホルムの混合物である。ある実施形態において、溶媒は、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートである。ある実施形態において、溶媒は、１，４－ブタンジオールジアセテートである。ある実施形態において、溶媒は、酢酸ヘキシルである。
[0247] ある実施形態において、ナノ構造は、量子ドットである。量子ドット対ポリ（アルキレンオキシド）リガンドの比率は、所望の波長において、ストック溶液の光学密度を測定することによって決定され得る。例えば、５．０ｍｇ／ｍＬ／ＯＤ４６０のリガンド比率を達成するために、１０の光学密度（１ｃｍ経路長キュベット中で４６０ｎｍの波長で測定される）を有する量子ドットの４．０ｍＬのストック溶液が、２００ｍｇのポリ（アルキレンオキシド）リガンドと組み合わされ得る。また、２．５ｍｇ／ｍＬ／ＯＤ４６０のリガンド比率を達成するために、１０の光学密度（１ｃｍ経路長キュベット中で４６０ｎｍの波長で測定される）を有する量子ドットの４．０ｍＬのストック溶液が、１００ｍｇのポリ（アルキレンオキシド）リガンドと組み合わされ得る。
[0248] ある実施形態において、光学密度（約４５０ｎｍ～約６００ｎｍの波長における）によって測定される量子ドット対ポリ（アルキレンオキシド）リガンドの比率は、約０．２５ｍｇ／ｍＬ～約１０ｍｇ／ｍＬ、約０．２５ｍｇ／ｍＬ～約５ｍｇ／ｍＬ、約０．２５ｍｇ／ｍＬ～約１ｍｇ／ｍＬ、約０．２５ｍｇ／ｍＬ～約０．５ｍｇ／ｍＬ、約０．５ｍｇ／ｍＬ～約１０ｍｇ／ｍＬ、約０．５ｍｇ／ｍＬ～約５ｍｇ／ｍＬ、約０．５ｍｇ／ｍＬ～約１ｍｇ／ｍＬ、約１ｍｇ／ｍＬ～約１０ｍｇ／ｍＬ、約１ｍｇ／ｍＬ～約５ｍｇ／ｍＬ、又は約５ｍｇ／ｍＬ～約１０ｍｇ／ｍＬである。
[0249] ある実施形態において、光学密度（約４６０ｎｍの波長における）によって測定される量子ドット対ポリ（アルキレンオキシド）リガンドの比率は、約０．２５ｍｇ／ｍＬ～約１０ｍｇ／ｍＬ、約０．２５ｍｇ／ｍＬ～約５ｍｇ／ｍＬ、約０．２５ｍｇ／ｍＬ～約１ｍｇ／ｍＬ、約０．２５ｍｇ／ｍＬ～約０．５ｍｇ／ｍＬ、約０．５ｍｇ／ｍＬ～約１０ｍｇ／ｍＬ、約０．５ｍｇ／ｍＬ～約５ｍｇ／ｍＬ、約０．５ｍｇ／ｍＬ～約１ｍｇ／ｍＬ、約１ｍｇ／ｍＬ～約１０ｍｇ／ｍＬ、約１ｍｇ／ｍＬ～約５ｍｇ／ｍＬ、又は約５ｍｇ／ｍＬ～約１０ｍｇ／ｍＬである。
[0250] ある実施形態において、光学密度（約６００ｎｍ～約７５０ｎｍの波長における）によって測定される量子ドット対ポリ（アルキレンオキシド）リガンドの比率は、約０．２５ｍｇ／ｍＬ～約１０ｍｇ／ｍＬ、約０．２５ｍｇ／ｍＬ～約５ｍｇ／ｍＬ、約０．２５ｍｇ／ｍＬ～約１ｍｇ／ｍＬ、約０．２５ｍｇ／ｍＬ～約０．５ｍｇ／ｍＬ、約０．５ｍｇ／ｍＬ～約１０ｍｇ／ｍＬ、約０．５ｍｇ／ｍＬ～約５ｍｇ／ｍＬ、約０．５ｍｇ／ｍＬ～約１ｍｇ／ｍＬ、約１ｍｇ／ｍＬ～約１０ｍｇ／ｍＬ、約１ｍｇ／ｍＬ～約５ｍｇ／ｍＬ、又は約５ｍｇ／ｍＬ～約１０ｍｇ／ｍＬである。
[0251] ポリ（アルキレンオキシド）リガンドで置換される第１のリガンドのパーセンテージは、１Ｈ ＮＭＲによって測定され得る。ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドで置換される第１のリガンドのパーセンテージは、約１０％～約１００％、約１０％～約８０％、約１０％～約６０％、約１０％～約４０％、約１０％～約３０％、約１０％～約２０％、約２０％～約１００％、約２０％～約８０％、約２０％～約６０％、約２０％～約４０％、約２０％～約３０％、約３０％～約１００％、約３０％～約８０％、約３０％～約６０％、約３０％～約４０％、約４０％～約１００％、約４０％～約８０％、約４０％～約６０％、約６０％～約１００％、約６０％～約８０％、又は約８０％～約１００％である。
[0252] ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含むナノ構造の集団中のナノ構造のパーセンテージは、１Ｈ ＮＭＲによって測定され得る。ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含むナノ構造の集団中のナノ構造のパーセンテージは、約１０％～約１００％、約１０％～約８０％、約１０％～約６０％、約１０％～約４０％、約１０％～約３０％、約１０％～約２０％、約２０％～約１００％、約２０％～約８０％、約２０％～約６０％、約２０％～約４０％、約２０％～約３０％、約３０％～約１００％、約３０％～約８０％、約３０％～約６０％、約３０％～約４０％、約４０％～約１００％、約４０％～約８０％、約４０％～約６０％、約６０％～約１００％、約６０％～約８０％、又は約８０％～約１００％である。
反応性希釈剤
[0253] ある実施形態において、ナノ構造は、反応性希釈剤中に分散される。好適な反応性希釈剤は、ナノ構造組成物を調製及び貯蔵するのに使用される条件下でナノ構造と実質的に反応しないが、反応を起こして、ポリマー及び／又は相互貫通網目構造を形成することが可能である。
[0254] ある実施形態において、反応性希釈剤は、ラジカル重合反応を起こすことが可能である。ある実施形態において、反応性希釈剤は、１つ以上のモノマーを含む。ある実施形態において、反応性希釈剤は、１つ以上のオリゴマーを含む。
[0255] ある実施形態において、反応性希釈剤は、ラジカル重合性基を有する。ある実施形態において、ラジカル重合性基は、エチレン性不飽和基である。ある実施形態において、エチレン性不飽和基は、アクリリルオキシ（acrylyloxy）基、アクリリルオキシアルキル基、メタクリリルオキシ（methacrylyloxy）基、メタクリリルオキシアルキル基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基、ビニルオキシ基、炭酸ビニル基、Ｏ－ビニルカーボネート基、Ｎ－ビニルカーボネート基、芳香族ビニル基、又はビニル基である。
[0256] ある実施形態において、反応性希釈剤は、アクリレートである。ある実施形態において、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。ある実施形態において、アクリレートは、単官能性、二官能性、三官能性、又はより高い官能性のものである。
[0257] ある実施形態において、アクリレートは、単官能性である。ある実施形態において、単官能性アクリレートは、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、２－フェノキシエチルアクリレート、エトキシ化ｏ－フェニルフェノールアクリレート、Ｎ－［２－（アクリロイルオキシ）エチル］フタルイミド、２－アクリロイルオキシエチルスクシネート又はグリシジルアクリレートである。ある実施形態において、単官能性アクリレートは、イソボルニルアクリレートである。
[0258] ある実施形態において、アクリレートは、二官能性である。ある実施形態において、二官能性アクリレートは、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）CD 536）、１，４－ブタンジオールジアクリレート（SARTOMER（登録商標）213）、１，６－ヘキサンジオールジアクリレート（SARTOMER（登録商標）238）、エトキシ化１，６－ヘキサンジオールジアクリレート、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）、プロポキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート、デ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、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、ヒドロキシルピバル酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、又はジプロピレングリコールジアクリレートである。ある実施形態において、二官能性アクリレートは、ジプロピレングリコールジアクリレートである。ある実施形態において、アクリレートは、１，４－ブタンジオールジアクリレートである。
[0259] ある実施形態において、アクリレートは、芳香族二官能性アクリレートである。ある実施形態において、芳香族二官能性アクリレートは、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、エトキシ化若しくはプロポキシ化ビスフェノールＡジアクリレート、エトキシ化若しくはプロポキシ化ビスフェノールＦジアクリレート、エトキシ化若しくはプロポキシ化ビスフェノール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。
[0260] ある実施形態において、アクリレートは、ポリエチレングリコール二官能性アクリレートである。ある実施形態において、ポリエチレングリコール二官能性アクリレートは、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。
[0261] ある実施形態において、アクリレートは、三官能性アクリレート又はさらにより高い官能性を有するアクリレートである。ある実施形態において、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、エトキシ化若しくはプロポキシ化グリセロールトリアクリレート、エトキシ化若しくはプロポキシ化１，１，１－トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリト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、ペンタエリトリトールモノヒドロキシトリアクリレート、ジペンタエリトリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリトリトールペンタアクリレート（SARTOMER（登録商標）399）、ペンタエリトリトールトリアクリレート（SARTOMER（登録商標）444）、ペンタエリト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－アクリルオキシエチル）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）、又はジペンタエリトリトールペンタアクリレートエステル（SARTOMER（登録商標）9041）である。ある実施形態において、アクリレートは、３価フェノールのトリグリシジルエーテル、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）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。
[0262] ある実施形態において、アクリレートは、多官能性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ことによって、又はイソシアネ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て、ウレタンアクリレートを得ることによって調製され得る。ある実施形態において、ウレタンアクリレートは、ポリエステルジオール、脂肪族イソシアネート、又はヒドロキシアルキルアクリレートから作製される。
[0263] ある実施形態において、アクリレートは、超分岐ポリエステルタイプを含むより高い官能性のアクリレートである。ある実施形態において、アクリレートは、SARTOMER（登録商標）からのCN2301、CN2302、CN2303、CN2304などの市販のアクリレートである。
[0264] ある実施形態において、アクリレートは、日本の東京の日本化薬株式会社（Nippon Kayaku Co.,Ltd.,Tokyo,Japan）製の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-330 T-1420、PET-30、THE-330、及びRP-1040；日本の東京の日本化薬株式会社（Nippon Kayaku Co.,Ltd.,Tokyo,Japan）製のR-526、R-604、R-011、R-300及びR-205；日本の東京の東亜合成化学工業株式会社（Toagosei Chemical Industry Co.,Ltd.,Tokyo,Japan）製の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；日本の大阪の共栄社化学株式会社（Kyoeisha Chemical Industry Co.,Ltd.,Osaka,Japaｎ）製のlight acrylate BP-4EA、BP-4PA、BP-2EA、BP-2PA、及びDCP-A；日本の東京の第一工業製薬株式会社（Daichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.,Tokyo,Japan）製のNew Frontier BPE-4、TEICA、BR-42M、及びGX-8345；日本の東京の日鉄ケミカル株式会社（Nippon Steel Chemical Co.,Ltd.,Tokyo,Japan）製のASF-400；日本の東京の昭和高分子株式会社（Showa Highpolymer Co.,Ltd.,Tokyo,Japan）製のRipoxy SP-1506、SP-1507、SP-1509、VR-77、SP-4010及びSP-4060；日本の和歌山の新中村化学工業株式会社（Shin-Nakamura Chemical Industry Co.,Ltd.,Wakayama,Japan）製のNK Ester A-BPE-4；日本の東京の三菱ケミカル株式会社（Mitsubishi Chemical Co.,Ltd.,Tokyo,Japan）製のSA-1002；又は日本の大阪の大阪有機化学工業株式会社（Osaka Organic Chemical Industry Co.,Ltd.,Osaka,Japan）製の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などの市販のアクリレートである。
[0265] ある実施形態において、反応性希釈剤は、メタクリレートである。ある実施形態において、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。ある実施形態において、メタクリレートは、単官能性、二官能性、三官能性、又はより高い官能性のものである。
[0266] ある実施形態において、メタクリレートは、単官能性である。ある実施形態において、単官能性メタクリレートは、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、環状トリ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。
[0267] ある実施形態において、メタクリレートは、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、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、又は１，６－ヘキサンジオールジメタクリレートなどの、脂肪族又は脂環式二官能性メタクリレートである。ある実施形態において、メタクリレートは、１，６－ヘキサンジオールジメタクリレートである。
[0268] ある実施形態において、メタクリレートは、エトキシ化（２）ビスフェノールＡジメタクリレート（SARTOMER（登録商標）10 IK）、エトキシ化（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、エトキシ化若しくはプロポキシ化ビスフェノールＡジメタクリレート、エトキシ化若しくはプロポキシ化ビスフェノールＦジメタクリレート、又はエトキシ化若しくはプロポキシ化ビスフェノールＳジメタクリレートなどの芳香族二官能性メタクリレートである。
[0269] ある実施形態において、メタクリレートは、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、エトキシ化若しくはプロポキシ化グリセロールトリメタクリレート、エトキシ化若しくはプロポキシ化１，１，１－トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリト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、ペンタエリトリトールモノヒドロキシトリメタクリレート、又はジペンタエリトリトールモノヒドロキシペンタメタクリレートなどの、三官能性メタクリレート又はより高い官能性を有するメタクリレートである。
[0270] ある実施形態において、メタクリレートは、芳香族三官能性メタクリレートである。ある実施形態において、芳香族三官能性メタクリレートは、３価フェノールのトリグリシジルエーテルと、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と、メタクリル酸との反応生成物である。ある実施形態において、芳香族トリメタクリレートは、３価フェノールのトリグリシジルエーテルと、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と、メタクリル酸との反応生成物である。
[0271] ある実施形態において、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、１，４－ブタンジオールアクリレート、１，６－ヘキサンジオールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、及びそれらの組合せからなる群から選択される。
[0272] ある実施形態において、反応性希釈剤は、エポキシモノマーである。ある実施形態において、エポキシモノマーは、３，４－エポキシシクロヘキシルメチル－３’，４’－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、シクロヘキセンオキシド、二酸化リモネン、グリシジルメタクリレート、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノール－Ａジグリシジルエーテル、グリシジルアクリレートエステル、グリシジルメタクリレートエステル、α－エチルアクリレートグリシジルエステル、α－ｎ－プロピルアクリレートグリシジルエステル、α－ｎ－ブチルアクリレートグリシジルエステル、アクリレート－３，４－エポキシ－ブチルエステル、メタクリレート－３，４－エポキシ－ブチルエステル、アクリレート－６，７－エポキシ－ヘプチルエステル、メタクリレート－６，７－エポキシ－ヘプチルエステル、α－エチルアクリレート－６，７－エポキシ－ヘプチルエステル、ｏ－ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ－ビニルベンジルグリシジルエーテル、又はｐ－ビニルベンジルグリシジルエーテルである。ある実施形態において、エポキシモノマーは、二酸化リモネンである。
[0273] ある実施形態において、反応性希釈剤は、オキセタンモノマーである。ある実施形態において、オキセタンモノマーは、ジオキセタニルエーテル、３－エチル－３－ヒドロキシメチルオキセタン、３－エチル－３－フェノキシメチルオキセタン、３，３－ジメチルオキセタン、３，３－（ヒドロキシメチル）メチルオキセタン、３，３－（ナイトレートメチル（nitratomethyl））メチルオキセタン、３，３－ビス（ヒドロキシメチル）オキセタン、３，３－ビス（クロロメチル）オキセタン、３，３－（アジドメチル）メチルオキセタン、３，３－ビス（アジドメチル）オキセタン、３－メチルニトロアミノメチル－オキセタン、３，３－ビス（メチルニトロアミノメチル）オキセタン、３，３－（ジフルオロアミノメチル）メチルオキセタン、３，３－ビス（ジフルオロアミノメチル）オキセタン、３－ヒドロキシ－オキセタン、１，４－ビス［（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）メチル］ベンゼン、又はビス［１－エチル（３－オキセタニル）］メチルエーテルである。ある実施形態において、オキセタンモノマーは、ジオキセタニルエーテルである。
[0274] ある実施形態において、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。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、１～５、１～４、１～３、１～２、２～５、２～４、２～３、３～５、３～４、又は４～５つの反応性希釈剤を含む。
[0275] 反応性希釈剤は、任意の好適な量で存在し得る。例えば、反応性希釈剤は、ナノ構造と比較して、より多い、ほぼ同じ、又はより少ない（重量／重量）量で存在し得る。ある実施形態において、反応性希釈剤対ナノ構造の重量比は、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。ある実施形態において、反応性希釈剤対ナノ構造の重量比は、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。
[0276] ある実施形態において、ナノ構造組成物中の反応性希釈剤の重量パーセンテージは、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。
[0277] ある実施形態において、ナノ構造成形品中の反応性希釈剤の重量パーセンテージは、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。
さらなる材料を有するナノ構造組成物
[0278] 量子ドット発光ダイオード（ＬＥＤ）中の量子ドット層は、量子ドットがコロイドであり、蒸発することができないため、溶液処理により処理されなければならない。量子ドットＬＥＤは、多層構造であるため、できる限りデバイスを溶液処理することが明らかに望ましい。
[0279] 溶液処理としては、溶液からのレイヤーバイレイヤー集合（layer-by-layer assembly）、スピンコーティング、及びインクジェット印刷などの多くの技術が挙げられる。量子ドットは、典型的に、限られた範囲の溶媒に可溶性である。典型的に、合成された量子ドットは、トルエン又はオクタンなどの非極性溶媒中でよく分散される。しかしながら、これらの溶媒は、インクジェット印刷又はスピンコーティングなどの層堆積の所望の方法と適合しないことが多い。インクジェット印刷及びスピンコーティングは、典型的に、高沸点の、環境的に許容される溶媒を必要とし、これは、通常、量子ドット表面に改質がなされなければ量子ドット表面と適合しない。
[0280] 溶液処理は、多種多様な添加剤を量子ドット溶液に加えることを可能にすることによって、改良されたデバイス性能を可能にするべきである。しかしながら、従来技術を用いて調製された量子ドットが多くのこのような添加剤と非混和性であることは周知である。これは、量子ドット又は添加剤の凝集をもたらし得る。これは、また、堆積層から溶媒が除去されるにつれて相分離をもたらすことがあり、これにより、添加剤の不均一な混合がもたらされ得る。任意の添加剤が量子ドットとの間で均一に分布されることが一般に最も有利であるため、量子ドットと添加剤との間の相分離は、様々な機構によって性能を低下させる可能性が高い。
[0281] 量子ドットと添加剤との間の溶解度の差のため、多くの添加剤は、量子ドットに典型的に使用される溶媒に可溶でない。量子ドットが広範囲の溶媒に可溶性であるように改質することにより、さらなる添加剤が、発光層を調製するのに使用され得るナノ構造組成物に組み込まれることが可能になる。ナノ構造組成物に加えられ得る添加剤の数及びタイプを増加させることにより、発光層を多くの機能のために調整することが可能になる。
[0282] 他の種類のナノ構造又はポリマー錯体を含む様々な材料が、ナノ構造組成物中で量子ドットと組み合わされて、（例えば、フェルスター共鳴エネルギー移動（ＦＲＥＴ）によって）増大した粒子間隔を有する発光層が調製され得る。ナノ構造への電子及び正孔の効率的な輸送を促進し、ナノ構造内の効率的な再結合を促進するために、ホスト材料がナノ構造組成物に加えられてもよい。界面活性剤及び粘度調整剤などの材料が、ナノ構造組成物に加えられて、処理されやすくすることができる。反応性前駆体が、ナノ構造組成物に加えられて、被覆された発光層の光硬化又は光パターニングを可能にし得る。光硬化された発光層は、次の層を被覆する溶液によって引き起こされる溶媒損傷から保護され、全溶液処理「逆」量子ドットＬＥＤ（通常、正孔輸送層が蒸発する）を可能にする。
[0283] ある実施形態において、本開示は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）ナノ構造の表面に結合された本明細書に記載される少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）リガンドと；
（ｃ）正孔輸送材料、電子輸送材料、さらなるポリマー錯体、及び加工添加剤からなる群から選択される少なくとも１つのさらなる材料と
を含むナノ構造組成物を提供する。
[0284] ある実施形態において、少なくとも１つのさらなる材料を有するナノ構造組成物は、溶媒をさらに含む。ある実施形態において、溶媒は、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＤＰＭＡ）、ポリグリシジルメタクリレート（ＰＧＭＡ）、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（ＥＤＧＡＣ）、及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、エタノール、メタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、クロロホルム、クロロベンゼン、シクロヘキサン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ヘキサデカン、ウンデカン、デカン、ドデカン、キシレン、トルエン、ベンゼン、オクタデカン、テトラデカン、ブチルエーテル、及びそれらの組合せからなる群から選択される。ある実施形態において、溶媒は、ＤＰＭＡ、ＰＧＭＡ、ＥＤＧＡＣ、ＰＧＭＥＡ、エタノール、メタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、及びそれらの組合せから選択される。
[0285] ある実施形態において、ナノ構造組成物中の少なくとも１つのさらなる材料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。ある実施形態において、ナノ構造は、量子ドットである。
正孔輸送材料
[0286] ある実施形態において、本明細書に記載されるポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含むナノ構造組成物の増加した分散性は、正孔輸送材料がナノ構造組成物に加えられることを可能にする。ある実施形態において、ナノ構造組成物に加えられる少なくとも１つのさらなる材料は、正孔輸送材料である。
[0287] ある実施形態において、本開示は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）ナノ構造の表面に結合された本明細書に記載される少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）リガンドと；
（ｃ）少なくとも１つの正孔輸送材料と
を含むナノ構造組成物を提供する。
[0288] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、本明細書に記載される少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含むナノ構造の少なくとも１つの集団及び１つの正孔輸送材料を含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、本明細書に記載される少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含むナノ構造の少なくとも１つの集団及び２つの正孔輸送材料を含む。
[0289] ある実施形態において、正孔輸送材料を含むナノ構造組成物は、デバイス中の発光層として堆積され、デバイスは、別個の正孔輸送層を含まない。
[0290] ある実施形態において、正孔輸送材料は、アミン、トリアリールアミン、チオフェン、カルバゾール、フタロシアニン、ポルフィリン、及びそれらの組合せである。
[0291] ある実施形態において、正孔輸送材料は、１，３－ビス（Ｎ－カルバゾリル）ベンゼン、４，４’－ビス（Ｎ－カルバゾリル）－１，１’－ビフェニル、１，４－ビス（ジフェニルアミノ）ベンゼン、４，４’－ビス（３－エチル－Ｎ－カルバゾリル）－１，１’－ビフェニル、Ｎ，Ｎ’－ビス（３－エチル－Ｎ－カルバゾリル）－１，１’－ビフェニル、Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニルベンジジン、Ｎ，Ｎ’－ビス（フェナントレン－９－イル）－Ｎ，Ｎ’－ビス（フェニル）－ベンジジン、４，４’－シクロヘキシリデンビス［Ｎ，Ｎ－ビス（４－メチルフェニル）ベンゼンアミン］、４－（ジベンジルアミノ）ベンズアルデヒド－Ｎ，Ｎ－ジフェニルヒドラゾン、９，９’－（２，２’－ジメチル［１，１’－ビフェニル］－４，４’－ジイル）ビス－９Ｈ－カルバゾール、２，２’－ジメチル－Ｎ，Ｎ’－ジ－［（１－ナフチル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル］－１，１’－ビフェニル－４，４’－ジアミン、９，９－ジメチル－Ｎ，Ｎ’－ジ（１－ナフチル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－９Ｈ－フルオレン－２，７－ジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジ（１－ナフチル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－（１，１’－ビフェニル）－４，４’－ジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジ（２－ナフチル－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル）－１，１’－ビフェニル－４，４’－ジアミン、４－（ジフェニルアミノ）ベンズアルデヒドジフェニルヒドラゾン、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ジ－トリルベンゼン－１，４－ジアミン、ジピラジノ［２，３－ｆ：２’３’－ｈ］キノキサリン－２，３，６，７，１０，１１－ヘキサカルボニトリル、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ビス－［４－（フェニル－ｍ－トリル－アミノ）－フェニル］－ビフェニル－４，４’－ジアミン（ＤＮＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’－ジ（１－ナフチル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）、４，４’，４”－トリス（Ｎ－カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、（４，４’－Ｎ，Ｎ’－ジカルバゾール）ビフェニル（ＣＢＰ）、３，４－エチレンジオキシチオフェン（Ｈ１０１）、ポリ（Ｎ－エチル－２－ビニルカルバゾール）、ポリ（２－ビニルカルバゾール）、ポリ（１－ビニルナフタレン）、ポリ（２－ビニルナフタレン）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（４－メトキシフェニル）ベンジジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（３－メチルフェニル）－３，３’－ジメチルベンジジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（２－ナフチル）ベンジジン、テトラ－Ｎ－フェニルベンジジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラフェニルナフタレン－２，６－ジアミン、Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニルベンジジン（ＴＰＤ）、ポリ［（９，９－ジオクチルフルオレニル－２，７－ジイル）－コ－（４，４’－（Ｎ－（４－ｓｅｃ－ブチルフェニル）ジフェニルアミン）］（ＴＦＢ）トリス（４－カルバゾリル－９－イルフェニル）アミン、トリス［４－（ジエチルアミノ）フェニル］アミン、１，３，５－トリス（ジフェニルアミノ）ベンゼン、１，３，５－トリ（２－（９－エチルカルバジル－３）エチレン）ベンゼン、１，３，５－トリス［（３－メチルフェニル）フェニルアミノ］ベンゼン、４，４’，４”－トリス［２－ナフチル（フェニル）アミノ］トリフェニルアミン、４，４’，４”－トリス［フェニル（ｍ－トリル）アミノ］トリフェニルアミン、トリ－ｐ－トリルアミン、５，１０，１５－トリフェニル－５Ｈ－ジインドロ［３，２－ａ：３’，２’－ｃ］カルバゾール（ＴＰＤＩ）、又はＮ４，Ｎ４’－ジ（ナフタレン－１－イル）－Ｎ４，Ｎ４’－ビス（４－ビニルフェニル）ビフェニル－４，４’－ジアミン（ＶＮＰＢ）である。
[0292] ある実施形態において、正孔輸送材料は、ＴＦＢである。
電子輸送材料
[0293] ある実施形態において、本明細書に記載されるポリ（アルキレンオキシド）リガンドを有するナノ構造組成物の増加した分散性は、電子輸送材料がナノ構造組成物に加えられることを可能にする。ある実施形態において、ナノ構造組成物に加えられる少なくとも１つのさらなる材料は、電子輸送材料である。
[0294] ある実施形態において、本開示は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）ナノ構造の表面に結合された本明細書に記載される少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）リガンドと；
（ｃ）少なくとも１つの電子輸送材料と
を含むナノ構造組成物を提供する。
[0295] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、本明細書に記載される少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含むナノ構造の少なくとも１つの集団及び１つの電子輸送材料を含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、本明細書に記載される少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含むナノ構造の少なくとも１つの集団及び２つの電子輸送材料を含む。
[0296] ある実施形態において、電子輸送材料を含むナノ構造組成物は、デバイス中の発光層として堆積され、デバイスは、別個の電子輸送層を含まない。
[0297] ある実施形態において、電子輸送材料は、イミダゾール、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、オキサジアゾール、キノリン、キノキサリン、アントラセン、ベンズアントラセン、ピレン、ペリレン、ベンズイミダゾール、トリアジン、ケトン、ホスフィンオキシド、フェナジン、フェナントロリン、トリアリールボラン、金属酸化物、及びそれらの組合せである。
[0298] ある実施形態において、電子輸送材料は、１，３－ビス（３，５－ジピリド－３－イルフェニル）ベンゼン（Ｂ３ＰｙＰＢ）、バソクプロイン、バソフェナントロリン、３－（ビフェニル－４－イル）－５－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール、２－（４－ビフェニリル）－５－フェニル－１，３，４－オキサジアゾール、３，５－ビス（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール、ビス（８－ヒドロキシ－２－メチルキノリン）－（４－フェニルフェノキシ）アルミニウム、２，５－ビス（１－ナフチル）－１，３，４－オキサジアゾール、３，５－ジフェニル－４－（１－ナフチル）－１Ｈ－１，２，４－トリアゾール、１，３，５－トリ（ｍ－ピリジン－３－イルフェニル）ベンゼン（ＴｍＰｙＰＢ）、２，２’，２”－（１，３，５－ベンジントリイル（benzinetriyl））－トリス（１－フェニル－１－Ｈ－ベンズイミダゾール）（ＴＰＢｉ）、トリス－（８－ヒドロキシキノリン）アルミニウム、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、又はＺｎＭｇＯである。
[0299] ある実施形態において、電子輸送材料は、ＺｎＭｇＯである。
加工性を高めるための添加剤
[0300] ある実施形態において、本明細書に記載されるポリ（アルキレンオキシド）リガンドを有するナノ構造組成物の増加した分散性は、加工性を高めるために、添加剤がナノ構造組成物に加えられることを可能にする。ある実施形態において、ナノ構造組成物に加えられる少なくとも１つのさらなる材料は、加工添加剤である。
[0301] ある実施形態において、本開示は、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
（ｂ）ナノ構造の表面に結合された本明細書に記載される少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）リガンドと；
（ｃ）少なくとも１つの加工添加剤と
を含むナノ構造組成物を提供する。
[0302] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、本明細書に記載される少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含むナノ構造の少なくとも１つの集団及び１つの加工添加剤を含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、本明細書に記載される少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含むナノ構造の少なくとも１つの集団及び２つの加工添加剤を含む。
[0303] ある実施形態において、加工添加剤は、湿潤、レベリング、へこみ（cratering）、及び閉じ込められた空気の放出などのコーティング特性を改善する。ある実施形態において、加工添加剤は、界面活性剤、粘度調整剤、ポリマー添加剤、有機塩、無機塩、及びそれらの組合せである。
[0304] ある実施形態において、加工添加剤は、界面活性剤である。ある実施形態において、加工添加剤は、フッ素系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、又はそれらの組合せなどの界面活性剤である。ある実施形態において、界面活性剤は、さらなる層のコーティングを容易にする。
[0305] ある実施形態において、加工添加剤は、ポリマー添加剤である。ある実施形態において、ポリマー添加剤は、印刷適性を制御するために、ナノ構造組成物の粘度を高めるのに使用され得る。ある実施形態において、ポリマー添加剤は、ポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアルデヒド、ポリ（ラクチド－コ－グリコリド）、及びそれらの組合せからなる群から選択される。ある実施形態において、ポリマー添加剤は、ポリ（プロピレンオキシド）、ポリ（メチルメタクリレート、ポリ（プロピレンカーボネート）、又はポリ（エチレンカーボネート）である。
有機溶媒
[0306] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、有機溶媒をさらに含む。ある実施形態において、有機溶媒は、クロロホルム、アセトン、ブタノン、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、１，４－ブタンジオールジアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、三酢酸グリセリル、酢酸ヘプチル、酢酸ヘキシル、酢酸ペンチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジ（プロピレングリコール）ジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、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、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、γ－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、及びそれらの組合せからなる群から選択される。
[0307] ある実施形態において、有機溶媒は、トルエン、クロロホルム、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、又はそれらの組合せである。ある実施形態において、有機溶媒は、トルエンである。ある実施形態において、有機溶媒は、クロロホルムである。ある実施形態において、有機溶媒は、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートである。ある実施形態において、有機溶媒は、トルエン及びクロロホルムの混合物である。ある実施形態において、有機溶媒は、１，４－ブタンジオールジアセテートである。ある実施形態において、有機溶媒は、酢酸ヘキシルである。
有機樹脂
[0308] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、少なくとも１つの有機樹脂をさらに含む。
[0309] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団であって、ナノ構造の少なくとも１つの集団中のナノ構造の約１０％～約１００％が、ナノ構造に結合されたポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む、ナノ構造の少なくとも１つの集団と；（ｂ）少なくとも１つの有機樹脂とを含む。ある実施形態において、ナノ構造は、量子ドットである。
[0310] ある実施形態において、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。ある実施形態において、有機樹脂は、ロールツーロール処理を容易にする方法によって硬化される。
[0311] 熱硬化性樹脂は、樹脂を不溶融性にする不可逆的分子架橋プロセスを起こす硬化を必要とする。ある実施形態において、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合重合樹脂、尿素メラミン縮合重合樹脂、又はそれらの組合せである。
[0312] ある実施形態において、熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂である。エポキシ樹脂は、広範囲の化学物質による揮発性物質又は副生成物の発生を伴わずに容易に硬化される。エポキシ樹脂はまた、ほとんどの基板と適合し、表面を容易に湿潤させる傾向がある。Boyle,M.A.,et al.,”Epoxy Resins,”Composites,Vol.21,ASM Handbook,pages 78-89(2001)を参照されたい。
[0313] ある実施形態において、有機樹脂は、シリコーン熱硬化性樹脂である。ある実施形態において、シリコーン熱硬化性樹脂は、OE6630A又はOE6630B（Dow Corning Corporation,Auburn,MI）である。
[0314] ある実施形態において、熱開始剤が使用される。ある実施形態において、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。
[0315] ＵＶ硬化性樹脂は、特定の光波長に曝露されると硬化し、急速に固化するポリマーである。ある実施形態において、ＵＶ硬化性樹脂は、官能基として、（メタ）アクリリルオキシ（acrylyloxy）基、ビニルオキシ基、スチリル基、又はビニル基などのラジカル重合基；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などのカチオン重合性基を有する樹脂である。ある実施形態において、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、又はポリチオポリエン（polythiolpolyene）樹脂である。
[0316] ある実施形態において、ＵＶ硬化性樹脂は、ウレタンアクリレート、アリルオキシ化（allyloxylated）シクロヘキシルジアクリレート、ビス（アクリルオキシエチル）ヒドロキシルイソシアヌレート、ビス（アクリルオ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、ジペンタエリトリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリト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、ペンタエリトリトールトリアクリレート、ペンタエリト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（アクリルオキシエチル）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、及びそれらの組合せからなる群から選択される。
[0317] ある実施形態において、ＵＶ硬化性樹脂は、ＵＶ硬化条件下で、イソシアネート、エポキシ、又は不飽和化合物と架橋され得るメルカプト官能性化合物である。ある実施形態において、ポリチオールは、ペンタエリトリトールテトラ（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－ペンタエリトリトールヘキサ（３－メルカプト－プロピオネート）（ジ－ＰＥＴＭＰ）；エトキシ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）（ETTMP 1300及びETTMP 700）；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）；ペンタエリト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、Bruno Bock（Marschacht,Germany）によって商標THIOCURE（登録商標）で販売されている。
[0318] ある実施形態において、ＵＶ硬化性樹脂は、ポリチオールである。ある実施形態において、ＵＶ硬化性樹脂は、エチレングリコールビス（チオグリコレート）、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（チオグリコレート）、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）、ペンタエリトリトールテトラキス（チオグリコレート）、ペンタエリトリトールテトラキス（３－メルカプトプロピオネート）（ＰＥＴＭＰ）、及びそ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。ある実施形態において、ＵＶ硬化性樹脂は、ＰＥＴＭＰである。
[0319] ある実施形態において、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。ある実施形態において、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。
[0320] ある実施形態において、ＵＶ硬化性樹脂は、光開始剤をさらに含む。光開始剤は、光への曝露の際に感光性材料の架橋及び／又は硬化反応を開始させる。ある実施形態において、光開始剤は、アセトフェノン系、ベンゾイン系、又はチオキサントン系である。
[0321] ある実施形態において、光開始剤は、ビニルアクリレート系樹脂である。ある実施形態において、光開始剤は、MINS-311RM（Minuta Technology Co.,Ltd,Korea）である。
[0322] ある実施形態において、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）369 EG、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）907 FF、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（BASF Corporation,Wyandotte,MI）である。ある実施形態において、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（ベンゾイルギ酸メチル）である。
[0323] ある実施形態において、ナノ構造組成物中の少なくとも１つの有機樹脂の重量パーセンテージは、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。
[0324] ある実施形態において、ナノ構造成形品中の有機樹脂の重量パーセンテージは、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
[0325] 本開示は、ナノ構造の少なくとも１つの集団及び少なくとも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を提供する。ある実施形態において、ナノ構造の少なくとも１つの集団中のナノ構造の約１０％～約１００％が、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む。
[0326] 本開示は、ナノ構造組成物を調製する方法であって、
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団であって、ナノ構造の少なくとも１つの集団中のナノ構造の約１０％～約１００％が、ナノ構造に結合された末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含み、ただし、末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）が、チオール末端ポリ（エチレンオキシド）でない、ナノ構造の少なくとも１つの集団を含む組成物を提供することと；
（ｂ）少なくとも１つの有機樹脂を、（ａ）の組成物と混合することとを含む、方法を提供する。
[0327] ある実施形態において、（ａ）における提供は、
（１）ナノ構造の集団に非共有結合された第１のリガンドを、末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）リガンドで置換することと；
（２）（１）において調製されたナノ構造を精製することと；
（３）（２）におけるナノ構造を、反応性希釈剤又は有機溶媒中に分散させることとを含む。
[0328] ある実施形態において、（２）における精製は、
（４）（１）において調製されたナノ構造を、非極性溶媒中で沈殿させることと；
（５）（４）における組成物を遠心分離し、上清を除去することとを含む。
[0329] ある実施形態において、ナノ構造の集団は、赤色、緑色、又は青色光を放出する。ある実施形態において、赤色、緑色、及び青色光のそれぞれの割り当ては、ナノ構造フィルムを組み込んだ表示装置によって放出される白色光について所望の白色点を達成するように制御され得る。
[0330] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、ナノ構造材料の少なくとも１つの集団を含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、１～５、１～４、１～３、１～２、２～５、２～４、２～３、３～５、３～４、又は４～５つのナノ構造の集団を含む。ナノ構造の集団の任意の好適な比率は、所望のナノ構造組成物特性を生じるように組み合わされ得る。ある実施形態において、ナノ構造は、量子ドットである。
[0331] ある実施形態において、ナノ構造の少なくとも１つの集団は、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の撹拌速度で少なくとも１つの有機樹脂と混合される。
[0332] ある実施形態において、ナノ構造の少なくとも１つの集団は、約１０分間～約２４時間、約１０分間～約２０時間、約１０分間～約１５時間、約１０分間～約１０時間、約１０分間～約５時間、約１０分間～約１時間、約１０分間～約３０分間、約３０分間～約２４時間、約３０分間～約２０時間、約３０分間～約１５時間、約３０分間～約１０時間、約３０分間～約５時間、約３０分間～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。
[0333] ある実施形態において、ナノ構造の少なくとも１つの集団は、約－５℃～約１００℃、約－５℃～約７５℃、約－５℃～約５０℃、約－５℃～約２３℃、約２３℃～約１００℃、約２３℃～約７５℃、約２３℃～約５０℃、約５０℃～約１００℃、約５０℃～約７５℃、又は約７５℃～約１００℃の温度で少なくとも１つの有機樹脂と混合される。ある実施形態において、少なくとも１つの有機樹脂は、約２３℃～約５０℃の温度でナノ構造の少なくとも１つの集団と混合される。
[0334] ある実施形態において、２つ以上の有機樹脂が使用される場合、有機樹脂は、一緒に加えられ、混合される。ある実施形態において、第１の有機樹脂が、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の撹拌速度で第２の有機樹脂と混合される。
[0335] ある実施形態において、第１の有機樹脂が、約１０分間～約２４時間、約１０分間～約２０時間、約１０分間～約１５時間、約１０分間～約１０時間、約１０分間～約５時間、約１０分間～約１時間、約１０分間～約３０分間、約３０分間～約２４時間、約３０分間～約２０時間、約３０分間～約１５時間、約３０分間～約１０時間、約３０分間～約５時間、約３０分間～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第２の有機樹脂と混合される。
[0336] ある実施形態において、置換は、約０℃～約２００℃、約０℃～約１５０℃、約０℃～約１００℃、約０℃～約８０℃、約２０℃～約２００℃、約２０℃～約１５０℃、約２０℃～約１００℃、約２０℃～約８０℃、約５０℃～約２００℃、約５０℃～約１５０℃、約５０℃～約１００℃、約５０℃～約８０℃、約８０℃～約２００℃、約８０℃～約１５０℃、約８０℃～約１００℃、約１００℃～約２００℃、約１００℃～約１５０℃、又は約１５０℃～約２００℃の温度で行われる。ある実施形態において、置換は、約５０℃～約１００℃の温度で行われる。ある実施形態において、置換は、約８０℃の温度で行われる。
[0337] ある実施形態において、置換は、約１分間～約６時間、約１分間～約２時間、約１分間～約１時間、約１分間～約４０分間、約１分間～約３０分間、約１分間～約２０分間、約１分間～約１０分間、約１０分間～約６時間、約１０分間～約２時間、約１０分間～約１時間、約１０分間～約４０分間、約１０分間～約３０分間、約１０分間～約２０分間、約２０分間～約６時間、約２０分間～約２時間、約２０分間～約１時間、約２０分間～約４０分間、約２０分間～約３０分間、約３０分間～約６時間、約３０分間～約２時間、約３０分間～約１時間、約３０分間～約４０分間、約４０分間～約６時間、約４０分間～約２時間、約４０分間～約１時間、約１時間～約６時間、約１時間～約２時間、又は約２時間～約６時間の期間にわたって行われる。ある実施形態において、置換は、約４０分間～約２時間の期間にわたって行われる。ある実施形態において、置換は、約１時間の期間にわたって行われる。ある実施形態において、置換は、約２時間の期間にわたって行われる。
[0338] ある実施形態において、精製は、ナノ構造組成物を非極性溶媒中で沈殿させ、沈殿によって生成される得られた混合物を遠心分離し、遠心分離から上清を除去することによって行われる。ある実施形態において、非極性溶媒は、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、又はそれらの組合せである。ある実施形態において、非極性溶媒はヘキサンである。
[0339] ある実施形態において、遠心分離は、約１０００ｒｐｍ～約１００，０００ｒｐｍ、約１０００ｒｐｍ～約７５，０００ｒｐｍ、約１０００ｒｐｍ～約５０，０００ｒｐｍ、約１０００ｒｐｍ～約２５，０００ｒｐｍ、約１０００ｒｐｍ～約１０，０００ｒｐｍ、約１０００ｒｐｍ～約５０００ｒｐｍ、約５０００ｒｐｍ～約１００，０００ｒｐｍ、約５０００ｒｐｍ～約７５，０００ｒｐｍ、約５０００ｒｐｍ～約５０，０００ｒｐｍ、約５０００ｒｐｍ～約２５，０００ｒｐｍ、約５０００ｒｐｍ～約１０，０００ｒｐｍ、約１０，０００ｒｐｍ～約１００，０００ｒｐｍ、約１０，０００ｒｐｍ～約７５，０００ｒｐｍ、約１０，０００ｒｐｍ～約５０，０００ｒｐｍ、約１０，０００ｒｐｍ～約２５，０００ｒｐｍ、約２５，０００ｒｐｍ～約１００，０００ｒｐｍ、約２５，０００ｒｐｍ～約７５，０００ｒｐｍ、約２５，０００ｒｐｍ～約５０，０００ｒｐｍ、約５０，０００ｒｐｍ～約１００，０００ｒｐｍ、約５０，０００ｒｐｍ～約７５，０００ｒｐｍ、又は約７５，０００ｒｐｍ～１００，０００ｒｐｍの速度で行われる。
[0340] ある実施形態において、遠心分離は、約１分間～約６時間、約１分間～約２時間、約１分間～約１時間、約１分間～約４０分間、約１分間～約３０分間、約１分間～約２０分間、約１分間～約１０分間、約１０分間～約６時間、約１０分間～約２時間、約１０分間～約１時間、約１０分間～約４０分間、約１０分間～約３０分間、約１０分間～約２０分間、約２０分間～約６時間、約２０分間～約２時間、約２０分間～約１時間、約２０分間～約４０分間、約２０分間～約３０分間、約３０分間～約６時間、約３０分間～約２時間、約３０分間～約１時間、約３０分間～約４０分間、約４０分間～約６時間、約４０分間～約２時間、約４０分間～約１時間、約１時間～約６時間、約１時間～約２時間、又は約２時間～約６時間の期間にわたって行われる。
[0341] ある実施形態において、遠心分離から上清を除去した後、ナノ構造は、反応性希釈剤又は有機溶媒中に分散される。ある実施形態において、反応性希釈剤は、ラジカル重合性基を有する。ある実施形態において、反応性希釈剤は、少なくとも１つの有機樹脂と混和性である。ある実施形態において、反応性希釈剤は、イソボルニルアクリレートである。
[0342] ある実施形態において、有機溶媒は、少なくとも１つの有機樹脂を溶解させ得る。ある実施形態において、有機溶媒は、クロロホルム、アセトン、ブタノン、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、１，４－ブタンジオールジアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、三酢酸グリセリル、酢酸ヘプチル、酢酸ヘキシル、酢酸ペンチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジ（プロピレングリコール）ジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、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、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、γ－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、及びそれらの組合せからなる群から選択される。ある実施形態において、有機溶媒は、トルエン、クロロホルム、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、又はそれらの組合せである。ある実施形態において、溶媒はトルエンである。ある実施形態において、溶媒はクロロホルムである。ある実施形態において、溶媒は、トルエンとクロロホルムとの混合物である。ある実施形態において、溶媒は、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートである。ある実施形態において、溶媒は、１，４－ブタンジオールジアセテートである。ある実施形態において、溶媒は酢酸ヘキシルである。
[0343] ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、フォトレジスト及びＵＶ硬化性配合物中のナノ構造の分散を改善する。ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、有機樹脂中のナノ構造の集団に増加した安定性を提供し、長期間にわたるナノ構造の貯蔵を可能にする。ある実施形態において、ナノ構造の少なくとも１つの集団及び少なくとも１つの有機樹脂を含む組成物は、約１分間～約３年間、約１分間～約１２ヶ月間、約１分間～約６ヶ月間、約１分間～約３ヶ月間、約１分間～約１ヶ月間、約１分間～約１５日間、約１分間～約１日、約１日～約３年間、約１日～約１２ヶ月間、約１日～約６ヶ月間、約１日～約３ヶ月間、約１日～約１ヶ月間、約１日～約１５日間、約１５日間～約３年間、約１５日間～約１２ヶ月間、約１５日間～約６ヶ月間、約１５日間～約３ヶ月間、約１５日間～約１ヶ月間、約１ヶ月間～約３年間、約１ヶ月間～約１２ヶ月間、約１ヶ月間～約６ヶ月間、約１ヶ月間～約３ヶ月間、約３ヶ月間～約３年間、約３ヶ月間～約１２ヶ月間、約３ヶ月間～約６ヶ月間、約６ヶ月間～約３年間、約６ヶ月間～約１２ヶ月間、又は約１２ヶ月間～約３年間にわたって、約１０℃～約９０℃の温度で安定して貯蔵され得る。
[0344] ある実施形態において、ナノ構造の少なくとも１つの集団、少なくとも１つの反応性希釈剤、及び少なくとも１つの有機樹脂を含む組成物は、約１分間～約３年間、約１分間～約１２ヶ月間、約１分間～約６ヶ月間、約１分間～約３ヶ月間、約１分間～約１ヶ月間、約１分間～約１５日間、約１分間～約１日、約１日～約３年間、約１日～約１２ヶ月間、約１日～約６ヶ月間、約１日～約３ヶ月間、約１日～約１ヶ月間、約１日～約１５日間、約１５日間～約３年間、約１５日間～約１２ヶ月間、約１５日間～約６ヶ月間、約１５日間～約３ヶ月間、約１５日間～約１ヶ月間、約１ヶ月間～約３年間、約１ヶ月間～約１２ヶ月間、約１ヶ月間～約６ヶ月間、約１ヶ月間～約３ヶ月間、約３ヶ月間～約３年間、約３ヶ月間～約１２ヶ月間、約３ヶ月間～約６ヶ月間、約６ヶ月間～約３年間、約６ヶ月間～約１２ヶ月間、又は約１２ヶ月間～約３年間にわたって、約１０℃～約９０℃の温度で安定して貯蔵され得る。
[0345] ある実施形態において、硬化を促進するために、熱開始剤、光開始剤、又は光酸発生剤が、ナノ構造組成物に加えられ得る。
ナノ構造層の作製
[0346] 本開示において使用されるナノ構造は、任意の好適な方法を用いて、ポリマーマトリックスに埋め込まれ得る。本明細書において使用される際、「埋め込まれる」という用語は、ナノ構造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で囲まれるか又は包み込まれることを示すのに使用される。ある実施形態において、少なくとも１つのナノ構造集団は、マトリックス全体にわたって好適には均一に分布される。ある実施形態において、少なくとも１つのナノ構造集団は、用途に固有の分布にしたがって分布される。ある実施形態において、ナノ構造は、ポリマー中で混合され、基板の表面に適用される。
[0347] ナノ構造組成物は、塗布、スプレーコーティング、溶媒噴霧、湿式コーティング、接着コーティング、スピンコーティング、テープコーティング、ロールコーティング、フローコーティング、インクジェット蒸気噴射、ドロップキャスト、ブレードコーティング、ミスト塗布、又はそれらの組合せを含むがこれらに限定されない、当該技術分野において公知の任意の好適な方法によって堆積され得る。好ましくは、ナノ構造組成物は、堆積の後、硬化される。好適な硬化方法としては、ＵＶ硬化などの光硬化、及び熱硬化が挙げられる。従来の積層フィルム処理方法、テープコーティング方法、及び／又はロールツーロール作製方法が、本開示のナノ構造フィルムを形成するのに用いられ得る。ナノ構造組成物は、基板の所望の層上に直接被覆され得る。或いは、ナノ構造組成物は、独立した要素として固体層に形成され、続いて、基板に適用され得る。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、１つ以上のバリア層上に堆積され得る。
スピンコーティング
[0348] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、スピンコーティングを用いて、基板上に堆積される。スピンコーティングにおいて、典型的に、吸引によって固定されるスピナーと呼ばれる機械に設置された基板の中心に、少量の材料が堆積される。高速の回転が、スピナーを通して基板に加えられ、求心力により、材料が基板の中心から縁部へと広がる。材料のほとんどが回転により振り切られる一方、特定の量が基板に残り、回転が継続するにつれて表面上に材料の薄膜が形成される。回転速度、加速、及び回転時間などの、スピンプロセスについて選択されるパラメータに加えて、堆積される材料及び基板の性質によって、フィルムの最終厚さが決定される。典型的なフィルムの場合、１５００～６０００ｒｐｍの回転速度が、１０～６０秒間の回転時間で使用される。
ミスト塗布
[0349] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、ミスト塗布を用いて、基板上に堆積される。ミスト塗布は、室温及び大気圧で行われ、プロセス条件を変更することによって、フィルム厚さに対する正確な制御を可能にする。ミスト塗布中、液体の源材料が、微細なミストに変えられ、窒素ガスによって堆積チャンバに運ばれる。次に、ミストは、フィールドスクリーンとホルダーとの間の高電位差によって、表面に引き付けられる。液滴が表面に合体したら、表面は、チャンバから取り外され、熱硬化されて、溶媒を蒸発させる。液体前駆体は、溶媒と堆積される材料との混合物である。液体前駆体は、加圧された窒素ガスによって噴霧器に運ばれる。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
[0350] ある実施形態において、ナノ構造組成物は、スプレーコーティングを用いて、基板上に堆積される。スプレーコーティングのための典型的な設備は、スプレーノズル、噴霧器、前駆体溶液、及びキャリアガスを含む。スプレー堆積プロセスにおいて、前駆体溶液は、キャリアガス又は噴霧化（例えば、超音波、エアブラスト、若しくは静電気）によってマイクロサイズの液滴へと細かくされる。噴霧器から出た液滴は、必要に応じて制御及び調節されるキャリアガスによって、ノズルを通って基板表面まで加速される。スプレーノズルと基板との間の相対運動は、基板における完全な被覆のための設計によって規定される。
[0351] ある実施形態において、ナノ構造組成物の適用は、溶媒をさらに含む。ある実施形態において、ナノ構造組成物の適用のための溶媒は、水、有機溶媒、無機溶媒、ハロゲン化有機溶媒、又はそれらの混合物である。例示的な溶媒としては、限定はされないが、水、Ｄ２Ｏ、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、ヘキサメチルホスホルアミド、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、又はそれらの混合物が挙げられる。
[0352] ある実施形態において、組成物は、熱硬化されて、ナノ構造層が形成される。ある実施形態において、組成物は、ＵＶ光を用いて硬化される。ある実施形態において、ナノ構造組成物は、ナノ構造フィルムのバリア層上に直接被覆され、続いて、さらなるバリア層がナノ構造層上に堆積されて、ナノ構造フィルムが形成される。強度、安定性、及びコーティング均一性を追加するため、並びに材料の不整合、気泡形成、及びバリア層材料又は他の材料のしわ又は折れを防止するために、支持基板がバリアフィルムの下に用いられ得る。さらに、１つ以上のバリア層が、好ましくは、ナノ構造層にわたって堆積されて、上部バリア層と下部バリア層との間の材料を封止する。好適には、バリア層は、積層フィルムとして堆積され、任意選択的に、封止され、又はさらに処理され得、その後、ナノ構造フィルムは特定の照明装置に組み込まれる。当業者によって理解されるように、ナノ構造組成物堆積プロセスは、さらなる又は様々な構成要素を含み得る。このような実施形態は、ナノ構造フィルム厚さ及び他の特性だけでなく、輝度及び色（例えば、量子薄膜白色点を調整するため）などのナノ構造の発光特性のインラインプロセスによる調整を可能にする。さらに、これらの実施形態は、製造中のナノ構造フィルム特性の定期的な試験、並びに正確なナノ構造フィルム特性を達成するための任意の必要なトグリングを可能にする。ナノ構造フィルムを形成するのに使用される混合物のそれぞれの量を電気的に変更するためにコンピュータプログラムを用いることができるため、このような試験及び調整はまた、処理ラインの機械的構成を変更せずに行われ得る。
インクジェット印刷
[0353] 有機溶媒中のナノ構造の分散を用いた薄膜の形成は、スピンコーティングなどのコーティング技術によって達成されることが多い。しかしながら、これらのコーティング技術は、一般に、広い領域にわたる薄膜の形成に適しておらず、堆積された層をパターニングするための手段を提供せず、したがって、限られた用途のものである。インクジェット印刷は、低コストで大規模に薄膜の正確にパターニングされた配置を可能にする。インクジェット印刷はまた、量子ドット層の正確なパターニングを可能にし、ディスプレイのピクセルを印刷することを可能にし、光パターニングを不要にする。したがって、インクジェット印刷は、産業用途にとって－特にディスプレイ用途において、非常に魅力的である。
[0354] インクジェット印刷に一般的に使用される溶媒は、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＤＰＭＡ）、ポリグリシジルメタクリレート（ＰＧＭＡ）、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（ＥＤＧＡＣ）、及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）である。揮発性溶媒も、急速な乾燥を可能にするため、インクジェット印刷によく使用される。揮発性溶媒としては、エタノール、メタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、及びテトラヒドロフランが挙げられる。従来の量子ドットは、一般に、これらの溶媒に溶解させることができない。しかしながら、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む量子ドットの増加した親水性は、これらの溶媒への溶解度の増加を可能にする。
[0355] ある実施形態において、インクジェット印刷に使用される本明細書に記載されるポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含むナノ構造は、ＤＰＭＡ、ＰＧＭＡ、ＥＤＧＡＣ、ＰＧＭＥＡ、エタノール、メタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、クロロホルム、クロロベンゼン、シクロヘキサン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ヘキサデカン、ウンデカン、デカン、ドデカン、キシレン、トルエン、ベンゼン、オクタデカン、テトラデカン、ブチルエーテル、又はそれらの組合せから選択される溶媒中に分散される。ある実施形態において、インクジェット印刷に使用される本明細書に記載されるポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含むナノ構造は、ＤＰＭＡ、ＰＧＭＡ、ＥＤＧＡＣ、ＰＧＭＥＡ、エタノール、メタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、又はそれらの組合せから選択される溶媒中に分散される。
[0356] インクジェット印刷又はマイクロディスペンシングを用いて適用されるために、ナノ構造を含むインクジェット組成物は、好適な溶媒に溶解される必要がある。溶媒は、ナノ構造組成物を分散することができなければならず、選択された印刷ヘッドに悪影響を与えてはならない。
[0357] ある実施形態において、インクジェット組成物は、表面活性化合物、平滑剤、湿潤剤、分散剤、疎水化剤、接着剤、流動性改良剤、消泡剤、脱気剤、希釈剤、助剤、着色剤、染料、顔料、増感剤、安定剤、及び阻害剤などの１つ以上のさらなる成分をさらに含む。
[0358] ある実施形態において、本明細書に記載されるナノ構造組成物は、重量基準でインクジェット組成物の約０．０１％～約２０％を占める。ある実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含むナノ構造は、重量基準でインクジェット組成物の約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０．０１％～約０．１％、約０．０１％～約０．０５％、約０．０５％～約２０％、約０．０５％～約１５％、約０．０５％～約１０％、約０．０５％～約５％、約０．０５％～約２％、約０．０５％～約１％、約０．０５％～約０．１％、約０．１％～約２０％、約０．１％～約１５％、約０．１％～約１０％、約０．１％～約５％、約０．１％～約２％、約０．１％～約１％、約０．５％～約２０％、約０．５％～約１５％、約０．５％～約１０％、約０．５％～約５％、約０．５％～約２％、約０．５％～約１％、約１％～約２０％、約１％～約１５％、約１％～約１０％、約１％～約５％、約１％～約２％、約２％～約２０％、約２％～約１５％、約２％～約１０％、約２％～約５％、約５％～約２０％、約５％～約１５％、約５％～約１０％、約１０％～約２０％、約１０％～約１５％、又は約１５％～２０％を占める。
[0359] ある実施形態において、本明細書に記載されるナノ構造組成物を含むインクジェット組成物は、電子デバイスの配合物中で使用される。ある実施形態において、本明細書に記載されるナノ構造組成物を含むインクジェット組成物は、ナノ構造フィルム、表示装置、照明装置、バックライト装置、カラーフィルター、表面発光装置、電極、磁気メモリ素子、又は電池からなる群から選択される電子デバイスの配合物中で使用される。ある実施形態において、本明細書に記載されるナノ構造組成物を含むインクジェット組成物は、発光装置の配合物中で使用される。
バリア層
[0360] ある実施形態において、ナノ構造成形品は、ナノ構造層の片側又は両側に堆積された１つ以上のバリア層を含む。好適なバリア層は、高温、酸素、及び水分などの環境条件からナノ構造層及びナノ構造成形品を保護する。好適なバリア材料としては、疎水性であり、ナノ構造成形品と化学的に及び機械的に適合し、光安定性及び化学安定性を示し、高温に耐えることができる、黄変していない透明の光学材料が挙げられる。ある実施形態において、１つ以上のバリア層は、ナノ構造成形品と同様の屈折率を有する。ある実施形態において、バリア層を透過してナノ構造成形品に向かう光のほとんどが、バリア層からナノ構造層中へと伝えられるように、ナノ構造成形品のマトリックス材料及び１つ以上の隣接するバリア層は、同様の屈折率を有する。同様の屈折率を有する材料を使用することにより、バリアとマトリックス材料との間の境界面における光学的損失が低減される。
[0361] バリア層は、好適には固体の材料であり、硬化された液体、ゲル、又はポリマーであり得る。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み得る。バリア層は、好ましくは、平坦な層であり、具体的な照明用途に応じて、任意の好適な形状及び表面領域構成を含み得る。好ましい実施形態において、１つ以上のバリア層は、積層フィルム処理技術と適合し、それによって、ナノ構造層は、少なくとも第１のバリア層上に配置され、少なくとも第２のバリア層が、ナノ構造層の反対側でナノ構造層上に配置されて、本開示の一実施形態に係るナノ構造成形品が形成される。好適なバリア材料としては、当該技術分野において公知の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、限定はされないが、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリマー；酸化ケイ素、酸化チタン、又は酸化アルミニウム（例えば、ＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２、又はＡｌ２Ｏ３）などの酸化物；及びそれらの好適な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、異なる材料又は組成物を含む少なくとも２つの層を含み、それにより、多層バリアが、バリア層におけるピンホール欠陥の整列をなくすか又は低減して、ナノ構造層への酸素及び水分浸透に対する効果的なバリアを提供する。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側又は両側における任意の好適な数のバリア層を含み得る。バリア層の材料、厚さ、及び数は、具体的な用途に応じて決まり、好適には、ナノ構造成形品の厚さ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にするように選択される。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、ここで、各バリア層の厚さは、ロールツーロール又は積層体製造プロセスにおけるしわ形成をなくす程度に十分に厚い。ナノ構造が重金属又は他の毒性材料を含む実施形態において、バリアの数又は厚さはさらに法的な毒性ガイドラインに依存し得、このガイドラインは、より多い又はより厚いバリア層を求めてもよい。バリアについてのさらなる考慮事項としては、コスト、利用可能性、及び機械的強度が挙げられる。
[0362] ある実施形態において、ナノ構造フィルムは、ナノ構造層の各側に隣接する２つ以上のバリア層、例えば、各側に２つ若しくは３つの層、又はナノ構造層の各側に２つのバリア層を含む。ある実施形態において、各バリア層は、薄いガラスシート、例えば、約１００μｍ、１００μｍ以下、５０μｍ以下、好ましくは、５０μｍ又は約５０μｍの厚さを有するガラスシートを含む。
[0363] 本開示のナノ構造フィルムの各バリア層は、当業者によって理解されるように、照明装置及び用途の特定の要件及び特性、並びにバリア層及びナノ構造層などの個々のフィルム構成要素に応じて決まる任意の好適な厚さを有し得る。ある実施形態において、各バリア層は、５０μｍ以下、４０μｍ以下、３０μｍ以下、２５μｍ以下、２０μｍ以下、又は１５μｍ以下の厚さを有し得る。特定の実施形態において、バリア層は、酸化物コーティングを含み、これは、酸化ケイ素、酸化チタン、及び酸化アルミニウム（例えば、ＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２、又はＡｌ２Ｏ３）などの材料を含み得る。酸化物コーティングは、約１０μｍ以下、５μｍ以下、１μｍ以下、又は１００ｎｍ以下の厚さを有し得る。特定の実施形態において、バリアは、約１００ｎｍ以下、１０ｎｍ以下、５ｎｍ以下、又は３ｎｍ以下の厚さを有する薄い酸化物コーティングを含む。上部及び／又は下部バリアは、薄い酸化物コーティングからなり得、又は薄い酸化物コーティング及び１つ以上のさらなる材料層を含んでいてもよい。
ナノ構造フィルムの特徴及び実施形態
[0364] ある実施形態において、ナノ構造フィルムは、表示装置を形成するのに使用される。本明細書において使用される際、表示装置は、照明ディスプレイを備えた任意のシステムを指す。このようなデバイスとしては、限定はされないが、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含むデバイス、テレビ、コンピュータ、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ゲーム機、電子書籍リーダー（electronic reading device）、及びデジタルカメラなどが挙げられる。
[0365] ある実施形態において、ナノ構造組成物を含有する光学フィルムは、カドミウムを実質的に含まない。本明細書において使用される際、「カドミウムを実質的に含まない」という用語は、ナノ構造組成物が、１００重量ｐｐｍ未満のカドミウムを含有することが意図される。ＲｏＨＳ遵守の定義では、均一な前駆体原材料中に存在するカドミウムが０．０１重量％（１００重量ｐｐｍ）以下でなければならないことが要求される。カドミウム濃度は、誘導結合プラズマ質量分析（ＩＣＰ－ＭＳ）によって測定され得、十億分率（ｐｐｂ）レベルである。ある実施形態において、「カドミウムを実質的に含まない」光学フィルムは、１０～９０ｐｐｍのカドミウムを含有する。他の実施形態において、カドミウムを実質的に含まない光学フィルムは、約５０ｐｐｍ未満、約２０ｐｐｍ未満、約１０ｐｐｍ未満、又は約１ｐｐｍ未満のカドミウムを含有する。
実施例
[0366] 本明細書に記載される生成物及び方法である以下の実施例は、例示的且つ非限定的なものである。通常、当該技術分野において行われ、本開示に関する技術分野の当業者に明らかである、様々な条件、配合物、及び他のパラメータの好適な変更及び改変は、本発明の趣旨及び範囲内である。
実施例１
カルボン酸末端ポリ（エチレンオキシド／プロピレンオキシド）リガンドの調製
Figure 0007194168000024
 [0367] カルボン酸末端ポリ（エチレンオキシド／プロピレンオキシド）リガンド（Ｍ１０００－ＳＡ）を、スキーム３に示されるように、無水コハク酸との反応によって、アミン末端ポリ（（エチレンオキシド／プロピレンオキシド）リガンド（Jeffamine（登録商標）M-1000ポリエーテルアミン、Huntsman,Texas）から合成した。
Figure 0007194168000025
[0368] ４２７．６ｇ（４１６ｍｍｏｌ）のJeffamine（登録商標）M-1000を、温かく保った（＞４０℃）丸底フラスコ中に移し、１時間にわたって減圧（１００ｍＴｏｒｒ）下で、８０℃で脱気した。フラスコを窒素でパージしてから、４３．７６ｇ（４３６．８ｍｍｏｌ、１．０５当量）の無水コハク酸粉末（SAFC製）及び１４２ｍｌのトルエンを加えた。フラスコをしばらく脱気して空気を除去し、そして、フラスコを窒素でパージした。反応混合物を、２時間にわたって８０℃で、窒素雰囲気下で撹拌した。無水コハク酸の大部分が、５～１０分以内に消費されたことが見てとれた。生成物を、窒素雰囲気下で一晩、冷却させた。フラスコをグローブボックス中に移し、生成物を、室温でトルエン中の液体として貯蔵ボトル中に移した。
実施例２
ポリ（アルキレンオキシド）量子ドットの調製
[0369] 図１は、合成されたままの量子ドットに結合された疎水性リガンド（オレエートリガンドなど）と、親水性ポリ（アルキレンオキシド）リガンド（Ｍ１０００－ＳＡなど）との間の一般的なリガンド交換プロセスを示す。
[0370] 例えば、赤色ＩｎＰ量子ドット試料を、Ｍ１０００－ＳＡリガンドと組み合わせて、不活性雰囲気下、トルエン中で１時間にわたって８０℃に加熱することにより、１０ｍｇ／ｍＬ／ＯＤ４６０のリガンド比率を達成した。赤色ＩｎＰ／ＳｉＯ２量子ドット試料を、Ｍ１０００－ＳＡリガンドと組み合わせて、不活性雰囲気下、トルエン及びクロロホルムの混合物中で１時間にわたって８０℃に加熱することにより、１０ｍｇ／ｍＬ／ＯＤ４６０のリガンド比率を達成した。
[0371] １０ｍＬの赤色ＩｎＰ／ＳｉＯ２量子ドット試料を、４０ｍＬバイアル中で０．９ｍＬのＭ１０００－ＳＡリガンドと組み合わせて、トルエン及びクロロホルムの混合物中で２時間にわたって８０℃に加熱することにより、１０ｍｇ／ｍＬ／ＯＤ４６０のリガンド比率を達成した。クロロホルムの一部は蒸発によって除去した。量子ドット組成物を、８ｍＬのヘキサン中に沈殿させた。沈殿されたＭ１０００－ＳＡ量子ドットを、クロロホルム及びヘキサンの混合物で２回洗浄した。得られた量子ドットを減圧下で乾燥させた。乾燥させた後、Ｍ１０００－ＳＡ量子ドットを、さらなる試験のために３ｍＬのクロロホルムで分散させた。
[0372] １ｍｇ／ｍＬ／ＯＤ４５０のリガンド比率を達成するために、１０１の光学密度（１ｃｍ経路長キュベット中で４５０ｎｍの波長で測定される）を有する４０ｍＬの緑色ＩｎＰ量子ドット試料を、遠心ボトル中で１６０ｍＬのエタノールに沈殿させ、１０分間にわたって４０００ｒｐｍで、遠心分離によって分離させた。グローブボックスの内部で上清をデカントした後、２０ｍＬのプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）及び５．５ｍＬのＭ１０００－ＳＡリガンドを、２時間にわたってＩｎＰ量子ドットと混合した。得られたＭ１０００－ＳＡ ＩｎＰ量子ドット組成物を、８０ｍＬのヘキサンに沈殿させ、１０分間にわたって４０００ｒｐｍで、遠心分離によって分離させた。グローブボックスの内部で上清をデカントした後、Ｍ１０００－ＳＡ ＩｎＰ量子ドットを、さらなる試験のために４０ｍＬのＰＧＭＥＡ中に分散させた。
[0373] ０．５ｍｇ／ｍＬ／ＯＤ４５０のリガンド比率を達成するために、２２９の光学密度（１ｃｍ経路長キュベット中で４５０ｎｍの波長で測定される）を有する３５ｍＬの赤色ＩｎＰ量子ドット試料を、遠心ボトル中で１６０ｍＬのエタノールに沈殿させ、１０分間にわたって４０００ｒｐｍで、遠心分離によって分離させた。グローブボックスの内部で上清をデカントした後、２０ｍＬのプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）及び５．５ｍＬのＭ１０００－ＳＡリガンドを、２時間にわたってＩｎＰ量子ドットと混合した。得られたＭ１０００－ＳＡ ＩｎＰ量子ドット組成物を、８０ｍＬのヘキサンに沈殿させ、１０分間にわたって４０００ｒｐｍで、遠心分離によって分離させた。グローブボックスの内部で上清をデカントした後、Ｍ１０００－ＳＡ ＩｎＰ量子ドットを、さらなる試験のために４０ｍＬのＰＧＭＥＡ中に分散させた。
実施例３
有機樹脂を有するポリ（アルキレンオキシド）量子ドットの調製
[0374] １０ｍＬの量子ドット試料を、バイアル中で２ｍＬのＭ１０００－ＳＡリガンドと組み合わせて、２時間にわたってグローブボックス中で８０℃に加熱することにより、５ｍｇ／ｍＬ／ＯＤ４６０のリガンド比率を達成した。得られたＭ１０００－ＳＡ量子ドット組成物を、２５ｍＬのヘキサンに沈殿させ、５分間にわたって３０００ｒｐｍで、遠心分離によって分離させた。上清をデカントした後、２ｍＬの１，３，５－トリアリル－１，３，５－トリアジン－２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）－トリオン（ＴＴＴ）を、さらなる試験のために、バイアル中でＭ１０００－ＳＡ量子ドットと混合した。
[0375] 図２中の写真に示されるように、量子ドット及び有機樹脂成分を溶液中で一緒に混合し、スピンコーティングして、フィルムを形成することによって、リガンド交換の影響を観察することができる。図２は、フォトレジスト配合物中の、ネイティブオレエートリガンドを有する量子ドット（左）及びＭ１０００－ＳＡリガンドを有する量子ドット（右）を用いて作製された薄膜の対照比較である。左側の薄膜（ネイティブオレエートリガンドを有する量子ドットを用いた）は、量子ドットの凝集及び不均一な形態を明らかに示す。それに対し、量子ドットがＭ１０００－ＳＡリガンドによって結合されている場合、それらは、フォトレジストとの適合性がはるかに高く、得られたフィルムは、はるかに均一である。
[0376] フォトレジスト配合物中のＭ１０００－ＳＡ量子ドットの分散の向上は、フィルムのより高い初期量子収率（ＱＹ）をもたらす。図３は、２つの異なるフォトレジスト配合物（ＰＲ－１及びＰＲ－２）中の４つの異なるリガンド組成物－－ネイティブ（合成されたままの量子ドット）、Ｍ１０００－ＳＡ、ＰＥＧ３５０－ＣＡ（カルボン酸末端メトキシポリエチレングリコール）、及びＺｎ（Ｍ１０００－ＳＡ）２を有する量子ドットを用いて作製されたナノコンポジットフィルムの、１００℃及び１８０℃で測定されるＱＹ値のプロットを示す。全ての場合に、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを有する量子ドットを用いて作製されたフィルムの１００℃で測定される初期ＱＹは、合成されたままの量子ドットを用いて作製されたフィルムより高い。ＰＲ－２フォトレジスト配合物において、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを有する量子ドットを用いて作製されたフィルムについての光保持率（ＱＹ１８０℃／ＱＹ１００℃）は、合成されたままの量子ドットを用いて作製されたフィルムより高い。
[0377] 加速された条件（accelerated conditions）下での光照射における外部量子効率（ＥＱＥ）を測定することによって、ナノコンポジットフィルムの信頼性を試験した。図４は、ガラス基板に封入され、１０倍の光束（light flux）に曝露された試料についての、時間の関数としてのＥＱＥのプロットを示す。図４に示されるように、Ｍ１０００－ＳＡによる機能化（「修飾１」）は、ナノコンポジットフィルムが、最初は２０％のＥＱＥ、及びバーンインプロセス後にはほぼ３５％のＥＱＥを達成することを可能にする。次に、この性能は、８００時間にわたって維持され、これは、実際の条件では８０００時間に相当する。何らかの理論によって制約されるのを望むものではないが、修飾１の優れた寿命は、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドによる量子ドット表面の効率的な不動態化の結果であるものと考えられる。
実施例４
ＺｎＳｅ量子ドットＬＥＤ
[0378] 過剰なＰＥＧ３５０－ＣＡ（Ｍｗ ３５０）を、ＺｎＳｅ量子ドット上のネイティブリガンド（主に、オレイン酸）と混合することによって、リガンド交換を行った。加熱後、リガンドが交換され、ＰＥＧ３５０－ＣＡリガンドを有するＺｎＳｅ量子ドットを溶液から単離することが可能であった。ＰＥＧ３５０－ＣＡリガンドを有するＺｎＳｅ量子ドットは、大きく向上した極性溶媒中における分散性を有する。量子ドットを、エタノール中に分散させ、スピンコーティングして、量子ドットの層を作製した。ＰＥＧ３５０－ＣＡリガンドを有するＺｎＳｅ量子ドットを含むフルデバイスは、ネイティブリガンドを有するＺｎＳｅ量子ドットを用いて調製されたものと同等の性能を示す。
[0379] パターニングされたインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ、９５ｎｍ）ガラス基板を、水、及びイソプロパノール／アセトンで、連続して超音波処理し、次に、２０分間にわたって空気中で、ＵＶ－オゾン処理した。ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）を３０００ｒｐｍでスピンコーティングし、続いて、空気中で１５分間にわたり２００℃で焼成した。基板を不活性雰囲気下のグローブボックスに移し、スピンコーティング、及びそれに続く、ＨＴＬを架橋させるための２０分間にわたる２００℃の焼成により、Ｎ４，Ｎ４’－ジ（１－ナフタレン－１－イル）－Ｎ４，Ｎ４’－ビス（４－ビニルフェニル）ビフェニル）－４，４’－ジアミン（ＶＮＰＢ）の４ｍｇ／ｍＬのトルエン溶液から正孔輸送層（ＨＴＬ）を適用した。エタノール中のＰＥＧ３５０－ＣＡリガンドを有するＺｎＳｅ量子ドットを、３０００ｒｐｍでスピンコーティングして、約２３ｎｍの厚さのフィルムを形成した。ＺｎＳｅフィルムを、５分間にわたって１８０℃で焼成した。ＺｎＭｇＯナノ粒子（８ｍｇ／ｍＬでエタノール中に分散される）からなる電子輸送層（ＥＴＬ）を、３０００ｒｐｍにおけるスピンコーティングによって適用した。アルミニウム（１５０ｎｍ）を、熱蒸着によって堆積させて、カソードを形成した。デバイスを、エポキシで封止したキャビティガラス及び乾燥剤／酸素ゲッターに封入した。電流－電圧及び光出力データは、Hamamatsuフォトダイオード（Hamamatsu Photonics K.K.,Japan）に接続されたKeithley 2400ソースメータ（Keithley Instruments,Inc.,Cleveland,OH）及びKeithley 6485ピコアンメータ（Keithley Instruments,Inc.,Cleveland,OH）を用いて得られた。このフォトダイオードは、SPECTRASCAN PR-655分光放射計（Photo Research,Inc.,Syracuse,NY）に対して校正された。
実施例５
量子ドット層中に混合される正孔輸送材料
[0380] 本発明の別の利点は、界面材料を量子ドット層と混合し、又はそれらの境界を緩やかにすることができることである。例えば、本発明者らは、本発明の使用による正孔輸送分子と量子ドットとの向上した混和性を実証したが、これは、従来においては急激な境界面になり得るものにおける制御された混合を可能にする。
[0381] 過剰なＰＥＧ３５０－ＣＡ（Ｍｗ ３５０）をＩｎＰ（赤色発光）量子ドット上のネイティブリガンド（主に、オレイン酸）と混合することによって、リガンド交換を行った。正孔輸送層としてＮ４，Ｎ４’－ジ（ナフタレン－１－イル）－Ｎ４，Ｎ４’－ビス（４－ビニルフェニル）ビフェニル－４，４’－ジアミン（ＶＮＰＢ）を用いて、第１の実施例に記載されるように、ガラス／ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ／ＶＮＰＢ基板を作製した。２つのデバイス、デバイスＡ及びＢを、以下のように作製した。
[0382] デバイスＡについて、量子ドットをトルエンで希釈して、２０００ｒｐｍでスピンコーティングをして、２０ｎｍのフィルムを作製した。デバイスＢについては、量子ドットの濃度がデバイスＡにおける濃度と一致するように、量子ドットを４ｍｇ／ｍＬのポリ［（９，９－ジオクチルフルオレニル－２，７－ジイル）－コ－（４，４’－（Ｎ－（４－ｓｅｃ－ブチルフェニル）ジフェニルアミン）］（ＴＦＢ）及びトルエンと混合した。ＴＦＢ＋量子ドットフィルムのトータル厚さがデバイスＢにおいて３８ｎｍになるように、量子ドット及びＴＦＢの混合物に１８ｎｍの厚さを寄与するようにＴＦＢを制御した。量子ドット又は量子ドット／ＴＦＢ混合物をコーティングした後、フィルムを５分間にわたって７０℃で焼成した。ＺｎＭｇＯナノ粒子（８ｍｇ／ｍＬでエタノール中に分散される）からなる電子輸送層（ＥＴＬ）を、３０００ｒｐｍにおけるスピンコーティングによって適用した。アルミニウム（１５０ｎｍ）を、熱蒸着によって堆積させて、カソードを形成した。
[0383] 図６に示されるように、ＰＥＧ３５０－ＣＡリガンドＩｎＰ量子ドット（別個の正孔輸送層（ＨＴＬ）なし）と混合されたＴＦＢは、ＴＦＢを含む別個のＨＴＬ層を有するデバイスと同様の性能を示す。
実施例６
量子ドット層中に混合される電子輸送材料としてのＺｎＭｇＯ
[0384] 赤色発光ＩｎＰ量子ドットを、標準的なプロセスによって、ＰＥＧ３５０－ＣＡと交換した。２つのデバイス、デバイスＡ及びＢを、以下のように作製した。
[0385] ガラス／ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ／ＶＮＰＢ基板を、実施例４に記載されるように作製した。そのストックの１０倍希釈液（「１倍」）からスピンコーティングされたフィルムが２０００ｒｐｍで２０ｎｍのフィルム厚さを生じるように、トルエン中のＰＥＧ３５０－ＣＡ ＩｎＰ量子ドットの１０倍ストックを、より高い濃度のストックから調製した。デバイスＡについて、フィルムを、１倍濃度から直接形成した。デバイスＢについては、１０ｕＬの１０倍ＰＥＧ３５０－ＣＡ ＩｎＰ量子ドットストック及び４５ｕＬの８ｍｇ／ｍＬのＺｎＭｇＯを、４５ｕＬのトルエンと組み合わせて、２０００ｒｐｍでスピンコーティングした。発光層（ＥＭＬ）フィルムをコーティングした後、フィルムを５分間にわたって７０℃で焼成した。ＺｎＭｇＯナノ粒子（８ｍｇ／ｍＬでエタノール中に分散される）からなるＥＴＬを、３０００ｒｐｍにおけるスピンコーティングによって適用した。アルミニウム（１５０ｎｍ）を、熱蒸着によって堆積させて、カソードを形成した。
[0386] 図７に示されるように、発光層中にＺｎＭｇＯ及びＩｎＰ量子ドットを有するデバイス（デバイスＢ）は、発光層中にＩｎＰ量子ドットのみを有するデバイス（デバイスＡ）より性能が良好である。
実施例７
ＥＯ２ＣＡで修飾されたＩｎＰ
[0387] ＩｎＰを、小分子（２－［２－（２－メトキシエトキシ）エトキシ］酢酸）（ＥＯ２ＣＡ）でリガンド交換した。ガラス／ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ／ＶＮＰＢ基板を、実施例４に記載されるように作製した。２０００ｒｐｍでスピンコーティングされたフィルムが２０ｎｍの厚さになるように、ＥＯ２ＣＡ ＩｎＰ量子ドットを、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）で希釈した。ＥＯ２ＣＡ ＩｎＰフィルムを、５分間にわたって２００℃で焼成した。
[0388] ネイティブリガンド量子ドットは、ＰＧＭＥＡに分散させることができず、その代わりに、オクタン中の１８ｍｇ／ｍＬの溶液から２０００ｒｐｍでコーティングした。ＺｎＭｇＯナノ粒子（８ｍｇ／ｍＬでエタノール中に分散される）からなるＥＴＬを、３０００ｒｐｍにおけるスピンコーティングによって適用した。アルミニウム（１５０ｎｍ）を、熱蒸着によって堆積させて、デバイスを形成した。
[0389] 図８に示されるように、ＰＧＭＥＡ溶液から作製されたデバイスは、スピンコーティングされる溶媒としてオクタンを用いて堆積されるネイティブリガンド量子ドットと同等の性能を有していた。
[0390] ＰＧＭＥＡは、オクタンより高い沸点を有する（１２５℃に対して１４６℃）。さらに高い沸点の溶媒（２００℃以上）が、インクジェット印刷に必要とされる。ＰＥＧ３５０－ＣＡリガンド量子ドットが、印刷に典型的に使用される溶媒の少なくとも１つと適合することが予測される。
[0391] 本開示の様々な実施形態が、上述されてきたが、それらは例として示されているに過ぎず、限定的ではないことが理解されるべきである。形態及び詳細の様々な変更が、本発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに行われ得ることが、関連技術の当業者に明らかであろう。したがって、本開示の広さ及び範囲は、上記の例示的な実施形態のいずれかによって限定されるべきではなく、以下の特許請求の範囲及びそれらの均等物にしたがってのみ規定されるべきである。
[0392] 当業者によって理解されるように、上記のデバイス及び／又はプロセス要素のいずれも、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。
[0393] 本明細書において言及される全ての刊行物、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能のレベルを示し、各個々の刊行物、特許又は特許出願が、参照により援用されることが具体的に且つ個別に示されるのと同程度に、参照により本明細書に援用される。

Claims (13)

  1. ａ．ナノ構造の少なくとも１つの集団と；
    ｂ．前記ナノ構造の表面に結合された少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）リガンドであって、前記少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式：
    Figure 0007194168000026
     （式中、
    ｘが、１０～２０であり；
    ｙが、１～１０である）
    で表される、少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）リガンドと；
    を含むナノ構造組成物。
  2. 前記ナノ構造が、ＩｎＰ、ＩｎＺｎＰ、ＩｎＧａＰ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳＳｅ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＴｅＳｅ、ＺｎＴｅＳｅＳ、ＩｎＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、及びＩｎＡｓＰからなる群から選択されるコアを含む、請求項１に記載のナノ構造組成物。
  3. ｘが１９であり、ｙが３である、請求項１に記載のナノ構造組成物。
  4. 前記ナノ構造の少なくとも１つの集団中の前記ナノ構造の約１０％～約１００％が、前記ナノ構造に結合された末端官能基化ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含み、
    前記ナノ構造組成物は少なくとも１つの有機樹脂を更に含む、請求項１に記載のナノ構造組成物。
  5. 前記ナノ構造の少なくとも１つの集団中の前記ナノ構造の約３０％～約１００％が、前記ナノ構造に結合された前記ポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む、請求項４に記載のナノ構造組成物。
  6. ナノ構造における第１のリガンドを、第２のリガンドで置換する方法であって、前記方法は、前記第２のリガンドが前記第１のリガンドを置換し、前記ナノ構造に非共有結合されるように、前記ナノ構造に非共有結合された前記第１のリガンドを有するナノ構造の集団、及び前記第２のリガンドであるポリ（アルキレンオキシド）リガンドを含む反応混合物を混合することを含み、前記ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式：
    Figure 0007194168000027
     （式中、
    ｘが、１０～２０であり；
    ｙが、１～１０である）
    で表される、方法。
  7. ナノ構造組成物を調製する方法であって、前記方法は、
    （ａ）請求項１に記載のナノ構造組成物を提供することと；
    （ｂ）少なくとも１つの有機樹脂を、（ａ）の前記組成物と混合することと；
    を含む、方法。
  8. 前記ナノ構造の少なくとも１つの集団が、ＩｎＰ、ＩｎＺｎＰ、ＩｎＧａＰ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳＳｅ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＴｅＳｅ、ＺｎＴｅＳｅＳ、ＩｎＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、及びＩｎＡｓＰからなる群から選択されるコアを含む、請求項７に記載の方法。
  9. （ａ）における前記提供が、
    （１）ナノ構造の集団に非共有結合された第１のリガンドを、前記ポリ（アルキレンオキシド）リガンドで置換することと；
    （２）（１）において調製された前記ナノ構造を精製することと；
    （３）（２）における前記ナノ構造を、反応性希釈剤又は有機溶媒中に分散させることと；
    を含む、請求項７に記載の方法。
  10. （２）における前記精製が、
    （４）（１）において調製された前記ナノ構造を、非極性溶媒中で沈殿させることと；
    （５）（４）における前記組成物を遠心分離し、上清を除去することと；
    を含む、請求項９に記載の方法。
  11. 正孔輸送材料、電子輸送材料、加工添加剤、及びそれらの組合せからなる群から選択される少なくとも１つのさらなる材料をさらに含む、請求項１に記載のナノ構造組成物。
  12. 少なくとも１つの正孔輸送材料を含み、
    前記少なくとも１つの正孔輸送材料が、ポリ［（９，９－ジオクチルフルオレニル－２，７－ジイル）－コ－（４，４’－（Ｎ－（４－ｓｅｃ－ブチルフェニル）ジフェニルアミン）］である、請求項１１に記載のナノ構造組成物。
  13. 少なくとも１つの電子輸送材料を含み、
    前記少なくとも１つの電子輸送材料が、ＺｎＭｇＯである、請求項１１に記載のナノ構造組成物。
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