TW201716543A - 發光粒子、墨水調配物、聚合物組合物、光學裝置、其製造及發光粒子之用途 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於發光粒子、墨水調配物、聚合物組合物、光學裝置及其製備。本發明進一步係關於發光粒子在介質或生物成像中之用途。

Description

發光粒子、墨水調配物、聚合物組合物、光學裝置、其製造及發光粒子之用途
本發明係關於發光粒子、墨水調配物、聚合物組合物、光學裝置及其製備。本發明進一步係關於發光粒子在光學裝置中或在生物成像中之用途。
包含奈米級磷光體之發光粒子用於多種光學應用或生物成像中。
舉例而言，如Francesca Pietra等人，Chem.Mater.2013,25,3427-3434、JP 4568862 B、WO 2013/035362 A1、WO 2007/034877 A1、WO 2014/140936 A2、WO 2011/036447 A1、Yoshio Kobayashi等人，J Sol-Gel Sci Technol(2010)55：79-85、Yoshio Kobayashi等人，J Sol-Gel Sci Technol(2013)66：31-37中所描述
專利文獻
1. JP 4568862 B
2. WO 2013/035362 A1
3. WO 2007/034877 A1
4. WO 2014/140936 A2
5. WO 2011/036447 A1
非專利文獻
6. Francesca Pietra等人，Chem. Mater. 2013, 25, 3427-3434
7. Yoshio Kobayashi等人，J Sol-Gel Sci Technol (2010) 55:79-85
8. Yoshio Kobayashi等人，J Sol-Gel Sci Technol (2013) 66:31-37
然而，諸位發明人已新發現仍存在如下文所列之需要改良之相當大的問題中之一或多者。
1. 需要包含奈米級磷光體及外殼層之新穎發光粒子，其可展示經減弱及/或受限制之量子產率下降及較佳光致發光量子產率。
2. 需要包含新穎結構以當在奈米級磷光體上製造外殼層時，保護奈米級磷光體免受濕式製造製程破壞之發光粒子。
3. 亦需要用於發光粒子之簡單濕式製造製程。
諸位發明人旨在解決上文所提及之問題。
出人意料地，諸位發明人已發現新穎發光粒子(100)同時解決問題1至3之全部，其中發光粒子(100)包含奈米級磷光體(110)、覆蓋奈米級磷光體(110)之聚合物材料(120)及覆蓋聚合物材料(120)之外殼層(130)，其中外殼層(130)係選自由金屬氫氧化物、金屬碳酸鹽氫氧化物、金屬聚磷酸鹽及此等者中任一者之組合組成之群。
在另一態樣中，本發明係關於發光粒子(100)在光學裝置或生物成像中之用途。
在另一態樣中，本發明進一步係關於包含發光粒子(100)及溶劑之墨水調配物。
在另一態樣中，本發明進一步係關於包含發光粒子(100)及聚合物基質之聚合物組合物。
在另一態樣中，本發明進一步係關於包含發光粒子(100)之光學 裝置。
此外，在另一態樣中，本發明係關於用於製備發光粒子(100)之方法，其中該方法包含以下依序步驟(a)及(b)；
(a)在溶劑中混合奈米級磷光體及聚合物
(b)在溶劑中混合自步驟(a)獲得之經聚合物覆蓋之奈米級磷光體及外殼層之前驅體。
此外，在另一態樣中，本發明係關於一種用於製備墨水調配物之方法，其中該方法包含步驟(X)：
(X)混合發光粒子及溶劑。
此外，在另一態樣中，本發明係關於用於製備聚合物組合物之方法，其中該方法包含步驟(A)：
(A)混合發光粒子及聚合物。
本發明之其他優點將自以下【實施方式】變得顯而易見。
圖1中之參考符號的清單
100‧‧‧發光粒子
110‧‧‧奈米級磷光體
120‧‧‧聚合物材料
130‧‧‧外殼層
圖2中之參考符號的清單
200‧‧‧色彩轉換膜
210‧‧‧發光粒子
220‧‧‧聚合物基質
230‧‧‧光散射粒子(視情況選用)
240‧‧‧著色劑(視情況選用)
250‧‧‧黑色基質(視情況選用)
圖3中之參考符號的清單
300‧‧‧色彩轉換膜
310‧‧‧發光粒子
320‧‧‧聚合物基質
330‧‧‧光散射粒子(視情況選用)
340‧‧‧著色劑(視情況選用)
圖4中之參考符號的清單
400‧‧‧光學裝置
410‧‧‧色彩轉換膜
411‧‧‧發光粒子
412‧‧‧聚合物基質
413‧‧‧光散射粒子(視情況選用)
414‧‧‧著色劑(視情況選用)
415‧‧‧黑色基質(視情況選用)
420‧‧‧光調變器
421‧‧‧偏光片
422‧‧‧電極
423‧‧‧液晶層
430‧‧‧光源
431‧‧‧LED光源
432‧‧‧導光板(視情況選用)
圖5中之參考符號的清單
500‧‧‧光學裝置
510‧‧‧色彩轉換膜
511‧‧‧發光粒子
512‧‧‧聚合物基質
513‧‧‧光散射粒子(視情況選用)
514‧‧‧著色劑(視情況選用)
515‧‧‧黑色基質(視情況選用)
520‧‧‧光調變器
521‧‧‧偏光片
522‧‧‧電極
523‧‧‧液晶層
530‧‧‧光源
531‧‧‧LED光源
532‧‧‧導光板(視情況選用)
540‧‧‧彩色濾光片(視情況選用)
圖6中之參考符號的清單
600‧‧‧光學裝置
610‧‧‧色彩轉換膜
611‧‧‧發光粒子
612‧‧‧聚合物基質
613‧‧‧光散射粒子(視情況選用)
614‧‧‧著色劑(視情況選用)
620‧‧‧光調變器
621‧‧‧偏光片
622‧‧‧電極
623‧‧‧液晶層
630‧‧‧光源
640‧‧‧彩色濾光片
圖7中之參考符號的清單
700‧‧‧光學裝置
710‧‧‧在光調變器中製造之色彩轉換膜
711‧‧‧發光粒子
712‧‧‧聚合物基質
713‧‧‧光散射粒子(視情況選用)
714‧‧‧著色劑(視情況選用)
720‧‧‧光調變器
721‧‧‧透明基板
722‧‧‧透明電極
723‧‧‧LC層(摻雜有二向色染料)
724‧‧‧透明像素電極
725‧‧‧TFT(薄膜電晶體)
730‧‧‧光源
圖8中之參考符號的清單
800‧‧‧光學裝置
810‧‧‧色彩轉換膜
811‧‧‧發光粒子
812‧‧‧聚合物基質
813‧‧‧光散射粒子(視情況選用)
814‧‧‧著色劑(視情況選用)
815‧‧‧黑色基質(視情況選用)
820‧‧‧光調變器
821‧‧‧透明基板
822‧‧‧TFT(薄膜電晶體)
823‧‧‧MEMS(微機電系統)快門
830‧‧‧光源
831‧‧‧LED光源
832‧‧‧導光板(視情況選用)
圖1：展示本發明之發光粒子之一個實施例的示意性截面視圖。
圖2：展示本發明之光學裝置之一個實施例的示意性截面視圖。
圖3：展示本發明之光學裝置之另一實施例的示意性截面視圖。
圖4：展示本發明之光學裝置之另一實施例的示意性截面視圖。
圖5：展示本發明之光學裝置之另一實施例的示意性截面視圖。
圖6：展示本發明之光學裝置之另一實施例的示意性截面視圖。
圖7：展示本發明之光學裝置之另一實施例的示意性截面視圖。
圖8：展示本發明之光學裝置之另一實施例的示意性截面視圖。
圖9：展示實施例3中之樣本1之TEM影像。
圖10：展示實施例3中之樣本2之TEM影像。
圖11：展示實施例3中之樣本3之TEM影像。
在本發明之一個態樣中，由諸位發明人提供發光粒子(100)以同時解決問題1至3之全部，其中發光粒子(100)包含奈米級磷光體(110)、覆蓋奈米級磷光體(110)之聚合物材料(120)及覆蓋聚合物材料(120)之外殼層(130)，其中外殼層(130)係選自由金屬氫氧化物、金屬碳酸鹽氫氧化物、金屬聚磷酸鹽及此等者中任一者之組合組成之群。
-聚合物材料(120)
根據本發明，可較佳視需要使用廣泛多種公開已知的聚合物。
在本發明之一些實施例中，聚合物材料(120)可選自由熱固性樹脂、熱塑性樹脂及此等樹脂中任一者之組合組成之群。
熱固性樹脂及/或熱塑性樹脂之類型不受特定限制。舉例而言，作為熱塑性樹脂的有聚氯乙烯、聚二氯亞乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚丙酸乙烯酯、聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯、聚乙烯亞胺、聚丙烯、聚乙二醇、聚-異戊二烯、聚縮醛、聚異戊二烯、聚丁二烯、聚異丁烯、聚丁烯、聚氧乙烯、聚氧丙烯、聚乙烯基乙醚、聚乙烯基己醚、聚乙烯基丁醚、聚丙烯腈、聚甲基丙烯腈、聚碸、聚硫化物、苯氧基樹脂、聚乙基丙烯酸酯、諸如聚甲基丙烯酸甲酯之聚(甲基)丙烯酸酯。
根據本發明之術語「聚合物」意謂具有重複單元且具有1000或大於1000之重量平均分子量(Mw)之材料。
在本發明之一較佳實施例中，聚合物(120)之重量平均分子量(Mw)在1,000至100,000範圍內。其更佳為5,000至50,000。其甚至更佳為10,000至40,000。
因此，在本發明之一個實施例中，聚合物(120)之重量平均分子量(Mw)在1,000至100,000範圍內。
可使用靜態光散射分光光度計「Zetasizer Nano ZS」(Malvern)量 測聚合物(120)之重量平均分子量(Mw)。
在本發明之一較佳實施例中，聚合物(120)可進一步包含選自由磷酸鹽、膦、膦氧化物、膦酸鹽、硫醇、胺基、羧酸鹽、羧酸酯、雜環、矽烷、磺酸鹽、羥基及此等基團中任一者之組合，更佳為由胺基、磷酸鹽、羧酸鹽或此等基團中任一者之組合組成之群的錨定基團。
因此，在本發明之一些實施例中，聚合物(120)進一步包含選自由磷酸鹽、膦、膦氧化物、膦酸鹽、硫醇、胺基、羧酸鹽、羧酸酯、雜環、矽烷、磺酸鹽、羥基及此等基團中任一者之組合組成之群的錨定基團。
且在本發明之一個實施例中，錨定基團較佳為胺基、磷酸鹽、羧酸鹽或此等基團中任一者之組合。
在本發明之一個實施例中，聚合物(120)較佳為分枝聚合物。
在不希望受理論束縛之情況下，咸信聚合物(120)可使得發光粒子(100)之經減弱及/或受限制之量子產率下降且更佳為分枝聚合物阻止或減少奈米級磷光體(110)之濕式製程製造破壞。
根據本發明，術語「分枝聚合物」意謂具有至少一個分枝點，在該分枝點處單體之第二鏈自第一鏈分枝出來。
在本發明之一較佳實施例中，分枝聚合物可選自由樹枝狀聚合物、樹狀聚合物(dendronized polymer)、超分枝聚合物、聚合物刷(polymer brush)、星形聚合物及此等聚合物中任一者之組合組成之群。
舉例而言，可較佳使用DisperBYK-182,184,190,194作為聚合物刷；Disperbyk-2090,2091作為星形聚合物；PAMAM樹枝狀聚合物產品第412376號、第635472號、第635553號、第526142號、第412392號、第412414號、第412430號、第470457號、第536784號、第536792 號、第597309號、第597635號、第595861號、第596426號、第596639號、第596965號、第647829號、第648159號、第412368號、第412384號、第536776號、第412406號、第412422號、第412449號、第536709號、第436717號、第536725號、第536741號或第536768號(購自Sigma-Aldrich)作為樹枝狀聚合物；聚乙烯亞胺(下文「PEI」)作為超分枝聚合物。
根據本發明，術語「樹狀聚合物」意謂具有線性聚合物鏈之聚合物，其中樹突在線性聚合物鏈上有規律地分枝。
根據本發明，所採用之術語「樹突」意謂聚合物重複分枝而並非環繞核心對稱分枝。
術語「樹枝狀聚合物」意謂具有核心且環繞核心對稱且重複分枝之聚合物。
根據本發明，所採用之術語「超分枝聚合物」意謂在第一鏈上具有一或多個第一分枝點且具有至少一個自第一鏈分枝出的單體之第二鏈分枝的聚合物亦具有至少一或多個第二分枝點，此處術語「超分枝聚合物」不包括「樹狀聚合物」及「樹枝狀聚合物」。
根據本發明，超分枝聚合物可藉由分枝程度(DB)來表徵，分枝程度表示在聚合物中全部單體中之樹枝狀及末端單體之百分比且藉由下式(1)表示；DB=D+T/(D+T+L) * 100% -式(1)
(在該式中，符號「D」意謂聚合物中之分枝點之數目，符號「T」為聚合物中之末端部分之數目，且符號「L」為聚合物中之未分枝部分之數目。如Mitsuru Ueda,Landfall第77卷，2013，第16-21頁中所描述)
更佳地，分枝聚合物可為樹枝狀聚合物、樹狀聚合物、超分枝聚合物或此等聚合物中任一者之組合。
聚合物(120)較佳為分枝聚合物，其包含選自由磷酸鹽、膦、膦氧化物、膦酸鹽、硫醇、胺基、羧酸鹽、羧酸酯、雜環、矽烷、磺酸鹽、羥基及此等基團中任一者之組合，更佳為由胺基、磷酸鹽、羧酸鹽或此等基團中任一者之組合組成之群的錨定基團。
在本發明之一較佳實施例中，聚合物(120)可為選自由樹枝狀聚合物、樹狀聚合物、超分枝聚合物或此等聚合物中任一者之組合組成之群的分枝聚合物，其中聚合物(120)包含選自由磷酸鹽、膦、膦氧化物、膦酸鹽、硫醇、胺基、羧酸鹽、羧酸酯、雜環、矽烷、磺酸鹽、羥基及此等基團中任一者之組合，更佳為由胺基、磷酸鹽、羧酸鹽或此等基團中任一者之組合組成之群的錨定基團，且其中聚合物(120)之重量平均分子量(Mw)在1,000至100,000範圍內，更佳為在5,000至50,000範圍內。其甚至更佳為10,000至40,000。
- 外殼層(130)
根據本發明，外殼層係選自由金屬氫氧化物、金屬碳酸鹽氫氧化物、金屬聚磷酸鹽及此等者中任一者之組合組成之群。
金屬氫氧化物、金屬碳酸鹽氫氧化物及金屬聚磷酸鹽之類型不受特定限制。
根據本發明，術語「金屬氫氧化物」意謂具有至少一個氫氧根基團之金屬。且術語「金屬氫氧化物」包含金屬氧化物-氫氧化物、含水金屬氧化物及金屬氧化物-氫氧化物與含水金屬氧化物之組合。
舉例而言，氧化矽氫氧化物(silicone oxide hydroxide)、氧化鋁氫氧化物、氫氧化鋁、氧化鈦氫氧化物、氧化釓氫氧化物、氫氧化釓、氧化銅氫氧化物、氫氧化銅、氧化鋅氫氧化物、氫氧化鋅、氧化鐵氫氧化物、碳酸釓氫氧化物、碳酸銅氫氧化物、碳酸鋅氫氧化物及此等者中任一者之組合。
在本發明之一些實施例中，金屬氫氧化物可包含至少一或多個 醇鹽基團。
在本發明之一個實施例中，外殼層為非晶形的或包含精細微晶。
根據本發明，所採用之術語「精細微晶」意謂其在外殼層之相內具有微米級及/或奈米級晶粒。
且術語「非晶形」意謂無長距分子排列之非結晶體，「非晶形」材料之所量測之X射線粉末繞射(XRPD)圖在外觀上基本上為連續的。
在不希望受理論束縛之情況下，咸信外殼層(130)可使得發光粒子(100)之耐久性較高。
在本發明之一些實施例中，外殼層可為兩個或大於兩個堆疊層。
- 奈米級磷光體(110)
根據本發明，可較佳使用任何種類之公開已知的奈米級磷光體。
根據本發明，術語「磷光體」意謂可吸收激發光且發射具有比激發光之峰值波長長之峰值波長的光。
根據本發明，術語「奈米級」意謂尺寸在1nm與900nm之間。
因此，根據本發明，所採用之奈米級磷光體意謂總直徑之尺寸在1nm至900nm範圍內之螢光材料。且在材料為細長形之情況下，螢光材料之總結構之長度在1nm至900nm範圍內。
在本發明之一較佳實施例中，奈米級磷光體可選自由奈米級無機磷光材料、諸如量子點及/或量子棒之量子級材料及此等者中任一者之組合組成之群。
因此，在本發明之一個實施例中，奈米級磷光體為奈米級無機磷光體或量子級材料。
舉例而言，可較佳使用(YAG：Ce)黃色奈米磷光體、Bi3+、Eu3+共 活化之釩酸釔(YVO4)紅色奈米磷光體、ZnS：Mn及(Zn、Cd)：Mn紅色奈米磷光體、YBO3：Eu3+之紅色磷光體作為奈米級無機磷光體，如例如Xia Li等人，Materials Research Bulletin，第39卷，第12期，2004年10月4日，第1923-1930頁，ECS transaction,33,95(2011),2/Jpn.J.Appl.Phys.51(2012)062602、Phosphor Safari,5(2013)、The 20th IDW,797(2013)、J.Lumin.,129,9(2009)1067、Tetsuhiko Isobe等人，Development and Application of Nanophosphors,CMC Publishing Co.,Ltd.2012.11.中所揭示。
- 量子級材料
奈米級磷光體較佳為量子級材料。可較佳以此方式使用公開已知的任何量子級材料作為量子級材料。量子級材料之類型不受特定限制。量子級材料之形狀不受特定限制且包括球形(點)、棒狀、盤狀及其他形狀。
根據本發明，術語「量子級」意謂在無配位體或其他表面改質之情況下無機半導體材料自身之尺寸，其可展示量子尺寸效應。
一般而言，歸因於量子尺寸效應，諸如量子點材料及/或量子棒材料之量子級材料可發射清晰鮮豔的彩色光。
在本發明之一較佳實施例中，量子級材料可選自由II-VI、III-V、IV-VI半導體及此等半導體中任一者之組合組成之群。
量子級材料更佳可選自由CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、GaAs、GaP、GaAs、GaSb、HgS、HgSe、HgSe、HgTe、InAs、InP、InSb、AlAs、AlP、AlSb、Cu2S、Cu2Se、CuInS2、CuInSe2、Cu2(ZnSn)S4、Cu2(InGa)S4、TiO2合金及此等者中任一者之組合組成之群。
舉例而言，CdSe棒/點、CdS棒中之CdSe點、CdS棒中之ZnSe點、CdSe/ZnS棒/點、InP棒/點、CdSe/CdS棒/點、ZnSe/CdS棒/點或此 等者中任一者之組合用於發射紅光。諸如CdSe棒、CdSe/ZnS棒或此等者中任一者之組合用於發射綠光，且諸如ZnSe、ZnS、ZnSe/ZnS核殼棒或此等者中任一者之組合用於發射藍光。
量子棒材料之實例已描述於例如國際專利申請特許公開案第WO2010/095140A號中。可較佳視需要使用公開購自例如Sigma-Aldrich之量子點作為量子點。
在不希望受理論束縛之情況下，咸信來自具有細長形之奈米級磷光體之偶極矩的光致發光可使得外部耦合效率比來自量子點、有機螢光材料及/或有機磷光材料、磷光材料之球面發光之外部耦合效率高。
此外，咸信諸如量子棒之具有細長形之奈米級磷光體的長軸可在水平軸上與平均具有較高機率之基板表面對齊，且其偶極矩亦可在水平軸上與平均具有較高機率之基板表面對齊。
根據本發明，倘若需要量子級材料實現裝置之清晰鮮豔的顏色同時具有較佳外部耦合效應，則可更佳使用量子棒材料。
在無任何配位體或外塗層之情況下，該量子級材料自身之總直徑在1nm至20nm範圍內。更特定言之，其為1nm至10nm。
在本發明之一些實施例中，諸如量子棒及/或量子點材料之量子級材料可進一步包含其餘表面配位體。
在本發明之一些實施例中，發光粒子(100)之外殼層之最外層表面可外塗佈有一或多種表面配位體。
因此，本發明之一個實施例，奈米級磷光體進一步包含覆蓋外殼材料之配位體。
在不希望受理論束縛之情況下，咸信該等表面配位體可使得發光粒子(100)在溶劑中之分散性較佳。
在本發明之一較佳實施例中，配位體可直接附著於外殼材料 上。
通常使用之表面配位體包括：膦及膦氧化物，諸如三辛基氧化膦(TOPO)、三辛基膦(TOP)及三丁基膦(TBP)；膦酸，諸如十二烷基膦酸(DDPA)、十三烷基膦酸(TDPA)、十八烷基膦酸(ODPA)及己基膦酸(HPA)；胺，諸如十二烷基胺(DDA)、十四烷基胺(TDA)、十六烷基胺(HDA)及十八烷基胺(ODA)，硫醇，諸如十六烷基硫醇及己硫醇；巰基羧酸，諸如巰基丙酸及巰基十一酸；及此等者中任一者之組合。
表面配位體之實例已描述於例如國際專利申請特許公開案第WO 2012/059931A號中。
在本發明之一些實施例中，發光粒子(100)可為主要由奈米級磷光體(110)、覆蓋奈米級磷光體(110)之聚合物材料(120)及覆蓋聚合物材料(120)之外殼層(130)組成的發光粒子，其中外殼層(130)係選自由金屬氫氧化物、金屬碳酸鹽氫氧化物、金屬聚磷酸鹽及此等者中任一者之組合組成之群。
或在本發明之一些實施例中，發光粒子(100)可為主要由奈米級磷光體(110)、覆蓋奈米級磷光體(110)之聚合物材料(120)及覆蓋聚合物材料(120)之外殼層(130)及直接附著於外殼層(130)上之配位體組成的發光粒子，其中外殼層(130)係選自由金屬氫氧化物、金屬碳酸鹽氫氧化物、金屬聚磷酸鹽及此等者中任一者之組合組成之群。
在本發明之一個實施例中，發光粒子(100)可為由奈米級磷光體(110)、覆蓋奈米級磷光體(110)之聚合物材料(120)及覆蓋聚合物材料(120)之外殼層(130)組成的發光粒子，其中外殼層(130)係選自由金屬氫氧化物、金屬碳酸鹽氫氧化物、金屬聚磷酸鹽及此等者中任一者之組合組成之群。
在本發明之一個實施例中，發光粒子(100)可為由奈米級磷光體(110)、覆蓋奈米級磷光體(110)之聚合物材料(120)及覆蓋聚合物材料 (120)之外殼層(130)及直接附著於外殼層(130)上之配位體組成的發光粒子，其中外殼層(130)係選自由金屬氫氧化物、金屬碳酸鹽氫氧化物、金屬聚磷酸鹽及此等者中任一者之組合組成之群。
在另一態樣中，本發明進一步係關於發光粒子(100)在光學裝置或生物成像中之用途。
在本發明之一個實施例中，光學裝置可為光學薄膜，例如彩色濾光片、色彩轉換膜、遠端磷光帶或其他可較佳用於光學裝置中之薄膜或濾光片。
在本發明之一些實施例中，光學裝置亦可為液晶顯示器、有機發光二極體(OLED)、用於顯示器之背光單元、發光二極體(LED)、微機電系統(下文中「MEMS」)、電潤濕顯示器或電泳顯示器、發光裝置及/或太陽能電池。
在光學裝置為液晶顯示器之情況下，發光粒子(100)可用於任何類型之液晶顯示器中。舉例而言，扭轉向列模式液晶顯示器、垂直配向模式液晶顯示器(vertical alignment mode liquid crystal display)、IPS模式液晶顯示器、客體主體模式液晶顯示器(guest host mode liquid crystal display)。
- 本發明之墨水調配物
在另一態樣中，本發明進一步係關於包含發光粒子(100)及溶劑之墨水調配物。
在本發明之一較佳實施例中，溶劑可選自由以下各者組成之群：純化水；乙二醇單烷基醚，諸如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚及乙二醇單丁醚；二乙二醇二烷基醚，諸如二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚及二乙二醇二丁醚；乙二醇烷基醚乙酸酯，諸如乙酸甲賽璐蘇(methyl cellosolve acetate)及乙酸乙賽璐蘇(ethyl cellosolve acetate)；丙二醇烷基醚乙酸酯，諸如丙二醇 單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單乙醚乙酸酯及丙二醇單丙醚乙酸酯；芳族烴，諸如苯、甲苯及二甲苯；酮，諸如甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基異丁基酮及環己酮；醇，諸如乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇及甘油；酯，諸如3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯及乳酸乙酯；及環狀酯，諸如γ-丁內酯；氯化烴，諸如氯仿、二氯甲烷、氯苯、二氯苯。彼等溶劑單獨或以兩個或大於兩個之組合形式使用，且其量視塗佈方法及塗層之厚度而定。
更佳地，可使用丙二醇烷基醚乙酸酯，諸如丙二醇單甲醚乙酸酯(下文「PGMEA」)、丙二醇單乙醚乙酸酯或丙二醇單丙醚乙酸酯。甚至更佳地，可使用PGMEA。
可根據塗佈組合物之方法自由控制感光性組合物中之溶劑的量。舉例而言，若組合物經噴射塗佈，則其可含有90重量%或大於90重量%之量的溶劑。此外，若進行狹縫塗佈法(其通常在塗佈大型基板時採用)，則溶劑之含量通常為60重量%或大於60重量%，較佳為70重量%或大於70重量%。
- 散射粒子及/或反射指數調節材料
在本發明之一些實施例中，墨水調配物可進一步包含一或多種添加劑，諸如散射粒子、反射指數調節材料、界面活性劑及此等者中任一者之組合。
根據本發明，可較佳視需要使用任何類型之公開已知的光散射粒子作為光散射粒子，其折射率與包括光散射粒子且可產生米氏散射效應(Mie scattering effect)之層的基質材料不同。
舉例而言，可較佳使用小無機氧化物粒子，諸如SiO2、SnO2、CuO、CoO、Al2O3、TiO2、Fe2O3、Y2O3、ZnO、MgO；有機粒子，諸如聚合聚苯乙烯、聚合PMMA；無機中空氧化物，諸如中空二氧化矽或此等者中任一者之組合。
前述光散射粒子可用作指數調節材料。
較佳地，光散射粒子及/或反射指數調節材料之平均粒徑可在350nm至5μm範圍內。
在不希望受理論束縛之情況下，咸信大於350nm之平均粒徑可使得米氏散射隨後引起強前向散射，即使光散射粒子與層基質之間的折射率差值小至0.1。
另一方面，較佳藉由使用最大平均粒徑為5μm或小於5μm之光散射粒子來獲得較佳層形成特性。更佳為500nm至2μm。
- 著色劑
在本發明之一些實施例中，墨水調配物可進一步包含著色劑，其選自由染料、顏料及此等者中任一者之組合組成之群。
根據本發明，作為可吸收可見光之著色劑，其可選自由染料、顏料及此等者中任一者之組合組成之群。較佳地，可以此方式使用任何類型之公開已知的用於LCD彩色濾光片之染料及/或顏料。
舉例而言，如「Technologies on LCD Color Filter and Chemicals」CMC Publishing P.53(1998)中所示，可使用偶氮螯合顏料、稠合偶氮顏料、喹吖啶酮顏料、異吲哚啉酮顏料、苝顏料、迫位酮顏料、不溶性偶氮顏料、酞菁顏料、二噁嗪顏料、蒽醌顏料、硫堇顏料或此等顏料中任一者之組合。
- 界面活性劑
根據本發明，可較佳視需要使用任何類型之界面活性劑。
可用於本發明中之界面活性劑為例如非離子、陰離子及兩性界面活性劑。
非離子界面活性劑之實例包括：聚環氧乙烷烷基醚，諸如聚環氧乙烷十二烷基醚、聚環氧乙烷油基醚及聚環氧乙烷鯨蠟基醚；聚環氧乙烷脂肪酸二醚；聚氧乙烯脂肪酸單醚；聚環氧乙烷-聚環氧丙烷 嵌段聚合物；乙炔醇；乙炔二醇衍生物，諸如乙炔二醇、乙炔醇之聚乙氧化物及乙炔二醇之聚乙氧化物；含矽界面活性劑，諸如Fluorad([商標]，由Sumitomo 3M Limited製造)、MEGAFAC([商標]，由DIC Corporation製造)及Surufuron([商標]，由Asahi Glass Co.,Ltd.製造)；及有機矽氧烷界面活性劑，諸如KP341([商標]，由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製造)。以上乙炔二醇之實例包括：3-甲基-1-丁炔-3-醇、3-甲基-1-戊炔-3-醇、3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇、2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、2,5-二甲基-3-己炔-2,5-二醇及2,5-二甲基-2,5-己二醇。
陰離子界面活性劑之實例包括：烷基二苯醚二磺酸之銨鹽及有機胺鹽、烷基二苯醚磺酸之銨鹽及有機胺鹽、烷基苯磺酸之銨鹽及有機胺鹽、聚環氧乙烷烷基醚硫酸之銨鹽及有機胺及烷基硫酸之銨鹽及有機胺鹽。
此外，兩性界面活性劑之實例包括2-烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑鎓甜菜鹼及月桂酸醚胺丙基羥基碸甜菜鹼(laurylic acid amidopropyl hydroxy sulfone betaine)。
- 本發明之聚合物組合物
在另一態樣中，本發明進一步係關於包含發光粒子(100)及聚合物基質之聚合物組合物。
可較佳使用任何公開已知之聚合物基質。
舉例而言，所提及的作為聚合物材料(120)之一或多種聚合物及/或如例如JP 2014-114176、WO 2012/157696 A1、WO 2013/151166 A中所述之聚矽氧烷可較佳用作本發明之聚合物基質。
發光粒子(100)之量以聚合物組合物之總量計可在0.01重量份至99重量份範圍內，較佳以聚合物組合物之總量計在0.1重量%至40重量%範圍內。
聚合物基質之量以聚合物組合物之總量計可在99.99重量%至1重量%範圍內，較佳在99.9重量%至60重量%範圍內。
較佳地，聚合物基質可進一步含有如上文所述之墨水調配物中的一或多種溶劑、著色劑及/或散射粒子。
- 包含發光粒子(100)之光學裝置
在另一態樣中，本發明係關於包含發光粒子(100)之光學裝置。
在本發明之一些實施例中，光學裝置可為光學薄膜，例如彩色濾光片、色彩轉換膜、遠端磷光帶或其他可較佳用於光學裝置中之薄膜或濾光片。
在本發明之一些實施例中，光學裝置可為液晶顯示器、有機發光二極體(OLED)、用於顯示器之背光單元、發光二極體(LED)、微機電系統(下文中「MEMS」)、電潤濕顯示器或電泳顯示器、發光裝置及/或太陽能電池。
在光學裝置為液晶顯示器之情況下，發光粒子(100)可用於任何類型之液晶顯示器中。舉例而言，扭轉向列模式液晶顯示器、垂直配向模式液晶顯示器、IPS模式液晶顯示器、客體主體模式液晶顯示器。
根據本發明，術語「薄膜」包括「層」及「片」「帶」狀結構。
在本發明之一些實施例中，光學裝置可進一步包含一或多種添加劑，例如散射粒子、反射指數調節材料及此等者中任一者之組合。
在本發明之一些實施例中，光學裝置可進一步包含選自由染料、顏料及此等者中任一者之組合組成之群的著色劑。
根據本發明，著色劑之主要需求之一為自光源吸收激發光，該光激發光學裝置中之發光粒子(100)以改良光學裝置之光的色純度。因此，若光學薄膜具有綠色子色彩像素(green sub color pixel)，則用於LCD彩色濾光片之市售黃色顏料亦可用於綠色子色彩像素中。
在本發明之一較佳實施例中，光學薄膜可為如圖3中所述之均質色彩轉換膜或可包含第一及第二輔助色區域，類似彩色濾光片，其中當其藉由光源照射時，至少第一輔助色區域發射具有比第二輔助色區域長之峰值波長的光。
在本發明之一較佳實施例中，光學薄膜可包含紅色輔助色區域、綠色輔助色區域及藍色輔助色區域。
在本發明之一些實施例中，光學薄膜可主要由如圖2中所述之紅色輔助色區域、綠色輔助色區域及藍色輔助色區域組成。
甚至更佳地，在使用諸如藍色LED之藍光發光源之情況下，可在無藍色發光粒子(100)之情況下得到藍色輔助色區域。
在本發明之一些實施例中，光學薄膜可視情況進一步包含黑色基質(下文「BM」)。
在一較佳實施例中，BM可置放於如圖2中所述之輔助色區域之間。換言之，本發明之輔助色區域可藉由一或多種BM來標記。
BM之材料不受特定限制。可較佳視需要使用熟知材料，尤其用於彩色濾光片之熟知BM材料。諸如，如JP 2008-260927A、WO 2013/031753A中所述之黑色染料分散聚合物組合物。
BM之製造方法不受特定限制，可以此方式使用熟知技術。諸如使用光罩進行直接網版印刷、光微影、氣相沈積。
在本發明之一較佳實施例中，光學裝置可涵蓋光源。
根據本發明，光學裝置中之光源之類型不受特定限制。可較佳使用UV或藍色單色光源。
更佳地，可使用發射出在藍光區域中具有峰值波長之光的光源，諸如藍色LED、CCFL、EL或此等者中任一者之組合。
在本發明之一較佳實施例中，光學裝置可視情況涵蓋導光板以提高光源之光均一性。
在本發明之一較佳實施例中，光學裝置可進一步涵蓋光散射層。
在本發明之一些實施例中，光學裝置可視情況進一步包括彩色濾光片層。根據本發明，可較佳以此方式使用任何類型之公開已知的彩色濾光片作為彩色濾光片，其包括用於諸如LCD彩色濾光片之光學裝置之紅色、綠色及藍色輔助色區域。
在本發明之一些實施例中，光學裝置可視情況進一步包含選擇性光反射層。
根據本發明，術語「光反射」意謂在操作偏光發射裝置期間使用之波長或波長範圍處反射至少約60%的入射光。其較佳超過70%、更佳超過75%，其最佳超過80%。
用於選擇性光反射層之材料不受特定限制。可較佳視需要使用用於選擇性光反射層之熟知材料。
根據本發明，選擇性光反射層可為單層或多層。在一較佳實施例中，選擇性光反射層係選自由以下各者組成之群：Al層、Al+MgF2堆疊層、Al+SiO堆疊層、Al+介電多層、Au層、介電多層、Cr+Au堆疊層；其中選擇性光反射層更佳為Al層、Al+MgF2堆疊層、Al+SiO堆疊層、膽固醇液晶層、堆疊膽固醇液晶層。
作為選擇性光反射層之膽固醇液晶層之實例已描述於例如國際專利申請特許公開案第WO 2013/156112A號、第WO 2011/107215 A號中。
一般而言，製備選擇性光反射層之方法可視需要而變化且選自熟知技術。
在一些實施例中，除膽固醇液晶層以外之選擇性光反射層可藉由基於氣相之塗佈製程(諸如濺鍍、化學氣相沈積、氣相沈積、驟蒸發)或基於液體之塗佈製程來製備。
在膽固醇液晶層之情況下，可藉由例如WO 2013/156112A或WO 2011/107215 A中所述之方法製備。
- 製造製程
此外，在另一態樣中，本發明係關於用於製備發光粒子(100)之方法，其中該方法包含以下依序步驟(a)至(b)；
(a)在溶劑中混合奈米級磷光體及聚合物
(b)在溶劑中混合自步驟(a)獲得之經聚合物覆蓋之奈米級磷光體及外殼材料之前驅體
步驟(a)中之混合條件較佳在室溫下。
在本發明之一較佳實施例中，步驟(a)中之溶劑可選自由以下各者組成之群：純化水；乙二醇單烷基醚，諸如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚及乙二醇單丁醚；二乙二醇二烷基醚，諸如二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚及二乙二醇二丁醚；乙二醇烷基醚乙酸酯，諸如乙酸甲賽璐蘇及乙酸乙賽璐蘇；丙二醇烷基醚乙酸酯，諸如丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單乙醚乙酸酯及丙二醇單丙醚乙酸酯；芳族烴，諸如苯、甲苯及二甲苯；酮，諸如甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基異丁基酮及環己酮；醇，諸如乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇及甘油；酯，諸如3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯及乳酸乙酯；及環狀酯，諸如γ-丁內酯；氯化烴，諸如氯仿、二氯甲烷、氯苯、二氯苯及此等者中任一者之組合。氯仿、二氯甲烷、四氫呋喃、乙醇、純化水或此等者中任一者之組合為更佳的。
在步驟(b)中，可較佳使用例如正矽酸四乙酯(TEOS)、甲基三乙氧基矽烷(MTEOS)、矽酸鈉、矽酸鋰、矽酸鉀、異丙醇鋁、正鋁酸三丙酯Al(OC3H7)3(TPOAl)、鈦醇鹽、釩醇鹽或此等者中任一者之組合作為金屬氫氧化物之前驅體。可較佳使用例如Gd(NO)3．6H2O、 Eu(NO)3．6H2O、Ce(NO)3．6H2O或此等者中任一者之組合作為金屬碳酸鹽氫氧化物之前驅體；例如Al(NO3)3．9H2O及聚磷酸、Ca(NO3)2．4H2O及聚磷酸或此等者中任一者之組合作為金屬氧化物聚磷酸鹽之前驅體。
在步驟(b)中，溶劑之類型不受特定限制。
可較佳以此方式與一或多種界面活性劑一起使用一或多種親水性溶劑或疏水性溶劑。
舉例而言，純化水；乙二醇單烷基醚，諸如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚及乙二醇單丁醚；二乙二醇二烷基醚，諸如二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚及二乙二醇二丁醚；乙二醇烷基醚乙酸酯，諸如乙酸甲賽璐蘇及乙酸乙賽璐蘇；丙二醇烷基醚乙酸酯，諸如丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單乙醚乙酸酯及丙二醇單丙醚乙酸酯；芳族烴，諸如苯、甲苯及二甲苯；己烷、環己烷；酮，諸如甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基異丁基酮及環己酮；短鏈醇，諸如乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇及甘油；酯，諸如3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯及乳酸乙酯；及環狀酯，諸如γ-丁內酯；氯化烴，諸如氯仿、二氯甲烷、氯苯、二氯苯及此等者中任一者之組合。
更佳地，可使用純化水、短鏈醇(諸如乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇及甘油)或此等者中任一者之組合作為親水性溶劑。且甲苯、己烷、環己烷或此等者中任一者之組合可較佳與一或多種界面活性劑一起使用作為疏水性溶劑。
可較佳視需要使用任何類型之界面活性劑作為界面活性劑，其可與親水性溶劑一起使用。
舉例而言，Igepal CO-520(聚(環氧乙烷)壬基苯基醚)、AOT(雙(2-乙基己基)磺化丁二酸鈉鹽、Triton X-100(辛基苯酚乙氧基化物)可 較佳與一或多種親水性溶劑一起使用。
在本發明之一較佳實施例中，觸媒亦可與外殼之前驅體一起用於步驟(b)中，以有效地在經聚合物覆蓋之奈米級磷光體上製造外殼。
觸媒之類型不受特定限制。可較佳使用公開已知之任何鹼性、鹼或酸觸媒。
舉例而言，NaOH、KOH、四甲基銨氫氧化物、氨、鹽酸、磷酸、乙酸或此等者中任一者之組合。
對於金屬氫氧化物、金屬碳酸鹽氫氧化物之製造製程，可較佳使用公開已知之技術。舉例而言，如Ji-Guang Li，等人，Chem.Mater.2008,20,2274-2281、Weihua Di，等人，Journal of Materials Chemistry,2012,22,20641及/或Yoshio Kobayashi，等人，J Sol-Gel Sci Technol,2010,55；79-85中所述。
可較佳使用如例如US 7,763,359 B2,Emilia Celma de Oliveira Lima等人Langmuir 1996,12,1701-1703中所述之用於金屬氧化物聚磷酸鹽外殼的製造製程。
此外，在另一態樣中，本發明係關於用於製備墨水調配物之方法，其中該方法包含步驟(x)：
(x)混合發光粒子及溶劑
此外，在另一態樣中，本發明係關於用於製備聚合物組合物之方法，其中該方法包含步驟(A)：
(A)混合發光粒子及聚合物
- 塗佈步驟
根據本發明，可較佳使用任何類型之公開已知的塗佈方法以在基板上提供發光粒子(100)、墨水調配物及/或聚合物組合物來製造光學裝置。舉例而言，噴墨印刷、噴嘴印刷、浸塗、凹板印刷式塗佈、 滾塗、棒塗、刷塗、噴塗、刀塗、流動塗佈、旋塗及狹縫塗佈。
參考以下實例更詳細地描述本發明，該等實例僅為說明性的，且並不限制本發明之範疇。
除非另外說明，否則本說明書中所揭示之各特徵可經用於相同、等效或類似目的之替代性特徵替代。因此，除非另外說明，否則所揭示之各特徵僅為一系列通用的等效或類似特徵之一個實例。
術語之定義
根據本發明，術語「透明」意謂以偏光發射裝置中所用之厚度及在操作偏光發射裝置期間使用之波長或波長範圍處傳輸之至少約60%的入射光。其較佳超過70%、更佳超過75%，其最佳超過80%。
術語「螢光」定義為藉由已吸收光或其他電磁輻射之物質而進行發光的物理過程。其為發光之形式。在大多數情況下，相比於經吸收之輻射，經發射之光具有較長波長，且因此具有更低能量。
術語「半導體」意謂具有一定程度上在室溫下、在導體(諸如銅)之電導率與絕緣體(諸如玻璃)之電導率之間的電導率之材料。
術語「無機」意謂不含有碳原子之任何材料或含有以離子方式鍵結至其他原子之碳原子的任何化合物，諸如一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽、氰化物、氰酸酯、碳化物及硫氰酸鹽。
術語「發射」意謂藉由原子及分子中之電子躍遷來發射電磁波。
以下實施例1至實施例2提供本發明之說明，以及其製造之詳細說明。
實施例 實施例1：製造具有氧化矽氫氧化物外殼層之發光粒子
-製造經聚合物覆蓋之奈米級磷光體-
將750mg聚乙二亞胺聚合物(Sigma-Aldrich)與3ml氯仿之溶液添 加至100mg具有細長形之CdSe/CdS量子級材料與3ml氯仿之溶液中，且攪拌隔夜。
隨後將16ml環己烷添加至所得混合物溶液中以將塗佈有聚乙二亞胺之CdSe/CdS量子級材料自混合物溶液中沈澱出來。藉由離心機分離所獲得之沈澱物且再分散於4ml CHCl3中。在添加10ml環己烷之後，藉由離心機分離塗佈有聚乙二亞胺之沈澱CdSe/CdS量子級材料，在真空條件下乾燥且分散於5ml純化水中。
-在經聚合物覆蓋之奈米級磷光體上製造外殼層-
將純化水/乙醇溶液(純化水：乙醇之比=1：4.43)及正矽酸四乙酯(TEOS)/乙醇溶液依次添加至所獲得之具有經聚合物覆蓋之量子級材料的水分散液中。
隨後藉由將0.1mol/l NaOH水溶液快速注入量子級材料/TEOS膠體溶液來開始塗佈氧化矽氫氧化物，且沈澱24小時。
此處，經聚合物覆蓋之量子級材料、水、NaOH及TEOS之初始濃度各自分別為6.8 * 10-10mol/l、8.1 * 10-4mol/l、1 * 10-3mol/l。
在沈澱之後，反應混合物之沈澱物經離心且分散於純化水中。最後獲得奈米級磷光體實例1。
實施例2：製造具有金屬碳酸鹽氫氧化物外殼層之發光粒子
-製備經聚合物覆蓋之奈米級磷光體-
以與實施例1中所述相同之方式製造經聚合物覆蓋之奈米級磷光體。
-在經聚合物覆蓋之奈米級磷光體上製造外殼層-
將尿素(Kanto Chemical Co.)、乙二胺四乙酸(EDTA，Sigma-Aldrich)水溶液及硝酸釓六水合物水溶液(Kanto Chemical Co.)依次添加至純化水中，且在80℃下沈澱三小時。
純化水、經聚合物覆蓋之量子級材料、尿素、EDTA及硝酸釓之 初始濃度各自分別為55.5mol/l、6.8 * 10-10mol/l、5 * 10-1mol/l、1 * 10-4mol/l、1 * 10-3mol/l。
隨後藉由離心機將具有Gd(OH)CO3外殼之經聚合物覆蓋之量子級材料自反應混合物分離，且分散於水中用於TEM及PLQY分析。隨後獲得奈米級磷光體實例2。
比較實例：製造發光粒子
-製備經D-青黴胺(DPA)覆蓋之奈米級磷光體-
將32mg具有細長形之CdSe/CdS量子級材料與2ml氯仿之溶液及100μl的25重量%四甲基銨氫氧化物之甲醇溶液添加至93mg D-青黴胺(DPA)(Sigma-Aldrich)與2ml純化水之溶液中，且在室溫下以1,000rpm攪拌三小時。
在前述步驟中，藉由量子級材料與DPA之成功配位體交換將量子級材料自氯仿相萃取至水相。
隨後蒸發氯仿。
在蒸發氯仿之後，以24,000rpm將純化水中之經DPA覆蓋之量子級材料超速離心1小時且與水分離。
將經分離之經DPA覆蓋之量子級材料再分散於1.42ml純化水中。
-在經D-青黴胺(DPA)覆蓋之奈米級磷光體上製造外殼層-
以與實施例1中所述相同之方式進行外殼層製造，不同之處在於使用經D-青黴胺(DPA)覆蓋之奈米級磷光體而非經聚合物覆蓋之奈米級磷光體。
隨後獲得比較實例。
實施例3：穿透式電子顯微鏡(TEM)分析及光致發光量子產率(PLQY)量測
TEM分析
- 樣本1
將具有自實施例1獲得之外殼層的經聚合物覆蓋之量子級材料的水性分散液澆鑄在銅網上，且在室溫下在環境空氣條件下乾燥2小時，隨後在真空中進一步乾燥3小時。
- 樣本2
將具有自實施例2獲得之金屬碳酸鹽氫氧化物外殼層的經聚合物覆蓋之量子級材料的水性分散液亦澆鑄在銅網上，且在室溫下在環境空氣條件下乾燥2小時，隨後在真空中進一步乾燥3小時。
- 樣本3
以與以上實施例3中之樣本1中所述相同之方式製備樣本3，不同之處在於使用在比較實例中獲得之經D-青黴胺(DPA)覆蓋的奈米級磷光體而非具有實施例1之外殼層的經聚合物覆蓋之量子級材料。
隨後使用JEOL JEM-2000FX來量測樣本1、樣本2及樣本3之TEM影像。
圖9至圖11各自分別展示樣本1至樣本3之TEM影像。
光致發光量子產率(PLQY)量測
使用絕對光致發光量子產率量測系統C9920-02G(Hamamatsu photonics Co.)來量測具有自實施例1、實施例2及比較實例獲得之水溶液中的外殼層之經聚合物覆蓋之量子級材料的光致發光量子產率(PLQY)。
根據本發明，使用下式評估量子產率：
量子產率=自樣本發射之光子數/樣本中所吸收之光子數。
且使用下式來計算相對PLQY：
相對PLQY=365nm或470nm吸收波長處實施例1、實施例2或比較實例的經評估之PLQY/365nm吸收波長處實施例1之PLQY
表1展示具有外殼層的經聚合物覆蓋之量子級材料的PLQY。
100‧‧‧發光粒子
110‧‧‧奈米級磷光體
120‧‧‧聚合物材料
130‧‧‧外殼層

Claims (14)

  1. 一種發光粒子(100)，其中該發光粒子(100)包含奈米級磷光體(110)、覆蓋該奈米級磷光體(110)之聚合物材料(120)及覆蓋該聚合物材料(120)之外殼層(130)，其中該外殼層(130)係選自由金屬氫氧化物、金屬碳酸鹽氫氧化物、金屬聚磷酸鹽及此等者中任一者之組合組成之群。
  2. 如請求項1之發光粒子(100)，其中該聚合物(120)之重量平均分子量(Mw)係在1000至100000範圍內。
  3. 如請求項1或2之發光粒子(100)，其中該聚合物(120)進一步包含選自由磷酸鹽、膦、膦氧化物、膦酸鹽、硫醇、胺基、羧酸鹽、羧酸酯、雜環、矽烷、磺酸鹽、羥基及此等基團中任一者之組合組成之群的錨定基團。
  4. 如請求項1至3中任一項之發光粒子(100)，其中該錨定基團為胺基、磷酸鹽、羧酸鹽或此等基團中任一者之組合。
  5. 如請求項1至4中任一項之發光粒子(100)，其中該聚合物(120)為分枝聚合物。
  6. 如請求項1至5中任一項之發光粒子(100)，其中該奈米級磷光體(110)為奈米級無機磷光體或量子級材料。
  7. 如請求項1至6中任一項之發光粒子(100)，其中該奈米級磷光體(110)進一步包含覆蓋該外殼層(130)之配位體(140)。
  8. 一種如請求項1至7中任一項之發光粒子(100)在光學裝置或生物成像中之用途。
  9. 一種墨水調配物，其包含如請求項1至7中任一項之發光粒子(100)及溶劑。
  10. 一種聚合物組合物，其包含如請求項1至7中任一項之發光粒子 (100)及聚合物基質。
  11. 一種光學裝置，其包含如請求項1至7中任一項之發光粒子(100)。
  12. 一種用於製備如請求項1至7中任一項之發光粒子(100)的方法，其中該方法包含以下依序步驟(a)及(b)；(a)在溶劑中混合該奈米級磷光體及該聚合物(b)在溶劑中混合自步驟(a)獲得之該經聚合物覆蓋之奈米級磷光體及該外殼層之前驅體。
  13. 一種用於製備如請求項9之墨水調配物的方法，其中該方法包含步驟(x)：(x)混合該發光粒子及溶劑。
  14. 一種用於製備如請求項10之聚合物組合物的方法，其中該方法包含步驟(A)：(A)混合該發光粒子及聚合物。
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