KR101753740B1 - 광학 재료, 광학 부품 및 방법 - Google Patents

광학 재료, 광학 부품 및 방법 Download PDF

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패트릭 란드레만
존 알. 린톤
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Abstract

나노입자의 적어도 일부가 전하 중성 상태인, 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료가 기재되어 있다. 또한, 나노입자의 적어도 일부가 전하 중성 상태인, 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료를 포함하는 광학 부품이 기재되어 있다. 또한, 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료를 적어도 부분적으로 캡슐화하고, 적어도 부분적으로 캡슐화된 광학 재료에 광속을 나노입자의 적어도 일부 상의 전하를 중성화하기에 충분한 시간 동안 조사함으로써 수득가능한 광학 재료가 기재되어 있다. 또한, 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료를 포함하는 광학 부품을 적어도 부분적으로 캡슐화하고, 적어도 부분적으로 캡슐화된 광학 재료에 광속을 나노입자의 적어도 일부 상의 전하를 중성화하기에 충분한 시간 동안 조사함으로써 수득가능한 광학 부품이 기재되어 있다. 그의 방법이 또한 기재되어 있다.

Description

광학 재료, 광학 부품 및 방법 {OPTICAL MATERIALS, OPTICAL COMPONENTS, AND METHODS}
<우선권 주장>
본 출원은 2009년 4월 28일에 출원된 미국 출원 제61/173,375호, 2009년 5월 4일에 출원된 미국 출원 제61/175,430호, 2009년 5월 4일에 출원된 미국 출원 제61/175,456호, 2009년 10월 17일에 출원된 미국 출원 제61/252,657호, 2009년 10월 19일에 출원된 미국 출원 제61/252,749호 및 2009년 5월 6일에 출원된 국제 출원 제PCT/US2009/002789호를 우선권으로 주장한다. 상기 출원은 각각 그의 전문이 참고로 본원에 도입된다.
<발명의 기술 분야>
본 발명은 나노입자를 포함하는 광학 재료, 나노입자를 포함하는 광학 재료를 포함하는 장치 및 부품, 및 방법에 관한 것이다.
<발명의 개요>
본 발명은 전하가 중성인 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료에 관한 것이다. 본 발명은 또한 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료를 처리하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 처리된 광학 재료에 관한 것이다. 본 발명은 또한 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료를 포함하는 광학 부품을 처리하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료를 포함하는 처리된 광학 부품에 관한 것이다. 본 발명은 또한 본원에 교시된 광학 재료를 포함하는 장치 및 부품에 관한 것이다.
본 발명의 한 측면에 따라서, 나노입자의 적어도 일부가 전하 중성 상태인, 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료가 제공된다.
특정 실시양태에서, 실질적으로 모든 나노입자가 전하 중성 상태이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 나노입자가 분산된 호스트 재료를 추가로 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 광 산란체 (light scatterer)를 추가로 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 다른 임의적 첨가제를 추가로 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 70％ 이상의 고체 상태 축광 (photoluminescent) 효율을 가질 수 있다.
예를 들어, 광학 재료는 80％ 이상 또는 90％ 이상 등의 고체 상태 축광을 지닐 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따라서, 나노입자의 적어도 일부가 전하 중성 상태인, 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료를 포함하는 광학 부품이 제공된다.
특정 실시양태에서, 실질적으로 모든 나노입자가 전하 중성 상태이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 나노입자가 분산된 호스트 재료를 추가로 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 광 산란체를 추가로 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 다른 임의적 첨가제를 추가로 포함한다.
광학 부품은 광학 재료를 지지하거나 함유하는 구조적 부재를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 구조적 부재는 여러 다양한 모양 또는 구성을 가질 수 있다. 이는, 예를 들어 평면, 곡면, 볼록면, 오목면, 중공형, 선형, 원형, 정사각형, 직사각형, 타원형, 구형, 원통형 또는 의도하는 최종 용도 적용 및 디자인을 기초로 적절한 임의의 다른 모양 또는 구성일 수 있다. 통상적 구조적 부품의 예는 판형 부재와 같은 기판이다.
광학 재료는 구조적 부재의 표면 상에 배치될 수 있다.
특정 실시양태에서, 광학 부품은 위에 광학 재료가 배치되는 표면을 갖는 기판을 추가로 포함한다.
광학 재료는 구조적 부재 안에 배치될 수 있다.
광학 부품의 구성 및 치수는 의도하는 최종 용도 적용 및 디자인을 기초로 선택할 수 있다.
광학 부품은 70％ 이상의 축광 효율을 갖는 광학 재료를 포함할 수 있다.
예를 들어, 광학 재료는 80％ 이상 또는 90％ 이상 등의 고체 상태 축광을 지닐 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따라서, 나노입자의 적어도 일부가 전하 중성 상태이고 광학 재료가 적어도 부분적으로 캡슐화되는, 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료를 포함하는 광학 부품이 제공된다.
특정 실시양태에서, 실질적으로 모든 나노입자가 전하 중성 상태이다.
광학 부품은 축광 효율이 70％ 이상인 광학 재료를 포함할 수 있다.
예를 들어, 광학 재료는 80％ 이상 또는 90％ 이상 등의 고체 상태 축광을 지닐 수 있다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 나노입자가 분산된 호스트 재료를 추가로 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 광 산란체를 추가로 포함한다.
광학 부품은 하나 이상의 배리어 재료에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화되는 광학 재료를 포함할 수 있다.
광학 재료는 다양한 정도로 부분적으로 캡슐화될 수 있다.
예를 들어 광학 부품에 포함된 광학 재료의 표면적의 50％ 초과가 하나 이상의 배리어 재료에 의해 보호될 수 있다.
광학 부품은 광학 재료를 지지하거나 함유하는 구조적 부재를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 구조적 부재는 여러 다양한 모양 또는 구성을 가질 수 있다. 이는, 예를 들어 평면, 곡면, 볼록면, 오목면, 중공형, 선형, 원형, 정사각형, 직사각형, 타원형, 구형, 원통형 또는 의도하는 최종 용도 적용 및 디자인을 기초로 적절한 임의의 다른 모양 또는 구성일 수 있다. 통상적 구조적 부품의 예는 판형 부재와 같은 기판이다.
광학 부품의 구성 및 치수는 의도하는 최종 용도 적용 및 디자인을 기초로 선택할 수 있다.
배리어 재료는, 이를 포함하는 광학 부품에 있어서 의도하는 최종 용도 적용을 기초로 디자인되고 구성된 구조적 부재 형태일 수 있다.
특정 실시양태에서, 광학 부품은 위에 광학 재료가 배치되는 표면을 갖는 구조적 부재 (예, 기판)를 추가로 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 대향 기판 사이에서 적어도 부분적으로 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 유리 기판 상에 광학 재료를 포함시키고, 유리 기판에 대향되는 광학 재료의 표면의 적어도 일부 위에 코팅을 포함시킴으로써, 광학 재료가 적어도 부분적으로 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 배리어 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 배리어 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 산소 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 수 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 수 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 산소 및 수 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 및 수 불침투성이다.
광학 부품은 완전히 캡슐화된 광학 재료를 포함할 수 있다.
예를 들어, 광학 부품은 하나의 배리어 재료, 하나의 구조적 부재에 의해 완전히 캡슐화되거나, 두 개 이상의 배리어 재료 및/또는 구조적 부재의 조합에 의해 완전히 캡슐화된 광학 재료를 포함할 수 있다.
바람직하게는 광학 부품에 포함된 광학 재료의 전체 표면적이 하나 이상의 배리어 재료에 의해 보호된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 밀봉부에 의해 함께 밀봉된 대향 기판 사이에서 완전히 캡슐화된다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 테두리 또는 주변 밀봉부를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 광학 재료를 커버하는 배리어 재료의 층을 포함할 수 있는데, 광학 재료 및 배리어 재료 배열은 배리어 재료의 층에 의해 함께 밀봉된 기판 사이에서 샌드위치된다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 배리어 재료를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 산소 배리어를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 수 배리어를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 산소 및 수 배리어를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 실질적으로 물 및/또는 산소에 대해 불침투성이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 배리어 재료를 포함하는 코팅에 의해 커버된다. 특정 실시양태에서, 배리어 재료는 산소 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 배리어 재료는 수 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 수 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 배리어 재료는 산소 및 수 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 및 수 불침투성이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 중합체를 포함하는 호스트 재료를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따라서, 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료를 적어도 부분적으로 캡슐화하고, 적어도 부분적으로 캡슐화된 광학 재료에 나노입자의 적어도 일부 상의 전하를 중성화하기에 충분한 시간 동안 광속 (light flux)을 조사 (irradiating)함으로써 수득가능한 광학 재료가 제공된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료를 유리 기판 사이에서 샌드위치시킴으로써 광학 재료가 적어도 부분적으로 캡슐화된다.
광학 재료는 하나 이상의 배리어 재료에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화될 수 있다.
광학 재료는 다양한 정도로 부분적으로 캡슐화될 수 있다.
예를 들어, 광학 재료의 표면적의 50％ 초과가 하나 이상의 배리어 재료에 의해 보호될 수 있다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 배리어 필름 사이에서 적어도 부분적으로 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 유리 기판 상에 광학 재료를 포함시키고, 유리 기판에 대향되는 광학 재료의 표면의 적어도 일부 위에 코팅을 포함시킴으로써, 광학 재료가 적어도 부분적으로 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 유리 기판 상에 광학 재료를 포함시키고, 유리 기판에 대향되는 광학 재료의 표면의 적어도 일부 위에 코팅을 포함시킴으로써, 광학 재료가 적어도 부분적으로 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 배리어 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 배리어 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 산소 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 수 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 수 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 산소 및 수 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 및 수 불침투성이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 완전히 캡슐화된다.
광학 재료는 하나 이상의 배리어 재료에 의해 완전히 캡슐화될 수 있다.
바람직하게는 광학 재료의 전체 표면적이 하나 이상의 배리어 재료에 의해 보호된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 밀봉부에 의해 함께 밀봉된 대향 기판 사이에서 완전히 캡슐화된다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 테두리 또는 주변 밀봉부를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 광학 재료를 커버하는 배리어 재료의 층을 포함할 수 있는데, 광학 재료 및 배리어 재료 배열은 배리어 재료의 층에 의해 함께 밀봉된 기판 사이에서 샌드위치된다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 배리어 재료를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 산소 배리어를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 수 배리어를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 산소 및 수 배리어를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 실질적으로 물 및/또는 산소에 대해 불침투성이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 나노입자가 분산된 호스트 재료를 추가로 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 광 산란체를 추가로 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 다른 임의적 첨가제를 추가로 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 10％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 20％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 30％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 40％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 50％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 조사 이전의 축광 효율을 적어도 20％ 초과하여 광학 재료의 축광 효율을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 조사 이전의 축광 효율을 적어도 30％ 초과하여 광학 재료의 축광 효율을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 365 내지 약 480 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 365 내지 약 470 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 365 내지 약 470 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 방출하는 광원으로 조사한다.
특정 실시양태에서, 광원에는 약 365 nm 내지 약 470 nm 범위 내에 피크 파장을 갖는 LED 광원이 포함된다.
특정 실시양태에서, 광원에는 약 365 nm 내지 약 470 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 방출하는 형광 램프가 포함된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 450 nm의 피크 파장을 갖는 광원으로 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 450 nm의 피크 파장을 갖는 LED 광원으로 조사한다.
특정 실시양태에서, 광속은 약 10 내지 약 100 mW/cm2, 바람직하게는 약 20 내지 약 35 mW/cm2, 보다 바람직하게는 약 20 내지 약 30 mW/cm2이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 약 25℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에 있는 동안 조사된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따라서, 광학 부품에 포함된 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료를 적어도 부분적으로 캡슐화하고, 적어도 부분적으로 캡슐화된 광학 재료에 광속을 나노입자의 적어도 일부 상의 전하를 중성화하기에 충분한 시간 동안 조사함으로써 수득가능한 광학 부품이 제공된다.
상기 방법은 적어도 부분적으로 캡슐화된 광학 재료를 포함하는 광학 부품을, 고체 상태 축광 효율이 실질적으로 상수 값으로 증가할 때까지 걸리는 시간 동안 광속에 노출시키는 단계를 포함할 수 있다.
광학 재료는 다양한 정도로 부분적으로 캡슐화될 수 있다.
예를 들어, 처리되는 광학 부품에 포함된 광학 재료의 표면적의 50％ 초과가 하나 이상의 배리어 재료에 의해 보호될 수 있다.
특정 실시양태에서, 광학 재료를 유리 기판 사이에 포함시킴으로써, 광학 재료가 적어도 부분적으로 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 배리어 필름 사이에서 적어도 부분적으로 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 유리 기판 상에 광학 재료를 포함시키고, 유리 기판에 대향되는 광학 재료의 표면의 적어도 일부 위에 코팅을 포함시킴으로써, 광학 재료가 적어도 부분적으로 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 배리어 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 배리어 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 산소 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 수 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 코팅된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 수 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 산소 및 수 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 코팅된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 및 수 불침투성이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 완전히 캡슐화된다.
광학 부품은 하나 이상의 배리어 재료에 의해 완전히 캡슐화될 수 있다.
바람직하게는 광학 부품에 포함된 광학 재료의 전체 표면적이 하나 이상의 배리어 재료에 의해 보호된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 밀봉부에 의해 함께 밀봉된 대향 기판 사이에서 완전히 캡슐화된다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 테두리 또는 주변 밀봉부를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 광학 재료를 커버하는 배리어 재료의 층을 포함할 수 있는데, 광학 재료 및 배리어 재료 배열은 배리어 재료의 층에 의해 함께 밀봉된 기판 사이에서 샌드위치된다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 배리어 재료를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 산소 배리어를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 수 배리어를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 산소 및 수 배리어를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 실질적으로 물 및/또는 산소에 대해 불침투성이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 배리어 재료를 포함하는 코팅에 의해 커버된다. 특정 실시양태에서, 배리어 재료는 산소 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 배리어 재료는 수 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 수 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 배리어 재료는 산소 및 수 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 및 수 불침투성이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 10％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 20％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 30％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 40％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 50％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전의 축광 효율에 비해 적어도 20％ 초과하여 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전의 축광 효율에 비해 적어도 30％ 초과하여 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 365 내지 약 480 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 365 내지 약 470 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 365 내지 약 470 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 방출하는 광원으로 조사한다.
특정 실시양태에서, 광원에는 약 365 nm 내지 약 470 nm 범위 내에 피크 파장을 갖는 LED 광원이 포함된다.
특정 실시양태에서, 광원에는 약 365 nm 내지 약 470 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 방출하는 형광 램프가 포함된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 450 nm의 피크 파장을 갖는 광원으로 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 450 nm의 피크 파장을 갖는 LED 광원으로 조사한다.
특정 실시양태에서, 광속은 약 10 내지 약 100 mW/cm2, 바람직하게는 약 20 내지 약 35 mW/cm2, 보다 바람직하게는 약 20 내지 약 30 mW/cm2이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 약 25℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에 있는 동안 조사된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 나노입자가 분산된 호스트 재료를 추가로 포함한다. 특정 실시양태에서, 호스트 재료는 중합체를 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 광 산란체를 추가로 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 다른 임의적 첨가제를 추가로 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 함께 밀봉된 유리판 사이에서 캡슐화된다.
밀봉부를 포함하는 특정 실시양태에서, 밀봉부는 배리어 재료를 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 산소 배리어를 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 수 배리어를 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 산소 및 수 배리어를 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 실질적으로 물 및/또는 산소에 대해 불침투성이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리-대-유리 주변부 또는 테두리 밀봉부에 의해 함께 밀봉된 유리판 사이에서 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리-대-금속 주변부 또는 테두리 밀봉부에 의해 함께 밀봉된 유리판 사이에서 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 에폭시 또는 배리어 재료 특성을 갖는 다른 밀봉제에 의해 함께 밀봉된 유리판 사이에서 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 배리어 필름 사이에서 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 광학 재료를 커버하는 배리어 재료의 층을 포함할 수 있는데, 광학 재료 및 배리어 재료 배열은 배리어 재료의 층에 의해 함께 밀봉된 기판 사이에서 샌드위치된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따라서, 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료에 광속을 나노입자의 적어도 일부 상의 전하를 중성화하기에 충분한 시간 동안 조사하는 것을 포함하는, 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료를 처리하는 방법이 제공된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 10％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 20％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 30％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 40％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 50％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전의 축광 효율에 비해 적어도 20％ 초과하여 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전의 축광 효율에 비해 적어도 30％ 초과하여 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 365 내지 약 480 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 365 내지 약 470 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 365 내지 약 470 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 방출하는 광원으로 조사한다.
특정 실시양태에서, 광원에는 약 365 nm 내지 약 470 nm 범위 내에 피크 파장을 갖는 LED 광원이 포함된다.
특정 실시양태에서, 광원에는 약 365 nm 내지 약 470 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 방출하는 형광 램프가 포함된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 450 nm의 피크 파장을 갖는 광원으로 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 450 nm의 피크 파장을 갖는 LED 광원으로 조사한다.
특정 실시양태에서, 광속은 약 10 내지 약 100 mW/cm2, 바람직하게는 약 20 내지 약 35 mW/cm2, 보다 바람직하게는 약 20 내지 약 30 mW/cm2이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 약 25℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에 있는 동안 조사된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따라서, 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료를 포함하는 광학 부품에 광속을 나노입자의 적어도 일부 상의 전하를 중성화하기에 충분한 시간 동안 조사하는 것을 포함하는, 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료를 포함하는 광학 부품을 처리하는 방법이 제공된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 10％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
상기 방법의 상기 방법의 특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 20％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 30％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 40％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 50％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전의 축광 효율에 비해 적어도 20％ 초과하여 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전의 축광 효율에 비해 적어도 30％ 초과하여 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 조사를 질소 대기 중에서 수행한다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 조사를 산소를 포함하는 대기 (예, 공기) 중에서 수행한다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 조사를 불활성 대기 중에서 수행한다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 광학 재료는 조사되는 동안 적어도 부분적으로 캡슐화된다.
광학 재료는 다양한 정도로 부분적으로 캡슐화될 수 있다.
예를 들어, 광학 부품에 포함된 광학 재료의 표면적의 50％ 초과가 하나 이상의 배리어 재료에 의해 보호될 수 있다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 유리 기판 상에 광학 재료를 포함시키고, 유리 기판에 대향되는 광학 재료의 표면의 적어도 일부 위에 코팅을 포함시킴으로써, 광학 재료가 적어도 부분적으로 캡슐화된다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 광학 재료는 배리어 필름 사이에서 캡슐화된다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 배리어 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 배리어 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 산소 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 수 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 수 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 산소 및 수 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 및 수 불침투성이다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 광학 재료를 유리 기판 사이에서 샌드위치시킴으로써 광학 재료가 적어도 부분적으로 캡슐화된다. 특정 실시양태에서, 유리 기판 상에 광학 재료를 포함시키고, 유리 기판에 대향되는 광학 재료의 표면의 적어도 일부 위에 코팅을 포함시킴으로써, 광학 재료가 적어도 부분적으로 캡슐화된다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 배리어 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 산소 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 수 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 수 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 산소 및 수 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 및 수 불침투성이다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 광학 재료는 조사되는 동안 완전히 캡슐화된다.
광학 재료는 하나 이상의 배리어 재료에 의해 완전히 캡슐화될 수 있다.
바람직하게는 광학 부품 안에 포함되는 광학 재료의 표면적 전체가 하나 이상의 배리어 재료에 의해 보호된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 밀봉부에 의해 함께 밀봉된 대향 기판 사이에서 완전히 캡슐화된다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 테두리 또는 주변 밀봉부를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 광학 재료를 커버하는 배리어 재료의 층을 포함할 수 있는데, 광학 재료 및 배리어 재료 배열은 배리어 재료의 층에 의해 함께 밀봉된 기판 사이에서 샌드위치된다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 배리어 재료를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 산소 배리어를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 수 배리어를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 산소 및 수 배리어를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 실질적으로 물 및/또는 산소에 대해 불침투성이다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 배리어 재료를 포함하는 코팅에 의해 커버된다. 특정 실시양태에서, 배리어 재료는 산소 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 배리어 재료는 수 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 수 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 배리어 재료는 산소 및 수 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 및 수 불침투성이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 365 내지 약 480 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 조사한다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 365 내지 약 470 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 365 내지 약 470 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 방출하는 광원으로 조사한다.
특정 실시양태에서, 광원에는 약 365 nm 내지 약 470 nm 범위 내에 피크 파장을 갖는 LED 광원이 포함된다.
특정 실시양태에서, 광원에는 약 365 nm 내지 약 470 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 방출하는 형광 램프가 포함된다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 450 nm의 피크 파장을 갖는 광원으로 조사한다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 450 nm의 피크 파장을 갖는 LED 광원으로 조사한다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 광속은 약 10 내지 약 100 mW/cm2, 바람직하게는 약 20 내지 약 35 mW/cm2, 보다 바람직하게는 약 20 내지 약 30 mW/cm2이다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 광학 재료는 약 25℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에 있는 동안 조사된다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 광학 재료는 나노입자가 분산된 호스트 재료를 추가로 포함한다. 특정 실시양태에서, 호스트 재료는 중합체를 포함한다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 광 산란체를 추가로 포함한다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 다른 임의적 첨가제를 추가로 포함한다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 광학 재료는 조사되는 동안 함께 밀봉되는 유리판 사이에서 캡슐화된다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 광학 재료는 조사되는 동안 유리-대-유리 주변부 또는 테두리 밀봉부에 의해 함께 밀봉된 유리판 사이에서 캡슐화된다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 광학 재료는 조사되는 동안 유리-대-금속 주변부 또는 테두리 밀봉부에 의해 함께 밀봉될 수 있는 유리판 사이에서 캡슐화될 수 있다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 광학 재료는 광학 재료를 커버하는 배리어 재료의 층에 의해 함께 밀봉될 수 있는 배리어 재료 (예, 유리판) 사이에서 캡슐화될 수 있으며, 여기서 광학 재료 및 배리어 재료 배열은 배리어 재료의 층에 의해 함께 밀봉된 유리판 사이에서 샌드위치된다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 광학 재료는 에폭시 또는 배리어 재료 특성을 갖는 다른 밀봉제에 의해 함께 밀봉된 유리판 사이에서 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 배리어 필름, 예컨대 하드코팅된 폴리에스테르 사이에서 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 처리된 광학 부품으로부터의 축광 방출의 색 속성이 안정화된다. 특정 실시양태에서, 처리된 광학 부품으로부터의 축광 방출의 피크 방출 파장이 안정화된다. 특정 실시양태에서, 처리된 광학 부품으로부터의 축광 방출의 색 온도가 안정화된다. 특정 실시양태에서, 처리된 광학 부품으로부터의 축광 방출의 휘도가 안정화된다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 실질적으로 모든 양자 속박 반도체 나노입자가 전하 중성이다.
본 발명의 또 다른 측면에 따라서, 앞서 산소의 존재하에서 취급한 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료를 적어도 부분적으로 캡슐화하고, 적어도 부분적으로 캡슐화된 광학 재료에 광속을 나노입자의 적어도 일부 상의 전하를 중성화하기에 충분한 시간 동안 조사하여 수득가능한 광학 재료가 제공된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 10％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 30％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 40％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 50％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따라서, 본원에 교시된 광학 재료를 포함하는 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따라서, 본원에 교시된 광학 부품을 포함하는 장치가 제공된다.
본원에서 사용되는, "캡슐화"는 산소로부터의 보호를 지칭한다. 특정 실시양태에서, 캡슐화는 완전할 수 있다 (또한 본원에서 완전 캡슐화 또는 완전히 캡슐화됨으로 지칭됨). 특정 실시양태에서, 캡슐화는 완전 미만일 수 있다 (또한 본원에서 부분적 캡슐화 또는 부분적으로 캡슐화됨으로 지칭됨).
본원에서 사용되는, "배리어 재료"는 적어도 산소로부터의 보호를 제공하는 재료를 지칭한다.
상기 및 본원에 기재된 다른 측면 및 실시양태는 모두 본 발명의 실시양태를 구성한다.
본원에서 사용되는, "고체 상태 외부 양자 효율" (본원에서 또한 "EQE" 또는 "고체 상태 축광 효율" 또는 "고체 상태 양자 효율"로 지칭됨)은 멜로 (Mello) 등 (문헌 [Advanced Materials 9(3):230 (1997)] (본원에 참고로 도입됨))이 개발한 방법을 사용하여, NIST 소급가능한 교정된 광원을 사용하는 12" 적분구 안에서 측정한다.
상기 및 본원에 기재된 다른 측면 및 실시양태는 모두 본 발명의 실시양태를 구성한다.
본 발명과 관련된 업계(들)의 당업자는, 조합의 상용성을 보장하기에 적절하게 개질되어, 본 발명의 임의의 특정 측면 및/또는 실시양태와 관련하여 본원에 기재된 임의의 특징부가 본원에 기재된 본 발명의 임의의 다른 측면 및/또는 실시양태의 하나 이상의 임의의 다른 특징부와 조합될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 이러한 조합은 본 개시내용에 의해 고려되는 본 발명의 일부로서 고려된다.
상기 일반적 설명 및 하기 상세한 설명 둘 다 단지 예시적이고 설명적일 뿐이며 청구되는 본 발명이 제한되는 것이 아님을 이해해야 한다. 다른 실시양태는 본원에 기재된 본 발명의 명세서 및 실시를 고려했을 때 당업자에게 명백할 것이다.
<도면의 간단한 설명>
도면에서, 도 1은 본원에 기재된 방법으로 사용할 수 있는 배열의 비제한적 예의 도식을 묘사한다.
도 2는 양자 효율을 측정하는 방법을 예시하기 위한 스펙트럼을 묘사한다.
첨부된 도면은 오직 예시하기 위한 목적으로 제시된 단순화시킨 표시이며, 실제 구조는, 특히 묘사된 물품 및 그의 측면의 상대적 규모를 비롯한 여러 측면에서 상이할 수 있다.
본 발명의 이해를 돕기 위해, 본 발명의 다른 장점 및 능력과 함께, 상기 기재된 도면과 연관된 하기 개시내용 및 첨부된 청구범위를 참고한다.
<발명의 상세한 설명>
본 발명의 다양한 측면 및 실시양태는 하기 상세한 설명에서 추가로 설명될 것이다.
본 발명의 한 측면에 따라서, 나노입자의 적어도 일부가 전하 중성 상태인, 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료가 제공된다.
특정 실시양태에서, 실질적으로 모든 나노입자가 전하 중성 상태이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 나노입자가 분산된 호스트 재료를 추가로 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 광 산란체를 추가로 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 다른 임의적 첨가제를 추가로 포함한다.
광학 재료는 70％ 이상의 고체 상태 축광 효율을 가질 수 있다.
예를 들어, 광학 재료는 80％ 이상 또는 90％ 이상 등의 고체 상태 축광을 지닐 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따라서, 나노입자의 적어도 일부가 전하 중성 상태이고 광학 재료가 적어도 부분적으로 캡슐화되는, 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료를 포함하는 광학 부품이 제공된다
특정 실시양태에서, 실질적으로 모든 나노입자가 전하 중성 상태이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 나노입자가 분산된 호스트 재료를 추가로 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 중합체를 포함하는 호스트 재료를 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 광 산란체를 추가로 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 다른 임의적 첨가제를 추가로 포함한다.
광학 부품은 광학 재료를 지지하거나 함유하는 구조적 부재를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 구조적 부재는 여러 다양한 모양 또는 구성을 가질 수 있다. 이는, 예를 들어 평면, 곡면, 볼록면, 오목면, 중공형, 선형, 원형, 정사각형, 직사각형, 타원형, 구형, 원통형 또는 의도하는 최종 용도 적용 및 디자인을 기초로 적절한 임의의 다른 모양 또는 구성일 수 있다. 통상적 구조적 부품의 예는 판형 부재와 같은 기판이다.
광학 재료는 구조적 부재의 표면 상에 배치될 수 있다.
특정 실시양태에서, 광학 부품은 위에 광학 재료가 배치된 표면을 갖는 기판을 추가로 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 대향 기판 사이에서 적어도 부분적으로 캡슐화된다.
또 다른 예에서, 광학 부품은 구조적 부재 내에 포함된 광학 재료를 포함할 수 있는다. 예를 들어 광학 재료는 한쪽 또는 양쪽 말단 모두가 개방될 수 있는 관형 구조적 부재 (예, 관, 중공 모세관, 중공 섬유 등)의 중공 또는 공동 부분 안에 포함될 수 있다.
배리어 재료 및/또는 배리어 재료를 포함하는 구조적 부재의 다른 디자인, 구성 및 조합이, 광학 재료가 적어도 부분적으로 캡슐화되는 광학 부품에 포함될 수 있다. 이러한 디자인, 구성 및 조합은 의도하는 최종 용도 적용 및 디자인을 기초로 선택될 수 있다.
광학 부품 중에 포함된 배리어 재료는 광학적으로 투명하여 그 안에 캡슐화될 수 있는 광학 재료 안으로 및/또는 밖으로 빛이 통과할 수 있다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 완전히 캡슐화된다.
광학 부품은 배리어 재료 또는 구조적 부재 또는 둘 이상의 배리어 재료 및/또는 구조적 부재의 조합에 의해 완전히 캡슐화된 광학 재료를 포함할 수 있다.
바람직하게는 광학 부품에 포함된 광학 재료의 모든 표면적이 하나 이상의 배리어 재료에 의해 보호된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 밀봉부에 의해 함께 밀봉된 대향 기판 사이에서 완전히 캡슐화된다. 특정 실시양태에서, 기판 중 하나 또는 둘 다가 유리를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 테두리 또는 주변 밀봉부를 포함한다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 배리어 재료를 포함한다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 산소 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 수 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 산소 및 수 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 실질적으로 물 및/또는 산소에 대해 불침투성이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 배리어 재료를 포함하는 코팅에 의해 커버된다. 특정 실시양태에서, 기판은 유리를 포함한다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 산소 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 수 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 수 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 산소 및 수 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 및 수 불침투성이다.
본 발명의 또 다른 측면에 따라서, 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료를 적어도 부분적으로 캡슐화하고, 적어도 부분적으로 캡슐화된 광학 재료에 광속을 나노입자의 적어도 일부 상의 전하를 중성화하기에 충분한 시간 동안 조사함으로써 수득가능한 광학 재료가 제공된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료를 기판 사이에서 샌드위치시킴으로써 광학 재료가 적어도 부분적으로 캡슐화된다. 특정 실시양태에서, 기판 중 하나 또는 둘 다가 유리를 포함한다.
특정 실시양태에서, 기판 상에 광학 재료를 포함시키고, 기판에 대향되는 광학 재료의 표면의 적어도 일부 위에 코팅을 포함시킴으로써, 광학 재료가 적어도 부분적으로 캡슐화된다. 특정 실시양태에서, 기판은 유리를 포함한다. 특정 실시양태에서, 코팅은 배리어 재료를 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 배리어 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 산소 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 수 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 수 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 산소 및 수 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 코팅된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 및 수 불침투성이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 완전히 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 밀봉부에 의해 함께 밀봉된 대향 기판 사이에서 완전히 캡슐화된다. 특정 실시양태에서, 기판 중 하나 또는 둘 다가 유리를 포함한다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 테두리 또는 주변 밀봉부를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 배리어 재료를 포함한다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 산소 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 수 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 산소 및 수 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 실질적으로 물 및/또는 산소에 대해 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 나노입자가 분산된 호스트 재료를 추가로 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 광 산란체를 추가로 포함한다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 다른 임의적 첨가제를 추가로 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따라서, 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료를 포함하는 광학 부품을 적어도 부분적으로 캡슐화하고, 적어도 부분적으로 캡슐화된 광학 재료에 광속을 나노입자의 적어도 일부 상의 전하를 중성화하기에 충분한 시간 동안 조사함으로써 수득가능한 광학 부품이 제공된다.
특정 실시양태에서, 기판 상에 광학 재료를 포함시키고, 기판에 대향되는 광학 재료의 표면의 적어도 일부 위에 코팅을 포함시킴으로써, 광학 재료가 적어도 부분적으로 캡슐화된다. 특정 실시양태에서, 기판은 유리를 포함한다. 특정 실시양태에서, 코팅은 배리어 재료를 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 배리어 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 산소 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 수 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 수 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 산소 및 수 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 및 수 불침투성이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료를 기판 사이에서 샌드위치시킴으로써 광학 재료가 적어도 부분적으로 캡슐화된다. 특정 실시양태에서, 기판 중 하나 또는 둘 다가 유리를 포함한다.
특정 실시양태에서, 기판 상에 광학 재료를 포함시키고, 기판에 대향되는 광학 재료의 표면의 적어도 일부 위에 코팅을 포함시킴으로써, 광학 재료가 적어도 부분적으로 캡슐화된다. 특정 실시양태에서, 기판은 유리를 포함한다. 특정 실시양태에서, 코팅은 배리어 재료를 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 배리어 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 산소 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 수 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 수 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 산소 및 수 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 및 수 불침투성이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 완전히 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 밀봉부에 의해 함께 밀봉된 대향 기판 사이에서 완전히 캡슐화된다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 테두리 또는 주변 밀봉부를 포함한다. 특정 실시양태에서, 기판 중 하나 또는 둘 다가 유리를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 배리어 재료를 포함한다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 산소 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 수 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 산소 및 수 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 실질적으로 물 및/또는 산소에 대해 불침투성이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 배리어 재료를 포함하는 코팅에 의해 커버된다. 특정 실시양태에서, 기판은 유리를 포함한다. 특정 실시양태에서, 배리어 재료는 산소 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 배리어 재료는 수 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 수 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 배리어 재료는 산소 및 수 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 및 수 불침투성이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 10％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 20％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 30％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 40％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 50％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전의 축광 효율에 비해 적어도 20％ 초과하여 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전의 축광 효율에 비해 적어도 30％ 초과하여 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 365 내지 약 480 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 365 내지 약 470 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 365 내지 약 470 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 방출하는 광원으로 조사한다.
특정 실시양태에서, 광원에는 약 365 nm 내지 약 470 nm 범위 내에 피크 파장을 갖는 LED 광원이 포함된다.
특정 실시양태에서, 광원에는 약 365 nm 내지 약 470 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 방출하는 형광 램프가 포함된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 450 nm의 피크 파장을 갖는 광원으로 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 450 nm의 피크 파장을 갖는 LED 광원으로 조사한다.
특정 실시양태에서, 광속은 약 10 내지 약 100 mW/cm2, 바람직하게는 약 20 내지 약 35 mW/cm2, 보다 바람직하게는 약 20 내지 약 30 mW/cm2이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 약 25℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에 있는 동안 조사된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 나노입자가 분산된 호스트 재료를 추가로 포함한다. 특정 실시양태에서, 호스트 재료는 중합체를 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 광 산란체를 추가로 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 함께 밀봉된 기판 사이에서 캡슐화된다. 특정 실시양태에서, 기판 중 하나 또는 둘 다가 유리를 포함한다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 배리어 재료를 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리-대-유리 주변부 또는 테두리 밀봉부에 의해 함께 밀봉된 유리판 사이에서 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리-대-금속 주변부 또는 테두리 밀봉부에 의해 함께 밀봉된 유리판 사이에서 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 에폭시 또는 배리어 재료 특성을 갖는 다른 밀봉제에 의해 함께 밀봉된 유리판 사이에서 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 배리어 필름, 예컨대 하드코팅된 폴리에스테르 사이에서 캡슐화된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따라서, 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료를 포함하는 광학 부품에 광속을 나노입자의 적어도 일부 상의 전하를 중성화하기에 충분한 시간 동안 조사하는 것을 포함하는, 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료를 포함하는 광학 부품을 처리하는 방법이 제공된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 10％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 20％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 30％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 40％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 50％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전의 축광 효율에 비해 적어도 20％ 초과하여 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전의 축광 효율에 비해 적어도 30％ 초과하여 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 부품을 질소 대기 중에서 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 부품을 산소를 포함하는 대기 (예, 공기) 중에서 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 부품을 불활성 대기 중에서 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 부품은 조사되는 동안 적어도 부분적으로 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 기판 상에 광학 재료를 포함시키고, 기판에 대향되는 광학 재료의 표면의 적어도 일부 위에 코팅을 포함시킴으로써, 광학 재료가 적어도 부분적으로 캡슐화된다. 특정 실시양태에서, 기판은 유리를 포함한다. 특정 실시양태에서, 코팅은 배리어 재료를 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 배리어 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 산소 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 수 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 수 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 산소 및 수 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 및 수 불침투성이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료를 유리 기판 사이에서 샌드위치시킴으로써 광학 재료가 적어도 부분적으로 캡슐화된다. 특정 실시양태에서, 기판 중 하나 또는 둘 다가 유리를 포함한다.
특정 실시양태에서, 기판 상에 광학 재료를 포함시키고, 기판에 대향되는 광학 재료의 표면의 적어도 일부 위에 코팅을 포함시킴으로써, 광학 재료가 적어도 부분적으로 캡슐화된다. 특정 실시양태에서, 기판은 유리를 포함한다. 특정 실시양태에서, 코팅은 배리어 재료를 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 배리어 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 배리어 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 산소 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 유리 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 수 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 수 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 산소 및 수 배리어를 포함하는 재료를 포함하는 코팅에 의해 적어도 부분적으로 커버된다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 및 수 불침투성이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 조사되는 동안 완전히 캡슐화된다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 밀봉부에 의해 함께 밀봉된 대향 기판 사이에서 완전히 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 기판 중 하나 또는 둘 다가 유리를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 테두리 또는 주변 밀봉부를 포함한다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 배리어 재료를 포함한다.
밀봉부는, 예를 들어 광학 재료를 커버하는 배리어 재료의 층을 포함할 수 있으며, 여기서 광학 재료 및 배리어 재료 배열은 기판 사이에서 샌드위치되거나, 배리어 재료의 층에 의해 함께 밀봉된 다른 배리어 재료 사이에서 샌드위치된다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 산소 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 수 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 산소 및 수 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 실질적으로 물 및/또는 산소에 대해 불침투성이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 기판 상에 배치되고, 광학 재료는 배리어 재료를 포함하는 코팅에 의해 커버된다. 특정 실시양태에서, 기판은 유리를 포함한다. 특정 실시양태에서, 배리어 재료는 산소 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 배리어 재료는 수 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 수 불침투성이다. 특정 실시양태에서, 배리어 재료는 산소 및 수 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 재료는 실질적으로 산소 및 수 불침투성이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 365 내지 약 480 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 365 내지 약 470 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 365 내지 약 470 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 방출하는 광원으로 조사한다.
특정 실시양태에서, 광원에는 약 365 nm 내지 약 470 nm 범위 내에 피크 파장을 갖는 LED 광원이 포함된다.
특정 실시양태에서, 광원에는 약 365 nm 내지 약 470 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 방출하는 형광 램프가 포함된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 450 nm의 피크 파장을 갖는 광원으로 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 450 nm의 피크 파장을 갖는 LED 광원으로 조사한다.
특정 실시양태에서, 광속은 약 10 내지 약 100 mW/cm2, 바람직하게는 약 20 내지 약 35 mW/cm2, 보다 바람직하게는 약 20 내지 약 30 mW/cm2이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료가 약 25℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에 있는 동안 조사된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 나노입자가 분산된 호스트 재료를 추가로 포함한다.
특정 실시양태에서, 호스트 재료는 중합체를 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 광 산란체를 추가로 포함한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 조사되는 동안 함께 밀봉되는 유리판 사이에서 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 조사되는 동안 유리-대-유리 주변부 또는 테두리 밀봉부에 의해 함께 밀봉된 유리판 사이에서 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 조사되는 동안 유리-대-금속 주변부 또는 테두리 밀봉부에 의해 함께 밀봉된 유리판 사이에서 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 에폭시 또는 배리어 재료 특성을 갖는 다른 밀봉제에 의해 함께 밀봉된 유리판 사이에서 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 밀봉부는 광학 재료를 커버하는 배리어 재료의 층을 포함할 수 있는데, 광학 재료 및 배리어 재료 배열은 배리어 재료의 층에 의해 함께 밀봉된 유리판 사이에서 샌드위치된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 배리어 필름, 예컨대 하드코팅된 폴리에스테르 사이에서 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 처리된 광학 부품으로부터의 축광 방출의 색 속성이 안정화된다. 특정 실시양태에서, 처리된 광학 부품으로부터의 축광 방출의 피크 방출 파장이 안정화된다. 특정 실시양태에서, 처리된 광학 부품으로부터의 축광 방출의 색 온도가 안정화된다. 특정 실시양태에서, 처리된 광학 부품으로부터의 축광 방출의 휘도가 안정화된다.
특정 실시양태에서, 실질적으로 모든 양자 속박 반도체 나노입자가 전하 중성이다.
광학 재료 또는 광학 부품에 조사하는 것을 포함하는 본원에 교시된 본 발명의 측면 및 실시양태에서, 조사되는 재료 또는 부품 위로의 광속은 바람직하게는 균일하다.
도 1은 본원에 교시된 방법을 수행하는데 유용할 수 있는 설비의 한 예의 도식적 다이어그램을 제공한다. 도면에서, "PL 샘플"은 처리 동안 구성된 광학 재료 및/또는 광학 부품의 배치를 지칭한다. 묘사된 바와 같이, 광원은 LED이나, 본원에서 논의된 바와 같이 다른 유형의 광원을 사용할 수 있다. 설비의 내부 표면은 광 반사성일 수 있다.
특정 실시양태에서, 광학 재료 및/또는 부품은 조사하는 동안 가열시킬 수 있다. 이러한 가열은, 예를 들어 오븐 (예, IR 오븐, 컨벡션 오븐 등)안에서, 핫플레이트 등의 위에서 조사 단계를 수행하는 것을 포함할 수 있다. 당업자에 의해 쉽게 확인될 수 있는 다른 가열 기법을 또한 사용할 수 있다. 조사하는 동안 광학 재료 및/또는 광학 부품의 가열은 그 위로의 복사 효과를 촉진시키거나 보조할 수 있다.
조사 단계에 이용될 수 있는 광원의 예에는, 비제한적으로, 청색 (예, 400-500 nm) 발광 다이오드 (LED), 백색 발광 LED, 청색 방출 형광 램프 등이 포함된다.
청색 방출 형광 램프의 예는 나르바 (NARVA; 독일 소재)에서 입수가능하다. 특정 실시양태에서, 광원은 나르바 모델 LT 54 W T-5-HQ/0182 블루 2를 포함한다.
광속은 바람직하게는 조사되는 표면에서 측정한다. 광속을 측정하는데 사용할 수 있는 기법의 예에는, 복사 공급원의 파장에 민감성인 UV 검출기가 포함된다. 예를 들어, 오피르 UV 검출기 헤드 (부분 번호 PD300-UV-SH-ROHS) (바람직하게는 검출기 헤드 필터가 장참됨)를 포함하는 오피르 노바 레이저 파워 미터 (Ophir Nova Laser Power Meter) (부분 번호 7Z01500)를 450 nm LED 복사 공급원과 함께 사용할 수 있다.
본 발명의 광학 재료에는 양자 속박 반도체 나노입자가 포함된다. 양자 속박 반도체 나노입자는 전자 및 정공을 가둘 수 있고, 빛을 흡수하고 다른 파장의 빛을 재방출시키는 축광 특성을 지닌다.
양자 속박 반도체 나노입자로부터 방출되는 빛의 색 특징은 양자 속박 반도체 나노입자의 크기 및 양자 속박 반도체 나노입자의 화학적 조성에 좌우된다.
특정 실시양태에서, 양자 속박 반도체 나노입자는 화학적 조성, 구조 및 크기와 관련하여 1종 이상의 양자 속박 반도체 나노입자를 포함한다. 본 발명에 따른 광학 부품 안에 포함된 양자 속박 반도체 나노입자의 유형(들)은 광학 부품이 사용될 특정 최종 용도 적용에서 요구되는 파장에 의해 결정된다.
본원에서 논의되는 바와 같이, 양자 속박 반도체 나노입자는 그의 표면 상에 쉘 및/또는 리간드를 포함할 수 있거나 포함하지 않을 수 있다. 특정 실시양태에서, 쉘 및/또는 리간드는 양자 속박 반도체 나노입자를 부동태화 (passivate)시켜 집괴화 또는 응집을 방지함으로써 나노입자 사이의 반데르발스 결합력을 극복할 수 있다. 특정 실시양태에서, 리간드는 양자 속박 반도체 나노입자가 포함될 수 있는 임의의 호스트 재료에 대해 친화력을 갖는 재료를 포함할 수 있다. 본원에서 논의되는 바와 같이, 특정 실시양태에서, 쉘은 무기 쉘을 포함한다.
특정 실시양태에서, 2종 이상의 상이한 양자 속박 반도체 나노입자 (조성, 구조 및/또는 크기를 기초로)가 광학 재료에 포함될 수 있으며, 여기서 각각의 유형은 소정의 색을 갖는 빛을 수득하도록 선택된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 1종 이상의 상이한 양자 속박 반도체 나노입자 (조성, 구조 및/또는 크기를 기초로)를 포함하며, 여기서 각각의 상이한 유형의 양자 속박 반도체 나노입자는, 광학 재료 안에 포함된 1종 이상의 임의의 다른 유형의 양자 속박 반도체 나노입자에 의해 방출되는 소정의 파장과 상이한 소정의 파장에서 빛을 방출하며 여기서 1종 이상의 상이한 소정의 파장은 최종 용도 적용을 기초로 선택된다.
상이한 소정의 파장에서 방출하는 2종 이상의 상이한 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 특정 실시양태에서, 상이한 유형의 양자 속박 반도체 나노입자가 2종 이상의 상이한 광학 재료 안에 포함될 수 있다.
2종 이상의 상이한 광학 재료를 포함하는 특정 실시양태에서, 이러한 상이한 광학 재료는, 예를 들어 층상 배열의 개별적 층으로서 및/또는 하나 초과의 광학 재료의 특징부들을 포함하는 특징부들을 포함하는 패턴화된 층의 개별적 특징부로서 포함될 수 있다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 호스트 재료 내에 분포된 양자 속박 반도체 나노입자를 포함한다. 바람직하게는, 호스트 재료는 고체 호스트 재료를 포함한다. 본원에 기재된 본 발명의 다양한 실시양태 및 측면에서 유용한 호스트 재료의 예에는 중합체, 단량체, 수지, 결합제, 유리, 금속 산화물 및 다른 비중합체성 재료가 포함된다. 바람직한 호스트 재료에는 미리선택된 빛의 파장에 적어도 부분적으로 투명한, 바람직하게는 완전히 투명한 중합체성 및 비-중합체성 재료가 포함된다. 특정 실시양태에서, 미리선택된 파장은 전자기 스펙트럼의 가시 영역 (예, 400-700 nm) 내의 빛의 파장을 포함할 수 있다. 바람직한 호스트 재료에는 가교결합된 중합체 및 용매-주조 중합체가 포함된다. 바람직한 호스트 재료의 예에는, 비제한적으로, 유리 또는 투명 수지가 포함된다. 특히, 수지 예컨대 비-경화성 수지, 열-경화성 수지, 또는 광-경화성 수지가 가공성의 관점에서 적합하게 사용된다. 이러한 수지 (올리고머 또는 중합체 형태)의 구체적인 예로서, 멜라민 수지, 페놀 수지, 알킬 수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지, 말레산 수지, 폴리아미드 수지, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리카르보네이트, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐피롤리돈, 히드록시에틸셀룰로스, 카르복시메틸셀룰로스, 이러한 수지를 형성하는 단량체를 함유하는 공중합체 등이 있다. 다른 적합한 호스트 재료가 당업자에 의해 확인될 수 있다.
본 개시내용에서 고려되는 본 발명의 특정 실시양태 및 측면에서, 호스트 재료는 광-경화성 수지를 포함한다. 광-경화성 수지는 특정 실시양태에서, 예를 들어 조성물이 패턴화되는 실시양태에서 바람직한 호스트 재료일 수 있다. 광-경화성 수지로서, 광-중합성 수지, 예컨대 반응성 비닐기를 함유하는 아크릴산 또는 메타크릴산 기재 수지, 폴리비닐 신나메이트, 벤조페논과 같은 광감제를 일반적으로 함유하는 광-가교결합성 수지 등을 사용할 수 있다. 광감제가 사용되지 않는 경우 열-경화성 수지를 사용할 수 있다. 이러한 수지는 개별적으로 또는 둘 이상의 조합으로 사용할 수 있다.
본 개시내용에서 고려되는 본 발명의 특정 실시양태 및 측면에서, 호스트 재료는 용매-주조 수지를 포함한다. 중합체, 예컨대 폴리우레탄 수지, 말레산 수지, 폴리아미드 수지, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리카르보네이트, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐피롤리돈, 히드록시에틸셀룰로스, 카르복시메틸셀룰로스, 이러한 수지를 형성하는 단량체를 함유하는 공중합체 등이 당업자에게 공지된 용매 중에 용해될 수 있다. 용매를 증발시키면, 수지가 반도체 나노입자를 위한 고체 호스트 재료를 형성한다.
특정 실시양태에서, 광 산란체 및/또는 다른 첨가제 (예, 습윤제 또는 평활제)가 또한 광학 재료 중에 포함될 수 있다.
본원에 기재된 본 발명의 실시양태 및 측면에서 사용할 수 있는 광 산란체 (또한 본원에서 산란체 또는 광 산란 입자로 지칭됨)의 예에는, 비제한적으로, 금속 또는 금속 산화물 입자, 공기 기포, 및 유리 및 중합체성 비드 (고체 또는 중공)가 포함된다. 다른 광 산란체가 당업자에 의해 쉽게 확인될 수 있다. 특정 실시양태에서, 산란체는 구형 모양을 갖는다. 산란 입자의 바람직한 예에는, 비제한적으로, TiO2, SiO2, BaTiO3, BaSO4 및 ZnO가 포함된다. 호스트 재료와 비-반응성이며 호스트 재료 내의 여기광의 흡수 경로길이를 증가시킬 수 있는 다른 재료의 입자를 사용할 수 있다. 특정 실시양태에서, 광 산란체는 높은 굴절률 (예, TiO2, BaSO4 등) 또는 낮은 굴절률 (가스 기포)을 지닐 수 있다.
산란체의 크기 및 크기 분포의 선택은 당업자에 의해 쉽게 결정될 수 있다. 크기 및 크기 분포는 산란 입자와 광 산란체가 분산될 호스트 재료의 굴절률 미스매치, 및 레일리 (Rayleigh) 산란 이론에 따라 산란될 미리선택된 파장(들)을 기초로 할 수 있다. 호스트 재료 중에서의 분산성 및 안정성을 개선시키기 위해 산란 입자의 표면을 추가로 처리할 수 있다. 한 실시양태에서, 산란 입자는 0.2 ㎛ 입자 크기의 TiO2 (듀폰 (DuPont)으로부터의 R902+)를 약 0.001 내지 약 5 중량％ 범위의 농도로 포함한다. 특정 바람직한 실시양태에서, 산란체의 농도 범위는 0.1 내지 2 중량％이다.
특정 실시양태에서, 양자 속박 반도체 나노입자 및 호스트 재료를 포함하는 광학 재료를 양자 속박 반도체 나노입자 및 액체 비히클을 포함하는 잉크로부터 형성할 수 있으며, 여기서 액체 비히클은 가교결합이 가능한 하나 이상의 관능기를 포함하는 조성물을 포함한다. 관능성 단위는, 예를 들어 UV 처리, 열 처리, 또는 당업자에 의해 쉽게 확인될 수 있는 또 다른 가교결합 기법에 의해 가교결합될 수 있다. 특정 실시양태에서, 가교결합될 수 있는 하나 이상의 관능기를 포함하는 조성물은 액체 비히클 자체일 수 있다. 특정 실시양태에서, 이는 공-용매일 수 있다. 특정 실시양태에서, 이는 액체 비히클을 갖는 혼합물의 구성요소일 수 있다. 특정 실시양태에서, 잉크는 광 산란체를 추가로 포함할 수 있다.
본 개시내용에서 고려되는 본 발명의 특정 바람직한 실시양태에서, 양자 속박 반도체 나노입자 (예, 반도체 나노결정)는 개별 입자로서 호스트 재료 내에 분포된다.
호스트 재료를 추가로 포함하는 광학 재료의 특정 실시양태에서, 소정량으로 광학 재료 중에 포함된 양자 속박 반도체 나노입자는 호스트 재료의 약 0.001 내지 약 5 중량％이다. 특정 바람직한 실시양태에서, 광학 재료는 호스트 재료의 중량을 기준으로 약 0.1 내지 약 3 중량％의 양자 속박 반도체 나노입자를 포함한다. 특정한 더욱 바람직한 실시양태에서, 조성물은 호스트 재료의 중량을 기준으로 약 0.5 내지 약 3 중량％의 양자 속박 반도체 나노입자를 포함한다. 광 산란체를 포함하는 특정 실시양태에서, 광학은 광학 재료의 중량을 기준으로 약 0.001 내지 약 5 중량％의 산란체를 포함한다.
광학 부품은 광학 재료를 지지하거나 함유하는 구조적 부재를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 구조적 부재는 여러 다양한 모양 또는 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 이는, 평면, 곡면, 볼록면, 오목면, 중공형, 선형, 원형, 정사각형, 직사각형, 타원형, 구형, 원통형 또는 의도하는 최종 용도 적용 및 디자인을 기초로 적절한 임의의 다른 모양 또는 구성일 수 있다. 통상적 구조적 부품의 예는 판형 부재와 같은 기판이다.
광학 재료는 구조적 부재의 표면 상에 배치될 수 있다.
특정 실시양태에서, 광학 부품은 위에 광학 재료가 배치되는 표면을 갖는 기판을 추가로 포함한다.
광학 재료는 구조적 부재 내에 배치될 수 있다.
광학 부품의 구성 및 치수는 의도하는 최종 용도 적용 및 디자인을 기초로 선택할 수 있다.
통상적 구조적 부품의 예는 판형 부재와 같은 기판이다.
본원에 교시되는 본 발명의 특정 측면 및 실시양태에서, 기판은 강성 재료, 예를 들어 유리, 폴리카르보네이트, 아크릴, 석영, 사파이어 또는 다른 공지된 강성 재료를 포함할 수 있다.
하나 이상의 유리 기판을 포함하는 특정 실시양태에서, 기판은 붕규산 유리, 소다 석회 유리 및 알루미노규산 유리를 포함할 수 있다. 다른 유리가 당업자에 의해 용이하게 확인될 수 있다.
특정 실시양태에서, 기판은 가요성 재료, 예를 들어 중합체성 재료, 예컨대 플라스틱 (예를 들어, 비제한적으로, 얇은 아크릴, 에폭시, 폴리카르보네이트, PEN, PET, PE) 또는 실리콘을 포함할 수 있다.
특정 실시양태에서, 기판은 위에 실리카 또는 유리 코팅을 포함하는 가용성 재료를 포함할 수 있다. 바람직하게는 실리카 또는 유리 코팅은 기재 가요성 재료의 가요성이 보유되도록 충분히 얇다.
특정 실시양태에서, 기판은 특정 최종 용도 적용을 위한 관심 파장에 실질적으로 광학적으로 투명하다. 특정 실시양태에서, 기판은 90％ 이상 투명하다. 특정 실시양태에서, 기판은 95％ 이상 투명하다. 특정 실시양태에서, 기판은 99％ 이상 투명하다.
특정 실시양태에서, 기판은 광학적으로 반투명하다.
특정 실시양태에서, 기판은 약 0.1％ 내지 약 5％ 범위의 투과 헤이즈 (ASTM D1003-0095에서 정의되는 바와 같은)를 가진다 (ASTM D 1003-0095는 본원에 참고로 도입됨).
특정 실시양태에서, 기판의 주요 표면의 한쪽 또는 양쪽 모두 평활하다.
특정 실시양태에서, 기판의 주요 표면의 한쪽 또는 양쪽 모두 주름질 수 있다.
특정 실시양태에서, 기판의 주요 표면의 한쪽 또는 양쪽 모두 조면화될 수 있다.
특정 실시양태에서, 기판의 주요 표면의 한쪽 또는 양쪽 모두 텍스쳐화될 수 있다.
특정 실시양태에서, 기판의 주요 표면의 한쪽 또는 양쪽 모두 오목면일 수 있다.
특정 실시양태에서, 기판의 주요 표면의 한쪽 또는 양쪽 모두 볼록면일 수 있다.
특정 실시양태에서, 기판의 한쪽 주요 표면이 마이크로렌즈를 포함할 수 있다.
특정 실시양태에서, 기판은 편평화, 오목화, 볼록화 또는 특징화 (예, 하나 이상의 포지티브 또는 네거티브 특징부를 포함함)된 하나 이상의 표면을 포함한다. 다른 표면 특징이 또한 특정 최종 용도 적용을 기초로 포함될 수 있다.
특정 실시양태에서, 기판의 기하학적 모양 및 치수는 특정 최종 용도 적용을 기초로 선택할 수 있다.
특정 실시양태에서, 기판의 두께는 실질적으로 균일하다.
특정 실시양태에서, 광학 부품은 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료를 포함하는 하나 이상의 층을 포함한다. 1종 초과의 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 특정 실시양태에서, 각각의 유형은 개별적 층으로서 배치될 수 있다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 기판의 주요 표면에 걸쳐 배치된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 기판의 주요 표면에 걸쳐 중단되지 않은 층으로서 배치된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료의 층의 두께는 약 0.1 내지 약 200 ㎛일 수 있다. 특정 실시양태에서, 두께는 약 10 내지 약 200 ㎛일 수 있다. 특정 실시양태에서, 두께는 약 30 내지 약 80 ㎛일 수 있다.
특정 실시양태에서, 다른 임의적 층 또한 포함될 수 있다.
추가적인 포함물은 에너지 고려사항에 있어서 바람직하지 않을 수 있지만, 다른 이유로 인해 필터가 포함되는 예가 있을 수 있다. 그러한 예에서, 필터가 포함될 수 있다. 특정 실시양태에서, 필터가 기판의 전체 또는 적어도 소정의 부분을 커버할 수 있다. 특정 실시양태에서, 필터는 빛의 하나 이상의 소정의 파장의 통로를 막기 위해 포함될 수 있다. 필터 층이 광학 재료의 위에 또는 아래에 포함될 수 있다. 특정 실시양태에서, 광학 부품은 기판의 다양한 표면 위에 다중 필터 층을 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 노치 필터 층이 포함될 수 있다.
특정 실시양태에서, 하나 이상의 반사 방지 코팅이 광학 부품 안에 포함될 수 있다.
특정 실시양태에서, 하나 이상의 파장 선택적 반사 코팅이 광학 부품 안에 포함될 수 있다. 이러한 코팅은, 예를 들어 광원을 향해 빛을 반사시킬 수 있다.
특정 실시양태에서, 예를 들어 광학 부품은 그의 표면의 적어도 일부에 걸쳐 아웃커플링 (outcoupling) 부재 또는 구조를 추가로 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 아웃커플링 부재 또는 구조는 표면에 걸쳐 균일하게 분포될 수 있다. 특정 실시양태에서, 아웃커플링 부재 또는 구조는 표면으로부터 아웃커플링되는 더욱 균일한 빛 분포를 달성하기 위하여 모양, 크기 및/또는 빈도가 상이할 수 있다. 특정 실시양태에서, 아웃커플링 부재 또는 구조는 포지티브, 예를 들어 광학 부품의 표면 위에 위치하거나 프로젝팅되어 있거나, 또는 네거티브, 예를 들어 광학 부품의 표면 상에서 오목부일 수 있거나, 둘의 조합일 수 있다.
특정 실시양태에서, 광학 부품은 빛이 방출되는 그의 표면 상에 렌즈, 프리즘형 표면, 격자 등을 추가로 포함할 수 있다. 다른 코팅이 또한 이러한 표면 상에 임의로 포함될 수 있다.
특정 실시양태에서, 아웃커플링 부재 또는 구조를 주조, 엠보싱, 적층, 경화성 제형 적용 (예를 들어, 비제한적으로 분무, 리소그래피, 인쇄 (스크린, 잉크젯, 플렉소그래피 등) 등을 비롯한 기법으로 형성됨)에 의해 형성할 수 있다.
특정 실시양태에서, 기판은 광 산란체를 포함할 수 있다.
특정 실시양태에서, 기판은 공기 기포 또는 공기 간격을 포함할 수 있다.
특정 실시양태에서, 광학 부품은 편평한 또는 무광택 마감이 된 하나 이상의 주요 표면을 포함할 수 있다.
특정 실시양태에서, 광학 부품은 광택 마감이 된 하나 이상의 표면을 포함할 수 있다.
본원에 교시되는 본 발명의 특정 실시양태에서 사용하기 위한 배리어 필름 또는 코팅의 예에는, 비제한적으로, 경질 금속 산화물 코팅, 얇은 유리 층 및 비텍스 시스템스 인코포레이티드 (Vitex Systems, Inc.)로부터 입수가능한 바릭스 (Barix) 코팅 재료가 포함된다. 다른 배리어 필름 또는 코팅이 당업자에 의해 쉽게 확인될 수 있다.
특정 실시양태에서, 하나 초과의 배리어 필름 또는 코팅을 사용하여 광학 재료를 완전히 또는 부분적으로 캡슐화할 수 있다.
광학 부품 내에 포함된 배리어 재료는 광학적으로 투명하여 이것이 캡슐화할 수 있는 광학 재료 안으로 및/또는 밖으로 빛이 통과하게 할 수 있다.
배리어 재료 부재는 가요성일 수 있다 (예를 들어, 비제한적으로 얇은 아크릴, 에폭시, 폴리카르보네이트, PEN, PET, PE).
배리어 재료는 여러 부품의 다중 층으로 이루어진 복합체, 또는 기판 상의 코팅일 수 있다.
배리어 재료는 강성일 수 있다 (예를 들어, 비제한적으로 유리, 두꺼운 아크릴, 두꺼운 투명 중합체가 있고, 배리어 특성을 개선시키기 위하여 복합체이거나 층 (예, SiOx)으로 코팅될 수 있음).
밀봉부를 포함하는 특정 실시양태에서, 밀봉부는 유리 프릿을 포함할 수 있으며, 결합제 시스템 중의 유리 프릿은 금속화된 기판과 조합으로 땜질 결합된다. 특정 실시양태에서, 다른 밀봉제를 사용할 수 있다. 유리-대-유리, 유리-대-금속을 밀봉하는 다른 공지된 기법, 및 배리어 필름 또는 밀봉제를 함께 사용할 수 있다.
본원에 교시되는 본 발명의 특정 측면 및 실시양태에서, 광학 부품은 환경 (예, 먼지, 수분 등) 및/또는 긁힘 또는 마모로부터의 보호를 위하여 커버, 코팅 또는 층을 임의로 추가로 포함할 수 있다.
본원에 교시되는 본 발명의 특정 측면 및 실시양태에서, 광학 재료 (예, 호스트 재료 (바람직하게는 중합체 또는 유리) 중에 분산된 양자 속박 반도체 나노입자를 포함함)는 광속에 광학 재료의 축광 효율을 증가시키기에 충분한 시간 동안 노출시킨다. 특정 실시양태에서, 광학 재료는 광학 재료의 축광 효율을 증가시키기에 충분한 시간 동안 빛 및 열에 노출시킨다. 특정 실시양태에서, 빛 또는 빛과 열에 대한 노출은 축광 효율이 실질적으로 상수 값에 도달할 때까지 걸리는 시간 동안 계속한다.
특정 실시양태에서, 약 365 내지 약 480 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 방출하는 광원을 광원으로 사용한다. 특정 실시양태에서, 약 365 내지 약 470 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 방출하는 광원을 광원으로 사용한다. 특정 실시양태에서, 광원에는 약 365 nm 내지 약 470 nm 범위 내에 피크 파장을 갖는 LED 광원이 포함된다. 특정 실시양태에서, 광원에는 약 365 nm 내지 약 470 nm 범위의 파장을 갖는 빛을 방출하는 형광 램프가 포함된다. 특정 실시양태에서, 광학 재료에 약 450 nm의 피크 파장을 갖는 광원으로 조사한다. 특정 실시양태에서, 약 450 nm의 피크 파장을 갖는 LED 광원을 광원으로서 사용한다. 다른 공지된 광원이 당업자에 의해 쉽게 확인될 수 있다. 특정 실시양태에서, 광속은 약 10 내지 약 100 mW/cm2, 바람직하게는 약 20 내지 약 35 mW/cm2, 보다 바람직하게는 약 20 내지 약 30 mW/cm2이다. 광학 재료를 빛과 열에 노출시키는 것을 포함하는 실시양태에서, 광학 재료는 약 25℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에 있는 동안 빛에 노출시킨다. 특정 실시양태에서, 광학 재료 (예, 호스트 재료 (바람직하게는 중합체 또는 유리) 중에 분산된 양자 속박 반도체 나노입자를 포함함)는 빛에 노출되었을 때, 열이 또한 적용되는지에 상관없이 캡슐화될 수 있다 (예를 들어, 광학 재료의 층이 유리판 사이에 배치될 수 있음). 특정 예에서, 유리판은 추가로 주변부 또는 테두리를 둘러 함께 밀봉될 수 있다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 배리어 재료를 포함한다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 산소 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 수 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 산소 및 수 배리어를 포함한다. 특정 실시양태에서, 밀봉부는 실질적으로 물 및/또는 산소에 대해 불침투성이다. 밀봉 기법의 예에는, 비제한적으로, 유리-대-유리 밀봉부, 유리-대-금속 밀봉부, 실질적으로 산소 및/또는 물에 대해 불침투성인 밀봉 재료, 에폭시 및 산소 및/또는 수분의 침투를 느리게 하는 다른 밀봉 재료가 포함된다. 특정 실시양태에서, 광학 재료 (예, 호스트 재료 (바람직하게는 중합체 또는 유리) 중에 분산된 양자 속박 반도체 나노입자를 포함함)는 빛에 노출되었을 때, 열이 또한 적용되는지에 상관없이 부분적으로 캡슐화될 수 있다.
축광 효율은, 예를 들어 NIST 소급가능한 교정된 광원을 포함하는 적분구 안에서 분광광도계를 사용하여 측정할 수 있다.
예를 들어, 외부 양자 효율 (EQE)은 멜로 (Mello) 등 (문헌 [Advanced Materials 9(3):230 (1997)] (본원에 참고로 도입됨))이 개발한 방법을 사용하여, NIST 소급가능한 교정된 광원을 사용하는 12" 적분구 안에서 측정할 수 있다. 상기 방법은 시준형 (collimated) 450 nm LED 공급원, 적분구 및 분광계를 사용한다. 3회 측정한다. 먼저, LED를 적분구에 직접 비추어 L1로 표지되고 도 2 (파장 (nm)의 함수로서 방출 강도 (a.u.)를 도해적으로 나타냄)에 나타내어진, 이 방법을 설명하기 위한 예시를 목적으로 하는 스펙트럼을 제공한다. 다음, 샘플을 비추는 LED 광만을 확산시키도록 PL 샘플을 적분구 안에 위치시켜, 도 2에 예시를 목적으로 나타내어진 (L2+P2) 스펙트럼을 제공한다. 마지막으로, LED가 샘플을 (수직 입사를 약간 벗어나서) 직접 비추도록 PL 샘플을 적분구 안에 위치시켜, 실시예 4의 예시를 목적으로 나타내어진 (L3+P3) 스펙트럼을 제공한다. 데이터를 수집한 후, 각각의 스펙트럼 기여도 (contribution) (L 및 P의 기여도)를 산출하였다. L1, L2 및 L3은 각각의 측정에 대한 LED 스펙트럼의 합계에 상응하며, P2 및 P3은 두 번째 및 세 번째 측정에 대한 PL 스펙트럼과 연관된 합계이다. 하기 식에 의해 외부 PL 양자 효율이 제공된다:
Figure 112011093545316-pct00001
특정 실시양태에서, 광학 재료는 광 산란 입자 및 본원에 기재된 다른 임의적 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은 본 발명을 예시하기 위한 하기 실시예에 의해 더욱 명확해질 것이다.
<실시예>
실시예 1
반도체 나노결정의 제조
A. 3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질포스폰산을 사용한 588nm 빛을 방출할 수 있는 반도체 나노결정의 제조
CdSe 코어 (core)의 합성: 1.75 mmol의 카드뮴 아세테이트를 20 mL 바이알 내 140℃에서 15.7 mmol의 트리-n-옥틸포스핀 중에 용해시킨 후, 1시간 동안 건조시키고 탈기시켰다. 31.0 mmol의 트리옥틸포스핀 옥시드 및 4 mmol의 옥타데실포스폰산을 3-구 플라스크에 첨가하고 110℃에서 1시간 동안 건조시키고 탈기시켰다. 탈기시킨 후, Cd 용액을 옥시드/산 플라스크에 첨가하고, 혼합물을 질소하에서 270℃까지 가열하였다. 온도가 일단 270℃에 도달하면, 16 mmol의 트리-n-부틸포스핀을 플라스크 안으로 주입하였다. 온도를 다시 270℃로 되돌리고, 여기에 2.3 mL의 1.5M TBP-Se를 빠르게 주입하였다. 반응 혼합물을 270℃에서 30초 동안 가열한 후, 가열 맨틀을 반응 플라스크로부터 제거하여 용액이 실온으로 냉각되도록 방치하였다. 메탄올 및 이소프로판올의 3:1 혼합물을 첨가함으로인해 질소 대기 글러브 박스 (glove box) 안에서 성장 용액으로부터 CdSe 코어가 침전되어 나왔다. 그 후, 단리된 코어를 헥산 중에 용해시키고, 코어-쉘 재료를 만드는데 사용하였다 (Abs/방출/FWHM(nm) = 518/529/26.5).
CdSe/CdZnS 코어-쉘 나노결정의 합성: 25.86 mmol의 트리옥틸포스핀 옥시드 및 2.4 mmol의 3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질포스폰산을 50 mL 4-구 둥근바닥 플라스크에 적재한 두 개의 동일한 반응을 설치하였다. 그 후, 혼합물을 반응 용기 안에서 120℃까지 약 1시간 동안 가열하여 건조시키고 탈기시켰다. 그 후, 플라스크를 70℃까지 냉각시키고, 상기의 단리된 CdSe 코어를 함유하는 헥산 용액 (0.062 mmol Cd 함량)을 각각의 반응 혼합물에 첨가하였다. 헥산을 감압하에서 제거하였다. 디메틸 카드뮴, 디에틸 아연 및 헥사메틸디실라티안을 각각 Cd, Zn 및 S의 전구체로서 사용하였다. Cd 및 Zn은 등몰비로 혼합한 한편, S는 Cd 및 Zn에 비해 2배 과량으로 사용하였다. 두 세트의 Cd/Zn (0.31 mmol의 디메틸카드뮴 및 디에틸아연) 및 S (1.24 mmol의 헥사메틸디실라티안) 샘플을 각각 질소 대기 글러브 박스 안에서 4 mL의 트리옥틸포스핀 중에 용해시켰다. 전구체 용액이 일단 제조되면, 반응 플라스크를 질소하에서 155℃까지 가열하였다. Cd/Zn 및 S 전구체 용액을 각각의 반응 플라스크에 155℃에서 2시간에 걸쳐 주사기 펌프를 사용하여 적가하였다. 쉘 성장 이후, 나노결정을 질소 대기 글러브 박스로 옮기고 메탄올 및 이소프로판올의 3:1 혼합물을 첨가함으로써 성장 용액으로부터 침전해내었다. 그 후, 단리된 코어-쉘 나노결정을 톨루엔 중에 분산시키고 두 회분으로부터의 용액을 조합하였다.
B. 3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질포스폰산을 사용한 632 nm의 빛을 방출할 수 있는 반도체 나노결정의 제조
CdSe 코어의 합성: 29.9 mmol의 카드뮴 아세테이트를 250 mL 3-구 둥근바닥 슐렝크 플라스크 내 140℃에서 436.7 mmol의 트리-n-옥틸포스핀 중에 용해시킨 후, 1시간 동안 건조시키고 탈기시켰다. 465.5 mmol의 트리옥틸포스핀 옥시드 및 61.0 mmol의 옥타데실포스폰산을 0.5L 유리 반응기에 첨가하고, 120℃에서 1시간 동안 건조시키고 탈기시켰다. 탈기시킨 후, Cd 용액을 옥시드/산을 함유하는 반응기 첨가하고, 혼합물을 질소하에서 270℃까지 가열하였다. 온도가 일단 270℃에 도달하면, 243.2 mmol의 트리-n-부틸포스핀을 플라스크 안으로 주입하였다. 온도를 다시 270℃로 되돌리고, 여기에 33.3 mL의 1.5M TBP-Se를 빠르게 주입하였다. 반응 혼합물을 270℃에서 ~9분 동안 가열하고, 이 시점에 가열 맨틀을 반응 플라스크로부터 제거하여 혼합물이 실온으로 냉각되도록 방치하였다. 메탄올 및 이소프로판올의 3:1 혼합물을 첨가함으로 인해 질소 대기 글러브 박스 안에서 성장 용액으로부터 CdSe 코어가 침전되어 나왔다. 그 후, 단리된 코어를 헥산 중에 용해시키고, 코어-쉘 재료를 만드는데 사용하였다 (Abs/방출/FWHM (nm) = 571/592/45).
CdSe/CdZnS 코어-쉘 나노결정의 합성: 517.3 mmol의 트리옥틸포스핀 옥시드 및 48.3 mmol의 3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질포스폰산을 0.5L 유리 반응기에 적재한 세 개의 동일한 반응을 수행하였다. 그 후, 혼합물을 반응기 안에서 120℃까지 약 1시간 동안 가열하여 건조시키고 탈기시켰다. 그 후, 반응기를 70℃까지 냉각시키고, 상기의 단리된 CdSe 코어를 함유하는 헥산 용액 (1.95 mmol Cd 함량)을 각각의 반응 혼합물에 첨가하였다. 헥산을 감압하에서 제거하였다. 디메틸 카드뮴, 디에틸 아연 및 헥사메틸디실라티안을 각각 Cd, Zn 및 S의 전구체로서 사용하였다. Cd 및 Zn은 등몰비로 혼합한 한편, S는 Cd 및 Zn에 비해 2배 과량으로 사용하였다. 두 세트의 Cd/Zn (5.5 mmol의 디메틸카드뮴 및 디에틸아연) 및 S (22 mmol의 헥사메틸디실라티안) 샘플을 각각 질소 대기 글러브 박스 안에서 80 mL의 트리옥틸포스핀 중에 용해시켰다. 전구체 용액이 일단 제조되면, 반응 플라스크를 질소하에서 155℃까지 가열하였다. 전구체 용액을 각각의 반응기 용액에 155℃에서 2시간에 걸쳐 주사기 펌프를 사용하여 적가하였다. 쉘 성장 이후, 나노결정을 질소 대기 글러브 박스로 옮기고 메탄올 및 이소프로판올의 3:1 혼합물을 첨가함으로써 성장 용액으로부터 침전해내었다. 그 후, 생성된 침전물을 헥산 중에 분산시키고 메탄올 및 이소프로판올의 3:1 혼합물을 첨가함으로써 두번째로 용액으로부터 침전해내었다. 그 후, 단리된 코어-쉘 나노결정을 클로로포름 중에 용해시키고, 세 개의 회분으로부터의 용액을 혼합하였다 (Abs/방출/FWHM (nm) = 610/632/40).
실시예 2
2종의 상이한 반도체 나노결정을 포함하는 광학 부품의 제조:
반도체 나노결정 (실질적으로 실시예 1에 기재된 합성법에 따라 제조함)을 포함하는 광학 재료를 사용하여 하기 필름을 제조하였다.
A. 주황색 스펙트럼 영역에서의 피크 방출을 갖는 반도체 나노결정을 포함하는 광학 재료:
실질적으로 실시예 1A에 기재된 합성법에 따라 제조된 반도체 나노결정은 플루오로벤젠 중에 분산된 주황색-방출 반도체 나노결정을 포함하고, 588nm에서의 피크 방출, 약 28 nm의 FWHM, 83％의 용액 양자 수율 및 20 mg/ml의 농도를 가졌다.
2.7ml의 적색-방출 나노결정의 20 mg/ml의 현탁액을 3 mL 주사기로부터 자석 교반 막대를 포함하는 20ml의 격막으로 캐핑된 바이알에 첨가하였고, 시스템을 밀폐하고, 진공하에서 주사기 바늘을 통해 퍼징하고 질소로 다시 충전하였다. 대략 90％의 용매를 진공 스트리핑을 통해 바이알로부터 제거하였다. 라드큐어 코포레이션 (Radcure Corp; 미국 07004-3401 뉴저지주 페어필드 오드리 플레이스 9 소재)으로부터 시판되는 저점도 반응성 희석제인 0.5ml의 RD-12를 첨가하였다. 남은 용매를 진공 스트리핑을 통해 바이알로부터 제거하였다. 그 후, 2.0ml의 DR-150을 주사기를 통해 바이알에 첨가하고 혼합물을 보텍스 혼합기를 사용하여 혼합하였다 (DR-150은 라드큐어로부터 시판되는 UV-경화성 아크릴 제형임). 그 후, 혼합물을 대략 15분 동안 초음파 수조 안에 두었다.
그 다음 0.028 g의 TiO2 (듀폰 (DuPont)으로부터 입수가능한 Ti-퓨어 (Ti-Pure) 902+)를 개방된 바이알에 첨가하고 혼합물을 보텍스 혼합기를 사용하여 혼합한 후, 균질화기로 혼합하였다.
그 후, 바이알을 캐핑하고 진공하에서 공기를 제거하고 질소로 다시 충전하였다.
혼합한 후, 밀폐한 바이알을 초음파 수조 안에 50분 동안 넣어 두었다. 샘플이 초음파 수조 안에 있는 동안 온도가 40℃를 넘지 않도록 주의하였다.
샘플을 장파 반도체 및 부가적 매트릭스 재료와 조합된 제형을 만드는데 사용할 때까지 암실에 저장하였다.
B. 적색 스펙트럼 영역에서의 피크 방출을 갖는 반도체 나노결정을 포함하는 광학 재료:
실질적으로 실시예 1B에 기재된 합성법에 따라 제조된 반도체 나노결정은 클로로포름 중에 분산된 적색-방출 반도체 나노결정을 포함하고 632nm에서의 피크 방출, 약 40 nm의 FWHM, 70％의 용액 양자 수율 및 56.7 mg/ml의 농도를 가졌다.
99ml의 적색-방출 나노결정의 56.7 mg/ml의 현탁액을 자석 교반 막대를 포함하는 격막으로 캐핑된 에를렌마이어 플라스크에 첨가하였고, 시스템을 밀폐하고, 진공하에서 주사기 바늘을 통해 퍼징하고 질소로 다시 충전하였다. 대략 95％의 용매를 진공 스트리핑을 통해 바이알로부터 제거하였다. 라드큐어 코포레이션 (미국 07004-3401 뉴저지주 페어필드 오드리 플레이스 9 소재)으로부터 시판되는 저점도 반응성 희석제인 46.6ml의 RD-12를 첨가하였다. 남은 용매를 진공 스트리핑을 통해 바이알로부터 제거하였다. 그 후, 187ml의 DR-150을 주사기를 통해 바이알에 첨가하고 혼합물을 보텍스 혼합기를 사용하여 혼합하였다 (DR-150은 라드큐어로부터 시판되는 UV-경화성 아크릴 제형임). 그 후, 혼합물을 대략 50분 동안 초음파 수조 안에 두었다.
그 다음 대략 2.6 g의 TiO2 (듀폰으로부터 입수가능한 Ti-퓨어 902+) 및 또한 입자 크기를 감소시키기 위해 볼 밀기에서 미리 분쇄한 12.9 g의 에사큐어 (Esacure) TPO를 개방된 바이알에 첨가하고, 혼합물을 보텍스 혼합기를 사용하여 혼합한 후, 균질화기로 혼합하였다.
그 후, 바이알을 캐핑하고 진공하에서 공기를 제거하고 질소로 다시 충전하였다.
혼합한 후, 밀폐한 바이알 초음파 수조 안에 60분 동안 넣어 두었다. 샘플이 초음파 수조 안에 있는 동안 온도가 40℃를 넘지 않도록 주의하였다. 샘플을 장파 반도체 및 부가적 매트릭스 재료와 조합된 제형을 만드는데 사용할 때까지 암실에 저장하였다.
C. 스페이서 (Spacer) 비드를 포함하는 호스트 재료의 제조:
라드큐어 코포레이션 (미국 07004-3401 뉴저지주 페어필드 오드리 플레이스 9 소재)으로부터 시판되는 저점도 반응성 희석제인 0.9ml의 RD-12, 및 또한 라드큐어 코포레이션으로부터 입수가능한 3.8ml의 DR-150을 40ml 바이알에 첨가하고, 혼합물을 보텍스 혼합기를 사용하여 혼합하였다. 그 후, 혼합물을 초음파 수조 안에 대략 30분 동안 넣어 두었다.
그 다음, 대략 0.05 g의 TiO2 (듀폰으로부터 입수가능한 Ti-퓨어 902+) 및 또한 MO-SCI 스페셜티 프로덕츠 (MO-SCI Specialty Products; 미국 65401 미주리주 롤라 소재)로부터 입수가능한 0.05 g의 GL0179B6/45 스페이스 비드를 개방된 바이알에 첨가하고, 보텍스 혼합기를 사용하여 혼합하였다.
혼합한 후, 밀폐한 바이알 초음파 수조 안에 대략 50분 동안 넣어 두었다. 샘플이 초음파 수조 안에 있는 동안 온도가 40℃를 넘지 않도록 주의하였다. 샘플을 장파 반도체 및 부가적 매트릭스 재료와 조합된 제형을 만드는데 사용할 때까지 암실에 저장하였다.
D. 적색 및 주황색 방출 반도체 나노결정을 포함하는 광학 재료 및 층의 제조:
20ml 바이알 안에 스페이서 비드를 포함하는 2.52 g의 호스트 재료 (실질적으로 실시예 1C에 기재된 공정에 따라 제조됨), 0.99 g의 실시예 1B의 광학 재료 및 1.00 g의 실시예 1A의 광학 재료를 함께 첨가하여 광학 재료를 형성하였다. 혼합물을 보텍스 혼합기를 사용하여 교반한 후, 대략 50분 동안 초음파 수조에서 음파처리하였다.
조합 바이알로부터의 샘플 재료를, 가성 염기 욕을 사용하여 미리 세척하고, 산으로 헹구고, 탈이온수로 헹구고 메탄올로 닦아낸 6각형 모양의 편평한 붕규산 유리 위에 분배하였다. 역시 미리 세척한 동일한 크기의 두 번째 6각형 판을 분배된 샘플 재료의 상부에 놓고 샌드위치된 구조를 마사지하여 제형을 두 유리판 사이에 균일하게 펼쳤다. 구조의 밖으로 밀려나온 과량의 제형을 유리의 바깥 부분으로부터 닦아내고 6각형의 샌드위치를 H-전구 (30-45 mW/cm2)를 사용한 다이막스 코포레이션 시스템 (DYMAX Corporation system)으로부터의 5000-EC UV 광 경화 플러드 램프 (UV Light Curing Flood Lamp) 내에서 10초 동안 경화시켰다. 나노결정을 함유하는 층의 두께는 대략 70-79 ㎛ (대략 360 mg의 제형)이었다.
6각형의 샌드위치는 붕규산 유리의 6각형 모양의 편평한 판 두 개와 실질적으로 실시예 2에 기재된 바와 같이 제조된 광학 재료의 샘플을 함유하는 아크릴의 경화된 층으로 이루어진다.
여섯 개의 샘플 (샘플 A-F)을 실질적으로 실시예 2에 기재된 바와 같이 제조하였다. 각각의 샘플에 대해 초기 CCT, CRI 및 외부 양자 효율을 측정한 후, 각각의 샘플을 대략 50℃로 가열하고, 샘플에 대략 30 mW/cm2의 450 nm 청색 광을 하기 표 1에 각각의 샘플에 대해 명시된 시간 동안 조사하였다. 각각의 샘플에 대해 기재된 조사 시간 후에 CCT, CRI 및 EQE를 측정하였다. 데이터를 하기 표 1에 기재하였다.
Figure 112011093545316-pct00002
실시예 3
반도체 나노결정의 제조
A. 3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질포스폰산을 적색 광을 방출할 수 있는 반도체 나노결정의 제조
CdSe 코어의 합성: 26.25 mmol의 카드뮴 아세테이트를 250 mL 3-구 둥근바닥 플라스크 내 100℃에서 235.4 mmol의 트리-n-옥틸포스핀 중에 용해시킨 후, 1시간 동안 건조시키고 탈기시켰다. 465.5 mmol의 트리옥틸포스핀 옥시드 및 59.9 mmol의 옥타데실포스폰산을 0.5L 유리 반응기에 첨가하고, 140℃에서 1시간 동안 건조시키고 탈기시켰다. 탈기시킨 후, Cd 용액을 옥시드/산을 함유하는 반응기 첨가하고, 혼합물을 질소하에서 270℃까지 가열하였다. 온도가 일단 270℃에 도달하면, 240 mmol의 트리-n-부틸포스핀을 플라스크 안으로 주입하였다. 혼합물의 온도를 308℃로 올리고, 여기에 60 mL의 1.5M TBP-Se를 빠르게 주입하였다. 반응 혼합물의 온도를 284℃로 30초 안에 내린 후, 가열 맨틀을 반응 플라스크로부터 제거하고 장비를 두 개의 공기총으로 냉각시켰다. 나노결정의 첫 번째 흡수 피크는 551nm이었다. 메탄올 및 이소프로판올의 3:1 혼합물을 첨가함으로 인해 질소 대기 글러브 박스 안에서 성장 용액으로부터 CdSe 코어가 침전되어 나왔다. 그 후, 단리된 코어를 헥산 중에 용해시키고, 코어-쉘 재료를 만드는데 사용하였다.
CdSe/CdZnS 코어-쉘 나노결정의 합성: 517.3 mmol의 트리옥틸포스핀 옥시드 및 48.3 mmol의 3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질포스폰산을 0.5L 유리 반응기에 적재하였다. 그 후, 혼합물을 반응기 안에서 120℃까지 약 1시간 동안 가열하여 건조시키고 탈기시켰다. 그 후, 반응기를 70℃까지 냉각시키고, 단리된 CdSe 코어를 함유하는 헥산 용액 (1.98 mmol Cd 함량)을 반응 혼합물에 첨가하였다. 헥산을 감압하에서 제거하였다. 디메틸 카드뮴, 디에틸 아연 및 헥사메틸디실라티안을 각각 Cd, Zn 및 S의 전구체로서 사용하였다. Cd 및 Zn은 등몰비로 혼합한 한편, S는 Cd 및 Zn에 비해 2배 과량으로 사용하였다. Cd/Zn (6.13 mmol의 디메틸카드뮴 및 디에틸아연) 및 S (24.53 mmol의 헥사메틸디실라티안) 샘플을 각각 질소 대기 글러브 박스 안에서 80 mL의 트리옥틸포스핀 중에 용해시켰다. 전구체 용액이 일단 제조되면, 반응 플라스크를 질소하에서 155℃까지 가열하였다. 전구체 용액을 155℃에서 2시간에 걸쳐 주사기 펌프를 사용하여 적가하였다. 쉘 성장 이후, 나노결정을 질소 대기 글러브 박스로 옮기고 메탄올 및 이소프로판올의 3:1 혼합물을 첨가함으로써 성장 용액으로부터 침전해내었다. 그 후, 단리된 코어-쉘 나노결정을 톨루엔 중에 용해시키고, 광학 재료를 제조하는데 사용하였다. 재료 명세사항은 다음과 같았다: Abs = 591 nm; 방출 = 603 nm; FWHM = 30 nm; QY = 톨루엔 중 85％.
실시예 4
광학 부품의 제조
A. 적색 스펙트럼 영역에서의 피크 방출을 갖는 반도체 나노결정을 포함하는 광학 재료:
실질적으로 실시예 3에 기재된 합성법에 따라 제조된 반도체 나노결정은 톨루엔 중에 분산된 적색-방출 반도체 나노결정을 포함하고 604nm에서의 피크 방출, 약 29 nm의 FWHM, 85％의 용액 양자 수율 및 18 mg/ml의 농도를 가졌다.
톨루엔 중의 30.6ml의 적색-방출 나노결정의 18 mg/ml의 현탁액을 10 mL 주사기로부터 자석 교반 막대를 포함하는 125 mL의 격막으로 캐핑된 에를렌마이어 플라스크에 첨가하였고, 시스템을 밀폐하고, 현탁액을 주입하기 전에 수 회에 걸쳐 진공하에서 주사기 바늘을 통해 퍼징하고 질소로 다시 충전하였다. 자석 교반 막대로 용액을 교반하면서 진공 스트리핑을 통해 대략 95％의 용매를 에를렌마이어 플라스크로부터 제거하였다. 라드큐어 코포레이션 (미국 07004-3401 뉴저지주 페어필드 오드리 플레이스 9 소재)으로부터 시판되는 저점도 반응성 희석제인 10ml의 RD-12를 에를렌마이어 플라스크에 주사기를 통해 첨가하였다. 자석 교반 막대로 교반하면서 진공 스트리핑을 통해 남은 용매를 에를렌마이어 플라스크로부터 제거하였다. 그 후, 에를렌마이어 플라스크를 대략 15분 동안 초음파 수조 안에 넣어두었다. 그 후, 자석 교반 막대를 사용하여 용액을 혼합하면서 40ml의 DR-150을 주사기를 통해 에를렌마이어 플라스크에 첨가하였다. 첨가한 후, 용액을 보텍스 혼합기를 사용하여 추가로 혼합하였다 (DR-150은 라드큐어로부터 시판되는 UV-경화성 아크릴 제형임).
그 다음, 0.270 g의 TiO2 (듀폰으로부터 입수가능한 Ti-퓨어 902+)를 개방된 에를렌마이어 플라스크에 첨가하고, 혼합물을 보텍스 혼합기를 사용하여 혼합한 후, 균질화기로 혼합하였다. 대략 0.2 g의 테고 (Tego) 2500을 적가하고, 용액을 보텍스 혼합기로 혼합한 후, 추가로 45분 동안 초음파 수조 안에 넣어 두었다. 샘플이 초음파 수조 안에 있는 동안 온도가 40℃를 넘지 않도록 주의하였다.
샘플을 광학 부품을 만드는데 사용할 때까지 암실에 저장하였다.
B. 유리/광학 재료/유리를 포함하는 광학 부품
현미경 슬라이드를 아세톤을 사용하여 미리 세척한 후, 메탄올로 닦아내었다. 두 개의 80 ㎛ 심 (shim)을 현미경 슬라이드의 한쪽 끝의 코너에 끝으로부터 대략 1인치 떨어져 위치시켰다. 실시예 4A에 기재된 소량의 제형을 심으로 고정시킨 부위의 중앙에 위치시켰다. 제 2 현미경 슬라이드 또는 현미경 슬라이드의 조각을 제형의 위에 놓고, 테두리가 스페이싱 심의 부분과 접촉하도록 위치시켰다. 작은 미니 바인더 클립을 심 위에 위치시켜 두 유리 조각을 함께 고정시켰고, 클립으로 제형을 가리지 않도록 주의하였다. 이러한 구조는, H-전구 (30-45 mW/cm2)를 사용한 다이막스 코포레이션 시스템으로부터의 5000-EC UV 광 경화 플러드 램프 내에서 각각의 면에 대해 10초 동안 경화시켰다. 클립을 제거하고 심 스탁을 구조로부터 뽑아냈다.
그 후, 샘플에, 표 2에 명시된 시간 동안 50℃에서, 대략 25 mW/cm2의 450 nm 광속을 조사하였다. NIST 소급가능한 교정된 광원을 사용하는 12" 적분구 안에서 EQE를 측정하였다.
캡슐화하지 않은 샘플의 측정치를 표 2에 샘플 1 및 2로 기재하였다.
C. 유리/광학 재료/아크릴레이트/유리를 포함하는 광학 부품
광학 부품을 또한 순차적으로 만들 수 있다. 예로써, 실시예 4A에 기재된 광학 재료를 미리 세척한 현미경 슬라이드 위에 마이어 (Mayer) 막대 52로 코팅하여 대략 80um 필름을 수득하였다. 샘플이 대략 865mJ/cm2의 에너지에 노출되도록, H-전구를 갖는 다이막스 코포레이션 시스템으로부터의 5000-EC UV 광 경화 플러드 램프를 사용하여 이 필름을 공기 환경에서 경화시켰다.
광학 재료 및 제1 기판 위의 밀봉제 층의 형성은, 짝 유리 슬라이드를 구조의 상부에 위치시켰을 때 아크릴레이트 기재 액체가 광학 재료 필름의 대부분을 커버하도록, 바람직하게는 슬라이드의 테두리 상에 비드-업 (bead-up)되도록 충분한 양의 UV 경화 액체 아크릴레이트 기재 재료를 경화된 광학 재료 필름 상에 분배함으로써 수행하였다. 그 후, 상부 현미경 슬라이드와 경화된 광학 부품 필름을 포함하는 하부 현미경 슬라이드 사이에 함유된 아크릴레이트 기재 액체를, 샘플이 대략 865mJ/cm2의 에너지에 노출되도록, H-전구를 갖는 다이막스 코포레이션 시스템으로부터의 5000-EC UV 광 경화 플러드 램프를 사용하여 공기 환경에서 경화시켰다.
NIST 소급가능한 교정된 광원을 사용하는 12" 적분구 안에서 형성된 샘플에 대해 외부 양자 효율 (EQE)을 측정하였다. 그 후 샘플에 표 2에 명시된 시간 동안 50℃에서 대략 25 mW/cm2의 450 nm의 광속을 조사하였다. 조사한 후, 동일한 기법을 이용하여 EQE를 측정하였다.
캡슐화된 샘플의 측정치를 표 2에 샘플 3, 4 및 5로 기재하였다.
Figure 112011093545316-pct00003
실시예 5
A: 광학 재료 잉크의 제조
611nm에서의 피크 방출, 약 33 nm의 FWHM, 71％의 용액 양자 수율을 갖는 반도체 나노결정을 사용하였다. 사용한 반도체 나노결정은 4개의 별도로 제조된 회분으로부터의 반도체 나노결정의 혼합물이었다 (두 회분은 일반적으로 실시예 3A에 기재된 공정에 따라 제조되었고, 다른 두 회분은 동일한 일반적 공정을 사용했으나 보다 큰 규모로 제조되었음). 나노결정을 20 mg/ml의 농도로 톨루엔 중에 분산시켰다.
367.5ml의 적색-방출 나노결정의 20 mg/ml의 현탁액을 1L 둥근바닥 플라스크에 담고, 대략 90％의 용매를 진공 스트리핑을 통해 바이알로부터 제거하였다. 라드큐어 코포레이션 (미국 07004-3401 뉴저지주 페어필드 오드리 플레이스 9 소재)으로부터 시판되는 저점도 반응성 희석제인 106.7ml의 RD-12를 첨가하였다. 남은 용매를 진공 스트리핑을 통해 바이알로부터 제거하였다. 생성된 용액을 20분 동안 초음파 수조에서 음파처리한 후, 427.5ml의 DR-150을 플라스크에 첨가하고, 혼합물을 20분 동안 초음파 수조에서 음파처리하였다 (DR-150은 라드큐어로부터 시판되는 UV-경화성 아크릴 제형임).
4.63 g의 테고 RAD2500 계면활성제를 개방된 플라스크에 첨가한 후, 1.97 g의 TiO2 (듀폰으로부터 입수가능한 Ti-퓨어 902+)를 첨가하고 혼합물을 회전자 고정자 균질화기 (이카 레이버 테크닉 (IKA Labor Technik)의 제품, 모델 울트라-투락스 (Ultra-Turrax) T-25)로 혼합하였다.
그 후, 혼합물을 함유하는 플라스크를 20분 동안 초음파 수조에 넣어 두었다. 샘플이 초음파 수조 안에 있는 동안 온도가 40℃를 넘지 않도록 주의하였다.
샘플을 하기 공정에 사용하기 전까지 암실에 저장하였다.
B. 광학 부품의 제조:
미리 세척한 두 개별적 유리판 위에 각각 실질적으로 실시예 5A (상기)에 기재된 바와 같이 제조된 광학 재료 잉크의 필름을 대략 스크린-인쇄하여 광학 부품을 제조하였다. 잉크를 공기 중에서 인쇄하였다. 잉크를 인쇄한 후, 두 판 상의 잉크를 약 30초 동안 약 50 mW/cm2에서 2 다이막스 퓨전 H-전구에 노출시켜 경화시켰다. 각각의 판 상의 경화된 잉크 필름의 중량은 대략 0.2269 g이었다. 경화 단계를 질소의 블랭킷 하에서 수행하였다. 경화시킨 후, 판을 다시 공기에 내놓았다. 그 다음, 소정량의 광학적으로 투명한 접착제 재료를 둘 중 하나의 판 상의 경화된 광학 재료 위에 분배하였다. 사용한 투명한 접착제는 노를랜드 어드헤시브스 (Norland Adhesives)에서 노를랜드 68 T로 판매되는 UV 경화성 아크릴 우레탄 제품이었다 (이 접착제 재료는 광학적으로 투명하고 산소 배리어 특성을 가짐). 경화된 잉크를 포함하는 제2 판을 분배된 접착제 재료의 상부에 닿도록 제어된 방식으로 내려놓았다. 그 후, 제2의 인쇄된 판을 (잉크 쪽이 접착제를 향하도록) 하부 유리판에 평행을 유지하면서 천천히 아래로 내렸다. 이러한 압축력은 전기기계적 만능 시험기 (어드메트 엑스퍼트 (ADMET eXpert) 7601)를 사용하여 적용하였다. 압축력은 판 샌드위치에 걸쳐 실질적으로 균일하였다. 사용한 압축력은 약 60lbf이었다. 힘을 약 1분 동안 유지한 후, 제거하였다 (이제 인쇄된 광학 재료는 완전히 캡슐화되어 세 면은 접착제 재료에 의해, 네 번째 면은 유리에 의해 둘러싸임). 그 후, 압축된 판 샌드위치를 대략 50초 동안 2개의 D 전구를 사용한 UV 광원하 약 140 mW/cm2 아래에 놓고 접착제를 경화시켰다. 경화 단계는 공기 중에서 수행하였다.
접착제 경화 단계에 후속하여, 생성된 광학 부품을 온도 60℃의 열판 위에 놓아 광학 부품을 균일하게 가열하면서 동시에 40-50 mW/cm2 및 450 nm 피크 파장의 균일한 광속에 광학 부품의 표면을 6시간 동안 노출시켰다 (광속은 오피르노바 레이저 파워 미터 (OPHIRNOVA laser power meter)를 사용하여 측정함).
광속 및 열 노출 단계의 완결 후, 광학 부품에 대해 고체 상태 EQE를 측정하였다. 그 후, 광학 부품을 버블 랩 안에 넣어, 시판되는 실내용 형광 조건으로 채광된 실내의 실온에서 투명한 플라스틱 상자 안에 저장하였다. 이렇게 약 78일 동안 저장한 후, 광학 부품을 그의 저장 조건에서 꺼낸 후, 고체 상태를 측정하였다. 초기에 그리고 약 78일 동안 저장 한 후의 광학 부품에 대한 측정을 하기 표 3에 기재하였다.
Figure 112011093545316-pct00004
본 발명의 또 다른 측면에 따라서, 앞서 산소의 존재하에서 취급한 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료를 적어도 부분적으로 캡슐화하고, 적어도 부분적으로 캡슐화된 광학 재료에 광속을 나노입자의 적어도 일부 상의 전하를 중성화하기에 충분한 시간 동안 조사하여 수득가능한 광학 재료가 제공된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 10％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 30％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 40％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 50％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사한다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 하나 이상의 배리어 재료에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 앞서 산소의 존재하에서 취급한 광학 재료는 노출 단계 동안 완전히 캡슐화된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는 하나 이상의 배리어 재료에 의해 완전히 캡슐화된다.
상기 방법은 산소를 포함하는 대기 중에서 수행할 수 있다.
상기 방법은 불활성 대기 중에서 수행할 수 있다.
상기 방법은 질소 대기 중에서 수행할 수 있다.
특정 실시양태에서, 광속은 약 365 nm 내지 약 480 nm 범위의 피크 파장을 포함한다.
특정 실시양태에서, 광속은 약 365 nm 내지 약 470 nm 범위의 피크 파장을 포함한다.
특정 실시양태에서, 광속은 나노입자의 대역 간극 미만의 피크 파장을 포함한다.
특정 실시양태에서, 광속은 약 10 내지 약 100 mW/cm2이다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는, 광학 재료가 광속에 노출되는 시간의 적어도 일부 동안 가열된다.
특정 실시양태에서, 광학 재료는, 광학 재료가 광속에 노출되는 전체 시간 동안 가열된다.
반도체 나노결정이 좁은 방출 선폭을 가지고 축광 효율적이고 방출 파장이 나노결정의 크기 및/또는 조성을 통해 조정가능하므로, 이는 본원에 기재된 본 발명의 다양한 측면 및 실시양태에 사용하기에 바람직한 양자 속박 반도체 나노입자이다.
본 발명의 다양한 측면 및 실시양태에서 유용한 (예를 들어, 반도체 나노결정을 포함하는) 양자 속박 반도체 나노입자의 크기 및 조성은, 반도체 나노결정이 원가시광선, 가시광선, 적외선 또는 스펙트럼의 다른 목적하는 부분 내의 파장 대역의 소정의 파장에서 광자를 방출하도록 선택할 수 있다. 예를 들어, 파장은 300 내지 2,500 nm 또는 그 초과, 예컨대 300 내지 400 nm, 400 내지 700 nm, 700 내지 1100 nm, 1100 내지 2500 nm, 또는 2500 nm 초과일 수 있다.
(예를 들어, 반도체 나노결정을 포함하는) 양자 속박 반도체 나노입자는 나노미터-규모 무기 반도체 나노입자이다. 반도체 나노결정에는, 예를 들어 직경이 약 1 nm 내지 약 1000 nm, 바람직하게는 약 2 nm 내지 약 50 nm, 더 바람직하게는 약 1 nm 내지 약 20 nm (예컨대, 약 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20 nm)인 무기 결정질이 포함된다.
본 발명의 다양한 측면 및 실시양태에 포함되는 반도체 나노결정은 가장 바람직하게는 평균 나노결정 직경이 약 150 옹스트롬 (Å) 미만이다. 특정 실시양태에서, 평균 나노결정 직경이 약 12 내지 약 150Å 범위인 반도체 나노결정이 특히 바람직할 수 있다.
그러나, 반도체 나노결정의 조성 및 목적하는 방출 파장에 따라서, 평균 직경이 이러한 다양한 바람직한 크기 범위 바깥일 수 있다.
본원에 기재된 본 발명의 다양한 측면 및 실시양태에서 사용하기 위한 나노입자 및 나노결정을 형성하는 반도체는 IV족 원소, II-VI족 화합물, II-V족 화합물, III-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, I-III-VI족 화합물, II-IV-VI족 화합물, 또는 II-IV-V 화합물, 예를 들어 CdS, CdO, CdSe, CdTe, ZnS, ZnO, ZnSe, ZnTe, MgTe, GaAs, GaP, GaSb, GaN, HgS, HgO, HgSe, HgTe, InAs, InP, InSb, InN, AlAs, AlP, AlSb, AlS, PbS, PbO, PbSe, Ge, Si, 3차 및 4차 혼합물 및/또는 합금을 비롯한 이의 합금 및/또는 이의 혼합물을 포함할 수 있다.
나노입자 및 나노결정의 모양의 예에는, 구형, 막대형, 원반형, 다른 모양 및 이의 혼합이 포함된다.
본 발명의 특정 바람직한 측면 및 실시양태에서, (예를 들어, 반도체 나노결정을 포함하는) 양자 속박 반도체 나노입자는, 코어의 표면의 적어도 일부 상에 제2 반도체 재료의 오버코팅 또는 "쉘"을 포함할 수 있는 하나 이상의 제1 반도체 재료의 "코어"를 포함한다. 특정 실시양태에서, 쉘은 코어를 둘러싼다. 코어의 표면의 적어도 일부 상에 쉘을 포함하는 (예를 들어, 반도체 나노결정을 포함하는) 양자 속박 반도체 나노입자 코어는 또한 "코어/쉘" 반도체 나노결정으로 지칭된다.
예를 들어, (예를 들어, 반도체 나노결정을 포함하는) 양자 속박 반도체 나노입자는 IV족 원소 또는 화학식 MX (M은 카드뮴, 아연, 마그네슘, 수은, 알루미늄, 갈륨, 인듐, 탈륨 또는 이의 혼합물이고, X는 산소, 황, 셀레늄, 텔루르, 질소, 인, 비소, 안티몬 또는 이의 혼합물)로 나타내어지는 화합물을 포함하는 코어를 포함할 수 있다. 코어로서 사용하기에 적합한 재료의 예에는, 비제한적으로, CdS, CdO, CdSe, CdTe, ZnS, ZnO, ZnSe, ZnTe, MgTe, GaAs, GaP, GaSb, GaN, HgS, HgO, HgSe, HgTe, InAs, InP, InSb, InN, AlAs, AlP, AlSb, AlS, PbS, PbO, PbSe, Ge, Si, 3차 및 4차 혼합물 및/또는 합금을 비롯한 이의 합금 및/또는 이의 혼합물이 포함된다. 쉘로서 사용하기에 적합한 재료의 예에는, 비제한적으로, CdS, CdO, CdSe, CdTe, ZnS, ZnO, ZnSe, ZnTe, MgTe, GaAs, GaP, GaSb, GaN, HgS, HgO, HgSe, HgTe, InAs, InP, InSb, InN, AlAs, AlP, AlSb, AlS, PbS, PbO, PbSe, Ge, Si, 3차 및 4차 혼합물 및/또는 합금을 비롯한 이의 합금 및/또는 이의 혼합물이 포함된다.
특정 실시양태에서, 둘러싸는 "쉘" 재료는 코어 재료의 대역 간극 보다 큰 대역 간극을 가질 수 있고, "코어" 기판의 원자 간격 (atomic spacing)과 유사한 원자 간격을 갖도록 선택될 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 둘러싸는 쉘 재료는 코어 재료의 대역 간극 보다 작은 대역 간극을 가질 수 있다. 추가적 실시양태에서, 쉘 및 코어 재료는 동일한 결정 구조를 가질 수 있다. 쉘 재료는 하기 추가적으로 논의된다. 코어/쉘 반도체 구조의 추가적인 예에 대하여, 발명의 명칭이 "Semiconductor Nanocrystal Heterostructures"인 2003년 8월 12일에 출원된 미국 출원 제10/638,546호 (그 전문이 본원에 참고로 도입됨)를 참고한다.
양자 속박 반도체 나노입자는 바람직하게 좁은 크기 분포를 갖는 반도체 나노입자의 집단의 멤버이다. 더 바람직하게는, (예를 들어, 반도체 나노결정을 포함하는) 양자 속박 반도체 나노입자는 나노입자의 단순분산 또는 실질적으로 단순분산 집단을 포함한다.
양자 속박 반도체 나노입자는, 나노입자의 크기 및 조성을 통해 조정가능한 광학 특성을 생성하기 위한 아래에서부터의 화학적 접근법을 디자인함으로써 끌어낼 수 있는 강한 양자 속박 효과를 나타낸다.
예를 들어, 반도체 나노결정의 제조 및 조작은 머레이 (Murray) 등의 문헌 [J. Am. Chem. Soc, 115:8706 (1993)]; 크리스토퍼 머레이 (Christopher Murray)의 논문 ["Synthesis and Characterization of II-VI Quantum Dots and Their Assembly into 3-D Quantum Dot Superlattices", Massachusetts Institute of Technology, September, 1995]; 및 발명의 명칭이 "Highly Luminescent Color-selective Materials"인 미국 특허 출원 제08/969,302호에 기재되어 있다 (상기 문헌들은 그 전문이 본원에 참고로 도입됨). 반도체 나노결정의 제조 및 조작의 다른 예는 미국 특허 제6,322,901호 및 제6,576,291호 및 미국 특허 출원 제60/550,314호에 기재되어 있다 (상기 문헌들은 그 전문이 본원에 참고로 도입됨).
본 발명의 다양한 측면 및 실시양태에서, (비제한적으로 반도체 나노결정을 포함하는) 양자 속박 반도체 나노입자는 임의로 그에 부착된 리간드를 갖는다.
(비제한적으로 반도체 나노결정을 포함하는) 양자 속박 반도체 나노입자는 외부 표면에 부착된 리간드를 통상적으로 포함할 수 있다.
리간드는 성장 공정의 제어를 돕는데 사용할 수 있는 배위 용매로부터 유도할 수 있다. 배위 용매는 공여 고립 쌍을 갖는 화합물이며, 예를 들어 성장하는 나노결정의 표면에 배위되도록 이용가능한 고립 전자 쌍을 갖는다. 용매 배위는 성장하는 나노결정을 안정화시킬 수 있다.
특정 실시양태에서, 리간드는 성장 공정 동안 사용되는 배위 용매로부터 유도된다. 표면은 덧층 (overlayer)을 형성하기 위해 과량의 경쟁하는 배위기에 반복하여 노출시켜 개질시킬 수 있다. 예를 들어, 캐핑된 반도체 나노결정의 분산액을 배위 유기 화합물, 예컨대 피리딘으로 처리하여, 피리딘, 메탄올, 및 방향족에는 용이하게 분산되나 더 이상 지방족 용매에는 분산되지 않는 결정질을 생성할 수 있다. 이러한 표면 교환 공정은, 예를 들어 포스핀, 티올, 아민 및 포스페이트를 비롯한 반도체 나노결정의 외부 표면에 배위할 수 있거나 이와 결합할 수 있는 임의의 화합물을 사용하여 수행할 수 있다. 반도체 나노결정은 표면에 대해 친화력을 나타내고, 현탁액 또는 분산액 매질에 대해 친화력을 갖는 잔기로 종결되는 단쇄 중합체에 노출시킬 수 있다. 이러한 친화력은 현탁액의 안정성을 개선시키고 반도체 나노결정의 면상침전 (flocculation)을 억제한다. 다른 실시양태에서, 반도체 나노결정은 대안적으로 비-배위 용매(들)를 사용하여 제조할 수 있다.
예를 들어, 배위 리간드는 하기 화학식을 가질 수 있다.
Figure 112011093545316-pct00005
식 중, k는 2, 3 또는 5이고, n은 k-n이 0 미만이지 않도록 1, 2, 3, 4 또는 5이고; X는 O, S, S=O, SO2, Se, Se=O, N, N=O, P, P=O, As 또는 As=O이고; 각각의 Y 및 L은 독립적으로 아릴, 헤테로아릴 또는 임의로 하나 이상의 이중 결합, 하나 이상의 삼중 결합 또는 하나 이상의 이중 결합 및 하나의 삼중 결합을 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 C2-12 탄화수소 쇄이다. 탄화수소 쇄는 하나 이상의 C1-4 알킬, C2-4 알케닐, C2-4 알키닐, C1-4 알콕시, 히드록실, 할로, 아미노, 니트로, 시아노, C3-5 시클로알킬, 3-5원 헤테로시클로알킬, 아릴, 헤테로아릴, C1-4 알킬카르보닐옥시, C1-4 알킬옥시카르보닐, C1-4 알킬카르보닐 또는 포르밀로 임의로 치환될 수 있다.
탄화수소 쇄에는 또한 -0-, -S-, -N(Ra)-, -N(Ra)-C(O)-O-, -0-C(O)-N(Ra)-, -N(Ra)-C(O)-N(Rb)-, -0-C(O)-O-, -P(Ra)- 또는 -P(O)(Ra)-이 임의로 개재될 수 있다. 각각의 Ra 및 Rb는 독립적으로 수소, 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시, 히드록실알킬, 히드록실 또는 할로알킬이다. 아릴기는 치환되거나 비치환된 환형 방향족 기이다. 예에는 페닐, 벤질, 나프틸, 톨릴, 안트라실, 니트로페닐 또는 할로페닐이 포함된다. 헤테로아릴기는 고리 안에 하나 이상의 헤테로원자를 갖는 아릴기, 예를 들어 푸릴, 피리딜, 피롤릴, 페난트릴이다.
부가적 리간드의 예에는, 알킬 포스핀, 알킬 포스핀 옥시드, 알킬 포스폰산 또는 알킬 포스핀산, 피리딘, 푸란, 및 아민이 포함된다. 보다 구체적인 예에는, 비제한적으로, 피리딘, 트리-n-옥틸 포스핀 (TOP), 트리-n-옥틸 포스핀 옥시드 (TOPO) 및 트리스-히드록실프로필포스핀 (tHPP)이 포함된다. 공업용 TOPO를 사용할 수 있다.
적합한 배위 리간드는 시판되는 것을 구입할 수 있거나, 예를 들어 문헌 [J. March, Advanced Organic Chemistry] (그 전문이 본원에 참고로 도입됨)에 기재된 바와 같은 통상의 합성 유기 기법으로 제조할 수 있다.
또한 발명의 명칭이 "Stabilized Semiconductor Nanocrystals"인 2003년 8월 15일에 출원된 미국 특허 출원 제10/641,292호 (그 전문이 본원에 참고로 도입됨)를 참고한다.
(비제한적으로 반도체 나노결정을 포함하는) 양자 속박 반도체 나노입자가 여기 상태를 달성하면 (또는 환언하면, 여기자가 나노결정 상에 위치되면), 방출 파장에서 방출이 이루어질 수 있다. 방출은 양자 속박 반도체 재료의 대역 간극에 상응하는 주파수를 갖는다. 대역 간극은 나노입자의 크기의 함수이다. 작은 직경을 갖는 양자 속박 반도체 나노입자는 분자와 물질의 벌크 형태 사이의 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 작은 직경을 갖는 양자 속박 반도체 나노입자는 세 차원 모두에서 전자 및 정공 모두의 양자 속박을 나타낼 수 있으며, 이는 결정질 크기를 감소시키면서 재료의 효과적인 대역 간극의 증가를 야기한다. 결과적으로, 예를 들어 결정질의 크기가 감소함에 따라 반도체 나노결정의 광학 흡수 및 방출 모두 청색 또는 보다 높은 에너지 쪽으로 이동한다.
양자 속박 반도체 나노입자로부터의 방출은, 양자 속박 반도체 나노입자의 크기, 양자 속박 반도체 나노입자의 조성 또는 둘 다를 변화시켜 스펙트럼의 자외선, 가시광선 또는 적외선 영역의 전체 파장 범위에 걸쳐 조정할 수 있는, 좁은 가우스 (Gaussian) 방출 대역일 수 있다. 예를 들어, CdSe는 가시광선 영역 내에서 조정할 수 있고, InAs는 적외선 영역에서 조정할 수 있다. 양자 속박 반도체 나노입자의 집단의 좁은 크기 분포는 좁은 스펙트럼 범위 내에서의 빛의 방출을 초래할 수 있다. 집단은 단순분산일 수 있으며, 바람직하게는 양자 속박 반도체 나노입자의 직경이 15％ 미만, 더 바람직하게는 10％ 미만, 가장 바람직하게는 5％ 미만의 rms (평균 제곱근) 편차를 지닌다. 가시광선 영역에서 방출하는 양자 속박 반도체 나노입자에 있어서 약 75nm 이하, 바람직하게는 60 nm 이하, 더 바람직하게는 40 nm 이하, 가장 바람직하게는 30 nm의 반가폭 (FWHM)의 좁은 범위내의 스펙트럼 방출이 관찰될 수 있었다. IR-방출 양자 속박 반도체 나노입자는 150 nm 이하, 또는 100 nm 이하의 FWHM을 가질 수 있다. 방출의 에너지 관점에서 표현하면, 방출은 0.05eV 이하, 또는 0.03eV 이하의 FWHM을 가질 수 있다. 양자 속박 반도체 나노입자 직경의 분산도가 감소함에 따라 방출의 폭이 감소한다. 반도체 나노결정의 좁은 FWHM은 포화된 색 방출을 초래할 수 있다. 반도체 나노결정의 단순분산 집단은 좁은 범위의 파장에 걸쳐 펼쳐지는 빛을 방출할 것이다.
예를 들어, 반도체 나노결정은 10％, 20％, 30％, 40％, 50％, 60％, 70％, 80％ 또는 90％ 초과와 같이 높은 방출 양자 효율을 지닐 수 있다.
투과 전자 현미경 (TEM)은 반도체 나노결정 집단의 크기, 모양 및 분포에 대한 정보를 제공할 수 있다. 분말 X-선 회절 (XRD) 패턴은 반도체 나노결정의 결정 구조의 유형 및 품질에 대한 가장 완벽한 정보를 제공할 수 있다. X-선 가간섭성 길이를 통해 입자 직경이 피크 너비와 역상관관계를 가지므로, 크기의 추측도 가능하다. 예를 들어 반도체 나노결정의 직경은 투과 전자 현미경으로 직접 측정할 수 있거나, 예를 들어 쉐러 (Scherrer) 식을 사용하여 X-선 회절 데이터로부터 추측할 수 있다. 또한 UV/Vis 흡수 스펙트럼으로부터 추측할 수 있다.
양자 속박 반도체 나노입자는 바람직하게는 제어된 (산소-무함유 및 수분-무함유) 환경 안에서 취급하여 제작 공정 동안 발광 효율의 켄칭을 방지한다.
양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료를 액체 매질 중에 분산시킬 수 있고, 따라서 박막 침착 기법, 예컨대 스핀-주조, 드롭-주조 및 침지 코팅과 상용성이다.
특정 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 다양한 측면 및 실시양태에서 사용하기 위한 광학 재료는, 예를 들어 양자 속박 반도체 나노입자 및 액체 비히클을 포함하는 잉크로부터 제조할 수 있으며, 여기서 액체 비히클은 중합되어 (예, 가교결합되어) 호스트 재료를 형성할 수 있는 하나 이상의 관능기를 포함한다. 특정 실시양태에서, 관능성 단위는 UV 처리에 의해 가교결합될 수 있다. 특정 실시양태에서, 관능성 단위는 열 처리에 의해 가교결합될 수 있다. 특정 실시양태에서, 관능성 단위는 당업자에 의해 쉽게 확인될 수 있는 다른 가교결합 기법에 의해 가교결합될 수 있다. 특정 실시양태에서, 가교결합될 수 있는 하나 이상의 관능기를 포함하는 광학 재료는 액체 비히클 자체일 수 있다. 또한 "Methods For Depositing Nanomaterial, Methods For Fabricating A Device, Methods For Fabricating An Array Of Devices And Compositions"에 대한 2007년 6월 25일에 출원된 린턴 (Linton) 등의 미국 출원 제60/946090호 및 "Compositions, Methods For Depositing Nanomaterial, Methods For Fabricating A Device, And Methods For Fabricating An Array Of Devices"에 대한 2007년 7월 12일에 출원된 린턴 등의 미국 출원 제60/949306호를 또한 참고한다 (각각의 개재내용은 본원에 참고로 도입됨). 임의로, 잉크는 산란체 및/또는 다른 첨가제를 추가로 포함한다.
잉크를 인쇄, 스크린-인쇄, 스핀-코팅, 그라비어 기법, 잉크젯 인쇄, 롤 인쇄 등으로 기판의 표면 상에 침착시킬 수 있다. 잉크는 미리 결정된 배열로 침착시킬 수 있다. 예를 들어, 잉크는 패턴화되거나 패턴화되지 않은 배열로 침착시킬 수 있다. 기판 상에 잉크를 침착시키는데 유용할 수 있는 부가적 정보는, 예를 들어 발명의 명칭이 "Methods For Depositing Nanomaterial, Methods For Fabricating A Device, And Methods For Fabricating An Array Of Devices"인 2007년 6월 25일에 출원된 세쓰 에이. 코에-설리번 (Seth A. Coe-Sullivan)의 국제 특허 출원 제PCT/US2007/014711호 (상기 특허 출원은 본원에 참고로 도입됨)를 참고한다.
이러한 침착 기법으로부터 생성된 특징부 또는 층 내의 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료의 포지셔닝으로 인하여, 나노입자의 모든 표면이 빛을 흡수하고 방출하는데 이용가능하지 않을 수 있다.
특정 실시양태에서, 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료는 접촉 인쇄를 이용하여 표면 상에 침착시킬 수 있다. 예를 들어 문헌 [A. Kumar and G. Whitesides, Applied Physics Letters, 63, 2002-2004, (1993)]; 및 문헌 [V. Santhanam and R. P. Andres, Nemo Letters, 4, 41-44, (2004)]을 참고한다 (각각의 문헌은 그 전문이 본원에 참고로 도입됨). 또한 발명의 명칭이 "Method And System For Transferring A Patterned Material"인 2005년 10월 21일에 출원된 코에-설리번 등의 미국 특허 출원 제11/253,612호 및 발명의 명칭이 "Light Emitting Device Including Semiconductor Nanocrystals"인 2005년 10월 21일에 출원된 코에-설리번의 미국 특허 출원 제11/253,595호를 참고한다 (각각의 특허는 그 전문이 본원에 참고로 도입됨).
본원에 기재된 광학 재료 및 광학 부품은 평면 디스플레이, 컴퓨터 모니터, 텔레비전, 게시판, 실내 또는 실외 조명 및/또는 신호를 위한 빛, 천정형 (heads up) 디스플레이, 완전 투명 디스플레이, 가요성 디스플레이, 레이저 프린터, 전화기, 휴대 전화기, 개인용 휴대 단말기 (PDA), 랩탑 컴퓨터, 디지털 카메라, 캠코더, 뷰파인더, 마이크로-디스플레이, 차량, 넓은 면적의 벽, 극장 또는 스타디움 스크린, 사인, 램프 및 다양한 고체 상태 점등 장치를 비롯한 다양한 소비자 제품에 도입될 수 있다.
이러한 기법은 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 다양한 두께의 광학 재료를 침착시키는데 사용할 수 있다. 특정 실시양태에서, 두께는 그로 인해 목적하는 흡수율 ％을 달성하도록 선택된다. 가장 바람직하게는, 양자 속박 반도체 나노입자는 재방출된 광자를 전혀 흡수하지 않거나 무시할 수 있는 양만을 흡수한다.
특정 실시양태에서, 기판 상의 미리 한정된 영역에 재료 (예, 광학 재료)를 적용하는 방법이 바람직할 수 있다. 미리 한정된 영역은 재료가 선택적으로 적용되는 기판 상의 영역이다. 광원의 하나 초과의 스펙트럼의 부족을 보충하기 위하여 광학 부품이 2종 이상의 상이한 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 특정 실시양태에서, 상이한 유형의 양자 속박 반도체 나노입자가 2종 이상의 상이한 광학 재료 중에 임의로 포함될 수 있으며, 각각의 상이한 광학 재료는 기판의 상이한 영역에 적용될 수 있고/있거나 기판 위에 개별적 층으로서 적용될 수 있다. 재료 및 기판은 미리 결정된 부위 안에 재료가 실질적으로 유지되도록 선택할 수 있다. 패턴을 형성하는 미리 한정된 영역을 선택함으로써, 재료가 패턴을 형성하도록 기판에 재료를 적용할 수 있다. 패턴은 규칙적인 패턴 (예컨대, 어레이 또는 일련의 선) 또는 불규칙적인 패턴일 수 있다. 일단 재료의 패턴이 기판 상에 형성되면, 기판은 재료를 포함하는 영역 (미리 한정된 영역) 및 재료가 실질적으로 부재한 영역을 가질 수 있다. 일부 상황에서, 재료는 기판 상에 단일층을 형성한다. 미리 한정된 영역은 불연속적인 영역일 수 있다. 환언하면, 재료를 기판의 미리 한정된 영역에 적용하면, 재료를 포함하는 위치는 재료가 실질적으로 부재한 다른 위치에 의해 분리될 수 있다.
양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 광학 재료는 대안적으로 용액 기재 가공 기법, 상-분리, 스핀 주조, 잉크-젯 인쇄, 실크-스크리닝, 및 표면 상에 패턴을 형성하는데 이용가능한 다른 액체 필름 기법에 의해 침착될 수 있다.
대안적으로, 양자 속박 반도체 나노입자는 임의의 상기 나열된 또는 다른 공지된 기법으로 완전 또는 부분적 층으로서 또는 패턴화된 배열로서 침착되는 광-투과성 호스트 재료 (예, 양자 속박 반도체 나노입자에 의해 방출된 빛에 바람직하게는 적어도 부분적으로 광-투과성이고, 보다 바람직하게는 투명한, 그리고 양자 속박 반도체 나노입자가 분산될 수 있는 중합체, 수지, 실리카 유리 또는 실리카 겔 등) 중에 분산될 수 있다. 적합한 재료에는 다수의 저렴하고 통상적으로 입수가능한 재료, 예컨대 폴리스티렌, 에폭시, 폴리이미드, 및 실리카 유리가 포함된다. 표면에 적용한 후, 이러한 재료는 주어진 색의 빛을 생성할 수 있도록 나노입자의 크기가 선택된, 양자 속박 반도체 나노입자의 분산액을 함유할 수 있다. 재료 내에 배치된 양자 속박 반도체 나노입자의 다른 구성, 예를 들어 중합체 오버코팅이 있는 기판 상의 2차원 층이 또한 고려된다.
"Compositions, Optical Component, System Including An Optical Components, Devices, And Other Products"에 대한 2008년 9월 12일에 출원된 세쓰 에이. 코에-설리번 등의 미국 특허 출원 제12/283,609호는 그 전문이 본원에 참고로 도입된다.
본 발명에 있어서 유용할 수 있는 다른 재료, 기법, 방법, 적용 및 정보는 미국 출원 제61/162,293호 (2009년 3월 21일에 출원됨), 미국 출원 제61/173,375호 (2009년 4월 28일에 출원됨), 미국 출원 제61/175,430호 (2009년 5월 4일에 출원됨), 미국 특허 출원 제61/175,456호 (2009년 5월 4일에 출원됨), 미국 특허 출원 제61/234,179호 (2009년 8월 14일에 출원됨), 국제 특허 출원 제PCT/US2009/002789호 (2009년 5월 6일에 출원됨); 및 미국 특허 출원 제12/283,609호 (2008년 9월 12일에 출원됨), "Compositions, Optical Component, System Including An Optical Components, Devices, And Other Products"에 대한 세쓰 코에-설리번 등의 미국 특허 출원 제12/283,609호 (2008년 9월 12일에 출원됨), "Functionalized Nanoparticles And Method"에 대한 브린 (Breen) 등의 국제 출원 제PCT/US2008/10651호 (2008년 9월 12일에 출원됨), "Optical Components, Systems Including an Optical Component, And Devices"에 대한 세쓰 코에-설리번 등의 국제 출원 제PCT/US2009/002796호 (2009년 5월 6일에 출원됨) 및 "Method For Preparing Quantum Dots"에 대한 브린의 미국 특허 출원 제61/252,656호 (2009년 10월 17일에 출원됨), "Methods For Depositing Nanomaterial, Methods For Fabricating A Device, Methods For Fabricating An Array Of Devices And Compositions"에 대한 린턴 등의 미국 출원 제60/946090호 (2007년 6월 25일에 출원됨), 및 "Compositions, Methods For Depositing Nanomaterial, Methods For Fabricating A Device, And Methods For Fabricating An Array Of Devices"에 대한 린턴 등의 미국 출원 제60/949306호 (2007년 7월 12일에 출원됨)에 기재되어 있다. 상기 각각의 문헌들은 그 전문이 본원에 참고로 도입된다.
본원에서 사용되는, "상부", "하부", "위" 및 "아래"는 기준점으로부터의 위치를 기초로 하는 상대적 위치 용어이다. 더 구체적으로, "상부"는 기준점으로부터 가장 먼 것을 의미하는 한편, "하부"는 기준점에 가장 가까운 것을 의미한다. 예를 들어, 층이 부품 또는 기판 "위"에 배치 또는 침착된 것으로 기재된 경우, 층은 부품 또는 기판으로부터 멀리 배치된다. 층과 부품 또는 기판 사이에 다른 층이 존재할 수 있다. 본원에서 사용되는, "커버" 역시 기준점으로부터의 위치를 기초로 하는 상대적 위치 용어이다. 예를 들어, 제1 재료가 제2 재료를 커버링하는 것으로 기재되어 있는 경우, 제1 재료는 제2 재료 위에 배치되나 반드시 제2 재료와 접촉하는 것은 아니다.
본원에서 사용되는, 단수 형태(관사 "a", "an" 및 정관사 "the")는 문맥에 명확하게 달리 지시되지 않는 한 복수를 포함한다. 따라서, 예를 들어 방출 재료에 대한 참조는 하나 이상의 이러한 재료에 대한 참조를 포함한다.
본 출원인은 본 개시내용에 인용된 모든 참고문헌의 전체 내용을 구체적으로 도입한다. 또한, 소정량, 농도 또는 다른 값 또는 파라미터가 범위, 바람직한 범위 또는 보다 높은 바람직한 값 및 보다 낮은 바람직한 값의 나열로 주어진 경우, 범위가 별도로 개재되는지에 상관없이, 이는 범위의 임의의 상한 또는 바람직한 값 및 범위의 임의의 하한 또는 바람직한 값의 임의의 쌍으로부터 형성되는 모든 범위를 구체적으로 포함하는 것을 이해되어야 한다. 수치의 범위가 본원에 인용된 경우, 달리 지시되지 않는 한, 범위는 그의 끝점, 및 그 범위 내의 모든 정수 및 분수를 포함하는 것을 의도한다. 범위를 정의할 때, 본 발명의 범주가 인용된 구체적인 값에 한정되는 것을 의도하지 않는다.
본 발명의 다른 실시양태는, 본 명세서 및 본원에 개재된 본 발명의 실시를 고려함으로써 당업자에게 명백할 것이다. 본 명세서 및 실시예는 단지 예시적으로 고려되는 것을 의도하며, 본 발명의 진정한 범주 및 주제는 하기 청구범위 및 그의 등가물에서 지시된다.
본원에서 사용되는, "상부", "하부", "위" 및 "아래"는 기준점으로부터의 위치를 기초로 하는 상대적 위치 용어이다. 더 구체적으로, "상부"는 기준점으로부터 가장 먼 것을 의미하는 한편, "하부"는 기준점에 가장 가까운 것을 의미한다. 예를 들어 층이 부품 또는 기판 "위"에 배치 또는 침착된 것으로 기재된 경우, 층은 부품 또는 기판으로부터 멀리 배치된다. 층과 부품 또는 기판 사이에 다른 층이 존재할 수 있다. 본원에서 사용되는, "커버" 역시 기준점으로부터의 위치를 기초로 하는 상대적 위치 용어이다. 예를 들어, 제1 재료가 제2 재료를 커버링하는 것으로 기재된 경우, 제1 재료는 제2 재료 위에 배치되나 반드시 제2 재료와 접촉하는 것은 아니다.
본원에서 사용되는, 단수 형태(관사 "a", "an" 및 정관사 "the")는 문맥에 명확하게 달리 지시되지 않는 한 복수를 포함한다. 따라서, 예를 들어 방출 재료에 대한 참조는 하나 이상의 이러한 재료에 대한 참조를 포함한다.
본 출원인은 본 개시내용에 인용된 모든 참고문헌의 전체 내용을 구체적으로 도입한다. 또한, 소정량, 농도 또는 다른 값 또는 파라미터가 범위, 바람직한 범위 또는 보다 높은 바람직한 값 및 보다 낮은 바람직한 값의 나열로 주어진 경우, 범위가 별도로 개재되지 않는 한, 이는 범위의 모든 상한 또는 바람직한 값 및 범위의 모든 하한 또는 바람직한 값의 임의의 쌍으로부터 형성되는 모든 범위를 구체적으로 포함하는 것을 이해되어야 한다. 수치의 범위가 본원에 인용된 경우, 달리 지시되지 않는 한, 범위는 그의 끝점, 및 그 범위 내의 모든 정수 및 분수를 포함하는 것을 의도한다. 범위를 정의할 때, 본 발명의 범주가 구체적인 인용된 값에 한정되는 것을 의도하지 않는다.
본 발명의 다른 실시양태는, 본 명세서 및 본원에 개재된 본 발명의 실시를 고려함으로써 당업자에게 명백할 것이다. 본 명세서 및 실시예는 단지 예시적으로 고려되는 것을 의도하며, 본 발명의 진정한 범주 및 주제는 하기 청구범위 및 그의 등가물에 지시된다.

Claims (134)

  1. 나노입자의 적어도 일부가 전하 중성 상태이고, 광학 재료가 구조적 부재, 배리어 재료의 층을 포함하는 밀봉부, 배리어 재료를 포함하는 코팅, 및 이들의 조합 중 어느 하나에 의해 완전히 캡슐화되며,
    상기 구조적 부재, 상기 배리어 재료의 층, 및 상기 배리어 재료 각각은 실질적으로 산소 불침투성인 재료를 포함하는 것인,
    양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 축광 광학 재료를 포함하는 광학 부품.
  2. 제1항에 있어서, 광학 재료가, 나노입자가 분산된 호스트 재료를 추가로 포함하는 것인 광학 부품.
  3. 제1항에 있어서, 상기 구조적 부재는 광학 재료가 배치된 표면을 갖는 기판을 포함하는 광학 부품.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 구조적 부재는 대향 기판을 포함하고, 상기 대향 기판의 테두리 또는 주변은 상기 밀봉부에 의해 밀봉되어 있으며, 상기 광학 재료는 상기 밀봉부와 상기 대향 기판 사이에서 완전히 캡슐화되는 것인, 광학 부품.
  8. 제7항에 있어서, 상기 기판 및 상기 밀봉부 각각이 실질적으로 산소 및 수 불침투성인 재료를 포함하는 것인 광학 부품.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서, 상기 구조적 부재는 광학 재료가 배치된 표면을 갖는 기판을 포함하고, 상기 광학 재료는 상기 기판 표면 상에 배치되되, 상기 배리어 재료를 포함하는 코팅에 의해 커버되는 것인 광학 부품.
  11. 제10항에 있어서, 배리어 재료가 실질적으로 산소 및 수 불침투성인 재료를 포함하는 것인 광학 부품.
  12. 삭제
  13. 제2항에 있어서, 호스트 재료가 중합체를 포함하는 것인 광학 부품.
  14. 제1항에 있어서, 광학 재료가 광 산란체 (light scatterer)를 추가로 포함하는 것인 광학 부품.
  15. 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 축광 광학 재료를 포함하는 광학 부품에 광속을 나노입자의 적어도 일부 상의 전하를 중성화하기에 충분한 시간 동안 조사하는 것을 포함하고, 광학 재료는 조사되는 동안 광학 재료가 구조적 부재, 배리어 재료의 층을 포함하는 밀봉부, 배리어 재료를 포함하는 코팅, 및 이들의 조합 중 어느 하나에 의해 완전히 캡슐화되며, 상기 구조적 부재, 상기 배리어 재료의 층, 및 상기 배리어 재료 각각은 실질적으로 산소 불침투성인 재료를 포함하는 것인, 양자 속박 반도체 나노입자를 포함하는 축광 광학 재료를 포함하는 광학 부품의 처리 방법.
  16. 제15항에 있어서, 광학 재료에, 광학 재료의 축광 효율을 조사 이전 그의 값의 10％ 이상을 증가시키기에 충분한 시간 동안 조사하는 방법.
  17. 제15항에 있어서, 광학 부품을 산소를 포함하는 대기 중에서 조사하는 방법.
  18. 제15항에 있어서, 광학 부품을 불활성 대기 중에서 조사하는 방법.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 제15항에 있어서, 상기 구조적 부재는 대향 기판을 포함하고, 상기 대향 기판의 테두리 또는 주변은 상기 밀봉부에 의해 밀봉되어 있으며, 상기 광학 재료는 상기 밀봉부와 상기 대향 기판 사이에서 완전히 캡슐화되는 것인 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 기판 및 상기 밀봉부 각각이 실질적으로 산소 및 수 불침투성인 재료를 포함하는 것인 방법.
  23. 삭제
  24. 제15항에 있어서, 광속이 10 내지 100 mW/cm2인 방법.
  25. 제15항에 있어서, 광학 재료가 25℃ 내지 80℃ 범위의 온도에 있는 동안 조사되는 방법.
  26. 제15항에 있어서, 광학 재료가, 나노입자가 분산된 호스트 재료를 추가로 포함하는 것인 방법.
  27. 나노입자의 적어도 일부가 전하 중성 상태이고, 광학 재료가 구조적 부재, 배리어 재료의 층을 포함하는 밀봉부, 배리어 재료를 포함하는 코팅, 및 이들의 조합 중 어느 하나에 의해 완전히 캡슐화되며, 상기 구조적 부재, 상기 배리어 재료의 층, 및 상기 배리어 재료 각각은 실질적으로 산소 불침투성인 재료를 포함하는 것인, 양자 속박 반도체 나노입자 및 나노입자가 분산된 호스트 재료를 포함하는 축광 광학 재료.
  28. 삭제
  29. 제27항에 있어서, 광 산란체를 추가로 포함하는 광학 재료.
  30. 제1항에 있어서, 광학 재료가 70％ 이상의 축광 효율을 갖는 것인 광학 부품.
  31. 제27항에 있어서, 70％ 이상의 축광 효율을 갖는 광학 재료.
  32. 제15항에 있어서, 광학 재료가 365 nm 내지 480 nm 범위의 방출을 포함하는 광원으로 조사되는 방법.
  33. 제1항에 있어서, 실질적으로 모든 나노입자가 전하 중성 상태인 광학 부품.
  34. 삭제
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