(57)【要約】  Ａｇ、Ｉｎ、Ｇａ、及びＳと、Ａｇ、Ｇａ及びＳを含むシェルとを含むナノ構造であって、ナノ構造が４８０〜５４５ｎｍのピーク波長発光を有し、発光の少なくとも約８０％がバンド端発光である、ナノ構造が開示される。ナノ構造の製造方法も開示される。
2021527159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｇ、Ｉｎ、Ｇａ、及びＳ（ＡＩＧＳ）と、Ａｇ、Ｇａ及びＳ（ＡＧＳ）を含むシェルとを含むナノ構造であって、前記ナノ構造が４８０〜５４５ｎｍの範囲内のピーク発光波長（ＰＷＬ）を有し、発光の少なくとも約８０％がバンド端発光であり、前記ナノ構造が８０〜９９．９％の量子収率（ＱＹ）を示す、ナノ構造。
【請求項２】
前記ナノ構造が、４０ｎｍ未満のＦＷＨＭを有する発光スペクトルを有する、請求項１に記載のナノ構造。
【請求項３】
前記ナノ構造が、３６〜３８ｎｍのＦＷＨＭを有する発光スペクトルを有する、請求項２に記載のナノ構造。
【請求項４】
前記ナノ構造が８２〜９６％のＱＹを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のナノ構造。
【請求項５】
前記ナノ構造が８５〜９５％のＱＹを有する、請求項４に記載のナノ構造。
【請求項６】
前記ナノ構造が約８６〜９４％のＱＹを有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のナノ構造。
【請求項７】
前記ナノ構造が０．８以上のＯＤ４５０／質量（ｍＬ・ｍｇ−１・ｃｍ−１）を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のナノ構造。
【請求項８】
前記ナノ構造が両端を含めて０．８〜２．５の範囲内のＯＤ４５０／質量（ｍＬ・ｍｇ−１・ｃｍ−１）を有する、請求項７に記載のナノ構造。
【請求項９】
前記ナノ構造が両端を含めて０．８７〜１．９の範囲内のＯＤ４５０／質量（ｍＬ・ｍｇ−１・ｃｍ−１）を有する、請求項８に記載のナノ構造。
【請求項１０】
ＴＥＭによる前記ナノ構造の平均直径が１０ｎｍ未満である、請求項１〜９のいずれか一項に記載のナノ構造。
【請求項１１】
前記平均直径が約５ｎｍである、請求項１０に記載のナノ構造。
【請求項１２】
前記発光の少なくとも約８０％がバンド端発光である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のナノ構造。
【請求項１３】
前記発光の少なくとも約９０％がバンド端発光である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のナノ構造。
【請求項１４】
前記発光の９２〜９８％がバンド端発光である、請求項１３に記載のナノ構造。
【請求項１５】
前記発光の９３〜９６％がバンド端発光である、請求項１３に記載のナノ構造。
【請求項１６】
量子ドットである、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のナノ構造。
【請求項１７】
（ａ）請求項１〜１６のいずれか一項に記載の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。
【請求項１８】
５４５ｎｍを超えるＰＷＬを有するナノ構造の少なくとも１つの第２の集団をさらに含む、請求項１７に記載のナノ構造組成物。
【請求項１９】
請求項１７に記載のナノ構造組成物の製造方法であって：
（ａ）請求項１〜１６のいずれか一項に記載の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）の前記少なくとも１つの集団と混合することと、
を含む製造方法。
【請求項２０】
前記発光の９２〜９８％がバンド端発光である、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記発光の９３〜９６％がバンド端発光である、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
請求項１７又は１８に記載の組成物を含むデバイス。
【請求項２３】
請求項１７又は１８に記載の組成物を含む膜であって、前記ナノ構造が、前記膜を含むマトリックス中に埋め込まれる、膜。
【請求項２４】
（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の伝導層との間のナノ構造層とを含み、
前記ナノ構造層が請求項１７又は１８に記載の組成物を含む、ナノ構造成形物品。
【請求項２５】
請求項１〜１６のいずれか一項に記載のナノ構造の製造方法であって、
（ａ）Ｇａ（アセチルアセトネート）３、ＩｎＣｌ３、及び任意選択的に溶媒中のリガンドを、Ｉｎ−Ｇａ試薬を得るのに十分な温度で反応させることと、
（ｂ）前記Ｉｎ−Ｇａ試薬をＡｇ２Ｓナノ構造と、ＡＩＧＳナノ構造を形成するのに十分な温度で反応させることと、
（ｃ）前記ＡＩＧＳナノ構造を酸素を含まないＧａ塩と、リガンドを含む溶媒中で、ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア−シェルナノ構造を形成するのに十分な温度で反応させることと、
を含む製造方法。
【請求項２６】
前記リガンドがアルキルアミンである、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記アルキルアミンがオレイルアミンである、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記任意選択的な溶媒が、オクタデセン、スクアラン、ジベンジルエーテル、又はキシレンである、請求項２５〜２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
（ａ）における十分な前記温度が１００〜２８０℃であり、（ｂ）における十分な前記温度が１５０〜２６０℃であり、（ｃ）における十分な前記温度が１７０〜２８０℃である、請求項２５〜２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
（ａ）における十分な前記温度が約２１０℃であり、（ｂ）における十分な前記温度が約２１０℃であり、（ｃ）における十分な前記温度が約２４０℃である、請求項２５〜２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
前記ナノ構造に結合したリガンドをさらに含む、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のナノ構造。
【請求項３２】
前記リガンドがシランである、請求項３１に記載のナノ構造。
【請求項３３】
前記シランがアミノアルキルトリアルコキシシランである、請求項３２に記載のナノ構造。
【請求項３４】
前記アミノアルキルトリアルコキシシランが（３−アミノプロピル）トリエトキシシランである、請求項３３に記載のナノ構造。
【請求項３５】
前記シランがメルカルプトアルキルトリアルコキシシランである、請求項３２に記載のナノ構造。
【請求項３６】
前記メルカルプトアルキルトリアルコキシシランが３−メルカプトプロピルトリメトキシシランである、請求項３５に記載のナノ構造。
【請求項３７】
基板に付着する、請求項３１〜３６のいずれか一項に記載のナノ構造。
【請求項３８】
前記基板がガラスである、請求項３７に記載のナノ構造。
【請求項３９】
前記ガラスが量子ドット色変換膜の一部である、請求項３８に記載のナノ構造。
【請求項４０】
量子ドット色変換器が、
バックプレーンと；
前記バックプレーンの上に配置されたディスプレイパネルと；
前記ナノ構造を含む量子ドット層であって、前記ディスプレイパネルの上に配置される量子ドット層と、
を含む、請求項３９に記載のナノ構造。
【請求項４１】
前記量子ドット層がパターン化された量子ドット層を含む、請求項４０に記載のナノ構造。
【請求項４２】
前記バックプレーンが、ＬＥＤ、ＬＣＤ、ＯＬＥＤ、又はマイクロＬＥＤを含む、請求項４０に記載のナノ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、ナノテクノロジーの分野に関する。特に、本発明は、Ａｇ、Ｉｎ、Ｇａ、及びＳ（ＡＩＧＳ）を含むコアと、Ａｇ、Ｇａ、及びＳ（ＡＧＳ）を含むシェルとを有するナノ構造であって、ナノ構造が４８０〜５４５ｎｍの間のピーク発光波長（ＰＷＬ）を有し、発光の少なくとも約８０％がバンド端発光である、ナノ構造を提供する。本開示は、ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア−シェルナノ構造の製造方法も提供する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族半導体を含むナノ構造は、非毒性の蛍光材料の有望な候補である。Uematsu et al., NPG Asia Materials 10:713-726 (2018)には、ＡｇＩｎＳ２／ＧａＳｘコア／シェルナノ構造（ここでｘは０．８〜１．５の範囲である）が開示されている。これらのコア／シェルナノ構造は、バンド端発光及び広いレッドシフトした欠陥発光を示した。１，３−ジメチルチオ尿素（硫黄源として）及びＧａ（ａｃａｃ）３を使用してＧａＳを生成することによるシェル形成手順を変更することによって、及び温度勾配反応を使用することによって、欠陥発光が減少した。しかし、バンド端発光は、レッドシフトが起こり、欠陥発光が持続した。
【０００３】
[0003]  Kameyama et al., ACS Appl. Mater. Interfaces 10:42844-42855 (2018)には、顕著な欠陥発光を示すＡｇ−Ｉｎ−Ｇａ−Ｓ（ＡＩＧＳ）ナノ構造が開示されている。この欠陥発光は、ＧａＳｘシェルの使用によって減少した。しかし、欠陥発光はバンド端発光の強度の約１５％で残り、フォトルミネッセンス量子収率は低かった（＜３０％）。
【０００４】
[0004]  非常に強いバンド端発光（ＢＥ）、狭い半値全幅（ＦＷＨＭ）、高い量子収率（ＱＹ）、及び減少したレッドシフトを有するＡＩＧＳナノ構造が当技術分野において依然として必要とされている。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]  本発明は、Ａｇ、Ｉｎ、Ｇａ、及びＳ（ＡＩＧＳ）を含むコアと、Ａｇ、Ｇａ、及びＳ（ＡＧＳ）を含むシェルとを含むナノ構造であって、ナノ構造が４８０〜５４５ｎｍの範囲内のピーク発光波長（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８０〜９９．９％の量子収率（ＱＹ）を示す、ナノ構造を提供する。
【０００６】
[0006]  幾つかの実施形態では、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。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、３６〜３８ｎｍのＦＷＨＭを有する発光スペクトルを有する。
【０００７】
[0007]  幾つかの実施形態では、ナノ構造は８２〜９６％のＱＹを有する。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、両端を含めて８５〜９５％の範囲内のＱＹを有する。幾つかの実施形態では、ナノ構造は８６〜９４％のＱＹを有する。
【０００８】
[0008]  幾つかの実施形態では、ナノ構造は、０．８以上のＯＤ４５０／質量（ｍＬ・ｍｇ−１・ｃｍ−１）を有する。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、両端を含めて０．８〜２．５の範囲内のＯＤ４５０／質量（ｍＬ・ｍｇ−１・ｃｍ−１）を有する。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、両端を含めて０．８７〜１．９の範囲内のＯＤ４５０／質量（ｍＬ・ｍｇ−１・ｃｍ−１）を有する。
【０００９】
[0009]  幾つかの実施形態では、ナノ構造の平均直径は、ＴＥＭによると１０ｎｍ未満である。幾つかの実施形態では、平均直径は約５ｎｍである。
【００１０】
[0010]  幾つかの実施形態では、発光の少なくとも約８０％がバンド端発光である。幾つかの実施形態では、発光の少なくとも約９０％がバンド端発光である。
【００１１】
[0011]  幾つかの実施形態では、ナノ構造は量子ドットである。
【００１２】
[0012]  本発明は：
（ａ）本明細書に記載の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も提供する。
【００１３】
[0013]  幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物は、５４５ｎｍを超えるＰＷＬを有するナノ構造の少なくとも１つの第２の集団を含む。
【００１４】
[0014]  本明細書に記載のナノ構造組成物の製造方法であって：
（ａ）本明細書に記載の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）の少なくとも１つの集団と混合することと、
を含む製造方法も提供される。
【００１５】
[0015]  幾つかの実施形態では、発光の少なくとも約８０％がバンド端発光である。幾つかの実施形態では、発光の少なくとも約９０％がバンド端発光である。
【００１６】
[0016]  本明細書に記載の組成物を含むデバイスも提供される。
【００１７】
[0017]  本明細書に記載の組成物を含む膜であって、膜を含むマトリックス中にナノ構造が埋め込まれる、膜も提供される。
【００１８】
[0018]  ナノ構造成形物品であって：
（ａ）第１の伝導層；
（ｂ）第２の伝導層；及び
（ｃ）第１の伝導層と第２の伝導層との間のナノ構造層を含み、ナノ構造層が本明細書に記載の組成物を含む、ナノ構造成形物品も提供される。
【００１９】
[0019]  本明細書に記載のコア／シェルナノ構造の製造方法であって：
（ａ）Ａｇ−Ｉｎ−Ｇａ−Ｓ（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）で得た混合物を、カルボン酸ガリウム及びリガンドの混合物に１８０〜３００℃の温度において添加することと；
（ｃ）１８０〜３００℃の範囲内の温度に５〜３００分間維持することと；
（ｄ）ナノ構造を単離することと、
を含む製造方法も提供される。
【００２０】
[0020]  幾つかの実施形態では、（ａ）及び（ｂ）におけるリガンドはアルキルアミンである。幾つかの実施形態では、アルキルアミンはオレイルアミンである。
【００２１】
[0021]  幾つかの実施形態では、硫黄源はＳ８から誘導される。
【００２２】
[0022]  幾つかの実施形態では、（ａ）及び（ｂ）における温度は約２７０℃である。
【００２３】
[0023]  幾つかの実施形態では、（ｂ）における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、オクタデセン、ジベンジルエーテル、又はスクアランである。
【００２４】
[0024]  幾つかの実施形態では、カルボン酸ガリウムのＡＩＧＳコアに対する比は、１ｍｇのＡＩＧＳ当たり０．００８〜０．２ｍｍｏｌのカルボン酸ガリウムである。
【００２５】
[0025]  幾つかの実施形態では、発光の少なくとも約８０％がバンド端発光である。幾つかの実施形態では、発光の少なくとも約９０％がバンド端発光である。
【００２６】
[0026]  本明細書に記載のナノ構造の製造方法であって：
（ａ）Ａｇ−Ｉｎ−Ｇａ−Ｓ（ＡＩＧＳ）コア及びハロゲン化ガリウムを溶媒中に含む混合物を調製し、その混合物を、４８０〜５４５ｎｍのＰＷＬを有するＡＩＧＳナノ構造を得るのに十分な時間維持することであって、発光の少なくとも約６０％がバンド端発光であることと、
（ｂ）ナノ構造を単離することと、
を含む製造方法も提供される。
【００２７】
[0027]  幾つかの実施形態では、ハロゲン化ガリウムはヨウ化ガリウムである。
【００２８】
[0028]  幾つかの実施形態では、溶媒はトリオクチルホスフィンを含む。幾つかの実施形態では、溶媒はトルエンを含む。
【００２９】
[0029]  幾つかの実施形態では、（ａ）における十分な時間は０．１〜２００時間である。幾つかの実施形態では、十分な時間は約２０時間である。
【００３０】
[0030]  幾つかの実施形態では、混合物は２０〜１００℃で維持される。幾つかの実施形態では、混合物はほぼ室温で維持される。
【００３１】
[0031]  幾つかの実施形態では、ハロゲン化ガリウムのＡＩＧＳコアに対するモル比は約０．１〜約３０である。
【００３２】
[0032]  本明細書に記載のコア／シェルナノ構造の製造方法であって：
（ａ）Ａｇ−Ｉｎ−Ｇａ−Ｓ（ＡＩＧＳ）コア、硫黄源、リガンド、及びハロゲン化ガリウムを含む混合物を１８０〜３００℃において調製することと；
（ｂ）１８０〜３００℃の範囲内の温度に５〜３００分間維持することと；
（ｃ）ナノ構造を単離することと、
を含む製造方法も提供される。
【００３３】
[0033]  幾つかの実施形態では、（ａ）におけるリガンドはアルキルアミンである。幾つかの実施形態では、アルキルアミンはオレイルアミンである。
【００３４】
[0034]  幾つかの実施形態では、硫黄源はＳ８から誘導される。
【００３５】
[0035]  幾つかの実施形態では、（ａ）及び（ｂ）における温度は約２４０℃である。
【００３６】
[0036]  幾つかの実施形態では、（ｂ）における混合物は溶媒をさらに含む。幾つかの実施形態では、溶媒はオクタデセン、ジベンジルエーテル、又はスクアランである。
【００３７】
[0037]  幾つかの実施形態では、ハロゲン化ガリウムのＡＩＧＳコアに対する比は、１ｍｇのＡＩＧＳ当たり０．００８〜０．２ｍｍｏｌのカルボン酸ガリウムである。
【００３８】
[0038]  幾つかの実施形態では、発光の少なくとも約８０％がバンド端発光である。幾つかの実施形態では、発光の少なくとも約９０％がバンド端発光である。
【００３９】
[0039]  本発明は、予期せぬことに非常に高いバンド端発光（＞９０％）を有し、同時に、非常に高い量子収率（８０〜９９％）を示すＡＩＧＳ／ＡＧＳコア−シェルナノ構造の製造方法も提供する。この方法は、
（ａ）Ｇａ（アセチルアセトネート）３、ＩｎＣｌ３、及び任意選択的に溶媒中のリガンドを、Ｉｎ−Ｇａ試薬を得るのに十分な温度で反応させることと、
（ｂ）Ｉｎ−Ｇａ試薬をＡｇ２Ｓナノ構造と、ＡＩＧＳナノ構造を形成するのに十分な温度で反応させることと、
（ｃ）ＡＩＧＳナノ構造を酸素を含まないＧａ塩と、リガンドを含む溶媒中で、ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア−シェルナノ構造を形成するのに十分な温度で反応させることと、
を含む。
【００４０】
[0040]  幾つかの実施形態では、リガンドはアルキルアミンである。幾つかの実施形態では、アルキルアミンリガンドはオレイルアミンである。幾つかの実施形態では、リガンドが溶媒として機能し、第２の溶媒は不要である。幾つかの実施形態では、溶媒が反応混合物中に存在する。幾つかの実施形態では、溶媒は、オクタデセン、スクアラン、ジベンジルエーテル、又はキシレンなどの項沸点溶媒である。幾つかの実施形態では、（ａ）における十分な温度は１００〜２８０℃であり；（ｂ）における十分な温度は１５０〜２６０℃であり；（ｃ）における十分な温度は１７０〜２８０℃である。幾つかの実施形態では、（ａ）における十分な温度約２１０℃であり、（ｂ）における十分な温度は約２１０℃であり、（ｃ）における十分な温度は約２４０℃である。
【００４１】
[0041]  幾つかの実施形態では、リガンドはコア−シェルナノ構造に結合する。幾つかの実施形態では、リガンドはシランである。幾つかの実施形態では、シランは、アミノアルキルトリアルコキシシラン又はチオアルキルトリアルコキシシランである。幾つかの実施形態では、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又は３−メルカポプロピル）トリエトキシシランである。
【００４２】
[0042]  基板に付着するシランリガンドを有するコア−シェルナノ構造も提供される。幾つかの実施形態では、基板はガラスである。幾つかの実施形態では、ガラスは、量子ドット色変換膜の一部である。幾つかの実施形態では、量子ドット色変換器は、
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；
ナノ構造を含む量子ドット層とを含み、量子ドット層はディスプレイパネル上にｄｉｐｏｓｅされる。
【００４３】
[0043]  幾つかの実施形態では、量子ドット層は、パターン化された量子ドット層を含む。幾つかの実施形態では、バックプレーンは、ＬＥＤ、ＬＣＤ、ＯＬＥＤ、又はマイクロＬＥＤを含む。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１Ａ】[0044]Ａｇ−Ｉｎ−Ｇａ−Ｓ（ＡＩＧＳ）コアの吸収スペクトルを示すグラフである。
【図１Ｂ】[0044]Ａｇ−Ｉｎ−Ｇａ−Ｓ（ＡＩＧＳ）コアのフォトルミネッセンススペクトルを示すグラフである。
【図２】[0045]透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）画像である。
【図３】[0046]出発ＡＩＧＳコア（−−−）及びＡＩＧＳコア／ＡＧＳ（Ａｇ−Ｇａ−Ｓ）シェル（ＡＩＧＳ／ＡＧＳ）（─）ナノ構造のフォトルミネッセンススペクトルを示すグラフである。
【図４】[0047]ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア／シェルナノ構造の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）画像である。
【図５Ａ】[0048]ＧａＩ３／トリオクチルホスフィン（ＴＯＰ）で表面処理する前のＡＩＧＳコアのフォトルミネッセンススペクトルである。表面処理前のＡＩＧＳナノ構造のバンド端発光は５１３〜５４８ｎｍで変化し、全量子収率（ＱＹ）（バンド端＋欠陥発光）は５〜１５％の範囲であった。
【図５Ｂ】[0048]ＧａＩ３／トリオクチルホスフィン（ＴＯＰ）で表面処理した後のＡＩＧＳコアのフォトルミネッセンススペクトルである。ＧａＩ３／ＴＯＰで表面処理した後、バンド端発光の寄与が顕著に増加しながら、発光波長は維持され、ＦＷＨＭは改善された（３７〜３８ｎｍ）。
【図６Ａ】[0049]酸素を含むオレイン酸Ｇａ（ＩＩＩ）源を用いたオレイルアミン中のシェル形成によって製造したＡＩＧＳ／ＡＧＳコア／シェルナノ構造のＴＥＭ画像である。ＴＥＭ画像は、最終シェルはサイズが同様であり、トラップ発光特性と類似のバンド端を有することを示している。
【図６Ｂ】[0049]酸素を含まない塩化Ｇａ（ＩＩＩ）源を用いたオレイルアミン中のシェル形成によって製造したＡＩＧＳ／ＡＧＳコア／シェルナノ構造のＴＥＭ画像である。最終シェルはサイズが同様であり、トラップ発光特性と類似のバンド端を有することをＴＥＭ画像が示している。
【図７】[0050]酸素を含むオレイン酸Ｇａ（ＩＩＩ）源及び酸素を含まない塩化Ｇａ（ＩＩＩ）源を用いたオレイルアミン中のシェル形成によって製造したＡＩＧＳ／ＡＧＳコア／シェルナノ構造の線グラフである。２つのナノ構造は類似の発光スペクトルを示している。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
定義
[0051]  他に定義されることがなければ、本明細書において使用されるすべての技術用語及び科学用語は、本発明が関係する当業者により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、本出願を対象としており、あらゆる関連する場合又は関連しない場合、例えば、あらゆる共同所有される特許又は出願には帰属しない。本明細書に記載のものと類似又は同等のあらゆる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ており、限定を意図するものではない。
【００４６】
[0052]  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「a」、「an」、及び「the」は、文脈が明確に他のことを示すのでなければ、複数の指示対象を含んでいる。したがって、例えば、「a nanostructure」（１つのナノ構造）への言及は、複数のそのようなナノ構造を含む、などとなる。
【００４７】
[0053]  本明細書において使用される場合、「約」という用語は、ある特定の量の値が、その値の±１０％だけ変動することを意味する。例えば、「約１００ｎｍ」は、両端を含めて９０ｎｍ〜１１０ｎｍのサイズの範囲を含む。
【００４８】
[0054]  「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ってよい。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。
【００４９】
[0055]  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の材料の種類を含み、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ために、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の材料の小さな島で覆われた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）軸に沿って、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、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。
【００５０】
[0056]  本明細書において使用される場合、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る。断面が円形ではない場合、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。
【００５１】
[0057]  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意味する。１つの結晶の秩序は結晶の境界を超えて延在することはできないので、「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されよう。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。幾つかの場合では、ナノ構造は、酸化物又はその他のコーティングを有することができ、又はコアと少なくとも１つのシェルとから構成されることができる。このような場合、酸化物、シェル、又はその他のコーティングは、そのような秩序を示すことができるが、そのような秩序を示す必要はないことを認識されよう（例えばこれは非晶質、多結晶性などであってよい）。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に対する言及である（コーティング層及びシェルは除外される）。本明細書において使用される場合、「結晶性」又は「実質的に結晶性」という用語は、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をも包含することを意図している。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、非結晶性領域を含んでよく、さらには非晶質であってよいことを認識されよう。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。
【００５２】
[0058]  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している。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している。
【００５３】
[0059]  「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、シェルは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。
【００５４】
[0060]  「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ってよく、又はある実施形態では、不均一であってよく、例えばコアと少なくとも１つのシェルとを含むことができる。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な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の間の範囲内で調整される能力によって、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。
【００５５】
[0061]  「酸素を含まないリガンド」という用語は、本明細書において使用される金属イオンに配位することが可能な、又はその金属イオンと反応することが可能な酸素原子を含まない配位分子を意味する。
【００５６】
[0062]  本明細書において使用される場合、「シェル」という用語は、コアの上、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の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の単位で報告することができる。本明細書において使用される場合、「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。本明細書において使用される場合、「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。
【００５７】
[0063]  本明細書において使用される場合、「層」という用語は、コアの上、又は以前に堆積された層の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、材料によって決定される。
【００５８】
[0064]  「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、又はその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る。
【００５９】
[0065]  「フォトルミネッセンス量子収率」（ＱＹ）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、積分球内部の試料の照射によるフォトン計数値の絶対的変化によって、又は既知の量子収率値を有する十分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。
【００６０】
[0066]  「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。
【００６１】
[0067]  本明細書において使用される場合、「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。
【００６２】
[0068]  バンド端発光は、対応する欠陥発光と比較して、より高いエネルギー（より低い波長）を中心とし、吸収開始エネルギーからより小さなオフセットを有する。さらに、バンド端発光は、欠陥発光よりも狭い波長分布を有する。バンド端発光及び欠陥発光の両方は、正規（ほぼガウスの）波長分布に従う。
【００６３】
[0069]  光学濃度（ＯＤ）は、溶質又はナノ粒子の濃度を定量するために一般に使用される方法である。ベール−ランベルトの法則によると、特定の試料の吸光度（absorbance）（「吸光度」（extinction）としても知られる）は、特定の波長の光を吸収する溶質の濃度に比例する。
【００６４】
[0070]  光学濃度は、典型的には１ｃｍの経路長を指定して標準的な分光計を用いて測定される材料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、質量又はモル濃度の代わりにそれらの光学濃度によって測定されることが多く、その理由は、これは、濃度に正比例し、対象の波長においてナノ構造溶液中で生じる光吸収量を表すためのより好都合な方法であるからである。ＯＤが１００であるナノ構造溶液は、ＯＤが１である生成物の１００倍の濃度である（１ｍＬ当たりの粒子数が１００倍である）。
【００６５】
[0071]  光学濃度は、蛍光ナノ構造を励起させるために選択される波長などの対象となるあらゆる波長で測定することができる。光学濃度は、特定の波長において光がナノ構造溶液を通過する場合に低下する強度の尺度の１つであり、式：
ＯＤ＝ｌｏｇ１０＊（ＩＯＵＴ／ＩＩＮ）
を用いて計算され、ここで：
ＩＯＵＴ＝セルに入る放射線の強度；
ＩＩＮ＝セルを透過する放射線の強度
である。
【００６６】
[0072]  ナノ構造溶液の光学濃度は、ＵＶ−ＶＩＳ分光計を用いて測定することができる。したがって、ＵＶ−ＶＩＳ分光計を用いることによって、光学濃度を計算して、試料中に存在する量子ドットの量を求めるすることができる。
【００６７】
[0073]  明確に他のことを示すのでなければ、本明細書に列挙される範囲は両端の値を含む。
【００６８】
[0074]  種々のさらなる用語は、本明細書において定義されるか、又はその他の方法で特徴付けられる。
【００６９】
ＡＩＧＳナノ構造
[0075]  Ａｇ、Ｉｎ、Ｇａ、及びＳを含むナノ構造であって、ナノ構造が４８０〜５４５ｎｍの間のピーク発光波長（ＰＷＬ）を有し、発光の少なくとも約６０％がバンド端発光である、ナノ構造が提供される。
【００７０】
[0076]  バンド端発光のパーセント値は、ナノ構造の発光スペクトルのガウスピーク（典型的には２つ以上）をフィッティングさせ、ナノ構造のバンドギャップにエネルギーがより近いピークの面積（バンド端発光を表す）を、すべてのピーク面積の合計（バンド端発光＋欠陥発光）と比較することによって計算される。
【００７１】
[0077]  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。別の一実施形態では、ナノ構造は３６〜３８ｎｍのＦＷＨＭを有する。別の一実施形態では、ナノ構造は少なくとも５８％のＱＹを有する。別の一実施形態では、ナノ構造は５８〜６５％のＱＹを有する。別の一実施形態では、ナノ構造は約６５％のＱＹを有する。幾つかの実施形態では、発光の少なくとも８０％がバンド端発光である。別の実施形態では、発光の少なくとも９０％がバンド端発光である。別の実施形態では、発光の少なくとも９５％がバンド端発光である。幾つかの実施形態では、発光の９２〜９８％がバンド端発光である。幾つかの実施形態では、発光の９３〜９６％がバンド端発光である。別の一実施形態では、ナノ構造は量子ドットである。
【００７２】
[0078]  ＡＩＧＳナノ構造は、強い青色光吸収が得られる。青色光吸収効率の予測値として、質量基準の４５０ｎｍにおける光学濃度（ＯＤ４５０／質量）が計算され、これは１ｃｍの経路長のキュベット中のナノ構造溶液の光学濃度を測定し、減圧（＜２００ｍＴｏｒｒ）下で全ての揮発物を除去した後の同じ溶液の１ｍＬ当たりの乾燥質量（ｍｇ／ｍＬ）で割ることによって計算される。一実施形態では、本明細書において提供されるナノ構造は、少なくとも０．８のＯＤ４５０／質量（ｍＬ・ｍｇ−１・ｃｍ−１）を有する。別の一実施形態では、ナノ構造は０．８〜２．５のＯＤ４５０／質量（ｍＬ・ｍｇ−１・ｃｍ−１）を有する。別の一実施形態では、ナノ構造は０．８７〜１．９のＯＤ４５０／質量（ｍＬ・ｍｇ−１・ｃｍ−１）を有する。
【００７３】
[0079]  一実施形態では、ナノ構造はコア−シェルナノ構造である。別の一実施形態では、ナノ構造は、コア中にＡｇ、Ｉｎ、Ｇａ、及びＳを有し、シェル中にＧａ及びＳを有する（ＡＩＧＳ／ＧＳ）。別の一実施形態では、ナノ構造は、コア中にＡｇ、Ｉｎ、Ｇａ、及びＳを有し、シェル中にＡｇ、Ｇａ、及びＳを有する（ＡＩＧＳ／ＡＧＳ）。
【００７４】
[0080]  一実施形態では、ナノ構造の平均直径は、ＴＥＭによって測定すると１０ｎｍ未満である。別の一実施形態では、平均直径は約５ｎｍである。
【００７５】
ＧａＸ３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、又はＢｒ）前駆体と酸素を含まないリガンドとを用いて製造したＡＩＧＳナノ構造
[0081]  文献におけるＡＩＧＳの製造の報告では、酸素を含むリガンドの除外は試みられていない。ＡＩＧＳのガリウム含有シェルによるコーティングにおいて、Ｇａ前駆体を安定化させるために、酸素を含むリガンドが使用されることが多い。一般に、ガリウム（ＩＩＩ）アセチルアセトネートは、容易に空気中で取り扱われる前駆体として使用され、一方、塩化Ｇａ（ＩＩＩ）は、感湿性のために注意深く取り扱う必要がある。例えば、Kameyama et al., ACS Appl. Mater. Interfaces 10:42844-42855 (2018)では、コア及びコア／シェル構造の前駆体として、ガリウム（ＩＩＩ）アセチルアセトネートが使用されている。ガリウムは酸素との親和性が高いので、高いガリウム含有量を有するシェルを製造するためにＧａ及びＳの前駆体が使用される場合に、酸素を含むリガンドと、酸素を含まない条件下で製造されなかったガリウム前駆体の使用とによって、酸化ガリウムなどの望ましくない副反応物が生成される場合がある。これらの副反応反応物によって、シェル中に欠陥が生じ、量子収率が低下することがある。
【００７６】
[0082]  幾つかの実施形態では、ＡＩＧＳコアの製造の前駆体として、酸素を含まないＧａＸ３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、又はＢｒ）を用いて、ＡＩＧＳナノ構造が製造される。幾つかの実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造の上の少なくとも１つのシェルの製造に、前駆体としてのＧａＸ３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、又はＢｒ）と酸素を含まないリガンドとを用いて、ＡＩＧＳナノ構造が製造される。幾つかの実施形態では、ＡＩＧＳコアの製造及びＡＩＧＳコアの上の少なくとも１つのシェルの製造に、前駆体としてのＧａＸ３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、又はＢｒ）と酸素を含まないリガンドとを用いて、ＡＩＧＳナノ構造が製造される。幾つかの実施形態では、ＡＩＧＳコアの製造及びＡＩＧＳコアの上のシェルの製造に、前駆体としてのＧａＸ３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、又はＢｒ）と酸素を含まないリガンドとを用いて、ＡＩＧＳナノ構造が製造される。
【００７７】
[0083]  Ａｇ、Ｉｎ、Ｇａ、及びＳを含むナノ構造であって、ナノ構造が４８０〜５４５ｎｍの間のピーク発光波長（ＰＷＬ）を有し、ナノ構造が、ＧａＸ３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、又はＢｒ）前駆体と酸素を含まないリガンドとを用いて製造された、ナノ構造が提供される。
【００７８】
[0084]  幾つかの実施形態では、ＧａＸ３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、又はＢｒ）前駆体と酸素を含まないリガンドとを用いて製造されたナノ構造は、３５ｎｍ以下のＦＷＨＭ発光スペクトルを示す。幾つかの実施形態では、ＧａＸ３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、又はＢｒ）前駆体と酸素を含まないリガンドとを用いて製造されたナノ構造は、３０〜３８ｎｍのＦＷＨＭを示す。幾つかの実施形態では、ＧａＸ３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、又はＢｒ）前駆体と酸素を含まないリガンドとを用いて製造されたナノ構造は、少なくとも７５％のＱＹを有する。幾つかの実施形態では、ＧａＸ３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、又はＢｒ）前駆体と酸素を含まないリガンドとを用いて製造されたナノ構造は、７５〜９０％のＱＹを有する。幾つかの実施形態では、ＧａＸ３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、又はＢｒ）前駆体と酸素を含まないリガンドとを用いて製造されたナノ構造は、約８０％のＱＹを有する。幾つかの実施形態では、ナノ構造は量子ドットである。
【００７９】
[0085]  本明細書により製造されたＡＩＧＳナノ構造は、強い青色光吸収が得られる。幾つかの実施形態では、ナノ構造は少なくとも０．８のＯＤ４５０／質量（ｍＬ・ｍｇ−１・ｃｍ−１）を有する。幾つかの実施形態では、ナノ構造は０．８〜２．５のＯＤ４５０／質量（ｍＬ・ｍｇ−１・ｃｍ−１）を有する。別の一実施形態では、ナノ構造は０．８７〜１．９のＯＤ４５０／質量（ｍＬ・ｍｇ−１・ｃｍ−１）を有する。
【００８０】
[0086]  幾つかの実施形態では、ナノ構造はコア／シェルナノ構造である。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、コア中にＡｇ、Ｉｎ、Ｇａ、及びＳを含み、シェル中にＧａ及びＳを含む。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア／シェルナノ構造であり、コア中にＧａＸ３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、又はＢｒ）前駆体と酸素を含まないリガンドとを用いて製造される。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア／シェルナノ構造であり、シェル中にＧａＸ３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、又はＢｒ）前駆体と酸素を含まないリガンドとを用いて製造される。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア／シェルナノ構造であり、コア中及びシェル中にＧａＸ３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、又はＢｒ）前駆体及び酸素を含まないリガンドを用いて製造される。幾つかの実施形態では、ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア／シェルナノ構造は、あらかじめ形成されたＩｎ−Ｇａ試薬をＡｇ２Ｓナノ構造と反応させてＡＩＧＳナノ構造を得て、続いて酸素を含まないＧａ塩と反応させてＡＩＧＳ／ＡＧＳコア−シェルナノ構造を形成することによって製造される。
【００８１】
ＡＩＧＳナノ構造の製造方法
[0087]  ４８０〜５４５ｎｍのＰＷＬを有するコア／シェルナノ構造の製造方法であって、発光の少なくとも約６０％がバンド端発光であり：
（ａ）Ａｇ−Ｉｎ−Ｇａ−Ｓ（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）で得た混合物を、カルボン酸ガリウム及びリガンドの混合物に１８０〜３００℃の温度で添加して、４８０〜５４５ｎｍのＰＷＬを有するナノ構造を得ることであって、発光の少なくとも約６０％がバンド端発光であることと；
（ｃ）ナノ構造を単離することと、
を含む製造方法が提供される。
【００８２】
[0088]  ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア−シェルナノ構造の製造方法であって、
Ｇａ（アセチルアセトネート）３、ＩｎＣｌ３、及び任意選択的に溶媒中のリガンドを、Ｉｎ−Ｇａ試薬を得るのに十分な温度で反応させることと、
Ｉｎ−Ｇａ試薬を、Ａｇ２Ｓナノ構造と、ＡＩＧＳナノ構造を製造するのに十分な温度で反応させることと、
ＡＩＧＳナノ構造を、酸素を含まないＧａ塩と、リガンドを含む溶媒中で、ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア−シェルナノ結晶を形成するのに十分な温度で反応させることと、
を含む方法も提供される。
【００８３】
[0092]  幾つかの実施形態では、リガンドはアルキルアミンである。幾つかの実施形態では、アルキルアミンリガンドはオレイルアミンである。幾つかの実施形態では、リガンドは、過剰で使用され、溶媒として機能し、記載の溶媒は反応中に存在しない。幾つかの実施形態では、溶媒が反応中に存在する。幾つかの実施形態では、溶媒は項沸点溶媒である。幾つかの実施形態では、溶媒は、オクタデセン、スクアラン、ジベンジルエーテル、又はキシレンである。幾つかの実施形態では、（ａ）における十分な温度は１００〜２８０℃であり、（ｂ）における十分な温度は１５０〜２６０℃であり、（ｃ）における十分な温度は１７０〜２８０℃である。幾つかの実施形態では、（ａ）における十分な温度は約２１０℃であり、（ｂ）における十分な温度は約２１０℃であり、（ｃ）における十分な温度は約２４０℃である。
【００８４】
[0093]  幾つかの実施形態では、発光の少なくとも８０％がバンド端発光である。別の実施形態では、発光の少なくとも９０％がバンド端発光である。別の実施形態では、発光の少なくとも９５％がバンド端発光である。幾つかの実施形態では、発光の９２〜９８％がバンド端発光である。幾つかの実施形態では、発光の９３〜９６％がバンド端発光である。別の一実施形態では、ナノ構造は量子ドットである。
【００８５】
[0094]  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。一実施形態では、リガンドはアルキルアミンである。幾つかの実施形態では、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。
【００８６】
[0095]  幾つかの実施形態では、（ａ）における硫黄源は、トリオクチルホスフィンスルフィド、元素硫黄、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、イソチオシアン酸シクロヘキシル、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、又はそれらの組み合わせを含む。幾つかの実施形態では、（ａ）中の硫黄源Ｓ８から誘導される。
【００８７】
[0096]  一実施形態では、硫黄源はＳ８から誘導される。
【００８８】
[0097]  一実施形態では、（ａ）及び（ｂ）における温度は約２７０℃である。
【００８９】
[0098]  幾つかの実施形態では、（ｂ）における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、トリオクチルホスフィン、ジベンジルエーテル、又はスクアランである。
【００９０】
[0099]  幾つかの実施形態では、カルボン酸ガリウムは、Ｃ２−２４カルボン酸ガリウムである。Ｃ２−２４カルボン酸塩としては、酢酸塩、プロピオン酸塩、ブタン酸塩、ペンタン酸塩、ヘキサン酸塩、ヘプタン酸塩、オクタン酸塩、ノナン酸塩、デカン酸塩、ウンデカン酸塩、トリデカン酸塩、テトラデカン酸塩、ペンタデカン酸塩、ヘキサデカン酸塩、オクタデカン酸塩（オレイン酸塩）、ノナデカン酸塩、及びイコサン酸塩が挙げられる。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。
【００９１】
[0100]  幾つかの実施形態では、カルボン酸ガリウムのＡＩＧＳコアに対する比は、１ｍｇのＡＩＧＳ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、カルボン酸ガリウムのＡＩＧＳコアに対する比は、１ｍｇのＡＩＧＳ当たり約０．０４ｍｍｏｌのカルボン酸ガリウムである。
【００９２】
[0101]  さらなる一実施形態では、ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア／シェルナノ構造は、例えば沈殿によって単離される。幾つかの実施形態では、ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア／シェルナノ構造は、ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア／シェルナノ構造の非溶媒を添加することによって沈殿させる。幾つかの実施形態では、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、及びナノ構造の非溶媒での洗浄によってさらに単離することができる。
【００９３】
[0102]  ４８０〜５４５ｎｍのＰＷＬを有するナノ構造の製造方法であって、発光の少なくとも約６０％がバンド端発光であり；
（ａ）ＡＩＧＳコア及びハロゲン化ガリウムを溶媒中に含む混合物を調製し、その混合物を、４８０〜５４５ｎｍのＰＷＬを有するＡＩＧＳナノ構造を得るのに十分な時間維持することであって、発光の少なくとも約６０％がバンド端発光であることと；
（ｂ）ナノ構造を単離することと、
を含む製造方法も提供される。
【００９４】
[0103]  幾つかの実施形態では、発光の少なくとも８０％がバンド端発光である。別の実施形態では、発光の少なくとも９０％がバンド端発光である。別の実施形態では、発光の少なくとも９５％がバンド端発光である。別の一実施形態では、ナノ構造は量子ドットである。
【００９５】
[0104]  幾つかの実施形態では、ハロゲン化ガリウムは、塩化ガリウム、臭化ガリウム、又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。
【００９６】
[0105]  幾つかの実施形態では、溶媒はトリオクチルホスフィンを含む。幾つかの実施形態では、溶媒はトルエンを含む。
【００９７】
[0106]  幾つかの実施形態では、（ａ）における十分な時間は０．１〜２００時間である。幾つかの実施形態では、（ａ）における十分な時間は約２０時間である。
【００９８】
[0107]  幾つかの実施形態では、混合物は２０〜１００℃で維持される。一実施形態では、混合物はほぼ室温（２０℃〜２５℃）で維持される。
【００９９】
[0108]  幾つかの実施形態では、ハロゲン化ガリウムのＡＩＧＳコアに対するモル比は約０．１〜約３０である。
【０１００】
[0109]  さらなる一実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造は、例えば沈殿によって単離される。幾つかの実施形態では、ＡＩＧＳナノ構造は、ＡＩＧＳナノ構造の非溶媒を添加することによって沈殿させる。幾つかの実施形態では、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／又はナノ構造の非溶媒での洗浄によってさらに単離することができる。
【０１０１】
ＧａＸ３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、又はＢｒ）前駆体と酸素を含まないリガンドとを用いて製造されるＡＩＧＳナノ構造の製造方法
[0110]  ４８０〜５４５ｎｍのＰＷＬを有するコア／シェルナノ構造の製造方法であって、発光の少なくとも約６０％がバンド端発光であり：
（ａ）Ａｇ−Ｉｎ−Ｇａ−Ｓ（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）で得た混合物を、ＧａＸ３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、又はＢｒ）及び酸素を含まないリガンドの混合物に１８０〜３００℃の温度で添加して、４８０〜５４５ｎｍのＰＷＬを有するナノ構造を得ることであって、発光の少なくとも約６０％がバンド端発光であることと；
（ｄ）ナノ構造を単離することと、
を含む製造方法が提供される。
【０１０２】
[0111]  幾つかの実施形態では、（ａ）における調製は、酸素を含まない条件下で行われる。幾つかの実施形態では、（ａ）における調製は、グローブボックス中で行われる。
【０１０３】
[0112]  幾つかの実施形態では、（ｂ）における添加するは、酸素を含まない条件下で行われる。幾つかの実施形態では、（ｂ）における添加は、グローブボックス中で行われる。
【０１０４】
[0113]  幾つかの実施形態では、発光の少なくとも８０％がバンド端発光である。別の実施形態では、発光の少なくとも９０％がバンド端発光である。別の実施形態では、発光の少なくとも９５％がバンド端発光である。別の一実施形態では、ナノ構造は量子ドットである。
【０１０５】
[0114]  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。幾つかの実施形態では、（ａ）におけるリガンドは酸素を含まないリガンドである。幾つかの実施形態では、（ｂ）におけるリガンドは酸素を含まないリガンドである。幾つかの実施形態では、（ａ）及び（ｂ）におけるリガンドはアルキルアミンである。幾つかの実施形態では、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。幾つかの実施形態では、（ａ）におけるリガンドはオレイルアミンである。幾つかの実施形態では、（ｂ）におけるリガンドはオレイルアミンである。幾つかの実施形態では、（ａ）及び（ｂ）におけるリガンドはオレイルアミンである。
【０１０６】
[0115]  一実施形態では、硫黄源はＳ８から誘導される。
【０１０７】
[0116]  一実施形態では、（ａ）及び（ｂ）における温度は約２７０℃である。
【０１０８】
[0117]  幾つかの実施形態では、（ｂ）における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、トリオクチルホスフィン、ジベンジルエーテル、又はスクアランである。
【０１０９】
[0118]  幾つかの実施形態では、ＧａＸ３は、塩化ガリウム、フッ化ガリウム、又はヨウ化ガリウムである。幾つかの実施形態では、ＧａＸ３は塩化ガリウムである。幾つかの実施形態では、ＧａＸ３は塩化Ｇａ（ＩＩＩ）である。
【０１１０】
[0119]  幾つかの実施形態では、ＧａＸ３のＡＩＧＳコアに対する比は、１ｍｇのＡＩＧＳ当たり０．００８〜０．２ｍｍｏｌのＧａＸ３である。幾つかの実施形態では、ＧａＸ３のＡＩＧＳコアに対するモル比は約０．１〜約３０である。幾つかの実施形態では、ＧａＸ３のＡＩＧＳコアに対する比は、１ｍｇのＡＩＧＳ当たり約０．０４ｍｍｏｌのＧａＸ３である。
【０１１１】
[0120]  幾つかの実施形態では、ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア／シェルナノ構造は、例えば沈殿によって単離される。幾つかの実施形態では、ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア／シェルナノ構造を、ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア／シェルナノ構造の非溶媒を添加することによって沈殿させる。幾つかの実施形態では、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／又はナノ構造の非溶媒での洗浄によってさらに単離することができる。
【０１１２】
[0121]  幾つかの実施形態では、（ａ）における混合物は２０℃〜１００℃で維持される。幾つかの実施形態では、（ａ）における混合物はほぼ室温（２０℃〜２５℃）で維持される。
【０１１３】
[0122]  幾つかの実施形態では、（ｂ）における混合物は、２００℃〜３００℃で０．１時間〜２００時間維持される。幾つかの実施形態では、（ｂ）における混合物は、２００℃〜３００℃で約２０時間維持される。
【０１１４】
ＡＩＧＳコア
[0123]  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。
【０１１５】
[0124]  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。
【０１１６】
[0125]  幾つかの実施形態では、コアは、シェルを堆積する前に精製される。幾つかの実施形態では、コアは、コア溶液から沈殿物を除去するために濾過される。
【０１１７】
ナノ構造シェル
[0126]  幾つかの実施形態では、シェルは、コア又はコア／シェル構造の上に堆積される銀、ガリウム、及び硫黄の元素の混合物を含む。
【０１１８】
[0127]  幾つかの実施形態では、シェルはドープされる。幾つかの実施形態では、ナノ結晶シェルのドーパントは、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。
【０１１９】
[0128]  幾つかの実施形態では、コア／シェルナノ構造は、追加のシェルを堆積する前に精製される。幾つかの実施形態では、コア／シェルナノ構造は、コア／シェルナノ構造溶液から沈殿物を除去するために濾過される。
【０１２０】
ナノ構造組成物
[0129]  幾つかの実施形態では、本開示は：
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団であって、ナノ構造が、Ａｇ、Ｉｎ、Ｇａ、及びＳ（ＡＩＧＳ）を含むコアと、Ａｇ、Ｇａ、及びＳ（ＡＧＳ）を含むシェルとを有し、４８０〜５４５ｎｍの間のＰＷＬを有し、発光の少なくとも約８０％がバンド端発光である集団と；
（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。
【０１２１】
[0130]  幾つかの実施形態では、発光の少なくとも８０％がバンド端発光である。別の実施形態では、発光の少なくとも９０％がバンド端発光である。別の実施形態では、発光の少なくとも９５％がバンド端発光である。幾つかの実施形態では、発光の９２〜９８％がバンド端発光である。幾つかの実施形態では、発光の９３〜９６％がバンド端発光である。別の一実施形態では、ナノ構造は量子ドットである。
【０１２２】
[0131]  幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物は、ナノ構造の少なくとも１つの第２の集団をさらに含む。４８０〜５４５ｎｍの間の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、オレンジ色、及び／又は赤色の領域を放出するナノ構造のさらなる集団を加えることができる。これらのナノ構造は５４５ｎｍを超えるＰＷＬを有する。幾つかの実施形態では、ナノ構造は５５０〜７５０ｎｍの間のＰＷＬを有する。ナノ構造のサイズによって発光波長が決定される。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族ナノ結晶を含むことができる。幾つかの実施形態では、ナノ構造の第２の集団のコアはＩｎＰナノ結晶である。
【０１２３】
有機樹脂
[0132]  幾つかの実施形態では、有機樹脂は、熱硬化性樹脂又は紫外線（ＵＶ）硬化性樹脂である。幾つかの実施形態では、有機樹脂は、ロールツーロール加工が容易になる方法によって硬化される。
【０１２４】
[0133]  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が起こる硬化を必要とする。幾つかの実施形態では、熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ビニル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アリル樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミド−イミド樹脂、フェノールアミン重縮合樹脂、尿素メラミン重縮合樹脂、又はそれらの組み合わせである。
【０１２５】
[0134]  幾つかの実施形態では、熱硬化性樹脂はエポキシ樹脂である。エポキシ樹脂は、広範な化学物質によって、揮発物又は副生成物を発生せずに容易に硬化する。エポキシ樹脂はまた、ほとんどの物質と適合性があり、表面を容易にぬらす傾向にある。Boyle, M.A., et al., “Epoxy Resins,” Composites, Vol. 21, ASM Handbook, pages 78-89 (2001)を参照されたい。
【０１２６】
[0135]  幾つかの実施形態では、有機樹脂はシリコーン熱硬化性樹脂である。幾つかの実施形態では、シリコーン熱硬化性樹脂は、OE6630A又はOE6630B（Dow Corning Corporation, Auburn, MI）である。
【０１２７】
[0136]  幾つかの実施形態では、熱開始剤が使用される。幾つかの実施形態では、熱開始剤は、ＡＩＢＮ［２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオニトリル）］又は過酸化ベンゾイルである。
【０１２８】
[0137]  ＵＶ硬化性樹脂は、特定の光の波長に曝露すると硬化し急速に固化するポリマーである。幾つかの実施形態では、ＵＶ硬化性樹脂は、官能基として、（メタ）アクリリルオキシ（(meth)acrylyloxy）基、ビニルオキシ基、スチリル基、又はビニル基などのラジカル重合基；エポキシ基、チオエポキシ基、ビニルオキシ基、又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。幾つかの実施形態では、ＵＶ硬化性樹脂は、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、（メタ）アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、又はポリチオールポリエン樹脂である。
【０１２９】
[0138]  幾つかの実施形態では、ＵＶ硬化性樹脂は、ウレタンアクリレート、アリルオキシル化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レート、ビス（アクリロキシネオペンチルグリコール）アジペート、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、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。
【０１３０】
[0139]  幾つかの実施形態では、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、又は不飽和化合物との架橋が可能なメルカプト官能性化合物である。幾つかの実施形態では、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）（ETTMP 1300及びETTMP 700）；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）（PCL4MP 1350）；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）；又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によってTHIOCURE（登録商標）の商品名で販売されている。
【０１３１】
[0140]  幾つかの実施形態では、ＵＶ硬化性樹脂はポリチオールである。幾つかの実施形態では、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ネート）、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）、ペンタエリスリトールテトラキス（チオグリコレート）、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）（ＰＥＴＭＰ）、及びそ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。幾つかの実施形態では、ＵＶ硬化性樹脂はＰＥＴＭＰである。
【０１３２】
[0141]  幾つかの実施形態では、ＵＶ硬化性樹脂は、ポリチオールと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）とを含むチオール−エン配合物である。幾つかの実施形態では、ＵＶ硬化性樹脂は、ＰＥＴＭＰとＴＴＴとを含むチオール−エン配合物である。
【０１３３】
[0142]  幾つかの実施形態では、ＵＶ硬化性樹脂は光開始剤をさらに含む。光開始剤は、光に曝露する間に感光材料の架橋及び／又は硬化反応を開始させる。幾つかの実施形態では、光開始剤は、アセトフェノン系、ベンゾイン系、又はチオキサテノン（thioxathenone）系である。
【０１３４】
[0143]  幾つかの実施形態では、光開始剤はアクリル酸ビニル系樹脂である。幾つかの実施形態では、光開始剤は、MINS-311RM（Minuta Technology Co., Ltd, Korea）である。
【０１３５】
[0144]  幾つかの実施形態では、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）369 EG、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）907 FF、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、又はIRGACURE（登録商標）MBF（BASF Corporation, Wyandotte, MI）である。幾つかの実施形態では、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）又はＭＢＦ（ベンゾイルギ酸メチル）である。
【０１３６】
[0145]  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つの有機樹脂の重量パーセント値は、約５％〜約９９％の間、約５％〜約９５％の間、約５％〜約９０％の間、約５％〜約８０％の間、約５％〜約７０％の間、約５％〜約６０％の間、約５％〜約５０％の間、約５％〜約４０％の間、約５％〜約３０％の間、約５％〜約２０％の間、約５％〜約１０％の間、約１０％〜約９９％の間、約１０％〜約９５％の間、約１０％〜約９０％の間、約１０％〜約８０％の間、約１０％〜約７０％の間、約１０％〜約６０％の間、約１０％〜約５０％の間、約１０％〜約４０％の間、約１０％〜約３０％の間、約１０％〜約２０％の間、約２０％〜約９９％の間、約２０％〜約９５％の間、約２０％〜約９０％の間、約２０％〜約８０％の間、約２０％〜約７０％の間、約２０％〜約６０％の間、約２０％〜約５０％の間、約２０％〜約４０％の間、約２０％〜約３０％の間、約３０％〜約９９％の間、約３０％〜約９５％の間、約３０％〜約９０％の間、約３０％〜約８０％の間、約３０％〜約７０％の間、約３０％〜約６０％の間、約３０％〜約５０％の間、約３０％〜約４０％の間、約４０％〜約９９％の間、約４０％〜約９５％の間、約４０％〜約９０％の間、約４０％〜約８０％の間、約４０％〜約７０％の間、約４０％〜約６０％の間、約４０％〜約５０％の間、約５０％〜約９９％の間、約５０％〜約９５％の間、約５０％〜約９０％の間、約５０％〜約８０％の間、約５０％〜約７０％の間、約５０％〜約６０％の間、約６０％〜約９９％の間、約６０％〜約９５％の間、約６０％〜約９０％の間、約６０％〜約８０％の間、約６０％〜約７０％の間、約７０％〜約９９％の間、約７０％〜約９５％の間、約７０％〜約９０％の間、約７０％〜約８０％の間、約８０％〜約９９％の間、約８０％〜約９５％の間、約８０％〜約９０％の間、約９０％〜約９９％の間、約９０％〜約９５％の間、又は約９５％〜約９９％の間である。
【０１３７】
ＡＩＧＳナノ構造組成物の製造方法
[0146]  本開示は、ナノ構造組成物の製造方法であって：
（ａ）ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア−シェル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、Ａｇ、Ｉｎ、Ｇａ、及びＳを含み、ナノ構造が４８０〜５４５ｎｍの間のＰＷＬを有し、発光の少なくとも約８０％がバンド端発光であることと；
（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、
を含む製造方法を提供する。
【０１３８】
[0147]  幾つかの実施形態では、発光の少なくとも８０％がバンド端発光である。別の実施形態では、発光の少なくとも９０％がバンド端発光である。別の実施形態では、発光の少なくとも９５％がバンド端発光である。幾つかの実施形態では、発光の９２〜９８％がバンド端発光である。幾つかの実施形態では、発光の９３〜９６％がバンド端発光である。別の一実施形態では、ナノ構造は量子ドットである。
【０１３９】
[0148]  本開示は、ナノ構造組成物の製造方法であって：
（ａ）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、Ａｇ、Ｉｎ、Ｇａ、及びＳを含み、ナノ構造が４８０〜５４５ｎｍの間のＰＷＬを有し、発光の少なくとも約６０％がバンド端発光であり、ナノ構造が、ＧａＸ３（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、又はＢｒ）前駆体と酸素を含まないリガンドとを用いて製造されたことと；
（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、
を含む製造方法も提供する。
【０１４０】
[0149]  本開示は、ナノ構造組成物の製造方法であって：
（ａ）ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア−シェル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の間の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、
を含む製造方法も提供する。
【０１４１】
[0150]  幾つかの実施形態では、ナノ構造の少なくとも１つの集団は少なくとも１つの有機樹脂と、約１００ｒｐｍ〜約１０，０００ｒｐｍの間、約１００ｒｐｍ〜約５，０００ｒｐｍの間、約１００ｒｐｍ〜約３，０００ｒｐｍの間、約１００ｒｐｍ〜約１，０００ｒｐｍの間、約１００ｒｐｍ〜約５００ｒｐｍの間、約５００ｒｐｍ〜約１０，０００ｒｐｍの間、約５００ｒｐｍ〜約５，０００ｒｐｍの間、約５００ｒｐｍ〜約３，０００ｒｐｍの間、約５００ｒｐｍ〜約１，０００ｒｐｍの間、約１，０００ｒｐｍ〜約１０，０００ｒｐｍの間、約１，０００ｒｐｍ〜約５，０００ｒｐｍの間、約１，０００ｒｐｍ〜約３，０００ｒｐｍの間、約３，０００ｒｐｍ〜約１０，０００ｒｐｍの間、約３，０００ｒｐｍ〜約１０，０００ｒｐｍの間、又は約５，０００ｒｐｍ〜約１０，０００ｒｐｍの間の撹拌速度で混合される。
【０１４２】
[0151]  幾つかの実施形態では、ナノ構造の少なくとも１つの集団は少なくとも１つの有機樹脂と、約１０分〜２４時間の間、約１０分〜２０時間の間、約１０分〜１５時間の間、約１０分〜１０時間の間、約１０分〜５時間の間、約１０分〜１時間の間、約１０分〜約３０分の間、約３０分〜２４時間の間、約３０分〜２０時間の間、約３０分〜１５時間の間、約３０分〜１０時間の間、約３０分〜５時間の間、約３０分〜１時間の間、約１時間〜２４時間の間、約１時間〜２０時間の間、約１時間〜１５時間の間、約１時間〜１０時間の間、約１時間〜５時間の間、約５時間〜２４時間の間、約５時間〜２０時間の間、約５時間〜１５時間の間、約５時間〜１０時間の間、約１０時間〜２４時間の間、約１０時間〜２０時間の間、約１０時間〜１５時間の間、約１５時間〜２４時間の間、約１５時間〜２０時間の間、又は約２０時間〜２４時間の間の時間混合される。
【０１４３】
[0152]  幾つかの実施形態では、ナノ構造の少なくとも１つの集団は少なくとも１つの有機樹脂と、約−５℃〜約１００℃の間、約−５℃〜約７５℃の間、約−５℃〜約５０℃の間、約−５℃〜約２３℃の間、約２３℃〜約１００℃の間、約２３℃〜約７５℃の間、約２３℃〜約５０℃の間、約５０℃〜約１００℃の間、約５０℃〜約７５℃の間、又は約７５℃〜約１００℃の間の温度で混合される。幾つかの実施形態では、少なくとも１つの有機樹脂はナノ構造の少なくとも１つの集団と約２３℃〜約５０℃の間の温度で混合される。
【０１４４】
[0153]  幾つかの実施形態では、２つ以上の有機樹脂が使用される場合、それらの有機樹脂は一緒に加えられ、混合される。幾つかの実施形態では、第１の有機樹脂は第２の有機樹脂と、約１００ｒｐｍ〜約１０，０００ｒｐｍの間、約１００ｒｐｍ〜約５，０００ｒｐｍの間、約１００ｒｐｍ〜約３，０００ｒｐｍの間、約１００ｒｐｍ〜約１，０００ｒｐｍの間、約１００ｒｐｍ〜約５００ｒｐｍの間、約５００ｒｐｍ〜約１０，０００ｒｐｍの間、約５００ｒｐｍ〜約５，０００ｒｐｍの間、約５００ｒｐｍ〜約３，０００ｒｐｍの間、約５００ｒｐｍ〜約１，０００ｒｐｍの間、約１，０００ｒｐｍ〜約１０，０００ｒｐｍの間、約１，０００ｒｐｍ〜約５，０００ｒｐｍの間、約１，０００ｒｐｍ〜約３，０００ｒｐｍの間、約３，０００ｒｐｍ〜約１０，０００ｒｐｍの間、約３，０００ｒｐｍ〜約１０，０００ｒｐｍの間、又は約５，０００ｒｐｍ〜約１０，０００ｒｐｍの間の撹拌速度で混合される。
【０１４５】
[0154]  幾つかの実施形態では、第１の有機樹脂は第２の有機樹脂と、約１０分〜２４時間の間、約１０分〜２０時間の間、約１０分〜１５時間の間、約１０分〜１０時間の間、約１０分〜５時間の間、約１０分〜１時間の間、約１０分〜約３０分の間、約３０分〜２４時間の間、約３０分〜２０時間の間、約３０分〜１５時間の間、約３０分〜１０時間の間、約３０分〜５時間の間、約３０分〜１時間の間、約１時間〜２４時間の間、約１時間〜２０時間の間、約１時間〜１５時間の間、約１時間〜１０時間の間、約１時間〜５時間の間、約５時間〜２４時間の間、約５時間〜２０時間の間、約５時間〜１５時間の間、約５時間〜１０時間の間、約１０時間〜２４時間の間、約１０時間〜２０時間の間、約１０時間〜１５時間の間、約１５時間〜２４時間の間、約１５時間〜２０時間の間、又は約２０時間〜２４時間の間の時間混合される。
【０１４６】
ＡＩＧＳナノ構造の性質
[0155]  幾つかの実施形態では、ナノ構造はコア／シェルナノ構造である。幾つかの実施形態では、ナノ構造はＡＩＧＳ／ＡＧＳコア−シェルナノ構造である。
【０１４７】
[0156]  幾つかの実施形態では、ナノ構造は高いフォトルミネッセンス量子収率を示す。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、約５０％〜約９９％の間、約５０％〜約９５％の間、約５０％〜約９０％の間、約５０％〜約８５％の間、約５０％〜約８０％の間、約５０％〜約７０％の間、abot ５０％〜約６０％の間、６０％〜約９９％の間、約６０％〜約９５％の間、約６０％〜約９０％の間、約６０％〜約８５％の間、約６０％〜約８０％の間、約６０％〜約７０％の間、約７０％〜約９９％の間、約７０％〜約９５％の間、約７０％〜約９０％の間、約７０％〜約８５％の間、約７０％〜約８０％の間、約８０％〜約９９％の間、約８０％〜約９５％の間、約８０％〜約９０％の間、約８０％〜約８５％の間、約８５％〜約９９％の間、約８５％〜約９５％の間、約８０％〜約８５％の間、約８５％〜約９９％の間、約８５％〜約９０％の間、約９０％〜約９９％の間、約９０％〜約９５％の間、又は約９５％〜約９９％の間のフォトルミネッセンス量子収率を示す。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、約８２％〜約９６％の間、約８５％〜約９６％の間、及び約９３％〜約９４％の間のフォトルミネッセンス量子収率を示す。
【０１４８】
[0157]  ナノ構造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あらゆる所望の部分に及ぶことができる。幾つかの実施形態では、ナノ構造のフォトルミネッセンススペクトルは、３００ｎｍ〜７５０ｎｍの間、３００ｎｍ〜６５０ｎｍの間、３００ｎｍ〜５５０ｎｍの間、３００ｎｍ〜４５０ｎｍの間、４５０ｎｍ〜７５０ｎｍの間、４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの間、４５０ｎｍ〜５５０ｎｍの間、４５０ｎｍ〜７５０ｎｍの間、４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの間、４５０ｎｍ〜５５０ｎｍの間、５５０ｎｍ〜７５０ｎｍの間、５５０ｎｍ〜６５０ｎｍの間、又は６５０ｎｍ〜７５０ｎｍの間の発光極大を有する。幾つかの実施形態では、ナノ構造のフォトルミネッセンススペクトルは４５０ｎｍ〜５５０ｎｍの間の発光極大を有する。
【０１４９】
[0158]  ナノ構造のサイズ分布は、比較的狭くなることができる。幾つかの実施形態では、ナノ構造の集団のフォトルミネッセンススペクトルは、１０ｎｍ〜６０ｎｍの間、１０ｎｍ〜４０ｎｍの間、１０ｎｍ〜３０ｎｍの間、１０ｎｍ〜２０ｎｍの間、２０ｎｍ〜６０ｎｍの間、２０ｎｍ〜４０ｎｍの間、２０ｎｍ〜３０ｎｍの間、３０ｎｍ〜６０ｎｍの間、３０ｎｍ〜４０ｎｍの間、又は４０ｎｍ〜６０ｎｍの間の半値全幅を有することができる。幾つかの実施形態では、ナノ構造の集団のフォトルミネッセンススペクトルは３５ｎｍ〜５０ｎｍの間の半値全幅を有することができる。
【０１５０】
[0159]  幾つかの実施形態では、ナノ構造は、約４００ｎｍ〜約６５０ｎｍの間、約４００ｎｍ〜約６００ｎｍの間、約４００ｎｍ〜約５５０ｎｍの間、約４００ｎｍ〜約５００ｎｍの間、約４００ｎｍ〜約４５０ｎｍの間、約４５０ｎｍ〜約６５０ｎｍの間、約４５０ｎｍ〜約６００ｎｍの間、約４５０ｎｍ〜約５５０ｎｍの間、約４５０ｎｍ〜約５００ｎｍの間、約５００ｎｍ〜約６５０ｎｍの間、約５００ｎｍ〜約６００ｎｍの間、約５００ｎｍ〜約５５０ｎｍの間、約５５０ｎｍ〜約６５０ｎｍの間、約５５０ｎｍ〜約６００ｎｍの間、又は約６００ｎｍ〜約６５０ｎｍの間のピーク発光波長（ＰＷＬ）を有する光を放出する。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、約５００ｎｍ〜約５５０ｎｍの間のＰＷＬを有する光を放出する。
【０１５１】
[0160]  青色光吸収効率の予測値として、質量基準の４５０ｎｍにおける光学濃度（ＯＤ４５０／質量）は、１ｃｍの経路長のキュベット中のナノ構造溶液の光学濃度を測定し、減圧（＜２００ｍＴｏｒｒ）下で全ての揮発物を除去した後の同じ溶液の１ｍＬ当たりの乾燥質量（ｍｇ／ｍＬ）で割ることによって計算され得る。幾つかの実施形態では、ナノ構造は、約０．２８／ｍｇ〜約０．５／ｍｇの間、約０．２８／ｍｇ〜約０．４／ｍｇの間、約０．２８／ｍｇ〜約０．３５／ｍｇの間、約０．２８／ｍｇ〜約０．３２／ｍｇの間、約０．３２／ｍｇ〜約０．５／ｍｇの間、約０．３２／ｍｇ〜約０．４／ｍｇの間、約０．３２／ｍｇ〜約０．３５／ｍｇの間、約０．３５／ｍｇ〜約０．５／ｍｇの間、約０．３５／ｍｇ〜約０．４／ｍｇの間、又は約０．４／ｍｇ〜約０．５／ｍｇの間の質量基準の４５０ｎｍにおける光学濃度（ＯＤ４５０／質量）を有する。
【０１５２】
膜
[0161]  本発明のナノ構造は、あらゆる適切な方法を用いてポリマーマトリックス中に埋め込まれてよい。本明細書において使用される場合、「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、ナノ構造が取り囲まれる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。
【０１５３】
[0162]  幾つかの実施形態では、本開示は、ナノ構造膜層であって：
（ａ）ナノ構造の少なくとも１つの集団であって、ナノ構造がＡＩＧＳ／ＡＧＳコア−シェルナノ構造を含み、ナノ構造が４８０〜５４５の間の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８０〜９９．９％のＱＹを示す集団と；
（ｂ）少なくとも１つの有機樹脂と、
を含むナノ構造膜層を提供する。
【０１５４】
[0163]  本開示は、ナノ構造膜層の製造方法であって：
（ａ）ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア−シェル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の間の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８０〜９９．９％のＱＹを示すことと；
（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、
を含む製造方法も提供する。
【０１５５】
[0164]  幾つかの実施形態では、発光の少なくとも８０％がバンド端発光である。別の実施形態では、発光の少なくとも９０％がバンド端発光である。別の実施形態では、発光の少なくとも９５％がバンド端発光である。幾つかの実施形態では、発光の９２〜９８％がバンド端発光である。幾つかの実施形態では、発光の９３〜９６％がバンド端発光である。別の一実施形態では、ナノ構造は量子ドットである。
【０１５６】
[0165]  幾つかの実施形態では、ナノ構造膜層は色変換層である。
【０１５７】
[0166]  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の当技術分野において周知のあらゆる適切な方法によって堆積することができる。好ましくは、量子ドット組成物は、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。本発明の量子ドット膜の形成に、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。量子ドット組成物は、基板の所望の層の上に直接コーティングすることができる。或いは、量子ドット組成物から、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つ以上のバリア層の上に堆積することができる。
【０１５８】
スピンコーティング
[0167]  幾つかの実施形態では、スピンコーティングを用いてナノ構造組成物が基板上に堆積される。スピンコーティングでは、典型的には、スピナーと呼ばれる機械の上に搭載され真空によって固定される基板の中央の上に少量の材料が配置される。スピナーによって基板が高速回転し、それによって向心力が生じることで、基板の中央から端部へ材料が広がる。ほとんどの材料は振り落とされ得るが、ある量は基板上に残存し、回転を続けると表面上に材料の薄い膜が形成される。膜の最終厚さは、回転速度、加速、及び回転時間などのスピンプロセスのために選択したパラメーターに加えて、堆積される材料及び基板の性質によって決定される。典型的な膜の場合、１５００〜６０００ｒｐｍの回転速度が１０〜６０秒の回転時間とともに使用される。
【０１５９】
ミスト堆積
[0168]  幾つかの実施形態では、ミスト堆積を用いてナノ構造組成物が基板上に堆積される。ミスト堆積は、室温及び大気圧で行われ、プロセス条件を変化させることによって膜厚を精密に制御することができる。ミスト堆積中、窒素ガスによって、液体源材料が微細なミストとなり堆積チャンバーまで送られる。次にこのミストは、フィールドスクリーンとウエハホルダーとの間の高電圧電位によってウエハ表面に引き寄せられる。液滴がウエハ表面上で合体してから、ウエハをチャンバーから取り出し、熱硬化させることで溶媒を蒸発させる。液体前駆体は、溶媒と堆積される材料との混合物である。これは加圧窒素ガスによって噴霧器まで送られる。Price, S.C., et al., “Formation of Ultra-Thin Quantum Dot Films by Mist Deposition,” ESC Transactions 11:89-94 (2007)。
【０１６０】
スプレーコーティング
[0169]  幾つかの実施形態では、スプレーコーティングを用いてナノ構造組成物が基板上に堆積される。スプレーコーティングの典型的な装置は、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。スプレー堆積プロセスでは、前駆体溶液は、キャリアガスによって、又は霧化（例えば、超音波、エアブラスト、又は静電気）によって、マイクロサイズの液滴に微細化される。噴霧器を出た液滴は、希望通りに制御され調節されるキャリアガスを用いることで、ノズルから基板表面付近まで加速される。基板上を完全に覆うための設計によって、スプレーノズルと基板との間の相対運動が規定される。
【０１６１】
[0170]  幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物の塗布は、溶媒をさらに含む。幾つかの実施形態では、量子ドット組成物を塗布する為の溶媒は、水、有機溶媒、無機溶媒、ハロゲン化有機溶媒、又はそれらの混合物である。実例となる溶媒としては、水、Ｄ２Ｏ、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−メチルピロルジノン（N-methylpyrroldinone）、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、又はそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１６２】
[0171]  幾つかの実施形態では、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、量子ドット組成物は、量子ドット膜のバリア層の上に直接コーティングされ、続いて追加のバリア層が量子ドット層の上に堆積されて、量子ドット膜が形成される。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や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の間に材料を封止するために、量子ドット層の上に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し、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発光デバイス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って、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）、ナノ構造の膜厚、及びその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、製造中の量子ドット膜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あらゆる必要な切り換えを行うことができる。ナノ構造膜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ので、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。
【０１６３】
ナノ構造膜の特徴及び実施形態
[0172]  幾つかの実施形態では、本発明のナノ構造膜は、表示装置の形成に使用される。本明細書において使用される場合、表示装置は、発光ディスプレイを有するあらゆるシステムを意味する。このようなデバイスとしては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含むデバイス、テレビ、コンピューター、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ゲーム機、電子書籍リーダー、デジタルカメラなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１６４】
[0173]  幾つかの実施形態では、ナノ構造膜は量子ドット色変換層の一部である。
【０１６５】
[0174]  幾つかの実施形態では、表示装置は、量子ドット色変換器を含む。幾つかの実施形態では、表示装置は、バックプレーンと、バックプレーン上に配置されるディスプレイパネルと、ナノ構造を含む量子ドット層とを含む。幾つかの実施形態では、量子ドット層はディスプレイパネル上に配置される。幾つかの実施形態では、量子ドット層はパターン化された量子ドット層を含む。
【０１６６】
[0175]  幾つかの実施形態では、バックプレーンは、青色ＬＥＤ、ＬＣＤ、ＯＬＥＤ、又はマイクロＬＥＤを含む。
【０１６７】
[0176]  幾つかの実施形態では、表示装置は量子ドット色変換器を含む。幾つかの実施形態では、表示装置は、ナノ構造を含む量子ドット層と、青色ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、マイクロＬＥＤ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される光源要素とを含む。幾つかの実施形態では、量子ドット層は光源要素の上に配置される。幾つかの実施形態では、量子ドット層はパターン化された量子ドット層を含む。パターン化された量子ドット層は、当技術分野において周知のあらゆる方法によって形成することができる。一実施形態では、パターン化された量子ドット層は、量子ドットの溶液のインクジェット印刷によって形成される。この溶液の適切な溶媒としては、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）、ポリメタクリル酸グリシジル（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）が挙げられるが、これらに限定されるものではない。迅速に乾燥可能なため、揮発性溶媒を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、及びテトラヒドロフランが挙げられる。
【０１６８】
[0177]  幾つかの実施形態では、量子ドット層は約１μｍ〜約２５μｍの間の厚さを有する。幾つかの実施形態では、量子ドット層は約５μｍ〜約２５μｍの間の厚さを有する。幾つかの実施形態では、量子ドット層は約１０μｍ〜約１２μｍの間の厚さを有する。
【０１６９】
[0178]  幾つかの実施形態では、ナノ構造組成物を含む光学膜は、カドミウムを実質的に含まない。本明細書において使用される場合、「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、重量基準で１００ｐｐｍ未満のカドミウムを含むことが意図される。ＲｏＨＳに準拠した規定では、重量基準で０．０１％（１００ｐｐｍ）以下のカドミウムが均一な前駆体原材料中に存在する必要があることが要求される。カドミウム濃度は、誘導結合プラズマ質量分光（ＩＣＰ−ＭＳ）分析によって測定することができ、十億分率（ｐｐｂ）レベルで存在する。幾つかの実施形態では、「カドミウムを実質的に含まない」光学膜は、１０〜９０ｐｐｍのカドミウムを含む。別の実施形態では、カドミウムを実質的に含まない光学膜は、約５０ｐｐｍ未満、約２０ｐｐｍ未満、約１０ｐｐｍ未満、又は約１ｐｐｍ未満のカドミウムを含む。
【０１７０】
ナノ構造成形物品
[0179]  幾つかの実施形態では、本開示はナノ構造成形物品であって：
（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とを含み、ナノ構造層が、ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア−シェルナノ構造を含むナノ構造の集団であって、ナノ構造が４８０〜５４５の間のＰＷＬを有し、発光の少なくとも約８０％が、バンド端発光であり、８０〜９９．９％のＱＹを示す集団と；少なくとも１つの有機樹脂とを含む、ナノ構造成形物品を提供する。
【０１７１】
[0180]  幾つかの実施形態では、本開示はナノ構造成形物品であって：
（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とを含み、ナノ構造層が、ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア−シェルナノ構造を含むナノ構造の集団であって、ナノ構造が４８０〜５４５の間の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８０〜９９．９％のＱＹを示す集団と；少なくとも１つの有機樹脂とを含む、ナノ構造成形物品を提供する。
【０１７２】
[0181]  幾つかの実施形態では、発光の少なくとも８０％がバンド端発光である。別の実施形態では、発光の少なくとも９０％がバンド端発光である。別の実施形態では、発光の少なくとも９５％がバンド端発光である。幾つかの実施形態では、発光の９２〜９８％がバンド端発光である。幾つかの実施形態では、発光の９３〜９６％がバンド端発光である。別の一実施形態では、ナノ構造は量子ドットである。
【０１７３】
バリア層
[0182]  幾つかの実施形態では、ナノ構造成形物品は、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、ナノ構造層及びナノ構造成形物品を高温、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、ナノ構造成形物品に対し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。好ましくは、１つ以上のバリア層は、ナノ構造成形物品と屈折率整合している。好ましい実施形態では、ナノ構造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してナノ構造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って、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学的損失が減少する。
【０１７４】
[0183]  バリア層は、適切には固体材料であり、硬化した液体、ゲル、又はポリマーであってよい。バリア層は、個別の用途に依存し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、個別の発光用途に依存してあらゆる適切な形状及び表面積構成を含むことができる。好ましい実施形態では、１つ以上のバリア層は積層膜加工技術に適合し、それによってナノ構造層が、少なくとも第１のバリア層の上に配置され、少なくとも第２のバリア層が、ナノ構造層の反対側のナノ構造層の上に配置されて、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あらゆる適切なバリア材料が挙げられる。例えば、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、ナノ構造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って、バリア層中でピンホール欠陥の位置がそろうのが回避され、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、あらゆる適切な材料又は材料の組み合わせ、並びにあらゆる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。
【０１７５】
[0184]  幾つかの実施形態では、ナノ構造膜は、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或いは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。
【０１７６】
[0185]  本発明のナノ構造膜の各バリア層はあらゆる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、発光装置及び用途、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、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。
【０１７７】
ナノ構造色変換層を有する表示装置
[0186]  幾つかの実施形態では、本発明は表示装置であって：
（ａ）第１の光を放出するための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供給するように構成され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つのピクセル領域を含むカラーフィルターと、
を含む表示装置を提供する。
【０１７８】
[0187]  幾つかの実施形態では、カラーフィルターは、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０個のピクセル領域を含む。幾つかの実施形態では、青色光がカラーフィルター上に入射する場合、ピクセル領域を通過してそれぞれ赤色光、白色光、緑色光、及び／又は青色光を放出することができる。幾つかの実施形態では、カラーフィルターは、その全体が参照により本明細書に援用される米国特許第９，９７１，０７６号に記載される。
【０１７９】
[0188]  幾つかの実施形態では、各ピクセル領域は色変換層を含む。幾つかの実施形態では、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。幾つかの実施形態では、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。
【０１８０】
[0189]  幾つかの実施形態では、表示装置は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０個の色変換層を含む。幾つかの実施形態では、表示装置は、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。幾つかの実施形態では、表示装置は、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。幾つかの実施形態では、表示装置は、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。幾つかの実施形態では、表示装置は、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。幾つかの実施形態では、表示装置は、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。
【０１８１】
[0190]  幾つかの実施形態では、色変換層は、約３μｍ〜約１０μｍの間、約３μｍ〜約８μｍの間、約３μｍ〜約６μｍの間、約６μｍ〜約１０μｍの間、約６μｍ〜約８μｍの間、又は約８μｍ〜約１０μｍの間の厚さを有する。幾つかの実施形態では、色変換層は約３μｍ〜約１０μｍの間の厚さを有する。
【０１８２】
[0191]  ナノ構造色変換層は、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、又はそれらの組み合わせなどの当技術分野において周知のあらゆる適切な方法によって堆積することができる。幾つかの実施形態では、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。幾つかの実施形態では、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。
【０１８３】
シランリガンドを有するＡＩＧＳ／ＡＧＳコアシェルナノ構造
[0192]  幾つかの実施形態では、ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア−シェルナノ構造はシランリガンドをさらに含む。幾つかの実施形態では、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又はメルカプトアルキルトリアルコキシシランである。アミノアルキルトリアルコキシシランの非限定的な例としては、３−アミノプロピル（トリメトキシシラン）、３−アミノプロピル（トリエトキシシラン）、３−アミノプロピル（ジエトキシメトキシシラン）、３−アミノプロピル（トリプロポキシシラン）、３−アミノプロピル（ジプロポキシメトキシシラン）、３−アミノプロピル（トリドデカノキシシラン）、３−アミノプロピル（トリテトラデカノキシシラン）、３−アミノプロピル（トリヘキサデカノキシシラン）、３−アミノプロピル（トリオクタデカノキシシラン）、３−アミノプロピル（ジドデカノキシ）テトラデカノキシシラン、３−アミノプロピル（ドデカノキシ）テトラデカノキシ（ヘキサデカノキシ）−シラン、３−アミノプロピル（ジメトキシメチルシラン）、３−アミノプロピル（メトキシジメチルシラン）、３−アミノプロピル（ヒドロキシジメチルシラン）、３−アミノプロピル（ジエトキシメチルシラン）、３−アミノプロピル（エトキシジメチルシラン）、３−アミノプロピル（ジプロポキシメチルシラン）、３−アミノプロピル（プロポキシジメチルシラン）、３−アミノプロピル（ジイソプロポキシメチルシラン）、３−アミノプロピル（イソプロポキシジメチルシラン）、３−アミノプロピル（ジブトキシメチルシラン）、３−アミノプロピル（ブトキシジメチルシラン）、３−アミノプロピル（ジシオブトキシメチルシラン）（3-aminopropyl(disiobutoxymethylsilane)）、３−アミノプロピル（イソブトキシジメチルシラン）、３−アミノプロピル（ジドデカノキシメチルシラン）、３−アミノプロピル（ドデカノキシジメチルシラン）、３−アミノプロピル（ジテトラデカノキシメチルシラン）、３−アミノプロピル（テトラデカノキシジメチルシラン）、２−アミノエチル（トリメトキシシラン）、２−アミノエチル（トリエトキシシラン）、２−アミノエチル（ジエトキシメトキシシラン）、２−アミノエチル（トリプロポキシシラン）、２−アミノエチル（ジプロポキシメトキシシラン）、２−アミノエチル（トリドデカノキシシラン）、２−アミノエチル（トリテトラデカノキシシラン）、２−アミノエチル（トリヘキサデカノキシシラン）、２−アミノエチル（トリオクタデカノキシシラン）、２−アミノエチル（ジドデカノキシ）テトラデカノキシシラン、２−アミノエチル（ドデカノキシ）テトラデカノキシ（ヘキサデカノキシ）シラン、２−アミノエチル（ジメトキシメチルシラン）、２−アミノエチル（メトキシジメチルシラン）、２−アミノエチル（ジエトキシメチルシラン）、２−アミノエチル（エトキシジメチルシラン）、１−アミノメチル（トリメトキシシラン）、１−アミノメチル（トリエトキシシラン）、１−アミノメチル（ジエトキシメトキシシラン）、１−アミノメチル（ジプロポキシメトキシシラン）、１−アミノメチル（トリプロポキシシラン）、１−アミノメチル（トリメトキシシラン）、１−アミノメチル（ジメトキシメチルシラン）、１−アミノメチル��メトキシジメチルシラン）、１−アミノメチル（ジエトキシメチルシラン）、１−アミノメチル（エトキシジメチルシラン）、３−アミノブチル（トリメトキシシラン）、３−アミノブチル（トリエトキシシラン）、３−アミノブチル（ジエトキシメトキシシラン）、３−アミノブチル（トリプロポキシシラン）、３−アミノブチル（ジプロポキシメトキシシラン）、３−アミノブチル（ジメトキシメチルシラン）、３−アミノブチル（ジエトキシメチルシラン）、３−アミノブチル（ジメチルメトキシシラン）、３−アミノブチル（ジメチルエトキシシラン）、３−アミノブチル（トリドデカノキシシラン）、３−アミノブチル（トリテトラデカノキシシラン）、３−アミノブチル（トリヘキサデカノキシシラン）、３−アミノブチル（ジドデカノキシ）テトラデカノキシシラン、３−アミノブチル（ドデカノキシ）テトラデカノキシ（ヘキサデカノキシ）シラン、３−アミノ−２−メチルプロピル（トリメトキシシラン）、３−アミノ−２−メチルプロピル（トリエトキシシラン）、３−アミノ−２−メチルプロピル（ジエトキシメトキシシラン）、３−アミノ−２−メチルプロピル（トリプロポキシシラン）、３−アミノ−２−メチルプロピル（ジプロポキシメトキシシラン）、３−アミノ−２−メチルプロピル（トリドデカノキシシラン）、３−アミノ−２−メチルプロピル（トリテトラデカノキシシラン）、３−アミノ−２−メチルプロピル（トリヘキサデカノキシシラン）、３−アミノ−２−メチルプロピル（トリオクタデカノキシシラン）、３−アミノ−２−メチルプロピル（ジドデカノキシ）テトラデカノキシ−シラン、３−アミノ−２−メチルプロピル（ドデカノキシ）テトラデカノキシ−（ヘキサデカノキシ）シラン、３−アミノ−２−メチルプロピル（ジメトキシメチルシラン）、３−アミノ−２−メチルプロピル（メトキシジメチルシラン）、３−メルカプト−２−メチルプロピル（ジエトキシメチルシラン）、３−メルカプト−２−メチルプロピル（エトキシジメチルシラン）、３−メルカプト−２−メチルプロピル（ジプロポキシメチルシラン）、３−アミノ−２−メチルプロピル（プロポキシジメチルシラン）、３−アミノ−２−メチルプロピル（ジイソプロポキシメチルシラン）、３−アミノ−２−メチルプロピル（イソプロポキシジメチルシラン）、３−アミノ−２−メチルプロピル（ジブトキシメチルシラン）、３−アミノ−２−メチルプロピル（ブトキシジメチルシラン）、３−アミノ−２−メチルプロピル（ジシオブトキシメチルシラン）（3-amino-2-methylpropyl(disiobutoxymethylsilane））、３−アミノ−２−メチルプロピル（イソブトキシジメチルシラン）、３−アミノ−２−メチルプロピル（ジドデカノキシメチルシラン）、３−アミノ−２−メチルプロピル（ドデカノキシジメチルシラン）、３−アミノ−２−メチルプロピル（ジテトラデカノキシメチルシラン）、及び３−アミノ−２−メチルプロピル（テトラデカノキシジメチルシラン）が挙げられる。
【０１８４】
[0193]  メルカプトアルキルトリアルコキシシランの非限定的な例としては、１−メルカプトメチルトリエトキシシラン、１−メルカプトエチルトリメトキシシラン、１−メルカプトエチルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシラン、３−メルカプト−１−プロピルトリメトキシシラン、３−メルカプト−１−プロピルトリエトキシシラン、３−メルカプト−１−プロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプト−１−プロピルメチルジエトキシシラン、３−メルカプト−１−プロピルジメチルエトキシシラン、３−メルカプト−１−プロピルジメチルメトキシシラン、３−メルカプト−１−プロピルトリプロポキシシラン、３−メルカプト−１−プロピルトリイソプロポキシシラン、３−メルカプト−１−プロピルトリブトキシシラン、８−メルカプト−１−オクチルトリメトキシシラン、８−メルカプト−ｌ−オクチルトリエトキシシラン、１０−メルカプト−１−デシルトリエトキシシラン、１０−メルカプト−１−デシルトリメトキシシラン、メルカプトメチルトリエトキシシラン、及びメルカプトメチルトリメトキシシランが挙げられる。
【０１８５】
[0194]  アミノアルキルトリアルコキシシランリガンドを有するＡＩＧＳ／ＡＧＳコア−シェルナノ構造は、ポリエチレングリコール含有リガンドが使用される場合と比較して、ガラスにはるかに強く付着する。したがって、ＡＩＧＳ／ＡＧＳ−シランリガンドは、量子ドット色変換層中に使用すると独特なものとして適切である。
【０１８６】
[0195]  以下の実施例は、本明細書に記載の生成物及び方法の説明的で非限定的なものである。分野において通常遭遇し、本開示を考慮すれば当業者には明らかとなる、種々の条件、配合、及びその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】
【０１８７】
実施例１：ＡＩＧＳコアの合成
[0196]  ＡＩＧＳコアの以下の典型的な合成を用いて試料ＩＤ１を作製した：オレイルアミン中０．０６ＭのＣＨ３ＣＯ２Ａｇを４ｍＬと、エタノール中０．２ＭのＩｎＣｌ３を１ｍＬと、オレイルアミン中０．９５Ｍの硫黄を１ｍＬと、０．５ｍＬのドデカンチオールとを、５ｍＬの脱気したオクタデセン、３００ｍｇのトリオクチルホスフィンオキシド、及び１７０ｍｇのガリウムアセチルアセトネートが入ったフラスコ中に注入した。混合物を４０℃で５分間加熱し、次に温度を２１０℃に上昇させ、１００分間維持した。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動させ、５ｍＬのトルエンで希釈した。７５ｍＬのエタノールを加えることによって最終ＡＩＧＳ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。試料ＩＤ２及び３もこの方法を用いて作製した。ＡＩＧＳコアの光学的性質を、図１Ａ及び１Ｂ中に示され、表１中にまとめられるように測定した。図２中に示されるように透過型電子顕微鏡法（ＴＥＭ）によって、ＡＩＧＳコアのサイズ及び形態の特性決定を行った。
【０１８８】
【表１】
2021527159.tif 000003
【０１８９】
実施例２：ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア／シェルの合成
[0197]  ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア／シェルの以下の典型的な合成を用いて試料ＩＤ４を作製した：オクタデセン中０．３Ｍオレイン酸ガリウム溶液を２ｍＬと、１２ｍＬのオレイルアミンとをフラスコに入れ、脱気した。混合物を２７０℃に加熱した。オレイルアミン中０．９５Ｍの硫黄溶液１ｍＬと、１ｍＬの単離したＡＩＧＳコア（１５ｍｇ／ｍＬ）とのあらかじめ混合した溶液を同時注入した。３０分後にシェルの成長を停止させた。最終コア／シェル生成物をグローブボックスに移動させ、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もこの方法を用いて作製した。ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア／シェル材料の光学的性質を図３中に示し、表２中にまとめている。シェルの成長によって、ほぼ完全なバンド端発光が得られた。図４中に示されるように、シェル成長後の平均粒度の増加がＴＥＭによって観察された。
【０１９０】
【表２】
2021527159.tif 000004
【０１９１】
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表面処理
[0198]  トリオクチルホスフィン中のＧａＩ３溶液（０．０１〜０．２５Ｍ）をＡＩＧＳ  ＱＤに加え、室温で２０時間維持することによって、ＡＩＧＳの室温表面改質を行った。この処理によって、図５Ａ及び５Ｂ中に示され表３中にまとめられるようにバンド端発光の顕著な向上が得られながら、実質的にピーク波長（ＰＷＬ）は維持された。したがって、本発明によって、従来技術の方法（Uematsu et al., NPG Asia Materials 10:713-726 (2018)；Kameyama et al., ACS Appl. Mater. Interfaces 10:42844-42855 (2018)）で観察されるようなバンド端発光のレッドシフトの問題が解決される。
【０１９２】
[0199]  表３中にまとめられるように、ＧａＩ３添加前後の組成の変化を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Ｘ線分光法（ＥＤＳ）によって監視した。ＧａＩ３／ＴＯＰ表面処理の前後のＩｎ及びＧａの元素分布の合成画像によって、ＩｎからＧａへの半径方向の分布が示された。
【０１９３】
【表３】
2021527159.tif 000005
【０１９４】
実施例４：酸素を含まないＧａ源を用いたＡＩＧＳ／ＡＧＳコア／シェルの合成
[0200]  酸素を含まないＧａ源を用いたＡＩＧＳ／ＡＧＳコア／シェルの以下の典型的な合成を用いて試料ＩＤ１４及び１５を作製した：８ｍＬの脱気したオレイルアミンに、４００μＬのトルエン中に溶解させた４００ｍｇのＧａＣｌ３を加え、続いて４０ｍｇのＡＩＧＳコア、次にオレイルアミン中０．９５Ｍの硫黄１．７ｍＬを加えた。２４０℃に加熱した後、反応を２時間維持し、次に冷却した。最終的なコア／シェル生成物をグローブボックスに移動させ、トルエン／エタノールで洗浄し、遠心分離し、及びトルエン中に分散させた。この方法を用いて試料ＩＤ１５及び１６も作製した。実施例２の方法を用いて試料ＩＤ１１〜１３を作製した。ＡＩＧＳ／ＡＧＳコア／シェル材料の光学的性質を表４中に示す。
【０１９５】
【表４】
2021527159.tif 000006
【０１９６】
[0201]  表４中に示されるように、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又はオレイン酸ガリウムではなく、塩化Ｇａ（ＩＩＩ）を用いることによって、ＡＩＧＳ／ＧＳコア／シェル材料の量子収率を改善することができる。図６Ａ及び６Ｂは、最終コア／シェル材料のサイズを比較しており、塩化Ｇａ（ＩＩＩ）を用いて作製したコア／シェル材料が、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示している。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。さらに、予期せぬことに、ヨウ化Ｇａ（ＩＩＩ）を塩化Ｇａ（ＩＩＩ）の代わりに使用すると、ＡＩＧＳコアは反応混合物中に溶解すると思われ、シェル形成が起こらないことが分かった。
【０１９７】
[0202]  試料１４のエネルギー分散Ｘ線分光法（ＥＤＳ）を用いた高分解能ＴＥＭによると、ＡＩＧＳコアからＡＧＳシェルまでの勾配としてシェルがより十分に記述されることが示され、これは、これらの条件下でのシェル形成は、ＧＳの別個の厚い層が成長するのではなく、Ａｇがシェルの中に取り込まれるプロセスによって行われることを示している。このことは、シェルによるひずみがより小さいため、ナノ構造の改善された量子収率にも寄与しうる。
【０１９８】
実施例５：あらかじめ形成されたＩｎ−Ｇａ試薬と混合されたあらかじめ形成されたＡｇ２Ｓナノ構造の高温注入で得られるＡＩＧＳコア
[0203]  Ａｇ２Ｓナノ構造を作製するために、Ｎ２雰囲気下で、０．５ｇのＡｇＩ及び２ｍＬのオレイルアミンを２０ｍＬのバイアルに加え、透明な溶液が得られるまで５８℃で撹拌する。別の２０ｍＬのバイアル中で、５ｍＬのＤＤＴ及びオレイルアミン中０．９５Ｍの硫黄９ｍＬを混合した。このＤＤＴ＋Ｓ−ＯＹＡ混合物をＡｇＩ溶液に加え、５８℃で１０分間撹拌する。得られたＡｇ２Ｓナノ粒子は洗浄せずに使用した。
【０１９９】
[0204]  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ＩｎＣｌ３、２．５ｍＬのオレイルアミン、及び２．５ｍＬのＯＤＥを１００ｍＬのフラスコに投入した。Ｎ２雰囲気下で、２１０℃に加熱し、１０間維持した。オレンジ色の粘稠な生成物が得られた。
【０２００】
[0205]  ＡＩＧＳナノ粒子を形成するために、Ｎ２下で、１．７５ｇのＴＯＰＯ、２３ｍＬのオレイルアミン、及び２５ｍＬのＯＤＥを２５０ｍＬのフラスコに加えた。減圧下で脱気した後、この溶媒混合物を２１０℃に４０分にわたって加熱する。４０ｍＬのバイアル中、上記で得たＡｇ２Ｓ及びＩｎ−Ｇａ試薬混合物を５８℃で混合し、シリンジに移した。得られたＡｇ−Ｉｎ−Ｇａ混合物を次に、２１０℃の溶媒混合物に移し、３時間維持した。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動させ、５０ｍＬのトルエンで希釈した。１５０ｍＬのエタノールを加え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。このようなコアに対して、実施例４に記載の方法によってシェルを形成した。上記を２４倍にスケールアップして、この方法によって作製したコア／シェル材料の光学的性質を表５中に示す。
【０２０１】
【表５】
2021527159.tif 000007
【０２０２】
[0206]  表５中に示されるように、ＡＩＧＳの一部の反応成分をあらかじめ形成し、続いて熱溶媒混合物中に注入する方法を用いて、バンド端発光パーセント及び量子収率の両方は予期せぬほど改善される。
【０２０３】
実施例６−シランリガンドを有するＡＩＧＳ／ＡＧＳナノ構造
[0207]  ＡＩＧＳ／ＧＳコア−シェルナノ構造をJeffamine及び（３−アミノプロピル）トリメトキシシラン（ＡＰＴＭＳ）の混合物と反応させて、シランリガンド錯体を得た。表６中に示されるように、リガンド含有ＡＩＧＳ／ＡＧＳナノ構造は、約７６％のそれらのＱＹを維持した。
【０２０４】
【表６】
2021527159.tif 000008
【０２０５】
[0208]  種々の実施形態を以上に記載してきたが、これらは単に例として提供されており非限定的なものであ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、それらの中で形態及び詳細の種々の変更が可能であることは、関連技術の当業者には明らかとなるであろう。したがって、その広がり及び範囲は、上記の代表的な実施形態のいずれかによって限定されるべきではなく、以下の請求項及びそれらの同等物によってのみ規定されるべきである。
【０２０６】
[0209]  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、本発明が関係する当業者の技術水準を示しており、それぞれの個別の刊行物、特許、又は特許出願が、限定的及び個別に参照により援用するために示されるかのように同程度で参照により本明細書に援用される。
【図１Ａ】
2021527159.tif 000009
【図１Ｂ】
2021527159.tif 000010
【図２】
2021527159.tif 000011
【図３】
2021527159.tif 000012
【図４】
2021527159.tif 000013
【図５Ａ】
2021527159.tif 000014
【図５Ｂ】
2021527159.tif 000015
【図６Ａ】
2021527159.tif 000016
【図６Ｂ】
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【図７】
2021527159.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】令和3年2月17日(2021.2.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｇ、Ｉｎ、Ｇａ、及びＳ（ＡＩＧＳ）と、Ａｇ、Ｇａ及びＳ（ＡＧＳ）を含むシェルとを含むナノ構造であって、前記ナノ構造が４８０〜５４５ｎｍの範囲内のピーク発光波長（ＰＷＬ）を有し、発光の少なくとも約８０％がバンド端発光であり、前記ナノ構造が８０〜９９．９％の量子収率（ＱＹ）を示す、ナノ構造。
【請求項２】
前記ナノ構造が、４０ｎｍ未満のＦＷＨＭを有する発光スペクトルを有する、請求項１に記載のナノ構造。
【請求項３】
前記ナノ構造が、３６〜３８ｎｍのＦＷＨＭを有する発光スペクトルを有する、請求項２に記載のナノ構造。
【請求項４】
前記ナノ構造が８２〜９６％のＱＹを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のナノ構造。
【請求項５】
前記ナノ構造が８５〜９５％のＱＹを有する、請求項４に記載のナノ構造。
【請求項６】
前記ナノ構造が約８６〜９４％のＱＹを有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のナノ構造。
【請求項７】
前記ナノ構造が０．８以上のＯＤ４５０／質量（ｍＬ・ｍｇ−１・ｃｍ−１）を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のナノ構造。
【請求項８】
前記ナノ構造が両端を含めて０．８〜２．５の範囲内のＯＤ４５０／質量（ｍＬ・ｍｇ−１・ｃｍ−１）を有する、請求項７に記載のナノ構造。
【請求項９】
前記ナノ構造が両端を含めて０．８７〜１．９の範囲内のＯＤ４５０／質量（ｍＬ・ｍｇ−１・ｃｍ−１）を有する、請求項８に記載のナノ構造。
【請求項１０】
ＴＥＭによる前記ナノ構造の平均直径が１０ｎｍ未満である、請求項１〜９のいずれか一項に記載のナノ構造。
【請求項１１】
前記平均直径が約５ｎｍである、請求項１０に記載のナノ構造。
【請求項１２】
前記発光の少なくとも約８０％がバンド端発光である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のナノ構造。
【請求項１３】
前記発光の少なくとも約９０％がバンド端発光である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のナノ構造。
【請求項１４】
前記発光の９２〜９８％がバンド端発光である、請求項１３に記載のナノ構造。
【請求項１５】
前記発光の９３〜９６％がバンド端発光である、請求項１３に記載のナノ構造。
【請求項１６】
量子ドットである、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のナノ構造。
【請求項１７】
（ａ）請求項１〜１６のいずれか一項に記載の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。
【請求項１８】
５４５ｎｍを超えるＰＷＬを有するナノ構造の少なくとも１つの第２の集団をさらに含む、請求項１７に記載のナノ構造組成物。
【請求項１９】
ナノ構造組成物の製造方法であって：
（ａ）請求項１〜１６のいずれか一項に記載の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）の前記少なくとも１つの集団と混合することと、
を含む製造方法。
【請求項２０】
前記発光の９２〜９８％がバンド端発光である、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記発光の９３〜９６％がバンド端発光である、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
請求項１７又は１８に記載の組成物を含むデバイス。
【請求項２３】
請求項１７又は１８に記載の組成物を含む膜であって、前記ナノ構造が、前記膜を含むマトリックス中に埋め込まれる、膜。
【請求項２４】
（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の伝導層との間のナノ構造層とを含み、
前記ナノ構造層が請求項１７又は１８に記載の組成物を含む、ナノ構造成形物品。
【請求項２５】
請求項１〜１６のいずれか一項に記載のナノ構造の製造方法であって、
（ａ）Ｇａ（アセチルアセトネート）３、ＩｎＣｌ３、及び任意選択的に溶媒中のリガンドを、Ｉｎ−Ｇａ試薬を得るのに十分な温度で反応させることと、
（ｂ）前記Ｉｎ−Ｇａ試薬をＡｇ２Ｓナノ構造と、ＡＩＧＳナノ構造を形成するのに十分な温度で反応させることと、
（ｃ）前記ＡＩＧＳナノ構造を酸素を含まないＧａ塩と、リガンドを含む溶媒中で、ＧＳの明確な層がないＡＧＳへのＡＩＧＳコアを含む勾配を有するナノ構造を形成するのに十分な温度で反応させることと、
を含む製造方法。
【請求項２６】
前記リガンドがアルキルアミンである、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記アルキルアミンがオレイルアミンである、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記任意選択的な溶媒が、オクタデセン、スクアラン、ジベンジルエーテル、又はキシレンである、請求項２５〜２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
（ａ）における十分な前記温度が１００〜２８０℃であり、（ｂ）における十分な前記温度が１５０〜２６０℃であり、（ｃ）における十分な前記温度が１７０〜２８０℃である、請求項２５〜２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
（ａ）における十分な前記温度が約２１０℃であり、（ｂ）における十分な前記温度が約２１０℃であり、（ｃ）における十分な前記温度が約２４０℃である、請求項２５〜２８のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
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