JP2022547849A - インクジェット印刷のためのナノ構造インク組成物 - Google Patents

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Abstract

本発明は、ナノテクノロジーの分野に関する。本開示は、（ａ）少なくとも１つの有機溶媒と；（ｂ）コアと少なくとも１つのシェルとを含むナノ構造の少なくとも１つの集団であって、ナノ構造は、ナノ構造の表面に結合された無機リガンドを含む、少なくとも１つの集団と；（ｃ）少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）添加剤とを含むナノ構造組成物を提供する。少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）添加剤を含むナノ構造組成物は、有機溶媒における改善された溶解性を示す。また、ナノ構造組成物は、インクジェット印刷における使用のための向上した適応性を示す。本開示は、ナノ構造組成物を使用して発光層を製造する方法も提供する。

Description

[0001] 本発明は、ナノテクノロジーの分野に関する。本開示は、（ａ）少なくとも１つの有機溶媒と；（ｂ）コアと少なくとも１つのシェルとを含むナノ構造の少なくとも１つの集団であって、ナノ構造は、ナノ構造の表面に結合された無機リガンドを含む、少なくとも１つの集団と；（ｃ）少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）添加剤とを含むナノ構造組成物を提供する。少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）添加剤を含むナノ構造組成物は、有機溶媒における改善された溶解性を示す。また、ナノ構造組成物は、インクジェット印刷における使用のための向上した適合性を示す。本開示は、ナノ構造組成物を使用して発光層を製造する方法も提供する。
[0002] 種々の電子デバイス及び光学デバイス中に半導体ナノ構造を組み込むことができる。このようなナノ構造の電気的性質及び光学的性質は、例えば、それらの組成、形状及びサイズに応じて変化する。例えば、半導体ナノ構造のサイズ調整可能な性質は、エレクトロルミネッセンスデバイス、レーザー及び生物医学的標識などの用途で関心が高い。高発光性ナノ構造は、エレクトロルミネッセンスデバイス用途に特に望ましい。
[0003] 電子デバイスを製造するためのナノ構造のインクジェット印刷方法が周知となっている。例えば、米国特許出願公開第２０１９／００６２５８１号、米国特許出願公開第２０１９／００３９２９４号、米国特許出願公開第２０１８／０２３０３２１号及び米国特許出願公開第２００２／０１５６１５６号並びに米国特許第８，７６５，０１４号を参照されたい。
[0004] 米国特許出願公開第２０１８／０２３０３２１号は、オレエート及びトリオクチルホスフィンのリガンドを含むＣｄＺｎＳ／ＺｎＳ量子ドット（青色）、ＣｄＺｎＳｅＳ／ＺｎＳ量子ドット（緑色）及びＣｄＳｅ／ＣｄＳ／ＺｎＳ量子ドット（赤色）のインクを開示している。これらのインクは、１－メトキシナフタレン、シクロヘキシルベンゼン、３－イソプロピルビフェニル、安息香酸ベンジル、１－テトラロン又は３－フェノキシトルエンなどの置換芳香族又は複素環式芳香族の溶媒に量子ドットを５重量％の濃度で加え、量子ドットが十分に分散するまで混合し、加熱することによって得られた。
[0005] 国際公開第２０１７／０７９２５５号は、ハロメタレートリガンドを有する半導体ナノ結晶を開示しており、このハロメタレートリガンドは、式ＭＸ３ －、ＭＸ４ －又はＭＸ４ ２－を有し、ここで、Ｍは、周期表の１２族又は１３族の金属であり、Ｘは、ハライドである。特定のハロメタレートリガンドとしては、ＣｄＣｌ３ －、ＣｄＣｌ４ ２－、ＣｄＩ３ －、ＣｄＢｒ３ －、ＣｄＢｒ４ ２－、ＩｎＣｌ４ －、ＨｇＣｌ３ －、ＺｎＣｌ３ －、ＺｎＣｌ４ ２－及びＺｎＢｒ４ ２－が挙げられる。ハロメタレートリガンドを有する半導体ナノ結晶は、対応する有機リガンドでキャップされた半導体ナノ結晶と、ハロメタレートアニオンとの溶液を形成し、その溶液を、ハロメタレートアニオンと有機リガンドとのリガンド交換が生じる条件下で維持することによって製造された。
[0006] 本開示は、
（ａ）少なくとも１つの有機溶媒と；
（ｂ）コアと少なくとも１つのシェルとを含む少なくとも１つのナノ構造であって、ナノ構造の表面に結合された無機リガンドを含む少なくとも１つのナノ構造と；
（ｃ）少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）添加剤と
を含むナノ構造組成物を提供する。
[0007] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中のコアは、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｂ、Ｃ、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、Ａｌ２ＯＣ又はそれらの組み合わせの少なくとも１つを含む。
[0008] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中のコアは、ＩｎＰを含む。
[0009] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の少なくとも１つのシェルは、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＯ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＭｇＴｅ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＧａＮ、ＨｇＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＮ、ＡｌＡｓ、ＡｌＮ、ＡｌＳｂ、ＡｌＳ、ＰｂＳ、ＰｂＯ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、ＭｇＯ、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ、ＭｇＴｅ、ＣｕＣｌ、Ｇｅ、Ｓｉ又はそれらの合金を含む。
[0010] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の少なくとも１つのシェルは、ＺｎＳｅを含む第１のシェルと、ＺｎＳを含む第２のシェルとを含む。
[0011] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の無機リガンドは、ハロメタレートアニオンを含む。
[0012] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中のハロメタレートアニオンは、フルオロジンケート、テトラフルオロボレート又はヘキサフルオロホスフェートである。
[0013] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中のハロメタレートアニオンは、式（Ｉ）～（ＩＩＩ）：
ＭＸ３ －（Ｉ）；ＭＸ４－ｘＹｘ －（ＩＩ）；又はＭＸ４－ｘＹｘ ２－（ＩＩＩ）；
（式中、
Ｍは、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｃｕ、Ａｇ及びＡｕからなる群から選択され；
Ｘは、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｆ及びＩからなる群から選択され；
Ｙは、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｆ及びＩからなる群から選択され；及び
ｘは、０、１又は２である）
の１つの構造を有する。
[0014] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中のハロメタレートアニオンは、ＣｄＣｌ３ －、ＣｄＣｌ４ ２－、ＣｄＩ３ －、ＣｄＢｒ３ －、ＣｄＢｒ４ ２－、ＩｎＣｌ４ －、ＨｇＣｌ３ －、ＺｎＣｌ３ －、ＺｎＣｌ４ ２－又はＺｎＢｒ４ ２－である。
[0015] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の無機リガンドは、有機カチオンを含み、テトラアルキルアンモニウムカチオン、アルキルホスホニウムカチオン、ホルムアミジニウムカチオン、グアニジニウムカチオン、イミダゾリウムカチオン及びピリジニウムカチオンからなる群から選択される。
[0016] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の無機リガンドは、テトラアルキルアンモニウムカチオンを含む。
[0017] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の無機リガンドは、ジオクタデシルジメチルアンモニウム、ジヘキサデシルジメチルアンモニウム、ジテトラデシルジメチルアンモニウム、ジドデシルジメチルアンモニウム、ジデシルジメチルアンモニウム、ジオクチルジメチルアンモニウム、ビス（エチルヘキシル）ジメチルアンモニウム、オクタデシルトリメチルアンモニウム、オレイルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、テトラデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、デシルトリメチルアンモニウム、オクチルトリメチルアンモニウム、フェニルエチルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、フェニルトリメチルアンモニウム、ベンジルヘキサデシルジメチルアンモニウム、ベンジルテトラデシルジメチルアンモニウム、ベンジルドデシルジメチルアンモニウム、ベンジルデシルジメチルアンモニウム、ベンジルオクチルジメチルアンモニウム、ベンジルトリブチルアンモニウム、ベンジルトリエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、ジイソプロピルジメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム及びテトラメチルアンモニウムからなる群から選択されるテトラアルキルアンモニウムカチオンを含む。
[0018] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の有機リガンドは、ＺｎＦ４ －アニオン及びジデシルジメチルアンモニウムカチオンを含む。
[0019] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の有機リガンドは、アルキルホスホニウムカチオンを含む。
[0020] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中のアルキホスホニウムカチオンは、テトラフェニルホスホニウム、ジメチルジフェニルホスホニウム、メチルトリフェノキシホスホニウム、ヘキサデシルトリブチルホスホニウム、オクチルトリブチルホスホニウム、テトラデシルトリヘキシルホスホニウム、テトラキス（ヒドロキシメチル）ホスホニウム、テトラオクチルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム及びテトラメチルホスホニウムからなる群から選択される。
[0021] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中のナノ構造の重量パーセント値は、約０．５％～約１０％である。
[0022] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の有機溶媒は、１気圧において約２５０℃～約３５０℃の沸点を有する。
[0023] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の有機溶媒は、約１ｍＰａ・ｓ～約１５ｍＰａ・ｓの粘度を有する。
[0024] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の有機溶媒は、約２０ダイン／ｃｍ～約５０ダイン／ｃｍの表面張力を有する。
[0025] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の有機溶媒は、アルキルナフタレン、アルコキシナフタレン、アルキルベンゼン、アリール、アルキル置換ベンゼン、シクロアルキルベンゼン、Ｃ９～Ｃ２０アルカン、ジアリールエーテル、安息香酸アルキル、安息香酸アリール又はアルコキシ置換ベンゼンである。
[0026] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の有機溶媒は、１－テトラロン、３－フェノキシトルエン、アセトフェノン、１－メトキシナフタレン、ｎ－オクチルベンゼン、ｎ－ノニルベンゼン、４－メチルアニソール、ｎ－デシルベンゼン、ｐ－ジイソプロピルベンゼン、ペンチルベンゼン、テトラリン、シクロヘキシルベンゼン、クロロナフタレン、１，４－ジメチルナフタレン、３－イソプロピルビフェニル、ｐ－メチルクメン、ジペンチルベンゼン、ｏ－ジエチルベンゼン、ｍ－ジエチルベンゼン、ｐ－ジエチルベンゼン、１，２，３，４－テトラメチルベンゼン、１，２，３，５－テトラメチルベンゼン、１，２，４，５－テトラメチルベンゼン、ブチルベンゼン、ドデシルベンゼン、１－メチルナフタレン、１，２，４－トリクロロベンゼン、ジフェニルエーテル、ジフェニルメタン、４－イソプロピルビフェニル、安息香酸ベンジル、１，２－ビ（３，４－ジメチルフェニル）エタン、２－イソプロピルナフタレン、ジベンジルエーテル及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。
[0027] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の有機溶媒は、１－メチルナフタレン、ｎ－オクチルベンゼン、１－メトキシナプタタレン、３－フェノキシトルエン、シクロヘキシルベンゼン、４－メチルアニソール、ｎ－デシルベンゼン又はそれらの組み合わせである。
[0028] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の有機溶媒の重量パーセント値は、約７０％～約９９％である。
[0029] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）は、式（ＩＶ）：
Figure 2022547849000002
 （式中、
ｘは、１～１００であり；
ｙは、０～１００であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂは、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｒ２は、Ｃ１～２０アルキルであり；
Ｘ１は、結合又はＣ１～１２アルキルであり；
Ｘ２は、結合、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－又はアミドであり；
ＦＧは、－ＯＨ、－ＮＨ２、－ＮＨ４ ＋、－Ｎ３、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ３、－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ４）３又は－Ｐ（Ｒ５）４であり；
Ｒ３は、Ｈ、Ｃ１～２０アルキル又はＣ６～１４アリールであり；
Ｒ４は、独立して、Ｈ、Ｃ１～２０アルキル又はＣ６～１４アリールであり；及び
Ｒ５は、独立して、Ｈ、Ｃ１～２０アルキル又はＣ６～１４アリールである）
を有する。
[0030] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の式（ＩＶ）を有する少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）において、ｘは、２～２０であり、及びｙは、１～１０である。
[0031] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の式（ＩＶ）を有する少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）において、Ｒ１Ａは、Ｈであり、及びＲ１Ｂは、ＣＨ３である。
[0032] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の式（ＩＶ）を有する少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）において、Ｘ１は、結合であり、及びＸ２は、結合である。
[0033] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の式（ＩＶ）を有する少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）において、ＦＧは、－ＯＨ、－ＮＨ２、－Ｎ３又は－ＣＯ２Ｈである。
[0034] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）は、式ＶＩ：
Figure 2022547849000003
 （式中、
ｘは、１～１００であり；
ｙは、０～１００であり；及び
Ｒ２は、Ｃ１～２０アルキルである）
を有する。
[0035] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の式（ＶＩ）を有する少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）において、ｘは、１９であり、ｙは、３であり、及びＲ２は、－ＣＨ３である。
[0036] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中のポリ（アルキレンオキシド）添加剤の重量パーセント値は、約０．０５％～約２％である。
[0037] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物は、界面活性化合物、潤滑剤、湿潤剤、分散剤、疎水化剤、接着剤、流動性向上剤、脱泡剤、脱気剤、希釈剤、安定剤、酸化防止剤、粘度調整剤、抑制剤又はそれらの組み合わせをさらに含む。
[0038] 本開示は、本明細書に記載のナノ構造組成物を堆積させて、基板上に層を形成することを含む方法も提供する。
[0039] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物は、インクジェット印刷によって堆積される。
[0040] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物を堆積させる方法は、有機溶媒の少なくとも部分的な除去を含む。
[0041] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物を堆積させる方法は、減圧乾燥による有機溶媒の少なくとも部分的な除去を含む。
[0042] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物を堆積させる方法は、熱を加えることによる有機溶媒の少なくとも部分的な除去を含む。
[0043] 幾つかの実施形態では、基板は、第１の伝導層である。
[0044] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物を堆積させる方法は、ナノ構造組成物上に第２の伝導層を堆積させることをさらに含む。
[0045] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物を堆積させる方法は、第１の伝導層上に第１の輸送層を堆積させることであって、第１の輸送層は、第１の伝導層から、ナノ構造組成物を含む層への正孔の輸送を促進するように構成される、堆積させることと；ナノ構造組成物を含む層上に第２の輸送層を堆積させることであって、第２の輸送層は、第２の伝導層から、ナノ構造組成物を含む層への電子の輸送を促進するように構成される、堆積させることとをさらに含む。
[0046] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物は、あるパターンで堆積される。
[0047] 本開示は、
（ａ）第１の伝導層と；
（ｂ）第２の伝導層と；
（ｃ）第１の伝導層と第２の伝導層との間の発光層と
を含む発光ダイオードであって、発光層は、ナノ構造の少なくとも１つの集団を含み、ナノ構造は、（ｉ）少なくとも１つの有機溶媒と；（ｉｉ）コアと少なくとも１つのシェルとを含む少なくとも１つのナノ構造であって、ナノ構造の表面に結合された無機リガンドを含む少なくとも１つのナノ構造と；（ｉｉｉ）少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）添加剤とを含む、発光ダイオードも提供する。
[0048]実施例２のリガンド交換手順を示すフローチャートである。第１のステップでは、フッ化ｔ－ブチルアンモニウム（ＴＢＡＦ）と二フッ化亜鉛（ＺｎＦ２）とをＮ－メチルホルムアミド（ＮＭＦ）中において室温で混合して、ジアニオン性ハロジンケートＴＢＡ２ＺｎＦ４を生成した。第２のステップでは、ジアニオン性ハロジンケートＴＢＡ２ＺｎＦ４と、オレエートでキャップされた量子ドット（ＱＤ－ＯＡ）とを、トルエンとＮＭＦとの混合物中において７０℃で混合して、ＴＢＡ－ＺｎＦ４でキャップされた量子ドットを生成した。第３のステップでは、ＴＢＡ－ＺｎＦ４でキャップされた量子ドットをトルエンで洗浄した。第４のステップでは、ＴＢＡ－ＺｎＦ４でキャップされた量子ドットを塩化ジデシルジメチルアンモニウム（ＤＤＡ－Ｃｌ）と混合して、ＤＤＡ－ＺｎＦ４でキャップされた量子ドットを生成した。第５のステップでは、ＤＤＡ－ＺｎＦ４でキャップされた量子ドットをアセトニトリルで沈殿させた。第６のステップでは、デバイス中での使用に備えて、ＤＤＡ－ＺｎＦ４でキャップされた量子ドットをトルエン中に再分散させた。
定義
[0049] 他に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語及び科学用語は、本発明が関係する技術分野の当業者によって一般的に理解される意味と同じ意味を有する。以下の定義は、当技術分野における定義を補うものであり、本出願を対象とし、いかなる関連する場合又は関連しない場合、例えばいかなる共同所有される特許又は出願にも帰属しない。本明細書に記載のものと類似の又は均等な任意の方法及び材料を本発明の検証の実施に使用することができるが、好ましい材料及び方法が本明細書に記載される。したがって、本明細書に使用される用語は、特定の実施形態の説明のみを目的とし、限定を意図するものではない。
[0050] 本明細書及び添付の請求項において使用される場合、単数形「１つの（a）」、「１つの（an）」及び「その」は、文脈が明確に他のことを示さない限り、複数の指示対象を含む。したがって、例えば、「ナノ構造」への言及は、複数のそのようなナノ構造を含むなどである。
[0051] 本明細書で使用される場合、「約」という用語は、特定の量の値がその値の±１０％だけ変動することを示す。例えば、「約１００ｎｍ」は、両端を含めて９０ｎｍ～１１０ｎｍのサイズの範囲を含む。
[0052] 「ナノ構造」は、約５００ｎｍ未満の寸法の少なくとも１つの領域又は特性寸法を有する構造である。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、約２００ｎｍ未満、約１００ｎｍ未満、約５０ｎｍ未満、約２０ｎｍ未満又は約１０ｎｍ未満の寸法を有する。典型的には、領域又は特性寸法は、構造の最短軸に沿って存在する。このような構造の例としては、ナノワイヤ、ナノロッド、ナノチューブ、分岐ナノ構造、ナノテトラポッド、トライポッド、バイポッド、ナノ結晶、ナノドット、量子ドット、ナノ粒子などが挙げられる。ナノ構造は、例えば、実質的に結晶性、実質的に単結晶性、多結晶性、非晶質又はそれらの組み合わせであり得る。幾つかの実施形態では、ナノ構造の３つの寸法のそれぞれは、約５００ｎｍ未満、約２００ｎｍ未満、約１００ｎｍ未満、約５０ｎｍ未満、約２０ｎｍ未満又は約１０ｎｍ未満の寸法を有する。
[0053] ナノ構造に関連して使用される場合、「ヘテロ構造」という用語は、少なくとも２つの異なる及び／又は区別可能な材料の種類を特徴とするナノ構造を意味する。典型的には、ナノ構造の１つの領域が第１の材料の種類を含む一方、ナノ構造の第２の領域が第２の材料の種類を含む。ある実施形態では、ナノ構造は、第１の材料のコアと、第２（又は第３など）の材料の少なくとも１つのシェルとを含み、異なる材料の種類は、例えば、ナノワイヤの長軸、分岐ナノワイヤのアームの長軸又はナノ結晶の中心に対して半径方向に分布する。シェルは、シェルと見なされるか又はナノ構造がヘテロ構造と見なされるために、隣接する材料を完全に覆うことができるが、必ずしもその必要はなく、例えば、第２の材料の小さい島で覆われた１つの材料を特徴とするナノ結晶は、ヘテロ構造である。別の実施形態では、異なる材料の種類は、ナノ構造内の異なる位置に分布し、例えばナノワイヤの主（長）軸又は分岐ナノワイヤのアームの長軸に沿って分布する。ヘテロ構造内の異なる領域は、完全に異なる材料を含むことができるか、又は異なる領域は、異なるドーパント若しくは異なる濃度の同じドーパントを有するベース材料（例えば、シリコン）を含むことができる。
[0054] 本明細書で使用される場合、ナノ構造の「直径」は、ナノ構造の第１の軸に対して垂直の断面の直径を意味し、ここで、第１の軸は、第２及び第３の軸（第２及び第３の軸は、互いの長さが最も近い２つの軸である）に対して長さの差が最も大きい。第１の軸は、必ずしもナノ構造の最長軸ではなく、例えばディスク型ナノ構造の場合、断面は、ディスクの短い縦方向の軸に対して垂直の実質的に円形の断面であろう。断面が円形でない場合、直径は、その断面の長軸と短軸との平均である。ナノワイヤなどの細長い、すなわち高アスペクト比のナノ構造の場合、直径は、ナノワイヤの最長軸に対して垂直の断面にわたって測定される。球状ナノ構造の場合、直径は、球の中心を通過して一方の側から他方の側まで測定される。
[0055] ナノ構造に関連して使用される場合、「結晶性」又は「実質的に結晶性」という用語は、そのナノ構造が典型的には構造の１つ以上の寸法にわたって長距離秩序を示すことを指す。１つの結晶の秩序は、結晶の境界を越えて延在することができないため、「長距離秩序」という用語は、特定のナノ構造の絶対サイズに依存することを当業者は理解するであろう。この場合、「長距離秩序」は、ナノ構造の寸法の少なくとも大部分にわたる実質的な秩序を意味する。幾つかの場合、ナノ構造は、酸化物又は他のコーティングを有することができ、すなわちコアと少なくとも１つのシェルとから構成され得る。このような場合、酸化物、シェル又は他のコーティングは、そのような秩序を示す場合があるが、そのような秩序を示す必要はないことが認識されるであろう（例えば、これは、非晶質、多結晶性などであり得る）。このような場合、「結晶性」、「実質的に結晶性」、「実質的に単結晶性」又は「単結晶性」という語句は、ナノ構造の中心コア（コーティング層及びシェルを除外する）を指す。本明細書で使用される場合、「結晶性」又は「実質的に結晶性」という用語は、構造が実質的な長距離秩序（例えば、ナノ構造又はそのコアの少なくとも１つの軸の長さの少なくとも約８０％にわたる秩序）を示す限り、種々の欠陥、積層欠陥、原子置換などを含む構造も包含することを意図する。さらに、コアとナノ構造の外側との間、又はコアと隣接するシェルとの間、又はシェルと第２の隣接するシェルとの間の界面は、非結晶性領域を含み得、さらに非晶質であり得ることが認識されるであろう。これは、ナノ構造が、本明細書において定義されるような結晶性又は実質的に結晶性であることを妨げるものではない。
[0056] ナノ構造に関連して使用される場合、「単結晶性」という用語は、ナノ構造が実質的に結晶性であり、実質的に１つの結晶を含むことを示す。コアと１つ以上のシェルとを含むナノ構造ヘテロ構造に関連して使用される場合、「単結晶性」は、コアが実質的に結晶性であり、実質的に１つの結晶を含むことを示す。
[0057] 「ナノ結晶」は、実質的に単結晶性であるナノ構造である。したがって、ナノ結晶は、約５００ｎｍ未満の寸法の少なくとも１つの領域又は特性寸法を有する。幾つかの実施形態では、ナノ結晶は、約２００ｎｍ未満、約１００ｎｍ未満、約５０ｎｍ未満、約２０ｎｍ未満又は約１０ｎｍ未満の寸法を有する。「ナノ結晶」という用語は、種々の欠陥、積層欠陥、原子置換などを含む実質的に単結晶性のナノ構造と、そのような欠陥、積層欠陥及び置換を含まない実質的に単結晶性のナノ構造とを含むことが意図される。コアと１つ以上のシェルとを含むナノ結晶ヘテロ構造の場合、ナノ結晶のコアは、典型的には、実質的に単結晶性であるが、シェルがそうである必要はない。幾つかの実施形態では、ナノ結晶の３つの寸法のそれぞれは、約５００ｎｍ未満、約２００ｎｍ未満、約１００ｎｍ未満、約５０ｎｍ未満、約２０ｎｍ未満又は約１０ｎｍ未満の寸法を有する。
[0058] 「量子ドット」（又は「ドット」）という用語は、量子閉じ込め又は励起子閉じ込めを示すナノ結晶を意味する。量子ドットは、材料の性質が実質的に均一であり得るか、又はある実施形態では不均一であり得、例えばコアと少なくとも１つのシェルとを含み得る。量子ドットの光学的性質は、それらの粒度、化学組成及び／又は表面組成の影響を受けることがあり、当技術分野において利用可能である適切な光学的試験によって求めることができる。ナノ結晶サイズが例えば約１ｎｍ～約１５ｎｍの範囲内で調整される能力により、光学スペクトル全体の光電子放出範囲が可能となり、演色の高い自由度が得られる。
[0059] 本明細書で使用される場合、「単層」という用語は、関連する格子面間の最短距離として、シェル材料のバルク結晶構造から誘導されるシェル厚さの測定単位である。例として、立方格子構造の場合、１つの単層の厚さは、［１１１］方向における隣接格子面間の距離として決定される。例として、立方晶ＺｎＳｅの１つの単層は、０．３２８ｎｍに対応し、立方晶ＺｎＳの１つの単層は、０．３１ｎｍの厚さに対応する。合金材料の単層の厚さは、ベガードの法則によって合金の組成から求めることができる。
[0060] 本明細書で使用される場合、「シェル」という用語は、コア上又は同じ若しくは異なる組成の以前に堆積されたシェル上に堆積される材料であって、シェル材料の１つの堆積行為によって得られる材料を意味する。厳密なシェル厚さは、材料並びに前駆体の使用量及び変換率によって決定され、ナノメートルの単位又は単層数の単位で報告することができる。本明細書で使用される場合、「目標シェル厚さ」は、必要な前駆体量の計算のために使用される、意図されるシェル厚さを意味する。本明細書で使用される場合、「実際のシェル厚さ」は、合成後のシェル材料の実際の堆積量を意味し、当技術分野において周知の方法によって測定することができる。例として、実際のシェル厚さは、シェル合成の前後のナノ結晶の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）画像から求めた粒径を比較することによって測定することができる。
[0061] 本明細書で使用される場合、「層」という用語は、コア上又は以前に堆積された層上に堆積される材料であって、コア又はシェル材料の１つの堆積行為によって得られる材料を意味する。層の厳密な厚さは、材料によって左右される。例えば、ＺｎＳｅ層は、約０．３２８ｎｍの厚さを有することができ、ＺｎＳ層は、約０．３１ｎｍの厚さを有することができる。
[0062] 「リガンド」は、例えば、ナノ構造の表面との共有結合性相互作用、イオン性相互作用、ファンデルワールス相互作用又は他の分子相互作用により、ナノ構造の１つ以上の面と相互作用（弱く又は強くのいずれか）が可能な分子である。
[0063] 「フォトルミネッセンス量子収率」は、例えば、ナノ構造又はナノ構造集団によって放出されるフォトンの、吸収されるフォトンに対する比である。当技術分野において知られるように、量子収率は、典型的には、既知の量子収率値を有する十分に特性決定された標準試料を用いた比較方法によって求められる。
[0064] 「ピーク発光波長」（ＰＷＬ）は、光源の放射発光スペクトルがその最大に到達する波長である。
[0065] 本明細書で使用される場合、「半値全幅」（ＦＷＨＭ）という用語は、量子ドットのサイズ分布の尺度の１つである。量子ドットの発光スペクトルは、一般に、ガウス曲線の形状を有する。ガウス曲線の幅は、ＦＷＨＭとして定義され、粒子のサイズ分布の理解が得られる。より小さいＦＷＨＭは、より狭い量子ドットナノ結晶サイズ分布に対応する。ＦＷＨＭは、発光波長極大にも依存する。
[0066] 本明細書で使用される場合、「外部量子効率」（ＥＱＥ）という用語は、発光ダイオードから放出されるフォトン数の、デバイスを通過する電子数に対する比である。ＥＱＥは、どの程度効率的に発光ダイオードが電子をフォトンに変換し、それらを放出できるかを評価するものである。ＥＱＥは、式：
ＥＱＥ＝［注入効率］×［固体量子収率］×［抽出効率］
を用いて評価することができ、ここで、
注入効率＝デバイスを通過して活性領域中に注入される電子の比率であり；
固体量子収率＝放射性であり、したがってフォトンを生成する活性化領域中の全電子－正孔再結合の比率であり；
抽出効率＝活性化領域中で生成されデバイスから放出されるフォトンの比率である。
[0067] 本明細書で使用される場合、「安定な」という用語は、内部反応又は空気、熱、光、圧力、他の自然条件、電圧、電流、輝度若しくは他の動作条件の作用による変化又は分解に抵抗する混合物又は組成物を意味する。ナノ構造組成物のコロイド安定性は、ナノ構造の少なくとも１つの集団と少なくとも１つの溶媒とを混合した後、ピーク吸収波長を測定することによって求めることができる。ピーク吸収波長は、ナノ構造組成物にＵＶ光又は青色（４５０ｎｍ）光を照射し、分光計を用いて出力を測定することによって測定することができる。この吸収スペクトルを元のナノ構造組成物からの吸収と比較する。ピーク吸収波長のシフトが５ｎｍを超えない場合、コロイドナノ構造組成物は、安定である。
[0068] 本明細書で使用される場合、「アルキル」は、指定の炭素原子数を有する直鎖又は分岐の飽和脂肪族基を意味する。幾つかの実施形態では、アルキルは、Ｃ１～２アルキル、Ｃ１～３アルキル、Ｃ１～４アルキル、Ｃ１～５アルキル、Ｃ１～６アルキル、Ｃ１～７アルキル、Ｃ１～８アルキル、Ｃ１～９アルキル、Ｃ１～１０アルキル、Ｃ１～１２アルキル、Ｃ１～１４アルキル、Ｃ１～１６アルキル、Ｃ１～１８アルキル、Ｃ１～２０アルキル、Ｃ８～２０アルキル、Ｃ１２～２０アルキル、Ｃ１４～２０アルキル、Ｃ１６～２０アルキル又はＣ１８～２０アルキルである。例えば、Ｃ１～６アルキルとしては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ペンチル、イソペンチル及びヘキシルが挙げられるが、これらに限定されるものではない。幾つかの実施形態では、アルキルは、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル又はイコサニルである。
[0069] 本明細書で使用される場合、「アルキレン」という用語は、単独又は組み合わせにおいて、メチレン（－ＣＨ２－）など、２つ以上の位置で結合する直鎖又は分岐鎖の飽和炭化水素から誘導される飽和脂肪族基を意味する。特に明記されない限り、用語「アルキル」という用語は、「アルキレン」基を含むことができる。
[0070] 本明細書で使用される場合、「アミド」は、「アミノカルボニル」と「カルボニルアミノ」との両方を意味する。単独で使用される場合又は別の基と関連して使用される場合、これらの用語は、末端に使用される場合のＮ（ＲＬＲＭ）－Ｃ（Ｏ）－又はＲＭＣ（Ｏ）－Ｎ（ＲＬ）－及び内部に使用される場合の－Ｃ（Ｏ）－Ｎ（ＲＬ）－又は－Ｎ（ＲＭ）－Ｃ（Ｏ）－などのアミド基を意味し、ここで、ＲＬ及びＲＭのそれぞれは、独立して、水素、アルキル、脂環式、（脂環式）脂肪族、アリール、芳香脂肪族、ヘテロ脂環式、（ヘテロ脂環式）脂肪族、ヘテロアリール、カルボキシ、スルファニル、スルフィニル、スルホニル、（脂肪族）カルボニル、（脂環式）カルボニル、（（脂環式）脂肪族）カルボニル、アリールカルボニル、（芳香脂肪族）カルボニル、（ヘテロ脂環式）カルボニル、（（ヘテロ脂環式）脂肪族）カルボニル、（ヘテロアリール）カルボニル又は（ヘテロ芳香脂肪族）カルボニルであり、これらのそれぞれは、本明細書において規定され、任意選択的に置換される。アミノ基の例としては、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ又はアリールアミノが挙げられる。アミド基の例としては、アルキルアミド（アルキルカルボニルアミノ又はアルキルカルボニルアミノなど）、（ヘテロ脂環式）アミド、（ヘテロアラルキル）アミド、（ヘテロアリール）アミド、（ヘテロシクロアルキル）アルキルアミド、アリールアミド、アラルキルアミド、（シクロアルキル）アルキルアミド又はシクロアルキルアミドが挙げられる。
[0071] 本明細書で使用される場合、「アリール」又は「芳香族」は、６～１４個の炭素原子を有する非置換の単環式又は二環式の芳香環系、すなわちＣ６～１４－アリールを意味する。非限定的な例のアリール基としては、フェニル、ナフチル、フェナントリル、アントラシル、インデニル、アズレニル、ビフェニル、ビフェニレニル、フルオレニル基、ターフェニル、ピレニル、９，９－ジメチル－２－フルオレニル、アントリル、トリフェニレニル、クリセニル、フルオレニリデンフェニル及び５Ｈ－ジベンゾ［ａ，ｄ］シクロヘプテニリデンフェニルが挙げられる。一実施形態では、アリール基は、フェニル、ナフチル又は９，９－ジメチル－２－フルオレニルである。
[0072] 本明細書で使用される場合、「ハロゲン」及び「ハライド」という用語は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を意味する。
[0073] 明確に示されない限り、本明細書に列挙される範囲は、両端の値を含む。
[0074] 本明細書において、種々のさらなる用語が定義されるか又は他に特徴付けられる。
インクジェット印刷
[0075] 有機溶媒中のナノ構造の分散液を用いた薄膜の形成は、スピンコーティングなどのコーティング技術によって実現されることが多い。しかし、これらのコーティング技術は、一般に、広い領域上にわたる薄膜の形成に適切ではなく、堆積された層にパターンを形成する手段が得られず、したがって使用が限定される。インクジェット印刷では、精密にパターン形成された薄膜の配置を大規模に低コストで行うことができる。インクジェット印刷では、ナノ構造層の精密なパターン形成も可能であり、ディスプレイのピクセルの印刷が可能であり、光パターン形成の必要性がなくなる。したがって、インクジェット印刷は、工業用途、特にディスプレイ用途において非常に魅力的である。
[0076] インクジェット印刷は、量子ドットエレクトロルミネッセンス（ＱＤＥＬ）及び量子ドット色変換（ＱＤＣＣ）ディスプレイにおけるピクセルアレイなどの機能材料のパターン形成された構造の形成のための有望な技術である。インクジェット印刷は、必要なプロセスステップ数が少なく、材料がほぼ完全に利用されるため、フォトリソグラフィなどの他の印刷技術よりも費用対効果が高い。量子ドットは、有機溶媒に可溶性であるため、印刷可能であるとして販売されることが多い。しかし、インクジェット印刷に適切なインクは、幾つかの要求に適合する必要があり、量子ドットインクの実際の印刷は、容易なプロセスではない。
[0077] ＱＤＥＬディスプレイのインクジェット印刷には、
（１）膨潤及び腐食に対するプリンタヘッドの適合性と；
（２）インクの乾燥及びノズルの詰まりを防止するための高沸点溶媒（＞２４０℃）と；
（３）吐出性（例えば、液滴形成及びノズルの濡れ性）を得るためのインクの適切な粘度（１～１２ｍＰａ・ｓ）及び表面張力（２８～４４ダイン／ｃｍ）と；
（４）高い量子ドット溶解性及び発光特性の維持と
が必要である。
[0078] したがって、エステル基又はエーテル基を含む極性のより高い溶媒に対する量子ドットの適合性を改善する必要があり、それにより適切な粘度及び表面張力を有するインクの配合が可能となるであろう。
ナノ構造組成物
[0079] 幾つかの実施形態では、本開示は、
（ａ）少なくとも１つの有機溶媒と；
（ｂ）コアと少なくとも１つのシェルとを含む少なくとも１つのナノ構造であって、ナノ構造の表面に結合された無機リガンドを含む少なくとも１つのナノ構造と；
（ｃ）少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）添加剤と
を含むナノ構造組成物を提供する。
[0080] 幾つかの実施形態では、本開示は、
（ａ）少なくとも１つの有機溶媒と；
（ｂ）コアと少なくとも１つのシェルとを含む少なくとも１つのナノ構造であって、ナノ構造の表面に結合された無機リガンドを含み、無機リガンドは、ハロメタレートアニオン及び有機カチオンを含む、少なくとも１つのナノ構造と；
（ｃ）少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）添加剤と
を含むナノ構造組成物を提供する。
[0081] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物は、ナノ構造インク組成物である。
ナノ構造
[0082] 幾つかの実施形態では、ナノ構造は、コアと少なくとも１つのシェルとを含む。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、コアと、１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０個のシェルとを含む。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、コアと１つのシェルとを含む。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、コアと２つのシェルとを含む。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、コアと３つのシェルとを含む。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、少なくとも２つのシェルを含み、これらの２つのシェルは、異なるものである。
[0083] 幾つかの実施形態では、ナノ構造は、有機の（第１の）リガンドを含む。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、無機の（第２の）リガンドを含む。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、有機の（第１の）リガンド及び無機の（第２の）リガンドの混合物を含む。
[0084] 幾つかの実施形態では、ナノ構造は、ＩｎＰコアとＺｎＳｅシェルとを含む。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、ＩｎＰ／ＺｎＳである。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、赤色発光ＩｎＰ／ＺｎＳである。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、緑色発光ＩｎＰ／ＺｎＳである。
[0085] 幾つかの実施形態では、ナノ構造は、ＩｎＰコア、ＺｎＳｅシェル及びＺｎＳシェルを含む。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、ＩｎＰ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳである。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、赤色発光ＩｎＰ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳである。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、緑色発光ＩｎＰ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳである。
[0086] 幾つかの実施形態では、ナノ構造は、ＺｎＳｅコアとＺｎＳシェルとを含む。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、ＺｎＳｅ／ＺｎＳである。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、青色発光ＺｎＳｅ／ＺｎＳであるである。
[0087] 幾つかの実施形態では、ナノ構造は、ＺｎＳｅＴｅコア、ＺｎＳｅシェル及びＺｎＳシェルを含む。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、ＺｎＳｅＴｅ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳである。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、青色発光ＺｎＳｅＴｅ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳである。
[0088] 単層の数により、コア／シェルナノ構造のサイズが決定される。コア／シェルナノ構造のサイズは、当業者に周知の技術を用いて求めることができる。幾つかの実施形態では、コア／シェルナノ構造のサイズは、ＴＥＭを用いて求められる。幾つかの実施形態では、コア／シェルナノ構造は、約１ｎｍ～約１５ｎｍ、約１ｎｍ～約１０ｎｍ、約１ｎｍ～約９ｎｍ、約１ｎｍ～約８ｎｍ、約１ｎｍ～約７ｎｍ、約１ｎｍ～約６ｎｍ、約１ｎｍ～約５ｎｍ、約５ｎｍ～約１５ｎｍ、約５ｎｍ～約１０ｎｍ、約５ｎｍ～約９ｎｍ、約５ｎｍ～約８ｎｍ、約５ｎｍ～約７ｎｍ、約５ｎｍ～約６ｎｍ、約６ｎｍ～約１５ｎｍ、約６ｎｍ～約１０ｎｍ、約６ｎｍ～約９ｎｍ、約６ｎｍ～約８ｎｍ、約６ｎｍ～約７ｎｍ、約７ｎｍ～約１５ｎｍ、約７ｎｍ～約１０ｎｍ、約７ｎｍ～約９ｎｍ、約７ｎｍ～約８ｎｍ、約８ｎｍ～約１５ｎｍ、約８ｎｍ～約１０ｎｍ、約８ｎｍ～約９ｎｍ、約９ｎｍ～約１５ｎｍ、約９ｎｍ～約１０ｎｍ又は約１０ｎｍ～約１５ｎｍの平均直径を有する。幾つかの実施形態では、コア／シェルナノ構造は、約６ｎｍ～約７ｎｍの平均直径を有する。
[0089] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中のナノ構造の重量パーセント値は、約０．５％～約１０％である。幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中のナノ構造の重量パーセント値は、約０．５％～約１０％、約０．５％～約５％、約０．５％～約３％、約０．５％～約２％、約０．５％～約１．５％、約０．５％～約１％、約１％～約１０％、約１％～約５％、約１％～約３％、約１％～約２％、約１％～約１．５％、約１．５％～約１０％、約１．５％～約５％、約１．５％～約３％、約１．５％～約２％、約２％～約１０％、約２％～約５％、約２％～約３％、約３％～約１０％、約３％～約５％又は約５％～約１０％である。幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中のナノ構造の重量パーセント値は、約１．５％～約３％である。
ナノ構造コア
[0090] 幾つかの実施形態では、コアは、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｂ、Ｃ、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、Ａｌ２ＯＣ又はそれらの組み合わせを含む。
[0091] 幾つかの実施形態では、コアは、ＩＩＩ－Ｖ族ナノ構造である。幾つかの実施形態では、コアは、ＢＮ、ＢＰ、ＢＡｓ、ＢＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ及びＩｎＳｂからなる群から選択されるＩＩＩ－Ｖ族ナノ結晶である。幾つかの実施形態では、コアは、ＩｎＰナノ結晶である。
[0092] ＩＩＩ－Ｖ族ナノ構造の合成は、米国特許第５，５０５，９２８号、米国特許第６，３０６，７３６号、米国特許第６，５７６，２９１号、米国特許第６，７８８，４５３号、米国特許第６，８２１，３３７号、米国特許第７，１３８，０９８号、米国特許第７，５５７，０２８号、米国特許第８，０６２，９６７号、米国特許第７，６４５，３９７号及び米国特許第８，２８２，４１２号並びに米国特許出願公開第２０１５／２３６１９５号に記載されている。ＩＩＩ－Ｖ族ナノ構造の合成は、Wells, R. L., et al.,“The use of tris(trimethylsilyl)arsine to prepare gallium arsenide and indium arsenide,” Chem. Mater. 1: 4-6 (1989)及びGuzelian, A. A., et al.,“Colloidal chemical synthesis and characterization of InAs nanocrystal quantum dots,”Appl. Phys. Lett. 69: 1432-1434 (1996)にも記載されている。
[0093] ＩｎＰ系ナノ構造の合成は、例えば、Xie, R., et al.,“Colloidal InP nanocrystals as efficient emitters covering blue to near-infrared,”J. Am. Chem. Soc. 129: 15432-15433 (2007)；Micic, O. I., et al.,“Core-shell quantum dots of lattice-matched 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)；及びZan, F., et al.,“Experimental studies on blinking behavior of single InP/ZnS quantum dots: Effects of synthetic conditions and UV irradiation,”J. Phys. Chem. C 116: 394-3950 (2012)に記載されている。しかし、このような労力は、高量子収率のＩｎＰナノ構造の製造における成功がごく限定されていた。
[0094] 幾つかの実施形態では、コアは、ドープされる。幾つかの実施形態では、ナノ結晶コアのドーパントは、１つ以上の遷移金属などの金属を含む。幾つかの実施形態では、ドーパントは、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ及びそれらの組み合わせからなる群から選択される遷移金属である。幾つかの実施形態では、ドーパントは、非金属を含む。幾つかの実施形態では、ドーパントは、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＣｕＩｎＳ２、ＣｕＩｎＳｅ２、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＧａＮ、ＧａＰ又はＧａＡｓである。
[0095] 幾つかの実施形態では、コアは、ＺｎＯ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ、ＣｄＯ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ、ＨｇＯ、ＨｇＳｅ、ＨｇＳ及びＨｇＴｅからなる群から選択されるＩＩ－ＶＩ族ナノ結晶である。幾つかの実施形態では、コアは、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳｅ及びＣｄＳからなる群から選択されるナノ結晶である。ＩＩ－ＶＩ族ナノ構造の合成は、米国特許第６，２２５，１９８号、米国特許第６，３２２，９０１号、米国特許第６，２０７，２２９号、米国特許第６，６０７，８２９号、米国特許第７，０６０，２４３号、米国特許第７，３７４，８２４号、米国特許第６，８６１，１５５号、米国特許第７，１２５，６０５号、米国特許第７，５６６，４７６号、米国特許第８，１５８，１９３号及び米国特許第８，１０１，２３４号並びに米国特許出願公開第２０１１／０２６２７５２号及び米国特許出願公開第２０１１／０２６３０６２号に記載されている。
[0096] 幾つかの実施形態では、シェルを堆積させる前に、コアは、精製される。幾つかの実施形態では、コア溶液から沈殿物を除去するために、コアは、濾過される。
[0097] 幾つかの実施形態では、シェルを堆積させる前に、コアに対して酸エッチングステップが行われる。
[0098] 幾つかの実施形態では、コアの直径は、量子閉じ込めを用いて求められる。量子ドットなどの０次元ナノ微結晶における量子閉じ込めは、微結晶境界内での電子の空間的閉じ込めによって生じる。材料の直径が波動関数のドブロイ波長と同じ大きさになると、量子閉じ込めを確認できる。ナノ構造の電子的性質及び光学的性質は、バルク材料のそれらの性質から大きく逸脱している。閉じ込め寸法がナノ構造の波長よりも大きい場合、粒子は、自由であるかのように振る舞う。この状態中、バンドギャップは、連続エネルギー状態のためにその元のエネルギーのままとなる。しかし、閉じ込め寸法が減少し、典型的にはナノスケールのある限度に到達すると、エネルギースペクトルが離散的になる。結果として、バンドギャップは、サイズ依存性となる。サイズは、当技術分野において周知のように、例えば透過型電子顕微鏡法及び／又は物理モデリングを用いて求めることができる。
[0099] 幾つかの実施形態では、コアナノ構造の直径は、約１ｎｍ～約９ｎｍ、約１ｎｍ～約８ｎｍ、約１ｎｍ～約７ｎｍ、約１ｎｍ～約６ｎｍ、約１ｎｍ～約５ｎｍ、約１ｎｍ～約４ｎｍ、約１ｎｍ～約３ｎｍ、約１ｎｍ～約２ｎｍ、約２ｎｍ～約９ｎｍ、約２ｎｍ～約８ｎｍ、約２ｎｍ～約７ｎｍ、約２ｎｍ～約６ｎｍ、約２ｎｍ～約５ｎｍ、約２ｎｍ～約４ｎｍ、約２ｎｍ～約３ｎｍ、約３ｎｍ～約９ｎｍ、約３ｎｍ～約８ｎｍ、約３ｎｍ～約７ｎｍ、約３ｎｍ～約６ｎｍ、約３ｎｍ～約５ｎｍ、約３ｎｍ～約４ｎｍ、約４ｎｍ～約９ｎｍ、約４ｎｍ～約８ｎｍ、約４ｎｍ～約７ｎｍ、約４ｎｍ～約６ｎｍ、約４ｎｍ～約５ｎｍ、約５ｎｍ～約９ｎｍ、約５ｎｍ～約８ｎｍ、約５ｎｍ～約７ｎｍ、約５ｎｍ～約６ｎｍ、約６ｎｍ～約９ｎｍ、約６ｎｍ～約８ｎｍ、約６ｎｍ～約７ｎｍ、約７ｎｍ～約９ｎｍ、約７ｎｍ～約８ｎｍ又は約８ｎｍ～約９ｎｍである。幾つかの実施形態では、コアナノ構造の直径は、約７ｎｍである。
ナノ構造シェル層
[0100] 幾つかの実施形態では、本開示のナノ構造は、コアと少なくとも１つのシェルとを含む。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、コアと少なくとも２つのシェルとを含む。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、コアと２つのシェルとを含む。
[0101] シェルは、例えば、ナノ構造の量子収率及び／又は安定性を高めることができる。幾つかの実施形態では、コア及びシェルは、異なる材料を含む。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、異なる材料の複数のシェルを含む。
[0102] 幾つかの実施形態では、ＩＩ族元素及びＶＩ族元素の混合物を含むシェルは、コア又はコア／シェル構造上に堆積される。幾つかの実施形態では、シェルは、亜鉛源、セレン源、硫黄源、テルル源及びカドミウム源の少なくとも２つの混合物によって堆積される。幾つかの実施形態では、シェルは、亜鉛源、セレン源、硫黄源、テルル源及びカドミウム源の２つの混合物によって堆積される。幾つかの実施形態では、シェルは、亜鉛源、セレン源、硫黄源、テルル源及びカドミウム源の３つの混合物によって堆積される。幾つかの実施形態では、シェルは、亜鉛及び硫黄；亜鉛及びセレン；亜鉛、硫黄及びセレン；亜鉛及びテルル；亜鉛、テルル及び硫黄；亜鉛、テルル及びセレン；亜鉛、カドミウム及び硫黄；亜鉛、カドミウム及びセレン；カドミウム及び硫黄；カドミウム及びセレン；カドミウム、セレン及び硫黄；カドミウム、亜鉛及び硫黄；カドミウム、亜鉛及びセレン；又はカドミウム、亜鉛、硫黄及びセレンから構成される。
[0103] 幾つかの実施形態では、少なくとも１つのシェルは、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＯ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＭｇＴｅ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＧａＮ、ＨｇＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＮ、ＡｌＡｓ、ＡｌＮ、ＡｌＳｂ、ＡｌＳ、ＰｂＳ、ＰｂＯ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、ＭｇＯ、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ、ＭｇＴｅ、ＣｕＣｌ、Ｇｅ、Ｓｉ又はそれらの合金を含む。幾つかの実施形態では、少なくとも１つのシェルは、ＺｎＳｅを含む。幾つかの実施形態では、少なくとも１つのシェルは、ＺｎＳを含む。幾つかの実施形態では、少なくとも１つのシェルは、ＺｎＳｅを含む第１のシェルと、ＺｎＳ含む第２のシェルとを含む。
[0104] 幾つかの実施形態では、シェルは、シェル材料の１つを超える単層を含む。単層の数は、すべてのナノ構造の平均であり、したがってシェル中の単層の数が分数となる場合がある。幾つかの実施形態では、シェル中の単層の数は、０．２５～１０、０．２５～８、０．２５～７、０．２５～６、０．２５～５、０．２５～４、０．２５～３、０．２５～２、２～１０、２～８、２～７、２～６、２～５、２～４、２～３、３～１０、３～８、３～７、３～６、３～５、３～４、４～１０、４～８、４～７、４～６、４～５、５～１０、５～８、５～７、５～６、６～１０、６～８、６～７、７～１０、７～８又は８～１０である。幾つかの実施形態では、シェルは、３～５個の単層を含む。
[0105] 各シェルの厚さは、当業者に周知の技術を用いて求めることができる。幾つかの実施形態では、各シェルの厚さは、各シェルを加える前後でナノ構造の平均直径を比較することによって求められる。幾つかの実施形態では、各シェルを加える前後のナノ構造の平均直径は、ＴＥＭによって求められる。
[0106] 幾つかの実施形態では、各シェルは、約０．０５ｎｍ～約３．５ｎｍ、約０．０５ｎｍ～約２ｎｍ、約０．０５ｎｍ～約０．９ｎｍ、約０．０５ｎｍ～約０．７ｎｍ、約０．０５ｎｍ～約０．５ｎｍ、約０．０５ｎｍ～約０．３ｎｍ、約０．０５ｎｍ～約０．１ｎｍ、約０．１ｎｍ～約３．５ｎｍ、約０．１ｎｍ～約２ｎｍ、約０．１ｎｍ～約０．９ｎｍ、約０．１ｎｍ～約０．７ｎｍ、約０．１ｎｍ～約０．５ｎｍ、約０．１ｎｍ～約０．３ｎｍ、約０．３ｎｍ～約３．５ｎｍ、約０．３ｎｍ～約２ｎｍ、約０．３ｎｍ～約０．９ｎｍ、約０．３ｎｍ～約０．７ｎｍ、約０．３ｎｍ～約０．５ｎｍ、約０．５ｎｍ～約３．５ｎｍ、約０．５ｎｍ～約２ｎｍ、約０．５ｎｍ～約０．９ｎｍ、約０．５ｎｍ～約０．７ｎｍ、約０．７ｎｍ～約３．５ｎｍ、約０．７ｎｍ～約２ｎｍ、約０．７ｎｍ～約０．９ｎｍ、約０．９ｎｍ～約３．５ｎｍ、約０．９ｎｍ～約２ｎｍ又は約２ｎｍ～約３．５ｎｍの厚さを有する。
リガンド交換
[0107] 米国特許出願公開第２０１８／０２３０３２１号は、１－メトキシナフタレン、シクロヘキシルベンゼン、３－イソプロピルビフェニル、安息香酸ベンジル、１－テトラロン又は３－フェノキシトルエンなどの置換芳香族又は複素環式芳香族の溶媒中に分散させたオレエートリガンド及びトリオクチルホスフィンリガンドを含んだＣｄＺｎＳ／ＺｎＳ量子ドット（青色）、ＣｄＺｎＳｅＳ／ＺｎＳ量子ドット（緑色）及びＣｄＳｅ／ＣｄＳ／ＺｎＳ量子ドット（赤色）のインクを開示している。しかし、有機リガンドを含む赤色ＩｎＰ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳ量子ドットは、これらの溶媒のほとんどに完全には溶解しないことが分かった。有機を含む量子ドットと、無機リガンドを含む量子ドットとの２つの異なる種類の赤色ＩｎＰ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳ量子ドットの溶解性試験結果を表１に示す。
Figure 2022547849000004
[0108] 量子ドットは、典型的には、シェル合成中に導入されるオレエートリガンド、オクタンチオールリガンド及びトリオクチルホスフィンリガンドなどの本来の有機リガンドを含有する。これらの本来のリガンドは、リガンド交換プロセスによって無機リガンドと交換できることが分かった。スピンコーティングされたデバイスでは、両方の種類の量子ドットは、低沸点アルカン溶媒のオクタンから処理される。無機リガンドを含む量子ドット（リガンド交換後）は、発光層を含むデバイスにおいてより長い動作寿命を示し、したがって発光層の形成に使用するためのインクの製造がより望ましい。十分に分散したコロイド溶液は、透明である一方、不透明な混合物は、量子ドットの凝集を示す。発光層の形成に使用するためのインクは、インクジェットノズルの詰まりを防止するため及び滑らかな膜を形成可能にするために、量子ドットが十分に分散することが必要である。表１に示される溶解性試験結果は、アルカン（例えば、ヘキサデカン）又はアルキルベンゼン（例えば、オクチルベンゼン）溶媒のみが、本来の有機リガンドを含む量子ドット及び無機リガンドを含む量子ドット（リガンド交換後）の両方を分散させることができたことを示している。Fujifilm Dimatrix DMP-2831プリンタによる印刷試験では、溶媒としてオクチルベンゼンのみを用いて調製した量子ドットインクは、比較的低い表面張力及び粘度のためにノズルプレートの濡れ性が得られることが分かり、したがってインクとして適切ではない。
[0109] 本開示は、ナノ構造上の第１のリガンドを第２のリガンドと交換する方法を対象とする。幾つかの実施形態では、第２のリガンドは、無機リガンドである。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、量子ドットである。
[0110] 幾つかの実施形態では、本開示は、ナノ構造上の第１のリガンドを第２のリガンドと交換する方法であって、
第２のリガンドが第１のリガンドと置き換えられてナノ構造に結合するように、ナノ構造に結合した第１のリガンドを有するナノ構造の集団と、少なくとも１つの第２のリガンドとを含む反応混合物を混合すること
を含む方法を対象とする。
[0111] 幾つかの実施形態では、ナノ構造は、量子ドットである。
[0012] 幾つかの実施形態では、混合は、約０℃～約２００℃、約０℃～約１５０℃、約０℃～約１００℃、約０℃～約８０℃、約２０℃～約２００℃、約２０℃～約１５０℃、約２０℃～約１００℃、約２０℃～約８０℃、約５０℃～約２００℃、約５０℃～約１５０℃、約５０℃～約１００℃、約５０℃～約８０℃、約８０℃～約２００℃、約８０℃～約１５０℃、約８０℃～約１００℃、約１００℃～約２００℃、約１００℃～約１５０℃又は約１５０℃～約２００℃の温度で行われる。幾つかの実施形態では、混合は、約２０℃～約１００℃の温度で行われる。幾つかの実施形態では、混合は、約２２℃の温度で行われる。幾つかの実施形態では、混合は、約７０℃の温度で行われる。
[0113] 幾つかの実施形態では、混合は、約１分～約６時間、約１分～約２時間、約１分～約１時間、約１分～約４０分、約１分～約３０分、約１分～約２０分、約１分～約１０分、約１０分～約６時間、約１０分～約２時間、約１０分～約１時間、約１０分～約４０分、約１０分～約３０分、約１０分～約２０分、約２０分～約６時間、約２０分～約２時間、約２０分～約１時間、約２０分～約４０分、約２０分～約３０分、約３０分～約６時間、約３０分～約２時間、約３０分～約１時間、約３０分～約４０分、約４０分～約６時間、約４０分～約２時間、約４０分～約１時間、約１時間～約６時間、約１時間～約２時間又は約２時間～約６時間の時間にわたって行われる。
[0114] 幾つかの実施形態では、反応混合物は、溶媒をさらに含む。幾つかの実施形態では、溶媒は、クロロホルム、アセトン、ブタノン、テトラヒドロフラン、２－メチルテトラヒドロフラン、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、メチルイソブチルケトン、モノメチルエーテルグリコールエステル、ガンマ－ブチロラクトン、メチル酢酸－３－エチルエーテル、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、プロパンジオールモノメチルエーテル、プロパンジオールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、イソプロピルアルコール、Ｎ－メチルホルムアミド及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。幾つかの実施形態では、溶媒は、トルエンである。幾つかの実施形態では、溶媒は、Ｎ－メチルホルムアミドである。幾つかの実施形態では、溶媒は、トルエンとＮ－メチルホルムアミドとの混合物である。
[0115] ナノ構造の集団中のナノ構造に結合する第２のリガンドのパーセント値は、１Ｈ ＮＭＲによって測定することができ、ここで、結合したリガンドは、（結合した第２のリガンド）／（結合＋遊離の第２のリガンド）を用いて計算される。
[0116] 幾つかの実施形態では、ナノ構造に結合する第２のリガンドのモルパーセント値は、約２０％～約１００％、約２０％～約８０％、約２０％～約６０％、約２０％～約４０％、約２５％～約１００％、約２５％～約８０％、約２５％～約６０％、約２５％～約４０％、約３０％～約１００％、約３０％～約８０％、約３０％～約６０％、約３０％～約４０％、約４０％～約１００％、約４０％～約８０％、約４０％～約６０％、約６０％～約１００％、約６０％～約８０％又は約８０％～約１００％である。
第１のリガンド
[0117] 幾つかの実施形態では、各シェルは、少なくとも１つのナノ構造リガンドの存在下で合成される。リガンドにより、例えば溶媒又はポリマーに対するナノ構造の混和性を向上させることができ（ナノ構造が互いに凝集しないように、ナノ構造が組成物全体に分散することができる）、量子収率を増加させることができ、及び／又はナノ構造のルミネセンスを維持することができる（例えば、ナノ構造がマトリックス中に組み込まれる場合）。幾つかの実施形態では、コア合成のためリガンドと、シェル合成のためリガンドとは、同じである。幾つかの実施形態では、コア合成のためのリガンドと、シェル合成のためリガンドとは、異なる。合成後、ナノ構造の表面上のいずれのリガンドも、別の望ましい性質を有する異なるリガンドと交換することができる。リガンドの例は、米国特許第７，５７２，３９５号、米国特許第８，１４３，７０３号、米国特許第８，４２５，８０３号、米国特許第８，５６３，１３３号、米国特許第８，９１６，０６４号、米国特許第９，００５，４８０号、米国特許第９，１３９，７７０号及び米国特許第９，１６９，４３５号並びに米国特許出願公開第２００８／０１１８７５５号に開示されている。
[0118] 幾つかの実施形態では、第１のリガンドは、ラウリン酸、カプロン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸及びオレイン酸からなる群から選択される脂肪酸である。幾つかの実施形態では、第１のリガンドは、トリオクチルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィン、ジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィンオキシド及びトリブチルホスフィンオキシドから選択される有機ホスフィン又は有機ホスフィンオキシドである。幾つかの実施形態では、第１のリガンドは、ドデシルアミン、オレイルアミン、ヘキサデシルアミン、ジオクチルアミン及びオクタデシルアミンからなる群から選択されるアミンである。幾つかの実施形態では、第１のリガンドは、トリオクチルホスフィン、トリオクチルホスフィンオキシド、トリヒドロキシプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリドデシルホスフィン、亜リン酸ジブチル、亜リン酸トリブチル、亜リン酸オクタデシル、亜リン酸トリラウリル、亜リン酸ジドデシル、亜リン酸トリイソドシル、リン酸ビス（２－エチルヘキシル）、リン酸トリデシル、ヘキサデシルアミン、オレイルアミン、オクタデシルアミン、ジオクタデシルアミン、オクタコサミン、ビス（２－エチルヘキシル）アミン、オクチルアミン、ジオクチルアミン、トリオクチルアミン、ドデシルアミン、ジドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、フェニルリン酸、ヘキシルリン酸、テトラデシルホスホン酸、オクチルリン酸、ｎ－オクタデシルホスホン酸、プロペニルジホスホン酸、ジオクチルエーテル、ジフェニルエーテル、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、オレエート又はオクタンチオールである。幾つかの実施形態では、第１のリガンドは、オレエート、トリオクチルホスフィン又はオクタンチオールである。
第２のリガンド
[0119] 幾つかの実施形態では、第２のリガンドは、無機リガンドである。幾つかの実施形態では、第２のリガンドは、無機アニオン及び有機カチオンを含む。
[0120] 幾つかの実施形態では、第２のリガンドは、無機アニオンを含む。幾つかの実施形態では、無機アニオンは、金属を含む。幾つかの実施形態では、無機アニオンは、ハロメタレートアニオンを含む。幾つかの実施形態では、ハロメタレートアニオンは、ブロモメタレートアニオン、クロロメタレートアニオン、フルオロメタレートアニオン又はヨードメタレートアニオンである。
[0121] 幾つかの実施形態では、ハロメタレートアニオンは、式（Ｉ）ＭＸ３ －、式（ＩＩ）ＭＸ４－ｘＹｘ －又は式（ＩＩＩ）ＭＸ４－ｘＹｘ ２－
（式中、
Ｍは、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｃｕ、Ａｇ及びＡｕからなる群から選択され；
Ｘは、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｆ及びＩからなる群から選択され；
Ｙは、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｆ及びＩからなる群から選択され；及び
ｘは、０、１又は２である）
の１つによって表される。
[0122] 幾つかの実施形態では、ハロメタレートアニオンは、ハロジンケートアニオンである。幾つかの実施形態では、ハロジンケートアニオンは、ＺｎＢｒ３ －アニオン、ＺｎＣｌ３ －アニオン、ＺｎＦ３ －アニオン、ＺｎＩ３ －アニオン、ＺｎＢｒ４ ２－アニオン、ＺｎＣｌ４ ２－アニオン、ＺｎＦ４ ２－アニオン、ＺｎＩ４ ２－アニオン又はＺｎＣｌ２Ｆ２ ２－アニオンである。
[0123] 幾つかの実施形態では、第２のリガンドは、有機カチオンを含む。幾つかの実施形態では、有機カチオンは、テトラアルキルアンモニウムカチオン、アルキルホスホニウムカチオン、ホルムアミジニウムカチオン、グアニジニウムカチオン、イミダゾリウムカチオン及びピリジニウムカチオンからなる群から選択される。
[0124] 幾つかの実施形態では、有機カチオンは、テトラアルキルアンモニウムカチオンであり、ジオクタデシルジメチルアンモニウム、ジヘキサデシルジメチルアンモニウム、ジテトラデシルジメチルアンモニウム、ジドデシルジメチルアンモニウム、ジデシルジメチルアンモニウム、ジオクチルジメチルアンモニウム、ビス（エチルヘキシル）ジメチルアンモニウム、オクタデシルトリメチルアンモニウム、オレイルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、テトラデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、デシルトリメチルアンモニウム、オクチルトリメチルアンモニウム、フェニルエチルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、フェニルトリメチルアンモニウム、ベンジルヘキサデシルジメチルアンモニウム、ベンジルテトラデシルジメチルアンモニウム、ベンジルドデシルジメチルアンモニウム、ベンジルデシルジメチルアンモニウム、ベンジルオクチルジメチルアンモニウム、ベンジルトリブチルアンモニウム、ベンジルトリエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、ジイソプロピルジメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム及びテトラメチルアンモニウムからなる群から選択される。幾つかの実施形態では、有機カチオンは、ジデシルジメチルアンモニウムである。幾つかの実施形態では、有機カチオンは、テトラブチルアンモニウムである。
[0125] 幾つかの実施形態では、有機カチオンは、アルキルホスホニウムカチオンであり、テトラフェニルホスホニウム、ジメチルジフェニルホスホニウム、メチルトリフェノキシホスホニウム、ヘキサデシルトリブチルホスホニウム、オクチルトリブチルホスホニウム、テトラデシルトリヘキシルホスホニウム、テトラキス（ヒドロキシメチル）ホスホニウム、テトラオクチルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム及びテトラメチルホスホニウムからなる群から選択される。
[0126] 幾つかの実施形態では、有機カチオンは、グアニジニウムカチオンである。幾つかの実施形態では、グアニジニウムカチオンは、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’－ヘキサアルキルグアニジニウムである。
[0127] 幾つかの実施形態では、有機カチオンは、イミダゾリウムカチオンである。幾つかの実施形態では、イミダゾリウムカチオンは、１，３－ジアルキルイミダゾリウム又は１，２，３－トリアルキルイミダゾリウムである。
[0128] 幾つかの実施形態では、有機カチオンは、ピリジニウムカチオンである。幾つかの実施形態では、ピリジニウムカチオンは、Ｎ－アルキルピリジニウムである。
[0129] 幾つかの実施形態では、無機リガンドは、テトラフルオロ亜鉛酸テトラブチルアンモニウム又はジクロロジフルオロ亜鉛酸テトラブチルアンモニウムである。
有機溶媒
[0130] エレクトロルミネッセンス量子ドット発光ダイオードのインクジェット印刷に適切な溶媒は、当業者に知られている。幾つかの実施形態では、有機溶媒は、その全体が参照により本明細書に援用される米国特許出願公開第２０１８／０２３０３２１号に記載の置換芳香族又は複素環式芳香族の溶媒である。
[0131] 幾つかの実施形態では、インクジェット印刷配合物として使用されるナノ構造組成物中に使用される有機溶媒は、その沸点、粘度及び表面張力によって規定される。インクジェット印刷配合物に適切な有機溶媒の性質を表２に示す。
Figure 2022547849000005
[0132] 幾つかの実施形態では、有機溶媒は、１気圧において約１５０℃～約３５０℃の沸点を有する。幾つかの実施形態では、有機溶媒は、１気圧において、約１５０℃～約３５０℃、約１５０℃～約３００℃、約１５０℃～約２５０℃、約１５０℃～約２００℃、約２００℃～約３５０℃、約２００℃～約３００℃、約２００℃～約２５０℃、約２５０℃～約３５０℃、約２５０℃～約３００℃又は約３００℃～約３５０℃の沸点を有する。
[0133] 幾つかの実施形態では、有機溶媒は、約１ｍＰａ・ｓ～約１５ｍＰａ・ｓの粘度を有する。幾つかの実施形態では、有機溶媒は、約１ｍＰａ・ｓ～約１５ｍＰａ・ｓ、約１ｍＰａ・ｓ～約１０ｍＰａ・ｓ、約１ｍＰａ・ｓ～約８ｍＰａ・ｓ、約１ｍＰａ・ｓ～約６ｍＰａ・ｓ、約１ｍＰａ・ｓ～約４ｍＰａ・ｓ、約１ｍＰａ・ｓ～約２ｍＰａ・ｓ、約２ｍＰａ・ｓ～約１５ｍＰａ・ｓ、約２ｍＰａ・ｓ～約１０ｍＰａ・ｓ、約２ｍＰａ・ｓ～約８ｍＰａ・ｓ、約２ｍＰａ・ｓ～約６ｍＰａ・ｓ、約２ｍＰａ・ｓ～約４ｍＰａ・ｓ、約４ｍＰａ・ｓ～約１５ｍＰａ・ｓ、約４ｍＰａ・ｓ～約１０ｍＰａ・ｓ、約４ｍＰａ・ｓ～約８ｍＰａ・ｓ、約４ｍＰａ・ｓ～約６ｍＰａ・ｓ、約６ｍＰａ・ｓ～約１５ｍＰａ・ｓ、約６ｍＰａ・ｓ～約１０ｍＰａ・ｓ、約６ｍＰａ・ｓ～約８ｍＰａ・ｓ、約８ｍＰａ・ｓ～約１５ｍＰａ・ｓ、約８ｍＰａ・ｓ～約１０ｍＰａ・ｓ又は約１０ｍＰａ・ｓ～約１５ｍＰａ・ｓの粘度を有する。
[0134] 幾つかの実施形態では、有機溶媒は、約２０ダイン／ｃｍ～約５０ダイン／ｃｍの表面張力を有する。幾つかの実施形態では、有機溶媒は、約２０ダイン／ｃｍ～約５０ダイン／ｃｍ、約２０ダイン／ｃｍ～約４０ダイン／ｃｍ、約２０ダイン／ｃｍ～約３５ダイン／ｃｍ、約２０ダイン／ｃｍ～約３０ダイン／ｃｍ、約２０ダイン／ｃｍ～約２５ダイン／ｃｍ、約２５ダイン／ｃｍ～約５０ダイン／ｃｍ、約２５ダイン／ｃｍ～約４０ダイン／ｃｍ、約２５ダイン／ｃｍ～約３５ダイン／ｃｍ、約２５ダイン／ｃｍ～約３０ダイン／ｃｍ、約３０ダイン／ｃｍ～約５０ダイン／ｃｍ、約３０ダイン／ｃｍ～約４０ダイン／ｃｍ、約３０ダイン／ｃｍ～約３５ダイン／ｃｍ、約３５ダイン／ｃｍ～約５０ダイン／ｃｍ、約３５ダイン／ｃｍ～約４０ダイン／ｃｍ又は約４０ダイン／ｃｍ～約５０ダイン／ｃｍの表面張力を有する。
[0135] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中に使用される有機溶媒は、アルキルナフタレン、アルコキシナフタレン、アルキルベンゼン、アリール、アルキル置換ベンゼン、シクロアルキルベンゼン、Ｃ９～Ｃ２０アルカン、ジアリールエーテル、安息香酸アルキル、安息香酸アリール又はアルコキシ置換ベンゼンである。
[0136] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中に使用される有機溶媒は、１－テトラロン、３－フェノキシトルエン、アセトフェノン、１－メトキシナフタレン、ｎ－オクチルベンゼン、ｎ－ノニルベンゼン、４－メチルアニソール、ｎ－デシルベンゼン、ｐ－ジイソプロピルベンゼン、ペンチルベンゼン、テトラリン、シクロヘキシルベンゼン、クロロナフタレン、１，４－ジメチルナフタレン、３－イソプロピルビフェニル、ｐ－メチルクメン、ジペンチルベンゼン、ｏ－ジエチルベンゼン、ｍ－ジエチルベンゼン、ｐ－ジエチルベンゼン、１，２，３，４－テトラメチルベンゼン、１，２，３，５－テトラメチルベンゼン、１，２，４，５－テトラメチルベンゼン、ブチルベンゼン、ドデシルベンゼン、１－メチルナフタレン、１，２，４－トリクロロベンゼン、ジフェニルエーテル、ジフェニルメタン、４－イソプロピルビフェニル、安息香酸ベンジル、１，２－ビ（３，４－ジメチルフェニル）エタン、２－イソプロピルナフタレン、ジベンジルエーテル又はそれらの組み合わせである。幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中に使用される有機溶媒は、１－メチルナフタレン、ｎ－オクチルベンゼン、１－メトキシナプタタレン、３－フェノキシトルエン、シクロヘキシルベンゼン、４－メチルアニソール、ｎ－デシルベンゼン又はそれらの組み合わせである。
[0137] 幾つかの実施形態では、有機溶媒は、無水有機溶媒である。幾つかの実施形態では、有機溶媒は、実質的に無水の有機溶媒である。
[0138] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の有機溶媒の重量パーセント値は、約７０％～約９９％である。幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の有機溶媒の重量パーセント値は、約７０％～約９９％、約７０％～約９８％、約７０％～約９５％、約７０％～約９０％、約７０％～約８５％、約７０％～約８０％、約７０％～約７５％、約７５％～約９９％、約７５％～約９８％、約７５％～約９５％、約７５％～約９０％、約７５％～約８５％、約７５％～約８０％、約８０％～約９９％、約８０％～約９８％、約８０％～約９５％、約８０％～約９０％、約８０％～約８５％、約８５％～約９９％、約８５％～約９８％、約８５％～約９５％、約８５％～約９０％、約９０％～約９９％、約９０％～約９８％、約９０％～約９５％、約９５％～約９９％、約９５％～約９８％又は約９８％～約９９％である。幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中の有機溶媒の重量パーセント値は、約９５％～約９９％である。
ポリ（アルケンオキシド）添加剤
[0139] 幾つかの実施形態では、ポリ（アルキレンオキシド）添加剤は、ポリ（アルキレンオキシド）主鎖を含む。幾つかの実施形態では、ポリ（アルキレンオキシド）添加剤は、ポリ（アルキレンオキシド）主鎖に結合する少なくとも１つの官能基を含む。幾つかの実施形態では、少なくとも１つの官能基は、中性のＬ型結合リガンド（例えば、Ｒ－ＣＯＯＨ）などとしてＩＩ－ＶＩナノ結晶表面に結合することができる。幾つかの実施形態では、少なくとも１つの官能基は、電子供与性Ｘ型リガンド（例えば、Ｒ－ＣＯＯ－）としてＩＩ－ＶＩナノ結晶表面に結合することができる。
[0140] 幾つかの実施形態では、ポリ（アルキレンオキシド）添加剤は、少なくとも１つの官能基を有する。幾つかの実施形態では、少なくとも１つの官能基は、－ＯＨ、－ＮＨ２、－ＮＨ３ ＋、－Ｎ３、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ３、－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ４）３又は－Ｐ（Ｒ５）４である。
[0141] 幾つかの実施形態では、ポリ（アルキレンオキシド）添加剤は、官能基末端ポリ（アルキレンオキシド）、アルキレンオキシドのコポリマー及びそれらの組み合わせの混合物である。幾つかの実施形態では、官能基末端ポリ（アルキレンオキシド）は、アルキレンオキシドのコポリマーを含む。幾つかの実施形態では、コポリマーは、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーである。幾つかの実施形態では、ブロックコポリマーは、ジブロックコポリマー又はトリブロックコポリマーである。幾つかの実施形態では、コポリマーは、プロピレンオキシド（ＰＯ）、エチレンオキシド（ＥＯ）又はＰＯとＥＯとの混合物をベースとする。幾つかの実施形態では、コポリマーは、ＰＯとＥＯとの混合物である。
[0142] 幾つかの実施形態では、ポリ（アルキレンオキシド）添加剤は、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのランダムコポリマー、ポリ（エチレンオキシド）－ポリ（プロピレンオキシド）ジブロックコポリマー、ポリ（エチレンオキシド）－ポリ（プロピレンオキシド）－ポリ（エチレンオキシド）トリブロックコポリマー、ポリ（プロピレンオキシド）－ポリ（エチレンオキシド）－ポリ（プロピレンオキシド）トリブロックコポリマー又はそれらの組み合わせを含む。
[0143] 幾つかの実施形態では、ポリ（アルキレンオキシド）添加剤は、ＰＯとＥＯとのコポリマーを含む。幾つかの実施形態では、エチレンオキシド基のプロピレンオキシド基に対する比は、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドが高度の親水性を有するような十分な高さである。幾つかの実施形態では、エチレンオキシド基のプロピレンオキシド基に対する比は、リガンドが所望の反発弾性を有するのに十分な低さである。幾つかの実施形態では、エチレンオキシド基：プロピレンオキシド基の比は、約１５：１～約１：１５、約１５：１～約１：１０、約１５：１～約１：５、約１０：１～１：１５、約１０：１～１：１０、約１０：１～１：５、約５：１～１：１５、約５：１～１：１０又は約５：１～１：５である。
[0144] 幾つかの実施形態では、ポリ（アルキレンオキシド）添加剤は、式ＩＶ：
Figure 2022547849000006
 （式中、
ｘは、１～１００であり；
ｙは、０～１００であり；
Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂは、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；
Ｒ２は、Ｃ１～２０アルキルであり；
Ｘ１は、結合又はＣ１～１２アルキルであり；
Ｘ２は、結合、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－又はアミドであり；
ＦＧは、－ＯＨ、－ＮＨ２、－ＮＨ４ ＋、－Ｎ３、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ３、－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ４）３又は－Ｐ（Ｒ５）４であり；
Ｒ３は、Ｈ、Ｃ１～２０アルキル又はＣ６～１４アリールであり；
Ｒ４は、独立して、Ｈ、Ｃ１～２０アルキル又はＣ６～１４アリールであり；及び
Ｒ５は、独立して、Ｈ、Ｃ１～２０アルキル又はＣ６～１４アリールである）
の構造を有する。
[0145] 幾つかの実施形態では、ｘは、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０又は５０～１００である。幾つかの実施形態では、ｘは、１０～５０である。幾つかの実施形態では、ｘは、１０～２０である。幾つかの実施形態では、ｘは、１である。幾つかの実施形態では、ｘは、１９である。幾つかの実施形態では、ｘは、６である。幾つかの実施形態では、ｘは、１０である。
[0146] ｘの値は、「約」という単語で修飾されるとして理解すべきである。したがって、ｘ＝１の値は、ｘ＝１±０．１を意味すると理解される。例えばｘ＝１の値は、０．９～１．１を意味すると理解される。
[0147] 幾つかの実施形態では、ｙは、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０又は５０～１００である。幾つかの実施形態では、ｙは、１～３０である。幾つかの実施形態では、ｙは、１～１０である。幾つかの実施形態では、ｙは、９である。幾つかの実施形態では、ｙは、３である。幾つかの実施形態では、ｙは、２９である。幾つかの実施形態では、ｙは、１０である。
[0148] ｙの値は、「約」という単語で修飾されるとして理解すべきである。したがって、ｙ＝１の値は、ｙ＝１±０．１を意味すると理解される。例えばｙ＝１の値は、０．９～１．１を意味すると理解される。
[0149] 幾つかの実施形態では、ｘのｙに対する比は、約１５：１～約１：１５、約１５：１～約１：１０、約１５：１～約１：５、約１０：１～約１：１５、約１０：１～約１：１０、約１０：１～約１：５、約５：１～約１：１５、約５：１～約１：１０又は約５：１～約１：５である。幾つかの実施形態では、ｘのｙに対する比は、約１：９である。幾つかの実施形態では、ｘのｙに対する比は、約１９：３である。幾つかの実施形態では、ｘのｙに対する比は、約６：２９である。幾つかの実施形態では、ｘのｙに対する比は、約３１：１０である。
[0150] 幾つかの実施形態では、Ｒ１Ａは、Ｈである。幾つかの実施形態では、Ｒ１Ａは、Ｃ１～２０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ１Ａは、Ｃ１～１０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ１Ａは、Ｃ１～５アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ１Ａは、－ＣＨ３である。
[0151] 幾つかの実施形態では、Ｒ１Ｂは、Ｈである。幾つかの実施形態では、Ｒ１Ｂは、Ｃ１～２０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ１Ｂは、Ｃ１～１０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ１Ｂは、Ｃ１～５アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ１Ｂは、－ＣＨ３である。
[0152] 幾つかの実施形態では、Ｒ１Ａは、Ｈであり、Ｒ１Ｂは、－ＣＨ３である。幾つかの実施形態では、Ｒ１Ａは、－ＣＨ３であり、Ｒ１Ｂは、Ｈである。幾つかの実施形態では、Ｒ１Ａは、Ｈであり、Ｒ１Ｂは、Ｈである。幾つかの実施形態では、Ｒ１Ａは、－ＣＨ３であり、Ｒ１Ｂは、－ＣＨ３である。
[0153] 幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～２０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～１０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～５アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、－ＣＨ２ＣＨ３である。
[0154] 幾つかの実施形態では、Ｘ１は、結合である。幾つかの実施形態では、Ｘ１は、Ｃ１～１２アルキルである。
[0155] 幾つかの実施形態では、Ｘ２は、結合である。幾つかの実施形態では、Ｘ２は、－ＯＣ（＝Ｏ）－である。幾つかの実施形態では、Ｘ２は、アミドである。
[0156] 幾つかの実施形態では、ＦＧは、－ＯＨである。幾つかの実施形態では、ＦＧは、－ＮＨ２である。幾つかの実施形態では、ＦＧは、－ＮＨ４ ＋である。幾つかの実施形態では、ＦＧは、－Ｎ３である。幾つかの実施形態では、ＦＧは、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ３である。幾つかの実施形態では、ＦＧは、－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ４）３である。幾つかの実施形態では、ＦＧは、－Ｐ（Ｒ５）４である。
[0157] 幾つかの実施形態では、Ｒ３は、Ｈである。幾つかの実施形態では、Ｒ３は、Ｃ１～２０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ３は、Ｃ１～１０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ３は、Ｃ１～５アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ３は、－ＣＨ３である。幾つかの実施形態では、Ｒ３は、Ｃ３～８シクロアルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ３は、Ｃ６～１４アリールである。幾つかの実施形態では、Ｒ３は、フェニル、ナフチル、フェナントリル、アントラシル、インデニル、アズレニル、ビフェニル、ビフェニレニル又はフルオレニルである。
[0158] 幾つかの実施形態では、Ｒ４は、Ｈである。幾つかの実施形態では、Ｒ４は、Ｃ１～２０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ４は、Ｃ１～１０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ４は、Ｃ１～５アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ３である。幾つかの実施形態では、Ｒ４は、Ｃ３～８シクロアルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ４は、Ｃ６～１４アリールである。幾つかの実施形態では、Ｒ４は、フェニル、ナフチル、フェナントリル、アントラシル、インデニル、アズレニル、ビフェニル、ビフェニレニル又はフルオレニルである。
[0159] 幾つかの実施形態では、Ｒ５は、Ｈである。幾つかの実施形態では、Ｒ５は、Ｃ１～２０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ５は、Ｃ１～１０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ５は、Ｃ１～５アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ５は、－ＣＨ３である。幾つかの実施形態では、Ｒ５は、Ｃ３～８シクロアルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ５は、Ｃ６～１４アリールである。幾つかの実施形態では、Ｒ５は、フェニル、ナフチル、フェナントリル、アントラシル、インデニル、アズレニル、ビフェニル、ビフェニレニル又はフルオレニルである。
[0160] 幾つかの実施形態では、式ＩＶにおいて、Ｒ１Ａは、Ｈであり、ＦＧは、－ＮＨ２であり、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式Ｖ：
Figure 2022547849000007
 （式中、
ｘは、１～１００であり；
ｙは、０～１００であり；
Ｘ１は、結合又はＣ１～１２アルキレンであり；
Ｘ２は、結合、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－又はアミドであり；
Ｒ１Ｂは、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり；及び
Ｒ２は、Ｃ１～２０アルキルである）
の構造を有する。
[0161] 幾つかの実施形態では、ｘは、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０又は５０～１００である。幾つかの実施形態では、ｙは、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０又は５０～１００である。
[0162] 幾つかの実施形態では、ｘのｙに対する比は、約１５：１～約１：１５、約１５：１～約１：１０、約１５：１～約１：５、約１０：１～１：１５、約１０：１～１：１０、約１０：１～１：５、約５：１～１：１５、約５：１～１：１０又は約５：１～１：５である。
[0163] 幾つかの実施形態では、Ｒ１Ｂは、Ｈである。幾つかの実施形態では、Ｒ１Ｂは、Ｃ１～２０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ１Ｂは、Ｃ１～１０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ１Ｂは、Ｃ１～５アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ１Ｂは、－ＣＨ３である。
[0164] 幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～２０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～１０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～５アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、－ＣＨ２ＣＨ３である。
[0165] 幾つかの実施形態では、Ｘ１は、結合である。幾つかの実施形態では、Ｘ１は、Ｃ１～１２アルキルである。
[0166] 幾つかの実施形態では、Ｘ２は、結合である。幾つかの実施形態では、Ｘ２は、－ＯＣ（＝Ｏ）－である。幾つかの実施形態では、Ｘ２は、アミドである。
[0167] 幾つかの実施形態では、式ＩＶにおいて、Ｒ１Ａは、Ｈであり、Ｒ１Ｂは、－ＣＨ３であり、Ｘ１は、結合であり、Ｘ２は、結合であり、ＦＧは、－ＮＨ２であり、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式ＶＩ：
Figure 2022547849000008
 （式中、
ｘは、１～１００であり；
ｙは、０～１００であり；及び
Ｒ２は、Ｃ１～２０アルキルである）
の構造を有する。
[0168] 幾つかの実施形態では、ｘは、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０又は５０～１００である。幾つかの実施形態では、ｘは、１０～５０である。幾つかの実施形態では、ｘは、１０～２０である。幾つかの実施形態では、ｘは、１である。幾つかの実施形態では、ｘは、１９である。幾つかの実施形態では、ｘは、６である。幾つかの実施形態では、ｘは、１０である。
[0169] 幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～２０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～１０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～５アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、－ＣＨ２ＣＨ３である。
[0170] 幾つかの実施形態では、アミン末端ポリマーは、Huntsman Petrochemical Corporationより市販されるアミン末端ポリマーである。幾つかの実施形態では、式（ＶＩ）のアミン末端ポリマーは、ｘ＝１、ｙ＝９及びＲ２＝－ＣＨ３を有し、これは、JEFFAMINE M-600（Huntsman Petrochemical Corporation, Texas）である。JEFFAMINE M-600は、約６００の分子量を有する。幾つかの実施形態では、式（ＩＩＩ）のアミン末端ポリマーは、ｘ＝１９、ｙ＝３及びＲ２＝－ＣＨ３を有し、これは、JEFFAMINE M-1000（Huntsman Petrochemical Corporation, Texas）である。JEFFAMINE M-1000は、約１，０００の分子量を有する。幾つかの実施形態では、式（ＩＩＩ）のアミン末端ポリマーは、ｘ＝６、ｙ＝２９及びＲ２＝－ＣＨ３を有し、これは、JEFFAMINE M-2005（Huntsman Petrochemical Corporation, Texas）である。JEFFAMINE M-2005は、約２，０００の分子量を有する。幾つかの実施形態では、式（ＩＩＩ）のアミン末端ポリマーは、ｘ＝３１、ｙ＝１０及びＲ２＝－ＣＨ３を有し、これは、JEFFAMINE M-2070（Huntsman Petrochemical Corporation, Texas）である。JEFFAMINE M-2070は、約２，０００の分子量を有する。
[0171] 幾つかの実施形態では、式ＩＶにおいて、Ｒ１Ａは、Ｈであり、ＦＧは、－Ｎ３であり、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式ＶＩＩ：
Figure 2022547849000009
 （式中、
ｘは、１～１００であり；
ｙは、０～１００であり；
Ｘ１は、結合又はＣ１～１２アルキルであり；
Ｘ２は、結合、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－又はアミドであり；及び
Ｒ２は、Ｃ１～２０アルキルである）
の構造を有する。
[0172] 幾つかの実施形態では、ｘは、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０又は５０～１００である。幾つかの実施形態では、ｙは、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０又は５０～１００である。
[0173] 幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～２０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～１０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～５アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、－ＣＨ２ＣＨ３である。
[0174] 幾つかの実施形態では、Ｘ１は、結合である。幾つかの実施形態では、Ｘ１は、Ｃ１～１２アルキルである。
[0175] 幾つかの実施形態では、Ｘ２は、結合である。幾つかの実施形態では、Ｘ２は、－ＯＣ（＝Ｏ）－である。幾つかの実施形態では、Ｘ２は、アミドである。
[0176] 幾つかの実施形態では、式ＩＶにおいて、Ｒ１Ａは、－Ｈであり、Ｒ１Ｂは、－Ｈであり、Ｘ１は、結合であり、Ｘ２は、結合であり、ＦＧは、－Ｎ３であり、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式ＶＩＩＩ：
Figure 2022547849000010
 （式中、
ｘは、１～１００であり；
ｙは、０～１００であり；及び
Ｒ２は、Ｃ１～２０アルキルである）
の構造を有する。
[0177] 幾つかの実施形態では、ｘは、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０又は５０～１００である。１。幾つかの実施形態では、ｘは、１９である。幾つかの実施形態では、ｘは、６である。幾つかの実施形態では、ｘは、１０である。
[0178] 幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～２０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～１０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～５アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、－ＣＨ２ＣＨ３である。
[0179] 幾つかの実施形態では、アジド末端ポリマーは、Sigma-Aldrichより入手可能な市販のアジド末端ポリマーであり、例えば、メトキシポリエチレングリコールアジド（平均Ｍｎ＝２０００（ここで、ｙ＝１である））、メトキシポリエチレングリコールアジド（平均Ｍｎ＝１０，０００（ここで、ｙ＝１である））、メトキシポリエチレングリコールアジド（平均Ｍｎ＝２０００（ここで、ｙ＝１である））、Ｏ－（２－（アジドエチル）－Ｏ’－メチル－トリエチレングリコール（ここで、ｘ＝３、ｙ＝１である）、Ｏ－（２－（アジドエチル）－Ｏ’－メチル－ウンデカエチレングリコール（ここで、ｘ＝１１、ｙ＝１である）、Ｏ－（２－（アジドエチル）－Ｏ’－メチル－ノナエチレングリコール（ここで、ｘ＝１９、ｙ＝１である）、ポリ（エチレングリコール）メチルエーテルアジド（平均Ｍｎ＝４００（ここで、ｙ＝１である））又はポリ（エチレングリコール）メチルエーテルアジド（平均Ｍｎ＝１，０００（ここで、ｙ＝１である））である。
[0180] 幾つかの実施形態では、式ＩＶにおいて、Ｒ１Ａは、－Ｈであり、ＦＧは、－ＣＯ２Ｈであり、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式ＩＸ：
Figure 2022547849000011
 （式中、
ｘは、１～１００であり；
ｙは、０～１００であり；
Ｘ１は、結合又はＣ１～１２アルキルであり；
Ｘ２は、結合、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－又はアミドであり；及びＲ２は、Ｃ１～２０アルキルである）
の構造を有する。
[0181] 幾つかの実施形態では、ｘは、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０又は５０～１００である。幾つかの実施形態では、ｙは、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０又は５０～１００である。
[0182] 幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～２０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～１０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～５アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、－ＣＨ２ＣＨ３である。
[0183] 幾つかの実施形態では、Ｘ１は、結合である。幾つかの実施形態では、Ｘ１は、Ｃ１～１２アルキルである。
[0184] 幾つかの実施形態では、Ｘ２は、結合である。幾つかの実施形態では、Ｘ２は、－ＯＣ（＝Ｏ）－である。幾つかの実施形態では、Ｘ２は、アミドである。
[0185] 幾つかの実施形態では、式ＩＶにおいて、Ｒ１Ａは、－Ｈであり、Ｒ１Ｂは、－Ｈであり、Ｘ１は、結合であり、Ｘ２は、結合であり、ＦＧは、－ＣＯ２Ｈであり、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式Ｘ：
Figure 2022547849000012
 （式中、
ｘは、１～１００であり；
ｙは、０～１００であり；及び
Ｒ２は、Ｃ１～２０アルキルである）
の構造を有する。
[0186] 幾つかの実施形態では、ｘは、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０又は５０～１００である。幾つかの実施形態では、ｙは、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０又は５０～１００である。
[0187] 幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～２０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～１０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～５アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、－ＣＨ２ＣＨ３である。
[0188] 幾つかの実施形態では、式Ｘのカルボン酸末端ポリマーは、Sigma-Aldrichより入手可能な市販のカルボン酸末端ポリマーであり、例えばメトキシポリエチレングリコールプロピオン酸（平均Ｍｎ＝５，０００（ここで、ｙ＝１である）である。
[0189] 幾つかの実施形態では、式ＩＶにおいて、Ｒ１Ａは、－Ｈであり、ＦＧは、－ＯＨであり、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式ＸＩ：
Figure 2022547849000013
 （式中、
ｘは、１～１００であり；
ｙは、０～１００であり；
Ｘ１は、結合又はＣ１～１２アルキルであり；
Ｘ２は、結合、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－又はアミドであり；及び
Ｒ２は、Ｃ１～２０アルキルである）
の構造を有する。
[0190] 幾つかの実施形態では、ｘは、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０又は５０～１００である。幾つかの実施形態では、ｙは、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０又は５０～１００である。
[0191] 幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～２０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～１０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～５アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、－ＣＨ２ＣＨ３である。
[0192] 幾つかの実施形態では、Ｘ１は、結合である。幾つかの実施形態では、Ｘ１は、Ｃ１～１２アルキルである。
[0193] 幾つかの実施形態では、Ｘ２は、結合である。幾つかの実施形態では、Ｘ２は、－ＯＣ（＝Ｏ）－である。幾つかの実施形態では、Ｘ２は、アミドである。
[0194] 幾つかの実施形態では、式ＩＶにおいて、Ｒ１Ａは、－Ｈであり、Ｒ１Ｂは、－Ｈであり、Ｘ１は、結合であり、Ｘ２は、結合であり、ＦＧは、－ＯＨであり、ポリ（アルキレンオキシド）リガンドは、式ＸＩＩ：
Figure 2022547849000014
 （式中、
ｘは１、～１００であり；
ｙは、０～１００であり；及び
Ｒ２は、Ｃ１～２０アルキルである）
の構造を有する。
[0195] 幾つかの実施形態では、ｘは、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０又は５０～１００である。幾つかの実施形態では、ｙは、１～１００、１～５０、１～２０、１～１０、１～５、５～１００、５～５０、５～２０、５～１０、１０～１００、１０～５０、１０～２０、２０～１００、２０～５０又は５０～１００である。
[0196] 幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～２０アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～１０アルキルである。
[0197] 幾つかの実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１～５アルキルである。幾つかの実施形態では、Ｒ２は、－ＣＨ２ＣＨ３である。
[0198] 幾つかの実施形態では、式ＸＩＩのヒドロキシ末端ポリマーは、Sigma-Aldrichより入手可能な市販のヒドロキシ末端ポリマーであり、例えば、ポリ（エチレングリコール）メチルエーテル（平均Ｍｎ＝５５０（ここで、ｙ＝１である）、ポリ（エチレングリコール）メチルエーテル（平均Ｍｎ＝７５０（ここで、ｙ＝１である）、ポリ（エチレングリコール）メチルエーテル（平均Ｍｎ＝５，０００（ここで、ｙ＝１である）又はポリ（エチレングリコール）メチルエーテル（平均Ｍｎ＝１０，０００（ここで、ｙ＝１である）である。
[0199] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中のポリ（アルキレンオキシド）添加剤の重量パーセント値は、約０．０５％～約２％である。幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中のポリ（アルキレンオキシド）添加剤の重量パーセント値は、約０．０５％～約２％、約０．０５％～約１．５％、約０．０５％～約１％、約０．０５％～約０．５％、約０．０５％～約０．１％、約０．１％～約２％、約０．１％～約１．５％、約０．１％～約１％、約０．１％～約０．５％、約０．５％～約２％、約０．５％～約１．５％、約０．５％～約１％、約１％～約２％、約１％～約１．５％又は約１．５％～約２％である。幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物中のナノ構造の重量パーセント値は、約０．１％～約０．５％である。
ナノ構造組成物
[0200] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物は、界面活性化合物、潤滑剤、湿潤剤、分散剤、疎水化剤、接着剤、流動性向上剤、脱泡剤、脱気剤、希釈剤、助剤、着色剤、染料、顔料、増感剤、安定剤、酸化防止剤、粘度調整剤及び抑制剤などの１つ以上の追加の成分をさらに含む。
[0201] 幾つかの実施形態では、本明細書に記載のナノ構造組成物は、電子デバイスの構成に使用される。幾つかの実施形態では、本明細書に記載のナノ構造組成物は、ナノ構造フィルム、表示装置、照明装置、バックライトユニット、カラーフィルター、表面発光デバイス、電極、磁気記憶装置及び電池からなる群から選択される電子デバイスの構成に使用される。幾つかの実施形態では、本明細書に記載のナノ構造組成物は、発光デバイスの構成に使用される。
[0202] ナノ構造組成物を堆積させて、基板上に層を形成することを含む方法が提供される。幾つかの実施形態では、堆積は、インクジェット印刷によるものである。幾つかの実施形態では、この方法は、実質的に無水の有機溶媒の少なくとも部分的な除去をさらに含む。幾つかの実施形態では、実質的に無水の有機溶媒の少なくとも部分的な除去は、空気乾燥を含む。幾つかの実施形態では、実質的に無水の有機溶媒の少なくとも部分的な除去は、熱を加えることを含む。幾つかの実施形態では、基板は、第１の伝導層である。幾つかの実施形態では、この方法は、ナノ構造組成物上に第２の伝導層を堆積させることをさらに含む。幾つかの実施形態では、この方法は、第１の伝導層上に第１の輸送層を堆積させることであって、第１の輸送層は、第１の伝導層から、ナノ構造組成物を含む層への正孔の輸送を促進するように構成される、堆積させることと；ナノ構造組成物を含む層上に第２の輸送層を堆積させることであって、第２の輸送層は、第２の伝導層から、ナノ構造組成物を含む層への電子の輸送を促進するように構成される、堆積させることとをさらに含む。幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物は、あるパターンで堆積される。
ナノ構造成形物品
[0203] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物は、ナノ構造成形物品の形成に使用される。幾つかの実施形態では、ナノ構造成形物品は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又は発光ダイオード（ＬＥＤ）である。幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物は、照明装置の発光層の形成に使用される。照明装置は、フレキシブルエレクトロニクス、タッチスクリーン、モニタ、テレビ、携帯電話及び任意の高解像度ディスプレイなどの多様な用途に使用することができる。幾つかの実施形態では、照明装置は、発光ダイオード又は液晶ディスプレイである。幾つかの実施形態では、照明装置は、量子ドット発光ダイオード（ＱＬＥＤ）である。ＱＬＥＤの一例は、その全体が参照により本明細書に援用される米国特許出願第１５／８２４，７０１号に開示されている。
[0204] 幾つかの実施形態では、本開示は、
（ａ）第１の伝導層と；
（ｂ）第２の伝導層と；
（ｃ）第１の伝導層と第２の伝導層との間の発光層と
を含む発光ダイオードであって、発光層は、ナノ構造の少なくとも１つの集団を含み、ナノ構造は、（ｉ）少なくとも１つの有機溶媒と；（ｉｉ）コアと少なくとも１つのシェルとを含む少なくとも１つのナノ構造であって、ナノ構造の表面に結合された無機リガンドを含む少なくとも１つのナノ構造と；（ｉｉｉ）少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）添加剤と含む、発光ダイオードを提供する。
[0205] 幾つかの実施形態では、本開示は、
（ａ）第１の伝導層と；
（ｂ）第２の伝導層と；
（ｃ）第１の伝導層と第２の伝導層との間の発光層と
を含む発光ダイオードであって、発光層は、ナノ構造の少なくとも１つの集団を含み、ナノ構造は、（ｉ）少なくとも１つの有機溶媒と；（ｉｉ）コアと少なくとも１つのシェルとを含む少なくとも１つのナノ構造であって、ナノ構造の表面に結合された無機リガンドを含み、無機リガンドは、ハロメタレートアニオン及び有機カチオンを含む、ナノ構造と；（ｉｉｉ）少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）添加剤とを含む、発光ダイオードを提供する。
[0206] 幾つかの実施形態では、発光層は、ナノ構造フィルムである。
[0207] 幾つかの実施形態では、発光ダイオードは、第１の伝導層、第２の伝導層及び発光層を含み、発光層は、第１の伝導層と第２の伝導層との間に配置される。幾つかの実施形態では、発光層は、薄膜である。
[0208] 幾つかの実施形態では、発光ダイオードは、正孔注入層、正孔輸送層及び電子輸送層などの追加の層を第１の伝導層と第２の伝導層との間に含む。幾つかの実施形態では、正孔注入層、正孔輸送層及び電子輸送層は、薄膜である。幾つかの実施形態では、これらの層は、基板上に積層される。
[0209] 第１の伝導層及び第２の伝導層に電圧を印加すると、第１の伝導層に注入された正孔は、正孔注入層及び／又は正孔輸送層を介して発光層まで移動し、第２の伝導層から注入された電子は、電子輸送層を介して発光層まで移動する。正孔及び電子は、発光層中で再結合して励起子を生成する。
ナノ構造層の製造
[0210] 幾つかの実施形態では、ナノ構造層は、ポリマーマトリックス中に埋め込むことができる。本明細書で使用される場合、「埋め込まれる」という用語は、マトリックスの成分の大部分を構成するポリマーで、ナノ構造集団が取り囲まれるか又は包み込まれることを示すために使用される。幾つかの実施形態では、少なくとも１つのナノ構造集団は、適切には、マトリックス全体にわたって均一に分布する。幾つかの実施形態では、少なくとも１つのナノ構造集団は、用途に特異的な分布により分布する。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、ポリマー中に混合され、基板の表面に塗布される。
[0211] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物は、堆積されてナノ構造層を形成する。幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物は、限定するものではないが、塗装、スプレーコーティング、溶媒スプレー、湿式コーティング、接着剤コーティング、スピンコーティング、テープコーティング、ロールコーティング、フローコーティング、インクジェット蒸気噴射、ドロップキャスティング、ブレードコーティング、ミスト堆積又はそれらの組み合わせなど、当技術分野において周知の任意の適切な方法によって堆積させることができる。幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物は、インクジェット印刷によって堆積させることができる。
[0212] ナノ構造組成物は、基板の所望の層上に直接コーティングすることができる。代わりに、ナノ構造組成物から、独立した要素として固体層を形成し、続いて基板に取り付けることができる。幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物は、１つ以上のバリア層上に堆積させることができる。
[0213] 幾つかの実施形態では、ナノ構造層は、堆積後に硬化される。適切な硬化方法としては、ＵＶ硬化などの光硬化及び熱硬化が挙げられる。ナノ構造層の形成には、従来の積層膜加工方法、テープコーティング方法及び／又はロールツーロール製造方法を使用することができる。
[0214] 幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物を熱硬化させてナノ構造層を形成する。幾つかの実施形態では、組成物は、ＵＶ光を用いて硬化させる。幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物は、ナノ構造フィルムのバリア層上に直接コーティングされ、続いて追加のバリア層がナノ構造層上に堆積されて、ナノ構造フィルムが形成される。強度、安定性及びコーティング均一性を付与するため並びに材料の不整合性、気泡形成及びバリア層材料又は他の材料のしわ又は折りたたみを防止するために、バリア膜の下に支持基板を使用することができる。さらに、上部及び底部のバリア層間に材料を封止するために、ナノ構造層上に１つ以上のバリア層が好ましくは堆積される。適切には、バリア層を積層膜として積層させ、任意選択的に封止又はさらなる処理を行い、続いてそのナノ構造膜を特定の照明装置中に組み込むことができる。ナノ構造組成物の堆積プロセスは、当業者によって理解されるように、追加の又は種々の構成要素を含むことができる。このような実施形態により、明るさ及び色などのナノ構造の発光特性（例えば、量子膜の白色点を調整するため）並びにナノ構造フィルムの膜厚及び他の特性のインラインプロセス調整が可能となる。さらに、これらの実施形態では、製造中のナノ構造フィルムの特性の定期的な試験を行うことができ、厳密なナノ構造膜の特性を実現するために任意の必要な切り換えを行うことができる。ナノ構造フィルムの形成に使用される混合物のそれぞれの量を電子的に変更するためにコンピュータープログラムを使用できるため、このような試験及び調整は、加工ラインの機械的構成を変更することなく行うこともできる。
バリア層
[0215] 幾つかの実施形態では、成形物品は、ナノ構造層の一方又は両方の側のいずれかの上に配置された１つ以上のバリア層を含む。適切なバリア層は、ナノ構造層及び成形物品を高温、酸素及び水分などの周囲条件から保護する。適切なバリア材料としては、疎水性であり、成形物品に対して化学的及び機械的に適合性であり、光安定性及び化学安定性を示し、高温に耐えることができる非黄変性で透明な光学材料が挙げられる。幾つかの実施形態では、１つ以上のバリア層は、成形物品と屈折率整合している。幾つかの実施形態では、成形物品のマトリックス材料と、１つ以上の隣接するバリア層とは、屈折率整合して同様の屈折率を有し、そのため、バリア層を透過して成形物品に向かう光の大部分は、バリア層からナノ構造層中まで到達する。この屈折率整合により、バリアとマトリックス材料との間の界面における光学的損失が減少する。
[0216] バリア層は、適切には、固体材料であり、硬化した液体、ゲル又はポリマーであり得る。バリア層は、個別の用途に応じて可撓性又は非可撓性の材料を含むことができる。バリア層は、好ましくは、平面状の層であり、個別の照明用途により任意の適切な形状及び表面積構成を含むことができる。幾つかの実施形態では、１つ以上のバリア層は、積層膜加工技術に適合し、それによりナノ構造層が少なくとも１つの第１のバリア層上に配置され、少なくとも１つの第２のバリア層がナノ構造層の反対側のナノ構造層上に配置されて、本発明の一実施形態によるナノ構造成形物品が形成される。適切なバリア材料としては、当技術分野において周知の任意の適切なバリア材料が挙げられる。幾つかの実施形態では、適切なバリア材料としては、ガラス、ポリマー及び酸化物が挙げられる。適切なバリア層材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリマー；酸化ケイ素、酸化チタン又は酸化アルミニウム（例えば、ＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２又はＡｌ２Ｏ３）などの酸化物；並びに適切なそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されるものではない。好ましくは、成形物品の各バリア層は、異なる材料又は組成物を含む少なくとも２つの層を含み、この多層バリアにより、バリア層中でピンホール欠陥の位置がそろうことが回避されるか又は減少し、ナノ構造層中への酸素及び水分の浸透に対する有効なバリアとなる。ナノ構造層は、任意の適切な材料又は材料の組み合わせ及び任意の適切な数のバリア層をナノ構造層のいずれか又は両方の側に含むことができる。バリア層の材料、厚さ及び数は、個別の用途に依存し、適切には、ナノ構造層のバリア保護及び明るさを最大化しながら、ナノ構造成形物品の厚さが最小限となるように選択される。好ましい実施形態では、各バリア層は、積層膜、好ましくは二重積層膜を含み、ここで、各バリア層の厚さは、ロールツーロール又は積層製造プロセスにおいてしわがなくなるのに十分な厚さである。バリアの数又は厚さは、ナノ構造が重金属又は他の毒性材料を含む実施形態では、法律上の毒性の指針にさらに依存することがあり、この指針によってより多い又はより厚いバリア層が必要となる場合がある。バリアのさらなる考慮点としては、コスト、利用可能性及び機械的強度が挙げられる。
[0217] 幾つかの実施形態では、ナノ構造フィルムは、ナノ構造層のそれぞれの側に隣接する２つ以上のバリア層、例えばナノ構造層のそれぞれの側の上の２若しくは３層又はそれぞれの側の上の２つのバリア層を含む。幾つかの実施形態では、各バリア層は、薄いガラス板、例えば約１００μｍ、１００μｍ以下又は５０μｍ以下の厚さを有するガラス板を含む。
[0218] 成形物品の各バリア層は、任意の適切な厚さを有することができ、これは、当業者に理解されるように、照明装置及び用途並びにバリア層及びナノ構造層などの個別の膜の構成要素の個別の要求及び特性に依存する。幾つかの実施形態では、各バリア層は、５０μｍ以下、４０μｍ以下、３０μｍ以下、２５μｍ以下、２０μｍ以下又は１５μｍ以下の厚さを有することができる。ある実施形態では、バリア層は、酸化ケイ素、酸化チタン及び酸化アルミニウム（例えば、ＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２又はＡｌ２Ｏ３）などの材料を含むことができる酸化物コーティングを含む。酸化物コーティングは、約１０μｍ以下、５μｍ以下、１μｍ以下又は１００ｎｍ以下の厚さを有することができる。ある実施形態では、バリアは、約１００ｎｍ以下、１０ｎｍ以下、５ｎｍ以下又は３ｎｍ以下の厚さの薄い酸化物コーティングを含む。上部及び／又は底部のバリアは、薄い酸化物コーティングからなることができるか、又は薄い酸化物コーティングと１つ以上の追加の材料層とを含むことができる。
改善された性質を有する成形物品
[0219] 幾つかの実施形態では、本明細書に記載のナノ構造組成物を用いて作製された成形物品は、約１．５％～約２０％、約１．５％～約１５％、約１．５％～約１２％、約１．５％～約１０％、約１．５％～約８％、約１．５％～約４％、約１．５％～約３％、約３％～約２０％、約３％～約１５％、約３％～約１２％、約３％～約１０％、約３％～約８％、約８％～約２０％、約８％～約１５％、約８％～約１２％、約８％～約１０％、約１０％～約２０％、約１０％～約１５％、約１０％～約１２％、約１２％～約２０％、約１２％～約１５％又は約１５％～約２０％のＥＱＥを示す。幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物は、量子ドットを含む。幾つかの実施形態では、成形物品は、発光ダイオードである。
[0220] 成形物品のフォトルミネッセンススペクトルは、スペクトルの実質的に任意の所望の部分に及ぶことができる。幾つかの実施形態では、成形物品は、３００ｎｍ～７５０ｎｍ、３００ｎｍ～６５０ｎｍ、３００ｎｍ～５５０ｎｍ、３００ｎｍ～４５０ｎｍ、４５０ｎｍ～７５０ｎｍ、４５０ｎｍ～６５０ｎｍ、４５０ｎｍ～５５０ｎｍ、４５０ｎｍ～７５０ｎｍ、４５０ｎｍ～６５０ｎｍ、４５０ｎｍ～５５０ｎｍ、５５０ｎｍ～７５０ｎｍ、５５０ｎｍ～６５０ｎｍ又は６５０ｎｍ～７５０ｎｍの発光極大を有する。幾つかの実施形態では、成形物品は、４５０ｎｍ～５５０ｎｍの発光極大を有する。幾つかの実施形態では、成形物品は、５５０ｎｍ～６５０ｎｍの発光極大を有する。
[0221] 本明細書に記載のナノ構造組成物を用いて作製された成形物品のサイズ分布は、比較的狭くなることができる。幾つかの実施形態では、本明細書に記載のナノ構造組成物を用いて作製された成形物品は、約１０ｎｍ～約５０ｎｍ、約１０ｎｍ～約４５ｎｍ、約１０ｎｍ～約３５ｎｍ、約１０ｎｍ～約３０ｎｍ、約１０ｎｍ～約２５ｎｍ、約１０ｎｍ～約２２ｎｍ、約１０ｎｍ～約２０ｎｍ、約１０ｎｍ～約１５ｎｍ、約１５ｎｍ～約５０ｎｍ、約１５ｎｍ～約４５ｎｍ、約１５ｎｍ～約３５ｎｍ、約１５ｎｍ～約３０ｎｍ、約１５ｎｍ～約２５ｎｍ、約１５ｎｍ～約２２ｎｍ、約１５ｎｍ～約２０ｎｍ、約２０ｎｍ～約５０ｎｍ、約２０ｎｍ～約４５ｎｍ、約２０ｎｍ～約３５ｎｍ、約２０ｎｍ～約３０ｎｍ、約２０ｎｍ～約２５ｎｍ、約２０ｎｍ～約２２ｎｍ、約２２ｎｍ～約５０ｎｍ、約２２ｎｍ～約４５ｎｍ、約２２ｎｍ～約３５ｎｍ、約２２ｎｍ～約３０ｎｍ、約２２ｎｍ～約２５ｎｍ、約２５ｎｍ～約５０ｎｍ、約２５ｎｍ～約４５ｎｍ、約２５ｎｍ～約３５ｎｍ、約２５ｎｍ～約３０ｎｍ、約３０ｎｍ～約５０ｎｍ、約３０ｎｍ～約４５ｎｍ、約３０ｎｍ～約３５ｎｍ、約３５ｎｍ～約５０ｎｍ、約３５ｎｍ～約４５ｎｍ又は約４５ｎｍ～約５０ｎｍの半値全幅を有する。幾つかの実施形態では、本明細書に記載のナノ構造組成物を用いて作製された成形物品は、約１５ｎｍ～約３０ｎｍの半値全幅を有する。
[0222] 以下の実施例は、本明細書に記載の生成物及び方法を説明するものであり、非限定的なものである。この分野において通常遭遇し、本開示を考慮すれば当業者に明らかとなる種々の条件、配合及び他のパラメーターの適切な修正及び適合は、本発明の意図及び範囲内となる。
実施例１
量子ドットの合成
[0223] 米国特許出願公開第２０１７／００６６９６５号及び米国特許出願公開第２０１７／０３０６２２７号並びに米国特許出願第１６／４２２，２４２号に記載の手順を用いて量子ドットを合成した。
実施例２
リガンド交換
[0224] カルボキシレートリガンドをハロジンケートリガンド（例えば、テトラクロロジンケート、テトラフルオロジンケート又はジクロロジフルオロジンケート）と交換し、これによりカルボキシレートリガンドよりも高い電圧で電気化学的酸化が生じると予想された。次のステップにおいて、テトラフルオロジンケートでキャップされたナノ構造のカリウム対イオンをテトラアルキルアンモニウムカチオンと交換し、これにより非極性溶媒に対する溶解性を得ることができ、交換されたナノ構造を、エレクトロルミネッセンス量子ドット発光ダイオードを作製するための典型的な製造方法に適合させることができた。図１は、カルボキシレートでキャップされたナノ構造の、テトラアルキルアンモニウムアニオン又はジデシルジメチルアンモニウムアニオンを有するテトラフルオロジンケートでキャップされたナノ構造によるリガンド交換を示すフローチャートである。
[0225] リガンド交換プロセスを図１に示す。第１のステップでは、フッ化ｔ－ブチルアンモニウム（ＴＢＡＦ）と二フッ化亜鉛（ＺｎＦ２）とをＮ－メチルホルムアミド（ＮＭＦ）中において室温で混合して、ジアニオン性ハロジンケートＴＢＡ２ＺｎＦ４を生成した。第２のステップでは、ジアニオン性ハロジンケートＴＢＡ２ＺｎＦ４と、オレエートでキャップされた量子ドット（ＱＤ－ＯＡ）とを、トルエンとＮＭＦとの混合物中において７０℃で混合して、ＴＢＡ－ＺｎＦ４でキャップされた量子ドットを生成した。第３のステップでは、ＴＢＡ－ＺｎＦ４でキャップされた量子ドットをトルエンで洗浄した。第４のステップでは、ＴＢＡ－ＺｎＦ４でキャップされた量子ドットを塩化ジデシルジメチルアンモニウム（ＤＤＡ－Ｃｌ）と混合して、ＤＤＡ－ＺｎＦ４でキャップされた量子ドットを生成した。第５のステップでは、ＤＤＡ－ＺｎＦ４でキャップされた量子ドットをアセトニトリルで沈殿させた。第６のステップでは、デバイス中での使用に備えて、ＤＤＡ－ＺｎＦ４でキャップされた量子ドットをトルエン中に再分散させた。
実施例３
ナノ構造インク組成物
[0226] 表３に示されるように、十分に分散させたＤＤＡ－ＺｎＦ４リガンドを有する赤色ＩｎＰ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳ量子ドット、JEFFAMINE M-1000（ポリ（アルキレンオキシド）添加剤として）及び少なくとも１つの溶媒を用いて、ナノ構造インク組成物を配合した。
Figure 2022547849000015
[0227] 表３から分かるように、種々の量のポリ（アルキレンオキシド）添加剤のJEFFAMINE M-1000を使用することができる。最良のインク組成物を実現するために、最小使用量のポリ（アルキレンオキシド）添加剤が必要となる。この最小量は、溶媒及び量子ドット使用量の選択によって決定される。例えば、３－フェノキシトルエン：オクチルベンゼン（９：１）の溶媒混合物中１．７重量％の量子ドットの使用量の場合、０．０５重量％のJEFFAMINE M-1000使用量では、透明な分散液を得るのに十分でないことが分かったが、０．１重量％のJEFFAMINE M-1000の使用量を用いると、十分な分散が確認された（インク試料３を参照されたい）。さらに、溶媒混合物のシクロヘキシルベンゼン：４－メチルアニソール（１：１）中では、０．０５重量％のより少ないJEFFAMINE M-1000使用量は、十分な分散を得るために十分であり、なぜなら、この溶媒混合物は、より非極性の溶媒のシクロヘキシルベンゼンをより高い比率で有するからである（インク試料４を参照されたい）。一般に、量子ドット使用量に対して２重量％の最小ポリ（アルキレンオキシド）添加剤使用量が、十分な分散のために必要となる。
[0228] 堆積される量子ドットフィルム中に添加剤が残存するため、デバイス特性を場合により変化させ得る過剰量で使用しないことも望ましい。したがって、ポリ（アルキレンオキシド）添加剤使用量は、量子ドット使用量の４０重量％を超えるべきではない。ポリ（アルキレンオキシド）添加剤を用いずに、オクタンを用いてスピンコーティングした量子ドットを有する対照デバイスと比較すると、量子ドット使用量に対して１１重量％のポリ（アルキレンオキシド）添加剤を用いて、デバイス外部量子効率又はフォトルミネッセンス量子収率に悪影響は観察されなかった（インク試料１を参照されたい）。
実施例４
ナノ構造インク組成物１
[0229] ＤＤＡ－ＺｎＦ４リガンドを有する赤色ＩｎＰ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳ量子ドットの２．３ｍＬのｎ－オクタン中のストック溶液（ストック溶液中の量子ドットの密度＝７８ｍｇ／ｍＬ（１８０ｍｇの量子ドット））をシュレンクフラスコ中で減圧乾燥した。乾燥させた量子ドットを、JEFFAMINE M-1000（０．０２ｍＬ）を含有するｎ－オクチルベンゼン（１ｍＬ）中に再分散させた。透明溶液が得られるまで、混合物を７０℃で撹拌した。次に、この量子ドット溶液を１－メトキシナフタレン（９ｍＬ）で希釈すると、量子ドットは、十分に分散したままであった。得られたインクをＰＴＦＥ０．２２μｍフィルターに通して濾過し、減圧下で脱気した後、インクカートリッジ中に移した。
実施例５
ナノ構造インク組成物１（実施例４）の比較例
[0230] ポリ（アルキレンオキシド）添加剤を使用せずに実施例４のナノ構造インク組成物を調製した。
[0231] ＤＤＡ－ＺｎＦ４リガンドを有する赤色ＩｎＰ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳ量子ドットの２．３ｍＬのｎ－オクタン中のストック溶液（ストック溶液中の量子ドットの密度＝７８ｍｇ／ｍＬ（１８０ｍｇの量子ドット））をシュレンクフラスコ中で減圧乾燥した。乾燥させた量子ドットをｎ－オクチルベンゼン（１ｍＬ）中に再分散させた。透明溶液が得られるまで、混合物を７０℃で撹拌した。次に、この量子ドット溶液を１－メトキシナフタレン（９ｍＬ）で希釈すると、量子ドットが凝集し、混合物が不透明になった。インク配合物を得ることはできなかった。
実施例６
ナノ構造インク組成物２
[0232] ＤＤＡ－ＺｎＦ４リガンドを有する赤色ＩｎＰ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳ量子ドットの１３．９ｍＬのｎ－オクタン中のストック溶液（ストック溶液中の量子ドットの密度＝７８ｍｇ／ｍＬ（１０８０ｍｇの量子ドット））をシュレンクフラスコ中で減圧乾燥した。乾燥させた量子ドットを、JEFFAMINE M-1000（０．０６ｍＬ）を含有するｎ－オクチルベンゼン（３ｍＬ）中に再分散させた。透明溶液が得られるまで、混合物を７０℃で撹拌した。次に、この量子ドット溶液を１－メトキシナフタレン（２７ｍＬ）で希釈すると、量子ドットは、十分に分散したままであった。得られたインクをＰＴＦＥ０．２２μｍフィルターに通して濾過し、減圧下で脱気した後、インクカートリッジ中に移した。
実施例７
ナノ構造インク組成物３
[0233] ＤＤＡ－ＺｎＦ４リガンドを有する赤色ＩｎＰ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳ量子ドットの２．３ｍＬのｎ－オクタン中のストック溶液（ストック溶液中の量子ドットの密度＝７８ｍｇ／ｍＬ（１８０ｍｇの量子ドット））をシュレンクフラスコ中で減圧乾燥した。乾燥させた量子ドットを、JEFFAMINE M-1000（０．０１ｍＬ）を含有するｎ－オクチルベンゼン（１ｍＬ）中に再分散させた。透明溶液が得られるまで、混合物を７０℃で撹拌した。次に、この量子ドット溶液を１－３－フェノキシトルエン（９ｍＬ）で希釈すると、量子ドットは、十分に分散したままであった。得られたインクをＰＴＦＥ０．２２μｍフィルターに通して濾過し、減圧下で脱気した後、インクカートリッジ中に移した。
実施例８
ナノ構造インク組成物３（実施例７）の比較例
[0234] ポリ（アルキレンオキシド）添加剤を使用せずに、実施例７のナノ構造インク組成物を調製した。
[0235]
ＤＤＡ－ＺｎＦ４リガンドを有する赤色ＩｎＰ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳ量子ドットの２．３ｍＬのｎ－オクタン中のストック溶液（ストック溶液中の量子ドットの密度＝７８ｍｇ／ｍＬ（１８０ｍｇの量子ドット））をシュレンクフラスコ中で減圧乾燥した。乾燥させた量子ドットを、JEFFAMINE M-1000（０．００５ｍＬ）を含有するｎ－オクチルベンゼン（１ｍＬ）中に再分散させた。透明溶液が得られるまで、混合物を７０℃で撹拌した。次に、この量子ドット溶液を３－フェノキシトルエン（９ｍＬ）で希釈すると、量子ドットが凝集し、混合物が不透明になった。インク配合物を得ることはできなかった。
実施例９
ナノ構造インク組成物４
[0236] ＤＤＡ－ＺｎＦ４リガンドを有する赤色ＩｎＰ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳ量子ドットの２．３ｍＬのｎ－オクタン中のストック溶液（ストック溶液中の量子ドットの密度＝７８ｍｇ／ｍＬ（１８０ｍｇの量子ドット））をシュレンクフラスコ中で減圧乾燥した。乾燥させた量子ドットを、JEFFAMINE M-1000（０．００５ｍＬ）を含有するシクロヘキシルベンゼン（５ｍＬ）中に再分散させた。透明溶液が得られるまで、混合物を７０℃で撹拌した。次に、この量子ドット溶液を４－メチルアニソール（５ｍＬ）で希釈すると、量子ドットは、十分に分散したままであった。得られたインクをＰＴＦＥ０．２２μｍフィルターに通して濾過し、減圧下で脱気した後、インクカートリッジ中に移した。
実施例１０
ナノ構造インク組成物５
[0237] ＤＤＡ－ＺｎＦ４リガンドを有する赤色ＩｎＰ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳ量子ドットの１３．９ｍＬのｎ－オクタン中のストック溶液（ストック溶液中の量子ドットの密度＝７８ｍｇ／ｍＬ（１０８０ｍｇの量子ドット））をシュレンクフラスコ中で減圧乾燥した。乾燥させた量子ドットを、JEFFAMINE M-1000（０．００４ｍＬ）を含有するｎ－デシルベンゼン（０．２ｍＬ）中に再分散させた。透明溶液が得られるまで、混合物を７０℃で撹拌した。次に、この量子ドット溶液を１－メトキシナフタレン（１．８ｍＬ）で希釈すると、量子ドットは、十分に分散したままであった。得られたインクをＰＴＦＥ０．２２μｍフィルターに通して濾過し、減圧下で脱気した後、インクカートリッジ中に移した。
実施例１１
ナノ構造インク組成物６
[0238] ＤＤＡ－ＺｎＦ４リガンドを有する赤色ＩｎＰ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳ量子ドットの０．４６ｍＬのｎ－オクタン中のストック溶液（ストック溶液中の量子ドットの密度＝７８ｍｇ／ｍＬ（３６ｍｇの量子ドット））をシュレンクフラスコ中で減圧乾燥した。乾燥させた量子ドットを、JEFFAMINE M-1000（０．００４ｍＬ）を含有するシクロヘキシルベンゼン（０．２ｍＬ）中に再分散させた。透明溶液が得られるまで、混合物を７０℃で撹拌した。次に、この量子ドット溶液を１－メトキシナフタレン（１．８ｍＬ）で希釈すると、量子ドットは、十分に分散したままであった。得られたインクをＰＴＦＥ０．２２μｍフィルターに通して濾過し、減圧下で脱気した後、インクカートリッジ中に移した。
実施例１２
青色量子ドットを有するナノ構造インク組成物
[0239] ＤＤＡ－ＺｎＦ４リガンドを有する青色ＺｎＳｅ／ＺｎＳ量子ドットの１ｍＬのトルエン中のストック溶液（ストック溶液中の量子ドットの密度＝１８ｍｇ／ｍＬ（１８ｍｇの量子ドット））をシュレンクフラスコ中で減圧乾燥した。乾燥させた量子ドットを、JEFFAMINE M-1000（０．００５ｍＬ）を含有する４－メチルアニソール（１ｍＬ）中に再分散させた。透明溶液が得られるまで、混合物を７０℃で撹拌した。得られたインクをＰＴＦＥ０．２２μｍフィルターに通して濾過し、減圧下で脱気した後、インクカートリッジ中に移した。
[0240] 種々の実施形態を以上に説明してきたが、これらは、限定でなく、単なる例として提供されていることを理解すべきである。本発明の意図及び範囲から逸脱することなく、それらにおける形態及び詳細の種々の変更形態が可能であることは、関連する技術分野の当業者に明らかとなるであろう。したがって、その広さ及び範囲は、前述の代表的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、以下の請求項及びそれらの均等物によってのみ規定されるべきである。
[0241] 本明細書において言及されるすべての刊行物、特許及び特許出願は、本発明が属する技術分野の当業者の技術レベルを示すものであり、それぞれの個別の刊行物、特許又は特許出願は、明確に個別に参照により援用されることが示されるのと同程度に参照により本明細書に援用される。

Claims (42)

  1. （ａ）少なくとも１つの有機溶媒と、
    （ｂ）コアと少なくとも１つのシェルとを含む少なくとも１つのナノ構造であって、前記ナノ構造の表面に結合された無機リガンドを含む少なくとも１つのナノ構造と、
    （ｃ）少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）添加剤と
    を含むナノ構造組成物。
  2. 前記コアは、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｂ、Ｃ、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、Ａｌ２ＯＣ又はそれらの組み合わせの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のナノ構造組成物。
  3. 前記コアは、ＩｎＰを含む、請求項１又は２に記載のナノ構造組成物。
  4. 前記少なくとも１つのシェルは、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＯ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＭｇＴｅ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＧａＮ、ＨｇＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＮ、ＡｌＡｓ、ＡｌＮ、ＡｌＳｂ、ＡｌＳ、ＰｂＳ、ＰｂＯ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、ＭｇＯ、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ、ＭｇＴｅ、ＣｕＣｌ、Ｇｅ、Ｓｉ又はそれらの合金を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  5. 前記少なくとも１つのシェルは、ＺｎＳｅを含む第１のシェルと、ＺｎＳを含む第２のシェルとを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  6. 前記無機リガンドは、ハロメタレートアニオンを含む、請求項１～５のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  7. 前記ハロメタレートアニオンは、フルオロジンケート、テトラフルオロボレート又はヘキサフルオロホスフェートである、請求項６に記載のナノ構造組成物。
  8. 前記ハロメタレートアニオンは、式（Ｉ）～（ＩＩＩ）、
    ＭＸ３ －（Ｉ）、ＭＸ４－ｘＹｘ －（ＩＩ）、又はＭＸ４－ｘＹｘ ２－（ＩＩＩ）
    （式中、
    Ｍは、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｃｕ、Ａｇ及びＡｕからなる群から選択され、
    Ｘは、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｆ及びＩからなる群から選択され、
    Ｙは、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｆ及びＩからなる群から選択され、及び
    ｘは、０、１又は２である）
    の１つの構造を有する、請求項６又は７に記載のナノ構造組成物。
  9. 前記ハロメタレートアニオンは、ＣｄＣｌ３ －、ＣｄＣｌ４ ２－、ＣｄＩ３ －、ＣｄＢｒ３ －、ＣｄＢｒ４ ２－、ＩｎＣｌ４ －、ＨｇＣｌ３ －、ＺｎＣｌ３ －、ＺｎＣｌ４ ２－又はＺｎＢｒ４ ２－である、請求項６～８のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  10. 前記無機リガンドは、有機カチオンを含み、テトラアルキルアンモニウムカチオン、アルキルホスホニウムカチオン、ホルムアミジニウムカチオン、グアニジニウムカチオン、イミダゾリウムカチオン及びピリジニウムカチオンからなる群から選択される、請求項１～９のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  11. 前記無機リガンドは、テトラアルキルアンモニウムカチオンを含む、請求項１～１０のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  12. 前記無機リガンドは、ジオクタデシルジメチルアンモニウム、ジヘキサデシルジメチルアンモニウム、ジテトラデシルジメチルアンモニウム、ジドデシルジメチルアンモニウム、ジデシルジメチルアンモニウム、ジオクチルジメチルアンモニウム、ビス（エチルヘキシル）ジメチルアンモニウム、オクタデシルトリメチルアンモニウム、オレイルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、テトラデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、デシルトリメチルアンモニウム、オクチルトリメチルアンモニウム、フェニルエチルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、フェニルトリメチルアンモニウム、ベンジルヘキサデシルジメチルアンモニウム、ベンジルテトラデシルジメチルアンモニウム、ベンジルドデシルジメチルアンモニウム、ベンジルデシルジメチルアンモニウム、ベンジルオクチルジメチルアンモニウム、ベンジルトリブチルアンモニウム、ベンジルトリエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、ジイソプロピルジメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム及びテトラメチルアンモニウムからなる群から選択されるテトラアルキルアンモニウムカチオンを含む、請求項１～１０のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  13. 有機リガンドは、ＺｎＦ４ －アニオン及びジデシルジメチルアンモニウムカチオンを含む、請求項１～１２のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  14. 有機リガンドは、アルキルホスホニウムカチオンを含む、請求項１～１０のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  15. 前記アルキホスホニウムカチオンは、テトラフェニルホスホニウム、ジメチルジフェニルホスホニウム、メチルトリフェノキシホスホニウム、ヘキサデシルトリブチルホスホニウム、オクチルトリブチルホスホニウム、テトラデシルトリヘキシルホスホニウム、テトラキス（ヒドロキシメチル）ホスホニウム、テトラオクチルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム及びテトラメチルホスホニウムからなる群から選択される、請求項１４に記載のナノ構造組成物。
  16. 前記ナノ構造組成物中のナノ構造の重量パーセント値は、約０．５％～約１０％である、請求項１～１５のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  17. 前記有機溶媒は、１気圧において約２５０℃～約３５０℃の沸点を有する、請求項１～１６のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  18. 前記有機溶媒は、約１ｍＰａ・ｓ～約１５ｍＰａ・ｓの粘度を有する、請求項１～１７のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  19. 前記有機溶媒は、約２０ダイン／ｃｍ～約５０ダイン／ｃｍの表面張力を有する、請求項１～１８のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  20. 前記有機溶媒は、アルキルナフタレン、アルコキシナフタレン、アルキルベンゼン、アリール、アルキル置換ベンゼン、シクロアルキルベンゼン、Ｃ９～Ｃ２０アルカン、ジアリールエーテル、安息香酸アルキル、安息香酸アリール又はアルコキシ置換ベンゼンである、請求項１～１９のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  21. 前記有機溶媒は、１－テトラロン、３－フェノキシトルエン、アセトフェノン、１－メトキシナフタレン、ｎ－オクチルベンゼン、ｎ－ノニルベンゼン、４－メチルアニソール、ｎ－デシルベンゼン、ｐ－ジイソプロピルベンゼン、ペンチルベンゼン、テトラリン、シクロヘキシルベンゼン、クロロナフタレン、１，４－ジメチルナフタレン、３－イソプロピルビフェニル、ｐ－メチルクメン、ジペンチルベンゼン、ｏ－ジエチルベンゼン、ｍ－ジエチルベンゼン、ｐ－ジエチルベンゼン、１，２，３，４－テトラメチルベンゼン、１，２，３，５－テトラメチルベンゼン、１，２，４，５－テトラメチルベンゼン、ブチルベンゼン、ドデシルベンゼン、１－メチルナフタレン、１，２，４－トリクロロベンゼン、ジフェニルエーテル、ジフェニルメタン、４－イソプロピルビフェニル、安息香酸ベンジル、１，２－ビ（３，４－ジメチルフェニル）エタン、２－イソプロピルナフタレン、ジベンジルエーテル及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１～２０のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  22. 前記有機溶媒は、１－メチルナフタレン、ｎ－オクチルベンゼン、１－メトキシナプタタレン、３－フェノキシトルエン、シクロヘキシルベンゼン、４－メチルアニソール、ｎ－デシルベンゼン又はそれらの組み合わせである、請求項１～２１のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  23. 前記ナノ構造組成物中の前記有機溶媒の重量パーセント値は、約７０％～約９９％である、請求項１～２２のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  24. 前記少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）は、式（ＩＶ）：
    Figure 2022547849000016
     （式中、
    ｘは、１～１００であり、
    ｙは、０～１００であり、
    Ｒ１Ａ及びＲ１Ｂは、独立して、Ｈ又はＣ１～２０アルキルであり、
    Ｒ２は、Ｃ１～２０アルキルであり、
    Ｘ１は、結合又はＣ１～１２アルキルであり、
    Ｘ２は、結合、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－又はアミドであり、
    ＦＧは、－ＯＨ、－ＮＨ２、－ＮＨ４ ＋、－Ｎ３、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ３、－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ４）３又は－Ｐ（Ｒ５）４であり、
    Ｒ３は、Ｈ、Ｃ１～２０アルキル又はＣ６～１４アリールであり、
    Ｒ４は、独立して、Ｈ、Ｃ１～２０アルキル又はＣ６～１４アリールであり、及び
    Ｒ５は、独立して、Ｈ、Ｃ１～２０アルキル又はＣ６～１４アリールである）
    を有する、請求項１～２３のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  25. ｘは、２～２０であり、及びｙは、１～１０である、請求項２４に記載のナノ構造組成物。
  26. Ｒ１Ａは、Ｈであり、及びＲ１Ｂは、ＣＨ３である、請求項２４又は２５に記載のナノ構造組成物。
  27. Ｘ１は、結合であり、及びＸ２は、結合である、請求項２４～２６のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  28. ＦＧは、－ＯＨ、－ＮＨ２、－Ｎ３又は－ＣＯ２Ｈである、請求項２４～２７のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  29. 前記少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）は、式ＶＩ：
    Figure 2022547849000017
     （式中、
    ｘは、１～１００であり、
    ｙは、０～１００であり、及び
    Ｒ２は、Ｃ１～２０アルキルである）
    を有する、請求項２４～２８のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  30. ｘは、１９であり、ｙは、３であり、及びＲ２は、－ＣＨ３である、請求項２９に記載のナノ構造組成物。
  31. 前記ナノ構造組成物中の前記ポリ（アルキレンオキシド）添加剤の重量パーセント値は、約０．０５％～約２％である、請求項１～３０のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  32. 界面活性化合物、潤滑剤、湿潤剤、分散剤、疎水化剤、接着剤、流動性向上剤、脱泡剤、脱気剤、希釈剤、安定剤、酸化防止剤、粘度調整剤、抑制剤又はそれらの組み合わせをさらに含む、請求項１～３１のいずれか一項に記載のナノ構造組成物。
  33. 請求項１～３２のいずれか一項に記載のナノ構造組成物を堆積させて、基板上に層を形成することを含む方法。
  34. 前記堆積は、インクジェット印刷によるものである、請求項３３に記載の方法。
  35. 前記有機溶媒の少なくとも部分的な除去をさらに含む、請求項３３又は３４に記載の方法。
  36. 前記有機溶媒の前記少なくとも部分的な除去は、減圧乾燥を含む、請求項３５に記載の方法。
  37. 前記有機溶媒の前記少なくとも部分的な除去は、熱を加えることを含む、請求項３５又は３６に記載の方法。
  38. 前記基板は、第１の伝導層である、請求項３３～３７のいずれか一項に記載の方法。
  39. 前記ナノ構造組成物上に第２の伝導層を堆積させることをさらに含む、請求項３３～３８のいずれか一項に記載の方法。
  40. 前記第１の伝導層上に第１の輸送層を堆積させることであって、前記第１の輸送層は、前記第１の伝導層から、前記ナノ構造組成物を含む前記層への正孔の輸送を促進するように構成される、堆積させることと、前記ナノ構造組成物を含む前記層上に第２の輸送層を堆積させることであって、前記第２の輸送層は、前記第２の伝導層から、前記ナノ構造組成物を含む前記層への電子の輸送を促進するように構成される、堆積させることとをさらに含む、請求項３３～３９のいずれか一項に記載の方法。
  41. 前記ナノ構造組成物は、あるパターンで堆積される、請求項３３～４０のいずれか一項に記載の方法。
  42. （ａ）第１の伝導層と、
    （ｂ）第２の伝導層と、
    （ｃ）前記第１の伝導層と前記第２の伝導層との間の発光層と
    を含む発光ダイオードであって、前記発光層は、ナノ構造の少なくとも１つの集団を含み、前記ナノ構造は、（ｉ）少なくとも１つの有機溶媒と、（ｉｉ）コアと少なくとも１つのシェルとを含む少なくとも１つのナノ構造であって、前記ナノ構造の表面に結合された無機リガンドを含む少なくとも１つのナノ構造と、（ｉｉｉ）少なくとも１つのポリ（アルキレンオキシド）添加剤とを含む、発光ダイオード。
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