KR102662811B1

KR102662811B1 - 수지 필름에서의 향상된 양자 점 신뢰성을 위한 티올화된 친수성 리간드

Info

Publication number: KR102662811B1
Application number: KR1020207000188A
Authority: KR
Inventors: 플란트 일란 젠-라; 춘밍 왕
Original assignee: 소에이 가가쿠 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2017-06-07
Filing date: 2018-06-07
Publication date: 2024-05-02
Also published as: KR20200016335A; US20180354244A1; CN111373015A; CN111373015B; US11021651B2; WO2018226925A1; JP2020523434A; JP7169308B2

Abstract

본 발명은 나노 구조 조성물 및 나노 구조 조성물의 제조 방법을 제공한다. 나노 구조 조성물은 티올 수지에서의 상기 조성물의 안정성을 증가시키기 위해서, 티올-관능화된 리간드를 포함하는 나노 구조 집단을 포함한다. 본 발명은 또한 티올-관능화된 리간드를 포함하는 나노 구조 집단을 포함하는 나노 구조 필름 및 이들 나노 구조를 사용하는 나노 구조 필름의 제조 방법을 제공한다.

Description

수지 필름에서의 향상된 양자 점 신뢰성을 위한 티올화된 친수성 리간드

본 발명은 나노 구조 조성물 및 나노 구조 조성물의 제조 방법을 제공한다. 나노 구조 조성물은 티올화된 리간드 및 티올-관능화된 수지를 포함하는 나노 구조 집단을 포함한다. 티올화된 리간드는 티올-관능화된 수지에서의 나노 구조의 안정성을 증가시킨다. 본 발명은 또한 나노 구조 조성물을 포함하는 나노 구조 필름, 및 나노 구조 조성물을 사용하는 나노 구조 필름의 제조 방법을 제공한다.

이들의 특성을 정확하게 제어하여 양자 점을 제조할 수 있는 합성 방법은, 표면이 고도의 소수성 분자 리간드의 층으로 코팅된 나노 결정을 제공한다. 그러므로, 이들 양자 점은 톨루엔, 헥산 또는 클로로포름과 같은 비극성 유기 용매에서만 (적당하게) 가용성이다. 그러나, 양자 점의 몇몇 적용은 수용성 나노 결정을 필요로 한다. 이 목적은 적절한 분자 리간드에 의한 나노 결정의 표면의 관능화에 의해 도달될 수 있다. 예를 들어, CdSe/ZnS (코어/쉘) 양자 점 및 금 나노 입자와 강력한 상호 작용을 나타내고, 수용액 중에서 이들의 분산을 촉진하는 일련의 폴리(에틸렌글리콜)-기재 두자리 리간드가 생성되었다. Bing, C.M., et al., Nature Protocols 4:412-423 (2009). 그러나, Owen, J.S., et al., J. Am. Chem. Soc. 130(37):12279-12281 (2008) 은, 옥타데실포스포네이트 리간드와 -S-(CH₂CH₂O)₄OCH₃ 의 리간드 교환이 티올의 나노 입자 표면에 대한 결합을 유도하지만, 나노 입자 형광의 켄칭을 유발한다는 것을 발견하였다.

유기 분자는 양자 점의 무기 표면에 결합함으로써, 콜로이드 안정성 및 물질의 결정 격자의 종결을 모두 제공하여, 댕글링(dangling) 결합에 의해 유발되는 표면 트랩 상태의 수를 감소시킨다. 금속 카르복실레이트 (즉, 금속 올레에이트, 스테아레이트, 라우레이트 등) 와 칼코게나이드 전구체의 반응으로부터 생성된, 합성된 그대로의 양자 점은 주로 금속 카르복실레이트 리간드에 의해 종결되는 금속-풍부 양자 점 표면의 형성을 유도한다. 또한, 황 전구체로서 1 차 알킬 티올을 이용하는 반응의 경우, 미반응 티올 종이 또한 리간드로서 작용한다.

천연 리간드 세트 (금속 카르복실레이트, 금속 티올레이트 및 티올 포함) 는 소수성이며, 양자 점 향상 필름 (QDEF) 제품을 형성하는데 사용되는 수지 계에서 적절한 콜로이드 안정성을 제공하지 못한다. 리간드 교환 절차는 아민 또는 카르복실산으로 관능화된 폴리에틸렌글리콜 (PEG) 기재 중합체성 리간드를 사용하여 수행되었다. 일부 양자 점의 경우, 아민 관능기를 갖는 PEG-기재 중합체성 리간드는, 1 차 아민에 노출되면 광 발광 양자 수율의 심각한 켄칭을 유도하기 때문에 사용될 수 없다. 카르복실산 관능화된 중합체성 리간드와의 리간드 교환은 다양한 수지 제제에서 명목상 용해도를 유도하지만, 리간드 교환시 반값 전폭 (FWHM) 의 확대, 고-플럭스 시험 조건하에서 QDEF 제품의 신뢰성, 및 방출 전력의 조기 변동 (즉, 번 인) 에 관한 과제가 여전히 남아 있다. 이들 우려의 잠재적인 원인은, 많은 수지 제제에 존재하는 티올 관능기에의 노출이 카르복실레이트기의 변위 및 양자 점 콜로이드 안정성의 파괴를 유도할 수 있다는 것이다.

금속 티올레이트 결합은 금속 카르복실레이트 결합 및 금속 포스포네이트 결합보다 모두 강한 것으로 밝혀졌으며, 티올 또는 상응하는 탈양성자화된 티올레이트에의 노출은 카르복실산의 표면으로부터 카르복실레이트 리간드의 변위를 유도한다. 또한, 티올은 금속 카르복실레이트 리간드의 표면 패킹에 의해 개방된 위치를 점유하는 중성 L-형 리간드로서 나노 결정의 표면에 또한 결합될 수 있다. 메커니즘 - 수지 제제에 존재하는 다관능성 티올 분자에 의한 중합체성 카르복실 리간드의 변위 또는 다수의 양자 점의 응집 - 은 양자 점 광학 특성의 바람직하지 않은 열화를 유도할 수 있다.

나노 구조 필름을 제조하는데 사용될 때 향상된 안정성을 가지며, 향상된 광학 특성을 유도하는 나노 구조 조성물 및/또는 수지 혼합물을 제조할 필요성이 존재한다.

본 발명은 다음을 포함하는 조성물을 제공한다:

(a) 나노 구조; 및

(b) 나노 구조의 표면에 결합된 티올화된 리간드, 티올화된 리간드는 폴리(에틸렌 옥사이드)/폴리(프로필렌 옥사이드) 블록 공중합체, 폴리(에틸렌 옥사이드) 블록 공중합체 또는 폴리(프로필렌 옥사이드) 블록 공중합체를 포함함.

일부 구현예에 있어서, 조성물은 하기 화학식을 갖는 티올화된 리간드를 포함한다:

(식 중:

x 는 1 내지 100 이고;

y 는 1 내지 100 이고;

z 는 0 또는 1 이고;

R^1A 및 R^1B 는 독립적으로 H 또는 C_1-20 알킬이고;

R² 는 C_1-20 알킬이고;

R³ 은 C_1-20 알킬, C_3-8 시클로알킬 또는 C_6-14 아릴이고;

R⁴ 는 -O-, C_1-20 알킬 또는 아미도이다).

(식 중:

x 는 1 내지 100 이고;

y 는 1 내지 100 이고;

R^1B 는 H 또는 C_1-20 알킬이고;

R² 는 C_1-20 알킬이다).

일부 구현예에 있어서, 조성물은 나노 구조를 포함하며, 나노 구조는 InP, InZnP, InGaP, CdSe, CdS, CdSSe, CdZnSe, CdZnS, ZnSe, ZnSSe, InAs, InGaAs 및 InAsP 로 이루어진 군에서 선택되는 코어를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 조성물은 나노 구조를 포함하며, 나노 구조는 InP 의 코어를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 조성물은 나노 구조를 포함하며, 나노 구조는 하나 이상의 쉘을 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 조성물은 나노 구조를 포함하며, 나노 구조는 2 개의 쉘을 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 조성물은 나노 구조를 포함하며, 나노 구조는 하나 이상의 쉘을 포함하고, 하나 이상의 쉘은 아연, 황, 셀레늄, 텔루륨 및 카드뮴으로 이루어진 군에서 선택되는2 개 이상의 물질의 혼합물을 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 조성물은 나노 구조를 포함하며, 나노 구조는 2 개의 쉘을 포함하고, 하나의 쉘은 아연과 황의 혼합물을 포함하며, 하나의 쉘은 아연과 셀레늄의 혼합물을 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 조성물은 화학식 I (식 중, x 는 10 내지 20 이다) 의 티올화된 리간드를 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 조성물은 화학식 II (식 중, x 는 10 내지 20 이다) 의 티올화된 리간드를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 조성물은 화학식 I (식 중, y 는 1 내지 10 이다) 의 티올화된 리간드를 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 조성물은 화학식 II (식 중, y 는 1 내지 10 이다) 의 티올화된 리간드를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 조성물은 화학식 I (식 중, R^1B 는 C_1-5 알킬이다) 의 티올화된 리간드를 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 조성물은 화학식 II (식 중, R^1B 는 C_1-5 알킬이다) 의 티올화된 리간드를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 조성물은 화학식 I (식 중, R² 는 -CH₂CH₂- 이다) 의 티올화된 리간드를 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 조성물은 화학식 II (식 중, R² 는 -CH₂CH₂- 이다) 의 티올화된 리간드를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 조성물은 InP 코어 및 2 개의 쉘을 포함하는 나노 구조, 및 화학식 I (식 중, x 는 19 이고, y 는 3 이며, R^1B 는 CH₃ 이고, R² 는 -CH₂CH₂- 이다) 의 티올화된 리간드를 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 조성물은 InP 코어 및 2 개의 쉘을 포함하는 나노 구조, 및 화학식 II (식 중, x 는 19 이고, y 는 3 이며, R^1B 는 CH₃ 이고, R² 는 -CH₂CH₂- 이다) 의 티올화된 리간드를 포함한다.

본 발명은 다음을 포함하는 나노 구조 조성물을 제공한다:

(a) 하나 이상의 나노 구조 집단, 하나 이상의 나노 구조 집단에서의 리간드의 약 20 내지 약 100 몰% 는 나노 구조에 결합된 티올화된 리간드를 포함함; 및

(b) 하나 이상의 유기 수지, 하나 이상의 유기 수지는 티올-관능화된 수지임.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물은 1 내지 5 개의 나노 구조 집단을 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물은 하나의 나노 구조 집단을 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물에서의 하나 이상의 나노 구조 집단은 InP, InZnP, InGaP, CdSe, CdS, CdSSe, CdZnSe, CdZnS, ZnSe, ZnSSe, InAs, InGaAs 및 InAsP 로 이루어진 군에서 선택되는 코어를 함유한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물에서의 하나 이상의 나노 구조 집단은 중량% 로서 나노 구조 조성물의 총 중량의 약 0.0001 % 내지 약 2 % 를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물에서의 하나 이상의 나노 구조 집단에서의 티올화된 리간드는 폴리(에틸렌 옥사이드)/폴리(프로필렌 옥사이드) 블록 공중합체, 폴리(에틸렌 옥사이드) 블록 공중합체 또는 폴리(프로필렌 옥사이드) 블록 공중합체를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물에서의 하나 이상의 나노 구조 집단에서의 티올화된 리간드는 하기 화학식을 가진다:

(식 중:

x 는 1 내지 100 이고;

y 는 1 내지 100 이고;

R^1A 및 R^1B 는 독립적으로 H 또는 C_1-20 알킬이고;

R² 는 C_1-20 알킬이다).

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물에서의 하나 이상의 나노 구조 집단에서의 티올화된 리간드는 화학식 II (식 중, x 는 10 내지 20 이다) 를 가진다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물에서의 하나 이상의 나노 구조 집단에서의 티올화된 리간드는 화학식 II (식 중, y 는 1 내지 10 이다) 를 가진다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물에서의 하나 이상의 나노 구조 집단에서의 티올화된 리간드는 화학식 II (식 중, R^1A 는 H 이고, R^1B 는 C_1-5 알킬이다) 를 가진다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물에서의 하나 이상의 나노 구조 집단에서의 티올화된 리간드는 화학식 II (식 중, R² 는 -CH₂CH₂- 이다) 를 가진다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물은 1 내지 5 개의 유기 수지를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물은 하나의 유기 수지를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물에서의 하나 이상의 유기 수지는 열경화성 수지 또는 UV 경화성 수지이다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물에서의 하나 이상의 유기 수지는 UV 경화성 수지이다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물에서의 하나 이상의 유기 수지는 메르캅토 관능성 화합물이다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물에서의 하나 이상의 유기 수지는 폴리티올이다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물에서의 하나 이상의 유기 수지는 트리메틸올-프로판 트리(3-메르캅토프로피오네이트), 글리콜 디(3-메르캅토-프로피오네이트), 트리스[25-(3-메르캅토프로피오닐옥시)에틸]이소시아누레이트, 디-펜타에리트리톨 헥사(3-메르캅토프로피오네이트), 에톡시화된 트리메틸올프로판 트리(3-메르캅토프로피오네이트), 폴리카프로락톤 테트라(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨 테트라메르캅토아세테이트, 트리메틸올-프로판 트리메르캅토아세테이트, 글리콜 디메르캅토아세테이트 및 펜타에리트리톨 테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트)로 이루어진 군에서 선택된다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물은 중량% 로서 약 5 % 내지 약 50 % 의 하나 이상의 유기 수지를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물에서의 하나 이상의 나노 구조 집단에서의 약 30 내지 약 100 몰% 의 리간드는 나노 구조에 결합된 티올화된 리간드를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물에서의 하나 이상의 나노 구조 집단에서의 약 40 내지 약 100 몰% 의 리간드는 나노 구조에 결합된 티올화된 리간드를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물은 유기 용매를 추가로 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물에서의 나노 구조는 양자 점이다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물에서의 하나 이상의 나노 구조 집단은 InP 코어 및 2 개 이상의 쉘을 포함하며, 하나 이상의 유기 수지는 펜타에리트리톨 테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트)이다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물은 약 10 ℃ 내지 약 90 ℃ 의 온도에서 저장될 때, 약 1 일 내지 약 3 년 동안 안정하다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물은 약 10 ℃ 내지 약 90 ℃ 의 온도에서 저장될 때, 약 1 개월 내지 약 3 년 동안 안정하다.

일부 구현예에 있어서, 성형품은 나노 구조 조성물을 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 성형품은 필름, 디스플레이용 기판 또는 발광 다이오드이다. 일부 구현예에 있어서, 성형품은 필름이다.

본 발명은 나노 구조에 비-공유 결합된 제 1 리간드 및 티올화된 리간드인 제 2 리간드를 갖는 나노 구조 집단을 포함하는 반응 혼합물을 혼합하는 것을 포함하는 나노 구조 상의 제 1 리간드를 제 2 리간드로 대체하는 방법을 제공하며, 상기 제 2 리간드는 제 1 리간드를 대체하고, 나노 구조에 비-공유 결합되며, 티올화된 리간드는 하기 화학식을 가진다:

(식 중:

x 는 1 내지 100 이고;

y 는 1 내지 100 이고;

z 는 0 또는 1 이고;

R^1A 및 R^1B 는 독립적으로 H 또는 C_1-20 알킬이고;

R² 는 C_1-20 알킬이고;

R³ 은 C_1-20 알킬, C_3-8 시클로알킬 또는 C_6-14 아릴이고;

R⁴ 는 -O-, C_1-20 알킬 또는 아미도이다).

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 상의 제 1 리간드를 제 2 리간드로 대체하는 방법은 하기 화학식을 갖는 티올화된 리간드인 제 2 리간드를 포함한다:

(식 중:

x 는 1 내지 100 이고;

y 는 1 내지 100 이고;

R^1B 는 H 또는 C_1-20 알킬이고;

R² 는 C_1-20 알킬이다).

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 상의 제 1 리간드를 제 2 리간드로 대체하는 방법은 InP, InZnP, InGaP, CdSe, CdS, CdSSe, CdZnSe, CdZnS, ZnSe, ZnSSe, InAs, InGaAs 및 InAsP 로 이루어진 군에서 선택되는 코어를 포함하는 나노 구조를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 상의 제 1 리간드를 제 2 리간드로 대체하는 방법은 InP 의 코어를 포함하는 나노 구조를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 상의 제 1 리간드를 제 2 리간드로 대체하는 방법은 하나 이상의 쉘을 포함하는 나노 구조를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 상의 제 1 리간드를 제 2 리간드로 대체하는 방법은 2 개의 쉘을 포함하는 나노 구조를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 상의 제 1 리간드를 제 2 리간드로 대체하는 방법은 하나 이상의 쉘을 포함하는 나노 구조를 포함하며, 하나 이상의 쉘은 아연, 황, 셀레늄, 텔루륨 및 카드뮴으로 이루어진 군에서 선택되는 2 개 이상의 물질의 혼합물을 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 상의 제 1 리간드를 제 2 리간드로 대체하는 방법은 2 개의 쉘을 포함하는 나노 구조를 포함하며, 하나의 쉘은 아연과 황의 혼합물을 포함하고, 하나의 쉘은 아연과 셀레늄의 혼합물을 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 상의 제 1 리간드를 제 2 리간드로 대체하는 방법은 화학식 I (식 중, x 는 10 내지 20 이다) 을 갖는 티올화된 리간드인 제 2 리간드를 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조 상의 제 1 리간드를 제 2 리간드로 대체하는 방법은 화학식 II (식 중, x 는 10 내지 20 이다) 를 갖는 티올화된 리간드인 제 2 리간드를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 상의 제 1 리간드를 제 2 리간드로 대체하는 방법은 화학식 I (식 중, y 는 1 내지 10 이다) 을 갖는 티올화된 리간드인 제 2 리간드를 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조 상의 제 1 리간드를 제 2 리간드로 대체하는 방법은 화학식 II (식 중, y 는 1 내지 10 이다) 를 갖는 티올화된 리간드인 제 2 리간드를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 상의 제 1 리간드를 제 2 리간드로 대체하는 방법은 화학식 I (식 중, R^1A 는 H 이고, R^1B 는 C_1-5 알킬이다) 을 갖는 티올화된 리간드인 제 2 리간드를 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조 상의 제 1 리간드를 제 2 리간드로 대체하는 방법은 화학식 II (식 중, R^1A 는 H 이고, R^1B 는 C_1-5 알킬이다) 를 갖는 티올화된 리간드인 제 2 리간드를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 상의 제 1 리간드를 제 2 리간드로 대체하는 방법은 화학식 I (식 중, R² 는 -CH₂CH₂- 이다) 을 갖는 티올화된 리간드인 제 2 리간드를 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조 상의 제 1 리간드를 제 2 리간드로 대체하는 방법은 화학식 II (식 중, R² 는 -CH₂CH₂- 이다) 를 갖는 티올화된 리간드인 제 2 리간드를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 상의 제 1 리간드를 제 2 리간드로 대체하는 방법은 나노 구조 상의 제 1 리간드의 약 20 % 내지 약 100 % 를 대체하는 제 2 리간드를 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조 상의 제 1 리간드를 제 2 리간드로 대체하는 방법은 나노 구조 상의 제 1 리간드의 약 30 % 내지 약 100 % 를 대체하는 제 2 리간드를 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조 상의 제 1 리간드를 제 2 리간드로 대체하는 방법은 나노 구조 상의 제 1 리간드의 약 40 % 내지 약 100 % 를 대체하는 제 2 리간드를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 상의 제 1 리간드를 제 2 리간드로 대체하는 방법은 InP 코어 및 2 개의 쉘을 포함하는 나노 구조, 및 화학식 I (식 중, x 는 19 이고, y 는 3 이며, R^1B 는 CH₃ 이고, R² 는 -CH₂CH₂- 이다) 을 갖는 티올화된 리간드인 제 2 리간드를 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조 상의 제 1 리간드를 제 2 리간드로 대체하는 방법은 InP 코어 및 2 개의 쉘을 포함하는 나노 구조, 및 화학식 II (식 중, x 는 19 이고, y 는 3 이며, R^1B 는 CH₃ 이고, R² 는 -CH₂CH₂- 이다) 를 갖는 티올화된 리간드인 제 2 리간드를 포함한다.

본 발명은 다음을 포함하는 나노 구조 조성물의 제조 방법을 제공한다:

(a) 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하는 조성물을 제공함, 나노 구조 집단에서의 리간드의 약 20 내지 약 100 몰% 는 나노 구조에 결합된 티올화된 리간드를 포함함; 및

(b) 하나 이상의 유기 수지를 (a) 의 조성물과 혼합함, 하나 이상의 유기 수지는 티올-관능화된 수지임.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 1 내지 5 개의 나노 구조 집단을 포함하는 조성물을 제공하는 것을 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나의 나노 구조 집단을 포함하는 조성물을 제공하는 것을 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하는 조성물을 제공하는 것을 포함하며, 하나 이상의 나노 구조 집단은 InP, InZnP, InGaP, CdSe, CdS, CdSSe, CdZnSe, CdZnS, ZnSe, ZnSSe, InAs, InGaAs 및 InAsP 로 이루어진 군에서 선택되는 코어를 함유한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 조성물을 제공하는 것을 포함하며, 조성물은 중량% 로서 약 0.0001 % 내지 약 2 % 의 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하는 조성물을 제공하는 것을 포함하며, 나노 구조는 하나 이상의 쉘을 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하는 조성물을 제공하는 것을 포함하며, 나노 구조는 2 개의 쉘을 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하는 조성물을 제공하는 것을 포함하며, 나노 구조는 하나 이상의 쉘을 포함하고, 하나 이상의 쉘은 아연, 황, 셀레늄, 텔루륨 및 카드뮴으로 이루어진 군에서 선택되는 2 개 이상의 물질의 혼합물을 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하는 조성물을 제공하는 것을 포함하며, 나노 구조는 2 개의 쉘을 포함하고, 하나의 쉘은 아연과 황의 혼합물을 포함하며, 하나의 쉘은 아연과 셀레늄의 혼합물을 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하는 조성물을 제공하는 것을 포함하며, 나노 구조는 하기 화학식을 갖는 티올화된 리간드를 포함한다:

(식 중:

x 는 1 내지 100 이고;

y 는 1 내지 100 이고;

z 는 0 또는 1 이고;

R^1A 및 R^1B 는 독립적으로 H 또는 C_1-20 알킬이고;

R² 는 C_1-20 알킬이고;

R³ 은 C_1-20 알킬, C_3-8 시클로알킬 또는 C_6-14 아릴이고;

R⁴ 는 -O-, C_1-20 알킬 또는 아미도이다).

(식 중:

x 는 1 내지 100 이고;

y 는 1 내지 100 이고;

R^1B 는 H 또는 C_1-20 알킬이고;

R² 는 C_1-20 알킬이다).

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하는 조성물을 제공하는 것을 포함하며, 나노 구조는 화학식 I (식 중, x 는 10 내지 20 이다) 을 갖는 티올화된 리간드를 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하는 조성물을 제공하는 것을 포함하며, 나노 구조는 화학식 II (식 중, x 는 10 내지 20 이다) 를 갖는 티올화된 리간드를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하는 조성물을 제공하는 것을 포함하며, 나노 구조는 화학식 I (식 중, y 는 1 내지 10 이다) 을 갖는 티올화된 리간드를 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하는 조성물을 제공하는 것을 포함하며, 나노 구조는 화학식 II (식 중, y 는 1 내지 10 이다) 를 갖는 티올화된 리간드를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하는 조성물을 제공하는 것을 포함하며, 나노 구조는 화학식 I (식 중, R^1B 는 C_1-5 알킬이다) 을 갖는 티올화된 리간드를 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하는 조성물을 제공하는 것을 포함하며, 나노 구조는 화학식 II (식 중, R^1B 는 C_1-5 알킬이다) 를 갖는 티올화된 리간드를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하는 조성물을 제공하는 것을 포함하며, 나노 구조는 화학식 I (식 중, R² 는 -CH₂CH₂- 이다) 을 갖는 티올화된 리간드를 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하는 조성물을 제공하는 것을 포함하며, 나노 구조는 화학식 II (식 중, R² 는 -CH₂CH₂- 이다) 를 갖는 티올화된 리간드를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하는 조성물을 제공하는 것을 포함하며, 나노 구조는 InP 코어 및 2 개의 쉘을 포함하고, 화학식 I 에서, x 는 19 이며, y 는 3 이고, R^1B 는 CH₃ 이며, R² 는 -CH₂CH₂- 이다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하는 조성물을 제공하는 것을 포함하며, 나노 구조는 InP 코어 및 2 개의 쉘을 포함하고, 화학식 II 에서, x 는 19 이며, y 는 3 이고, R^1B 는 CH₃ 이며, R² 는 -CH₂CH₂- 이다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 1 내지 5 개의 유기 수지를 혼합하는 것을 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나의 유기 수지를 혼합하는 것을 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 유기 수지를 혼합하는 것을 포함하며, 하나 이상의 유기 수지는 열경화성 수지 또는 UV 경화성 수지이다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 유기 수지를 혼합하는 것을 포함하며, 하나 이상의 유기 수지는 UV 경화성 수지이다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 유기 수지를 혼합하는 것을 포함하며, 하나 이상의 유기 수지는 폴리티올-관능화된 수지이다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 유기 수지를 혼합하는 것을 포함하며, 하나 이상의 유기 수지는 트리메틸올-프로판 트리(3-메르캅토프로피오네이트), 글리콜 디(3-메르캅토-프로피오네이트), 트리스[25-(3-메르캅토프로피오닐옥시)에틸]이소시아누레이트, 디-펜타에리트리톨 헥사(3-메르캅토프로피오네이트), 에톡시화된 트리메틸올프로판 트리(3-메르캅토프로피오네이트), 폴리카프로락톤 테트라(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨 테트라메르캅토아세테이트, 트리메틸올-프로판 트리메르캅토아세테이트, 글리콜 디메르캅토아세테이트 및 펜타에리트리톨 테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트)로 이루어진 군에서 선택된다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 유기 수지를 혼합하는 것을 포함하며, 나노 구조 조성물은 중량% 로서 약 5 % 내지 약 50 % 의 하나 이상의 유기 수지를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하는 조성물을 제공하는 것을 포함하며, 하나 이상의 나노 구조 집단에서의 약 30 내지 약 100 몰% 의 리간드는 나노 구조에 결합된 티올화된 리간드를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하는 조성물을 제공하는 것을 포함하며, 하나 이상의 나노 구조 집단에서의 약 40 내지 약 100 몰% 의 리간드는 나노 구조에 결합된 티올화된 리간드를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하는 조성물을 제공하는 것을 포함하며, 나노 구조는 양자 점이다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 유기 수지를 혼합하는 것을 포함하며, 혼합은 100 rpm and 10,000 rpm 의 교반 속도에서이다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 제조 방법은 하나 이상의 유기 수지를 혼합하는 것을 포함하며, 혼합은 1 분 내지 24 시간 동안이다.

본 발명은 다음을 포함하는 나노 구조 필름 층을 제공한다:

(a) 하나 이상의 나노 구조 집단, 나노 구조 집단에서의 리간드의 약 20 내지 약 100 몰% 는 나노 구조에 결합된 티올화된 리간드를 포함함; 및

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 필름 층은 1 내지 5 개의 나노 구조 집단을 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 필름 층은 하나의 나노 구조 집단을 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 필름 층은 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하며, 하나 이상의 나노 구조 집단은 InP, InZnP, InGaP, CdSe, CdS, CdSSe, CdZnSe, CdZnS, ZnSe, ZnSSe, InAs, InGaAs 및 InAsP 로 이루어진 군에서 선택되는 코어를 함유한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 필름 층은 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하며, 하나 이상의 나노 구조 집단은 중량% 로서 나노 구조 필름 층의 총 중량의 약 0.0001 % 내지 약 2 % 를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 필름 층은 1 내지 5 개의 유기 수지를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 필름 층은 하나의 유기 수지를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 필름 층은 하나 이상의 유기 수지를 포함하며, 하나 이상의 유기 수지는 열경화성 수지 또는 UV 경화성 수지이다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 필름 층은 하나 이상의 유기 수지를 포함하며, 하나 이상의 유기 수지는 UV 경화성 수지이다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 필름 층은 하나 이상의 유기 수지를 포함하며, 하나 이상의 유기 수지는 폴리티올-관능화된 수지이다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 필름 층은 하나 이상의 유기 수지를 포함하며, 하나 이상의 유기 수지는 트리메틸올-프로판 트리(3-메르캅토프로피오네이트), 글리콜 디(3-메르캅토-프로피오네이트), 트리스[25-(3-메르캅토프로피오닐옥시)에틸]이소시아누레이트, 디-펜타에리트리톨 헥사(3-메르캅토프로피오네이트), 에톡시화된 트리메틸올프로판 트리(3-메르캅토프로피오네이트), 폴리카프로락톤 테트라(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨 테트라메르캅토아세테이트, 트리메틸올-프로판 트리메르캅토아세테이트, 글리콜 디메르캅토아세테이트 및 펜타에리트리톨 테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트)로 이루어진 군에서 선택된다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 필름 층은 하나 이상의 유기 수지를 포함하며, 하나 이상의 유기 수지는 중량% 로서 나노 구조 조성물의 총 중량의 5 % 내지 50 % 를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 필름 층은 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하며, 나노 구조는 양자 점이다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 필름 층은 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하며, 나노 구조는 양자 점이고, 양자 점은 InP 및/또는 CdSe 양자 점이다.

본 명세서에 포함되며, 본 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면은, 본 발명을 예시하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 추가로 설명하며, 관련 기술의 당업자가 본 발명을 만들고, 사용할 수 있게 하는 역할을 한다.
도 1 은 (A) 넓은, 결합된 리간드 신호를 나타내는 세정된 출발 물질, 및 (B) M1000-SH (2.5 mg/OD/mL) 와의 리간드 교환 후의 샘플; 및 (C) M1000-SH (5.0 mg/OD/mL) 와의 리간드 교환 후의 샘플에 대한 ¹H NMR 데이터를 나타내는 그래프이다. 삽도는 5.0 ppm 과 6.0 ppm 사이의 비닐 영역을 강조하며, 여기에서 양자 점 표면으로부터 올레에이트 리간드의 변위는 결합 (넓음, 다운필드) 및 유리 (좁음, 업필드) 피크의 면적의 비에 의해 측정될 수 있다.
도 2 는 금속 카르복실레이트 말단화된 양자 점을 다관능성 티올 분자에 노출시, 응집에 대한 잠재적인 경로를 나타내는 개략도이다. 다수의 양자 점의 연결은 개방 금속 부위에 대한 카르복실레이트 및 티올레이트 결합 또는 L-형 결합의 양성자화를 통해 발생할 수 있다.
도 3A 는 1 × 10^-6 내지 1 × 10^-1 M 의 농도의 펜타에리트리톨 테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트) (PTMP) 로 톨루엔 중에서 M1000-SA 로 교환된 샘플에 대한 피크 위치 및 반값 전폭 (FWHM) 을 나타내는 그래프이다.
도 3B 는 1 × 10^-6 내지 1 × 10^-1 M 의 농도의 PTMP 로 톨루엔 중에서 M1000-SH 로 교환된 샘플에 대한 피크 위치 및 반값 전폭 (FWHM) 을 나타내는 그래프이다.
도 4A 는 PTMP 농도를 왼쪽에서 오른쪽으로 증가시키면서 M1000-SA 로 교환한 지 30 분 후에 촬영한 사진이다.
도 4B 는 PTMP 농도를 왼쪽에서 오른쪽으로 증가시키면서 M1000-SH 로 교환한 지 30 분 후에 촬영한 사진이다.
도 4C 는 PTMP 농도를 왼쪽에서 오른쪽으로 증가시키면서 M1000-SA 로 교환한 지 5 시간 후에 촬영한 사진이다.
도 4D 는 PTMP 농도를 왼쪽에서 오른쪽으로 증가시키면서 M1000-SH 로 교환한 지 5 시간 후에 촬영한 사진이다.
도 5 는 2.5 mg/OD/mL M1000-SA 로 교환된 샘플로 제조된 필름에 대한 고-플럭스 신뢰성 데이터를 나타내는 그래프이다.
도 6 은 5.0 mg/OD/mL M1000-SA 로 교환된 샘플로 제조된 필름에 대한 고-플럭스 신뢰성 데이터를 나타내는 그래프이다.
도 7 은 2.5 mg/OD/mL M1000-SH 로 교환된 샘플로 제조된 필름에 대한 고-플럭스 신뢰성 데이터를 나타내는 그래프이다.
도 8 은 5.0 mg/OD/mL M1000-SH 로 교환된 샘플로 제조된 필름에 대한 고-플럭스 신뢰성 데이터를 나타내는 그래프이다.
도 9 는 2.5 mg/OD/mL M1000-SH 로 교환된 샘플로 제조된 필름에 대한 고온 암실 저장 하에서의 신뢰성 시험을 나타내는 그래프이다.
도 10 은 5.0 mg/OD/mL M1000-SH 로 교환된 샘플로 제조된 필름에 대한 고온 암실 저장 하에서의 신뢰성 시험을 나타내는 그래프이다.
도 11 은 2.5 mg/OD/mL M1000-SH 로 교환된 샘플로 제조된 필름에 대한 고습 저장 하에서의 신뢰성 시험을 나타내는 그래프이다.
도 12 는 5.0 mg/OD/mL M1000-SH 로 교환된 샘플로 제조된 필름에 대한 고습 저장 하에서의 신뢰성 시험을 나타내는 그래프이다.

달리 정의하지 않는 한, 본원에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 하기의 정의는 당업계의 기술을 보완하고, 본 출원에 관한 것이며, 임의의 관련된 또는 관련되지 않은 경우로, 예를 들어 임의의 통상적으로 소유된 특허 또는 출원으로 전가되어서는 안된다. 본원에 기재된 것과 유사하거나 또는 동등한 임의의 방법 및 물질이 시험을 위해 실제로 사용될 수 있지만, 바람직한 물질 및 방법은 본원에 기재된다. 따라서, 본원에서 사용되는 용어는 특정한 구현예만을 설명하기 위한 것이며, 제한하려는 것이 아니다.

본 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 바와 같은, 단수 형태의 "부정관사" 및 "정관사" 는 문맥상 명백하게 달리 지시하지 않는 한, 복수의 지시 대상을 포함한다. 따라서, 예를 들어 "나노 구조" 에 대한 언급은 복수의 이러한 나노 구조 등을 포함한다.

본원에서 사용되는 바와 같은, 용어 "약" 은 주어진 양의 값이 그 값의 ± 10 % 만큼 변한다는 것을 나타낸다. 예를 들어, "약 100 ㎚" 는 90 ㎚ 내지 110 ㎚ 의 크기 범위를 포함한다.

"나노 구조" 는 약 500 ㎚ 미만의 치수를 갖는, 하나 이상의 영역 또는 특성 치수를 가지는 구조이다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조는 약 200 ㎚ 미만, 약 100 ㎚ 미만, 약 50 ㎚ 미만, 약 20 ㎚ 미만 또는 약 10 ㎚ 미만의 치수를 가진다. 전형적으로, 영역 또는 특성 치수는 구조의 가장 작은 축을 따라 있을 것이다. 이러한 구조의 예는 나노 와이어, 나노 로드, 나노 튜브, 분지형 나노 구조, 나노 테트라포드, 트리포드, 바이포드, 나노 결정, 나노 점, 양자 점, 나노 입자 등을 포함한다. 나노 구조는, 예를 들어 실질적으로 결정질, 실질적으로 단결정질, 다결정질, 비정질, 또는 이의 조합일 수 있다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조의 3 차원 각각은 약 500 ㎚ 미만, 약 200 ㎚ 미만, 약 100 ㎚ 미만, 약 50 ㎚ 미만, 약 20 ㎚ 미만 또는 약 10 ㎚ 미만의 치수를 가진다.

나노 구조와 관련하여 사용될 때, 용어 "헤테로구조" 는 2 개 이상의 상이한 및/또는 구별 가능한 물질 유형을 특징으로 하는 나노 구조를 지칭한다. 전형적으로, 나노 구조의 하나의 영역은 제 1 물질 유형을 포함하는 반면, 나노 구조의 제 2 영역은 제 2 물질 유형을 포함한다. 특정한 구현예에 있어서, 나노 구조는 제 1 물질의 코어 및 제 2 (또는 제 3, 등) 물질의 하나 이상의 쉘을 포함하며, 여기에서, 상이한 물질 유형은 예를 들어 나노 와이어의 장축, 분지형 나노 와이어의 아암의 장축 또는 나노 결정의 중심 주위에 방사상으로 분포된다. 쉘은 쉘로 간주되는 인접한 물질 또는 헤테로구조로 간주되는 나노 구조를 완전히 덮을 수 있지만, 반드시 필요한 것은 아니다; 예를 들어, 제 2 물질의 작은 아일랜드로 덮인 하나의 물질의 코어를 특징으로 하는 나노 결정은 헤테로구조이다. 다른 구현예에 있어서, 상이한 물질 유형은 나노 구조 내의 상이한 위치에서, 예를 들어 나노 와이어의 주(장)축을 따라 또는 분지형 나노 와이어의 아암의 장축을 따라 분포된다. 헤테로구조 내의 상이한 영역은 완전히 상이한 물질을 포함할 수 있거나, 또는 상이한 영역은 상이한 도판트 또는 상이한 농도의 동일한 도판트를 갖는 베이스 물질 (예를 들어, 규소) 을 포함할 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같은, 나노 구조의 "직경" 은 나노 구조의 제 1 축에 수직인 단면의 직경을 지칭하며, 여기에서, 제 1 축은 제 2 및 제 3 축에 대해 길이에서 가장 큰 차이를 가진다 (제 2 및 제 3 축은 길이가 서로 아주 거의 동일한 2 개의 축이다). 제 1 축은 반드시 나노 구조의 가장 긴 축일 필요는 없으며; 예를 들어 디스크-형상의 나노 구조의 경우, 단면은 디스크의 짧은 종축에 수직인 실질적으로 원형인 단면일 것이다. 단면이 원형이 아닌 경우, 직경은 그 단면의 장축과 단축의 평균이다. 나노 와이어와 같은, 연장된 또는 높은 종횡비의 나노 구조의 경우, 직경은 나노 와이어의 가장 긴 축에 대해 수직인 단면을 따라 측정된다. 구형 나노 구조의 경우, 직경은 구체의 중심을 통해 한쪽에서 다른쪽까지 측정된다.

나노 구조와 관련하여 사용될 때, 용어 "결정질" 또는 "실질적으로 결정질" 은, 나노 구조가 전형적으로 그 구조의 하나 이상의 치수를 따라 장거리 정렬을 나타낸다는 사실을 지칭한다. 용어 "장거리 정렬" 은, 단일 결정에 대한 정렬이 결정의 경계를 넘어서 확장될 수 없기 때문에, 특정한 나노 구조의 절대 크기에 의존할 것이라는 것을 당업자는 이해할 것이다. 이 경우에 있어서, "장거리 정렬" 은 나노 구조의 치수의 적어도 대부분에 걸친 실질적인 정렬을 의미할 것이다. 일부 경우에 있어서, 나노 구조는 산화물 또는 다른 코팅을 가질 수 있거나, 또는 코어 및 하나 이상의 쉘로 구성될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 산화물, 쉘, 또는 다른 코팅은 이러한 정렬을 나타낼 수 있지만, 반드시 필요한 것은 아닌 것으로 이해될 것이다 (예를 들어, 이것은 비정질, 다결정질, 등일 수 있다). 이러한 경우에 있어서, 문구 "결정질", "실질적으로 결정질", "실질적으로 단결정질" 또는 "단결정질" 은 나노 구조의 중심 코어를 지칭한다 (코팅 층 또는 쉘 제외). 본원에서 사용되는 바와 같은, 용어 "결정질" 또는 "실질적으로 결정질" 은, 그 구조가 실질적인 장거리 정렬 (예를 들어, 나노 구조 또는 이의 코어의 하나 이상의 축의 길이의 약 80 % 이상에 걸친 정렬) 을 나타내는 한, 다양한 결함, 적층 결점, 원자 치환 등을 포함하는 구조를 포함하는 것으로 의도된다. 또한, 나노 구조의 코어와 외부 사이, 또는 코어와 인접 쉘 사이, 또는 쉘과 제 2 인접 쉘 사이의 계면은 비-결정질 영역을 함유할 수 있으며, 심지어 비정질일 수 있는 것으로 이해될 것이다. 이것은, 나노 구조가 본원에서 정의한 바와 같이, 결정질 또는 실질적으로 결정질인 것을 방지하지 못한다.

나노 구조와 관련하여 사용될 때, 용어 "단결정질" 은, 나노 구조가 실질적으로 결정질이며, 실질적으로 단일 결정을 포함한다는 것을 나타낸다. 코어 및 하나 이상의 쉘을 포함하는 나노 구조 헤테로구조와 관련하여 사용될 때, "단결정질" 은 코어가 실질적으로 결정질이며, 실질적으로 단일 결정을 포함한다는 것을 나타낸다.

"나노 결정" 은 실질적으로 단결정질인 나노 구조이다. 따라서, 나노 결정은 약 500 ㎚ 미만의 치수를 갖는, 하나 이상의 영역 또는 특성 치수를 가진다. 일부 구현예에 있어서, 나노 결정은 약 200 ㎚ 미만, 약 100 ㎚ 미만, 약 50 ㎚ 미만, 약 20 ㎚ 미만 또는 약 10 ㎚ 미만의 치수를 가진다. 용어 "나노 결정" 은 다양한 결함, 적층 결점, 원자 치환 등을 포함하는 실질적으로 단결정질 나노 구조, 뿐만 아니라, 이러한 결함, 결점 또는 치환이 없는 실질적으로 단결정질 나노 구조를 포함하는 것으로 의도된다. 코어 및 하나 이상의 쉘을 포함하는 나노 결정 헤테로구조의 경우에 있어서, 나노 결정의 코어는 전형적으로 실질적으로 단결정질이지만, 쉘은 그럴 필요가 없다. 일부 구현예에 있어서, 나노 결정의 3 차원 각각은 약 500 ㎚ 미만, 약 200 ㎚ 미만, 약 100 ㎚ 미만, 약 50 ㎚ 미만, 약 20 ㎚ 미만 또는 약 10 ㎚ 미만의 치수를 가진다.

용어 "양자 점" (또는 "점") 은 양자 구속 또는 엑시톤 저지를 나타내는 나노 결정을 지칭한다. 양자 점은 물질 특성에서 실질적으로 균질할 수 있거나, 또는 특정한 구현예에 있어서, 예를 들어 코어 및 하나 이상의 쉘을 포함하는 비균질일 수 있다. 양자 점의 광학 특성은 이들의 입자 크기, 화학적 조성 및/또는 표면 조성에 의해 영향을 받을 수 있으며, 당업계에서 이용 가능한 적합한 광학 시험에 의해 결정될 수 있다. 나노 결정 크기를, 예를 들어 약 1 ㎚ 내지 약 15 ㎚ 의 범위에서 조정하는 능력은, 전체 광학 스펙트럼에서 광 방출 커버리지가 연색성에 커다란 다양성을 제공할 수 있게 한다.

"리간드" 는, 예를 들어 나노 구조의 표면과의 공유, 이온, 반데르발스, 또는 다른 분자 상호 작용을 통해 나노 구조의 하나 이상의 면과 상호 작용 (약하거나 또는 강하게) 할 수 있는 분자이다.

"광 발광 양자 수율" 은, 예를 들어 나노 구조 또는 나노 구조 집단에 의해 방출된 광자와 흡수된 광자의 비이다. 당업계에 공지된 바와 같이, 양자 수율은 전형적으로 공지의 양자 수율 값을 갖는 충분히 특성화된 표준 샘플을 사용하는 비교 방법에 의해 결정된다.

본원에서 사용되는 바와 같은, 용어 "쉘" 은 코어 상에 또는 동일하거나 상이한 조성의 미리 침착된 쉘 상에 침착된, 및 쉘 물질의 단일 침착 작용으로부터 생성된 물질을 지칭한다. 정확한 쉘 두께는 상기 물질, 뿐만 아니라, 전구체 투입 및 전환에 의존하며, 나노미터 또는 단층으로 보고될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은, "표적 쉘 두께" 는 필요한 전구체 양의 계산에 사용되는 의도된 쉘 두께를 지칭한다. 본원에서 사용되는 바와 같은, "실제 쉘 두께" 는 합성 후의 실제로 침착된 쉘 물질의 양을 지칭하며, 당업계에 공지된 방법에 의해 측정될 수 있다. 예로서, 실제 쉘 두께는 쉘 합성 전 및 후에 나노 결정의 투과 전자 현미경 (TEM) 영상으로부터 결정된 입자 직경을 비교함으로써 측정될 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같은, 용어 "가용화 기" 는 물에서 낮은 용해도 및 헥산, 펜탄, 톨루엔, 벤젠, 디에틸에테르, 아세톤, 에틸 아세테이트, 디클로로메탄 (메틸렌클로라이드), 클로로포름, 디메틸포름아미드 및 N-메틸피롤리디논과 같은 유기 용매에서 높은 용해도를 갖는 실질적으로 비-극성 기를 지칭한다. 일부 구현예에 있어서, 가용화 기는 장쇄 알킬, 장쇄 헤테로알킬, 장쇄 알케닐, 장쇄 알키닐, 시클로알킬 또는 아릴이다.

본원에서 사용되는 바와 같은, 용어 "안정한" 은 내부 반응으로 인한, 또는 공기, 열, 빛, 압력, 또는 다른 자연 조건의 작용으로 인한 변화 또는 분해에 저항하는 혼합물 또는 조성물을 지칭한다.

본원에서 사용되는 바와 같은, 용어 "반값 전폭" (FWHM) 은 양자 점의 크기 분포의 척도이다. 양자 점의 방출 스펙트럼은 일반적으로 가우스 곡선 (Gaussian curve) 의 형태를 가진다. 가우스 곡선의 폭은 FWHM 으로서 정의되며, 입자의 크기 분포에 대한 아이디어를 제공한다. 보다 작은 FWHM 은 보다 좁은 양자 점 나노 결정 크기 분포에 상응한다. FWHM 은 또한 최대 방출 파장에 의존한다.

본원에서 사용되는 바와 같은, 용어 "관능기 당량" (FGEW) 은 중합체에서의 반응성 관능기의 비를 결정하는데 사용된다. 중합체의 FGEW 는 중합체에서의 관능기의 수 (n) 에 대한 수 평균 분자량 (NAMW) 의 비로서 정의된다. 이것은 관능기의 1 개의 식 중량을 함유하는 중합체의 중량이다. FGEW 는 말단-기 분석을 사용하여, 반응성 관능기의 수를 세고, 수 평균 분자량으로 나눔으로써 계산될 수 있다:

FGEW = NAMW / n

(식 중, n = 단량체에서의 반응성 관능기의 수).

본원에서 사용되는 바와 같은, "알킬" 은 지시된 탄소 원자 수를 갖는 선형 또는 분지형, 포화, 지방족 라디칼을 지칭한다. 일부 구현예에 있어서, 알킬은 C_1-2 알킬, C_1-3 알킬, C_1-4 알킬, C_1-5 알킬, C_1-6 알킬, C_1-7 알킬, C_1-8 알킬, C_1-9 알킬, C_1-10 알킬, C_1-12 알킬, C_1-14알킬, C_1-16 알킬, C_1-18 알킬, C_1-20 알킬, C_8-20 알킬, C_12-20 알킬, C_14-20 알킬, C_16-20 알킬 또는 C_18-20 알킬이다. 예를 들어, C_1-6 알킬은, 비제한적으로, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, 이소펜틸 및 헥실을 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 알킬은 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실, 옥타데실, 노나데실 또는 이코사닐이다.

본원에서 단독으로 또는 조합하여 사용되는 바와 같은, 용어 "알킬렌" 은 메틸렌 (-CH₂-) 과 같은, 2 개 이상의 위치에서 부착된 직쇄 또는 분지쇄 포화 탄화수소로부터 유도된 포화 지방족 기를 지칭한다. 달리 명시하지 않는 한, 용어 "알킬" 은 "알킬렌" 기를 포함할 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같은, "알케닐" 은 단일 수소 원자의 제거에 의해 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 직쇄 또는 분지쇄 탄화수소 부분으로부터 유도된 1 가의 기를 지칭한다. 일부 구현예에 있어서, 알케닐기는 2-20 개의 탄소 원자를 함유하며, C_2-20알케닐이다. 일부 구현예에 있어서, 알케닐기는 2-15 개의 탄소 원자를 함유하며, C_2-15알케닐이다. 일부 구현예에 있어서, 알케닐기는 2-10 개의 탄소 원자를 함유하며, C_2-10 알케닐이다. 일부 구현예에 있어서, 알케닐기는 2-8 개의 탄소 원자를 함유하며, C_2-8알케닐이다. 일부 구현예에 있어서, 알케닐기는 2-5 개의 탄소 원자를 함유하며, C_2-5 알케닐이다. 알케닐기는, 예를 들어, 에테닐, 프로페닐, 부테닐 및 1-메틸-2-부텐-1-일을 포함한다.

본원에서 사용되는 바와 같은, "알키닐" 은 단일 수소 원자의 제거에 의해 하나 이상의 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 직쇄 또는 분지쇄 탄화수소로부터 유도된 1 가의 기를 지칭한다. 일부 구현예에 있어서, 알키닐기는 2-20 개의 탄소 원자를 함유하며, C_2-20알키닐이다. 일부 구현예에 있어서, 알키닐기는 2-15 개의 탄소 원자를 함유하며, C_2-15알키닐이다. 일부 구현예에 있어서, 알키닐기는 2-10 개의 탄소 원자를 함유하며, C_2-10 알키닐이다. 일부 구현예에 있어서, 알키닐기는 2-8 개의 탄소 원자를 함유하며, C_2-8알키닐이다. 일부 구현예에 있어서, 알키닐기는 2-5 개의 탄소 원자를 함유하며, C_2-5 알키닐이다. 대표적인 알키닐기는, 비제한적으로, 에티닐, 2- 프로피닐 (프로파르길) 및 1-프로피닐을 포함한다.

본원에서 사용되는 바와 같은, "알킬아미노" 는 화학식 (-NR^K ₂) (R^K 는 독립적으로 본원에서 정의한 바와 같은, 수소 또는 임의로 치환되는 알킬기이고, 질소 부분은 부모 분자에 직접 부착된다) 의 "치환된 아미노" 를 지칭한다.

본원에서 사용되는 바와 같은, "헤테로알킬" 은 하나 이상의 관능기로 임의로 치환되며, 예를 들어 탄소 원자 대신에 하나 이상의 산소, 황, 질소, 인 또는 규소 원자를 함유하는 알킬 부분을 지칭한다.

본원에서 사용되는 바와 같은, "시클로알킬" 은 포화 시클릭 탄화수소로부터 유도된 3 내지 8 개의 탄소 원자, 바람직하게는 3 내지 5 개의 탄소 원자의 1 가 또는 2 가 기를 지칭한다. 시클로알킬기는 모노시클릭 또는 폴리시클릭일 수 있다. 시클로알킬은 C_1-3알킬기 또는 할로겐으로 치환될 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같은, "아미도" 는 "아미노카르보닐" 및 "카르보닐아미노" 를 모두 지칭한다. 단독으로 또는 다른 기와 관련해서 사용되는 경우, 이들 용어는 말단에 사용될 때는 아미도기, 예컨대 N(R^LR^M)-C(O)- 또는 R^MC(O)-N(R^L)- 을 지칭하고, 내부에 사용될 때는 -C(O)-N(R^L)- 또는 -N(R^M)-C(O)- 를 지칭하며, 여기에서 각각의 R^L및 R^M 은 독립적으로 수소, 알킬, 시클로지방족, (시클로지방족)지방족, 아릴, 아르지방족, 헤테로시클로지방족, (헤테로시클로지방족)지방족, 헤테로아릴, 카르복시, 술파닐, 술피닐, 술포닐, (지방족)카르보닐, (시클로지방족)카르보닐, ((시클로지방족)지방족)카르보닐, 아릴카르보닐, (아르지방족)카르보닐, (헤테로시클로지방족)카르보닐, ((헤테로시클로지방족)지방족)카르보닐, (헤테로아릴)카르보닐 또는 (헤테로아르지방족)카르보닐이고, 이들은 각각 본원에서 정의되며, 임의로 치환된다. 아미노기의 예는 알킬아미노, 디알킬아미노 또는 아릴아미노를 포함한다. 아미도기의 예는 알킬아미도 (예컨대, 알킬카르보닐아미노 또는 알킬카르보닐아미노), (헤테로시클로지방족)아미도, (헤테로아르알킬)아미도, (헤테로아릴)아미도, (헤테로시클로알킬)알킬아미도, 아릴아미도, 아르알킬아미도, (시클로알킬)알킬아미도 또는 시클로알킬아미도를 포함한다.

본원에서 사용되는 바와 같은, "카르복시알킬" 은 저급 알킬 라디칼에 부가된 카르복실산 기 (-COOH) 를 지칭한다.

본원에서 사용되는 바와 같은, "헤테로시클로알킬" 은 고리 구조 내에 1 내지 5 개, 및 보다 전형적으로 1 내지 4 개의 헤테로원자를 갖는 시클로알킬 치환기를 지칭한다. 이 화합물에 사용되는 적합한 헤테로원자는 질소, 산소 및 황이다. 대표적인 헤테로시클로알킬 부분은, 예를 들어, 모르폴리노, 피페라지닐, 피페리디닐 등을 포함한다.

본원에서 사용되는 바와 같은, "아릴" 은 6 내지 14 개의 탄소 원자를 갖는 미치환된 모노시클릭 또는 바이시클릭 방향족 고리 계, 즉, C_6-14 아릴을 지칭한다. 비-제한적인 예시적인 아릴기는 페닐, 나프틸, 페난트릴, 안트라실, 인데닐, 아줄레닐, 바이페닐, 바이페닐레닐 및 플루오레닐기를 포함한다. 하나의 구현예에 있어서, 아릴기는 페닐 또는 나프틸이다.

본원에서 사용되는 바와 같은, "헤테로아릴" 또는 "헤테로방향족" 은 5 내지 14 개의 고리 원자를 갖는 미치환된 모노시클릭 및 바이시클릭 방향족 고리 계, 즉, 5- 내지 14-원 헤테로아릴을 지칭하며, 상기 고리 중 하나의 하나 이상의 탄소 원자는 독립적으로 산소, 질소 및 황으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로원자로 대체된다. 하나의 구현예에 있어서, 헤테로아릴은 독립적으로 산소, 질소 및 황으로 이루어진 군에서 선택되는 1, 2, 3 또는 4 개의 헤테로원자를 함유한다. 하나의 구현예에 있어서, 헤테로아릴은 3 개의 헤테로원자를 함유한다. 또다른 구현예에 있어서, 헤테로아릴은 2 개의 헤테로원자를 함유한다. 또다른 구현예에 있어서, 헤테로아릴은 하나의 헤테로원자를 함유한다. 또다른 구현예에 있어서, 헤테로아릴은 5- 내지 10-원 헤테로아릴이다. 또다른 구현예에 있어서, 헤테로아릴은 5- 또는 6-원 헤테로아릴이다. 또다른 구현예에 있어서, 헤테로아릴은 5 개의 고리 원자, 예를 들어 티에닐, 4 개의 탄소 원자 및 하나의 황 원자를 갖는 5-원 헤테로아릴을 가진다. 또다른 구현예에 있어서, 헤테로아릴은 6 개의 고리 원자, 예를 들어 피리딜, 5 개의 탄소 원자 및 하나의 질소 원자를 갖는 6-원 헤테로아릴을 가진다. 비-제한적인 예시적인 헤테로아릴기는 티에닐, 벤조[b]티에닐, 나프토[2,3-b]티에닐, 티안트레닐, 푸릴, 벤조푸릴, 피라닐, 이소벤조푸라닐, 벤조옥사조닐, 크로메닐, 크산테닐, 2H-피롤릴, 피롤릴, 이미다졸릴, 피라졸릴, 피리딜, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 이소인돌릴, 3H-인돌릴, 인돌릴, 인다졸릴, 푸리닐, 이소퀴놀릴, 퀴놀릴, 프탈라지닐, 나프티리디닐, 신놀리닐, 퀴나졸리닐, 프테리디닐, 4aH-카르바졸릴, 카르바졸릴, β-카르볼리닐, 페난트리디닐, 아크리디닐, 피리미디닐, 페난트롤리닐, 페나지닐, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 페노티아졸릴, 이속사졸릴, 푸라자닐 및 페녹사지닐을 포함한다. 하나의 구현예에 있어서, 헤테로아릴은 티에닐 (예를 들어, 티엔-2-일 및 티엔-3-일), 푸릴 (예를 들어, 2-푸릴 및 3-푸릴), 피롤릴 (예를 들어, 1H-피롤-2-일 및 1H-피롤-3-일), 이미다졸릴 (예를 들어, 2H-이미다졸-2-일 및 2H-이미다졸-4-일), 피라졸릴 (예를 들어, 1H-피라졸-3-일, 1H-피라졸-4-일 및 1H-피라졸-5-일), 피리딜 (예를 들어, 피리딘-2-일, 피리딘-3-일 및 피리딘-4-일), 피리미디닐 (예를 들어, 피리미딘-2-일, 피리미딘-4-일 및 피리미딘-5-일), 티아졸릴 (예를 들어, 티아졸-2-일, 티아졸-4-일 및 티아졸-5-일), 이소티아졸릴 (예를 들어, 이소티아졸-3-일, 이소티아졸-4-일 및 이소티아졸-5-일), 옥사졸릴 (예를 들어, 옥사졸-2-일, 옥사졸-4-일 및 옥사졸-5-일), 이속사졸릴 (예를 들어, 이속사졸-3-일, 이속사졸-4-일 및 이속사졸-5-일) 또는 인다졸릴 (예를 들어, 1H-인다졸-3-일) 이다. 용어 "헤테로아릴" 은 또한 가능한 N-옥사이드를 포함한다. 비-제한적인 예시적인 N-옥사이드는 피리딜 N-옥사이드이다.

달리 명확하게 나타내지 않는 한, 본원에서 나열된 범위는 포괄적이다.

다양한 추가의 용어가 본 명세서에서 정의되거나, 또는 그렇지 않으면, 특징지어진다.

나노 구조 조성물

일부 구현예에 있어서, 본 발명은 다음을 포함하는 나노 구조 조성물을 제공한다:

(a) 나노 구조; 및

(b) 나노 구조의 표면 상에 분산된 티올화된 리간드, 티올화된 리간드는 하기 화학식을 가짐:

(식 중:

x 는 1 내지 100 이고;

y 는 1 내지 100 이고;

z 는 0 또는 1 이고;

R^1A 및 R^1B 는 독립적으로 H 또는 C_1-20 알킬이고;

R² 는 C_1-20 알킬이고;

R³ 은 C_1-20 알킬, C_3-8 시클로알킬 또는 C_6-14 아릴이고;

R⁴ 는 -O-, C_1-20 알킬 또는 아미도이다).

(a) 나노 구조; 및

(식 중:

x 는 1 내지 100 이고;

y 는 1 내지 100 이고;

R^1B 는 H 또는 C_1-20 알킬이고;

R² 는 C_1-20 알킬이다).

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물은 용매를 추가로 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조는 양자 점이다.

일부 구현예에 있어서, 본 발명은 다음을 포함하는 나노 구조 필름 키트를 제공한다:

(a) 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하는 제 1 조성물, 하나 이상의 나노 구조 집단에서의 리간드의 약 20 내지 약 100 몰% 는 나노 구조에 결합된 티올화된 리간드를 포함함; 및

(b) 하나 이상의 유기 수지를 포함하는 제 2 조성물, 하나 이상의 유기 수지는 티올-관능화된 수지임; 및

(c) 나노 구조 필름을 제조하기 위한 지침서.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 필름 키트는 용매를 추가로 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조는 양자 점이다.

(a) 하나 이상의 나노 구조 집단 및 하나 이상의 유기 수지를 포함하는 제 1 조성물, 하나 이상의 나노 구조 집단에서의 리간드의 약 20 내지 약 100 몰% 는 나노 구조에 결합된 티올화된 리간드를 포함하고, 하나 이상의 유기 수지는 티올-관능화된 수지임; 및

(b) 나노 구조 필름을 제조하기 위한 지침서.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조는 양자 점이다.

나노 구조 필름 층

일부 구현예에 있어서, 본 발명은 다음을 포함하는 나노 구조 필름 층을 제공한다:

일부 구현예에 있어서, 나노 구조는 양자 점이다.

나노 구조 성형품

일부 구현예에 있어서, 본 발명은 다음을 포함하는 나노 구조 성형품을 제공한다:

(a) 하나 이상의 나노 구조 집단, 하나 이상의 나노 구조 집단에서의 리간드의 약 20 내지 약 100 몰% 는 나노 구조에 결합된 티올화된 리간드임; 및

일부 구현예에 있어서, 성형품은 필름, 디스플레이용 기판 또는 발광 다이오드이다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조는 양자 점이다.

일부 구현예에 있어서, 본 발명은 다음을 포함하는 나노 구조 필름을 제공한다:

(a) 제 1 장벽 층;

(b) 제 2 장벽 층; 및

(c) 제 1 장벽 층과 제 2 장벽 층 사이의 나노 구조 층, 나노 구조 층은 하나 이상의 나노 구조 집단을 포함하고, 하나 이상의 나노 구조 집단에서의 리간드의 약 20 내지 약 100 몰% 는 나노 구조에 결합된 티올화된 리간드를 포함함; 및 하나 이상의 유기 수지, 하나 이상의 유기 수지는 티올-관능화된 수지임.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조는 양자 점이다.

양자 점

본 발명에서 사용하기 위한 양자 점 (또는 다른 나노 구조) 은 임의의 적합한 물질, 적합하게는 무기 물질, 및 보다 적합하게는 무기 도전성 또는 반도전성 물질로부터 제조될 수 있다. 적합한 반도체 물질은 II-VI 족, III-V 족, IV-VI 족 및 IV 족 반도체를 포함하는 임의의 유형의 반도체를 포함한다. 적합한 반도체 물질은, 비제한적으로, Si, Ge, Sn, Se, Te, B, C (다이아몬드 포함), P, BN, BP, BAs, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdSeZn, CdTe, HgS, HgSe, HgTe, BeS, BeSe, BeTe, MgS, MgSe, GeS, GeSe, GeTe, SnS, SnSe, SnTe, PbO, PbS, PbSe, PbTe, CuF, CuCl, CuBr, CuI, Si₃N₄, Ge₃N₄, Al₂O₃, Al₂CO, 및 이의 조합을 포함한다.

II-VI 족 나노 구조의 합성은 미국 특허 제 6,225,198 호, 제 6,322,901 호, 제 6,207,229 호, 제 6,607,829 호, 제 6,861,155 호, 제 7,060,243 호, 제 7,125,605 호, 제 7,374,824 호, 제 7,566,476 호, 제 8,101,234 호 및 제 8,158,193 호, 및 미국 특허 출원 공개 번호 2011/0262752 및 2011/0263062 에 기재되어 있다. 일부 구현예에 있어서, 코어는 ZnO, ZnSe, ZnS, ZnTe, CdO, CdSe, CdS, CdTe, HgO, HgSe, HgS 및 HgTe 로 이루어진 군에서 선택되는 II-VI 족 나노 결정이다. 일부 구현예에 있어서, 코어는 ZnSe, ZnS, CdSe 및 CdS 로 이루어진 군에서 선택되는 나노 결정이다.

CdSe 및 CdS 양자 점과 같은 II-VI 족 나노 구조는 바람직한 발광 거동을 나타낼 수 있지만, 카드뮴의 독성과 같은 문제는 이러한 나노 구조가 사용될 수 있는 용도를 제한한다. 따라서, 양호한 발광 특성을 갖는 덜 독성인 대안이 매우 바람직하다. 일반적으로 III-V 족 나노 구조 및 특히 InP-기재 나노 구조는 이들의 호환 가능한 방출 범위로 인해, 카드뮴-기재 물질에 대한 가장 잘 알려진 대체물을 제공한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조는 카드뮴을 함유하지 않는다. 본원에서 사용되는 바와 같은, 용어 "카드뮴을 함유하지 않음" 은, 나노 구조가 100 중량ppm 미만의 카드뮴을 함유하는 것으로 의도된다. RoHS (Restriction of Hazardous Substances) 준수 정의는, 미가공의 균질한 전구체 물질에 0.01 중량% (100 중량ppm) 이하의 카드뮴이 있어야 한다는 것을 요구한다. Cd-비함유 나노 구조에서의 카드뮴 수준은 전구체 물질에서의 미량의 금속 농도에 의해 제한된다. Cd-비함유 나노 구조를 위한 전구체 물질에서의 미량의 금속 (카드뮴 포함) 농도는 유도 결합 플라즈마 질량 분광학 (ICP-MS) 분석에 의해 측정될 수 있으며, 10 억분의 1 (ppb) 수준이다. 일부 구현예에 있어서, "카드뮴 비함유" 인 나노 구조는 약 50 ppm 미만, 약 20 ppm 미만, 약 10 ppm 미만 또는 약 1 ppm 미만의 카드뮴을 함유한다.

일부 구현예에 있어서, 코어는 III-V 족 나노 구조이다. 일부 구현예에 있어서, 코어는 BN, BP, BAs, BSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs 및 InSb 로 이루어진 군에서 선택되는 III-V 족 나노 결정이다. 일부 구현예에 있어서, 코어는 InP 나노 결정이다.

III-V 족 나노 구조의 합성은 미국 특허 제 5,505,928 호, 제 6,306,736 호, 제 6,576,291 호, 제 6,788,453 호, 제 6,821,337 호, 제 7,138,098 호, 제 7,557,028 호, 제 7,645,397 호, 제 8,062,967 호 및 제 8,282,412 호, 및 미국 특허 출원 공개 번호 2015/0236195 에 기재되어 있다. III-V 족 나노 구조의 합성은 또한 Wells, R.L., et al., "The use of tris(trimethylsilyl)arsine to prepare gallium arsenide and indium arsenide," Chem. Mater. 1:4-6 (1989) 및 Guzelian, A.A., et al., "Colloidal chemical synthesis and characterization of InAs nanocrystal quantum dots," Appl. Phys. Lett. 69: 1432-1434 (1996) 에 기재되어 있다.

InP-기재 나노 구조의 합성은, 예를 들어 Xie, R., et al., "Colloidal InP nanocrystals as efficient emitters covering blue to near-infrared," J. Am. Chem. Soc. 129:15432-15433 (2007); Micic, O.I., et al., "Core-shell quantum dots of lattice-matched ZnCdSe₂ shells on InP cores: Experiment and theory," J. Phys. Chem. B 104:12149-12156 (2000); Liu, Z., et al., "Coreduction colloidal synthesis of III-V nanocrystals: The case of InP," Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 47:3540-3542 (2008); Li, L. et al., "Economic synthesis of high quality InP nanocrystals using calcium phosphide as the phosphorus precursor," Chem. Mater. 20:2621-2623 (2008); D. Battaglia and X. Peng, "Formation of high quality InP and InAs nanocrystals in a noncoordinating solvent," Nano Letters 2:1027-1030 (2002); Kim, S., et al., "Highly luminescent InP/GaP/ZnS nanocrystals and their application to white light-emitting diodes," J. Am. Chem. Soc. 134:3804-3809 (2012); Nann, T., et al., "Water splitting by visible light: A nanophotocathode for hydrogen production," Angew. Chem. Int. Ed. 49:1574-1577 (2010); Borchert, H., et al., "Investigation of ZnS passivated InP nanocrystals by XPS," Nano Letters 2:151-154 (2002); L. Li and P. Reiss, "One-pot synthesis of highly luminescent InP/ZnS nanocrystals without precursor injection," J. Am. Chem. Soc. 130:11588-11589 (2008); Hussain, S., et al. "One-pot fabrication of high-quality InP/ZnS (core/shell) quantum dots and their application to cellular imaging," Chemphyschem. 10:1466-1470 (2009); Xu, S., et al., "Rapid synthesis of high-quality InP nanocrystals," J. Am. Chem. Soc. 128:1054-1055 (2006); Micic, O.I., et al., "Size-dependent spectroscopy of InP quantum dots," J. Phys. Chem. B 101:4904-4912 (1997); Haubold, S., et al., "Strongly luminescent InP/ZnS core-shell nanoparticles," Chemphyschem. 5:331-334 (2001); CrosGagneux, A., et al., "Surface chemistry of InP quantum dots: A comprehensive study," J. Am. Chem. Soc. 132:18147-18157 (2010); Micic, O.I., et al., "Synthesis and characterization of InP, GaP, and GaInP₂ 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); 및 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) 에 기재되어 있다.

일부 구현예에 있어서, 코어는 도핑된다. 일부 구현예에 있어서, 나노 결정 코어의 도판트는 하나 이상의 전이 금속을 포함하는 금속을 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 도판트는 Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Tc, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 전이 금속이다. 일부 구현예에 있어서, 도판트는 비-금속을 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 도판트는 ZnS, ZnSe, ZnTe, CdSe, CdS, CdTe, HgS, HgSe, HgTe, CuInS₂, CuInSe₂, AlN, AlP, AlAs, GaN, GaP 또는 GaAs 이다.

나노 구조 상의 무기 쉘 코팅은 이들의 전자 구조를 맞춤화하기 위한 보편적인 접근법이다. 또한, 무기 쉘의 침착은 표면 결함의 부동태화에 의해 보다 견고한 입자를 생성할 수 있다. Ziegler, J., et al., Adv. Mater. 20:4068-4073 (2008). 예를 들어, ZnS 와 같은 보다 넓은 밴드 갭 반도체 물질의 쉘은 보다 좁은 밴드 갭 - 예컨대 CdSe 또는 InP - 을 갖는 코어 상에 침착되어, 엑시톤이 코어 내에 한정되는 구조를 제공할 수 있다. 이 접근법은 방사성 재조합의 가능성을 증가시키고, 단일 및 얇은 쉘 코팅에 가까운 양자 수율로 매우 효율적인 양자 점을 합성하는 것을 가능하게 한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조는 코어 및 하나 이상의 쉘을 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조는 코어 및 2 개 이상의 쉘을 포함한다. 쉘은, 예를 들어 나노 구조의 양자 수율 및/또는 안정성을 증가시킬 수 있다. 일부 구현예에 있어서, 코어 및 쉘은 상이한 물질을 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조는 상이한 쉘 물질의 쉘을 포함한다.

쉘을 제조하기 위한 예시적인 물질은, 비제한적으로, Si, Ge, Sn, Se, Te, B, C (다이아몬드 포함), 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, 및 이의 조합을 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 쉘은 아연 공급원, 셀레늄 공급원, 황 공급원, 텔루륨 공급원 및 카드뮴 공급원 중 2 개 이상의 혼합물이다. 일부 구현예에 있어서, 쉘은 아연 공급원, 셀레늄 공급원, 황 공급원, 텔루륨 공급원 및 카드뮴 공급원 중 2 개의 혼합물이다. 일부 구현예에 있어서, 쉘은 아연 공급원, 셀레늄 공급원, 황 공급원, 텔루륨 공급원 및 카드뮴 공급원 중 3 개의 혼합물이다. 일부 구현예에 있어서, 쉘은 다음의 혼합물이다: 아연 및 황; 아연 및 셀레늄; 아연, 황 및 셀레늄; 아연 및 텔루륨; 아연, 텔루륨 및 황; 아연, 텔루륨 및 셀레늄; 아연, 카드뮴 및 황; 아연, 카드뮴 및 셀레늄; 카드뮴 및 황; 카드뮴 및 셀레늄; 카드뮴, 셀레늄 및 황; 카드뮴 및 아연; 카드뮴, 아연 및 황; 카드뮴, 아연 및 셀레늄; 또는 카드뮴, 아연, 황 및 셀레늄. 일부 구현예에 있어서, 쉘은 아연과 셀레늄의 혼합물이다. 일부 구현예에 있어서, 쉘은 아연과 황의 혼합물이다.

예시적인 코어/쉘 발광 나노 구조 (코어/쉘로서 나타냄) 는, 비제한적으로, CdSe/ZnS, InP/ZnS, PbSe/PbS, CdSe/CdS, CdTe/CdS 및 CdTe/ZnS 를 포함한다. 코어/쉘 나노 구조의 합성은 미국 특허 제 9,169,435 호에 개시되어 있다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조는 코어 및 2 개 이상의 쉘을 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 하나의 쉘은 아연과 셀레늄의 혼합물이며, 하나의 쉘은 아연과 황의 혼합물이다. 일부 구현예에 있어서, 코어/쉘/쉘 나노 구조는 InP/ZnSe/ZnS 이다.

발광 나노 결정은 산소에 대해 불투과성인 물질로부터 제조될 수 있으며, 이로써 산소 장벽 요건 및 양자 점 필름 층에서의 양자 점의 광안정화를 단순화시킨다. 예시적인 구현예에 있어서, 발광 나노 결정은 하나 이상의 유기 중합체성 리간드 물질로 코팅되고, 하나 이상의 매트릭스 물질을 포함하는 유기 중합체성 매트릭스에 분산된다. 발광 나노 결정은 산화 규소, 산화 알루미늄 또는 산화 티탄 (예를 들어, SiO₂, Si₂O₃, TiO₂ 또는 Al₂O₃) 과 같은 하나 이상의 물질을 포함하는 하나 이상의 무기 층으로 추가로 코팅되어, 양자 점을 밀폐시킬 수 있다.

제 1 리간드

일부 구현예에 있어서, 나노 구조는 이들의 표면에 결합된 리간드를 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조는 외부 수분 및 산화로부터 나노 구조를 보호하고, 응집을 제어하며, 매트릭스 물질에서 나노 구조의 분산을 가능하게 하기 위해서, 리간드를 포함하는 코팅 층을 포함한다. 적합한 제 1 리간드는 미국 특허 제 6,949,206 호; 제 7,267,875 호; 제 7,374,807 호; 제 7,572,393 호; 제 7,645,397 호; 및 제 8,563,133 호; 및 미국 특허 출원 공개 번호 2008/0237540; 2008/0281010; 및 2010/0110728 에 개시된 것을 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조는 미국 특허 출원 공개 번호 2008/237540 에 개시된 다중-부분 리간드 구조, 예컨대 3-부분 리간드 구조를 포함하며, 여기에서, 헤드-그룹, 테일-그룹 및 중간/바디 그룹은 이들의 특정한 기능에 대해 독립적으로 제조되고, 최적화된 후, 이상적으로 기능하는 완전한 표면 리간드에 조합된다.

일부 구현예에 있어서, 제 1 리간드는 하나 이상의 유기 중합체성 리간드를 포함한다. 적합한 리간드는 다음을 제공한다: 낮은 산소 투과성을 갖는 효율적이고 강력한 결합 양자 점 캡슐화; 불연속 이중-상 또는 다중-상 매트릭스를 형성하기 위해서 매트릭스 물질에서의 도메인으로 침전 또는 분리됨; 매트릭스 물질 전체에 바람직하게 분산됨; 및 상업적으로 입수 가능한 물질이거나, 또는 상업적으로 입수 가능한 물질로부터 용이하게 제제화될 수 있음.

일부 구현예에 있어서, 제 1 리간드는 카르복시, 티올, 포스핀 또는 포스핀 옥사이드이다.

일부 구현예에 있어서, 제 1 리간드는 카르복시이다. 본원에서 사용되는 바와 같은, "카르복시" 는 탄소-산소 이중 결합을 함유하는 기, 예컨대 -COOH, -COOR^A, OC(O)H, -OC(O)R^A (R^A 는 알킬, 알케닐, 알키닐, 헤테로알킬, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 또는 헤테로아릴이고, 이들은 각각 임의로 치환될 수 있다) 를 지칭한다. 일부 구현예에 있어서, 카르복시는 카르복실산, 디카르복실산, 폴리카르복실산 또는 카르복실레이트이다. 일부 구현예에 있어서, 제 1 리간드는 카르복실산이다. 일부 구현예에 있어서, 제 1 리간드는 카르복실산이며, 카프릴산, 카프르산, 라우르산, 미리스트산 또는 팔미트산이다. 일부 구현예에 있어서, 제 1 리간드는 카르복실레이트이다. 일부 구현예에 있어서, 제 1 리간드는 카르복실레이트이며, 카르복시알킬이다.

일부 구현예에 있어서, 제 1 리간드는 포스핀이다. 일부 구현예에 있어서, 제 1 리간드는 포스핀이며, 트리헥실포스핀, 트리옥틸포스핀 (TOP) 또는 트리데실포스핀이다.

일부 구현예에 있어서, 제 1 리간드는 포스핀 옥사이드이다. 일부 구현예에 있어서, 제 1 리간드는 포스핀 옥사이드이며, 트리헥실포스핀 옥사이드, 트리옥틸포스핀 옥사이드 (TOPO) 또는 트리데실포스핀 옥사이드이다.

티올화된 리간드

나노 구조의 안정화에 사용되는 리간드는 일반적으로 결정 표면 상의 화학 양론적 양이온/음이온 쌍에 결합하는 중성 L-형 리간드의 군, 및 양이온성 성분에 선택적으로 결합하는 X-형 리간드의 군에 속한다. L-형 리간드는 이들의 단독 쌍을 표면 금속 원자에 제공하여, 여격 (배위 공유) 결합을 확립한다. L-형 리간드의 예는 아민, 티올, 포스핀 및 포스핀 옥사이드이다. X-형 리간드는 전형적으로 양자 점 표면에서 양으로 하전된 부위에 결합하는 1 가 원자이다. X-형 리간드의 예는 카르복실레이트, 포스포네이트 및 티올레이트이다.

일부 구현예에 있어서, 황 함유 부분은 티올 (R-SH) 의 형태의 중성 L-형 결합 리간드로서, 및 티올레이트 (R-S^-) 의 형태의 전자 공여 X-형 리간드로서 II-VI 나노 결정 표면에 결합할 수 있다. II-VI 나노 결정, 예컨대 ZnS 에 대한 티올레이트의 X-형 결합은, 카르복실레이트 또는 포스포네이트보다 강하며, 이들은 모두 티올 또는 탈양성자화된 티올레이트에 노출시 용이하게 변위될 수 있다.

일부 구현예에 있어서, 티올화된 리간드는 하나 이상의 티올 관능기를 가진다. 일부 구현예에 있어서, 티올화된 리간드는 폴리에테르 골격을 가진다.

일부 구현예에 있어서, 티올화된 리간드는 티올 말단화된 폴리(알킬렌 옥사이드), 알킬렌 옥사이드의 공중합체, 예컨대 랜덤 공중합체 또는 블록 공중합체, 또는 이의 조합의 혼합물의 형태일 수 있다. 일부 구현예에 있어서, 공중합체는 프로필렌 옥사이드 (PO), 에틸렌 옥사이드 (EO), 또는 혼합 PO/EO 를 기반으로 한다. 일부 구현예에 있어서, 공중합체는 혼합 PO/EO 이다. 일부 구현예에 있어서, 티올화된 리간드는 폴리(에틸렌 옥사이드)/폴리(프로필렌 옥사이드) 블록 공중합체를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 티올화된 리간드는 PO 와 EO 의 혼합물이다. 일부 구현예에 있어서, 에틸렌 옥사이드기와 프로필렌 옥사이드기의 비는, 리간드가 고도의 친수성을 갖도록 충분히 높다. 일부 구현예에 있어서, 에틸렌 옥사이드기와 프로필렌 옥사이드기의 비는, 리간드가 원하는 탄력성을 갖도록 충분히 낮다. 일부 구현예에 있어서, 에틸렌 옥사이드기:프로필렌 옥사이드기의 비는 약 15:1 내지 약 1:15, 약 15:1 내지 약 1:10, 약 15:1 내지 약 1:5, 약 10:1 내지 1:15, 약 10:1 내지 1:10, 약 10:1 내지 1:5, 약 5:1 내지 1:15, 약 5:1 내지 1:10, 또는 약 5:1 내지 1:5 이다.

일부 구현예에 있어서, 티올화된 리간드는 하기 화학식 I 의 구조를 가진다:

(식 중:

x 는 1 내지 100 이고;

y 는 1 내지 100 이고;

z 는 0 또는 1 이고;

R^1A 및 R^1B 는 독립적으로 H 또는 C_1-20 알킬이고;

R² 는 C_1-20 알킬이고;

R³ 은 C_1-20 알킬, C_3-8 시클로알킬 또는 C_6-14 아릴이고;

R⁴ 는 -O-, C_1-20 알킬 또는 아미도이다).

일부 구현예에 있어서, x 는 1 내지 100, 1 내지 50, 1 내지 20, 1 내지 10, 1 내지 5, 5 내지 100, 5 내지 50, 5 내지 20, 5 내지 10, 10 내지 100, 10 내지 50, 10 내지 20, 20 내지 100, 20 내지 50, 또는 50 내지 100 이다. 일부 구현예에 있어서, x 는 10 내지 50 이다. 일부 구현예에 있어서, x 는 10 내지 20 이다. 일부 구현예에 있어서, x 는 19 이다.

일부 구현예에 있어서, y 는 1 내지 100, 1 내지 50, 1 내지 20, 1 내지 10, 1 내지 5, 5 내지 100, 5 내지 50, 5 내지 20, 5 내지 10, 10 내지 100, 10 내지 50, 10 내지 20, 20 내지 100, 20 내지 50, 또는 50 내지 100 이다. 일부 구현예에 있어서, y 는 1 내지 20 이다. 일부 구현예에 있어서, y 는 1 내지 10 이다. 일부 구현예에 있어서, y 는 3 이다.

일부 구현예에 있어서, x 대 y 의 비는 약 15:1 내지 약 1:15, 약 15:1 내지 약 1:10, 약 15:1 내지 약 1:5, 약 10:1 내지 1:15, 약 10:1 내지 1:10, 약 10:1 내지 1:5, 약 5:1 내지 1:15, 약 5:1 내지 1:10, 또는 약 5:1 내지 1:5 이다. 일부 구현예에 있어서, x 대 y 의 비는 약 19:3 이다.

일부 구현예에 있어서, z 는 1 이다. 일부 구현예에 있어서, z 는 0 이다.

일부 구현예에 있어서, R^1A 는 H 이다. 일부 구현예에 있어서, R^1A 는 C_1-20 알킬이다. 일부 구현예에 있어서, R^1A 는 C_1-10 알킬이다. 일부 구현예에 있어서, R^1A 는 C_1-5 알킬이다. 일부 구현예에 있어서, R^1A 는 CH₃ 이다.

일부 구현예에 있어서, R^1B 는 H 이다. 일부 구현예에 있어서, R^1B 는 C_1-20 알킬이다. 일부 구현예에 있어서, R^1B 는 C_1-10 알킬이다. 일부 구현예에 있어서, R^1B 는 C_1-5 알킬이다. 일부 구현예에 있어서, R^1B 는 CH₃ 이다.

일부 구현예에 있어서, R² 는 C_1-20 알킬이다. 일부 구현예에 있어서, R² 는 C_1-10 알킬이다. 일부 구현예에 있어서, R² 는 C_1-5 알킬이다. 일부 구현예에 있어서, R² 는 -CH₂CH₂- 이다.

일부 구현예에 있어서, R³ 은 C_1-20 알킬이다. 일부 구현예에 있어서, R³ 은 C_1-10 알킬이다. 일부 구현예에 있어서, R³ 은 C_1-5 알킬이다. 일부 구현예에 있어서, R³ 은 CH₃ 이다. 일부 구현예에 있어서, R³ 은 C_3-8 시클로알킬이다. 일부 구현예에 있어서, R³ 은 C_6-14 아릴이다. 일부 구현예에 있어서, R³ 은 페닐, 나프틸, 페난트릴, 안트라실, 인데닐, 아줄레닐, 바이페닐, 바이페닐레닐 및 플루오레닐기이다.

일부 구현예에 있어서, R⁴ 는 -O- 이다. 일부 구현예에 있어서, R⁴ 는 C_1-20 알킬이다. 일부 구현예에 있어서, R⁴ 는 C_1-10 알킬이다. 일부 구현예에 있어서, R⁴ 는 C_1-5 알킬이다. 일부 구현예에 있어서, R⁴ 는 -CH₂- 이다. 일부 구현예에 있어서, R⁴ 는 아미도이다. 일부 구현예에 있어서, R⁴ 는 -NHC(=O)- 이다.

화학식 I 에서 z 는 1 이고, R^1A 는 H 이며, R³ 은 -CH₃ 이고, R⁴ 는 -NHC(=O)- 인, 일부 구현예에 있어서, 티올화된 리간드는 하기 화학식 II 의 구조를 가진다:

(식 중:

x 는 1 내지 100 이고;

y 는 1 내지 100 이고;

R^1B 는 H 또는 C_1-20 알킬이고;

R² 는 C_1-20 알킬이다).

일부 구현예에 있어서, 티올화된 리간드는 하기 반응식 1 에 나타낸 반응에 의해 아민 중합체로부터 제조된다.

반응식 1

(식 중:

x 는 1 내지 100 이고;

y 는 1 내지 100 이고;

R⁵ 는 H 또는 C_1-20 알킬이고;

R⁶ 은 C_1-20 알킬이다).

일부 구현예에 있어서, R⁵ 는 H 이다. 일부 구현예에 있어서, R⁵ 는 C_1-20 알킬이다. 일부 구현예에 있어서, R⁵ 는 C_1-10 알킬이다. 일부 구현예에 있어서, R⁵ 는 C_1-5 알킬이다. 일부 구현예에 있어서, R⁵ 는 CH₃ 이다.

일부 구현예에 있어서, R⁶ 은 C_1-20 알킬이다. 일부 구현예에 있어서, R⁶ 은 C_1-10 알킬이다. 일부 구현예에 있어서, R⁶ 은 C_1-5 알킬이다. 일부 구현예에 있어서, R⁶ 은 -CH₂CH₂- 이다.

일부 구현예에 있어서, 아민 중합체는 Huntsman Petrochemical Corporation 의 상업적으로 입수 가능한 아민 중합체이다. 일부 구현예에 있어서, 반응식 1 의 아민 중합체는 x = 1, y = 9, 및 R³ = CH₃ 를 가지며, JEFFAMINEM-600 (Huntsman Petrochemical Corporation, Texas) 이다. JEFFAMINE M-600 은 대략 600 의 분자량을 가진다. 일부 구현예에 있어서, 반응식 1 의 아민 중합체는 x = 19, y = 3, 및 R³ = CH₃ 를 가지며, JEFFAMINE M-1000 (Huntsman Petrochemical Corporation, Texas) 이다. JEFFAMINE M-1000 은 대략 1,000 의 분자량을 가진다. 일부 구현예에 있어서, 반응식 1 의 아민 중합체는 x = 6, y = 29, 및 R³ = CH₃ 를 가지며, JEFFAMINEM-2005 (Huntsman Petrochemical Corporation, Texas) 이다. JEFFAMINE M-2005 는 대략 2,000 의 분자량을 가진다. 일부 구현예에 있어서, 반응식 1 의 아민 중합체는 x = 31, y = 10, 및 R³ = CH₃ 를 가지며, JEFFAMINE M-2070 (Huntsman Petrochemical Corporation, Texas) 이다. JEFFAMINE M-2070 은 대략 2,000 의 분자량을 가진다.

리간드 교환

일부 구현예에 있어서, 본 발명은 나노 구조 상의 리간드의 교환 방법에 관한 것이다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조 도트 상의 제 1 리간드는 티올화된 리간드와 교환된다. 티올기는 나노 구조의 고유의 소수성 리간드를 대체하며, 나노 결정 표면 상에서 리간드의 안정적인 고정을 제공한다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조는 양자 점이다.

일부 구현예에 있어서, 본 발명은 나노 구조 상의 제 1 리간드를 제 2 리간드로 대체하는 방법에 관한 것이다. 일부 구현예에 있어서, 제 2 리간드는 티올화된 리간드이다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조는 양자 점이다.

일부 구현예에 있어서, 본 발명은 다음을 포함하는 나노 구조 상의 제 1 리간드를 제 2 리간드로 대체하는 방법에 관한 것이다:

나노 구조에 결합된 제 1 리간드 및 제 2 리간드를 포함하는 티올화된 리간드를 갖는 나노 구조 집단을 포함하는 반응 혼합물을 혼합함으로써, 제 2 리간드가 제 1 리간드를 대체하여, 나노 구조에 결합됨.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조는 양자 점이다.

일부 구현예에 있어서, 제 1 리간드는 나노 구조에 공유 결합된다. 일부 구현예에 있어서, 제 1 리간드는 나노 구조에 비-공유 결합된다.

일부 구현예에 있어서, 제 2 리간드는 나노 구조에 공유 결합된다. 일부 구현예에 있어서, 제 2 리간드는 나노 구조에 비-공유 결합된다.

일부 구현예에 있어서, 혼합은 약 0 ℃ 내지 약 200 ℃, 약 0 ℃ 내지 약 150 ℃, 약 0 ℃ 내지 약 100 ℃, 약 0 ℃ 내지 약 80 ℃, 약 20 ℃ 내지 약 200 ℃, 약 20 ℃ 내지 약 150 ℃, 약 20 ℃ 내지 약 100 ℃, 약 20 ℃ 내지 약 80 ℃, 약 50 ℃ 내지 약 200 ℃, 약 50 ℃ 내지 약 150 ℃, 약 50 ℃ 내지 약 100 ℃, 약 50 ℃ 내지 약 80 ℃, 약 80 ℃ 내지 약 200 ℃, 약 80 ℃ 내지 약 150 ℃, 약 80 ℃ 내지 약 100 ℃, 약 100 ℃ 내지 약 200 ℃, 약 100 ℃ 내지 약 150 ℃, 또는 약 150 ℃ 내지 약 200 ℃ 의 온도에서 수행된다. 일부 구현예에 있어서, 혼합은 약 50 ℃ 내지 약 100 ℃ 의 온도에서 수행된다. 일부 구현예에 있어서, 혼합은 약 80 ℃ 의 온도에서 수행된다.

일부 구현예에 있어서, 혼합은 약 1 분 내지 약 6 시간, 약 1 분 내지 약 2 시간, 약 1 분 내지 약 1 시간, 약 1 분 내지 약 40 분, 약 1 분 내지 약 30 분, 약 1 분 내지 약 20 분, 약 1 분 내지 약 10 분, 약 10 분 내지 약 6 시간, 약 10 분 내지 약 2 시간, 약 10 분 내지 약 1 시간, 약 10 분 내지 약 40 분, 약 10 분 내지 약 30 분, 약 10 분 내지 약 20 분, 약 20 분 내지 약 6 시간, 약 20 분 내지 약 2 시간, 약 20 분 내지 약 1 시간, 약 20 분 내지 약 40 분, 약 20 분 내지 약 30 분, 약 30 분 내지 약 6 시간, 약 30 분 내지 약 2 시간, 약 30 분 내지 약 1 시간, 약 30 분 내지 약 40 분, 약 40 분 내지 약 6 시간, 약 40 분 내지 약 2 시간, 약 40 분 내지 약 1 시간, 약 1 시간 내지 약 6 시간, 약 1 시간 내지 약 2 시간, 또는 약 2 시간 내지 약 6 시간의 기간에 걸쳐 수행된다. 일부 구현예에 있어서, 혼합은 약 40 분 내지 약 2 시간의 기간에 걸쳐 수행된다. 일부 구현예에 있어서, 혼합은 약 1 시간의 기간에 걸쳐 수행된다.

일부 구현예에 있어서, 반응 혼합물은 용매를 추가로 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 용매는 클로로포름, 아세톤, 부타논, 에틸렌글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌글리콜 모노프로필 에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌글리콜 디에틸 에테르, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 모노메틸 에테르 글리콜 에스테르, 감마-부티로락톤, 메틸아세틱-3-에틸 에테르, 부틸 카르비톨, 부틸 카르비톨 아세테이트, 프로판디올 모노메틸 에테르, 프로판디올 모노메틸 에테르 아세테이트, 시클로헥산, 톨루엔, 자일렌, 이소프로필 알코올, 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다. 일부 구현예에 있어서, 용매는 톨루엔이다.

양자 점과 티올화된 리간드의 비는 원하는 파장에서 저장 용액의 광학 밀도를 측정함으로써 결정될 수 있다. 예를 들어, 5.0 mg/mL/OD₄₆₀ 의 리간드 비를 달성하기 위해서, 10 의 광학 밀도 (1 ㎝ 경로 길이 큐벳에서 460 ㎚ 의 파장에서 측정) 를 갖는 양자 점의 저장 용액 4.0 mL 를 200 ㎎ 의 티올-관능화된 리간드와 조합할 수 있다. 또한, 2.5 mg/mL/OD₄₆₀ 의 리간드 비를 달성하기 위해서, 10 의 광학 밀도 (1 ㎝ 경로 길이 큐벳에서 460 ㎚ 의 파장에서 측정) 를 갖는 양자 점의 저장 용액 4.0 mL 를 100 ㎎ 의 티올화된 리간드와 조합할 수 있다.

일부 구현예에 있어서, 광학 밀도 (약 450 ㎚ 내지 약 600 ㎚ 의 파장에서) 에 의해 측정된 양자 점과 티올화된 리간드의 비는 약 0.25 mg/mL 내지 약 10 mg/mL, 약 0.25 mg/mL 내지 약 5 mg/mL, 약 0.25 mg/mL 내지 약 1 mg/mL, 약 0.25 mg/mL 내지 약 0.5 mg/mL, 약 0.5 mg/mL 내지 약 10 mg/mL, 약 0.5 mg/mL 내지 약 5 mg/mL, 약 0.5 mg/mL 내지 약 1 mg/mL, 약 1 mg/mL 내지 약 10 mg/mL, 약 1 mg/mL 내지 약 5 mg/mL, 또는 약 5 mg/mL 내지 약 10 mg/mL 이다. 일부 구현예에 있어서, 광학 밀도 (약 460 ㎚ 의 파장에서) 에 의해 측정된 양자 점과 티올화된 리간드의 비는 약 0.25 mg/mL 내지 약 10 mg/mL, 약 0.25 mg/mL 내지 약 5 mg/mL, 약 0.25 mg/mL 내지 약 1 mg/mL, 약 0.25 mg/mL 내지 약 0.5 mg/mL, 약 0.5 mg/mL 내지 약 10 mg/mL, 약 0.5 mg/mL 내지 약 5 mg/mL, 약 0.5 mg/mL 내지 약 1 mg/mL, 약 1 mg/mL 내지 약 10 mg/mL, 약 1 mg/mL 내지 약 5 mg/mL, 또는 약 5 mg/mL 내지 약 10 mg/mL 이다.

일부 구현예에 있어서, 광학 밀도 (약 600 ㎚ 내지 약 750 ㎚ 의 파장에서) 에 의해 측정된 양자 점과 티올화된 리간드의 비는 약 0.25 mg/mL 내지 약 10 mg/mL, 약 0.25 mg/mL 내지 약 5 mg/mL, 약 0.25 mg/mL 내지 약 1 mg/mL, 약 0.25 mg/mL 내지 약 0.5 mg/mL, 약 0.5 mg/mL 내지 약 10 mg/mL, 약 0.5 mg/mL 내지 약 5 mg/mL, 약 0.5 mg/mL 내지 약 1 mg/mL, 약 1 mg/mL 내지 약 10 mg/mL, 약 1 mg/mL 내지 약 5 mg/mL, 또는 약 5 mg/mL 내지 약 10 mg/mL 이다.

티올화된 리간드로 대체되는 제 1 리간드의 백분율은 ¹H NMR 에 의해 측정될 수 있다. 일부 구현예에 있어서, 티올화된 리간드로 대체되는 제 1 리간드의 몰% 는 약 20 % 내지 약 100 %, 약 20 % 내지 약 80 %, 약 20 % 내지 약 60 %, 약 20 % 내지 약 40 %, 약 25 % 내지 약 100 %, 약 25 % 내지 약 80 %, 약 25 % 내지 약 60 %, 약 25 % 내지 약 40 %, 약 30 % 내지 약 100 %, 약 30 % 내지 약 80 %, 약 30 % 내지 약 60 %, 약 30 % 내지 약 40 %, 약 40 % 내지 약 100 %, 약 40 % 내지 약 80 %, 약 40 % 내지 약 60 %, 약 60 % 내지 약 100 %, 약 60 % 내지 약 80 %, 또는 약 80 % 내지 약 100 % 이다.

티올화된 리간드를 포함하는 나노 구조 집단에서의 나노 구조의 백분율은 ¹H NMR 에 의해 측정될 수 있다. 일부 구현예에 있어서, 티올화된 리간드를 포함하는 나노 구조 집단에서의 리간드의 몰% 는 약 20 % 내지 약 100 %, 약 20 % 내지 약 80 %, 약 20 % 내지 약 60 %, 약 20 % 내지 약 40 %, 약 25 % 내지 약 100 %, 약 25 % 내지 약 80 %, 약 25 % 내지 약 60 %, 약 25 % 내지 약 40 %, 약 30 % 내지 약 100 %, 약 30 % 내지 약 80 %, 약 30 % 내지 약 60 %, 약 30 % 내지 약 40 %, 약 40 % 내지 약 100 %, 약 40 % 내지 약 80 %, 약 40 % 내지 약 60 %, 약 60 % 내지 약 100 %, 약 60 % 내지 약 80 %, 또는 약 80 % 내지 약 100 % 이다.

유기 수지

일부 구현예에 있어서, 하나 이상의 유기 수지는 티올-관능화된 수지이다. 일부 구현예에 있어서, 2 개 이상의 유기 수지는 티올-관능화된 수지이다. 일부 구현예에 있어서, 3 개 이상의 유기 수지는 티올-관능화된 수지이다.

본원에서 사용되는 바와 같은, 용어 "티올-관능화된 수지" 는 하나 이상의 -SH 기를 함유하는 화합물을 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 티올-관능화된 수지는 하나 초과의 -SH 기를 함유하며, 폴리티올-관능화된 수지이다. 용어 티올-관능화된 수지는 폴리티올-관능화된 수지를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 유기 수지는 열경화성 수지 또는 자외선 (UV) 경화성 수지이다. 일부 구현예에 있어서, 유기 수지는 롤-투-롤 공정을 용이하게 하는 방법에 의해 경화된다.

열경화성 수지는, 수지를 불용성이 되게 하는 비가역적 분자 가교 공정을 거치는 경화를 필요로 한다. 일부 구현예에 있어서, 열경화성 수지는 에폭시 수지, 페놀 수지, 비닐 수지, 멜라민 수지, 우레아 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 알릴 수지, 아크릴 수지, 폴리아미드 수지, 폴리아미드-이미드 수지, 페놀아민 축합 중합 수지, 우레아 멜라민 축합 중합 수지, 또는 이의 조합이다.

일부 구현예에 있어서, 열경화성 수지는 에폭시 수지이다. 에폭시 수지는 광범위한 화학 물질에 의한 휘발물 또는 부산물의 발생없이 용이하게 경화된다. 에폭시 수지는 또한 대부분의 기판과 상용성이며, 표면을 용이하게 습윤시키는 경향이 있다. Boyle, M.A., et al., "Epoxy Resins," Composites, Vol. 21, ASM Handbook, pages 78-89 (2001) 참조.

일부 구현예에 있어서, 유기 수지는 실리콘 열경화성 수지이다. 일부 구현예에 있어서, 실리콘 열경화성 수지는 OE6630A 또는 OE6630B (Dow Corning Corporation, Auburn, MI) 이다.

일부 구현예에 있어서, 열 개시제가 사용된다. 일부 구현예에 있어서, 열 개시제는 [2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴)] (AIBN) 또는 벤조일 퍼옥사이드이다.

UV 경화성 수지는 특정한 광 파장에 노출될 때 경화되고, 빠르게 굳어지는 중합체이다. 일부 구현예에 있어서, UV 경화성 수지는 관능기로서, 라디칼-중합 기, 예컨대 (메트)아크릴릴옥시기, 비닐옥시기, 스티릴기 또는 비닐기; 또는 양이온-중합성 기, 예컨대 에폭시기, 티오에폭시기, 비닐옥시기 또는 옥세타닐기를 갖는 수지이다. 일부 구현예에 있어서, UV 경화성 수지는 폴리에스테르 수지, 폴리에테르 수지, (메트)아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 알키드 수지, 스피로아세탈 수지, 폴리부타디엔 수지 또는 폴리티올폴리엔 수지이다.

일부 구현예에 있어서, UV 경화성 수지는 이소보르닐 아크릴레이트 (IBOA), 우레탄 아크릴레이트, 알릴옥시화된 시클로헥실 디아크릴레이트, 비스(아크릴옥시 에틸)히드록실 이소시아누레이트, 비스(아크릴옥시 네오펜틸 글리콜)아디페이트, 비스페놀 A 디아크릴레이트, 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디메타크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜 디아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 디시클로펜타닐 디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 모노히드록시 펜타아크릴레이트, 디(트리메틸올프로판) 테트라아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 글리세롤 메타크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디메타크릴레이트, 네오펜틸글리콜 히드록시피발레이트 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 인산 디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 테트라브로모비스페놀 A 디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디비닐에테르, 트리글리세롤 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 인산 트리아크릴레이트, 인산 디아크릴레이트, 아크릴산 프로파르길 에스테르, 비닐 말단화된 폴리디메틸실록산, 비닐 말단화된 디페닐실록산-디메틸실록산 공중합체, 비닐 말단화된 폴리페닐메틸실록산, 비닐 말단화된 트리플루오로메틸실록산-디메틸실록산 공중합체, 비닐 말단화된 디에틸실록산-디메틸실록산 공중합체, 비닐메틸실록산, 모노메타크릴로일옥시프로필 말단화된 폴리디메틸 실록산, 모노비닐 말단화된 폴리디메틸 실록산, 모노알릴-모노 트리메틸실록시 말단화된 폴리에틸렌 옥사이드, 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다.

일부 구현예에 있어서, UV 경화성 수지는 UV 경화 조건하에서 이소시아네이트, 에폭시 또는 불포화 화합물과 가교될 수 있는 티올-관능화된 수지 또는 폴리티올-관능화된 수지이다.

일부 구현예에 있어서, 폴리티올-관능화된 수지는 펜타에리트리톨 테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트) (PTMP); 트리메틸올-프로판 트리(3-메르캅토프로피오네이트) (TMPMP); 글리콜 디(3-메르캅토-프로피오네이트) (GDMP); 트리스[25-(3-메르캅토프로피오닐옥시)에틸]이소시아누레이트 (TEMPIC); 디-펜타에리트리톨 헥사(3-메르캅토프로피오네이트) (Di-PETMP); 에톡시화된 트리메틸올프로판 트리(3-메르캅토프로피오네이트) (ETTMP 1300 및 ETTMP 700); 폴리카프로락톤 테트라(3-메르캅토프로피오네이트) (PCL4MP 1350); 펜타에리트리톨 테트라메르캅토아세테이트 (PETMA); 트리메틸올-프로판 트리메르캅토아세테이트 (TMPMA); 또는 글리콜 디메르캅토아세테이트 (GDMA) 이다. 이들 화합물은 Bruno Bock, Marschacht, Germany 에서 상품명 THIOCURE® 로 시판된다.

일부 구현예에 있어서, UV 경화성 수지는 폴리티올-관능화된 수지이다. 일부 구현예에 있어서, UV 경화성 수지는 에틸렌글리콜 비스(티오글리콜레이트), 에틸렌글리콜 비스(3-메르캅토프로피오네이트), 트리메틸올 프로판 트리스(티오글리콜레이트), 트리메틸올 프로판 트리스(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨 테트라키스(티오글리콜레이트), 펜타에리트리톨 테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트) (PTMP), 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 폴리티올-관능화된 화합물이다. 일부 구현예에 있어서, 폴리티올-관능화된 수지는 PTMP 이다.

일부 구현예에 있어서, UV 경화성 수지는 폴리티올-관능화된 수지 및 1,3,5-트리알릴-1,3,5-트리아진-2,4,6-(1H,3H,5H)-트리온 (TTT) 을 포함하는 티올-엔 제제이다. 일부 구현예에 있어서, UV 경화성 수지는 PTMP 및 TTT 를 포함하는 티올-엔 제제이다.

일부 구현예에 있어서, UV 경화성 수지는 광 개시제를 추가로 포함한다. 광 개시제는 광에 노출 동안에 감광성 물질의 경화 반응을 개시한다. 일부 구현예에 있어서, 광 개시제는 아세토페논-기재, 벤조인-기재 또는 티옥사테논-기재이다.

일부 구현예에 있어서, 광 개시제는 MINS-311RM (Minuta Technology Co., Ltd, Korea) 이다.

일부 구현예에 있어서, 광 개시제는 IRGACURE 127, IRGACURE 184, IRGACURE 184D, IRGACURE 2022, IRGACURE2100, IRGACURE 250, IRGACURE 270, IRGACURE 2959, IRGACURE 369, IRGACURE 369 EG, IRGACURE 379, IRGACURE 500, IRGACURE 651, IRGACURE 754, IRGACURE 784, IRGACURE 819, IRGACURE 819Dw, IRGACURE 907, IRGACURE 907 FF, IRGACURE Oxe01, IRGACURE TPO-L, IRGACURE 1173, IRGACURE 1173D, IRGACURE 4265, IRGACURE BP 또는 IRGACURE MBF (BASF Corporation, Wyandotte, MI) 이다. 일부 구현예에 있어서, 광 개시제는 TPO (2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀 옥사이드) 또는 MBF (메틸 벤조일포르메이트) 이다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물에서의 유기 수지의 중량% 는 약 5 % 내지 약 50 %, 약 5 % 내지 약 40 %, 약 5 % 내지 약 30 %, 약 5 % 내지 약 20 %, 약 5 % 내지 약 10 %, 약 10 % 내지 약 50 %, 약 10 % 내지 약 40 %, 약 10 % 내지 약 30 %, 약 10 % 내지 약 20 %, 약 20 % 내지 약 50 %, 약 20 % 내지 약 40 %, 약 20 % 내지 약 30 %, 약 30 % 내지 약 50 %, 약 30 % 내지 약 40 %, 또는 약 40 % 내지 약 50 % 이다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 성형품에서의 유기 수지의 중량% 는 약 0.01 % 내지 약 50 %, 약 0.01 % 내지 약 25 %, 약 0.01 % 내지 약 20 %, 약 0.01 % 내지 약 15 %, 약 0.01 % 내지 약 10 %, 약 0.01 % 내지 약 5 %, 약 0.01 % 내지 약 2 %, 약 0.01 % 내지 약 1 %, 약 1 % 내지 약 50 %, 약 1 % 내지 약 25 %, 약 1 % 내지 약 20 %, 약 1 % 내지 약 15 %, 약 1 % 내지 약 10 %, 약 1 % 내지 약 5 %, 약 1 % 내지 약 2 %, 약 2 % 내지 약 50 %, 약 2 % 내지 약 25 %, 약 2 % 내지 약 20 %, 약 2 % 내지 약 15 %, 약 2 % 내지 약 10 %, 약 2 % 내지 약 5 %, 약 5 % 내지 약 50 %, 약 5 % 내지 약 25 %, 약 5 % 내지 약 20 %, 약 5 % 내지 약 15 %, 약 5 % 내지 약 10 %, 약 10 % 내지 약 50 %, 약 10 % 내지 약 25 %, 약 10 % 내지 약 20 %, 약 10 % 내지 약 15 %, 약 15 % 내지 약 50 %, 약 15 % 내지 약 25 %, 약 15 % 내지 약 20 %, 약 20 % 내지 약 50 %, 약 20 % 내지 약 25 %, 또는 약 25 % 내지 약 50 % 이다.

일부 구현예에 있어서, 하나 초과의 유기 수지가 사용되는 경우, 유기 수지는 함께 첨가되어 혼합된다. 일부 구현예에 있어서, 제 1 유기 수지와 제 2 유기 수지는 함께 첨가되어 혼합된다.

일부 구현예에 있어서, 제 1 유기 수지는 약 100 rpm 내지 약 10,000 rpm, 약 100 rpm 내지 약 5,000 rpm, 약 100 rpm 내지 약 3,000 rpm, 약 100 rpm 내지 약 1,000 rpm, 약 100 rpm 내지 약 500 rpm, 약 500 rpm 내지 약 10,000 rpm, 약 500 rpm 내지 약 5,000 rpm, 약 500 rpm 내지 약 3,000 rpm, 약 500 rpm 내지 약 1,000 rpm, 약 1,000 rpm 내지 약 10,000 rpm, 약 1,000 rpm 내지 약 5,000 rpm, 약 1,000 rpm 내지 약 3,000 rpm, 약 3,000 rpm 내지 약 10,000 rpm, 약 3,000 rpm 내지 약 10,000 rpm, 또는 약 5,000 rpm 내지 약 10,000 rpm 의 교반 속도로 제 2 유기 수지와 혼합된다.

일부 구현예에 있어서, 제 1 유기 수지는 약 10 분 내지 약 24 시간, 약 10 분 내지 약 20 시간, 약 10 분 내지 약 15 시간, 약 10 분 내지 약 10 시간, 약 10 분 내지 약 5 시간, 약 10 분 내지 약 1 시간, 약 10 분 내지 약 30 분, 약 30 분 내지 약 24 시간, 약 30 분 내지 약 20 시간, 약 30 분 내지 약 15 시간, 약 30 분 내지 약 10 시간, 약 30 분 내지 약 5 시간, 약 30 분 내지 약 1 시간, 약 1 시간 내지 약 24 시간, 약 1 시간 내지 약 20 시간, 약 1 시간 내지 약 15 시간, 약 1 시간 내지 약 10 시간, 약 1 시간 내지 약 5 시간, 약 5 시간 내지 약 24 시간, 약 5 시간 내지 약 20 시간, 약 5 시간 내지 약 15 시간, 약 5 시간 내지 약 10 시간, 약 10 시간 내지 약 24 시간, 약 10 시간 내지 약 20 시간, 약 10 시간 내지 약 15 시간, 약 15 시간 내지 약 24 시간, 약 15 시간 내지 약 20 시간, 또는 약 20 시간 내지 약 24 시간의 시간 동안 제 2 유기 수지와 혼합된다.

나노 구조 조성물의 제조

본 발명은 하나 이상의 나노 구조 집단과 하나 이상의 유기 수지를 혼합하는 것을 포함하는 나노 구조 조성물의 제조 방법을 제공한다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조 집단에서의 리간드의 약 20 내지 약 100 몰% 는 티올화된 리간드를 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 하나 이상의 유기 수지는 티올-관능화된 수지이다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 집단은 적색, 녹색 또는 청색 광을 방출한다. 일부 구현예에 있어서, 적색, 녹색 및 청색 광의 각각의 부분은 나노 구조 필름을 혼입한 디스플레이 장치에 의해 방출된 백색 광에 대해 원하는 백색 점을 달성하도록 제어될 수 있다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물은 하나 이상의 나노 구조 집단 물질을 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물은 1 내지 5 개, 1 내지 4 개, 1 내지 3 개, 1 내지 2 개, 2 내지 5 개, 2 내지 4 개, 2 내지 3 개, 3 내지 5 개, 3 내지 4 개, 또는 4 내지 5 개의 나노 구조 물질의 집단을 포함한다. 양자 점의 집단의 임의의 적합한 비는 원하는 나노 구조 조성물 특성을 생성하기 위해서 조합될 수 있다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조는 양자 점이다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물은 하나 이상의 유기 수지를 포함하며, 하나 이상의 유기 수지는 티올-관능화된 수지이다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물은 1 내지 5 개, 1 내지 4 개, 1 내지 3 개, 1 내지 2 개, 2 내지 5 개, 2 내지 4 개, 2 내지 3 개, 3 내지 5 개, 3 내지 4 개, 또는 4 내지 5 개의 유기 수지를 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물은 1 내지 3 개, 1 내지 2 개, 또는 2 내지 3 개의 티올-관능화된 수지를 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물은 1 개의 유기 수지 및 1 개의 티올-관능화된 수지를 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 티올-관능화된 수지는 나노 구조 조성물에서의 유일한 유기 수지이다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조는 양자 점이다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물에서의 나노 구조 집단의 중량% 는 약 0.001 % 내지 약 2 %, 약 0.001 % 내지 약 1 %, 약 0.001 % 내지 약 0.5 %, 약 0.001 % 내지 약 0.1 %, 약 0.001 % 내지 약 0.01 %, 약 0.01 % 내지 약 2 %, 약 0.01 % 내지 약 1 %, 약 0.01 % 내지 약 0.5 %, 약 0.01 % 내지 약 0.1 %, 약 0.1 % 내지 약 2 %, 약 0.1 % 내지 약 1 %, 약 0.1 % 내지 약 0.5 %, 약 0.5 % 내지 약 2 %, 약 0.5 % 내지 약 1 %, 또는 약 1 % 내지 약 2 % 이다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조는 양자 점이다.

일부 구현예에 있어서, 하나 이상의 유기 수지는 약 100 rpm 내지 약 10,000 rpm, 약 100 rpm 내지 약 5,000 rpm, 약 100 rpm 내지 약 3,000 rpm, 약 100 rpm 내지 약 1,000 rpm, 약 100 rpm 내지 약 500 rpm, 약 500 rpm 내지 약 10,000 rpm, 약 500 rpm 내지 약 5,000 rpm, 약 500 rpm 내지 약 3,000 rpm, 약 500 rpm 내지 약 1,000 rpm, 약 1,000 rpm 내지 약 10,000 rpm, 약 1,000 rpm 내지 약 5,000 rpm, 약 1,000 rpm 내지 약 3,000 rpm, 약 3,000 rpm 내지 약 10,000 rpm, 약 3,000 rpm 내지 약 10,000 rpm, 또는 약 5,000 rpm 내지 약 10,000 rpm 의 교반 속도로 하나 이상의 나노 구조 집단과 혼합된다.

일부 구현예에 있어서, 하나 이상의 유기 수지는 약 -5 ℃ 내지 약 100 ℃, 약 -5 ℃ 내지 약 75 ℃, 약 -5 ℃ 내지 약 50 ℃, 약 -5 ℃ 내지 약 23 ℃, 약 23 ℃ 내지 약 100 ℃, 약 23 ℃ 내지 약 75 ℃, 약 23 ℃ 내지 약 50 ℃, 약 50 ℃ 내지 약 100 ℃, 약 50 ℃ 내지 약 75 ℃, 또는 약 75 ℃ 내지 약 100 ℃ 의 온도에서 하나 이상의 나노 구조 집단과 혼합된다. 일부 구현예에 있어서, 하나 이상의 유기 수지는 약 23 ℃ 내지 약 50 ℃ 의 온도에서 하나 이상의 나노 구조 집단과 혼합된다.

일부 구현예에 있어서, 하나 이상의 유기 수지는 약 10 분 내지 약 24 시간, 약 10 분 내지 약 20 시간, 약 10 분 내지 약 15 시간, 약 10 분 내지 약 10 시간, 약 10 분 내지 약 5 시간, 약 10 분 내지 약 1 시간, 약 10 분 내지 약 30 분, 약 30 분 내지 약 24 시간, 약 30 분 내지 약 20 시간, 약 30 분 내지 약 15 시간, 약 30 분 내지 약 10 시간, 약 30 분 내지 약 5 시간, 약 30 분 내지 약 1 시간, 약 1 시간 내지 약 24 시간, 약 1 시간 내지 약 20 시간, 약 1 시간 내지 약 15 시간, 약 1 시간 내지 약 10 시간, 약 1 시간 내지 약 5 시간, 약 5 시간 내지 약 24 시간, 약 5 시간 내지 약 20 시간, 약 5 시간 내지 약 15 시간, 약 5 시간 내지 약 10 시간, 약 10 시간 내지 약 24 시간, 약 10 시간 내지 약 20 시간, 약 10 시간 내지 약 15 시간, 약 15 시간 내지 약 24 시간, 약 15 시간 내지 약 20 시간, 또는 약 20 시간 내지 약 24 시간의 시간 동안 하나 이상의 나노 구조 집단과 혼합된다.

일부 구현예에 있어서, 혼합은 용매를 추가로 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 용매는 클로로포름, 아세톤, 부타논, 에틸렌글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌글리콜 모노프로필 에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌글리콜 디에틸 에테르, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 모노메틸 에테르 글리콜 에스테르, 감마-부티로락톤, 메틸아세틱-3-에틸 에테르, 부틸 카르비톨, 부틸 카르비톨 아세테이트, 프로판디올 모노메틸 에테르, 프로판디올 모노메틸 에테르 아세테이트, 시클로헥산, 톨루엔, 자일렌, 이소프로필 알코올, 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다.

티올화된 리간드를 포함하는 나노 구조 조성물의 증가된 안정성

티올화된 리간드는 티올-관능화된 수지에서의 나노 구조 집단에 증가된 안정성을 제공하며, 연장된 시간 동안 나노 구조의 저장을 허용한다. 일부 구현예에 있어서, 하나 이상의 나노 구조 집단은 약 10 ℃ 내지 약 90 ℃ 의 온도에서 약 1 분 내지 약 3 년, 약 1 분 내지 약 12 개월, 약 1 분 내지 약 6 개월, 약 1 분 내지 약 3 개월, 약 1 분 내지 약 1 개월, 약 1 분 내지 약 15 일, 약 1 분 내지 약 1 일, 약 1 일 내지 약 3 년, 약 1 일 내지 약 12 개월, 약 1 일 내지 약 6 개월, 약 1 일 내지 약 3 개월, 약 1 일 내지 약 1 개월, 약 1 일 내지 약 15 일, 약 15 일 내지 약 3 년, 약 15 일 내지 약 12 개월, 약 15 일 내지 약 6 개월, 약 15 일 내지 약 3 개월, 약 15 일 내지 약 1 개월, 약 1 개월 내지 약 3 년, 약 1 개월 내지 약 12 개월, 약 1 개월 내지 약 6 개월, 약 1 개월 내지 약 3 개월, 약 3 개월 내지 약 3 년, 약 3 개월 내지 약 12 개월, 약 3 개월 내지 약 6 개월, 약 6 개월 내지 약 3 년, 약 6 개월 내지 약 12 개월, 또는 약 12 개월 내지 약 3 년 동안 티올-관능화된 수지와 함께 저장될 수 있다.

티올화된 리간드는 티올-관능화된 수지에서의 나노 구조 집단에 증가된 안정성을 제공하며, 연장된 시간 동안 나노 구조의 저장을 허용한다. 일부 구현예에 있어서, 하나 이상의 나노 구조 집단은 약 30 ℃ 내지 약 90 ℃ 의 온도에서 약 1 분 내지 약 3 년, 약 1 분 내지 약 12 개월, 약 1 분 내지 약 6 개월, 약 1 분 내지 약 3 개월, 약 1 분 내지 약 1 개월, 약 1 분 내지 약 15 일, 약 1 분 내지 약 1 일, 약 1 일 내지 약 3 년, 약 1 일 내지 약 12 개월, 약 1 일 내지 약 6 개월, 약 1 일 내지 약 3 개월, 약 1 일 내지 약 1 개월, 약 1 일 내지 약 15 일, 약 15 일 내지 약 3 년, 약 15 일 내지 약 12 개월, 약 15 일 내지 약 6 개월, 약 15 일 내지 약 3 개월, 약 15 일 내지 약 1 개월, 약 1 개월 내지 약 3 년, 약 1 개월 내지 약 12 개월, 약 1 개월 내지 약 6 개월, 약 1 개월 내지 약 3 개월, 약 3 개월 내지 약 3 년, 약 3 개월 내지 약 12 개월, 약 3 개월 내지 약 6 개월, 약 6 개월 내지 약 3 년, 약 6 개월 내지 약 12 개월, 또는 약 12 개월 내지 약 3 년 동안 티올-관능화된 수지와 함께 저장될 수 있다.

일부 구현예에 있어서, 티올화된 리간드를 포함하는 나노 구조는 티올-관능화된 수지와의 응집에 대해 증가된 저항성을 제공한다. 이것은 나노 구조 조성물이 침전되기 시작하기 전에, 증가된 농도의 티올-관능화된 수지가 사용될 수 있게 한다. 일부 구현예에 있어서, 하나 이상의 나노 구조 집단은 약 1 분 내지 약 3 년, 약 1 분 내지 약 12 개월, 약 1 분 내지 약 6 개월, 약 1 분 내지 약 3 개월, 약 1 분 내지 약 1 개월, 약 1 분 내지 약 15 일, 약 1 분 내지 약 1 일, 약 1 일 내지 약 3 년, 약 1 일 내지 약 12 개월, 약 1 일 내지 약 6 개월, 약 1 일 내지 약 3 개월, 약 1 일 내지 약 1 개월, 약 1 일 내지 약 15 일, 약 15 일 내지 약 3 년, 약 15 일 내지 약 12 개월, 약 15 일 내지 약 6 개월, 약 15 일 내지 약 3 개월, 약 15 일 내지 약 1 개월, 약 1 개월 내지 약 3 년, 약 1 개월 내지 약 12 개월, 약 1 개월 내지 약 6 개월, 약 1 개월 내지 약 3 개월, 약 3 개월 내지 약 3 년, 약 3 개월 내지 약 12 개월, 약 3 개월 내지 약 6 개월, 약 6 개월 내지 약 3 년, 약 6 개월 내지 약 12 개월, 또는 약 12 개월 내지 약 3 년 동안 침전없이 티올-관능화된 수지와 함께 약 10 ℃ 내지 약 90 ℃ 의 온도에서 저장될 수 있다.

나노 구조 층의 제조

본 발명에서 사용되는 나노 구조는 임의의 적합한 방법을 사용하여 중합체성 매트릭스에 매립될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은, 용어 "매립" 은, 나노 구조 집단이 매트릭스의 성분의 대부분을 구성하는 중합체로 에워싸이거나 또는 둘러싸이는 것을 나타내는데 사용된다. 일부 구현예에 있어서, 하나 이상의 나노 구조 집단은 적합하게는 매트릭스 전체에 균일하게 분포된다. 일부 구현예에 있어서, 하나 이상의 나노 구조 집단은 용도-특이적 분포에 따라서 분포된다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조는 중합체에 혼합되며, 기판의 표면에 적용된다.

나노 구조 조성물은 페인팅, 스프레이 코팅, 용매 분무, 습식 코팅, 접착 코팅, 스핀 코팅, 테이프-코팅, 롤 코팅, 플로우 코팅, 잉크젯 증기 분사, 드롭 캐스팅, 블레이드 코팅, 미스트 침착, 또는 이의 조합을 비제한적으로 포함하는, 당업계에 공지된 임의의 적합한 방법에 의해 침착될 수 있다. 바람직하게는, 나노 구조 조성물은 침착 후에 경화된다. 적합한 경화 방법은 광-경화, 예컨대 UV 경화, 및 열적 경화를 포함한다. 통상적인 적층 필름 가공 방법, 테이프-코팅 방법 및/또는 롤-투-롤 제작 방법은 나노 구조 필름을 형성하는데 사용될 수 있다. 나노 구조 조성물은 기판의 원하는 층 상에 직접 코팅될 수 있다. 대안적으로, 나노 구조 조성물은 독립적인 요소로서 고체 층으로 형성될 수 있으며, 이어서 기판에 적용될 수 있다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물은 하나 이상의 장벽 층 상에 침착될 수 있다.

스핀 코팅

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물은 스핀 코팅을 사용하여 기판 상에 침착된다. 스핀 코팅에 있어서, 소량의 물질은 전형적으로 진공에 의해 고정되는 스피너로 불리는 기계가 장착된 기판의 중심 상에 침착된다. 스피너를 통해 기판 상에 고속의 회전이 가해져, 구심력이 물질을 기판의 중심으로부터 가장자리로 퍼지게 한다. 대부분의 물질이 분리되는 반면, 일정량은 기판 상에 잔류하여, 회전이 계속되면서 표면 상에 물질의 얇은 필름을 형성한다. 필름의 최종 두께는 스핀 속도, 가속도 및 스핀 시간과 같은 스핀 공정을 위해 선택되는 파라미터에 더하여, 침착된 물질 및 기판의 성질에 의해 결정된다. 전형적인 필름의 경우, 10-60 초의 스핀 시간으로 1500 내지 6000 rpm 의 스핀 속도가 사용된다.

미스트 침착

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물은 미스트 침착을 사용하여 기판 상에 침착된다. 미스트 침착은 실온 및 대기압에서 일어나며, 공정 조건을 변경하여 필름 두께를 정밀하게 제어할 수 있다. 미스트 침착 동안에, 액체 공급원 물질은 매우 미세한 미스트로 바뀌고, 질소 기체에 의해 침착 챔버로 운반된다. 이어서, 미스트는 필드 스크린과 웨이퍼 홀더 사이의 고전압 전위에 의해 웨이퍼 표면으로 끌어 당겨진다. 액적이 웨이퍼 표면 상에서 합쳐지면, 웨이퍼는 챔버로부터 제거되고, 열 경화되어 용매가 증발되도록 한다. 액체 전구체는 용매와 침착되는 물질의 혼합물이다. 이것은 가압 질소 기체에 의해 분무기로 운반된다. Price, S.C., et al., "Formation of Ultra-Thin Quantum Dot Films by Mist Deposition," ESC Transactions 11:89-94 (2007).

스프레이 코팅

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물은 스프레이 코팅을 사용하여 기판 상에 침착된다. 스프레이 코팅을 위한 전형적인 장비는 스프레이 노즐, 분무기, 전구체 용액 및 담체 기체를 포함한다. 스프레이 침착 공정에 있어서, 전구체 용액은 담체 기체를 사용하여 또는 분무 (예를 들어, 초음파, 에어 블라스트 또는 정전기) 에 의해 마이크로 크기의 방울로 분쇄된다. 분무기로부터 나오는 액적은 원하는 바와 같이 제어 및 조절되는 담체 기체의 도움으로 노즐을 통해 기판 표면에 의해 가속된다. 스프레이 노즐과 기판 사이의 상대적인 운동은 기판에 대한 완전한 커버리지를 목적으로 하는 설계에 의해 정의된다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 적용은 용매를 추가로 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물의 적용을 위한 용매는 물, 유기 용매, 무기 용매, 할로겐화 유기 용매, 또는 이의 혼합물이다. 예시적인 용매는, 비제한적으로, 물, D₂O, 아세톤, 에탄올, 디옥산, 에틸 아세테이트, 메틸 에틸 케톤, 이소프로판올, 아니솔, γ-부티로락톤, 디메틸포름아미드, N-메틸피롤리디논, 디메틸아세트아미드, 헥사메틸포스포르아미드, 톨루엔, 디메틸술폭시드, 시클로펜타논, 테트라메틸렌술폭시드, 자일렌, ε-카프로락톤, 테트라히드로푸란, 테트라클로로에틸렌, 클로로포름, 클로로벤젠, 디클로로메탄, 1,2-디클로로에탄, 1,1,2,2-테트라클로로에탄, 또는 이의 혼합물을 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물은 열 경화되어 나노 구조 층을 형성한다. 일부 구현예에 있어서, 조성물은 UV 광을 사용하여 경화된다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물은 나노 구조 필름의 장벽 층 상에 직접 코팅되고, 이어서 추가의 장벽 층이 나노 구조 층 상에 침착되어 나노 구조 필름을 생성한다. 지지체 기판은 추가적인 강도, 안정성 및 코팅 균일성을 위해 장벽 필름 아래에 사용될 수 있으며, 물질 불일치, 기포 형성, 및 장벽 층 물질 또는 다른 물질의 주름 또는 접힘을 방지할 수 있다. 또한, 하나 이상의 장벽 층은 바람직하게는 나노 구조 층 상에 침착되어, 상부 및 하부 장벽 층 사이의 물질을 밀봉한다. 적합하게는, 장벽 층은 적층 필름으로서 침착되며, 임의로 밀봉되거나 또는 추가로 가공되고, 이어서 나노 구조 필름이 특정한 조명 장치에 혼입될 수 있다. 나노 구조 조성물 침착 공정은 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 추가의 또는 다양한 성분을 포함할 수 있다. 이러한 구현예는 나노 구조 필름 두께 및 다른 특성 뿐만 아니라, 밝기 및 색상과 같은 나노 구조 방출 특성의 인-라인 공정 조정 (예를 들어, 양자 점 필름 백색 점을 조정하기 위함) 을 가능하게 할 것이다. 또한, 이들 구현예는 제조 동안에 나노 구조 필름 특성의 주기적인 시험, 뿐만 아니라, 정밀한 나노 구조 필름 특성을 달성하기 위한 임의의 필요한 토글링을 가능하게 할 것이다. 나노 구조 필름을 형성하는데 사용될 각각의 양의 혼합물을 전자적으로 변화시키기 위해서 컴퓨터 프로그램이 사용될 수 있기 때문에, 이러한 시험 및 조정은 또한 공정 라인의 기계적 구성을 변경하지 않고도 달성될 수 있다.

장벽 층

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 성형품은 나노 구조 층의 한 측 또는 양 측 상에 배치된 하나 이상의 장벽 층을 포함한다. 적합한 장벽 층은 나노 구조 층 및 나노 구조 성형품을 고온, 산소 및 수분과 같은 환경 조건으로부터 보호한다. 적합한 장벽 물질은, 소수성이고, 나노 구조 성형품과 화학적 및 기계적으로 상용성이며, 광- 및 화학적 안정성을 나타내고, 고온을 견딜 수 있는 비-황변성의, 투명한 광학 물질을 포함한다. 바람직하게는, 하나 이상의 장벽 층은 나노 구조 성형품에 인덱스-매칭된다. 바람직한 구현예에 있어서, 나노 구조 성형품 및 하나 이상의 인접한 장벽 층의 매트릭스 물질은 유사한 굴절률을 갖도록 인덱스-매칭되며, 따라서 장벽 층을 통해 나노 구조 성형품을 향해 투과하는 대부분의 광은 장벽 층으로부터 나노 구조 층으로 투과된다. 이 인덱스-매칭은 장벽과 매트릭스 물질 사이의 계면에서 광학 손실을 감소시킨다.

장벽 층은 적합하게는 고체 물질이며, 경화된 액체, 겔 또는 중합체일 수 있다. 장벽 층은 특정한 용도에 따라 가요성 또는 비-가요성 물질을 포함할 수 있다. 장벽 층은 바람직하게는 평면 층이며, 특정한 조명 용도에 따라 임의의 적합한 형상 및 표면적 구성을 포함할 수 있다. 바람직한 구현예에 있어서, 하나 이상의 장벽 층은 적층 필름 가공 기술과 호환 가능하며, 이로써 나노 구조 층은 적어도 제 1 장벽 층 상에 배치되고, 적어도 제 2 장벽 층은 나노 구조 층의 반대 측 상의 나노 구조 층 상에 배치되어, 하나의 구현예에 따른 나노 구조 성형품을 형성한다. 적합한 장벽 물질은 당업계에 공지된 임의의 적합한 장벽 물질을 포함한다. 예를 들어, 적합한 장벽 물질은 유리, 중합체 및 산화물을 포함한다. 적합한 장벽 층 물질은, 비제한적으로, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 와 같은 중합체; 산화 규소, 산화 티탄 또는 산화 알루미늄 (예를 들어, SiO₂, Si₂O₃, TiO₂ 또는 Al₂O₃) 과 같은 산화물; 및 이의 적합한 조합을 포함한다. 바람직하게는, 나노 구조 성형품의 각각의 장벽 층은 상이한 물질 또는 조성물을 포함하는 2 개 이상의 층을 포함하며, 이로써 다층 장벽은 장벽 층에서의 핀홀 결함 정렬을 제거하거나 또는 감소시켜, 나노 구조 층에의 산소 및 수분 침투에 대한 효과적인 장벽을 제공한다. 나노 구조 층은 나노 구조 층의 한 측 또는 양 측 상에, 임의의 적합한 물질 또는 물질의 조합, 및 임의의 적합한 수의 장벽 층을 포함할 수 있다. 장벽 층의 물질, 두께 및 수는 특정한 용도에 의존할 것이며, 적합하게는 나노 구조 성형품의 두께를 최소화하면서, 나노 구조 층의 장벽 보호 및 밝기를 최대화하도록 선택될 것이다. 바람직한 구현예에 있어서, 각각의 장벽 층은 적층 필름, 바람직하게는 이중 적층 필름을 포함하며, 각각의 장벽 층의 두께는 롤-투-롤 또는 적층 제조 공정에서 주름을 제거하도록 충분히 두껍다. 장벽의 수 또는 두께는, 나노 구조가 중금속 또는 다른 독성 물질을 포함하는 구현예에서의 법적 독성 가이드라인에 추가로 의존할 수 있으며, 이 가이드라인은 보다 많거나 또는 보다 두꺼운 장벽 층을 필요로 할 수 있다. 장벽에 대한 추가의 고려 사항은 비용, 유효성 및 기계적 강도를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 필름은 나노 구조 층의 각각의 측에 인접한 2 개 이상의 장벽 층, 예를 들어, 각각의 측 상의 2 또는 3 개의 층 또는 나노 구조 층의 각각의 측 상의 2 개의 장벽 층을 포함한다. 일부 구현예에 있어서, 각각의 장벽 층은 약 100 ㎛, 100 ㎛ 이하 또는 50 ㎛ 이하의 두께를 갖는 얇은 유리 시이트, 예를 들어 유리 시이트를 포함한다.

나노 구조 필름의 각각의 장벽 층은 임의의 적합한 두께를 가질 수 있으며, 이는 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 조명 장치 및 용도의 특정한 요건 및 특징, 뿐만 아니라, 장벽 층 및 나노 구조 층과 같은 개별 필름 성분에 의존할 것이다. 일부 구현예에 있어서, 각각의 장벽 층은 50 ㎛ 이하, 40 ㎛ 이하, 30 ㎛ 이하, 25 ㎛ 이하, 20 ㎛ 이하 또는 15 ㎛ 이하의 두께를 가질 수 있다. 특정한 구현예에 있어서, 장벽 층은 산화물 코팅을 포함하며, 이는 산화 규소, 산화 티탄 및 산화 알루미늄 (예를 들어, SiO₂, Si₂O₃, TiO₂ 또는 Al₂O₃) 과 같은 물질을 포함할 수 있다. 산화물 코팅은 약 10 ㎛ 이하, 5 ㎛ 이하, 1 ㎛ 이하 또는 100 ㎚ 이하의 두께를 가질 수 있다. 특정한 구현예에 있어서, 장벽은 약 100 ㎚ 이하, 10 ㎚ 이하, 5 ㎚ 이하 또는 3 ㎚ 이하의 두께를 갖는 얇은 산화물 코팅을 포함한다. 상부 및/또는 하부 장벽은 얇은 산화물 코팅으로 이루어질 수 있거나, 또는 얇은 산화물 코팅 및 하나 이상의 추가의 물질 층을 포함할 수 있다.

나노 구조 필름의 향상된 특성

하나 이상의 유기 수지가 티올-관능화된 수지인, 유기 수지 내에 티올화된 리간드를 포함하는 나노 구조 집단을 포함하는 나노 구조 조성물을 사용하여 제조되는 필름은 고온에서 증가된 안정성을 제공한다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물을 사용하여 제조되는 필름은 40 ℃ 내지 100 ℃ 의 온도에서 약 1 분 내지 약 3 년, 약 1 분 내지 약 12 개월, 약 1 분 내지 약 6 개월, 약 1 분 내지 약 3 개월, 약 1 분 내지 약 1 개월, 약 1 분 내지 약 15 일, 약 1 분 내지 약 1 일, 약 1 일 내지 약 3 년, 약 1 일 내지 약 12 개월, 약 1 일 내지 약 6 개월, 약 1 일 내지 약 3 개월, 약 1 일 내지 약 1 개월, 약 1 일 내지 약 15 일, 약 15 일 내지 약 3 년, 약 15 일 내지 약 12 개월, 약 15 일 내지 약 6 개월, 약 15 일 내지 약 3 개월, 약 15 일 내지 약 1 개월, 약 1 개월 내지 약 3 년, 약 1 개월 내지 약 12 개월, 약 1 개월 내지 약 6 개월, 약 1 개월 내지 약 3 개월, 약 3 개월 내지 약 3 년, 약 3 개월 내지 약 12 개월, 약 3 개월 내지 약 6 개월, 약 6 개월 내지 약 3 년, 약 6 개월 내지 약 12 개월, 또는 약 12 개월 내지 약 3 년 동안 안정적으로 저장될 수 있다.

하나 이상의 유기 수지가 티올-관능화된 수지인, 유기 수지 내에 티올화된 리간드를 포함하는 나노 구조 집단을 포함하는 나노 구조 조성물을 사용하여 제조되는 필름은 고습도 수준에서 증가된 안정성을 제공한다. 일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물을 사용하여 제조되는 필름은 약 60 % 내지 약 100 % 의 상대 습도 수준에서 약 1 분 내지 약 3 년, 약 1 분 내지 약 12 개월, 약 1 분 내지 약 6 개월, 약 1 분 내지 약 3 개월, 약 1 분 내지 약 1 개월, 약 1 분 내지 약 15 일, 약 1 분 내지 약 1 일, 약 1 일 내지 약 3 년, 약 1 일 내지 약 12 개월, 약 1 일 내지 약 6 개월, 약 1 일 내지 약 3 개월, 약 1 일 내지 약 1 개월, 약 1 일 내지 약 15 일, 약 15 일 내지 약 3 년, 약 15 일 내지 약 12 개월, 약 15 일 내지 약 6 개월, 약 15 일 내지 약 3 개월, 약 15 일 내지 약 1 개월, 약 1 개월 내지 약 3 년, 약 1 개월 내지 약 12 개월, 약 1 개월 내지 약 6 개월, 약 1 개월 내지 약 3 개월, 약 3 개월 내지 약 3 년, 약 3 개월 내지 약 12 개월, 약 3 개월 내지 약 6 개월, 약 6 개월 내지 약 3 년, 약 6 개월 내지 약 12 개월, 또는 약 12 개월 내지 약 3 년 동안 안정적으로 저장될 수 있다.

나노 구조 필름 특징 및 구현예

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 필름은 디스플레이 장치를 형성하는데 사용된다. 본원에서 사용되는 바와 같은, 디스플레이 장치는 조명 디스플레이를 갖는 임의의 시스템을 지칭한다. 이러한 장치는, 비제한적으로, 액정 디스플레이 (LCD), 텔레비전, 컴퓨터, 휴대 전화, 스마트 폰, 개인 정보 단말기 (PDA), 게임 장치, 전자 독서 장치, 디지털 카메라 등을 포함하는 장치를 포함한다.

일부 구현예에 있어서, 나노 구조 조성물을 함유하는 광학 필름은 실질적으로 카드뮴을 함유하지 않는다. 본원에서 사용되는 바와 같은, 용어 "실질적으로 카드뮴을 함유하지 않음" 은, 나노 구조 조성물이 100 중량ppm 미만의 카드뮴을 함유하는 것으로 의도된다. RoHS 준수 정의는, 미가공의 균질한 전구체 물질에 0.01 중량% (100 중량ppm) 이하의 카드뮴이 있어야 한다는 것을 요구한다. 카드뮴 농도는 유도 결합 플라즈마 질량 분광학 (ICP-MS) 분석에 의해 측정될 수 있으며, 10 억분의 1 (ppb) 수준이다. 일부 구현예에 있어서, "실질적으로 카드뮴을 함유하지 않는" 광학 필름은 10 내지 90 ppm 의 카드뮴을 함유한다. 다른 구현예에 있어서, 실질적으로 카드뮴을 함유하지 않는 광학 필름은 약 50 ppm 미만, 약 20 ppm 미만, 약 10 ppm 미만 또는 약 1 ppm 미만의 카드뮴을 함유한다.

실시예

하기의 실시예는 본원에 기재된 생성물 및 방법의 예시적이고, 비제한적인 것이다. 당해 분야에서 통상적으로 발생하며, 본 명세서의 관점에서 당업자에게 명백한 다양한 조건, 제제 및 다른 파라미터의 적합한 변형 및 수정은 본 발명의 사상 및 범위 내에 있다.

실시예 1

카르복실산 폴리에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 리간드의 제조

카르복실산 폴리에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 리간드 (M1000-SA) 는 숙신산 무수물과의 반응에 의해, 아민-관능화된 폴리에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 리간드 (JEFFAMINE M-1000 폴리에테르아민, Huntsman, Texas) 로부터 합성하였다.

티올레이트화된-폴리에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 중합체의 제조

티올레이트화된-폴리에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 리간드 (M1000-SH) 는 디메틸 아미노피리딘 (DMAP) 의 존재하에서 3-메르캅토프로피온산에 대한 디시클로헥실카르보디이미드 (DCC) 커플링을 통해, 아민-관능화된 폴리에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 리간드 (JEFFAMINE M-1000 폴리에테르아민, Huntsman, Texas) 로부터 합성하였다. 아민-관능화된 폴리에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 리간드를 DCC 및 DMAP 의 존재하에서 CH₂Cl₂ 에 용해시켰다. N₂ 분위기 하에서 0 ℃ 로 냉각시킨 후, 3-메르캅토프로피온산을 적하하였다. 생성물을 단리하고, 용매 상 추출로 정제하였다.

티올레이트화된 양자 점의 제조

양자 점 샘플 (InP/ZnSe/ZnS) 을 톨루엔/메틸 아세테이트를 사용한 침전 및 재현탁의 다중 사이클을 통해 세정하여, 샘플에 존재하는 유리 (비결합) Zn(올레에이트)₂ 및 Zn(라우레이트)₂ 분자의 양을 최소화하였다. 이어서, 이들 양자 점을 다양한 비 (양자 점 농도는 광학 밀도, OD 에 의해 측정) 로 M1000-SH 리간드와 조합하고, 불활성 분위기 하에서 1 시간 동안 톨루엔 중에서 80 ℃ 로 가열하였다.

5.0 mg/mL/OD₄₆₀ 의 리간드 비를 달성하기 위해서, 10 의 광학 밀도 (1 ㎝ 경로 길이 큐벳에서 460 ㎚ 에서 측정) 를 갖는 양자 점의 저장 용액 4.0 mL 를 200 ㎎ 의 M1000-SH 리간드와 조합하였다.

톨루엔-d₈ 중에서 ¹H NMR 측정을 수행하여, 비닐 영역 (5.0-6.0 ppm) 에서의 결합 피크 및 유리 피크의 비에 의해 결정되는 바와 같은 리간드 변위의 정도를 측정하였다. 이 데이터의 예를 도 1 에 나타낸다. M1000-SH 리간드와 반응한 녹색 양자 점에 대한 리간드 교환 결과의 요약을 표 1 에 나타낸다. 또한, 비교 목적으로, 유사한 교환 반응에 의해 제조된 카르복실레이트-관능화된 폴리에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 리간드 (M1000-SA) 에 대한 결과를 표 1 에 나타낸다. 대체된 고유의 리간드의 분율은 티올-관능화된 및 카르복실산-관능화된 변이체 모두에 대한 첨가된 중합체성 리간드의 비에 따라 스케일링한다.

상기에서 기술한 반응 방법을 사용하여, 적색 양자 점을 M1000-SA 및 M1000-SH 리간드에 의한 리간드 교환 조건에 적용하였다. M1000-SA 및 M1000-SH 리간드에 대한 리간드 교환 결과의 요약을 표 2 에 나타낸다.

티올화된 리간드의 증가된 결합 강도는 리간드 교환된 양자 점을, 많은 수지 계에 통상적인 다관능성 티올 분자 (즉, 트리스[2-(3-메르캅토프로피오닐옥시)에틸]이소시아누레이트 (TEMPIC); 또는 펜타에리트리톨 테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트) (PTMP)) 에 노출시켰을 때, 용이하게 명백해졌다. 하나 초과의 양자 점에 결합하는 다관능성 분자는 응집 및 침전을 유발할 수 있다. 하나 초과의 양자 점에 결합하는 다관능성 티올 분자의 상호 작용에 대한 잠재적인 메커니즘을 도 2 에 나타낸다.

이러한 수지 성분에 노출시 이들의 상대적인 안정성의 시험으로서, M1000-SA 및 M1000-SH 리간드로 부동태화된 녹색 양자 점을 톨루엔 중 [PTMP] = 1 × 10^-6 - 1 × 10^-1 M 의 범위의 농도의 PTMP 와 동일한 OD 에서 혼합하였다. 혼합 30 분 이내에 각각의 용액으로부터 광 발광을 기록하였다. M1000-SA 와 교환된 샘플에 대해, 이 농도 범위에 걸쳐서 피크 위치 및 반값 전폭 (FWHM) 값을 측정하고, 도 3A 에 나타냈다. 또한, M1000-SH 와 교환된 샘플에 대해, 이 농도 범위에 걸쳐서 피크 위치 및 FWHM 값을 측정하고, 도 3B 에 나타냈다. 도 3A 및 3B 에 나타낸 바와 같이, 피크 위치 및 FWHM 값은 M1000-SH 로 부동태화된 녹색 양자 점에 대해, PTMP 의 농도가 증가함에 따라 비교적 안정적으로 유지되는 반면, M1000-SA 로 부동태화된 녹색 양자 점에 대해서는, 피크 위치 및 FWHM 에 의해 나타나는 바와 같이, PTMP 의 농도가 증가함에 따라 안정성의 감소가 있다.

M1000-SA 로 부동태화된 녹색 양자 점의 침전의 시각적인 증거는 도 4A 및 4C 에 나타낸 사진에서 관찰할 수 있다. 도 4A 는 톨루엔 중 1 × 10^-6 - 1 × 10^-1 M 의 PTMP 의 농도 범위에 걸쳐서 M1000-SA 와 교환된 샘플에 대한 혼합 30 분 후의 침전을 나타낸다. 도 4C 는 동일한 농도 범위에 걸쳐서 M1000-SA 와 교환된 샘플에 대한 혼합 5 시간 후의 침전을 나타낸다. 도 4C 는 시간이 지남에 따라 PTMP 농도의 증가에 의해 M1000-SA 와 교환된 샘플에 대한 추가의 침전을 나타낸다.

M1000-SH 로 부동태화된 녹색 양자 점의 침전의 시각적인 증거는 도 4B 및 4D 에 나타낸 사진에서 관찰할 수 있다. 도 4B 는 톨루엔 중 1 × 10^-6 - 1 × 10^-1 M 의 PTMP 의 농도 범위에 걸쳐서 M1000-SH 와 교환된 샘플에 대한 혼합 30 분 후의 침전을 나타낸다. 도 4D 는 동일한 농도 범위에 걸쳐서 M1000-SH 와 교환된 샘플에 대한 혼합 5 시간 후의 침전을 나타낸다. 도 4D 는 시간이 지남에 따라 최고 농도 (1 × 10^-1 PTMP) 에서 M1000-SH 와 교환된 샘플에 대한 추가의 침전을 나타낸다.

피크 위치에 의해 및 침전의 시각적인 증거로부터 입증되는 바와 같이, M1000-SH 리간드로 부동태화된 샘플은 M1000-SA 리간드와 교환된 것보다 응집에 대해 더 큰 저항성을 가진다 - M1000-SH 리간드로 부동태화된 샘플의 첨전은 M1000-SA 리간드로 부동태화된 샘플의 침전보다 더 큰 PTMP 농도를 필요로 한다. 높은 PTMP 농도에서 두 샘플 모두에 대해 최종 침전이 관찰되었지만, 원래의 카르복실레이트 리간드 세트의 거의 70 % 가 이들 교환 조건 (5.0 mg/OD/mL M1000-SH) 하에서 여전히 존재한다. 보다 많은 고유의 리간드를 대체하는 티올화된 리간드와의 리간드 교환은, 수지 단량체 종에 의한 고유의 리간드 변위에 대해 안정성을 추가로 증가시켜야 한다.

이소보르닐 아크릴레이트 (IBOA) 중에서 리간드 교환 후의 샘플로 수지 제제 (수지로서 PTMP 사용) 를 제조하였다. 이들 샘플로부터 필름을 캐스트하고, CIE 색-공간 좌표 (x 및 y), 밝기 (L), 광 변환 효율 (BFE), 피크 위치 및 FWHM 을 포함하는 이들 필름의 광학 특성을 측정하였다.

이어서, 이들 필름에 대해 신뢰성 시험의 패널을 수행하였다. 새로운 티올레이트화된-폴리에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 리간드 (M1000-SH) 와 교환된 샘플 리간드로 제조된 필름은 고-플럭스 광 여기 시험 동안에 우수한 신뢰성 및 낮은 수준의 번 인을 나타냈으며, 기존의 리간드 시스템 (M1000-SA) 의 신뢰성 데이터에 비해 적당한 향상을 나타냈다. 2.5 mg/OD/mL 및 5.0 mg/OD/mL M1000-SA 와 교환된 샘플로 제조된 필름에 대한 결과를 각각 도 5 및 6 에 나타낸다. 2.5 mg/OD/mL 및 5.0 mg/OD/mL M1000-SH 와 교환된 샘플로 제조된 필름에 대한 결과를 각각 도 7 및 8 에 나타낸다. M1000-SH 와 교환된 샘플의 경우, 50 ℃ 의 일정한 온도에서 고-강도 조명에 840 시간 노출 후, 필름으로부터의 녹색 방출의 전력은 청색 여기 공급원의 전력으로 정규화될 때, 원래의 값의 92.0-92.9 % 내에서 유지되었다. 이에 비해, 동일한 시험 조건하에서, M1000-SA 와 교환된 양자 점에 대한 정규화된 방출 전력은 840 시간의 가속 시험 후에 출발 값의 89.3-91.9 % 였다.

열 (어두운 조건하에서 85 ℃ 저장) 및 수분 (95 % 상대 습도하에서 65 ℃ 저장) 에 대한 민감성을 포함하는, 이들 샘플에 대한 추가의 신뢰성 시험은 티올화된 리간드와 교환된 샘플에 대해 우수한 신뢰성을 입증한다. 2.5 mg/OD/mL 및 5.0 mg/OD/mL M1000-SH 와 교환된 샘플로 제조된 필름에 대해, 열에 대한 민감도에 대한 결과를 각각 도 9 및 10 에 나타낸다. 2.5 mg/OD/mL 및 5.0 mg/OD/mL M1000-SH 와 교환된 샘플로 제조된 필름에 대해, 열에 대한 민감도에 대한 결과를 각각 도 11 및 12 에 나타낸다.

다양한 구현예를 상기에서 설명하였지만, 이들은 단지 예로서만 제시된 것이며, 제한적인 것이 아님을 이해해야 한다. 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게는, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 형태 및 세부 사항에서의 다양한 변경이 이루어질 수 있음이 명백할 것이다. 따라서, 폭 및 범위는 상기에서 기술한 임의의 예시적인 구현예에 의해 제한되지 않아야 하며, 하기의 청구범위 및 이들의 등가물에 따라서만 정의되어야 한다.

본 명세서에서 언급된 모든 간행물, 특허 및 특허 출원은 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련가의 기술 수준을 나타내며, 각각의 개별 간행물, 특허 또는 특허 출원이 구체적으로 및 개별적으로 참조로 포함되는 것으로 지시되는 것과 동일한 정도로 본원에서 참조로 포함된다.

Claims

다음을 포함하는 조성물:
(a) 코어/쉘 나노 구조; 및
(b) 나노 구조의 표면에 결합된 티올화된 리간드로서, 하기 화학식 I 을 갖는 티올화된 리간드:

(식 중:
x 는 10 내지 20 이고;
y 는 1 내지 10 이고;
z 는 0 또는 1 이고;
R^1A 는 H 또는 C_1-20 알킬이고;
R^1B 는 C_1-5 알킬이고;
R² 는 C_1-20 알킬이고;
R³ 은 C_1-20 알킬, C_3-8 시클로알킬 또는 C_6-14 아릴이고;
R⁴ 는 -O-, C_1-20 알킬 또는 아미도이다).
제 1 항에 있어서, 나노 구조가 InP, InZnP, InGaP, CdSe, CdS, CdSSe, CdZnSe, CdZnS, ZnSe, ZnSSe, InAs, InGaAs 및 InAsP 로 이루어진 군에서 선택되는 코어를 포함하는 조성물.
제 1 항에 있어서, 나노 구조가 InP 의 코어를 포함하는 조성물.
제 1 항에 있어서, 나노 구조가 하나 이상의 쉘을 포함하고, 하나 이상의 쉘은 아연, 황, 셀레늄, 텔루륨 및 카드뮴으로 이루어진 군에서 선택되는 2 개 이상의 물질의 혼합물을 포함하는 조성물.
삭제
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, R² 가 -CH₂CH₂- 인 조성물.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, (a) 에서의 나노 구조가 InP 코어 및 2 개의 쉘을 포함하고, (b) 의 화학식 (I) 에서, x 가 19 이며, y 가 3 이고, R^1B 가 CH₃ 이며, R² 가 -CH₂CH₂- 인 조성물.
다음을 포함하는 나노 구조 조성물:
(a) 하나 이상의 코어/쉘 나노 구조 집단으로서, 하나 이상의 나노 구조 집단에서의 리간드의 약 20 내지 약 100 몰% 는 나노 구조에 결합된 티올화된 리간드를 포함하며, 티올화된 리간드는 하기 화학식 I 을 갖는 하나 이상의 코어/쉘 나노 구조 집단:

(식 중:
x 는 10 내지 20 이고;
y 는 1 내지 10 이고;
z 는 0 또는 1 이고;
R^1A 는 H 또는 C_1-20 알킬이고;
R^1B 는 C_1-5 알킬이고;
R² 는 C_1-20 알킬이고;
R³ 은 C_1-20 알킬, C_3-8 시클로알킬 또는 C_6-14 아릴이고;
R⁴ 는 -O-, C_1-20 알킬 또는 아미도이다); 및
(b) 하나 이상의 유기 수지로서, 티올-관능화된 수지인 하나 이상의 유기 수지.
제 8 항에 있어서, 하나 이상의 나노 구조 집단이 InP, InZnP, InGaP, CdSe, CdS, CdSSe, CdZnSe, CdZnS, ZnSe, ZnSSe, InAs, InGaAs 및 InAsP 로 이루어진 군에서 선택되는 코어를 함유하는 나노 구조 조성물.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 하나 이상의 유기 수지가 메르캅토 관능성 화합물인 나노 구조 조성물.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 하나 이상의 유기 수지가 트리메틸올-프로판 트리(3-메르캅토프로피오네이트), 글리콜 디(3-메르캅토-프로피오네이트), 트리스[25-(3-메르캅토프로피오닐옥시)에틸]이소시아누레이트, 디-펜타에리트리톨 헥사(3-메르캅토프로피오네이트), 에톡시화된 트리메틸올프로판 트리(3-메르캅토프로피오네이트), 폴리카프로락톤 테트라(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨 테트라메르캅토아세테이트, 트리메틸올-프로판 트리메르캅토아세테이트, 글리콜 디메르캅토아세테이트 및 펜타에리트리톨 테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트)로 이루어진 군에서 선택되는 나노 구조 조성물.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, (a) 에서의 하나 이상의 나노 구조 집단이 InP 코어 및 2 개 이상의 쉘을 포함하고, 하나 이상의 유기 수지가 펜타에리트리톨 테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트)인 나노 구조 조성물.
나노 구조에 비-공유 결합된 제 1 리간드를 갖는 코어/쉘 나노 구조 집단 및 티올화된 리간드인 제 2 리간드를 포함하는 반응 혼합물을 혼합하여, 제 2 리간드가 제 1 리간드를 대체하고 나노 구조에 비-공유 결합되도록 하는 것을 포함하는 나노 구조 상의 제 1 리간드를 제 2 리간드로 대체하는 방법으로서, 티올화된 리간드는 하기 화학식을 갖는 방법:

(식 중:
x 는 1 내지 100 이고;
y 는 1 내지 100 이고;
z 는 0 또는 1 이고;
R^1A 는 H 또는 C_1-20 알킬이고;
R^1B 는 C_1-5 알킬이고;
R² 는 C_1-20 알킬이고;
R³ 은 C_1-20 알킬, C_3-8 시클로알킬 또는 C_6-14 아릴이고;
R⁴ 는 -O-, C_1-20 알킬 또는 아미도이다).
다음을 포함하는 나노 구조 조성물의 제조 방법:
(a) 하나 이상의 코어/쉘 나노 구조 집단을 포함하는 조성물을 제공하는 단계로서, 나노 구조 집단에서의 리간드의 약 20 내지 약 100 몰% 는 나노 구조에 결합된 티올화된 리간드를 포함하며, 티올화된 리간드는 하기 화학식을 갖는 단계:

(식 중:
x 는 1 내지 100 이고;
y 는 1 내지 100 이고;
z 는 0 또는 1 이고;
R^1A 는 H 또는 C_1-20 알킬이고;
R^1B 는 C_1-5 알킬이고;
R² 는 C_1-20 알킬이고;
R³ 은 C_1-20 알킬, C_3-8 시클로알킬 또는 C_6-14 아릴이고;
R⁴ 는 -O-, C_1-20 알킬 또는 아미도이다); 및
(b) 하나 이상의 유기 수지를 (a) 의 조성물과 혼합하는 단계로서, 하나 이상의 유기 수지는 티올-관능화된 수지인 단계.
다음을 포함하는 나노 구조 필름 층:
(a) 하나 이상의 코어/쉘 나노 구조 집단으로서, 나노 구조 집단에서의 리간드의 약 20 내지 약 100 몰% 는 나노 구조에 결합된 티올화된 리간드를 포함하며, 티올화된 리간드는 하기 화학식을 갖는 하나 이상의 코어/쉘 나노 구조 집단:

(식 중:
x 는 1 내지 100 이고;
y 는 1 내지 100 이고;
z 는 0 또는 1 이고;
R^1A 는 H 또는 C_1-20 알킬이고;
R^1B 는 C_1-5 알킬이고;
R² 는 C_1-20 알킬이고;
R³ 은 C_1-20 알킬, C_3-8 시클로알킬 또는 C_6-14 아릴이고;
R⁴ 는 -O-, C_1-20 알킬 또는 아미도이다); 및
(b) 하나 이상의 유기 수지로서, 티올-관능화된 수지인 하나 이상의 유기 수지.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제