JP2023554669A - 明るい銀ベースの四元ナノ構造を含むフィルム - Google Patents

Abstract

Ａｇ、Ｉｎ、Ｇａ、及びＳ（ＡＩＧＳ）ナノ構造と、ナノ構造に結合された少なくとも１つのリガンドとを含むフィルムが開示される。一部の実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造は、３２％を超える光子変換効率及び４８０～５４５ｎｍのピーク波長発光を有する。一部の実施形態では、ナノ構造は、２４～３８ｎｍのＦＷＨＭを有する発光スペクトルを有する。【選択図】なし

Description

本発明は、ナノテクノロジーの分野に関する。より具体的には、本発明は、約４５０ｎｍの波長を有する青色光源を使用して励起されたときに、４８０～５４５ｎｍのピーク発光波長で３２％を超える高い光子変換効率（ＰＣＥ）を有する薄い重金属フリーのナノ構造色変換フィルムを提供する。

色の効率的な変換は、照明及びディスプレイ用途にとって重要である。ディスプレイ用途では、約４５０ｎｍの波長を有する青色光源がバックライトとして最も一般的に使用されている。ほとんどの用途では、Ｃｄ及びＰｂなどの重金属を含まない材料が必要とされている。

効率が向上すると、無駄な電力が少なくなるとともに、発光が増加する。色変換薄フィルムは、放出された光子の数を光源光子の数で除算したものとして定義される光子変換効率（ＰＣＥ）によって特徴付けられる。ディスプレイに使用される緑色の重金属フリーＱＤ色変換フィルムは、通常、励起される青色光において吸収が限定されるため、性能が不十分である。青色吸収は、使用される材料系によって本質的に制限されることが多く、その結果、４５０ｎｍの光を十分に吸収するためには、より厚いフィルムが必要となる。

ＱＤインクの堆積によって形成された薄フィルムは、通常、ＵＶ照射によって硬化される。多くの場合、その後、空気の存在下で１８０℃で最大１時間の熱加工が続く。これらのフィルムの光子変換効率は、これらの加工ステップを通した不安定性のために、貧弱な吸収と貧弱な光変換との組み合わせによって制限される。

高いバンド端発光（ＢＥ）、狭い半値全幅（ＦＷＨＭ）、高い量子収率（ＱＹ）、及び低減されたレッドシフトを有し、約４５０ｎｍの励起波長を使用して、４８０～５４５ｎｍのピーク発光波長で高い（３２％を超える）光子変換効率（ＰＣＥ）を有するフィルムを調製するのに有用であるＡｇ／Ｉｎ／Ｇａ／Ｓ（ＡＩＧＳ）ナノ構造に対する必要性が当該技術分野で依然として存在する。

本発明は、約４５０ｎｍの波長を有する青色光源を使用して励起されたときに、４８０～５４５ｎｍのピーク発光波長で３２％を超える高い光子変換効率（ＰＣＥ）を有する薄い重金属フリーのナノ構造色変換フィルムを提供する。これは、１つ以上のリガンドを含有するインク配合物中でＡｇ／Ｉｎ／Ｇａ／Ｓ（ＡＩＧＳ）ナノ構造を使用し、インクの取り扱い、フィルムの堆積、加工、及び測定の全てを、青色光または紫外線に曝露される前の無酸素環境で行うことで達成される。一部の実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造は、２８～３８ｎｍのＦＷＨＭを有する。他の実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造は、３２ｎｍ未満のＦＷＨＭを有する。この狭いＦＷＨＭは、少なくとも１つのポリアミノリガンドをＡＩＧＳナノ構造に添加し、フィルム層を作製することによって達成され、ナノ構造インクの全ての取り扱い、インクの堆積、フィルムの加工及び測定は、無酸素環境で行われる。

ＱＤインクの堆積によって形成された薄フィルムは、通常、ＵＶ照射によって硬化される。多くの場合、その後、空気の存在下で１８０℃で最大１時間の熱加工が続く。光子変換効率は、これらの加工ステップによる不安定性に起因する不十分な吸収及び不十分な光変換によって低下することが発見されている。

本明細書に開示されるのは、熱加工後に（＞）３２％を超えるＰＣＥを達成する、少なくとも１つのリガンドを含むインク配合物中にＡＩＧＳナノ構造を含むフィルムである。一部の実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造と、少なくとも１つのリガンドとを含み、４５０ｎｍの波長を有する青色光源を使用して励起されたときに、４８０～５４５ｎｍのピーク発光波長で３２％を超えるＰＣＥを示すフィルムが提供される。ＰＣＥは、４８４ｎｍ～７００ｎｍの発光スペクトルを積分することによって計算され、緑色部分は４８４～５８８ｎｍとして定義される。一部の実施形態では、フィルムは、薄い（５～１５μｍ）色変換フィルムである。

調製されたこれらのフィルムは、約４５０ｎｍでの吸収付近で良好な（＞９５％）青色光吸収を有するが、中程度の発光特性を有する。しかしながら、フィルムをＵＶまたは青色光に曝露する前に、酸素及び／または光の不在下で加工され、及び／またはカプセル化される場合、これらのフィルムの発光特性は著しく改善する。

一部の実施形態では、フィルムは、ＡＩＧＳ表面をコーティングするリガンドに組み込まれた少なくとも１つのモノマーを更に含む。一部の実施形態では、少なくとも１つのモノマーは、アクリレートである。一部の実施形態では、モノマーは、エチルアクリレート、ヘキサメチレンジアクリレート（ＨＤＤＡ）、テトラヒドロフルフリルアクリレート、トリ（プロピレングリコール）ジアクリレート、１，４－ビス（アクリロイルオキシ）ブタンまたはイソボルニルアクリレートのうちの少なくとも１つである。

ＡＩＧＳフィルムを調製する方法が提供され、
（ａ）ＡＩＧＳナノ構造及びナノ構造をコーティングする少なくとも１つのリガンドを提供することと、
（ｂ）少なくとも１つの有機樹脂を（ａ）のＡＩＧＳナノ構造と混合することと、
（ｃ）第１のバリア層上に、混合されたＡＩＧＳナノ構造、ナノ構造をコーティングする少なくとも１つのリガンド、及び少なくとも１つの有機樹脂を含む第１のフィルムを調製することと、
（ｄ）ＵＶ照射及び／またはベークによりフィルムを硬化させることと、
（ｅ）第１のバリア層と第２のバリア層との間に第１のフィルムをカプセル化することと、を含み、
カプセル化されたフィルムは、波長約４５０ｎｍの青色光源を使用して励起されたときに、４８０～５４５ｎｍのピーク発光波長で３２％を超える変換効率（ＰＣＥ）を示す。

一部の実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造は、ＡＩＧＳ表面をコーティングする少なくとも１つのリガンドに組み込まれた少なくとも１つのモノマーを更に含む。

また、
（ｆ）少なくとも１つの酸素反応性材料を（ａ）のＡＩＧＳナノ構造及びリガンドの混合物に添加し、少なくとも１つの酸素反応性材料を（ｂ）の混合物に添加し、及び／または少なくとも１つの酸素反応性材料を含む第２のフィルムを（ｃ）で調製された第１のフィルムの上に形成すること、及び／または
（ｇ）酸素及び／または水を一時的に遮断する犠牲バリア層を（ｃ）で調製された第１のフィルム上に形成し、フィルムのＰＣＥを測定し、次いで犠牲バリア層を除去することを更に含む方法も提供される。

また、
（ａ）熱加工及び／または測定の前にフィルムをカプセル化すること、
（ｂ）熱加工または曝露中の配合物の一部としての酸素反応性材料の使用、及び／または
（ｃ）犠牲バリア層を使用することによる酸素の一時的な遮断を含む方法も提供される。

一部の実施形態では、ナノ構造は、４０ｎｍ未満のＦＷＨＭを有する発光スペクトルを有する。一部の実施形態では、ナノ構造は、２４～３８ｎｍのＦＷＨＭを有する発光スペクトルを有する。一部の実施形態では、ナノ構造は、２７～３２ｎｍのＦＷＨＭを有する発光スペクトルを有する。一部の実施形態では、ナノ構造は、２９～３１ｎｍのＦＷＨＭを有する発光スペクトルを有する。

一部の実施形態では、ナノ構造は、８０～９９．９％のＱＹを有する。一部の実施形態では、ナノ構造は、８５～９５％のＱＹを有する。一部の実施形態では、ナノ構造は、約８６～９４％のＱＹを有する。一部の実施形態では、ナノ構造は、０．８以上のＯＤ_４５０／質量（ｍＬ^．ｍｇ^－１．ｃｍ^－１）を有し、ＯＤは、光学密度である。一部の実施形態では、ナノ構造は、０．８～２．５（両端含む）の範囲のＯＤ_４５０／質量（ｍＬ^．ｍｇ^－１．ｃｍ^－１）を有する。一部の実施形態では、ナノ構造は、０．８７～１．９（両端含む）の範囲のＯＤ_４５０／質量（ｍＬ^．ｍｇ^－１．ｃｍ^－１）を有する。一部の実施形態では、ナノ構造の平均直径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって１０ｎｍ未満である。一部の実施形態では、平均直径は約５ｎｍである。

一部の実施形態では、発光の少なくとも約８０％は、バンド端発光である。一部の実施形態では、発光の少なくとも約９０％は、バンド端発光である。一部の実施形態では、発光の９２～９８％は、バンド端発光である。一部の実施形態では、発光の９３～９６％は、バンド端発光である。

一部の実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造は、約４５０ｎｍのピーク発光波長（ＰＷＬ）を有する。

一部の実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造は、ナノ構造の表面からの増加したガリウムからナノ構造の中心の減少したガリウムまでの勾配を含む。

一部の実施形態では、少なくとも１つのリガンドは、アミノリガンド、ポリアミノリガンド、メルカプト基を含むリガンド、またはシラン基を含むリガンドである。ポリアミノリガンドの使用が、３２ｎｍより大きいＦＷＨＭを有するＡＩＧＳ含有フィルムをもたらすことが、予想外に発見された。

一部の実施形態では、少なくとも１つのポリアミノリガンドは、ポリアミノアルカン、ポリアミノシクロアルカン、ポリアミノ複素環式化合物、ポリアミノ官能化シリコーン、またはポリアミノ置換エチレングリコールである。一部の実施形態では、ポリアミノリガンドは、２つまたは３つのアミノ基で置換され、任意選択的に炭素基の代わりに１つまたは２つのアミノ基を含むＣ_２－２０アルカンまたはＣ_２－２０シクロアルカンである。一部の実施形態では、ポリアミノ－リガンドは、１，３－シクロヘキサンビス（メチルアミン）、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、またはトリス（２－アミノエチル）アミンである。

一部の実施形態では、リガンドは、式Ｉの化合物であり、

式中、
ｘは、１～１００であり、
ｙは、０～１００であり、
Ｒ^２は、Ｃ_１－２０アルキルである。

一部の実施形態では、ｘ＝１９、ｙ＝３、及びＲ^２＝－ＣＨ_３である。

一部の実施形態では、少なくとも１つのリガンドは、（３－アミノプロピル）トリメトキシシラン）、（３－メルカプトプロピル）トリエトキシシラン、ＤＬ－α－リポ酸、３，６－ジオキサ－１，８－オクタンジチオール、６－メルカプト－１－ヘキサノール、メトキシポリエチレングリコールアミン（約ｍ．ｗ．５００）、ポリ（エチレングリコール）メチルエーテルチオール（約ｍ．ｗ．８００）、ジエチルフェニルホスホナイト、ジベンジルＮ，Ｎ－ジイソプロピルホスホルアミダイト、ジ－ｔｅｒｔ－ブチルＮ，Ｎ－ジイソプロピルホスホルアミダイト、トリス（２－カルボキシエチル）ホスフィン塩酸塩、ポリ（エチレングリコール）メチルエーテルチオール（約ｍ．ｗ．２０００）、メトキシポリエチレングリコールアミン（約ｍ．ｗ．７５０）、アクリルアミド、またはポリエチレンイミンである。ポリマーのｍ．ｗ．は、質量分析によって決定される。

一部の実施形態では、少なくとも１つのリガンドは、アミノ－ポリアルキレンオキシド（約ｍ．ｗ．１０００）及びメトキシポリエチレングリコールアミン（約ｍ．ｗ．５００）、アミノ－ポリアルキレンオキシド（約ｍ．ｗ．１０００）及び６－メルカプト－１－ヘキサノール、アミノ－ポリアルキレンオキシド（約ｍ．ｗ．１０００）及び（３－メルカプトプロピル）トリエトキシシラン、ならびに６－メルカプト－１－ヘキサノール及びメトキシポリエチレングリコールアミン（約ｍ．ｗ．５００）の組み合わせである。

一部の実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造は、ＡＩＧＳ表面をコーティングする少なくとも１つのリガンドに組み込まれた少なくとも１つのモノマーを更に含む。

また、
（ａ）３２％を超えるＰＣＥを示すＡＩＧＳナノ構造、及び
（ｂ）少なくとも１つの有機樹脂を含むナノ構造組成物が提供される。

一部の実施形態では、少なくとも１つの有機樹脂は、硬化される。

本明細書に記載のナノ構造組成物を調製する方法もまた提供され、該方法は、
（ａ）ＡＩＧＳナノ構造及びナノ構造をコーティングする少なくとも１つのリガンドを提供することと、
（ｂ）少なくとも１つの有機樹脂を（ａ）のナノ構造と混合することと、
（ｃ）第１のバリア層上に、混合されたＡＩＧＳナノ構造、ナノ構造をコーティングする少なくとも１つのリガンド、及び少なくとも１つの有機樹脂を含む第１のフィルムを調製することと、
（ｄ）ＵＶ照射及び／またはベークによりフィルムを硬化させることと、
（ｅ）第１のバリア層と第２のバリア層との間に第１のフィルムをカプセル化することと、を含み、
カプセル化されたフィルムは、波長約４５０ｎｍの青色光源を使用して励起されたときに、４８０～５４５ｎｍのピーク発光波長で３２％を超える変換効率（ＰＣＥ）を示す。

一部の実施形態では、（ａ）のナノ構造は、ＡＩＧＳ表面をコーティングするリガンドに組み込まれた少なくとも１つのモノマーを更に含む。一部の実施形態では、少なくとも１つのモノマーは、アクリレートである。一部の実施形態では、モノマーは、エチルアクリレート、ＨＤＤＡ、テトラヒドロフルフリルアクリレート、トリ（プロピレングリコール）ジアクリレート、１，４－ビス（アクリロイルオキシ）ブタン、またはイソボルニルアクリレートのうちの少なくとも１つである。

一部の実施形態では、本方法は、カプセル化されたフィルムがＡＩＧＳナノ構造の発光スペクトルの測定のために空気中に曝露される前に実施される。一部の実施形態では、本方法は、不活性雰囲気下で行われる。

一部の実施形態では、本方法は、
（ｆ）ＡＩＧＳナノ構造と（ａ）のリガンドとの混合物中に少なくとも１つの酸素反応性材料を添加すること、
（ｇ）（ｂ）の混合物中に少なくとも１つの酸素反応性材料を添加すること、及び／または
（ｈ）（ｃ）で調製された第１のフィルムの上に少なくとも１つの酸素反応性材料を含む第２のフィルムを形成すること、及び／または
（ｉ）酸素及び／または水を一時的に遮断する犠牲バリア層を（ｃ）で調製された第１のフィルム上に形成し、フィルムのＰＣＥを測定し、次いで犠牲バリア層を除去することを更に含む。

一部の実施形態では、２つのバリア層は、酸素及び／または水を排除する。

一部の実施形態では、発光の９２～９８％は、バンド端発光である。一部の実施形態では、発光の９３～９６％は、バンド端発光である。

また、組成物を調製する方法であって、
（ａ）ＡＩＧＳナノ構造及びナノ構造表面をコーティングする少なくとも１つのリガンドを提供することと、
（ｂ）（ａ）で得られた組成物を少なくとも１つの第２のリガンドと混合することと、を含む方法が提供される。

一部の実施形態では、（ａ）における組成物は、有機樹脂を更に含む。一部の実施形態では、（ａ）における組成物は、ＡＩＧＳ表面をコーティングするリガンドに組み込まれた少なくとも１つのモノマーを更に含む。一部の実施形態では、本方法は、組成物をインクジェット印刷することを更に含む。

一部の実施形態では、本方法は、（ｂ）で得られた組成物を含むフィルムを調製することを更に含む。一部の実施形態では、本方法は、フィルムを硬化させることを更に含む。一部の実施形態では、フィルムは、加熱によって硬化される。一部の実施形態では、フィルムは、電磁放射線に曝露することによって硬化される。

上記のフィルムを含むデバイスもまた提供される。

また、
（ａ）第１の導電層と、
（ｂ）第２の導電層と、
（ｃ）第１の導電層と第２の導電層との間にＡＩＧＳナノ構造層を含むフィルムと、を含むナノ構造成形体が提供され、
ナノ構造層は、３２％を超えるＰＣＥを有するＡＩＧＳナノ構造を含む。

また、
バックプレーンと、
バックプレーン上に配置されたディスプレイパネルと、
３２％を超えるＰＣＥを有するＡＩＧＳナノ構造を含むＡＩＧＳナノ構造層を含むフィルムであって、ナノ構造層は、ディスプレイパネル上に配置される、フィルムと、を含むナノ構造色変換体が提供される。

一部の実施形態では、ナノ構造層は、パターン化されたナノ構造層を含む。一部の実施形態では、バックプレーンは、ＬＥＤ、ＬＣＤ、ＯＬＥＤ、またはマイクロＬＥＤを備える。

更なる本発明の特徴及び利点、ならびに本発明の種々の実施形態の構成及び動作が、添付の図面を参照して、以下で詳細に記述される。本発明は本明細書に記述されている特定の実施形態に限定されないことに注意されたい。かかる実施形態は、例示目的のみのために本明細書に提示される。追加の実施形態は、本明細書に含まれる教示に基づいて当業者（複数可）には明らかであろう。

本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を形成する添付の図面は、本実施形態を示し、本明細書とともに、本実施形態の原理を説明し、当業者（複数可）が本実施形態を作製及び使用することを可能にするように更に機能する。

左から右に、写真であり、ポリアミノリガンドを含有しない第１及び第３のフィルムは、延伸しわを示した。ポリアミノリガンドを含有する第２の及び第４のフィルムはしわを示さなかった。 Ａ～Ｃは、イオン交換処理前（Ａ）、１回のイオン交換処理後（Ｂ）、及び２回のイオン交換処理後（Ｃ）のＡＩＧＳナノ構造を示すＴＥＭ画像である。 カプセル化されていないフィルム（Ａ）及びカプセル化されたフィルム（Ｂ）の概略図である。 カプセル化されていないフィルム（Ａ）及びカプセル化されたフィルム（Ｂ）の概略図である。 種々のリガンドの混合物によって示されるＱＹ％を示す散布図である。 改善されたＱＹ％を提供するリガンドの組み合わせ（良好な組み合わせ）及び低減されたＱＹ％を提供する組み合わせ（不良な組み合わせ）を示す散布図である。 リガンド交換前（ＮＧ）、リガンド交換後（ＬＥ）、及び３０分間の熱試験後の種々のリガンドの組み合わせのＱＹ％を示すグラフである。 種々のリガンド比での種々のリガンドの組み合わせのＱＹ％を示すグラフである。 通常のポストベーク（ＰｏＢ）測定（左のグラフ）及びＰＣＥ測定前のカプセル化（右のグラフ）を用いたＡＩＧＳフィルムのＰＣＥを示す２つの散布図である。 ＰＣＥ測定前のカプセル化なし（左のグラフ）及びカプセル化あり（右のグラフ）の、１８０℃でベークされたＡＩＧＳフィルムのＰＣＥを示す２つの散布図である。 室温及び８０℃で種々の溶媒中でリガンド交換されたＡＩＧＳナノ構造のフォトルミネセンス量子収率（ＰＬＱＹ）を示す棒グラフである。 種々のモノマーの存在におけるリガンド交換ＡＩＧＳナノ構造のＱＹを示す棒グラフである。 リガンド交換され、種々のモノマーで処理され、ＵＶ硬化された後のＡＩＧＳナノ構造のフィルム外部量子効率（ＥＱＥ）を示す線グラフである。 リガンド交換され、種々のモノマーで処理され、８００ｒｐｍでスピンコーティングされたＡＩＧＳナノ構造インクの青色光吸収を示す棒グラフである。 ＵＶ及び１８０℃で３０分間のポストベーク（ＰＯＢ）後のフィルムＥＱＥに対するジアミン（（１，３－ビス（アミノメチル）シクロヘキサン）の効果を示す線グラフである。 粘度が８００ＲＰＭでのスピンコーティング後のフィルムにおける青色光吸収として間接的に測定された、粘度に対する添加されたジアミンの効果を示す線グラフである。 溶液ＱＹに対するジアミン（ＤＡ）とのリガンド交換（ＬＥ）の効果を示す棒グラフである。グラフは、１８０℃での加熱後のＱＹ低下が、ジアミンの量の増加とともに小さくなったことを示している。 ＵＶ硬化させた後のフィルムＰＣＥに対するＤＡの量の増加の効果を示す線グラフである。 フィルム中のＤＡの量を増加させることによるフィルム青色光吸収に対する効果を示す線グラフである。 モノマー分散体中、ＬＥ中、ならびにモノマー分散体及びＬＥの両方における、添加されたＤＡのＰＣＥフィルム青色光吸収に対する効果を示す線グラフである。 モノマー分散体中、ＬＥ中、ならびにモノマー分散体及びＬＥの両方における、添加されたＤＡのフィルム粘度及び青色光吸収に対する効果を示す線グラフである。 初期フィルムＥＱＥに対する種々の添加剤の効果を示す線グラフである。 ＰＯＢ後のフィルムＥＱＥに対する種々の添加剤の効果を示す線グラフである。 追加の添加剤を用いた場合のフィルムＥＱＥ及び青色光吸収の効果を示す線グラフである。

本発明の特徴及び利点は、同様の参照文字が全体を通して対応する要素を識別する図面と併せて考慮されるとき、以下に記載される詳細な説明からより明らかになるであろう。図面において、同様の参照番号は、概して、同一の、機能的に類似の、及び／または構造的に類似の要素を示す。要素が最初に現れる図面は、対応する参照番号の左端の数字（複数可）によって示される。別段の指示がない限り、本開示全体を通して提供される図面は、一定の縮尺の図面として解釈されるべきではない。

定義
別段に定義されない限り、本明細書において使用される全ての技術的及び科学的用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。以下の定義は、当該技術分野における定義を補足し、本出願を対象とし、任意の関連するまたは関連しない事例、例えば、任意の共同所有される特許または出願に帰属されるべきではない。本明細書に記載される方法及び材料と類似または均等な任意の方法及び材料が、本発明の試験のための実施において使用され得るが、好ましい材料及び方法が本明細書に記載される。したがって、本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、限定することは意図されていない。

本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈が明らかにそうでないことを指示しない限り、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、複数のかかるナノ構造などを含む。

本明細書で使用される「約」という用語は、所与の量の値がその値の＋／－１０％変動することを示す。例えば、「約１００ｎｍ」は、９０ｎｍ～１１０ｎｍ（両端を含む）のサイズの範囲を包含する。

「ナノ構造」は、約５００ｎｍ未満の寸法を有する少なくとも１つの領域または特徴的な寸法を有する構造である。一部の実施形態では、ナノ構造は、約２００ｎｍ未満、約１００ｎｍ未満、約５０ｎｍ未満、約２０ｎｍ未満、または約１０ｎｍ未満の寸法を有する。通常、領域または特性寸法は、構造の最小軸に沿っている。かかる構造の例としては、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、トリポッド、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、またはそれらの組み合わせであることができる。一部の実施形態では、ナノ構造の３つの寸法の各々は、約５００ｎｍ未満、約２００ｎｍ未満、約１００ｎｍ未満、約５０ｎｍ未満、約２０ｎｍ未満、または約１０ｎｍ未満の寸法を有する。

「ヘテロ構造」という用語は、ナノ構造に関して使用される場合、少なくとも２つの異なる及び／または区別可能な材料タイプによって特徴付けられるナノ構造を指す。通常、ナノ構造の１つの領域は第１の材料タイプを含み、ナノ構造の第２の領域は第２の材料タイプを含む。特定の実施形態では、ナノ構造は、第１の材料のコアと、第２（または第３など）の材料の少なくとも１つのシェルとを備え、異なる材料タイプは、例えば、ナノワイヤの長軸、分岐ナノワイヤのアームの長軸、またはナノ結晶の中心を中心として半径方向に分布される。シェルは、シェルとみなされるために、またはナノ構造がヘテロ構造とみなされるために、隣接する材料を完全にカバーすることができるが、その必要はなく、例えば、第２の材料の小島で被覆された１つの材料のコアによって特徴付けられるナノ結晶は、ヘテロ構造である。他の実施形態では、異なる材料タイプは、ナノ構造内の異なる場所に、例えば、ナノワイヤの主要（長）軸に沿って、または分岐ナノワイヤのアームの長軸に沿って分布される。ヘテロ構造内の異なる領域は、完全に異なる材料を含むことができ、または異なる領域は、異なるドーパントまた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。

本明細書で使用されるように、ナノ構造の「直径」は、ナノ構造の第１の軸に垂直な断面の直径を指し、第１の軸は、第２の及び第３の軸に対して長さの最大差を有する（第２の及び第３の軸は、その長さが相互にほぼ等しい２つの軸である）。第１の軸は、必ずしも、ナノ構造の最長軸ではなく、例えば、ディスク形状のナノ構造に関して、断面は、ディスクの短い縦軸に垂直な実質的に円形の断面である。断面が円形でない場合、直径は、その断面の長軸と短軸の平均である。ナノワイヤなどの細長いまたは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垂直な断面にわたって測定される。球状ナノ構造の場合、直径は、球の中心を通って一方の側から他方の側まで測定される。

「結晶性」または「実質的に結晶性」という用語は、ナノ構造に関して使用されるとき、ナノ構造が、通常、構造の１つ以上の寸法にわたって長距離秩序化を示すという事実を指す。単結晶の秩序化は結晶の境界を越えて広がることができないため、用語「長距離秩序化」は特定のナノ構造の絶対サイズに依存することが当業者によって理解されるであろう。この場合、「長距離秩序化」とは、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。一部の例において、ナノ構造は、酸化物または他のコーティングを有することができ、またはコア及び少なくとも１つのシェルからなり得る。かかる場合、酸化物、シェル（複数可）、または他のコーティングは、かかる秩序化を示すことができるが、その必要はない（例えば、それは、非晶質、多結晶、またはその他であり得る）ことが理解されるであろう。かかる場合、語句「結晶性」、「実質的に結晶性」、「実質的に単結晶性」、または「単結晶性」は、ナノ構造の中心コア（コーティング層またはシェルを除く）を指す。本明細書で使用される「結晶性」または「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化（例えば、ナノ構造また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が意図される。加えて、コアとナノ構造の外側との間、またはコアと隣接シェルとの間、またはシェルと第２の隣接シェルとの間の界面は、非結晶性領域を含有してもよく、非晶質でさえあってもよいことが理解されるであろう。これは、ナノ構造が本明細書で定義されるような結晶性または実質的に結晶性であることを妨げない。

「単結晶」という用語は、ナノ構造に関して使用される場合、ナノ構造が実質的に結晶性であり、実質的に単結晶を含むことを示す。コア及び１つ以上のシェルを含むナノ構造ヘテロ構造に関して使用される場合、「単結晶」は、コアが実質的に結晶性であり、実質的に単結晶を含むことを示す。

「ナノ結晶」は、実質的に単結晶であるナノ構造である。したがって、ナノ結晶は、約５００ｎｍ未満の寸法を有する少なくとも１つの領域または特徴的寸法を有する。一部の実施形態では、ナノ結晶は、約２００ｎｍ未満、約１００ｎｍ未満、約５０ｎｍ未満、約２０ｎｍ未満、または約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のナノ構造、ならびにかかる欠陥、欠陥、または置換を含まない実質的に単結晶のナノ構造を包含することが意図される。コア及び１つ以上のシェルを含むナノ結晶ヘテロ構造の場合、ナノ結晶のコアは通常、実質的に単結晶であるが、シェル（複数可）はそうである必要はない。一部の実施形態では、ナノ結晶の３つの寸法の各々は、約５００ｎｍ未満、約２００ｎｍ未満、約１００ｎｍ未満、約５０ｎｍ未満、約２０ｎｍ未満、または約１０ｎｍ未満の寸法を有する。

用語「量子ドット」（または「ドット」）は、量子閉じ込めまたは励起子閉じ込めを示すナノ結晶を指す。量子ドットは、材料特性において実質的に均質であり得るか、または特定の実施形態では、例えば、コア及び少なくとも１つのシェルを含む、不均質であり得る。量子ドットの光学特性は、それらの粒径、化学組成、及び／または表面組成によって影響され得、当該技術分野において利用可能な好適な光学試験によって決定され得る。ナノ結晶サイズを、例えば、約１ｎｍ～約１５ｎｍの範囲に調整する能力は、光スペクトル全体における光電子放出範囲が、演色において大きな多用途性を提供することを可能にする。

「無酸素リガンド」という用語は、本明細書で使用される金属イオンに配位するか、またはそれと反応し得る酸素原子を含有しない配位分子を指す。

「リガンド」は、例えば、ナノ構造の表面との共有結合、イオン、ファンデルワールス、または他の分子相互作用を介して、ナノ構造の１つ以上の面と（弱くまたは強く）相互作用し得る分子である。

「光ルミネセンス量子収率」（ＱＹ）は、例えば、ナノ構造またはナノ構造の集団によって吸収された光子に対する放出された光子の比である。当該技術分野で知られているように、量子収率は、通常、積分球内の試料を照射したときの光子数の絶対変化によって、または既知の量子収率値を有する十分に特徴付けられた標準試料を使用する比較方法によって決定される。

「ピーク発光波長」（ＰＷＬ）は、光源の放射測定発光スペクトルがその最大値に達する波長である。

本明細書で使用される場合、「半値全幅」（ＦＷＨＭ）という用語は、ナノ構造のサイズ分布の尺度である。ナノ構造の発光スペクトルは、概して、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概念を与える。より小さいＦＷＨＭは、より狭いナノ構造ナノ結晶サイズ分布に対応する。ＦＷＨＭは、発光波長の最大値にも依存する。

バンド端発光は、より高いエネルギー（より低い波長）を中心とし、対応する欠陥発光と比較して、吸収開始エネルギーからのオフセットがより小さい。加えて、バンド端発光は、欠陥発光に比べて波長分布が狭い。バンド端発光及び欠陥発光の両方は、通常の（ほぼガウスの）波長分布に従う。

光学密度（ＯＤ）は、溶質またはナノ粒子の濃度を定量化するために概して使用される方法である。ベールランバートの法則によれば、特定の試料の吸光度（「吸光度」としても知られる）は、光の特定の波長を吸収する溶質の濃度に比例する。

光学密度は、通常、１ｃｍの経路長で特定される標準分光計を使用して測定される、材料１センチメートル当たりの光減衰である。ナノ構造溶液は、多くの場合、質量またはモル濃度の代わりに、それらの光学密度によって測定されるが、それは、光学密度が濃度に正比例し、関心波長においてナノ構造溶液内で生じる光学吸収の量を表すためのより便利な方式であるためである。１００のＯＤを有するナノ構造溶液は、１のＯＤを有する生成物よりも１００倍濃縮されている（１ｍＬ当たり１００倍多い粒子を有する）。

光学密度は、蛍光ナノ構造を励起するために選択された波長などの、対象となる任意の波長で測定することができる。光学密度は、光が特定の波長でナノ構造溶液を通過するときに失われる強度の尺度であり、
ＯＤ＝ｌｏｇ_１０＊（Ｉ_ＯＵＴ／Ｉ_ＩＮ）
の式を使用して計算され、式中、
Ｉ_ＯＵＴ＝セルに入る放射線の強度であり、
Ｉ_ＩＮ＝セルを透過した放射線の強度である。

ナノ構造溶液の光学密度は、ＵＶ－ＶＩＳ分光計を使用して測定することができる。したがって、ＵＶ－ＶＩＳ分光計の使用により、光学密度を計算して、試料中に存在するナノ構造の量を決定することが可能である。

特に明確に指示がない限り、本明細書に記載された範囲は包括的である。

種々の追加の用語は、本明細書において定義ないしは特徴付けられる。

ＡＩＧＳナノ構造
Ａｇ、Ｉｎ、Ｇａ及びＳを含むナノ構造であって、４８０～５４５ｎｍのピーク発光波長（ＰＷＬ）を有するナノ構造が提供される。一部の実施形態では、発光の少なくとも約８０％は、バンド端発光である。バンド端発光の割合は、ナノ構造発光スペクトルのガウスピーク（通常、２つ以上）を適合させ、ナノ構造バンドギャップ（バンド端発光を表す）にエネルギーがより近いピークの面積を全てのピーク面積の合計（バンド端＋欠陥発光）と比較することによって計算される。

一実施形態では、ナノ構造は、４０ｎｍ未満のＦＷＨＭ発光スペクトルを有する。別の実施形態では、ナノ構造は、３６～３８ｎｍのＦＷＨＭを有する。一部の実施形態では、ナノ構造は、２７～３２ｎｍのＦＷＨＭを有する発光スペクトルを有する。一部の実施形態では、ナノ構造は、２９～３１ｎｍのＦＷＨＭを有する発光スペクトルを有する。

別の実施形態では、ナノ構造は、約８０％～９９．９％のＱＹを有する。別の実施形態では、ナノ構造は、８５～９５％のＱＹを有する。別の実施形態では、ナノ構造は、約８６％～約９４％のＱＹを有する。一部の実施形態では、発光の少なくとも８０％は、バンド端発光である。他の実施形態では、発光の少なくとも９０％は、バンド端発光である。他の実施形態では、発光の少なくとも９５％は、バンド端発光である。一部の実施形態では、発光の９２～９８％は、バンド端発光である。一部の実施形態では、発光の９３～９６％は、バンド端発光である。

ＡＩＧＳナノ構造は、高い青色光吸収を提供する。青色光吸収効率の予測値として、質量当たりの４５０ｎｍでの光学密度（ＯＤ_４５０／質量）を、１ｃｍ経路長キュベット中のナノ構造溶液の光学密度を測定し、真空下（＜２００ｍＴｏｒｒ）で全ての揮発性物質を除去した後の同じ溶液のｍＬ当たりの乾燥質量（ｍｇ／ｍＬ）で除算することによって計算する。一実施形態では、本明細書で提供されるナノ構造は、少なくとも０．８のＯＤ_４５０／質量（ｍＬ^．ｍｇ^－１．ｃｍ^－１）を有する。別の実施形態では、ナノ構造は、０．８～２．５のＯＤ_４５０／質量（ｍＬ^．ｍｇ^－１．ｃｍ^－１）を有する。別の実施形態では、ナノ構造は、０．８７～１．９のＯＤ_４５０／質量（ｍＬ^．ｍｇ^－１．ｃｍ^－１）を有する。

一実施形態では、ナノ構造は、ＡＩＧＳナノ構造全体にわたってガリウムのインジウムとのイオン交換が起こるように、ガリウムイオンで処理されている。別の実施形態では、ナノ構造は、コア内にＡｇ、Ｉｎ、Ｇａ、及びＳを有し、ガリウムイオン及びＳとのイオン交換によって処理される。別の実施形態では、ナノ構造は、コア内にＡｇ、Ｉｎ、Ｇａ、及びＳを有し、銀イオン、ガリウムイオン、及びＳとのイオン交換によって処理される。一部の実施形態では、イオン交換処理は、ナノ構造全体にガリウム、銀、及び／または硫黄の勾配をもたらす。

一実施形態では、ナノ構造の平均直径は、ＴＥＭによって測定して１０ｎｍ未満である。別の実施形態では、平均直径は約５ｎｍである。

ＧａＸ_３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、またはＢｒ）前駆体及び無酸素リガンドを使用して調製されたＡＩＧＳナノ構造
文献におけるＡＩＧＳ調製の報告では、酸素含有リガンドを排除することは試みられていない。ガリウムによるＡＩＧＳのコーティングでは、Ｇａ前駆体を安定化させるために酸素含有リガンドがしばしば使用される。概して、ガリウム（ＩＩＩ）アセチルアセトネートは、容易に空気処理される前駆体として使用され、一方、Ｇａ（ＩＩＩ）塩化物は、水分感受性のために慎重な処理を必要とする。例えば、Ｋａｍｅｙａｍａ ｅｔ ａｌ．，ＡＣＳ Ａｐｐｌ．Ｍａｔｅｒ．Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ １０：４２８４４－４２８５５（２０１８）に記載されているように、ガリウム（ＩＩＩ）アセチルアセトネートがコア及びコア／シェル構造の前駆体として使用された。ガリウムは、酸素に対して高い親和性を有するため、無酸素条件下で調製されなかったガリウム前駆体を使用する酸素含有リガンドは、Ｇａ及びＳ前駆体を使用して、有意なガリウム含有量を含有するナノ構造を生成する場合、酸化ガリウムなどの望ましくない副反応を生じ得る。これらの副反応は、ナノ構造内の欠陥につながり、量子収率が低くなる可能性がある。

一部の実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造は、ＡＩＧＳコアの調製における前駆体として無酸素ＧａＸ_３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、またはＢｒ）を使用して調製される。一部の実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造は、Ｇａ濃縮ＡＩＧＳナノ構造の調製において、前駆体としてのＧａＸ_３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、またはＢｒ）及び無酸素リガンドを使用して調製される。一部の実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造は、ＡＩＧＳコアの調製において、前駆体としてＧａＸ_３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、またはＢｒ）及び無酸素リガンドを使用して調製される。一部の実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造は、前駆体としてＧａＸ_３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、またはＢｒ）、ならびにＡＩＧＳコアの調製及びＡＩＧＳコアのイオン交換処理において無酸素リガンドを使用して調製される。

Ａｇ、Ｉｎ、Ｇａ、及びＳを含むナノ構造であって、４８０～５４５ｎｍのピーク発光波長（ＰＷＬ）を有し、ＧａＸ_３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、またはＢｒ）前駆体及び無酸素リガンドを使用して調製された、ナノ構造が提供される。

一部の実施形態では、ＧａＸ_３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、またはＢｒ）前駆体及び無酸素リガンドを使用して調製されたナノ構造は、３５ｎｍ以下のＦＷＨＭ発光スペクトルを示す。一部の実施形態では、ＧａＸ_３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、またはＢｒ）前駆体及び無酸素リガンドを使用して調製されたナノ構造は、３０～３８ｎｍのＦＷＨＭを示す。一部の実施形態では、ＧａＸ_３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、またはＢｒ）前駆体及び無酸素リガンドを使用して調製されるナノ構造は、少なくとも７５％のＱＹを有する。一部の実施形態では、ＧａＸ_３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、またはＢｒ）前駆体及び無酸素リガンドを使用して調製されるナノ構造は、７５～９０％のＱＹを有する。一部の実施形態では、ＧａＸ_３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、またはＢｒ）前駆体及び無酸素リガンドを使用して調製されるナノ構造は、約８０％のＱＹを有する。

本明細書で調製されるＡＩＧＳナノ構造は、高い青色光吸収を提供する。一部の実施形態では、ナノ構造は、少なくとも０．８のＯＤ_４５０／質量（ｍＬ・ｍｇ^－１．ｃｍ^－１）を有する。一部の実施形態では、ナノ構造は、０．８～２．５のＯＤ_４５０／質量（ｍＬ^．ｍｇ^－１．ｃｍ^－１）を有する。別の実施形態では、ナノ構造は、０．８７～１．９のＯＤ_４５０／質量（ｍＬ^．ｍｇ^－１．ｃｍ^－１）を有する。

一部の実施形態では、ナノ構造は、ＡＩＧＳナノ構造の全体にわたってガリウムのインジウムとのイオン交換が起こるように、ガリウムイオンで処理される。一部の実施形態では、ナノ構造は、コア中にＡｇ、Ｉｎ、Ｇａ、及びＳを含み、ナノ構造の表面と中心との間にガリウムの勾配を有する。一部の実施形態では、ナノ構造は、ＡＧＳで処理されたＡＩＧＳコアであり、ＧａＸ_３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、またはＢｒ）前駆体及びコア中の無酸素リガンドを使用して調製される。一部の実施形態では、ナノ構造は、ＧａＸ_３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、またはＢｒ）前駆体及び無酸素リガンドを使用して調製されるＡＩＧＳナノ構造である。一部の実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造は、予め形成されたＩｎ－Ｇａ試薬をＡｇ_２Ｓナノ構造と反応させてＡＩＧＳナノ構造を得、その後、無酸素Ｇａ塩と反応させることによってガリウムとイオン交換してＡＩＧＳナノ構造を形成することによって調製される。

ＡＩＧＳナノ構造を作製する方法
ＡＩＧＳナノ構造を作製する方法が提供され、
（ａ）ＡＩＧＳコア、硫黄源、及びリガンドを含む混合物を調製することと、
（ｂ）（ａ）で得られた混合物を、１８０～３００℃の温度で、カルボン酸ガリウム及びリガンドの混合物に添加して、ナノ構造の表面から中心へのガリウムの勾配を有するイオン交換されたナノ構造を得ることと、
（ｃ）ナノ構造を単離することと、を含む。

一部の実施形態では、ナノ構造は４８０～５４５ｎｍのＰＷＬを有し、発光の少なくとも約６０％がバンド端発光である。

また、ＡＩＧＳナノ構造を作製する方法が提供され、
（ａ）Ｇａ（アセチルアセトネート）_３、ＩｎＣｌ_３、及びリガンドを、任意選択的に溶媒中で、Ｉｎ－Ｇａ試薬を得るのに十分な温度で反応させることと、
（ｂ）ＡＩＧＳナノ構造を作製するのに十分な温度で、Ｉｎ－Ｇａ試薬をＡｇ_２Ｓナノ構造と反応させることと、
（ｃ）ナノ構造の表面から中心へのガリウムの勾配を有するイオン交換されたナノ構造を得るのに十分な温度で、リガンドを含有する溶媒中で、ＡＩＧＳナノ構造を無酸素Ｇａ塩と反応させることと、を含む。

一部の実施形態では、ナノ構造は４８０～５４５ｎｍのＰＷＬを有し、発光の少なくとも約６０％がバンド端発光である。

一部の実施形態では、リガンドは、アルキルアミンである。一部の実施形態では、アルキルアミンリガンドは、オレイルアミンである。一部の実施形態では、リガンドは、過剰に使用され、溶媒として作用し、列挙された溶媒は、反応中に存在しない。一部の実施形態では、溶媒は、反応中に存在する。一部の実施形態では、溶媒は、高沸点溶媒である。一部の実施形態では、溶媒は、オクタデセン、スクアラン、ジベンジルエーテルまたはキシレンである。一部の実施形態では、（ａ）で十分な温度は１００～２８０℃であり、（ｂ）で十分な温度は１５０～２６０℃であり、（ｃ）で十分な温度は１７０～２８０℃である。一部の実施形態では、（ａ）で十分な温度は約２１０℃であり、（ｂ）で十分な温度は約２１０℃であり、（ｃ）で十分な温度は約２４０℃である。

一部の実施形態では、発光の少なくとも８０％は、バンド端発光である。他の実施形態では、発光の少なくとも９０％は、バンド端発光である。他の実施形態では、発光の少なくとも９５％は、バンド端発光である。一部の実施形態では、発光の９２～９８％は、バンド端発光である。一部の実施形態では、発光の９３～９６％は、バンド端発光である。

リガンドの例は、米国特許第７，５７２，３９５号、同第８，１４３，７０３号、同第８，４２５，８０３号、同第８，５６３，１３３号、同第８，９１６，０６４号、同第９，００５，４８０号、同第９，１３９，７７０号、及び同第９，１６９，４３５号、ならびに米国特許出願公開第２００８／０１１８７５５号に開示されている。一実施形態では、リガンドは、アルキルアミンである。一部の実施形態では、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ルキルアミンである。

一部の実施形態では、（ａ）の硫黄源は、トリオクチルホスフィンスルフィド、硫黄元素、オクタンチオール、ドデカンチオール、オクタデカンチオール、トリブチルホスフィンスルフィド、シクロへキシルイソチオシアネート、α－トルエンチオール、エチレントリチオカーボネート、アリルメルカプタン、ビス（トリメチルシリル）スルフィド、トリオクチルホスフィンスルフィド、またはそれらの組み合わせを含む。一部の実施形態では、（ａ）における硫黄源は、Ｓ_８に由来する。

一実施形態では、硫黄源は、Ｓ_８に由来する。

一実施形態では、（ａ）及び（ｂ）の温度は、約２７０℃である。

一部の実施形態では、（ｂ）の混合物は、溶媒を更に含む。一部の実施形態では、溶媒は、トリオクチルホスフィン、ジベンジルエーテル、またはスクアランである。

一部の実施形態では、ガリウムカルボキシレートは、ガリウムＣ_２－２４カルボキシレートである。Ｃ_２－２４カルボキシレートの例としては、アセテート、プロピオネート、ブタノエート、ペンタノエート、ヘキサノエート、ヘプタノエート、オクタノエート、ノナノエート、デカノエート、ウンデカノエート、トリデカノエート、テトラデカノエート、ペンタデカノエート、ヘキサデカノエート、オクタデカノエート（オレエート）、ノナデカノエート、及びイコサノエートが挙げられる。一実施形態では、カルボン酸ガリウムは、オレイン酸ガリウムである。

一部の実施形態では、ＡＩＧＳコアに対するカルボン酸ガリウムの比は、ＡＩＧＳ１ｍｇ当たり０．００８～０．２ｍｍｏｌのカルボン酸ガリウムである。一実施形態では、ＡＩＧＳコアに対するガリウムカルボキシレートの比は、ＡＩＧＳ１ｍｇ当たり約０．０４ｍｍｏｌのガリウムカルボキシレートである。

更なる実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造は、例えば沈殿によって単離される。一部の実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造は、ＡＩＧＳナノ構造のための非溶媒の添加によって沈殿される。一部の実施形態では、非溶媒はトルエン／エタノール混合物である。沈殿したナノ構造は、遠心分離及びナノ構造用の非溶媒での洗浄によって更に単離することができる。

また、ナノ構造を作製する方法が提供され、
（ａ）溶媒中にＡＩＧＳコア及びハロゲン化ガリウムを含む混合物を調製し、ナノ構造の表面から中心へのガリウムの勾配を有するイオン交換ナノ構造を得るのに十分な時間にわたって混合物を保持することと、
（ｂ）ナノ構造を単離することと、を含む。

一部の実施形態では、ナノ構造は、４８０～５４５ｎｍのＰＷＬを有し、発光の少なくとも約６０％は、バンド端発光である。

一部の実施形態では、発光の少なくとも８０％は、バンド端発光である。他の実施形態では、発光の少なくとも９０％は、バンド端発光である。他の実施形態では、発光の少なくとも９５％は、バンド端発光である。

一部の実施形態では、ハロゲン化ガリウムは、塩化ガリウム、臭化ガリウムまたはヨウ化ガリウムである。一実施形態では、ハロゲン化ガリウムは、ヨウ化ガリウムである。

一部の実施形態では、溶媒は、トリオクチルホスフィンを含む。一部の実施形態では、溶媒は、トルエンを含む。

一部の実施形態では、（ａ）において十分な時間は、０．１～２００時間である。一部の実施形態では、（ａ）において十分な時間は、約２０時間である。

一部の実施形態では、混合物は、２０～１００℃で保持される。一実施形態では、混合物は、約室温（２０℃～２５℃）で保持される。

一部の実施形態では、ＡＩＧＳコアに対するハロゲン化ガリウムのモル比は、約０．１～約３０である。

更なる実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造は、例えば沈殿によって単離される。一部の実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造は、ＡＩＧＳナノ構造のための非溶媒の添加によって沈殿される。一部の実施形態では、非溶媒はトルエン／エタノール混合物である。沈殿したナノ構造は、遠心分離及び／またはナノ構造の非溶媒での洗浄によって更に単離することができる。

また、ナノ構造を作製する方法が提供され、
（ａ）ＡＩＧＳナノ構造、硫黄源、及びリガンドを含む混合物を調製することと、
（ｂ）（ａ）で得られた混合物を、ＧａＸ_３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、またはＢｒ）及び無酸素リガンドの混合物に１８０～３００℃の温度で添加して、ナノ構造の表面から中心へのガリウムの勾配を有するイオン交換されたナノ構造を得ることと、
（ｄ）ナノ構造を単離することと、を含む。

一部の実施形態では、ナノ構造は、４８０～５４５ｎｍのＰＷＬを有する。

一部の実施形態では、（ａ）における調製は、無酸素条件下である。一部の実施形態では、（ａ）における調製は、グローブボックス内である。

一部の実施形態では、（ｂ）における添加は、無酸素条件下である。一部の実施形態では、（ｂ）における添加は、グローブボックス内である。

一部の実施形態では、発光の少なくとも８０％は、バンド端発光である。他の実施形態では、発光の少なくとも９０％は、バンド端発光である。他の実施形態では、発光の少なくとも９５％は、バンド端発光である。

リガンドの例は、米国特許第７，５７２，３９５号、同第８，１４３，７０３号、同第８，４２５，８０３号、同第８，５６３，１３３号、同第８，９１６，０６４号、同第９，００５，４８０号、同第９，１３９，７７０号、及び同第９，１６９，４３５号、ならびに米国特許出願公開第２００８／０１１８７５５号に開示されている。一部の実施形態では、（ａ）におけるリガンドは、無酸素リガンドである。一部の実施形態では、（ｂ）におけるリガンドは、無酸素リガンドである。一部の実施形態では、（ａ）及び（ｂ）におけるリガンドは、アルキルアミンである。一部の実施形態では、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ルキルアミンである。一部の実施形態では、（ａ）におけるリガンドは、オレイルアミンである。一部の実施形態では、（ｂ）におけるリガンドは、オレイルアミンである。一部の実施形態では、（ａ）及び（ｂ）におけるリガンドは、オレイルアミンである。

一実施形態では、硫黄源は、Ｓ_８に由来する。

一実施形態では、（ａ）及び（ｂ）の温度は、約２７０℃である。

一部の実施形態では、（ｂ）の混合物は、溶媒を更に含む。一部の実施形態では、溶媒は、トリオクチルホスフィン、ジベンジルエーテル、またはスクアランである。

一部の実施形態では、ＧａＸ_３は、塩化ガリウム、フッ化ガリウム、またはヨウ化ガリウムである。一部の実施形態では、ＧａＸ_３は、塩化ガリウムである。一部の実施形態では、ＧａＸ_３は、塩化Ｇａ（ＩＩＩ）である。

一部の実施形態では、ＡＩＧＳコアに対するＧａＸ_３の比は、ＡＩＧＳ１ｍｇ当たり０．００８～０．２ｍｍｏｌのＧａＸ_３である。一部の実施形態では、ＧａＸ_３対ＡＩＧＳコアのモル比は、約０．１～約３０である。一部の実施形態では、ＡＩＧＳコアに対するＧａＸ_３の比は、ＡＩＧＳ１ｍｇ当たり約０．０４ｍｍｏｌのＧａＸ_３である。

一部の実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造は、例えば、沈殿によって単離される。一部の実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造は、ＡＩＧＳナノ構造のための非溶媒の添加によって沈殿される。一部の実施形態では、非溶媒はトルエン／エタノール混合物である。沈殿したナノ構造は、遠心分離及び／またはナノ構造の非溶媒での洗浄によって更に単離することができる。

一部の実施形態では、（ａ）における混合物は、約２０℃～１００℃で保持される。一部の実施形態では、（ａ）における混合物は、約室温（２０℃～２５℃）で保持される。

一部の実施形態では、（ｂ）における混合物は、２００℃～３００℃で０．１時間～２００時間保持される。一部の実施形態では、（ｂ）における混合物は、２００℃～３００℃で約２０時間保持される。

ドープされたＡＩＧＳナノ構造
一部の実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造はドープされる。一部の実施形態では、ナノ結晶コアのドーパントは、１つ以上の遷移金属を含む金属を含む。一部の実施形態では、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、及びこ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。一部の実施形態では、ドーパントは、非金属を含む。一部の実施形態では、ドーパントは、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＣｕＩｎＳ_２、ＣｕＩｎＳｅ_２、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＧａＮ、ＧａＰ、またはＧａＡｓである。

一部の実施形態では、コアは、非溶媒からの沈殿によって精製される。一部の実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造は、コア溶液から沈殿物を除去するために濾過される。

ナノ構造組成物
一部の実施形態では、本開示は、
（ａ）ＡＩＧＳナノ構造の少なくとも１つの集団と、
（ｂ）少なくとも１つの有機樹脂と、を含むナノ構造組成物を提供する。

一部の実施形態では、ナノ構造は、４８０～５４５ｎｍのＰＷＬを有する。

一部の実施形態では、ナノ構造発光の少なくとも８０％は、バンド端発光である。他の実施形態では、発光の少なくとも９０％は、バンド端発光である。他の実施形態では、発光の少なくとも９５％は、バンド端発光である。一部の実施形態では、発光の９２～９８％は、バンド端発光である。一部の実施形態では、発光の９３～９６％は、バンド端発光である。

一部の実施形態では、ナノ構造組成物は、ナノ構造の少なくとも１つの第２の集団を更に含む。４８０～５４５ｎｍのＰＷＬを有するナノ構造は、緑色光を放出する。スペクトルの緑色、黄色、橙色、及び／または赤色領域で発光するナノ構造の追加の集団を添加してもよい。これらのナノ構造は、５４５ｎｍを超えるＰＷＬを有する。一部の実施形態では、ナノ構造は、５５０～７５０ｎｍのＰＷＬを有する。ナノ構造のサイズは、発光波長を決定する。ナノ構造の少なくとも１つの第２の集団は、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族ナノ結晶を含んでもよい。一部の実施形態では、ナノ構造の第２の集団のコアは、ＩｎＰナノ結晶である。

有機樹脂
一部の実施形態では、有機樹脂は、熱硬化性樹脂または紫外線（ＵＶ）硬化性樹脂である。一部の実施形態では、有機樹脂は、ロールツーロール加工を容易にする方法によって硬化される。

熱硬化性樹脂は、樹脂を不融性にする不可逆的な分子架橋プロセスを受ける硬化を必要とする。一部の実施形態では、熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール系樹脂、ビニル系樹脂、メラミン系樹脂、ユリア系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アリル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミド－イミド系樹脂、フェノールアミン縮重合系樹脂、ユリアメラミン縮重合系樹脂、またはこれらの組み合わせであることが好ましい。

一部の実施形態では、熱硬化樹脂は、エポキシ樹脂である。エポキシ樹脂は、広範囲の化学物質による揮発性物質または副生成物を発生することなく容易に硬化される。エポキシ樹脂はまた、ほとんどの基材と相溶性であり、表面を容易に濡らす傾向がある。Ｂｏｙｌｅ，Ｍ．Ａ．，ｅｔ ａｌ．，”Ｅｐｏｘｙ Ｒｅｓｉｎｓ，”Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，Ｖｏｌ．２１，ＡＳＭ Ｈａｎｄｂｏｏｋ，ｐａｇｅｓ ７８－８９（２００１）を参照されたい。

一部の実施形態では、有機樹脂は、シリコーン熱硬化性樹脂である。一部の実施形態では、シリコーン熱硬化性樹脂は、ＯＥ６６３０ＡまたはＯＥ６６３０Ｂ（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ａｕｂｕｒｎ，ＭＩ）である。

一部の実施形態では、熱開始剤が使用される。一部の実施形態では、熱開始剤は、ＡＩＢＮ［２，２’－アゾビス（２－メチルプロピオニトリル）］または過酸化ベンゾイルである。

ＵＶ硬化性樹脂は、特定の光波長に曝露されたときに硬化し、迅速に固化するポリマーである。一部の実施形態では、ＵＶ硬化性樹脂は、官能基として、（メタ）アクリリルオキシ基、ビニルオキシ基、スチリル基、またはビニル基などのラジカル重合性基、エポキシ基、チオエポキシ基、ビニルオキシ基、またはオキセタニル基などのカチオン重合性基を有する樹脂である。一部の実施形態では、ＵＶ硬化性樹脂は、ポリエステル系樹脂、ポリエステル系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン系樹脂、アルキッド系樹脂、スピロアセタール系樹脂、ポリブタジェン系樹脂、またはポリチオールポリエン系樹脂である。

一部の実施形態では、ＵＶ硬化性樹脂は、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、ウレタンアクリレート、アリルオキシドシクロヘキシルジアクリレート、ビス（アクリロキシエチル）ヒドロキシルイソシアヌラート、ビス（アクリロキシネオペンチルグリコール）アジパート、ビスフェノールＡジアクリレート、ビスフェノールＡジメタクリレート、１，４－ブタンジオールジアクリレート、１，４－ブタンジオールジメタクリレート、１，３－ブチレングリコールジアクリレート、１，３－ブチレングリコールジメタクリレート、・ジシクロペンタニルジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジ（トリメチロールプロパン）テトラアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、グリセロールメタクリレート、１，６－ヘキサンジオールジアクリレート、１，６－ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールヒドロキシピバレート・ジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、リン酸ジメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、テトラブロモビスフェノールＡジアクリレート、トリエチレングリコールジビニルエーテル、トリグリセロールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、リン酸トリアクリレート、リン酸ジアクリレート、アクリル酸プロパルギルエステル、ビニル末端ポリジメチルシロキサン、ビニル末端ジフェニルシロキサン－ジメチルシロキサンコポリマー、ビニル末端ポリフェニルメチルシロキサン、ビニル末端トリフルオロメチルシロキサン－ジメチルシロキサンコポリマー、ビニル末端ジエチルシロキサン－ジメチルシロキサンコポリマー、ビニルメチルシロキサン、モノメタクリロイルオキシプロピル末端ポリジメチルシロキサン、モノビニル末端ポリジメチルシロキサン、モノアリル－モノトリメチルシロキシ末端ポリエチレンオキシド、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。

一部の実施形態では、ＵＶ硬化性樹脂は、ＵＶ硬化条件下でイソシアネート、エポキシ、または不飽和化合物と架橋することができるメルカプト官能性化合物である。一部の実施形態では、ポリチオールは、ペンタエリスリトールテトラ（３－メルカプト－プロピオネート）（ＰＥＴＭＰ）、トリメチロール－プロパントリ（３－メルカプト－プロピオネート）（ＴＭＰＭＰ）、グリコールジ（３－メルカプト－プロピオネート）（ＧＤＭＰ）、トリス［２５－（３－メルカプト－プロピオニルオキシ）エチル］イソシアヌレート（ＴＥＭＰＩＣ）、ジ－ペンタエリスリトールヘキサ（３－メルカプト－プロピオネート）（Ｄｉ－ＰＥＴＭＰ）、エトキシル化トリメチロールプロパントリ（３－メルカプト－プロピオネート）（ＥＴＴＭＰ１３００及びＥＴＴＭＰ７００）、ポリカプロラクトンテトラ（３－メルカプト－プロピオネート）（ＰＣＬ４ＭＰ１３５０）、ペンタエリスリトールテトラメルカプトアセテート（ＰＥＴＭＡ）、トリメチロール－プロパントリメルカプトアセテート（ＴＭＰＭＡ）、またはグリコールジメルカプトアセテート（ＧＤＭＡ）である。これらの化合物は、Ｂｒｕｎｏ Ｂｏｃｋ，Ｍａｒｓｃｈａｃｈｔ，ＧｅｒｍａｎｙからＴＨＩＯＣＵＲＥ（登録商標）の商品名で販売されている。

一部の実施形態では、ＵＶ硬化性樹脂は、ポリチオールである。一部の実施形態では、ＵＶ硬化性樹脂は、エチレングリコールビス（チオグリコレート）、エチレングリコールビス（３－メルカプトプロピオナート）、トリメチロールプロパントリス（チオグリコレート）、トリメチロールプロパントリス（３－メルカプトプロピオネート）、ペンタエリトリトールテトラキス（チオグリコレート）、ペンタエリトリトールテトラキス（３－メルカプトプロピオネート）（ＰＥＴＭＰ）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリチオールである。一部の実施形態では、ＵＶ硬化性樹脂は、ＰＥＴＭＰである。

一部の実施形態では、ＵＶ硬化性樹脂は、ポリチオール及び１，３，５－トリアリル－１，３，５－トリアジン－２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）－トリオン（ＴＴＴ）を含むチオール－エン配合物である。一部の実施形態では、ＵＶ硬化性樹脂は、ＰＥＴＭＰ及びＴＴＴを含むチオール－エン配合物である。

一部の実施形態では、ＵＶ硬化性樹脂は、光開始剤を更に含む。光開始剤は、曝露中に感光性材料の架橋及び／または硬化反応を開始させる。一部の実施形態では、光開始剤は、アセトフェノン系、ベンゾイン系、またはチオキサテノン系である。

一部の実施形態では、光開始剤は、ビニルアクリレート系樹脂である。一部の実施形態では、光開始剤は、ＭＩＮＳ－３１１ＲＭ（Ｍｉｎｕｔａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｋｏｒｅａ）である。

一部の実施形態では、光開始剤は、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）１２７、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）１８４、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）１８４Ｄ、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）２０２２、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）２１００、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）２５０、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）２７０、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）２９５９、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）３６９、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）３６９ＥＧ、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）３７９、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）５００、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）６５１、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）７５４、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）７８４、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）８１９、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）８１９Ｄｗ、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）９０７、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）９０７ＦＦ、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）Ｏｘｅ０１、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）ＴＰＯ－Ｌ、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）１１７３、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）１１７３Ｄ、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）４２６５、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）ＢＰ、またはＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）ＭＢＦ（ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｗｙａｎｄｏｔｔｅ，ＭＩ）である。一部の実施形態では、光開始剤は、ＴＰＯ（２，４，６－トリメチルベンゾイル－ジフェニル－ホスフィンオキシド）またはＭＢＦ（メチルベンゾイルホルメート）である。

一部の実施形態では、ナノ構造組成物中の少なくとも１つの有機樹脂の重量パーセントは、約５％～約９９％、約５％～約９５％、約５％～約９０％、約５％～約８０％、約５％～約７０％、約５％～約６０％、約５％～約５０％、約５％～約４０％、約５％～約３０％、約５％～約２０％、約５％～約１０％、約１０％～約９９％、約１０％～約９５％、約１０％～約９０％、約１０％～約８０％、約１０％～約７０％、約１０％～約６０％、約１０％～約５０％、約１０％～約４０％、約１０％～約３０％、約１０％～約２０％、約２０％～約９９％、約２０％～約９５％、約２０％～約９０％、約２０％～約８０％、約２０％～約７０％、約２０％～約６０％、約２０％～約５０％、約２０％～約４０％、約２０％～約３０％、約３０％～約９９％、約３０％～約９５％、約３０％～約９０％、約３０％～約８０％、約３０％～約７０％、約３０％～約６０％、約３０％～約５０％、約３０％～約４０％、約４０％～約９９％、約４０％～約９５％、約４０％～約９０％、約４０％～約８０％、約４０％～約７０％、約４０％～約６０％、約４０％～約５０％、約５０％～約９９％、約５０％～約９５％、約５０％～約９０％、約５０％～約８０％、約５０％～約７０％、約５０％～約６０％、約６０％～約９９％、約６０％～約９５％、約６０％～約９０％、約６０％～約８０％、約６０％～約７０％、約７０％～約９９％、約７０％～約９５％、約７０％～約９０％、約７０％～約８０％、約８０％～約９９％、約８０％～約９５％、約８０％～約９０％、約９０％～約９９％、約９０％～約９５％、または約９５％～約９９％である。

一部の実施形態では、ナノ構造組成物は、ＡＩＧＳ表面をコーティングするリガンドに組み込まれた少なくとも１つのモノマーを更に含む。ＡＩＧＳ表面をコーティングするリガンドに組み込まれた少なくとも１つのモノマーを含有するＡＩＧＳナノ構造は、高いＱＹ、インクジェット印刷可能なインクに使用される一般的なモノマーであるＨＤＤＡとの良好な適合性、及び良好な青色光吸収を有することが発見されている。

一部の実施形態では、少なくとも１つのモノマーは、アクリレートである。アクリレートモノマーの例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ｎ－ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｔｅｒｔ－ブチルメタクリレート、ｎ－アミルメタクリレート、イソアミルメタクリレート、ｎ－ヘキシルメタクリレート、トリデシルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、デシルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、メトキシジエチレングリコールメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、フェニルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ｔｅｒｔ－ブチルシクロヘキシルメタクリレート、ベヘニルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、２－エチルヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、イソオクチルメタクリレート、ｎ－デシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ヘキサデシルメタクリレート、オクタデシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、２－フェニルエチルメタクリレート、２－フェノキシエチルアクリレート、エチルアクリレート、メチルアクリレート、ｎ－ブチルアクリレート、２－ヒドロキシエチルアクリレート、２－カルボキシエチルアクリレート、アクリル酸、エチレングリコールジアクリレート、１，３－プロパンジオールジアクリレート、１，４－ビス（アクリロイルオキシ）ブタン、イソボルニルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、及び４－ｔｅｒｔ－ブチルシクロヘキシルアクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。

一部の実施形態では、モノマーは、エチルアクリレート、ＨＤＤＡ、テトラヒドロフルフリルアクリレート、トリ（プロピレングリコール）ジアクリレート、１，４－ビス（アクリロイルオキシ）ブタン、またはイソボルニルアクリレートのうちの少なくとも１つである。

ＡＩＧＳナノ構造組成物を調製する方法
本開示は、ナノ構造組成物を調製する方法を提供し、該方法は、
（ａ）ＡＩＧＳナノ構造の少なくとも１つの集団を提供することと、
（ｂ）少なくとも１つの有機樹脂を（ａ）の組成物と混合することと、を含む。

一部の実施形態では、ナノ構造は、４８０～５４５ｎｍのＰＷＬを有し、発光の少なくとも約８０％は、バンド端発光である。一部の実施形態では、発光の少なくとも８０％は、バンド端発光である。他の実施形態では、発光の少なくとも９０％は、バンド端発光である。他の実施形態では、発光の少なくとも９５％は、バンド端発光である。一部の実施形態では、発光の９２～９８％は、バンド端発光である。一部の実施形態では、発光の９３～９６％は、バンド端発光である。

本開示はまた、ナノ構造組成物を調製する方法を提供し、該方法は、
（ａ）ＡＩＧＳナノ構造の少なくとも１つの集団を提供することであって、ナノ構造は、ＧａＸ_３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、またはＢｒ）前駆体及び無酸素リガンドを使用して調製される、提供することと、
（ｂ）少なくとも１つの有機樹脂を（ａ）の組成物と混合することと、を含む。

一部の実施形態では、ナノ構造は、４８０～５４５ｎｍのＰＷＬを有し、発光の少なくとも約６０％は、バンド端発光である。

本開示はまた、ナノ構造組成物を調製する方法を提供し、該方法は、
（ａ）ＡＩＧＳナノ構造の少なくとも１つの集団を提供することであって、ナノ構造が４８０～５４５ｎｍのＰＷＬを有し、発光の少なくとも約８０％がバンド端発光であり、ナノ構造が８０～９９％のＱＹを示す、提供することと、
（ｂ）少なくとも１つの有機樹脂を（ａ）の組成物と混合することと、を含む。

一部の実施形態では、少なくとも１つのナノ構造の集団は、約１００ｒｐｍ～約１０，０００ｒｐｍ、約１００ｒｐｍ～約５，０００ｒｐｍ、約１００ｒｐｍ～約３，０００ｒｐｍ、約１００ｒｐｍ～約１，０００ｒｐｍ、約１００ｒｐｍ～約５００ｒｐｍ、約５００ｒｐｍ～約１０，０００ｒｐｍ、約５００ｒｐｍ～約５，０００ｒｐｍ、約５００ｒｐｍ～約３，０００ｒｐｍ、約５００ｒｐｍ～約１，０００ｒｐｍ、約１，０００ｒｐｍ～約１０，０００ｒｐｍ、約１，０００ｒｐｍ～約５，０００ｒｐｍ、約１，０００ｒｐｍ～約３，０００ｒｐｍ、約３，０００ｒｐｍ～約１０，０００ｒｐｍ、約３，０００ｒｐｍ～約１０，０００ｒｐｍ、または約５，０００ｒｐｍ～約１０，０００ｒｐｍの撹拌速度で、少なくとも１つの有機樹脂と混合される。

一部の実施形態では、ナノ構造の少なくとも１つの集団は、約１０分～約２４時間、約１０分～約２０時間、約１０分～約１５時間、約１０分～約１０時間、約１０分～約５時間、約１０分～約１時間、約１０分～約３０分、約３０分～約２４時間、約３０分～約２０時間、約３０分～約１５時間、約３０分～約１０時間、約３０分～約５時間、約３０分～約１時間、約１時間～約２４時間、約１時間～約２０時間、約１時間～約１５時間、約１時間～約１０時間、約１時間～約５時間、約５時間～約２４時間、約５時間～約２０時間、約５時間～約１５時間、約５時間～約１０時間、約１０時間～約２４時間、約１０時間～約２０時間、約１０時間～約１５時間、約１５時間～約２４時間、約１５時間～約２０時間、または約２０時間～約２４時間、少なくとも１つの有機樹脂と混合される。

一部の実施形態では、少なくとも１つのナノ構造の集団は、約－５℃～約１００℃、約－５℃～約７５℃、約－５℃～約５０℃、約－５℃～約２３℃、約２３℃～約１００℃、約２３℃～約７５℃、約２３℃～約５０℃、約５０℃～約１００℃、約５０℃～約７５℃、または約７５℃～約１００℃の温度で、少なくとも１つの有機樹脂と混合される。一部の実施形態では、少なくとも１つの有機樹脂は、約２３℃～約５０℃の温度で少なくとも１つのナノ構造の集団と混合される。

一部の実施形態では、２つ以上の有機樹脂が使用される場合、有機樹脂は一緒に添加され、混合される。一部の実施形態では、第１の有機樹脂は、約１００ｒｐｍ～約１０，０００ｒｐｍ、約１００ｒｐｍ～約５，０００ｒｐｍ、約１００ｒｐｍ～約３，０００ｒｐｍ、約１００ｒｐｍ～約１，０００ｒｐｍ、約１００ｒｐｍ～約５００ｒｐｍ、約５００ｒｐｍ～約１０，０００ｒｐｍ、約５００ｒｐｍ～約５，０００ｒｐｍ、約５００ｒｐｍ～約３，０００ｒｐｍ、約５００ｒｐｍ～約１，０００ｒｐｍ、約１，０００ｒｐｍ～約１０，０００ｒｐｍ、約１，０００ｒｐｍ～約５，０００ｒｐｍ、約１，０００ｒｐｍ～約３，０００ｒｐｍ、約３，０００ｒｐｍ～約１０，０００ｒｐｍ、約３，０００ｒｐｍ～約１０，０００ｒｐｍ、または約５，０００ｒｐｍ～約１０，０００ｒｐｍの撹拌速度で、第２の有機樹脂と混合される。

一部の実施形態では、第１の有機樹脂は、約１０分～約２４時間、約１０分～約２０時間、約１０分～約１５時間、約１０分～約１０時間、約１０分～約５時間、約１０分～約１時間、約１０分～約３０分、約３０分～約２４時間、約３０分～約２０時間、約３０分～約１５時間、約３０分～約１０時間、約３０分～約５時間、約３０分～約１時間、約１時間～約２４時間、約１時間～約２０時間、約１時間～約１５時間、約１時間～約１０時間、約１時間～約５時間、約５時間～約２４時間、約５時間～約２０時間、約５時間～約１５時間、約５時間～約１０時間、約１０時間～約２４時間、約１０時間～約２０時間、約１０時間～約１５時間、約１５時間～約２４時間、約１５時間～約２０時間、または約２０時間～約２４時間、第２の有機樹脂と混合される。

一部の実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造は、樹脂と組み合わされる前に、ＡＩＧＳ表面をコーティングするリガンドに組み込まれた少なくとも１つのモノマーと組み合わされる。一部の実施形態では、モノマーは、アクリレートである。一部の実施形態では、モノマーは、エチルアクリレート、ＨＤＤＡ、テトラヒドロフルフリルアクリレート、トリ（プロピレングリコール）ジアクリレート、１，４－ビス（アクリロイルオキシ）ブタン、またはイソボルニルアクリレートのうちの少なくとも１つである。

ＡＩＧＳナノ構造の特性
一部の実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造は、高い光ルミネセンス量子収率を示す。一部の実施形態では、ナノ構造は、約５０％～約９９％、約５０％～約９５％、約５０％～約９０％、約５０％～約８５％、約５０％～約８０％、約５０％～約７０％、約５０％～約６０％、６０％～約９９％、約６０％～約９５％、約６０％～約９０％、約６０％～約８５％、約６０％～約８０％、約６０％～約７０％、約７０％～約９９％、約７０％～約９５％、約７０％～約９０％、約７０％～約８５％、約７０％～約８０％、約８０％～約９９％、約８０％～約９５％、約８０％～約９０％、約８０％～約８５％、約８５％～約９９％、約８５％～約９５％、約８０％～約８５％、約８５％～約９９％、約８５％～約９０％、約９０％～約９９％、約９０％～約９５％、または約９５％～約９９％のフォトルミネセンス量子収率を示す。一部の実施形態では、ナノ構造は、約８２％～約９６％、約８５％～約９６％、及び約９３％～約９４％のフォトルミネセンス量子収率を示す。

ナノ構造のフォトルミネセンススペクトルは、スペクトルの広い所望の部分をカバーすることができる。一部の実施形態では、ナノ構造のフォトルミネセンススペクトルは、３００ｎｍ～７５０ｎｍ、３００ｎｍ～６５０ｎｍ、３００ｎｍ～５５０ｎｍ、３００ｎｍ～４５０ｎｍ、４５０ｎｍ～７５０ｎｍ、４５０ｎｍ～６５０ｎｍ、４５０ｎｍ～５５０ｎｍ、４５０ｎｍ～７５０ｎｍ、４５０ｎｍ～６５０ｎｍ、４５０ｎｍ～５５０ｎｍ、５５０ｎｍ～７５０ｎｍ、５５０ｎｍ～６５０ｎｍ、または６５０ｎｍ～７５０ｎｍの発光極大を有する。一部の実施形態では、ナノ構造のフォトルミネセンススペクトルは、４５０ｎｍ～５５０ｎｍの発光極大を有する。

ナノ構造のサイズ分布は、比較的狭くすることができる。一部の実施形態では、ナノ構造の集団の光ルミネセンススペクトルは、１０ｎｍ～６０ｎｍ、１０ｎｍ～４０ｎｍ、１０ｎｍ～３０ｎｍ、１０ｎｍ～２０ｎｍ、２０ｎｍ～６０ｎｍ、２０ｎｍ～４０ｎｍ、２０ｎｍ～３０ｎｍ、２５ｎｍ～６０ｎｍ、２５ｎｍ～４０ｎｍ、２５ｎｍ～３０ｎｍ、３０ｎｍ～６０ｎｍ、３０ｎｍ～４０ｎｍ、または４０ｎｍ～６０ｎｍの半値全幅を有することができる。一部の実施形態では、ナノ構造の集団のフォトルミネセンススペクトルは、２４ｎｍ～５０ｎｍの半値全幅を有することができる。

一部の実施形態では、ナノ構造は、約４００ｎｍ～約６５０ｎｍ、約４００ｎｍ～約６００ｎｍ、約４００ｎｍ～約５５０ｎｍ、約４００ｎｍ～約５００ｎｍ、約４００ｎｍ～約４５０ｎｍ、約４５０ｎｍ～約６５０ｎｍ、約４５０ｎｍ～約６００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約５５０ｎｍ、約４５０ｎｍ～約５００ｎｍ、約５００ｎｍ～約６５０ｎｍ、約５００ｎｍ～約６００ｎｍ、約５００ｎｍ～約５５０ｎｍ、約５５０ｎｍ～約６５０ｎｍ、約５５０ｎｍ～約６００ｎｍ、または約６００ｎｍ～約６５０ｎｍのピーク発光波長（ＰＷＬ）を有する光を放出する。一部の実施形態では、ナノ構造は、約５００ｎｍ～約５５０ｎｍのＰＷＬを有する光を放出する。

青色光吸収効率の予測値として、質量基準当たりの４５０ｎｍでの光学密度（ＯＤ_４５０／質量）は、１ｃｍ経路長キュベット中のナノ構造溶液の光学密度を測定し、真空（＜２００ｍＴｏｒｒ）下で全ての揮発性物質を除去した後の同じ溶液のｍＬ当たりの乾燥質量で除算することによって計算することができる。一部の実施形態では、ナノ構造は、約０．２８／ｍｇ～約０．５／ｍｇ、約０．２８／ｍｇ～約０．４／ｍｇ、約０．２８／ｍｇ～約０．３５／ｍｇ、約０．２８／ｍｇ～約０．３２／ｍｇ、約０．３２／ｍｇ～約０．５／ｍｇ、約０．３２／ｍｇ～約０．４／ｍｇ、約０．３２／ｍｇ～約０．３５／ｍｇ、約０．３５／ｍｇ～約０．５／ｍｇ、約０．３５／ｍｇ～約０．４／ｍｇ、または約０．４／ｍｇ～約０．５／ｍｇの質量基準当たりの４５０ｎｍでの光学密度（ＯＤ_４５０／質量）を有する。

フィルム
本発明のナノ構造は、任意の好適な方法を使用して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、用語「埋め込まれた」は、ナノ構造が、マトリックスの成分の大部分を構成するポリマーで囲まれているかまたは包まれていることを示すために使用される。一部の実施形態では、少なくとも１つのナノ構造集団は、好適には、マトリックス全体に均一に分布している。一部の実施形態では、少なくとも１つのナノ構造集団は、特定用途向け分布に従って分布している。一部の実施形態では、ナノ構造は、ポリマー中に混合され、基材の表面に適用される。

一部の実施形態では、本開示は、
（ａ）ＡＩＧＳナノ構造の少なくとも１つの集団と、ナノ構造に結合した少なくとも１つのリガンドとを含む組成物と、
（ｂ）少なくとも１つの有機樹脂と、を含むナノ構造フィルム層を提供する。

一部の実施形態では、リガンドの一部は、ナノ構造に結合される。他の実施形態では、ナノ構造表面は、リガンドで飽和される。

一部の実施形態では、ナノ構造は、４８０～５４５ｎｍのＰＷＬを有する。

一部の実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造の少なくとも１つの集団を含む組成物は、ＡＩＧＳ表面をコーティングするリガンドに組み込まれた少なくとも１つのモノマーを更に含む。一部の実施形態では、少なくとも１つのモノマーは、アクリレートである。一部の実施形態では、モノマーは、エチルアクリレート、ＨＤＤＡ、テトラヒドロフルフリルアクリレート、トリ（プロピレングリコール）ジアクリレート、１，４－ビス（アクリロイルオキシ）ブタン、またはイソボルニルアクリレートのうちの少なくとも１つである。

本開示はまた、ナノ構造フィルム層を調製する方法を提供し、該方法は、
（ａ）ＡＩＧＳナノ構造の少なくとも１つの集団を提供することと、
（ｂ）少なくとも１つの有機樹脂を（ａ）の組成物と混合することと、を含む。
一部の実施形態では、ナノ構造は、４８０～５４５ｎｍのＰＷＬを有する。

一部の実施形態では、発光の少なくとも８０％は、バンド端発光である。他の実施形態では、発光の少なくとも９０％は、バンド端発光である。他の実施形態では、発光の少なくとも９５％は、バンド端発光である。一部の実施形態では、発光の９２～９８％は、バンド端発光である。一部の実施形態では、発光の９３～９６％は、バンド端発光である。

一部の実施形態では、ナノ構造組成物は、式Ｉを有するアミノリガンドを更に含み、

式中、
ｘは、１～１００であり、
ｙは、０～１００であり、
Ｒ^２は、Ｃ_１－２０アルキルである。

一部の実施形態では、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、または５０～１００である。一部の実施形態では、ｘは、１０～５０である。一部の実施形態では、ｘは、１０～２０である。一部の実施形態では、ｘは、１である。一部の実施形態では、ｘは、１９である。一部の実施形態では、ｘは、６である。一部の実施形態では、ｘは、１０である。

一部の実施形態では、Ｒ^２は、Ｃ_１－２０アルキルである。一部の実施形態では、Ｒ^２は、Ｃ_１－１０アルキルである。一部の実施形態では、Ｒ^２は、Ｃ_１－５アルキルである。一部の実施形態では、Ｒ^２は、－ＣＨ_２ＣＨ_３である。

一部の実施形態では、式Ｉの化合物は、Ｈｕｎｔｓｍａｎ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているアミン末端ポリマーである。一部の実施形態では、式（ＶＩ）のアミン末端ポリマーは、ｘ＝１、ｙ＝９、及びＲ^２＝－ＣＨ_３を有し、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ Ｍ－６００（Ｈｕｎｔｓｍａｎ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｔｅｘａｓ）である。ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ Ｍ－６００は、約６００の分子量を有する。一部の実施形態では、式（ＩＩＩ）のアミン末端ポリマーは、ｘ＝１９、ｙ＝３、及びＲ^２＝－ＣＨ_３を有し、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。一部の実施形態では、式（ＩＩＩ）のアミン末端ポリマーは、ｘ＝６、ｙ＝２９、及びＲ^２＝－ＣＨ_３を有し、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。一部の実施形態では、式（ＩＩＩ）のアミン末端ポリマーは、ｘ＝３１、ｙ＝１０、及びＲ^２＝－ＣＨ_３を有し、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。別の実施形態では、リガンドは、ＣｒｅａｔｉｖｅＰＥＧＷｏｒｋｓから入手可能なポリエチレングリコールアミン、例えば、ＰＥＧ５５０－アミン及びＰＥＧ３５０－アミンである。

一部の実施形態では、ナノ構造フィルム層は、色変換層である。

ナノ構造組成物は、限定はしないが、塗装、スプレーコーティング、溶媒噴霧、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、またはそれらの組み合わせを含む、当該技術分野で知られている任意の好適な方法によって堆積させることができる。一部の実施形態では、ナノ構造組成物は、堆積後に硬化される。好適な硬化方法には、ＵＶ硬化などの光硬化、及び熱硬化が含まれる。従来の積層フィルム加工方法、テープコーティング方法、及び／またはロールツーロール製作方法が、本発明のナノ構造フィルムを形成する際に採用され得る。ナノ構造組成物は、基材の所望の層上に直接コーティングすることができる。代替的に、ナノ構造組成物は、独立した要素として固体層に形成され、その後、基材に適用され得る。一部の実施形態では、ナノ構造組成物は、１つ以上のバリア層上に堆積され得る。

スピンコーティング
一部の実施形態では、ナノ構造組成物は、スピンコーティングを使用して基材上に堆積される。スピンコーティングでは、少量の材料が、通常、真空によって固定されるスピナーと称される機械に装填された基材の中心上に堆積される。高速の回転が、基材の中心から縁部まで材料を広げる求心力を生じさせる、スピナーを介して基材に適用される。材料の大部分は振り落とされるが、ある量は基材上に残り、回転が続くにつれて表面上に材料の薄フィルムを形成する。フィルムの最終的な厚さは、スピン速度、加速度、及びスピン時間などのスピンプロセスのために選択されたパラメータに加えて、堆積される材料及び基材の性質によって決定される。典型的なフィルムでは、１５００～６０００ｒｐｍのスピン速度が１０～６０秒のスピン時間で使用される。一部の実施形態では、フィルムは、非常に低速、例えば、１０００ｒｐｍ未満で堆積される。一部の実施形態では、フィルムは、約３００、約４００、約５００、約６００、約７００、約８００または約９００ｒｐｍでキャストされる。

ミスト堆積
一部の実施形態では、ナノ構造組成物は、ミスト堆積を使用して基材上に堆積される。ミスト堆積は、室温及び大気圧で行われ、プロセス条件を変更することによってフィルムの厚さを正確に制御することができる。ミスト堆積中、液体原料物質は、非常に微細なミストに変えられ、窒素ガスによって堆積チャンバに運ばれる。次に、ミストは、フィールドスクリーンとウェハホルダとの間の高電圧電位によってウェハ表面に引き寄せられる。液滴がウェハ表面上で合体すると、ウェハをチャンバから取り出し、熱硬化させて溶媒を蒸発させる。液体前駆体は、溶媒と堆積される材料との混合物である。それは、加圧窒素ガスによって噴霧器に運ばれる。Ｐｒｉｃｅ，Ｓ．Ｃ．，ｅｔ ａｌ．，”Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｕｌｔｒａ－Ｔｈｉｎ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｄｏｔ Ｆｉｌｍｓ ｂｙ Ｍｉｓｔ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，”ＥＳＣ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ １１：８９－９４（２００７）。

スプレーコーティング
一部の実施形態では、ナノ構造組成物は、スプレーコーティングを使用して基材上に堆積される。スプレーコーティングのための典型的な機器は、スプレーノズル、噴霧器、前駆体溶液、及びキャリアガスを含む。噴霧堆積プロセスでは、前駆体溶液は、キャリアガスを用いて、または霧化（例えば、超音波、空気ブラスト、または静電）によってマイクロサイズの液滴に粉砕される。噴霧器から出てくる液滴は、所望のように制御及び調節されるキャリアガスの助けによって、ノズルを通って基材表面によって加速される。スプレーノズルと基材との間の相対運動は、基材上を完全に被覆するための設計によって規定される。

一部の実施形態では、ナノ構造組成物の適用は、溶媒を更に含む。一部の実施形態では、ナノ構造組成物の適用のための溶媒は、水、有機溶媒、無機溶媒、ハロゲン化有機溶媒、またはそれらの混合物である。例示的な溶媒としては、水、Ｄ_２Ｏ、アセトン、エタノール、ジオキサン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、イソプロパノール、アニソール、γ－ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、Ｎ－メチルピロリドン、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、トルエン、ジメチルスルホキシド、シクロペンタノン、テトラメチレンスルホキシド、キシレン、ε－カプロラクトン、テトラヒドロフラン、テトラクロロエチレン、クロロホルム、クロロベンゼン、ジクロロメタン、１，２－ジクロロエタン、１，１，２，２－テトラクロロエタン、またはこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。

インクジェット印刷
ナノ構造のインクジェット印刷に好適な溶媒は、当業者に既知である。一部の実施形態では、有機溶媒は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許出願公開第２０１８／０２３０３２１号に記載されている置換芳香族またはヘテロ芳香族溶媒である。

一部の実施形態では、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で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好適な有機溶媒の特性を表１に示す。

一部の実施形態では、有機溶媒は、１気圧で約１５０℃～約３５０℃の沸点を有する。一部の実施形態では、有機溶媒は、１気圧で約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℃、または約３００℃～約３５０℃の沸点を有する。

一部の実施形態では、有機溶媒は、約１ｍＰａ^．ｓ～約１５ｍＰａ^．ｓの粘度を有する。一部の実施形態では、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、または約１０ｍＰａ^．ｓ～約１５ｍＰａ^．ｓの粘度を有する。

一部の実施形態では、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。一部の実施形態では、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、または約４０ダイン／ｃｍ～約５０ダイン／ｃｍの表面張力を有する。

一部の実施形態では、ナノ構造組成物において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、Ｃ_９－Ｃ_２０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、またはアルコキシ置換ベンゼンである。

一部の実施形態では、ナノ構造組成物において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、ベンジルベンゾエート、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、またはそれらの組み合わせである。一部の実施形態では、ナノ構造組成物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－メトキシナフタレン、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、またはそれらの組み合わせである。

一部の実施形態では、有機溶媒は、無水有機溶媒である。一部の実施形態では、有機溶媒は、実質的に無水の有機溶媒である。

一部の実施形態では、有機溶媒は、上に提示されるリストから選択される不揮発性モノマーまたはモノマーの組み合わせである。

一部の実施形態では、ナノ構造組成物中の有機溶媒の重量パーセントは、約７０％～約９９％である。一部の実施形態では、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％、または約９８％～約９９％である。一部の実施形態では、ナノ構造組成物中の有機溶媒の重量パーセントは、約９５％～約９９％である。

一部の実施形態では、インクジェット印刷用の組成物は、ＡＩＧＳ表面をコーティングするリガンドに組み込まれたモノマーを更に含む。一部の実施形態では、モノマーは、アクリレートである。一部の実施形態では、モノマーは、エチルアクリレート、ＨＤＤＡ、テトラヒドロフルフリルアクリレート、トリ（プロピレングリコール）ジアクリレート、１，４－ビス（ＡＩＧＳ表面リロイルオキシをコーティングするリガンドに組み込まれる）ブタン、またはイソボルニルアクリレートのうちの少なくとも１つである。インクジェット組成物中のモノマーの使用は、インクジェット組成物中のＡＩＧＳナノ構造のより良好な適合性を提供し、ＱＹを改善し、青色光吸収を改善することが見出されている。

フィルム硬化
一部の実施形態では、組成物は熱硬化されてナノ構造層を形成する。一部の実施形態では、組成物は、ＵＶ光を使用して硬化される。一部の実施形態では、ナノ構造組成物は、ナノ構造フィルムの障壁層上に直接コーティングされ、追加の障壁層が、続いて、ナノ構造層上に堆積され、ナノ構造フィルムを生成する。支持基材は、強度、安定性、及びコーティング均一性を追加するために、ならびに材料の不一致、気泡形成、及びバリア層材料または他の材料のしわまたは折れを防止するために、バリアフィルムの下に用いることができる。加えて、１つ以上の障壁層が、ナノ構造層を覆って堆積され、上部障壁層と底部障壁層との間の材料を密閉してもよい。好適には、バリア層は、積層フィルムとして堆積され、任意選択的に封止されるかまたは更に加工され、その後、ナノ構造フィルムを特定の照明デバイスに組み込むことができる。ナノ構造組成物堆積プロセスは、当業者によって理解されるように、付加的または種々の構成要素を含むことができる。かかる実施形態は、輝度及び色（例えば、量子フィルム白色点を調整するため）、ならびにナノ構造フィルム厚及び他の特性などのナノ構造放出特性のインラインプロセス調整を可能にするであろう。加えて、これらの実施形態は、生産中のナノ構造フィルム特性の周期的試験、ならびに精密なナノ構造フィルム特性を達成するための任意の必要な切り替えを可能にするであろう。コンピュータプログラムを用いて、ナノ構造フィルムを形成する際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ことができるため、かかる試験及び調整は、加工ラインの機械的構成を変更することなく達成することもできる。

高いＰＣＥを有するナノ構造フィルムは、ナノ構造のための無酸素環境を提供する前に、ＡＩＧＳナノ結晶を青色光またはＵＶ光に曝露することなく、フィルムが加工されるときに得ることができることが発見された。無酸素環境は、
（ａ）ＰＣＥ測定のための熱加工及び／または青色光への曝露の前に、フィルムを酸素バリアでカプセル化すること、
（ｂ）熱加工または曝露中の配合物の一部としての酸素反応性材料の使用、及び／または
（ｃ）犠牲バリア層を使用することによる酸素の一時的な遮断によって提供することができる。

一部の実施形態では、ＰＣＥの改善は、ＡＩＧＳ層上に酸素バリアを形成することができる任意の方法によって達成することができる。これらのＡＩＧＳ－ＣＣ層を含むデバイスの大量生産において、カプセル化は、蒸着プロセスを使用して実施され得る。この場合の典型的なプロセスフローは、ＡＩＧＳ層のインクジェット印刷、続いてＵＶ照射による硬化、揮発物を除去するための１８０℃でのベーク、有機平坦化層の堆積、次いで無機バリア層の堆積を含む。無機層の堆積に使用される技術としては、原子層堆積（ＡＬＤ）、分子層堆積（ＭＬＤ）、化学気相堆積（ＣＶＤ）（プラズマ強化を伴うまたは伴わない）、パルス気相堆積（ＰＶＤ）、スパッタリング、または金属蒸着を挙げることができる。他の潜在的なカプセル化方法には、溶液加工または印刷された有機層、ＵＶまたは熱硬化性接着剤、バリアフィルムを使用したラミネートなどが挙げられる。

一部の実施形態では、フィルムは、不活性雰囲気中でカプセル化される。一部の実施形態では、フィルムは、窒素またはアルゴン雰囲気中でカプセル化される。

酸素反応性材料は、ＡＩＧＳナノ構造よりも酸素に対してより反応性である任意の材料を含む。酸素反応性材料の例としては、ホスフィン、ホスファイト、有機金属前駆体、窒化チタン、及び窒化タンタルが挙げられるが、これらに限定されない。一部の実施形態では、ホスフィンは、Ｃ_１－２０トリアルキルホスフィンのいずれか１つであり得る。一実施形態では、ホスフィンは、トリオクチルホスフィンである。一部の実施形態では、ホスファイトは、トリアルキルホスファイト、アルキルアリールホスファイトまたはトリアリールホスファイトであり得る。一部の実施形態では、有機金属前駆体は、トリアルキルアルミニウム、トリアルキルガリウム、トリアルキルインジウム、ジアルキル亜鉛などであり得る。

犠牲バリア層の例としては、溶媒に溶解して洗い流すことができるポリマー層が挙げられる。かかるポリマーの例としては、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、及びポリエチレングリコールが挙げられるが、これらに限定されない。犠牲バリア層の他の例としては、ケイ酸リチウム、フッ化リチウムなどの無機化合物または塩が挙げられる。犠牲層を洗い流すために使用することができる溶媒の例には、水、ならびにアルコール（例えば、エタノール、メタノール）、ハロカーボン（例えば、塩化メチレン及び塩化エチレン）、芳香族炭化水素（例えば、トルエン、キシレン）、脂肪族炭化水素（例えば、ヘキサン、オクタン、オクタデセン）、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテルなどのＣ_４－２０エーテル、及び酢酸エチルなどのＣ_２－２０エステルなどの有機溶媒が挙げられる。

ナノ構造フィルムの特徴及び実施形態
一部の実施形態では、本発明のナノ構造フィルムは、ディスプレイデバイスを形成するために使用される。本明細書で使用されるように、ディスプレイデバイスは、照明ディスプレイを伴う任意のシステムを指す。かかるデバイスは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、テレビ、コンピュータ、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ゲームデバイス、電子読み取りデバイス、デジタルカメラ、拡張現実／仮想現実（ＡＲ／ＶＲ）眼鏡、光投射システム、ヘッドアップディスプレイなどを包含するデバイスを含むが、これらに限定されない。

一部の実施形態では、ナノ構造フィルムは、ナノ構造色変換層の一部である。

一部の実施形態では、ディスプレイデバイスは、ナノ構造色変換体を含む。一部の実施形態では、ディスプレイデバイスは、バックプレーンと、バックプレーン上に配置されたディスプレイパネルと、ナノ構造層とを備える。一部の実施形態では、ナノ構造層は、ディスプレイパネル上に配置される。一部の実施形態では、ナノ構造層は、パターン化されたナノ構造層を含む。

一部の実施形態では、バックプレーンは、青色ＬＥＤ、ＬＣＤ、ＯＬＥＤ、またはマイクロＬＥＤを備える。

一部の実施形態では、ナノ構造層は、光源要素上に配置される。一部の実施形態では、ナノ構造層は、パターン化されたナノ構造層を含む。パターン化されたナノ構造層は、当該技術分野における任意の既知の方法によって調製されてもよい。一実施形態では、パターン化されたナノ構造層は、ナノ構造の溶液のインクジェット印刷によって調製される。溶液に好適な溶媒としては、限定するものではないが、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＤＰＭＡ）、ポリグリシジルメタクリレート（ＰＧＭＡ）、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（ＥＤＧＡＣ）、及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）が挙げられる。揮発性溶媒は、急速な乾燥を可能にするため、インクジェット印刷に使用することもできる。揮発性溶媒としては、エタノール、メタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、テトラヒドロフランなどが挙げられる。代替的に、ＡＩＧＳナノ構造がインクモノマー中に分散されている「無溶媒」インクをインクジェット印刷に使用されてもよい。

一部の実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造は、ＡＩＧＳ表面をコーティングするリガンドに組み込まれた少なくとも１つのモノマーも含む組成物でインクジェット印刷される。一部の実施形態では、少なくとも１つのモノマーは、アクリレートである。一部の実施形態では、アクリレートは、エチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、トリ（プロピレングリコール）ジアクリレート、１，４－ビス（アクリロイルオキシ）ブタンまたはイソボルニルアクリレートのうちの少なくとも１つである。リガンド交換中に少なくとも１つのモノマーで処理されたＡＩＧＳナノ構造は、インクジェット印刷可能なインクに使用される一般的なモノマーであるＨＤＤＡとのより良好な適合性を提供し、ＱＹ及び青色光吸収を改善することが発見された。

一部の実施形態では、ナノ構造層は、約１μｍ～約２５μｍの厚さを有する。一部の実施形態では、ナノ構造層は、約５μｍ～約２５μｍの厚さを有する。一部の実施形態では、ナノ構造層は、約１０μｍ～約１２μｍの厚さを有する。

一部の実施形態では、ナノ構造表示デバイスは、少なくとも３２％のＰＣＥを示す。一部の実施形態では、ナノ構造成形体は、３２～４０％のＰＣＥを示す。一部の実施形態では、ナノ構造成形体は、３３～４０％、３４～４０％、３５～４０％、３６～４０％、３７～４０％、３８～４０％、３９～４０％、３３～３９％、３４～３９％、３５～３９％、３６～３９％、３７～３９％、３８～３９％、３３～３８％、３４～３８％、３５～３８％、３６～３８％、３７～３８％、３３～３７％、３４～３７％、３５～３７％、３６～３７％、３３～３６％、３４～３６％、３５～３６％、３３～３５％、または３４～３５％のＰＣＥを示す。

一部の実施形態では、ナノ構造層を含む光学フィルムは、カドミウムを実質的に含まない。本明細書で使用される場合、「カドミウムを実質的に含まない」という用語は、ナノ構造組成物が１００重量ｐｐｍ未満のカドミウムを含有することを意図する。ＲｏＨＳコンプライアンス定義は、原料の均一な前駆体材料中に０．０１重量％（１００ｐｐｍ）以下のカドミウムが存在すべきであることを要求している。カドミウム濃度は、誘導結合プラズマ質量分析（ＩＣＰ－ＭＳ）によって測定することができ、１０億分の１（ｐｐｂ）レベルである。一部の実施形態では、「カドミウムを実質的に含まない」光学フィルムは、１０～９０ｐｐｍのカドミウムを含有する。他の実施形態では、カドミウムを実質的に含まない光学フィルムは、約５０ｐｐｍ未満、約２０ｐｐｍ未満、約１０ｐｐｍ未満、または約１ｐｐｍ未満のカドミウムを含有する。

ナノ構造成形体
一部の実施形態では、本開示は、
（ａ）第１のバリア層と、
（ｂ）第２のバリア層と、
（ｃ）第１のバリア層と第２のバリア層との間のナノ構造層であって、ＡＩＧＳナノ構造を含むナノ構造の集団を含むナノ構造層と、少なくとも１つの有機樹脂と、を含むナノ構造成形体を提供する。

一部の実施形態では、ナノ構造は、４８０～５４５ｎｍのＰＷＬを有する。

一部の実施形態では、発光の少なくとも８０％は、バンド端発光である。他の実施形態では、発光の少なくとも９０％は、バンド端発光である。他の実施形態では、発光の少なくとも９５％は、バンド端発光である。一部の実施形態では、発光の９２～９８％は、バンド端発光である。一部の実施形態では、発光の９３～９６％は、バンド端発光である。一部の実施形態では、ナノ構造成形体は、少なくとも３２％のＰＣＥを示す。一部の実施形態では、ナノ構造成形体は、３２～４０％のＰＣＥを示す。一部の実施形態では、ナノ構造成形体は、３３～４０％、３４～４０％、３５～４０％、３６～４０％、３７～４０％、３８～４０％、３９～４０％、３３～３９％、３４～３９％、３５～３９％、３６～３９％、３７～３９％、３８～３９％、３３～３８％、３４～３８％、３５～３８％、３６～３８％、３７～３８％、３３～３７％、３４～３７％、３５～３７％、３６～３７％、３３～３６％、３４～３６％、３５～３６％、３３～３５％、または３４～３５％のＰＣＥを示す。

バリア層
一部の実施形態では、ナノ構造成形体は、ナノ構造層の片側または両側のいずれかに配置される１つ以上の障壁層を含む。好適なバリア層は、高温、酸素、及び湿気などの環境条件からナノ構造層及びナノ構造成形体を保護する。好適なバリア材料としては、疎水性であり、ナノ構造成形体と化学的及び機械的に適合性があり、光及び化学的安定性を示し、高温に耐えることができる、非黄変性の透明光学材料が挙げられる。一部の実施形態では、１つ以上のバリア層は、ナノ構造成形体に屈折率整合される。一部の実施形態では、ナノ構造成形体のマトリックス材料及び１つ以上の隣接するバリア層は、バリア層を通ってナノ構造成形体に向かって透過する光の大部分がバリア層からナノ構造層内に透過されるように、同様の屈折率を有するように屈折率整合される。この屈折率整合は、バリア材料とマトリックス材料との間の界面における光損失を低減する。

バリア層は、好適には固体材料であり、硬化された液体、ゲル、またはポリマーであり得る。バリア層は、特定の用途に応じて、可撓性材料または非可撓性材料を含むことができる。バリア層は、概して平面層であり、特定の照明用途に応じて、任意の好適な形状及び表面積構成を含むことができる。一部の実施形態では、１つ以上のバリア層は、積層フィルム加工技術と適合性であり、それによって、ナノ構造層は、少なくとも第１のバリア層上に配置され、少なくとも第２のバリア層は、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体を形成する。好適なバリア材料としては、当該技術分野において既知の任意の好適なバリア材料が挙げられる。例えば、好適なバリア材料には、ガラス、ポリマー、及び酸化物が含まれる。好適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）などのポリマーと、酸化ケイ素、酸化チタン、または酸化アルミニウム（例えば、ＳｉＯ_２、Ｓｉ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、またはＡｌ_２Ｏ_３）などの酸化物と、これらの好適な組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。一部の実施形態では、ナノ構造成形体の各バリア層は、異なる材料または組成物を含む少なくとも２つの層を含み、その結果、多層バリアは、バリア層におけるピンホール欠陥の整列を排除または低減し、ナノ構造層への酸素及び水分の浸透に対する有効なバリアを提供する。ナノ構造層は、任意の好適な材料または材料の組み合わせと、ナノ構造層の片側または両側の任意の好適な数の障壁層とを含むことができる。バリア層の材料、厚さ、及び数は、特定の用途に依存し、ナノ構造成形体の厚さを最小にしながら、ナノ構造層のバリア保護及び輝度を最大にするように好適に選択される。一部の実施形態では、各バリア層は、積層フィルム、一部の実施形態では、二重積層フィルムを備え、各バリア層の厚さは、ロールツーロールまたは積層製造プロセスにおけるしわを排除するために十分に厚い。バリアの数または厚さは、ナノ構造が重金属または他の毒性材料を含む実施形態における法的毒性ガイドラインに更に依存し得、このガイドラインは、より多くのまたはより厚いバリア層を必要とし得る。バリアについての更なる考慮事項には、コスト、入手可能性、及び機械的強度が含まれる。

一部の実施形態では、ナノ構造フィルムは、ナノ構造層の各側面に隣接する２つ以上の障壁層、例えば、ナノ構造層の各側面上の２つもしくは３つの層または各側面上の２つの障壁層を含む。一部の実施の形態において、各バリア層は、薄いガラスシート、例えば、約１００μｍ、１００μｍ以下、または５０μｍ以下の厚さを有するガラスシートを含む。

本発明のナノ構造フィルムの各バリア層は、当業者によって理解されるように、照明デバイス及び用途の特定の要件及び特性、ならびにバリア層及びナノ構造層などの個々のフィルム構成要素に依存する、任意の好適な厚さを有することができる。一部の実施形態では、各バリア層は、５０μｍ以下、４０μｍ以下、３０μｍ以下、２５μｍ以下、２０μｍ以下、または１５μｍ以下の厚さを有することができる。特定の実施形態では、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、ＳｉＯ_２、Ｓｉ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、またはＡｌ_２Ｏ_３）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、または１００ｎｍ以下の厚さを有することができる。特定の実施形態では、バリアは、約１００ｎｍ以下、１０ｎｍ以下、５ｎｍ以下、または３ｎｍ以下の厚さを有する薄い酸化物コーティングを含む。上部及び／または下部バリアは、薄い酸化物コーティングからなることができ、または薄い酸化物コーティング及び１つ以上の追加の材料層を含むことができる。
ナノ構造色変換層を有するディスプレイデバイス

一部の実施形態では、本発明は、
（ａ）第１の光を放出するディスプレイパネルと、
（ｂ）第１の光をディスプレイパネルに提供するバックライトユニットと、
（ｃ）色変換層を含む少なくとも１つの画素領域を含むカラーフィルタと、を備えるディスプレイデバイスを提供する。

一部の実施形態では、カラーフィルタは、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０個のピクセル領域を備える。カラーフィルタに青色光が入射すれば、画素領域を通じて赤色光、白色光、緑色光、及び／または青色光が放出される。一部の実施形態では、カラーフィルタは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第９，９７１，０７６号に記載されている。

一部の実施形態では、各画素領域は、色変換層を含む。一部の実施形態では、色変換層は、入射光を第１の色の光に変換するように構成された本明細書に記載のナノ構造を含む。一部の実施形態では、色変換層は、入射光を青色光に変換するように構成された本明細書に記載のナノ構造を含む。

一部の実施形態では、ディスプレイデバイスは、１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０個の色変換層を含む。一部の実施形態では、ディスプレイデバイスは、本明細書に記載のナノ構造を含む１つの色変換層を含む。一部の実施形態では、ディスプレイデバイスは、本明細書に記載のナノ構造を含む２つの色変換層を含む。一部の実施形態では、ディスプレイデバイスは、本明細書に記載のナノ構造を含む３つの色変換層を含む。一部の実施形態では、ディスプレイデバイスは、本明細書に記載のナノ構造を含む４つの色変換層を含む。一部の実施形態では、ディスプレイデバイスは、少なくとも１つの赤色変換層、少なくとも１つの緑色変換層、及び少なくとも１つの青色変換層を含む。

一部の実施形態では、色変換層は、約３μｍ～約１０μｍ、約３μｍ～約８μｍ、約３μｍ～約６μｍ、約６μｍ～約１０μｍ、約６μｍ～約８μｍ、または約８μｍ～約１０μｍの厚さを有する。一部の実施形態では、色変換層は、約３μｍ～約１０μｍの厚さを有する。

ナノ構造色変換層は、限定はしないが、塗装、スプレーコーティング、溶媒噴霧、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、インクジェット印刷、フォトレジストパターニング、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、またはそれらの組み合わせを含む、当該技術分野で知られている任意の好適な方法によって堆積され得る。一部の実施形態では、ナノ構造色変換層は、フォトレジストパターニングによって堆積される。一部の実施形態では、ナノ構造色変換層は、インクジェット印刷によって堆積される。

ＡＩＧＳナノ構造及びリガンドを含む組成物
一部の実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造組成物は、１つ以上のリガンドを更に含む。リガンドには、アミノ－リガンド、ポリアミノ－リガンド、メルカプト－リガンド、ホスフィノ－リガンド、シランリガンド、ならびにアミン及びシラン基を有するポリエチレングリコールなどのポリマーまたはオリゴマー鎖が含まれる。

一部の実施形態では、アミノリガンドは、式Ｉを有し、

式中、
ｘは、１～１００であり、
ｙは、０～１００であり、
Ｒ^２は、Ｃ_１－２０アルキルである。

一部の実施形態では、ポリアミノ－リガンドは、ポリアミノアルカン、ポリアミン－シクロアルカン、ポリアミノ複素環式化合物、ポリアミノ官能化シリコーン、またはポリアミノ置換エチレングリコールである。一部の実施形態では、ポリアミノリガンドは、２つまたは３つのアミノ基で置換され、任意選択的に炭素基の代わりに１つまたは２つのアミノ基を含むＣ_２－２０アルカンまたはＣ_２－２０シクロアルカンである。一部の実施形態では、ポリアミノリガンドは、エチレンジアミン、１，２－ジアミノプロパン、１，２－ジアミノ－２－メチルプロパン、Ｎ－メチルエチレンジアミン、Ｎ－エチル－エチレンジアミン、Ｎ－イソプロピルエチレンジアミン、Ｎ－シクロヘキシル－エチレンジアミン、Ｎ－シクロヘキシル－エチレンジアミン、Ｎ－オクチルエチレンジアミン、Ｎ－デシルエチレンジアミン、Ｎ－ドデシル－エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ－ジエチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジエチル－エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジイソプロピルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’－トリメチル－エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、Ｎ－イソプロピル－ジエチレントリアミン、Ｎ－（２－アミノエチル）－１，３－プロパンジアミン、トリエチレンテトラミン、Ｎ，Ｎ’－ビス（３－アミノプロピル）エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ビス（２－アミノエチル）－１，３－プロパンジアミン、トリス（２－アミノエチル）アミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、２－（２－アミノエチルアミノ）エタノール、Ｎ，Ｎ－ビス（ヒドロキシエチル）エチレンジアミン、Ｎ－（ヒドロキシエチル）ジエチレントリアミン、Ｎ－（ヒドロキシエチル）トリエチレンテトラミン、ピペラジン、１－（２－アミノエチル）ピペラジン、４－（２－アミノエチル）モルホリン、ポリエチレンイミン、１，３－ジアミノプロパン、１，４－ジアミノブタン、１，３－ジアミノペンタン、１，５－ジミノペマン、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、２－メチル－１，５－ジアミノプロパン、１，７－ジアミノヘプタン、１，８－ジアミノオクタン、２，２，４－トリメチル－１，６－ヘキサンジアミン、２，４，４－トリメチル－１，６－ヘキサンジアミン、１，９－ジアミノノナン、１，１０－ジアミノデカン、１，１２－ジアミノドデカン、Ｎ－メチル－１，３－プロパンジアミン、Ｎ－エチル－１，３－プロパンジアミン、Ｎ－イソプロピル－１，３－プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジエチル－１，３－プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジイソプロピル－１，３－プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’－トリメチル－１，３－プロパンジアミン、２－ブチル－２－エチル－１，５－ペンタンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジメチル－１，６－ヘキサンジアミン、３，３’－ジアミノ－Ｎ－メチル－ジプロピルアミン、Ｎ－（３－アミノプロピル）－１，３－プロパンジアミン、スペルミジン、ビス（ヘキサメチレン）トリアミン、Ｎ，Ｎ’，Ｎ”－トリメチル－ビス（ヘキサメチレン）トリアミン、４－アミノ－１，８－オクタンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ビス（３－アミノプロピル）－１，３－プロピジアミン、スペルミン、４，４’－メチレンビス（シクロヘキシルアミン）、１，２－ジアミノシクロヘキサン、１，４－ジアミノシクロヘキサン、１，３－シクロヘキサンビス（メチルアミン）、１，４－シクロヘキサンビス（メチルアミン）、１，２－ビス（アミノエトキシ）エタン、４，９－ジオキサ－１，１２－ドデカンジアミン、４，７，１０－トリオキサ－１，１３－トリデカンジアミン、１，３－ジアミノ－ヒドロキシ－プロパン、４，４－メチレンジピペリジン、４－（アミノメチル）ピペリジン、３－（４－アミノブチル）ピペリジン、またはポリアリルアミンである。一部の実施形態では、ポリアミノ－リガンドは、１，３－シクロヘキサンビス（メチルアミノ）、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、またはトリス（２－アミノエチル）アミンである。

一部の実施形態では、ポリアミノ－リガンドは、ポリアミノ複素環式化合物である。一部の実施形態では、ポリアミノ複素環式化合物は、２，４－ジアミノ－６－フェニル－１，３，５－トリアジ、６－メチル－１，３，５－トリアジ－２，４－ジアミン、２，４－ジアミノ－６－ジエチルアミノ－１，３，５－トリアジ、２－Ｎ，４－Ｎ，６－Ｎ－トリプロピル－１，３，５－トリアジ－２，４，６－トリアミン、２，４－ジアミノピリミジン、２，４，６－トリアミノピリミジン、２，５－ジアミノピリジン、２，４，５，６－テトラアミノピリミジン、ピリジン－２，４，５－トリアミン、１－（３－アミノプロピル）イミダゾール、４－フェニル－１Ｈ－イミダゾール－１，２－ジアミン、１Ｈ－イミダゾール－２，５－ジアミン、４－フェニル－Ｎ（１）－［（Ｅ）－フェニルメチリデン］－１Ｈ－イミダゾール－１，２－ジアミン、２－フェニル－１Ｈ－イミダゾール－４，５－ジアミン、１Ｈ－イミダゾール－２，４，５－トリアミン、１Ｈ－ピロール－２，５－ジアミン、１，２，４，５－テトラジン－３，６－ジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジシクロヘキシル－１，２，４，５－テトラジン－３，６－ジアミン、Ｎ３－プロピル－１Ｈ－１，２，４－トリアゾ－ル－３，５－ジアミン、またはＮ，Ｎ’－ビス（２－メトキシベンジル）－１Ｈ－１，２，４－トリアゾ－ル－３，５－ジアミンである。

一部の実施形態では、ポリアミノ－リガンドは、ポリアミノ官能化シリコーンである。一部の実施形態では、ポリアミノ官能化シリコーンは、

のうちの１つである。

一部の実施形態では、ポリアミノリガンドは、ポリアミノ置換エチレングリコールである。一部の実施形態では、ポリアミノ置換エチレングリコールは、２－［３－アミノ－４－［２－［２－アミノ－４－（２－ヒドロキシエチル）フェノキシ］エトキシ］フェニル］エタノール、１，５－ジアミノ－３－オキサペンタン、１，８－ジアミノ－３，６－ジオキサオクタン、ビス［５－クロロ－１Ｈ－インドール－２－イル－カルボニル－アミノエチル］－エチレングリコール、アミノ－ＰＥＧ８－ｔ－Ｂｏｃ－ヒドラジド、または２－（２－（２－エトキシエトキシ）エトキシ）エタンアミンである。

一部の実施形態では、メルカプトリガンドは、（３－メルカプトプロピル）トリエトキシシラン、３，６－ジオキサ－１，８－オクタンジチオール、６－メルカプト－１－ヘキサノール、メルカプト琥珀酸、メルカプトウンデカン酸、メルカプトヘキサン酸、メルカプトプロピオン酸、メルカプト酢酸、システイン、メチオニン、及びメルカプトポリ（エチレングリコール）である。

一部の実施形態では、シラン－リガンドは、アミノアルキルトリアルコキシシランまたはチオアルキルトリアルコキシシランである。一部の実施形態では、アミノアルキルトリアルコキシシランは、３－アミノプロピル）トリエトキシシランまたは３－メルカポプロピル）トリエトキシシランである。

一部の実施形態では、リガンドとしては、アミノ－ポリアルキレンオキシド（例えば、約ｍ．ｗ．１０００）、（３－アミノプロピル）トリメトキシシラン）、（３－メルカプトプロピル）トリエトキシシラン、ＤＬ－α－リポ酸、３，６－ジオキサ－１，８－オクタンジチオール、６－メルカプト－１－ヘキサノール、メトキシポリエチレングリコールアミン（約ｍ．ｗ．５００）、ポリ（エチレングリコール）メチルエーテルチオール（約ｍ．ｗ．８００）、ジエチルフェニルホスホナイト、ジベンジルＮ，Ｎ－ジイソプロピルホスホルアミダイト、ジ－ｔｅｒｔ－ブチルＮ，Ｎ－ジイソプロピルホスホルアミダイト、トリス（２－カルボキシエチル）ホスフィン塩酸塩、ポリ（エチレングリコール）メチルエーテルチオール（約ｍ．ｗ．２０００）、メトキシポリエチレングリコールアミン（約ｍ．ｗ．７５０）、アクリルアミド、及びポリエチレンイミンが挙げられるが、これらに限定されない。

リガンドの特定の組み合わせとしては、アミノ－ポリアルキレンオキシド（約ｍ．ｗ．１０００）及びメトキシポリエチレングリコールアミン（約ｍ．ｗ．５００）、アミノ－ポリアルキレンオキシド（約ｍ．ｗ．１０００）及び６－メルカプト－１－ヘキサノール、アミノ－ポリアルキレンオキシド（約ｍ．ｗ．１０００）及び（３－メルカプトプロピル）トリエトキシシラン、ならびに６－メルカプト－１－ヘキサノール及びメトキシポリエチレングリコールアミン（約ｍ．ｗ．５００）が挙げられ、これらは、優れた分散性及び熱安定性を提供した。実施例９を参照されたい。

ＡＩＧＳナノ構造及びポリアミノリガンドを含むフィルムは、ポリアミノリガンドを含まないＡＩＧＳ含有フィルムと比較して、及びモノアミノリガンドと比較して、より高いフィルム光変換効率（ＰＣＥ）を示し、フィルムのより少ないしわ及びより少ない層間剥離を示す。したがって、ＡＩＧＳ－ポリアミノ－リガンドを含む組成物は、ナノ構造色変換層での使用に比類なく好適である。

以下の実施例は、本明細書に記載の生成物及び方法を例示するものであり、限定するものではない。当該分野で通常遭遇し、本開示を考慮して当業者に明らかである種々の条件、配合物、及び他のパラメータの好適な改変及び適合は、本発明の趣旨及び範囲内である。

実施例１： ＡＩＧＳコア合成
試料ＩＤ１を、ＡＩＧＳコアの以下の代表的な合成を使用して調製した：オレイルアミン中０．０６Ｍ ＣＨ_３ＣＯ_２Ａｇの４ｍＬ、エタノール中０．２Ｍ ＩｎＣｌ_３の１ｍＬ、オレイルアミン中０．９５Ｍ硫黄の１ｍＬ、及びドデカンチオール０．５ｍＬを、脱気したオクタデセンの５ｍＬ、トリオクチルホスフィンオキシドの３００ｍｇ、及びガリウムアセチルアセトネートの１７０ｍｇを含有するフラスコに注入した。混合物を４０℃まで５分間加熱し、次いで温度を２１０℃まで上昇させ、１００分間保持した。１８０℃まで冷却した後、５ｍＬのトリオクチルホスフィンを加えた。反応混合物をグローブボックスに移し、５ｍＬのトルエンで希釈した。最終ＡＩＧＳ生成物を、７５ｍＬのエタノールを添加することによって沈殿させ、遠心分離し、トルエン中に再分散させた。試料ＩＤ２及び３も、この方法を使用して調製した。ＡＩＧＳコアの光学特性を測定し、表２にまとめた。ＡＩＧＳコアのサイズ及び形態を、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって特徴付けた。

実施例２： イオン交換処理を有するＡＩＧＳナノ構造
試料ＩＤ４は、以下の典型的なイオン交換処理を使用して調製した。２ｍＬの０．３Ｍオレイン酸ガリウムのオクタデセン溶液及び１２ｍＬのオレイルアミンをフラスコに導入し、脱気した。混合物を２７０℃まで加熱した。オレイルアミン中０．９５Ｍ硫黄溶液の１ｍＬと１ｍＬの単離ＡＩＧＳコア（１５ｍｇ／ｍＬ）との予混合溶液を同時注入した。３０分後に反応を停止した。最終生成物をグローブボックスに移し、トルエン／エタノールで洗浄し、遠心分離し、トルエン中に再分散させた。試料ＩＤ４～８もこの方法を使用して調製した。このようにして製造されたＡＩＧＳナノ構造の光学特性を表３にまとめる。ガリウムイオンとのイオン交換は、ほぼ完全なバンド端発光をもたらした。平均粒径の増加がＴＥＭによって観察された。

実施例：３ ハロゲン化ガリウム及びトリオクチルホスフィンのイオン交換処理
トリオクチルホスフィン中のＧａＩ_３溶液（０．０１～０．２５Ｍ）をＡＩＧＳ ＱＤに添加し、室温で２０時間保持することによって、ＡＩＧＳナノ構造との室温イオン交換反応を行った。この処理は、ピーク波長（ＰＷＬ）を実質的に維持しながら、表４に要約されるバンド端発光の有意な増強をもたらした。

ＧａＩ_３添加の前後の組成変化を、表４に要約されるように、誘導結合プラズマ原子発光分光法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）及びエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＳ）によってモニタした。ＧａＩ_３／ＴＯＰ処理の前後のＩｎ及びＧａ元素分布の合成画像は、Ｉｎ対Ｇａの半径方向分布を示し、したがって、イオン交換処理が、ナノ構造の表面近傍のより大量のガリウム及びナノ構造の中心のより少量のガリウムの勾配をもたらしたことを示す。

実施例４： 無酸素Ｇａ源を使用するＡＩＧＳイオン交換処理
試料ＩＤ１４及び１５を、無酸素Ｇａ供給源を使用するＡＩＧＳナノ粒子の以下の代表的な処理を使用して調製した。８ｍＬの脱気したオレイルアミンに、４００μＬのトルエン中に溶解した４００ｍｇのＧａＣｌ_３を添加し、続いて４０ｍｇのＡＩＧＳコアを添加し、次いでオレイルアミン中０．９５Ｍ硫黄の１．７ｍＬを添加した。２４０℃まで加熱した後、反応物を２時間保持し、次いで冷却した。最終生成物をグローブボックスに移し、トルエン／エタノールで洗浄し、遠心分離し、トルエン中に分散させた。試料ＩＤ１５及び１６も、この方法を使用して調製した。試料ＩＤ１１～１３は、実施例２の方法を使用して調製した。処理されたＡＩＧＳ材料の光学特性を表５に示す。

表５に示されるように、処理されたＡＩＧＳナノ構造の量子収率は、オレイルアミンが溶媒として使用される場合、Ｇａ（ＩＩＩ）アセチルアセトネートまたはオレイン酸ガリウムではなく、Ｇａ（ＩＩＩ）塩化物を使用することによって改善され得る。Ｇａ（ＩＩＩ）塩化物を使用してイオン交換に供された最終材料は、出発ナノ構造と同様のサイズ及び同様のバンド端対トラップ発光特性を与えた。したがって、量子収率（ＱＹ）の増加は、単にトラップ発光成分の増加によるものではない。また、予想外に、塩化Ｇａ（ＩＩＩ）の代わりにヨウ化Ｇａ（ＩＩＩ）を使用した場合、ＡＩＧＳナノ構造は反応混合物中に溶解するように見え、イオン交換は起こらなかったことが見出された。

試料１４のエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＳ）を用いた高分解能ＴＥＭは、ナノ構造が、ＡＩＧＳナノ構造の中心から表面へとＩｎを低下させるわずかな勾配を含む可能性が高いことを示し、これは、これらの条件下での処理が、ＩｎがＡＩＧＳ構造から出てＧａで置き換えられ、一方、Ａｇが、ＧＳの別個の層を成長させるのではなく、構造全体にわたって存在するプロセスから生じることを示す。これはまた、より少ない歪みに起因して、ナノ構造の量子収率を改善することに寄与し得る。

実施例５： 予め形成されたＩｎ－Ｇａ試薬と混合された予め形成されたＡｇ_２Ｓナノ構造のホットインジェクションからのＡＩＧＳコア
Ａｇ_２Ｓナノ構造を作製するために、Ｎ_２雰囲気下で、０．５ｇのＡｇＩ及び２ｍＬのオレイルアミンを２０ｍＬのバイアルに添加し、透明な溶液が得られるまで５８℃で撹拌する。別の２０ｍＬバイアル中で、５ｍＬのＤＤＴ及びオレイルアミン中０．９５Ｍ硫黄の９ｍＬを混合した。ＤＤＴ＋Ｓ－ＯＹＡ混合物をＡｇＩ溶液に添加し、５８℃で１０分間撹拌する。得られたＡｇ_２Ｓナノ粒子を洗浄せずに使用した。

Ｉｎ－Ｇａ試薬混合物を作製するために、１．２ｇのＧａ（アセチルアセトネート）_３、０．３５ｇのＩｎＣｌ_３、２．５ｍＬのオレイルアミン及び２．５ｍＬのＯＤＥを１００ｍＬのフラスコに入れた。Ｎ_２ ａｔｍ下で、２１０℃まで加熱し、１０分間保持した。橙色の粘性生成物が得られた。

ＡＩＧＳナノ粒子を形成するために、Ｎ_２下で、１．７５ｇのＴＯＰＯ、２３ｍＬのオレイルアミン及び２５ｍＬのＯＤＥを２５０ｍＬフラスコに添加した。真空下で脱気した後、この溶媒混合物を４０分かけて２１０℃まで加熱する。４０ｍＬのバイアル中で、上記からのＡｇ_２Ｓ及びＩｎ－Ｇａ試薬混合物を５８℃で混合し、シリンジに移す。次いで、Ａｇ－Ｉｎ－Ｇａ混合物を２１０℃で溶媒混合物に注入し、３時間保持する。１８０℃まで冷却した後、５ｍＬのトリオクチルホスフィンを加えた。反応混合物をグローブボックスに移し、５０ｍＬのトルエンで希釈した。１５０ｍＬのエタノールを添加することによって最終生成物を沈殿させ、遠心分離し、トルエン中に再分散させた。次いで、ＡＩＧＳナノ構造を、実施例４に記載の方法によってイオン交換した。この方法によって製造された材料の、上記の２４倍までのスケールでの光学特性を表６に示す。

実施例７ 繰り返されるガリウムイオン交換は、ＡＩＧＳナノ構造のフォトルミネセンス安定性を改善する。

７．１ 第１のイオン交換プロセス
オレイルアミン（ＯＹＡ、２．５Ｌ）を真空下、４０℃で４０分間脱気する。ＡＩＧＳナノ構造（トルエン中２５．４ｇ）を添加し、続いてＧａＣｌ_３（最小量のトルエン中１２７ｇ）及びＯＹＡに溶解した硫黄（０．９５Ｍ、５７０ｍＬ）を添加する。混合物を４０分かけて２４０℃まで加熱し、４時間保持する。冷却後、混合物を１容量のトルエンで希釈する。遠心分離していくらかの副生成物を除去した後、この物質を２容量のエタノールで洗浄し、遠心分離により集め、トルエンに再溶解する。２回目の洗浄後、ナノ構造を保存のためにヘプタンに溶解する。

７．２ 第２のイオン交換プロセス
オレイルアミン（ＯＹＡ、９６０ｍＬ）を真空下、４０℃で２０分間脱気する。実施例７．１からのようなＡＩＧＳイオン交換ナノ構造（ヘプタン中１２ｇ）をＯＹＡに添加し、続いてＧａＣｌ_３（最小体積のトルエン中２２．５ｇ）、次いでＯＹＡに溶解した硫黄（０．９５Ｍ、１００ｍＬ）を添加する。混合物を４０分かけて２４０℃まで加熱し、３時間保持する。冷却後、混合物を１ｖｏｌのトルエンで希釈し、次いで洗浄し（１．６ｖｏｌのエタノールで沈殿させ、遠心分離し）、必要に応じてトルエンまたはヘプタンに再分散させる。インク配合のためにリガンド交換を実施する場合、更なるエタノール洗浄を適用し、ＱＤをヘプタン中に再分散させる。

７．３ 交互の第２のイオン交換プロセス
オレイルアミン（１５ｍＬ）を真空下、６０℃で２０分間脱気する。ＧａＣｌ_３（最小体積のトルエン中３６０ｍｇ）をＯＹＡに加え、続いて実施例７．１からのようなＡＩＧＳ（ヘプタン中２００ｍｇ）を加え、次いでＯＹＡに溶解した硫黄（０．９５Ｍ、１．６ｍＬ）を加える。混合物を４０分かけて２４０℃まで加熱し、３時間保持する。冷却後、実施例７．１に記載したように混合物を洗浄する。

７．４ 交互の第２のイオン交換プロセス
この実施例は、実施例７．３について記載されるように実施したが、３倍スケールで実施した。

７．５ 交互の第２のイオン交換プロセス
オレイルアミン（１０ｍＬ）及びオレイン酸（５ｍＬ）を真空下、９０℃で２０分間脱気する。（Ｇａ（ＮＭｅ_３）_３）_２（２０６ｍｇ）及びＧａＣｌ_３（最小体積のトルエン中１８０ｍｇ）を添加し、続いて実施例７．１からのようなＡＩＧＳ（ヘプタン中２００ｍｇ）を添加する。１３０℃まで加熱した後、ＴＭＳ_２Ｓ（ＯＤＥ中の５０％溶液０．６５ｍＬ）を２０分間かけて添加し、混合物を２．５時間保持する。冷却後、実施例７．１に記載したように混合物を洗浄する。

７．６ 結果
ＡＩＧＳナノ構造を、ＩｎがＧａと交換されるイオン交換プロセスに供した。コア成長と比較して、このプロセスに使用されるより高い温度（２４０℃対２１０℃）は、平均サイズが未処理ナノ構造よりも大きくなるように熟成をもたらす。ナノ構造は、十分に区別されたシェル構造を有さない。これは、断面ＴＥＭ元素マッピングにおいて観察することができる。より高いバンドギャップシェルの欠如は、フィルム加工中のこれらの材料のフォトルミネセンスの保持を制限することが予想される。

第２のイオン交換プロセスの後、平均ＴＥＭサイズは増加しなかったが（図２Ａ～図２Ｃ）、ＴＥＭ元素マッピングは、Ｇａリッチ（より高いバンドギャップ）領域へのより明確な勾配がＱＤにおいて発生したことを実証した。

単一及び複数のイオン交換プロセスの元素組成を表７に示す。値は、実施例７．１及び７．２からの１０～２０個の試料の平均である。

イオン交換されたＡＩＧＳナノ構造の特性を表８に示す。金属比は、ＩＣＰによって決定されるモル比である。

ＵＶ硬化及び１８０℃ベーク後に保持されたフィルムＰＣＥは、表９に示されるように、第２のイオン交換プロセスによって著しく改善される。これは、ナノ構造の外層中のＧａ濃度を増加させるプロセスが、イオン交換によって導入されるより高いバンドギャップ領域への勾配をもたらすためであると考えられる。

実施例８－ＡＩＧＳナノ構造及びポリアミノリガンドを含む組成物
略語
・Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ－Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ Ｍ－１０００
・ＨＤＤＡ－１－６ヘキサンジオールジアクリレート
・ビスメチルアミン－１，３シクロヘキサンビスメチルアミン
・ＰＣＥ－光子変換効率

粗ＡＩＧＳ ＱＤ成長溶液を、エタノールで洗浄し、ヘプタンに再分散させることによって精製した（溶液１）。溶液１に６－メルカプト－１－ヘキサノールを添加し、５０℃で３０分間加熱し、エタノールで洗浄し、ヘプタンに再分散させた（溶液２）。１００ｍｇのＱＤ無機固体当たり２μＬの６－メルカプト－１－ヘキサノールを添加した。溶液２に、リガンド交換段階のためにＪｅｆｆａｍｉｎｅ及びＨＤＤＡを添加し、８０℃で１時間加熱し、ヘプタンで沈殿させ、ＨＤＤＡ中に再分散させた（溶液３）。１００ｍｇのＱＤ無機固体当たり８３ｍｇのＪｅｆｆａｍｉｎｅを添加した。１００ｍｇのＱＤ無機固体当たり０．４２ｇのＨＤＤＡを添加した。１０重量％のＴｉＯ_２及び９０重量％のモノマーを含むインクジェットインク組成物に、溶液３及びＨＤＤＡを添加した。インクジェット配合物は、１０重量％のＱＤ無機質量、４重量％のＴｉＯ_２の組成を有し、残りの８６重量％は、リガンド（結合及び非結合）、ＨＤＤＡ、モノマー、光開始剤、及びＱＤ溶液から残った他の種々の有機物の組み合わせであった。このインク配合物は溶液４であった。

溶液４に、ポリアミノリガンドビスメチルアミン（１００ｍｇのＱＤ無機固体当たり５０ｍｇのビスメチルアミン）を添加し、次いで、組成物をフィルムとしてキャストした。

フィルムキャスティング
溶液４を２インチ×２インチのガラス基材上にスピンコーティングした。フィルムをＵＶ ＬＥＤ硬化ランプで硬化させた。次に、輝度の尺度であるフィルム光変換効率（ＰＣＥ）を試験した。次いで、フィルムを、１８０℃に設定したホットプレートで、ホットプレートよりわずかに高い温度で３０分間ベークした。代替的に、フィルムを１８０℃に設定したホットプレートを用いて、ホットプレース表面と直接接触させて１０分間ベークした。

次いで、フィルムＰＣＥを試験した。１インチ×１インチのマスクされた青色４４８ｎｍ ＬＥＤのアレイが、フィルムの励起源を提供した。積分球をフィルムの上に置き、蛍光光度計に接続した。図３Ａ及び３Ｂを参照されたい。収集したスペクトルを分析して、ＰＣＥを得た。

ＰＣＥは、試験プラットフォームによって生成された青色光子の数に対する前方発光の緑色光子の数の比である。４８４ｎｍ～７００ｎｍの発光スペクトルがＰＣＥを計算するために使用されるが、緑色発光は４８４～５４５ｎｍのピーク波長を有し、発光の大部分は５８８ｎｍ未満であることが予想される。ＰＣＥ、ＬＲＲ及びフィルム形態を表１０に報告する。予想外に、リガンド１，３－シクロヘキサンビス（メチルアミン）、トリス（２－アミノエチル）アミン及び２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミンの存在は、リガンドを含まないフィルムと比較して、１８０℃ベーク後のＰＣＥの高い保持、高いＬＲＲ及びしわなしをもたらした。

図１は、フィルム形態に対するジアミン添加の効果を示す。図１のフィルムは左から右に、添加剤なし（しわあり）、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン（ジアミン、しわなし）、シクロヘキサンメチルアミン（モノアミン、しわあり）、及びトリス（２－アミノエチル）アミン（トリアミン、しわなし）を含んでいた。左から右に、ジアミンを含有しない第１及び第３のフィルムは、広範なしわを示した。対照的に、第２の及び第４のフィルムは、しわを示さなかった。予想外に、ＡＩＧＳフィルムにおけるジアミノリガンドの使用は、フィルムのしわの大幅な減少をもたらした。

実施例９－ＡＩＧＳナノ構造のための更なるリガンドの試験
この実験において、ＡＩＧＳナノ粒子のための更なるリガンドを、増強されたＱＹ、高い適合性及び良好な熱安定性について試験した。加えて、これらのリガンドを、ＡＩＧＳナノ構造を劣化及び酸化から保護することについて評価した。また、ＡＩＧＳインク組成物に配合することができるリガンドの組み合わせも試験した。

これらのリガンドとのリガンド交換は、酢酸エチル、ＰＧＭＥＡ、アセトン、キシレン、１，２－ジクロロベンゼン（ＯＤＣＢ）、酢酸ブチル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（ＤＧＭＥＥ）などの有機溶媒中で行った。

ＡＩＧＳナノ構造は、アミン基及びシラン基を有するポリエチレングリコールなどのポリマー鎖またはオリゴマー鎖、ならびに共不動態化のためのホスフィノ－、メルカプト－及びそれらの組み合わせなどのソフト塩基を含むリガンドでリガンド交換された。

図４は、本明細書に記載されるような単一のイオン交換処理に供された多数の個々のリガンド及びＡＩＧＳナノ構造の量子収率値を示す。このグラフにおいて、ＮＧ：天然ＡＩＧＳ、ＮＧ－ＮＬ１：アミノ－ポリアルキレンオキシド、約ｍ．ｗ．１０００、ＮＧ－ＮＬ２：（３－アミノプロピル）トリメトキシシラン）、ＮＧ－ＮＬ３：（３－メルカプトプロピル）トリエトキシシラン、ＮＧ－ＮＬ４：ＤＬ－α－リポ酸、ＮＧ－ＮＬ５：３，６－ジオキサ－１，８－オクタンジチオール、ＮＧ－ＮＬ６：６－メルカプト－１－ヘキサノール、ＮＧ－ＮＬ７：メトキシポリエチレングリコールアミン５００、ＮＧ－ＮＬ８：ポリ（エチレングリコール）メチルエーテルチオールＭｎ８００、ＮＧ－ＮＬ９：ジエチルフェニルホスホナイト、ＮＧ－ＮＬ１０：ジベンジルＮ，Ｎ－ジイソプロピルホスホルアミダイト、ＮＧ－ＮＬ１１：ジ－ｔｅｒｔ－ブチルＮ，Ｎ－ジイソプロピルホスホルアミダイト、ＮＧ－ＮＬ１２：トリス（２－カルボキシエチル）ホスフィン塩酸塩、ＮＧ－ＮＬ１３：ポリ（エチレングリコール）メチルエーテルチオールＭｎ２０００、ＮＧ－ＮＬ１４：メトキシポリエチレングリコールアミン７５０、ＮＧ－ＮＬ１５：アクリルアミド、及びＮＧ－ＮＬ１６：ポリエチレンイミン）である。

図４に見られるように、ＡＩＧＳナノ構造を３－メルカプトプロピル）トリエトキシシラン（ＮＬ３）、３，６－ジオキサ－１，８－オクタンジチオール（ＮＬ５）、及び６－メルカプト－１－ヘキサノール（ＮＬ６）で処理すると、高いＱＹ（それぞれ７３．７％、７２．９％及び７６．１％）が得られた。したがって、本発明は、改善されたＱＹを提供する少なくとも１つのメルカプト置換リガンドを含むＡＩＧＳナノ構造組成物を提供する。メルカプト置換リガンドは、ＡＩＧＳナノ構造の表面を不動態化し、欠陥放出を低減することによって、高いＱＹを提供すると考えられる。アミノ置換リガンドもＱＹを改善した。

この単一リガンド試験において、ポリエチレングリコールアミン置換リガンド（Ｌ１、Ｌ７、Ｌ８及びＬ１３）、チオール置換リガンド（Ｌ３、Ｌ５及びＬ６）、及びシランリガンド（Ｌ２）は、天然ＡＩＧＳナノ構造と比較して良好なＱＹを示した。また、リガンドＬ１、Ｌ７及びＬ８は、ＨＤＤＡ中に分散された場合に、モノマーとのより良好な相溶性を提供した。

図５は、改善されたＱＹ％（良好な組み合わせ）及び低減されたＱＹ％（不良な組み合わせ）を与えた種々の２リガンドの組み合わせのＱＹ％を示すグラフである。表面欠陥は、チオールリガンドを添加することによって減少させることができる。Ｌ６及びＬ７の組み合わせは、他のものよりも良好な安定性を与えた。しかし、比較的親水性であるインク組成物については、より良好なリガンドは、メトキシポリエチレングリコールアミン及びポリ（エチレングリコール）メチルエーテルチオールなどの比較的親水性のリガンドである。このチオールはまた、表面欠陥を不動態化することによってＱＹを改善する。

リガンド交換に好適な温度は、室温～１２０℃である。組成物中のリガンドの総量は、ＡＩＧＳ質量の６０％～１５０％であり得る。

表１１は、複数のリガンドとのリガンド交換前後のＱＹ、ＰＷＬ、及びＦＷＨＭの相対的変化を示す。表１１は、Ｌ６及びＬ７が、特にアクリレートモノマーと組み合わせた場合に、インク配合物にとって最も有効なリガンドの組み合わせであったことを示している。Ｌ２及びＬ７、Ｌ２及びＬ６、ならびにＬ２及びＬ３、Ｌ６及びＬ７の組み合わせは、優れた分散性及び熱安定性を提供した。図６を参照されたい。

グローブボックス内で１８０℃まで３０分間加熱したときに良好な熱安定性を提供するリガンドの組み合わせを更に研究した。リガンドの組み合わせＬ６＆Ｌ７、Ｌ２＆Ｌ６、及びＬ２＆Ｌ３は、単一のリガンドＬ１よりも良好な安定性を提供した。図６を参照されたい。

また、ＱＹに対する異なる比率のリガンドの組み合わせの効果も研究した。リガンドの重量比を変化させたが、リガンドの総量は固定した。最良のＱＹは、７：３のＬ６対Ｌ７の比で達成された。図７を参照されたい。Ｌ６及びＬ７との全ての組み合わせは、９：１の比を除いて、天然ＡＩＧＳナノ構造と比較して増強されたＱＹを示した。例えその混合物が高いＱＹを示したとしても、沈殿が生じないので精製することは困難であった。Ｌ６＆Ｌ２、Ｌ３＆Ｌ７、及びＬ５＆Ｌ７の混合物は、ＡＩＧＳナノ構造のための良好なリガンド混合物である。これらのリガンドの組み合わせは、テトラヒドロフルフリルアクリレート、トリ（プロピレングリコール）ジアクリレート、１，４－ビス（アクリロイルオキシ）ブタン、ジエチレングリコールエチルエーテルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、２－（アクリロイルオキシ）エチル水素スクシネート、及び１，６－ヘキサンジオールジアクリレートなどの種々のモノマーと組み合わせて使用することができる。

実施例１０－ＡＩＧＳフィルムにおけるＰＣＥの改善
Ｎ_２が充填されたグローブボックス内で、適切なリガンドでコーティングされたＡＩＧＳ ＱＤを、１つ以上のモノマー、ＴｉＯ_２散乱粒子、及び光開始剤を含有するインクに混合した。これらのインクをスピンコーティングすることによってフィルムをキャストし、次いでＵＶ照射を使用して硬化させた。次いで、フィルムをホットプレート上で１８０℃で３０分間ベークして、残った揮発性成分を除去した。これらのプロセスは全て、Ｎ_２を充填したグローブボックス内で、不活性雰囲気中で実施した。

通常、この段階で、フィルムは、フィルム側を上に向けて青色ＬＥＤ光源上に配置することによって空気中で測定される。分光光度計に接続された積分球をＱＤフィルムの上に配置し（図３Ａ及び３Ｂを参照）、フィルムの発光スペクトルを捕捉する。ブランクのガラス基材（ＱＤなし）を用いて測定を繰り返す。ＱＤフィルムの青色光吸収及び光子変換効率（ＰＣＥ）は、以下の式を使用して測定される。
青色吸収＝ＱＤフィルムを透過した青色光子の数／入射青色光子の数
ＰＣＥ＝順方向発光の緑色光子（４８４～５８８ｎｍ）の数／入射青色光子の数

測定中の空気及び水分の影響を研究するために、ベークされたＱＤフィルムを、Ｎ_２グローブボックスから出す前にカプセル化した。これは、ＱＤ層上に数滴のＵＶ硬化性透明接着剤を適用し、次いでガラスカバースリップを置き、ＵＶ照射によって接着剤を硬化させることによって行った。このようにガラス及び接着剤を使用して封止されたＱＤフィルムを、上記の方法を使用して空気中で測定した。

結果は、空気中で測定する前にＱＤフィルムをカプセル化することが、高い光子変換効率（ＰＣＥ）を達成するために重要であることを示す。表１２は、カプセル化あり及びなしで測定した１組のフィルムからの結果を示す。比較のために、ＩｎＰ ＱＤを含有する典型的なＱＤＣＣフィルムからのＰＣＥ値も示す。カプセル化して測定すると、ＡＩＧＳナノ構造を含むフィルムは、はるかに低いＱＤ添加量で、ＩｎＰよりも高いポストベークＰＣＥ値を有していた。ＰＣＥの更なる改善は、青色光源（約６ｍＷ／ｃｍ^２）上に１時間置くことによってフィルムを照射することによって達成された。加えて、ＡＩＧＳ ＱＤで作製されたＱＤＣＣフィルムは、ＩｎＰ ＱＤ（ＦＷＨＭ ３６ｎｍ）で作製されたフィルムと比較して、はるかに狭い発光（ＦＷＨＭ約３０ｎｍ）を示す。これは、インク樹脂中での良好な分散を可能にするモノ－及びポリ－アミノリガンドの使用と組み合わせた、溶液中のＡＩＧＳ ＱＤのより低いＦＷＨＭ（３４ｎｍ対３９ｎｍ）の結果である。

図８は、はるかに広範囲の試料にわたるカプセル化及び青色光処理の影響を示す。予想外に、カプセル化によって達成されたＰＣＥ値は、カプセル化なしの場合よりも有意に高かった（３２％超）。

図９は、１８０℃のベークステップ及びその後のカプセル化後のフィルムの発光線幅（ＦＷＨＭ）を示す。１８０℃でベークされたフィルムのＦＷＨＭ中央値は３０．５ｎｍであり、これは、カプセル化時に３０．１ｎｍまで更に狭くなる。この狭くなることは、カプセル化の際にフィルムが明るくなる結果であり得る。

この研究における試料は、ガラス及び接着剤を使用してカプセル化されたが、ＰＣＥにおけるこの改善は、ＱＤ層上に酸素バリアを形成することができる任意の方法によって達成することができる。これらのＱＤＣＣ表面層を含むデバイスの大量生産において、カプセル化は、蒸着プロセスを使用して実施される可能性が高い。この場合の典型的なプロセスフローは、ＱＤ層のインクジェット印刷、その後のＵＶ照射による硬化、揮発性物質を除去するための１８０℃でのベーク、有機平坦化層の堆積、次いで無機バリア層の堆積を含む。無機層の堆積に使用される技術は、原子層堆積（ＡＬＤ）、分子層堆積（ＭＬＤ）、化学気相堆積（ＣＶＤ）（プラズマ強化を伴うまたは伴わない）、パルス気相堆積（ＰＶＤ）、スパッタリング、または金属蒸着を含むことができる。その他の潜在的なカプセル化方法には、溶液加工または印刷された有機層、ＵＶまたは熱硬化性接着剤、バリアフィルムを使用したラミネートなどが含まれる。

実施例１１－ＡＩＧＳ表面をコーティングするリガンドに組み込まれたモノマーを含むＡＩＧＳインク
モノマーの存在下でのＡＩＧＳナノ構造のリガンド交換（ＬＥ）は、純粋に溶媒中で行われたＬＥと比較して、より高い溶液ＱＹ、より良好な相溶性インク及びより良好なフィルム性能をもたらすことが発見された。これは、１６の異なる媒体を使用してＬＥ及びフィルム評価を通して実証された。

ＣｄＳｅ及びＩｎＰなどの量子ドット（ＱＤ）のＬＥを有機溶媒中で実施して、天然リガンドを所望のリガンドで置き換えることができる。次いで、得られたＱＤは、ＱＤをモノマー中に分散させ、元の溶媒を除去し、散乱媒体及び光開始剤などの他のインク成分を添加することによって、無溶媒インクに配合することができる。

この手順は、ＡＩＧＳナノ構造のＬＥにも同様に使用することができ、ＱＹの保持が高い。しかしながら、このアプローチは、通常、溶媒を除去する際に、モノマー中のナノ構造の不十分な分散性をもたらす。インク中のＡＩＧＳナノ構造の良好な分散性、及びリガンドによるナノ構造表面の効率的な不動態化は、ＵＶ照射、高温ベークなどの過酷な加工条件を通してフィルムパフォーマンスを維持するために必要である。したがって、従来のプロセスを使用してリガンド交換されたＡＩＧＳナノ構造は、ＱＤＣＣ用途には好適でない。

図１０は、アセトン、ＰＧＭＥＡ、酢酸エチル、トルエン、ジクロロメタン（ＤＣＭ）、クロロホルム、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）及びエタノールなどの種々の有機溶媒中で、２つの温度－室温（２５℃）及び８０℃でリガンド交換されたＡＩＧＳナノ構造のＰＬＱＹを示す。Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ Ｍ１０００をリガンドとして、ＡＩＧＳナノ構造に対して０．８：１の質量比で使用した。

一部の溶媒、ＰＧＭＥＡ、酢酸エチル、トルエン及びＤＣＭは、ＬＥ後のＱＹを維持するのに非常に有効であった。特に、室温でのＬＥは、８０℃でのＬＥよりも高いＱＹをもたらした。アセトン、クロロホルム、ＤＭＦ及びエタノールなどの試験した他の溶媒は、より低いＱＹをもたらした。

しかしながら、表１３に示されるように（ｏ＝透明な分散液；Δ＝濁った分散液）、室温で溶媒中でリガンド交換されたＡＩＧＳナノ構造は、インクジェット印刷可能なインクに使用される一般的なモノマーであるＨＤＤＡとの相溶性が低かった。８０℃でリガンド交換されたＡＩＧＳナノ構造は、ＨＤＤＡとのより良好な適合性を有したが、より低いＱＹを有した。したがって、高いＱＹ及びＨＤＤＡとの良好な適合性をもたらす有効なＬＥ条件を見出すことは困難であった。

一連の一般的なモノマー（表１４に示す）を有機溶媒の代わりの媒体として使用して、ＬＥ研究を繰り返した。ＬＥは、出発ＡＩＧＳナノ構造（ヘプタン中）をモノマーと混合し、次いでＪｅｆｆａｍｉｎｅ Ｍ１０００を添加し、８０℃で加熱することによって行った。

図１１は、モノマーの存在下でのＬＥ後のＱＹを示す。全ての１６の場合において、ＱＹは、ＬＥの際に増加し、また、有機溶媒中でＬＥによって達成されたＱＹより高かった。

ＬＥ後、ＡＩＧＳナノ構造を単離し、ヘプタン中で沈殿させることによって精製し、出発及び最終ＱＤ質量を記録することによって収率を計算した。質量の小さな変化のみが観察される溶媒中のＬＥとは異なり、モノマー中で交換されたＱＤリガンドの質量は、モノマーに依存して３０～１００％増加した。試験したモノマーのほとんどはヘプタンと混和性であり、ＱＤ沈殿の際に除去されるため、これは、ある量のモノマーがＱＤ表面をコーティングするリガンドに組み込まれたことを示した。

全１６個のＡＩＧＳ試料をＨＤＤＡ中に分散させ、次いで散乱媒体及び光開始剤を含有するインク中に混合した。溶媒中でリガンド交換されたナノ構造とは異なり、ここで試験した１６個の試料は全て、ＨＤＤＡ中で良好な適合性を示した。３つのフィルムを、７００、８００及び９００ｒｐｍでのスピンコーティングによって各インクからキャストし、次いでＵＶ照射で硬化させた。

図１２に示されるように、一部のモノマーＭ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６及びＭ８は、高いフィルムＥＱＥを示し、ＡＩＧＳ ＱＤのための良好なＬＥ媒体であり得る。

図１３は、８００ＲＰＭでフィルム紡糸されたＡＩＧＳナノ構造の青色吸収を示す。Ｍ７、Ｍ１０、Ｍ１３、Ｍ１５及びＭ１６は、非常に高い青色吸収を提供した。

実施例１２ ポリアミノリガンドによる青色吸収の増加
典型的なフィルム堆積プロセスは、あらゆる残留溶媒及び揮発性成分を完全に除去するために、非常に高い温度、通常は約２００℃でのハードベークを含む。このハードベークは、ＱＤＣＣ層の上に他の層を堆積する間のガス放出を防止する。この過酷なベークは、非常に低いＥＱＥをもたらすことがある。また、ナノ構造が高温によって損傷を受けるか、またはリガンドがナノ構造から脱離し、凝集をもたらす。表１５は、ＵＶ硬化後及び１８０℃ハードベーク後の典型的なＡＩＧＳフィルムのＥＱＥを示す。ＥＱＥは良好であり、ＵＶ硬化後に３３％より高かったが、ハードベーク後に１８０℃で３０分間で１９％未満に低下した。ベーク前のＥＱＥに対するベーク後のＥＱＥの比である光保持率（ＬＲＲ）が６０％未満と非常に低かったことは、ベーク後にフィルム性能が４０％超低下したことを意味する。

ハードベーク中のかかる高いＥＱＥ損失及び結果として生じる低いＬＲＲを克服するために、ＬＲＲを改善するための２つのアプローチを試験した。

ＡＩＧＳナノ構造をフィルム全体に均一に分散させたままにし、凝集を防止するために、インク配合前にジアミン（１，３－ビス（アミノメチル）シクロヘキサン）をＡＩＧＳ－モノマー分散液に添加した。代替的に、ＡＩＧＳモノマー分散体中に散乱媒体及び光開始剤などの他のインク成分を混合した後に、インク配合物に添加することができる。図１４に見られるように、インク配合前のＡＩＧＳ－モノマー分散液へのジアミンの添加は、ＵＶ硬化及びＰＯＢ後のＥＱＥを増加させた。ジアミンをＡＩＧＳ無機塊の５％ｗ／ｗの量で添加した場合、ＵＶ硬化後のＥＱＥは３％増加した。ジアミンを更に添加してもＥＱＥは更に改善されなかった。ＥＱＥを改善することに対するジアミンの効果は、ＰＯＢ後に更に高かった。モノマー中にジアミンを含まない場合と比較して、ＥＱＥは、５％のジアミンの添加により５％改善された。３０％のジアミン添加により、ＥＱＥは２５％～３２％に増加し、ＬＲＲは９２％であり、これはＩｎＰ緑色ＱＤフィルムで見られた結果と同様である。ジアミンの副作用は、図１５に見られるように、粘度の増加であった。しかしながら、エチルアクリレートなどのモノマーについては、インク粘度は、室温で２０ｃＰ未満のレベルまで劇的に低下した。

ＥＱＥを増加させるための代替アプローチとして、ジアミンによるより良好なＡＩＧＳ表面不動態化が試みられた。図１６に示されるように、ジアミンの存在下でリガンド交換されたＡＩＧＳナノ構造のＱＹは、ＬＥの直後に１２％超増強された。ＡＩＧＳナノ構造のＱＹは、モノマーの存在下で１８０℃で３０分間のハードベークをシミュレートする熱処理後にも向上したことに留意すべきである。１８０℃で３０分後のＱＹの低下は、ＬＥに対するジアミンの添加量が増えるにつれて小さくなった。ＬＥ中の５０％ｗ／ｗのジアミンでは、熱プロセス前後のＱＹはほぼ等しく、熱プロセス後のＱＹは、７０％のジアミンをＬＥに使用した場合により高くなった。

これらのＡＩＧＳナノ構造を使用してＱＤＣＣフィルムのパフォーマンスを図１７にプロットした。フィルムのＥＱＥは、ＬＥ中にジアミンを使用しなかった場合と比較して、ＬＥにジアミンを使用した場合の方が良好であり、その向上は、５０％までのより多くのジアミンの添加で更に高かった。７０％のジアミン添加及びＬＥで得られたＥＱＥは、３０％及び５０％より低かった。より多量のジアミンがＬＥのために使用される場合、ＡＩＧＳ表面上に組み込まれるジアミンの量は増加するが、これはＡＩＧＳ表面上のリガンド及び／またはモノマーの量を減少させると推測される。ジアミンを用いたＬＥ後に観察されたＱＤ質量の減少は、ＱＤ表面上のより少ないリガンド及び／またはモノマーの結果である可能性が高い。これは、ジアミンがＬＥのためのモノマーに添加される場合にも同様に起こり、インク粘度の増加をもたらす。

図１９に見られるように、これらの２つのアプローチを使用してフィルムＥＱＥを改善する場合、フィルムＥＱＥに対するジアミンの効果は、ジアミンをリガンド交換及びモノマー分散の両方に添加した場合に最も高かった。粘度は、必ずしもインク中の全ジアミン量に依存しない。ジアミンがＬＥ及びモノマー分散液の両方に使用された最も高いジアミン量の試料は、中間の粘度を有していた。この粘度は、同じ量のジアミンをＬＥのみに使用した場合よりも低かった。

ＬＥ及び／またはモノマー分散体中のジアミンを使用したＥＱＥ向上を、１，３－ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、及び表１６に列挙される追加の５つの他の添加剤を用いて試験した。全ての添加剤は、初期ＥＱＥに対して同様の効果を有し、Ａ１、Ａ５及びＡ６は、モノマーとともに直接添加された場合、他のものよりもわずかに良好であった。しかしながら、ハードベーク後、Ａ１及びＡ６は、最終フィルムＥＱＥにおける２つの最良の添加剤であった。加えて、良好なＥＱＥは、列挙されたアミンの中で、ＬＥ及びモノマー添加において同じ添加剤を使用することなく得られた。ＬＥ及びモノマー添加において同じジアミンが使用される場合でさえ、ＥＱＥを改善するその効果は異なり得る。例えば、図２３に見られるように、Ａ６は、モノマー添加において使用されたとき、Ａ１と同様にＥＱＥを保持するのに有効であったが、Ａ１がＬＥにおいて使用されたときほど有効ではなかった。

種々の実施形態が上記で説明されてきたが、それらは、限定ではなく例としてのみ提示されたことを理解されたい。本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態及び詳細の種々の変更を行うことができることは、当業者には明らかであろう。したがって、幅及び範囲は、上述の例示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、以下の特許請求の範囲及びそれらの均等物に従ってのみ定義されるべきである。

本明細書で言及される全ての刊行物、特許及び特許出願は、本発明が属する分野の当業者の技術レベルを示し、各個々の刊行物、特許または特許出願が、参照により組み込まれることが具体的かつ個々に示されるのと同じ程度まで、参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (46)

1. Ａｇ、Ｉｎ、Ｇａ、及びＳ（ＡＩＧＳ）ナノ構造と、少なくとも１つのリガンドとを含み、波長約４５０ｎｍの青色光源を使用して励起されたときに、４８０～５４５ｎｍのピーク発光波長で３２％を超える変換効率（ＰＣＥ）を示す、フィルム。
2. 前記ナノ構造は、４０ｎｍ未満の半値全幅（ＦＷＨＭ）を有する発光スペクトルを有する、請求項１に記載のフィルム。
3. 前記ナノ構造は、２４～３８ｎｍのＦＷＨＭを有する発光スペクトルを有する、請求項１に記載のフィルム。
4. 前記ナノ構造は、２７～３２ｎｍのＦＷＨＭを有する発光スペクトルを有する、請求項１に記載のフィルム。
5. 前記ナノ構造は、２９～３８ｎｍのＦＷＨＭを有する発光スペクトルを有する、請求項１に記載のフィルム。
6. 前記ナノ構造は、８０～９９．９％の量子収率（ＱＹ）を有する、請求項１～５のいずれか１項に記載のフィルム。
7. 前記ナノ構造は、８５～９５％のＱＹを有する、請求項６に記載のフィルム。
8. 前記ナノ構造は、約８６～９４％のＱＹを有する、請求項１～５のいずれか１項に記載のフィルム。
9. 前記ナノ構造は、０．８以上のＯＤ_４５０／質量（ｍＬ^．ｍｇ^－１．ｃｍ^－１）を有する、請求項１～８のいずれか１項に記載のフィルム。
10. 前記ナノ構造は、０．８～２．５（両端含む）の範囲内のＯＤ_４５０／質量（ｍＬ^．ｍｇ^－１．ｃｍ^－１）を有する、請求項９に記載のフィルム。
11. 前記ナノ構造は、０．８７～１．９（両端含む）の範囲内のＯＤ_４５０／質量（ｍＬ^．ｍｇ^－１．ｃｍ^－１）を有する、請求項１０に記載のフィルム。
12. 前記ナノ構造の平均直径は、ＴＥＭによって１０ｎｍ未満である、請求項１～１１のいずれか１項に記載のフィルム。
13. 平均直径は、約５ｎｍである、請求項１２に記載のフィルム。
14. 前記発光の少なくとも約８０％は、バンド端発光である、請求項１～１３のいずれか１項に記載のフィルム。
15. 前記発光の少なくとも約９０％は、バンド端発光である、請求項１～１３のいずれか１項に記載のフィルム。
16. 前記発光の９２～９８％は、バンド端発光である、請求項１５に記載のフィルム。
17. 前記発光の９３～９６％は、バンド端発光である、請求項１５に記載のフィルム。
18. 前記少なくとも１つのリガンドは、ポリアミノリガンドである、請求項１～１７のいずれか１項に記載のフィルム。
19. 前記少なくとも１つのポリアミノリガンドは、ポリアミノアルカン、ポリアミノシクロアルカン、ポリアミノ複素環式化合物、ポリアミノ官能化シリコーン、またはポリアミノ置換エチレングリコールである、請求項１８に記載のフィルム。
20. 前記ポリアミノリガンドは、２つまたは３つのアミノ基で置換され、任意選択的に炭素基の代わりに１つまたは２つのアミノ基を含むＣ_２－２０アルカンまたはＣ_２－２０シクロアルカンである、請求項１８に記載のフィルム。
21. 前記ポリアミノリガンドは、１，３－シクロヘキサンビス（メチルアミノ）、２，２－ジメチル－１，３－プロパジアミン、トリス（２－アミノエチル）アミン、または２－メチル－１，５－ジアミノペンタンである、請求項２０に記載のフィルム。
22. 前記少なくとも１つのリガンドは、式Ｉの化合物であり、
    

    

    式中、
    ｘは、１～１００であり、
    ｙは、０～１００であり、
    Ｒ^２は、Ｃ_１－２０アルキルである、請求項１～１７のいずれか１項に記載のフィルム。
23. ｘ＝１９、ｙ＝３、及びＲ^２＝－ＣＨ_３である、請求項２２に記載のフィルム。
24. 前記少なくとも１つのリガンドは、（３－アミノプロピル）トリメトキシシラン）、（３－メルカプトプロピル）トリエトキシシラン、ＤＬ－α－リポ酸、３，６－ジオキサ－１，８－オクタンジチオール、６－メルカプト－１－ヘキサノール、メトキシポリエチレングリコールアミン（約ｍ．ｗ．５００）、ポリ（エチレングリコール）メチルエーテルチオール（約ｍ．ｗ．８００）、ジエチルフェニルホスホナイト、ジベンジルＮ，Ｎ－ジイソプロピルホスホルアミダイト、ジ－ｔｅｒｔ－ブチルＮ，Ｎ－ジイソプロピルホスホルアミダイト、トリス（２－カルボキシエチル）ホスフィン塩酸塩、ポリ（エチレングリコール）メチルエーテルチオール（約ｍ．ｗ．２０００）、メトキシポリエチレングリコールアミン（約ｍ．ｗ．７５０）、アクリルアミド、またはポリエチレンイミンである、請求項１～１７のいずれか１項に記載のフィルム。
25. 前記少なくとも１つのリガンドは、アミノ－ポリアルキレンオキシド（約ｍ．ｗ．１０００）及びメトキシポリエチレングリコールアミン（約ｍ．ｗ．５００）、アミノ－ポリアルキレンオキシド（約ｍ．ｗ．１０００）及び６－メルカプト－１－ヘキサノール、アミノ－ポリアルキレンオキシド（約ｍ．ｗ．１０００）及び（３－メルカプトプロピル）トリエトキシシラン、ならびに６－メルカプト－１－ヘキサノール及びメトキシポリエチレングリコールアミン（約ｍ．ｗ．５００）の組み合わせである、請求項１～１７のいずれか１項に記載のフィルム。
26. 少なくとも１つの有機樹脂を更に含む、請求項１～２５のいずれか１項に記載のフィルム。
27. 前記少なくとも１つの有機樹脂は、硬化されている、請求項２６に記載のフィルム組成物。
28. 前記フィルムの厚さは、５～１５μｍである、請求項１～２７のいずれか１項に記載のフィルム組成物。
29. 前記ＡＩＧＳ表面をコーティングする前記少なくとも１つのリガンドに組み込まれた少なくとも１つのモノマーを更に含む、請求項１～２８のいずれか１項に記載のフィルム組成物。
30. 前記少なくとも１つのモノマーは、アクリレートである、請求項２９に記載のフィルム組成物。
31. 前記モノマーは、エチルアクリレート、ＨＤＤＡ、テトラヒドロフルフリルアクリレート、トリ（プロピレングリコール）ジアクリレート、１，４－ビス（アクリロイルオキシ）ブタンまたはイソボルニルアクリレートのうちの少なくとも１つである、請求項２９に記載のフィルム組成物。
32. ４５０ｎｍで９５％を超える青色光吸収を示す、請求項１～３１のいずれか１項に記載のフィルム組成物。
33. 前記ＡＩＧＳナノ構造は、前記ナノ構造の表面から増加したガリウムから前記ナノ構造の中心の減少したガリウムまでの勾配を含む、請求項１～３２のいずれか１項に記載のフィルム組成物。
34. 請求項２６～３３のいずれか１項に記載のフィルムを調製する方法であって、前記方法は、
    （ａ）ＡＩＧＳナノ構造及び前記ＡＩＧＳナノ構造表面をコーティングする少なくとも１つのリガンドを提供することと、
    （ｂ）少なくとも１つの有機樹脂を（ａ）のＡＩＧＳナノ構造と混合することと、
    （ｃ）第１のバリア層上に、前記混合されたＡＩＧＳナノ構造、前記表面をコーティングする前記少なくとも１つのリガンド、及び前記少なくとも１つの有機樹脂を含む第１のフィルムを調製することと、
    （ｄ）前記フィルムを硬化させることと、
    （ｅ）前記第１のバリア層と第２のバリア層との間に前記第１のフィルムをカプセル化することと、を含み、
    前記カプセル化されたフィルムは、約４５０ｎｍの波長を有する青色光源を使用して励起されたときに、４８０～５４５ｎｍのピーク発光波長で３２％を超える光子変換効率（ＰＣＥ）を示す、前記方法。
35. 前記方法は、前記カプセル化されたフィルムを空気中で青色ＬＥＤ光源に曝露する前に実施される、請求項３４に記載の方法。
36. 前記方法は、不活性雰囲気下で行われる、請求項３４に記載の方法。
37. 前記方法は、
    少なくとも１つの酸素反応性材料を（ａ）のＡＩＧＳナノ構造及びリガンドの混合物に添加し、少なくとも１つの酸素反応性材料を（ｂ）の前記混合物に添加し、及び／または少なくとも１つの酸素反応性材料を含む第２のフィルムを（ｃ）で調製された前記第１のフィルムの上に形成し、及び／または酸素及び／または水を一時的に遮断する犠牲バリア層を（ｃ）で調製された前記第１のフィルム上に形成し、前記フィルムの前記ＰＣＥを測定し、次いで前記犠牲バリア層を除去することを更に含む、請求項３４に記載の方法。
38. 前記２つのバリア層は、酸素及び／または水を排除する、請求項３４に記載の方法。
39. 前記少なくとも１つのリガンドは、ポリアミノリガンドである、請求項３４～３８のいずれか１項に記載の方法。
40. 少なくとも１つのモノマーを、前記ＡＩＧＳ表面をコーティングする前記少なくとも１つのリガンドに組み込むことを更に含む、請求項３４～３９のいずれか１項に記載の方法。
41. 請求項１～３３のいずれか１項に記載のフィルムを含むデバイス。
42. ナノ構造成形体であって、
    （ａ）第１の導電層と、
    （ｂ）第２の導電層と、
    （ｃ）前記第１の導電層と前記第２の導電層との間の、請求項１～３３のいずれか１項に記載のフィルムと、を含む、前記ナノ構造成形体。
43. ナノ構造色変換体であって、
    バックプレーンと、
    前記バックプレーン上に配置されたディスプレイパネルと、
    前記ディスプレイパネル上に配置された、請求項１～３３のいずれか１項に記載のフィルムと、を含む、前記ナノ構造色変換体。
44. フィルムは、パターン化されたＡＩＧＳナノ構造を含む、請求項４３に記載のナノ構造色変換体。
45. 前記フィルムは、ＡＩＧＳナノ構造と、前記ＡＩＧＳ表面をコーティングする前記少なくとも１つのリガンドに組み込まれた少なくとも１つのモノマーとを含む、請求項４３に記載のナノ構造色変換体。
46. 前記バックプレーンは、ＬＥＤ、ＬＣＤ、ＯＬＥＤ、またはマイクロＬＥＤを含む、請求項４３に記載のナノ構造色変換体。
    

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