RU2648084C2 - Лиганды на основе полидиметилсилоксана для квантовых точек в кремнийорганических материалах - Google Patents
Лиганды на основе полидиметилсилоксана для квантовых точек в кремнийорганических материалах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2648084C2 RU2648084C2 RU2015119545A RU2015119545A RU2648084C2 RU 2648084 C2 RU2648084 C2 RU 2648084C2 RU 2015119545 A RU2015119545 A RU 2015119545A RU 2015119545 A RU2015119545 A RU 2015119545A RU 2648084 C2 RU2648084 C2 RU 2648084C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- light
- nanoparticles
- siloxane
- grafted
- side groups
- Prior art date
Links
- 239000003446 ligand Substances 0.000 title claims abstract description 182
- -1 polydimethylsiloxane Polymers 0.000 title claims description 76
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 38
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 title description 35
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 title description 35
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 160
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 108
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 99
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 53
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 11
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 23
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 21
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 21
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 14
- SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N selenium;zinc Chemical compound [Se]=[Zn] SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910004262 HgTe Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910007709 ZnTe Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 claims description 7
- 229910000661 Mercury cadmium telluride Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910004611 CdZnTe Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 5
- 241000764773 Inna Species 0.000 claims description 4
- 229920001921 poly-methyl-phenyl-siloxane Polymers 0.000 claims description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 claims 2
- MPQXHAGKBWFSNV-UHFFFAOYSA-N oxidophosphanium Chemical class [PH3]=O MPQXHAGKBWFSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 claims 2
- 150000003003 phosphines Chemical class 0.000 claims 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 claims 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 78
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 44
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 36
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 35
- 239000011257 shell material Substances 0.000 description 30
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 29
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 25
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 21
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 19
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 18
- 239000004054 semiconductor nanocrystal Substances 0.000 description 18
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 description 14
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 14
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 14
- 238000002255 vaccination Methods 0.000 description 13
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 11
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 229910000673 Indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 6
- RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N indium arsenide Chemical compound [In]#[As] RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 5
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 5
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 239000002253 acid Chemical group 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 4
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 4
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 4
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 4
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 4
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 3
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 3
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 3
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- MDDUHVRJJAFRAU-YZNNVMRBSA-N tert-butyl-[(1r,3s,5z)-3-[tert-butyl(dimethyl)silyl]oxy-5-(2-diphenylphosphorylethylidene)-4-methylidenecyclohexyl]oxy-dimethylsilane Chemical compound C1[C@@H](O[Si](C)(C)C(C)(C)C)C[C@H](O[Si](C)(C)C(C)(C)C)C(=C)\C1=C/CP(=O)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 MDDUHVRJJAFRAU-YZNNVMRBSA-N 0.000 description 3
- YBNMDCCMCLUHBL-UHFFFAOYSA-N (2,5-dioxopyrrolidin-1-yl) 4-pyren-1-ylbutanoate Chemical compound C=1C=C(C2=C34)C=CC3=CC=CC4=CC=C2C=1CCCC(=O)ON1C(=O)CCC1=O YBNMDCCMCLUHBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QWFSPEQGWSIPLB-UHFFFAOYSA-N 3-[dimethyl(trimethylsilyloxy)silyl]propan-1-amine Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)CCCN QWFSPEQGWSIPLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910017115 AlSb Inorganic materials 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910005540 GaP Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910005542 GaSb Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910005543 GaSe Inorganic materials 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002665 PbTe Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 2
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N cadmium oxide Inorganic materials [Cd]=O CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 229910052956 cinnabar Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N dodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N indium antimonide Chemical compound [Sb]#[In] WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 2
- UKWHYYKOEPRTIC-UHFFFAOYSA-N mercury(II) oxide Inorganic materials [Hg]=O UKWHYYKOEPRTIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AUONHKJOIZSQGR-UHFFFAOYSA-N oxophosphane Chemical compound P=O AUONHKJOIZSQGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- OCGWQDWYSQAFTO-UHFFFAOYSA-N tellanylidenelead Chemical compound [Pb]=[Te] OCGWQDWYSQAFTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- OSNIIMCBVLBNGS-UHFFFAOYSA-N 1-(1,3-benzodioxol-5-yl)-2-(dimethylamino)propan-1-one Chemical compound CN(C)C(C)C(=O)C1=CC=C2OCOC2=C1 OSNIIMCBVLBNGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)pyridine-3-carbonitrile Chemical compound ClCC1=NC=CC=C1C#N FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JDMMZVAKMAONFU-UHFFFAOYSA-N 2-trimethylsilylacetic acid Chemical compound C[Si](C)(C)CC(O)=O JDMMZVAKMAONFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRQDDZWMEGEOOO-UHFFFAOYSA-N 2-trimethylsilylpropanoic acid Chemical compound OC(=O)C(C)[Si](C)(C)C HRQDDZWMEGEOOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GPXCORHXFPYJEH-UHFFFAOYSA-N 3-[[3-aminopropyl(dimethyl)silyl]oxy-dimethylsilyl]propan-1-amine Chemical compound NCCC[Si](C)(C)O[Si](C)(C)CCCN GPXCORHXFPYJEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWQQHTNSJIJFBO-UHFFFAOYSA-N 3-[methyl-bis(trimethylsilyloxy)silyl]propan-1-amine Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(O[Si](C)(C)C)CCCN KWQQHTNSJIJFBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DNNFJTRYBMVMPE-UHFFFAOYSA-N 4-[[3-carboxypropyl(dimethyl)silyl]oxy-dimethylsilyl]butanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC[Si](C)(C)O[Si](C)(C)CCCC(O)=O DNNFJTRYBMVMPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000801643 Homo sapiens Retinal-specific phospholipid-transporting ATPase ABCA4 Proteins 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100033617 Retinal-specific phospholipid-transporting ATPase ABCA4 Human genes 0.000 description 1
- 229910018321 SbTe Inorganic materials 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HISRMFUSSAVBPU-UHFFFAOYSA-N [PH3]=O.P(=O)(O)(O)O Chemical compound [PH3]=O.P(=O)(O)(O)O HISRMFUSSAVBPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical group 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 1
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- VQNPSCRXHSIJTH-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);carbanide Chemical compound [CH3-].[CH3-].[Cd+2] VQNPSCRXHSIJTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLATXDOZXBEBJX-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-);sulfide Chemical compound [S-2].[Se-2].[Cd+2].[Cd+2] JLATXDOZXBEBJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000003631 expected effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 239000002073 nanorod Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- ZWJMEGGJRYSELS-UHFFFAOYSA-N penta-1,4-dien-3-yl(silyloxy)silane platinum Chemical compound [Pt].[SiH3]O[SiH2]C(C=C)C=C ZWJMEGGJRYSELS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 150000003346 selenoethers Chemical class 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 125000005373 siloxane group Chemical group [SiH2](O*)* 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 150000004772 tellurides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002058 ternary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 229960005486 vaccine Drugs 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
- C09K11/025—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/005—Reinforced macromolecular compounds with nanosized materials, e.g. nanoparticles, nanofibres, nanotubes, nanowires, nanorods or nanolayered materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/04—Polysiloxanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/88—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing selenium, tellurium or unspecified chalcogen elements
- C09K11/881—Chalcogenides
- C09K11/883—Chalcogenides with zinc or cadmium
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133602—Direct backlight
- G02F1/133603—Direct backlight with LEDs
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/85—Packages
- H10H20/851—Wavelength conversion means
- H10H20/8511—Wavelength conversion means characterised by their material, e.g. binder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2383/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
- C08J2383/04—Polysiloxanes
- C08J2383/06—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133614—Illuminating devices using photoluminescence, e.g. phosphors illuminated by UV or blue light
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/70—Nanostructure
- Y10S977/773—Nanoparticle, i.e. structure having three dimensions of 100 nm or less
- Y10S977/774—Exhibiting three-dimensional carrier confinement, e.g. quantum dots
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/70—Nanostructure
- Y10S977/778—Nanostructure within specified host or matrix material, e.g. nanocomposite films
- Y10S977/779—Possessing nanosized particles, powders, flakes, or clusters other than simple atomic impurity doping
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
- Y10S977/895—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure having step or means utilizing chemical property
- Y10S977/896—Chemical synthesis, e.g. chemical bonding or breaking
- Y10S977/897—Polymerization
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/902—Specified use of nanostructure
- Y10S977/932—Specified use of nanostructure for electronic or optoelectronic application
- Y10S977/949—Radiation emitter using nanostructure
- Y10S977/95—Electromagnetic energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Optical Filters (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Изобретение предлагает способ изготовления светового преобразователя, включающего силоксановую полимерную матрицу с внедренными в нее наночастицами светового преобразователя, причем данный способ включает (a) смешивание (i) наночастиц светового преобразователя, у которых на внешнюю поверхность привиты прививаемые лиганды, и (ii) отверждаемых силоксановых полимеров, и (b) отверждение отверждаемых силоксановых полимеров, в результате чего получается световой преобразователь, причем прививаемые лиганды включают силоксановые прививаемые лиганды, содержащие x1 атомов Si основной цепи, причем по меньшей мере к одному атому Si основной цепи каждого силоксанового прививаемого лиганда присоединена боковая группа для прививки к наночастицам светового преобразователя, причем отверждаемые силоксановые полимеры содержат y1 атомов Si основной цепи и причем x1 составляет по меньшей мере 20, при этом y1 составляет по меньшей мере 2 и при этом x1/y1>1. Техническим результатом является получение системы с хорошей смешиваемостью без использования значительных количеств дополнительных растворителей. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 20 ил., 4 табл.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу получения полимера для светового преобразователя, содержащего внедренные в полимер наночастицы, к световому преобразователю, полученному таким способом, и подсвечивающему устройству, включающему такой (полимерный) световой преобразователь.
Уровень техники, к которой относится изобретение
В технике известно использование наночастиц, таких как квантовые точки (QD, КТ), для осветительных устройств. В патентной заявке США US 20110240960, например, описывается светоизлучающее устройство, включающее светоизлучающий источник, первый квантово-точечный преобразователь длины волны, расположенный над светоизлучающим источником, причем первый квантово-точечный преобразователь длины волны включает множество первых квантовых точек, которые производят свет с преобразованной длиной волны, преобразуя длину волны света от светоизлучающего источника, первую диспергирующую среду, в которой диспергированы внедренные первые квантовые точки, и первый герметизирующий материал, который полностью герметизирует внешнюю поверхность диспергирующей среды с внедренным множеством первых квантовых точек.
Первый герметизирующий материал наносится для герметизации всей внешней поверхности первого квантово-точечного преобразователя длины волны. Кроме того, второй квантово-точечный преобразователь длины волны располагается над первым квантово-точечным преобразователем длины волны, причем второй квантово-точечный преобразователь длины волны включает множество вторых квантовых точек, которые производят свет с преобразованной длиной волны, преобразуя длину волны света от светоизлучающего источника, вторую диспергирующую среду, в которой диспергированы внедренные вторые квантовые точки, и второй герметизирующий материал, который полностью герметизирует внешнюю поверхность диспергирующей среды с внедренным множеством вторых квантовых точек, причем первый квантово-точечный преобразователь длины волны, второй квантово-точечный преобразователь длины волны и светоизлучающий источник находятся на расстоянии друг от друга. Второй герметизирующий материал нанесен на всю внешнюю поверхность второго квантово-точечного преобразователя длины волны и полностью герметизирует внешнюю поверхность второго квантово-точечного преобразователя длины волны. Кроме того, светоизлучающий источник представляет собой светоизлучающий диод или лазерный диод.
В публикации J. Mat. Chemistry C, vol. 1 (2012), т. 1, p. 86-94 описаны бимодально привитые наночастицы, которые диспергированы в силоксанах (реферат; схема 1; страница 90, верхний левый столбец; параграф 4). В данном документе описываются прозрачные тушащие люминесценцию нанокомпозиты, заполненные квантовыми точками CdSe с привитыми щетками из бимодального полидиметилсилоксана (ПДМС).
В патентной заявке США 2010/276638 A1 описаны матрицы, легированные полупроводниковыми нанокристаллами. В определенных вариантах осуществления полупроводниковые нанокристаллы имеют такой размер и состав, что они поглощают или излучают свет при определенных значениях длины волны. Нанокристаллы могут содержать лиганды, которые обеспечивают смешивание с разнообразными матричными материалами, включая полимеры, таким образом, что матрицы рассеивают свет в минимальной степени. Матрицы необязательно состоят из лигандов.
Сущность изобретения
Показано, что наночастицы, такие как квантовые точки (КТ), представляют большой интерес для осветительных устройств. Они могут служить, например, в качестве неорганических люминофоров для преобразования синего света в другие цвета и имеют преимущество относительно узкой полосы излучения, а также преимущество возможного регулирования цвета посредством размера КТ, что позволяет получать высококачественный чистый белый свет.
Чтобы использовать КТ для жидкокристаллических дисплейных (LED, ЖКД) устройств, эти квантовые точки должны быть внедрены в подходящую матрицу. Квантово-точечный порошок (без матрицы) не является желательным вследствие эффектов концентрационного тушения и неудовлетворительной технологичности такого чистого квантово-точечного порошка. До настоящего времени внедрение наночастиц в полимеры множества типов, как правило, приводило к агрегированию наночастиц. В настоящее время в качестве матрицы для КТ используют, главным образом, акриловые матрицы, но они известны своей недостаточной устойчивостью по отношению к высокоинтенсивным потокам синего света. Авторы настоящего изобретения считают, что кремнийорганические соединения (силиконы) являются наиболее предпочтительной матрицей для КТ вследствие доказанной устойчивости силиконов по отношению к высокоинтенсивным потокам синего света (т.е. их доказанной совместимости с ЖКД).
В настоящее время силиконы используют как стандартные матрицы/смолы в многочисленных способах изготовления ЖКД. Однако КТ, как правило, имеют гидрофобное органическое покрытие (обычно в форме лигандов, отходящих от внешней поверхности КТ), которое делает их несовместимыми с силиконами: когда КТ смешивают с силиконами, как правило, получается непрозрачная смесь вследствие агломерации КТ. Это является нежелательным вследствие эффектов концентрационного тушения, ожидаемых эффектов усиленного разложения и нерегулируемого способа обработки этих пленок, что приводит к пространственной изменчивости концентрации. Насколько известно авторам настоящего изобретения, не существует ни одного примера КТ, содержащих координированные лиганды, которые действительно способны смешиваться с используемыми в оптике силиконами.
Таким образом, весьма желательным является более общий способ улучшения смешиваемости КТ с используемыми в оптике силиконами. Следовательно, один из аспектов настоящего изобретения относится к альтернативной системе, содержащей наночастицы и полимер, особенно к системе, содержащей квантовые точки и полимер. В частности, один из аспектов настоящего изобретения относится к альтернативному способу получения такого полимера с внедренными наночастицами. Кроме того, еще один аспект настоящего изобретения относится к альтернативному световому преобразователю с внедренными в него наночастицами. Еще один аспект относится к альтернативному подсвечивающему устройству, содержащему такой полимер с внедренными КТ. Предпочтительно, альтернативный способ, и/или альтернативный световой преобразователь, и/или альтернативное подсвечивающее устройство по меньшей мере частично преодолевает одно или несколько из описанных выше (а также дополнительно описанных ниже) недостатков решений предшествующего уровня техники.
Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, помимо прочего, что посредством замены естественных квантово-точечных лигандов в наночастицах светового преобразователя определенными лигандами на основе полидиметилсилоксана (PDMS, ПДМС) можно действительно придавать квантовым точкам способность смешивания с силиконами и/или в значительной степени повышать способность смешивания с силиконами при выполнении определенных условий. Кроме того, преимущественно отсутствует необходимость использования значительных количеств дополнительных растворителей, таких как гексан и ацетон, или других растворителей, чтобы получалась система с хорошей смешиваемостью.
Следовательно, в первом аспекте настоящее изобретение предлагает способ изготовления светового преобразователя, включающего силоксановую полимерную матрицу, в которую внедрены наночастицы светового преобразователя (далее также называемые «наночастицами»), причем данный способ включает:
(a) смешивание (i) наночастиц светового преобразователя, у которых на внешнюю поверхность привиты прививаемые лиганды, и (ii) отверждаемых силоксановых полимеров, и
(b) отверждение отверждаемых силоксановых полимеров, в результате чего получается световой преобразователь;
- причем прививаемые лиганды включают силоксан, содержащий x1 атомов Si основной цепи, при этом по меньшей мере к одному атому Si основной цепи каждого силоксанового прививаемого лиганда присоединена боковая группа, имеющая функциональную возможность прививки, такая как боковая группа, выбранная из группы, состоящей из содержащей амин боковой группы или содержащей карбоновую кислоту боковой группы (хотя возможными также являются и другие функциональные группы; см. ниже);
- причем отверждаемые силоксановые полимеры содержат y1 атомов Si основной цепи;
- причем x1 составляет, в частности, по меньшей мере 20, например, в частности, по меньшей мере 40, более конкретно по меньшей мере 50, причем y1 составляет, в частности, по меньшей мере 2, например по меньшей мере 7, например по меньшей мере 10, и при этом x1/y1≥0,8, >1, например по меньшей мере ≥1,2.
Наночастицы представляют собой наночастицы светового преобразователя, которые могут, в частности, предназначаться, чтобы при возбуждении ультрафиолетовым и/или синим светом обеспечивать люминесценцию по меньшей мере в части видимого диапазона спектра. Следовательно, эти частицы в настоящем документе также описываются как наночастицы светового преобразователя, в которых квантовые точки (КТ) представляют собой конкретный вариант осуществления.
Такой световой преобразователь, который может быть изготовлен описанным в настоящем документе способом, может проявлять люминесценцию (когда он внедрен в матрицу отвержденных силоксановых полимеров) с высоким квантовым выходом и устойчивостью. Кроме того, световой преобразователь может обладать относительной термической и/или фотохимической устойчивостью и/или прозрачностью. Кроме того, с помощью данного способа наночастицы можно диспергировать в полимере относительно равномерным образом, без существенных недостатков агломерации.
Следовательно, в следующем аспекте настоящее изобретение также предлагает световой преобразователь, который может быть изготовлен способом по настоящему изобретению. В частности, настоящее изобретение также (непосредственно) предлагает световой преобразователь, включающий (отвержденный) силоксановый полимер (матричный полимер) с внедренными в него наночастицами светового преобразователя, причем:
(a) наночастицы светового преобразователя имеют внешнюю поверхность, на которую привиты лиганды, и
(b) силоксановая полимерная матрица включает сшитые силоксановые полимеры;
- причем лиганды включают силоксановые прививаемые лиганды, содержащие x1 атомов Si основной цепи, при этом по меньшей мере к одному атому Si основной цепи каждого силоксанового прививаемого лиганда присоединена боковая группа, имеющая функциональную возможность прививки (такая как, например, выбранная из группы, состоящей из содержащей амин боковой группы или содержащей карбоновую кислоту боковой группы);
- причем отверждаемые силоксановые полимеры содержат y1 атомов Si основной цепи;
- причем x1 составляет, в частности, по меньшей мере 20, например, в частности, по меньшей мере 40, более конкретно по меньшей мере 50, например по меньшей мере 80, причем y1 составляет, в частности, по меньшей мере 2, например по меньшей мере 7, например по меньшей мере 10, и причем x1/y1>1, например по меньшей мере ≥1,2.
Поскольку эти световые преобразователи можно также применять в осветительных элементах, настоящее изобретение в следующем аспекте предлагает осветительный элемент, включающий:
- источник света, предназначенный, чтобы производить свет источника света (т.е. свет от источника света),
- световой преобразователь, который может быть изготовлен способом, определенным в настоящем документе, и/или является общеизвестным, предназначенный для преобразования по меньшей мере части света источника света в видимый преобразованный свет.
В следующем аспекте настоящее изобретение также предлагает жидкокристаллическое дисплейное устройство, включающее одно или несколько задних подсвечивающих устройств, причем одно или несколько задних подсвечивающих устройств включают один или несколько осветительных элементов, определенных в настоящем документе.
Термин «световой преобразователь» относится к системе, которая предназначена для преобразования света первой длины волны в свет второй длины волны. В частности, ультрафиолетовый и/или синий свет (длина волны возбуждения) можно (по меньшей мере частично) преобразовать в видимый свет (большей длины волны, чем длина волны возбуждения). Это будет подробно разъяснено ниже; где описываются первые несколько аспектов, предусматривающих силоксановый полимер, прививаемые лиганды и отверждаемые силоксановые полимеры, а также варианты осуществления способа изготовления светового преобразователя.
Силиконы, точнее так называемые полимеризованные или полимеризуемые силоксаны или полисилоксаны, представляют собой гибридные (содержащие неорганические и органические фрагменты) полимеры, имеющие химическую формулу [R1R2SiO]n (не учитывая концевые группы), где R представляет собой группу, такую как, например, водород, углеводородный или фторуглеродный радикал, в частности метил, этил или фенил. В частности, одна или несколько групп R при одном или нескольких атомах Si основной цепи включают один или несколько углеводородных и фторуглеродных радикалов. Одна или несколько этих боковых группы могут также содержать сшивающие функциональные группы, такие как винильная группа.
Эти полимеризованные силоксановые или полисилоксановые материалы состоят из неорганической содержащей атомы кремния и кислорода основной цепи (-Si-O-Si-O-Si-O-) с органическими боковыми группами, присоединенными к атомам кремния, которые являются четырехкоординированными. Поскольку боковые группы R могут, в принципе, быть различными, то вместо формулы [R2SiO]n можно также использовать формулу [R1,R2SiO]n (не учитывая концевые группы). Следует отметить, что в настоящем документе x1 и y1 означают число атомов Si в основной цепи силоксана, которым соответствуют прививаемые лиганды и (отверждаемые) силоксановые полимеры (которые образуют материал основы), соответственно.
Тот факт, что в настоящем документе упоминаются только группы R или, точнее, R1,R2, не исключает, что к различным атомам Si основной цепи могут быть присоединены одинаковые боковые группы, а также в силиконе могут содержаться боковые группы более чем двух различных типов. Следовательно, в качестве группы R можно выбирать, например, но ими не ограничиваясь, метил, фенил и т.д. Кроме того, в качестве боковых групп R являются возможными также галогены, главным образом, хлор. Кроме того, формулой [R2SiO] или [-Si(R)2-O-] обозначается силиконовое звено или характеристическая группа силикона (т.е. группа, которая характеризует силикон).
Силоксан представляет собой любое химическое соединение, которое составляют звенья, имеющие формулу R2SiO, где R представляет собой, например, но ими не ограничиваясь, атом водорода, углеводородный радикал, или одно звено или несколько звеньев R2SiO, соединенных с концевой группой. Силоксаны могут иметь разветвленные или неразветвленные основные цепи -Si-O-Si-O-, состоящие из чередующихся атомов кремния и кислорода, с боковыми цепями R, присоединенными к атомам кремния. Полимеризованные силоксаны с органическими боковыми цепями R, не являющимися атомами водорода, широко известны как силиконы или полисилоксаны. В настоящем документе они также называются «силоксанами» или «силоксановыми полимерами». Соответствующими иллюстративными примерами являются [SiO(CH3)2]n (полидиметилсилоксан) и [SiO(C6H5)2]n (полидифенилсилоксан). Эти соединения можно рассматривать в качестве гибридных как органических, так и неорганических соединений. Органические боковые цепи придают им гидрофобные свойства, в то время как основная цепь -Si-O-Si-O- является чисто неорганической. Как отмечено выше, находящиеся в основной цепи атомы Si в настоящем документе также называются «атомами Si основной цепи». Силоксан [R2SiO]n содержит n атомов Si основной цепи. Следовательно, любой силоксановый характеристический фрагмент R2SiO предусматривает один атом кремния основной цепи, к которому присоединены две боковые группы. Следует отметить, что, например, ПДМС, который представляет собой CH3[Si(CH3)2O]nSi(CH3)3, содержит n+1 атомов Si, т.е., по существу, n+1 атомов Si основной цепи. Если такой силоксан используется как прививаемый лиганд, то x1=n+1; если такой силоксан используется как силоксановый полимер для отверждения, то y1=n+1. Кроме того, ПДМС (см. формулу) содержит n-1 неконцевых атомов Si основной цепи.
Изменяя длину цепей -Si-O-, боковые группы и степень сшивания, можно синтезировать силиконы с широким разнообразием свойств и составов. Они могут отличаться по консистенции от жидкости до геля, каучука и твердой пластмассы.
Наиболее простым силоксаном является линейный полидиметилсилоксан (PMDS, ПДМС; см. выше), силиконовое масло. Второй по величине группой силиконовых материалов являются силиконовые каучуки, образованные разветвленными и клеткоподобными олигосилоксанами.
Согласно настоящему изобретению линейные силоксаны используются, в частности, как отверждаемые силоксановые полимеры и/или силоксановые прививаемые лиганды. Однако нелинейные силоксаны также можно использовать как отверждаемые силоксановые полимеры и/или силоксановые прививаемые лиганды. Кроме того, поскольку силоксаны отверждаются, как правило, световой преобразователь будет представлять собой твердый световой преобразователь (твердый полимерный световой преобразователь). Тем не менее, согласно варианту осуществления, световой преобразователь может быть гибким.
Как отмечено выше, прививаемые лиганды включают силоксановые прививаемые лиганды, содержащие x1 атомов Si основной цепи; в частности прививаемые лиганды представляют собой силоксановые прививаемые лиганды (содержащие x1 атомов Si в основной цепи). Термин «прививаемый лиганд» означает лиганд, который координируется или присоединяется к внешней поверхности наночастиц светового преобразователя (эти частицы более подробно описаны ниже), таких как квантовые точки. Прививаемые лиганды, например, известны в технике и описаны, например, в международных патентных заявках WO 2009/035657, WO 2010/014198, WO 2008/063653 и т.д. Прививаемые лиганды иногда называют также защитными лигандами.
Прививаемые лиганды включают силоксановые молекулы, которые, как правило, содержат широко известные боковые группы, но также содержат по меньшей мере одну боковую группу, имеющую функциональную возможность прививки. Боковая группа, имеющая функциональную возможность прививки, может быть выбрана из группы, состоящей из амина и карбоновой кислоты. Например, амином или карбоновой кислотой могут быть -NH2- или COOH, но также могут быть -R-NH2 или R-COOH, соответственно, причем R представляет собой углеводородный радикал, предпочтительно содержащий менее чем 20 атомов углерода. Однако боковая группа, имеющая функциональную возможность прививки, может также включать фосфин, фосфиноксид, фосфат, тиол и т.д. (а также, согласно варианту осуществления, сочетания двух или более данных групп). Следовательно, прививаемые лиганды представляют собой силоксановые молекулы, которые, как правило, содержат широко известные боковые группы, но также содержат по меньшей мере одну боковую группу, имеющую функциональную возможность прививки, выбранную из группы, состоящей из амина, карбоновой кислоты, фосфина, фосфиноксида, фосфата, тиола, даже более предпочтительно амина, карбоновой кислоты, фосфина, фосфиноксида и фосфата. Согласно варианту осуществления лиганд может содержать множество боковых групп, имеющих функциональную возможность прививки, которые могут включать различные типы таких боковых групп (или которые могут быть все идентичными). К атому Si основной цепи могут также быть присоединены две боковые группы, имеющие функциональную возможность прививки. Выражение «боковая группа, имеющая функциональную возможность прививки» означает боковую группу (не концевую группу), которая имеет возможность прививки к люминесцентной наночастице, как описано в настоящем документе. Таким образом, боковая группа, имеющая функциональную возможность прививки, придает силоксану возможность его прививки (и, следовательно, функцию прививаемого лиганда).
Следовательно, боковая группа представляет собой, в частности, боковую группу, присоединенную к неконцевому атому Si основной цепи (также см. ниже). Амин может быть привит как амин к внешней поверхности люминесцентной наночастицы; карбоновая кислота может быть привита как карбоксилат к люминесцентной наночастице. В частности, оказывается, что функциональные группы должны быть классифицированы как боковые группы, а не как концевые группы. Таким образом, прививаемые лиганды включают, в частности, силоксановые молекулы, которые содержат концевые группы, которые не включают группу, выбранную из амина, карбоновой кислоты, фосфина, фосфиноксида фосфата и тиола; т.е. в них отсутствуют концевые группы, которые (по существу) имеют функциональную возможность прививки. Прививаемые лиганды содержат, в частности, боковые группы, имеющие функциональную возможность прививки к отмеченным в настоящем документе полупроводниковым квантовым точкам, которые образуют, в частности, наночастицы следующих соединений: CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe, GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs и InAlPAs, более конкретно сульфиды, теллуриды и селениды.
Боковые группы, имеющие функциональную возможность прививки, могут быть расположены в любом месте силоксановой основной цепи прививаемого лиганда. Если предположить, что линейный силоксан содержит x1 атомов кремния в основной цепи, то, в частности, одна боковая группа или несколько боковых групп, представляющих собой функциональные группы, составляют 20-80% длины основной цепи. Если предположить, например, что основная цепь содержит 50 атомов Si основной цепи, то конкретно от 10 до 40 атомов Si присоединяют боковые группы, имеющие функциональную возможность прививки (причем первый и пятидесятый атомы кремния являются концевыми).
Существует по меньшей мере одна такая боковая группа, хотя необязательно может существовать множество боковых групп, имеющих функциональную возможность прививки, таких как выбранные из амина и карбоновой кислоты, или других, таких как фосфин, фосфиноксид, фосфат, тиол. Число таких боковых групп, имеющих функциональную возможность прививки, может зависеть от длины цепи силоксанового прививаемого лиганда, но, в частности, оно не превышает число 10. Следовательно, конкретно, не более чем к 10 атомам Si основной цепи (которые не являются концевыми атомами Si основной цепи) каждого силоксанового прививаемого лиганда присоединены боковые группы, имеющие функциональную возможность прививки. В частности, не более чем к 10 атомам Si основной цепи (которые не являются концевыми атомами Si основной цепи) каждого силоксанового прививаемого лиганда присоединены боковые группы (имеющие функциональную возможность прививки), выбранные из группы, состоящей из содержащей амин боковой группы, содержащей карбоновую кислоту боковой группы, содержащей фосфин боковой группы, содержащей фосфиноксид боковой группы, содержащей фосфат боковой группы и содержащей тиол боковой группы. Когда боковые группы, имеющие функциональную возможность прививки, присутствуют во множественном числе, в частности, процентное содержание боковых групп, имеющих функциональную возможность прививки, равно 5 мол.% или составляет менее чем 5 мол.% (из всех боковых групп R1,R2 основной цепи не более чем 5% содержат такую функциональную группу), более конкретно процентное содержание боковых групп, имеющих функциональную возможность прививки, равно 2,5 мол.% или составляет менее чем 2,5 мол.%. Следовательно, если предположить, например, что присутствуют 22 атома Si основной цепи (включая два концевых атома Si основной цепи), то доступных имеются 40 боковых групп; когда 5% из них имеют функциональную возможность прививки, это означает, что до двух боковых групп будут иметь функциональную возможность прививки: функциональная возможность прививки будет отсутствовать у других боковых групп, таких как метил, фенил и т.д. Это число (p) боковых групп, имеющих функциональную возможность прививки, может быть распределено по p/2-p силиконовым звеньям основной цепи.
Следует отметить, что термины «прививаемый лиганд» или «силоксановый прививаемый лиганд» могут также означать множество различных типов прививаемых лигандов. В одном из вариантов осуществления эти прививаемые лиганды являются, по существу, идентичными. Однако в другом варианте осуществления прививаемые лиганды могут включать множество различных прививаемых лигандов. Например, они могут различаться по длине цепи (x1), и/или они могут различаться по боковым группам, и/или они могут различаться по боковым группам, имеющим функциональную возможность прививки, и/или они могут различаться по числу боковых групп, имеющих функциональную возможность прививки, и/или они могут различаться по положению боковых групп, имеющих функциональную возможность прививки (и/или они могут различаться по типу концевых групп). Например, силоксановые прививаемых лиганды могут включать множество силоксановых полимеров, каждый из которых имеет только одну боковую (амино)группу, но где положение этой боковой (амино)группы в силоксановых полимерах распределяется произвольно.
Как правило, отверждаемые силоксановые полимеры или (сшитые) силоксановые полимеры светового преобразователя (полимерного устройства) не содержат одну или несколько боковых групп, имеющих функциональную возможность прививки, выбранных из группы, состоящей из амина и карбоновой кислоты.
За исключением боковых групп, имеющих функциональную возможность прививки, приведенная выше информация в отношении силоксановых прививаемых лигандов, по существу, также применяется к отверждаемым силоксановым полимерам.
Термин «отверждаемые силоксановые полимеры» может также означать множество отверждаемых силоксановых полимеров различных типов. В одном из вариантов осуществления эти отверждаемые силоксановые полимеры являются, по существу, идентичными. Однако, в другом варианте осуществления, отверждаемые силоксановые полимеры могут представлять собой множество различных отверждаемых силоксановых полимеров. Например, они могут различаться по длине цепи (y1) и/или они могут различаться по боковым группам (или их типу). Кроме того, они могут различаться по типу концевых групп. Отверждаемые силоксановые полимеры могут содержать концевые группы, которые предназначены для образования сшивок при отверждении. Следует отметить, что в качестве дополнения или в качестве альтернативы, одна или несколько боковых групп на отверждаемый силоксановый полимер могут быть предназначены для образования сшивок при отверждении. Например, боковые группы могут включать винильную группу (или атом водорода). Как становится понятным из приведенного выше описания, отверждаемые силоксановые полимеры могут содержать концевые группы и/или боковые группы, которые предназначены для образования сшивок при отверждении.
В конкретном варианте осуществления x1 составляет по меньшей мере 40, например по меньшей мере 50, в частности по меньшей мере 80. Могут быть получены улучшенные и/или более устойчивые системы. В одном из вариантов осуществления x1 составляет не более чем 2000, в частности не более чем 1000, например не более чем 800. В конкретном варианте осуществления x1 находится в диапазоне 40-1000, таком как 40-800, например 100-800. Как упомянуто выше, можно использовать сочетание различных прививаемых лигандов; в таком случае x1 представляет собой среднее (средневесовое) значение.
Кроме того, y1 составляет по меньшей мере 7, например, в частности, по меньшей мере 10 и, в частности, не более чем 400, например не более чем 200. Как упомянуто выше, можно использовать сочетание различных отверждаемых силоксановых полимеров; в таком случае y1 представляет собой среднее (средневесовое) значение.
Кроме того, хорошие результаты могут быть получены, если x1/y1≥0,80, но, как правило, улучшенные результаты, в отношении устойчивости и/или пропускания света (светового преобразователя), получают, когда x1/y1≥0,95, например, когда x1/y1≥1,2.
В частности, прививаемые лиганды и отверждаемые силоксановые полимеры являются, по существу, идентичными в химическом отношении. Это может означать, например, что как прививаемые лиганды, так и отверждаемые силоксановые полимеры представляют собой полиметилсилоксаны, или полифенилсилоксаны, или полиметилфенилсилоксаны (в частности, при соотношении метильных и фенильных групп 50/50), содержащие прививаемые лиганды, имеющие по меньшей мере одну боковую группу, которая представляет собой боковую группу, имеющую функциональную возможность прививки.
В конкретном варианте осуществления по меньшей мере 75%, в частности 80%, более конкретно 85%, еще более конкретно по меньшей мере 90%, например, в частности, по меньшей мере 95% боковых групп силоксановых прививаемых лигандов и отверждаемые силоксановые полимеры совпадают по химической идентичности. Совпадение по химической идентичности можно оценить, определяя процентное содержание конкретных боковых групп в прививаемых лигандах и отверждаемых силоксановых полимерах и вычисляя процентное содержание совпадающих частей. Например, в гипотетическом примере, когда силоксановый прививаемый лиганд содержит 72% метильных и 25% фенильных боковых групп, а отверждаемые силоксановые полимеры содержат 66% метильных и 29% фенильных боковых групп, суммарное процентное совпадение составляет 66%+25%=91%. Следовательно, такие силоксановые прививаемые лиганды и отверждаемые силоксановые полимеры являются, по существу, идентичными в химическом отношении.
Как отмечено выше, силоксановые прививаемые лиганды и/или отверждаемые силоксановые полимеры могут, соответственно, включать множество различных молекул. В таком случае используют средние значения. Например, предполагая, что первый силоксановый прививаемый лиганд содержит 74% метильных и 22% фенильных боковых групп, а второй силоксановый прививаемый лиганд содержит 70% метильных и 28% фенильных боковых групп, среднее процентное содержание составляет 72% метильных и 25% фенильных боковых групп.
В конкретном варианте осуществления по меньшей мере к 75%, в частности 80%, более конкретно к 85%, еще более конкретно по меньшей мере к 90%, например, в частности, по меньшей мере к 95% атомов Si основной цепи (не включая концевые группы) силоксановых прививаемых лигандов присоединены метильные боковые группы, и, в частности, по меньшей мере к 75%, в частности к 80%, более конкретно к 85%, еще более конкретно, по меньшей мере к 90%, например, в частности, по меньшей мере к 95% атомов Si основной цепи (не включая концевые группы) (отверждаемых) силоксановых полимеров присоединены метильные боковые группы. Следовательно, в одном из вариантов осуществления (твердый) силоксановый полимер (матрица) и силоксановые прививаемые лиганды включают полидиметилсилоксановые полимеры. Предполагая, что силоксан содержит 10 атомов кремния в основной цепи (не включая концевые группы) и 90% метильных боковых групп, в нем присутствуют 16 метильных боковых групп.
В частности, силоксаны в случае прививаемых лигандов и отверждаемых силоксановых полимеров содержат 100% метильных боковых групп или метильные/фенильные боковые группы в соотношении 50/50 (однако, в случае прививаемых лигандов, по меньшей мере одна боковая группа представляет собой боковую группу, имеющую функциональную возможность прививки, таким образом, эта боковая группа представляет собой не только метил или фенил, но включает, в качестве альтернативы или в качестве дополнения, например, амин или карбоновую кислоту).
В еще одном варианте осуществления по меньшей мере 75%, в частности 80%, более конкретно 85%, еще более конкретно по меньшей мере 90%, например, в частности, по меньшей мере 95% атомов Si основной цепи (не включая концевые группы) силоксановых прививаемых лигандов имеют фенильные боковые группы и по меньшей мере 75%, в частности 80%, более конкретно 85%, еще более конкретно по меньшей мере 90%, например, в частности, по меньшей мере 95% атомов Si основной цепи (не включая концевые группы) силоксановых полимеров имеют фенильные боковые группы.
Как будет очевидно, концевые группы могут также включать метильные, фенильные или другие группы, такие как, необязательно, группы, имеющие сшивающие функциональные группы.
Квантовые точки или люминесцентные наночастицы, которые в настоящем документе указаны как наночастицы светового преобразователя, могут, например, включать квантовые точки, содержащие полупроводниковые соединения элементов II-VI групп, выбранные из CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe и HgZnSTe. В другом варианте осуществления люминесцентные наночастицы могут представлять собой, например, квантовые точки, содержащие полупроводниковые соединения элементов III-V групп, выбранные из GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs и InAlPAs. В еще одном варианте осуществления люминесцентные наночастицы могут представлять собой, например, квантовые точки, содержащие халькопиритного типа полупроводниковые соединения элементов I-III-VI2 групп, выбранные из CuInS2, CuInSe2, CuGaS2, CuGaSe2, AgInS2, AgInSe2, AgGaS2 и AgGaSe2. В еще одном варианте осуществления люминесцентные наночастицы могут представлять собой, например, квантовые точки, содержащие полупроводниковые соединения элементов I-V-VI2 групп, например, выбранные из LiAsSe2, NaAsSe2 и KAsSe2. В другом варианте осуществления люминесцентные наночастицы могут представлять собой, например, нанокристаллы, содержащие полупроводниковые соединения элементов IV-VI групп, такие как SbTe. В конкретном варианте осуществления люминесцентные наночастицы выбирают из группы, состоящей из InP, CuInS2, CuInSe2, CdTe, CdSe, CdSeTe, AgInS2 и AgInSe2. В еще одном варианте осуществления люминесцентные наночастицы могут представлять собой, например, нанокристаллы, содержащие полупроводниковые соединения элементов II-VI, III-V, I-III-V и IV-VI групп, выбранные из материалов, описанных выше, с внутренними легирующими элементами, например ZnSe:Mn, ZnS:Mn. Легирующие элементы могут быть выбраны из Mn, Ag, Zn, Eu, S, P, Cu, Ce, Tb, Au, Pb, Tb, Sb, Sn и Tl. В настоящем документе люминесцентные наночастицы на основе люминесцентного материала могут также включать различные типы КТ, такие как CdSe и ZnSe:Mn.
Оказывается, что использование квантовых точек типа II-VI является особенно предпочтительным. Таким образом, в одном из вариантов осуществления полупроводник на основе люминесцентных квантовых точек содержит квантовые точки типа II-VI, в частности, выбранные из группы, состоящей из CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe и HgZnSTe, более конкретно выбранные из группы, состоящей из CdS, CdSe, CdSe/CdS и CdSe/CdS/ZnS.
В одном из вариантов осуществления применяются КТ, не содержащие кадмия. В конкретном варианте осуществления наночастицы светового преобразователя включают квантовые точки на основе соединений типа III-V, более конкретно квантовые точки на основе InP, такие как содержащие ядро и оболочку КТ на основе InP-ZnS. Следует отметить, что термины «квантовая точка InP» или «квантовая точка на основе InP» и аналогичные термины могут означать безоболочечные КТ на основе InP, а также содержащие ядро и оболочку КТ на основе InP, в которых ядро InP покрывает оболочка, такие как содержащие ядро и оболочку КТ типа InP-ZnS, например КТ типа точки в стержне на основе InP-ZnS.
Люминесцентные наночастицы (без покрытия) могут иметь размеры в диапазоне 2-50 нм, в частности 2-20 нм, например 5-15 нм; в частности по меньшей мере 90% наночастиц имеют размеры в указанных выше диапазонах, соответственно (т.е., например, по меньшей мере 90% наночастиц имеют размеры в диапазоне 2-50 нм, или, в частности, по меньшей мере 90% наночастиц имеют размеры в диапазоне 5-15 нм). Термин «размеры», в частности, означает один или несколько таких размеров, как длина, ширина и диаметр, в зависимости от формы наночастицы.
В вариантах осуществления наночастицы светового преобразователя имеют средний размер частиц в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 1000 нанометров (нм) и предпочтительно в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 100 нм. В одном из вариантов осуществления наночастицы имеют средний размер частиц в диапазоне приблизительно 1-50 нм, в частности от приблизительно 1 до приблизительно 20 нм и, как правило по меньшей мере 1,5 нм, например по меньшей мере 2 нм. В одном из вариантов осуществления наночастицы имеют средний размер частиц в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 20 нм.
Типичные точки состоят из бинарных сплавов, таких как селенид кадмия, сульфид кадмия, арсенид индия и фосфид индия. Однако точки могут также состоять из тройных сплавов, таких как селенид-сульфид кадмия. Эти квантовые точки могут содержать всего лишь от 100 до 100000 атомов в объеме квантовой точки, диаметр которой составляет от 10 до 50 атомов. Это соответствует расстоянию, составляющему приблизительно от 2 до 10 нм. Например, могут быть изготовлены сферические частицы, такие как CdSe, InP или CuInSe2, диаметр которых составляет приблизительно 3 нм. Люминесцентные наночастицы (без покрытия) могут иметь форму сферы, кубика, стержня, провода, диска, многолучевые и другие формы, размер которых в одном направлении составляет менее чем 10 нм. Например, могут быть изготовлены наностержни CdSe, имеющие длину 20 нм и диаметр 4 нм. Следовательно, в одном из вариантов осуществления люминесцентные квантовые точки на полупроводниковой основе включают содержащие ядро и оболочку квантовые точки. В другом варианте осуществления люминесцентные квантовые точки на полупроводниковой основе включают наночастицы типа точки в стержне. Можно также использовать сочетание частиц различных типов. Например, можно использовать содержащие ядро и оболочку частицы, а также частицы типа точки в стержне, и/или можно использовать сочетания двух или более из вышеупомянутых наночастиц, такие как CdS и CdSe. В данном документе термин «различные типы» может означать различные геометрические формы, а также различные типы полупроводникового люминесцентного материала. Следовательно, можно также использовать сочетание двух или более из (перечисленных выше) квантовых точек или люминесцентных наночастиц.
Один из примеров способа изготовления полупроводникового нанокристалла, такой как взятый из WO 2011/031871, представляет собой способ роста коллоидных частиц. Рост коллоидных частиц осуществляют введением источника M и источника X в горячий координирующий растворитель. Один из примеров предпочтительного способа получения монодисперсных полупроводниковых нанокристаллов включает пиролиз металлорганических реагентов, таких как диметилкадмий, введенных в горячий координирующий растворитель. Это обеспечивает образование дискретных зародышей кристаллов и приводит к регулируемому росту полупроводниковых нанокристаллов в макроскопических количествах. При введении образуются зародыши кристаллов, которые можно выращивать в регулируемом режиме, получая полупроводниковые нанокристаллы. Реакционную смесь можно умеренно нагревать для роста и отжига полупроводниковых нанокристаллов. Как средний размер, так и распределение по размерам полупроводниковых нанокристаллов в образце зависит от температуры выращивания кристаллов. Температура выращивания, необходимая для обеспечения устойчивого роста, увеличивается при увеличении среднего размера кристалла. Полупроводниковый нанокристалл представляет собой элемент из множества полупроводниковых нанокристаллов. В результате дискретного образования зародышей кристаллов и их регулируемого роста можно получить множество полупроводниковых нанокристаллов, которые имеют узкое монодисперсное распределение диаметров. Монодисперсное распределение диаметров можно также рассматривать в качестве размера. Предпочтительно, монодисперсное множество частиц включает множество частиц, где по меньшей мере приблизительно 60% частиц из множества находятся в пределах заданного диапазона размеров частиц. У множества монодисперсных частиц среднеквадратичное отклонение диаметра составляет предпочтительно менее чем 15%, более предпочтительно менее чем 10% и наиболее предпочтительно менее чем 5%.
В одном из вариантов осуществления наночастицы могут включать полупроводниковые нанокристаллы, имеющие ядро, содержащее первый полупроводниковый материал, и оболочку, содержащую второй полупроводниковый материал, причем оболочка покрывает по меньшей мере часть поверхности ядра. Полупроводниковый нанокристалл, включающий ядро и оболочку, также называется как «содержащий ядро и оболочку полупроводниковый нанокристалл».
Например, полупроводниковый нанокристалл может включать ядро, имеющее формулу MX, где M может представлять собой кадмий, цинк, магний, ртуть, алюминий, галлий, индий, таллий или их смеси, и X может представлять собой кислород, серу, селен, теллур, азот, фосфор, мышьяк, сурьму или их смеси. Примеры материалов, подходящих для использования в качестве ядер полупроводниковых нанокристаллов, включают, но не ограничиваются ими, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdO, CdS, CdSe, CdTe, MgS, MgSe, GaAs, GaN, GaP, GaSe, GaSb, HgO, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InN, InP, InSb, AlAs, AlN, AlP, AlSb, TlN, TlP, TlAs, TlSb, PbO, PbS, PbSe, PbTe, Ge, Si, сплав, включающий любое из перечисленных выше веществ, и/или смесь, включающую любое из перечисленных выше веществ, в том числе трехкомпонентные и четырехкомпонентные смеси или сплавы.
Оболочка может представлять собой полупроводниковый материал, имеющий состав, который является таким же, как состав ядра, или отличается от него. Оболочка включает внешнее покрытие из полупроводникового материала на поверхности ядра полупроводникового нанокристалла и может содержать элемент группы IV, соединение группы II-VI, соединение группы II-V, соединение группы III-VI, соединение группы III-V, соединение группы IV-VI, соединение группы I-III-VI, соединение группы II-IV-VI, соединение группы II-IV-V, сплавы, включающие любые из перечисленных выше веществ, и/или смеси, включающие любые из перечисленных выше веществ, в том числе трехкомпонентные и четырехкомпонентные смеси или сплавы. Примеры включают, но не ограничиваются ими, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdO, CdS, CdSe, CdTe, MgS, MgSe, GaAs, GaN, GaP, GaSe, GaSb, HgO, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InN, InP, InSb, AlAs, AlN, AlP, AlSb, TlN, TlP, TlAs, TlSb, PbO, PbS, PbSe, PbTe, Ge, Si, сплавы, включающие любые из перечисленных выше веществ, и/или смеси, включающие любые из перечисленных выше веществ. Например, поверхностные покрытия ZnS, ZnSe или CdS можно выращивать на полупроводниковых нанокристаллах CdSe или CdTe. Способ поверхностного покрытия описан, например, в патенте США № 6322901. Посредством регулирования температуры реакционной смеси в процессе поверхностного покрытия и наблюдения спектра поглощения ядра могут быть получены покрытые материалы, имеющие высокие значения квантовой эффективности излучения и узкие распределения частиц по размерам. Поверхностное покрытие может включать один или несколько слоев. Поверхностное покрытие включает по меньшей мере один полупроводниковый материал, который по составу является таким же, как ядро, или отличается от него. Предпочтительно, поверхностное покрытие имеет толщину, составляющую от приблизительно одного до приблизительно десяти монослоев. Поверхностное покрытие может также иметь толщину, составляющую более чем десять монослоев. В одном из вариантов осуществления на ядро может быть нанесено более чем одно поверхностное покрытие.
В одном из вариантов осуществления окружающий «оболочечный» материал может иметь ширину запрещенной энергетической зоны больше, чем ширина запрещенной энергетической зоны материала ядра. В других определенных вариантах осуществления материал окружающей оболочки может иметь ширину запрещенной энергетической зоны меньше, чем ширина запрещенной энергетической зоны материала ядра.
В одном из вариантов осуществления оболочка может быть выбрана таким образом, чтобы иметь расстояния между атомами, близкие к расстояниям между атомами ядра как подложки. В других определенных вариантах осуществления материалы оболочки и ядро могут иметь одинаковую кристаллическую структуру.
Примеры полупроводниковых материалов, из которых состоят ядро/оболочка нанокристалла, включают, без ограничения, следующие: для красного цвета, например, ядро CdSe/оболочка ZnS, для зеленого цвета, например, ядро CdZnSe/оболочка CdZnS и т.д.) и для синего цвета, например, ядро CdS/оболочка CdZnS (см. дополнительно также приведенные выше примеры конкретных наночастиц светового преобразователя на основе полупроводников.
Таким образом, вышеупомянутая внешняя поверхность может представлять собой поверхность безоболочечной квантовой точки (т.е. КТ, у которой отсутствует дополнительная оболочка или покрытие) или она может представлять собой поверхность покрытой квантовой точки, такой как содержащая ядро и оболочку квантовая точка (например, содержащая ядро и оболочку или представляющая собой точку в стержне), т.е. имеющая (внешнюю) поверхность оболочки. Таким образом, прививаемый лиганд, в частности, прививается к внешней поверхности квантовой точки, такой как внешняя поверхность КТ типа точки в стержне.
Таким образом, в конкретном варианте осуществления наночастицы светового преобразователя выбирают из группы, которую составляют содержащие ядро и оболочку наночастицы, ядра и оболочки которых содержат одно или несколько из следующих соединений: CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe, GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs и InAlPAs.
Как правило, ядра и оболочки содержат материалы одного класса, но фактически состоят из различных материалов, представляя собой, например, оболочку ZnS, окружающую ядро CdSe, и т.д.
В настоящем документе термин «твердый полимер» используется для описания того, что конечный полимерный продукт, полученный способом по настоящему изобретению, представляет собой не жидкий или растворенный полимер, а материальный продукт (при комнатной температуре и атмосферном давлении) в форме, например, частиц, пленки, пластинки и т.д. Таким образом, в одном из вариантов осуществления, световой преобразователь выбирают из группы, состоящей из покрытия, самостоятельного слоя и пластинки; при этом световой преобразователь, таким образом, является твердым, в частности при комнатной температуре, в частности при температуре, составляющей вплоть до 100°C, в частности даже вплоть до 150°C, в частности даже вплоть до 200°C. Световой преобразователь может быть гибким или жестким. Кроме того, световой преобразователь может быть плоским или изогнутым (в одном или двух измерениях). Кроме того, световой преобразователь может необязательно включать выступающие структуры по меньшей мере на части внешней поверхности светового преобразователя.
Способ по настоящему изобретению включает по меньшей мере две технологические стадии, которые, как правило, осуществляют последовательно, причем первая технологическая стадия предшествует второй технологической стадии. Тот факт, что определенно упоминаются две технологические стадии, не исключает наличия еще одной или нескольких других технологических стадий, которые могут быть включены в процесс перед первой технологической стадией, и/или между первой и второй технологическими стадиями, и/или после второй технологической стадии. Например, способ по настоящему изобретению может также включать обмен существующих до настоящего времени прививаемых молекул на квантовой наночастице прививаемыми молекулами, определенными в настоящем изобретении. Кроме того, данный способ может необязательно включать удаление избыточных лигандов (т.е. лигандов, которые не связаны с наночастицами светового преобразователя).
Первая технологическая стадия включает смешивание привитых наночастиц (т.е. наночастиц преобразователя, у которых на внешнюю поверхность привиты прививаемые лиганды) и отверждаемых силоксановых полимеров. Как правило, этот процесс может быть ускорен или оптимизирован в присутствии жидкости, в которой могут быть диспергированы КТ и которая представляет собой, в частности, растворитель для отверждаемых силоксановых полимеров. В настоящем документе растворитель означает растворитель, в котором при комнатной температуре может растворяться по меньшей мере 0,1 г/л вещества, подлежащего растворению в растворителе. Растворителем может быть любой обычный, предпочтительно неполярный растворитель, у которого температура кипения предпочтительно составляет менее 120°C. Например, растворителем может быть толуол, бензол, гексан, циклогексан и т.д. Растворителем может быть полярный растворитель. Например, растворителем может быть хлороформ, ацетон, ацетонитрил, этилацетат, петролейный эфир и т.д. Смешивание можно осуществлять традиционными способами. Необязательно, смесь может быть нагрета.
Отверждение можно осуществлять способами, известными в технике. Как отмечено выше, для этой цели по меньшей мере часть отверждаемых силоксановых полимеров может содержать реакционноспособные группы, которые предназначены для образования сшивок при отверждении. Отверждению может способствовать катализатор. Кроме того, смесь можно нагревать и/или облучать, чтобы инициировать и/или развивать отверждение. В результате отверждения получают (твердую) матрицу или основу для привитых наночастиц светового преобразователя (которые внедряются в матрицу и распределяются в ней).
Как предлагается выше, способом по настоящему изобретению можно изготавливать (люминесцентный) световой преобразователь, содержащий (твердый) полимер в составе полимерного изделия с внедренными наночастицами светового преобразователя, на внешнюю поверхность которых привиты прививаемые молекулы. Как отмечено выше, (люминесцентный) световой преобразователь может быть, например, прозрачным или полупрозрачным, в частности по существу прозрачным. Способом по изобретению можно получить, в одном из вариантов осуществления, продукт, в котором по меньшей мере часть прививаемого лиганда переплетается (например, посредством сшивания) с силоксановым(и) полимером(ами). Последний вариант осуществления может представлять собой случай, в котором прививаемые лиганды могут быть способны реагировать с отверждаемыми (или отвержденными) силоксановыми полимерами. Следовательно, в одном из вариантов осуществления, один или несколько прививаемых лигандов могут содержать функциональные группы, которые предназначены для образования сшивок, в частности с отверждаемыми силоксановыми полимерами (которые образуют материал основы или матрицы).
Таким образом, способом по настоящему изобретению можно также изготавливать определенный в настоящем документе световой преобразователь (или элемент светового преобразователя), в который внедрены наночастицы светового преобразователя. Следовательно, определенный в настоящем документе световой преобразователь (или элемент светового преобразователя), в который внедрены наночастицы светового преобразователя, получаемый способом, определенным в настоящем документе, является вариантом осуществления настоящего изобретения. Таким образом, как отмечено выше, в следующем аспекте настоящее изобретение относится к световому преобразователю, включающему силоксановую полимерную матрицу с внедренными в нее наночастицами светового преобразователя, где:
(a) наночастицы светового преобразователя имеют внешнюю поверхность, на которую привиты прививаемые лиганды, и
(b) силоксановая полимерная матрица включает сшитые силоксановые полимеры;
- причем прививаемые лиганды включают силоксановые прививаемые лиганды, содержащие x1 атомов Si основной цепи, причем по меньшей мере к одному атому Si основной цепи каждого силоксанового прививаемого лиганда присоединена боковая группа, имеющая функциональную возможность прививки, выбранная из группы, состоящей из содержащей амин боковой группы или содержащей карбоновую кислоту боковой группы;
- причем отверждаемые силоксановые полимеры содержат y1 атомов Si основной цепи;
- причем x1 составляет, в частности, по меньшей мере 20, например, в частности, по меньшей мере 40, более конкретно по меньшей мере 50, при этом y1 составляет, в частности, по меньшей мере 2, например по меньшей мере 7, например по меньшей мере 10, и при этом x1/y1>1, например по меньшей мере ≥1,2.
В частности, световой преобразователь содержит 0,001-25 мас.% наночастиц светового преобразователя по отношению к общей массе светового преобразователя, например, 0,1-20 мас.%, в частности не более чем 5 мас.%, например 0,1-2 мас.%.
В частности, матрица отвержденных (отверждаемых) силоксановых полимеров является прозрачной для света, имеющего длину волны, выбранную из диапазона 380-750 нм. Например, матрица отвержденных (отверждаемых) силоксановых полимеров может пропускать синий, и/или зеленый, и/или красный свет. В частности, матрица отвержденных (отверждаемых) силоксановых полимеров является прозрачной для света по меньшей мере во всем диапазоне 420-680 нм. В частности, матрица отвержденных (отверждаемых) силоксановых полимеров обладает светопропусканием в диапазоне 50-100%, в частности в диапазоне 70-100% для света, который производится источником света подсвечивающего устройства (см. также ниже), и имеет длину волны, выбранную из диапазона длины волны видимого света. Таким образом, матрица отвержденных (отверждаемых) силоксановых полимеров является прозрачной для видимого света от подсвечивающего устройства. Прозрачность или светопроницаемость можно определить, направляя на материал свет, имеющий определенную длину волны и первую интенсивность, и вычисляя отношение интенсивности света при данной длине волны, измеренную после пропускания через материал, к первой интенсивности света, имеющего данную определенную длину волны и направленную на материал (см. также E-208 and E-406 of the CRC Handbook of Chemistry and Physics, 69th edition, 1088-1989). Световой преобразователь может быть прозрачным или полупрозрачным, но он может, в частности, быть прозрачным. В частности, световой преобразователь является, по существу, прозрачным и/или, по существу, не рассеивает свет. Если световой преобразователь является прозрачным, то свет от источника света не может быть полностью поглощен световым преобразователем. В частности, если используется синий свет, то это может представлять интерес, поскольку синий свет может быть использован для того, чтобы возбуждать наночастицы светового преобразователя, и может быть использован для того, чтобы создавать синий компонент (белого света). Таким образом, применяют, в частности, отверждаемые силоксановые полимеры, которые обеспечивают, по существу, прозрачную матрицу (или основу) для наночастиц светового преобразователя.
Кроме того, как указано выше, в настоящем изобретении также предложено подсвечивающее устройство, содержащее (i) источник света, предназначенный для того, чтобы производить свет от источника света, и (ii) световой преобразователь, предназначенный для того, чтобы преобразовывать по меньшей мере часть света источника света в преобразованный свет, причем световой преобразователь включает твердый полимер, получаемый способом, определенным в настоящем документе, или световой преобразователь, определенный в настоящем документе. Следовательно, в следующем аспекте настоящего изобретения предлагается осветительный элемент, включающий:
- источник света, предназначенный для того, чтобы производить свет от источника света,
- световой преобразователь, получаемый способом, определенным в настоящем документе, или собственно световой преобразователь, определенный в настоящем документе, предназначенный для того, чтобы преобразовывать по меньшей мере часть света источника света в видимый преобразованный свет.
С точки зрения эффективности и/или устойчивости, может оказаться предпочтительным расположение наночастиц, или, в частности, светового преобразователя, на ненулевом расстоянии, таком как 0,5-50 мм, например 1-50 мм, от источника света. Следовательно, в одном из вариантов осуществления световой преобразователь может находиться на ненулевом расстоянии от источника света. Например, можно применять световой преобразователь, или, в частности, люминесцентный материал, который наносится на окно подсвечивающего устройства или содержится в нем. В том случае, когда источник света предназначен для того, чтобы производить синий свет, люминесцентный материал может быть предназначен для того, чтобы преобразовывать только часть света от источника света. Синий свет от источника света и преобразованный люминесцентным материалом свет от светового преобразователя, содержащего люминесцентный материал на основе наночастиц, могут совместно, согласно одному из вариантов осуществления, производить белый свет подсвечивающего устройства. Таким образом, в одном из вариантов осуществления световой преобразователь находится на ненулевом расстоянии от источника света. Следует отметить, однако, что настоящее изобретение не ограничивается приложениями, в которых расстояние между световым преобразователем и источником света является ненулевым. Настоящее изобретение и описанные в настоящем документе конкретные варианты его осуществления можно также применять в других вариантах осуществления, в которых источник света и световой преобразователь находятся в физическом контакте. В таких случаях световой преобразователь может, в частности, находиться в физическом контакте, например, с матрицей ЖКД.
В другом варианте осуществления источник света включает твердотельный источник света, такой как твердотельное светоизлучающее устройство или твердотельный лазер. Термин «источник света» может также относиться к множеству источников света.
Как отмечено выше, осветительный элемент можно использовать как заднее подсвечивающее устройство в случае применения в ЖКД. Таким образом, в следующем аспекте настоящего изобретения предлагается жидкокристаллическое дисплейное устройство, включающее заднее подсвечивающее устройство, при этом заднее подсвечивающее устройство содержит один или несколько осветительных элементов, определенных в настоящем документе.
Помимо наночастиц светового преобразователя световой преобразователь может включать и другие (зернистые) материалы основы, такие как, например, один или несколько органических красителей и отражающих (нелюминесцентных) частиц, например, TiO2. Такой(ие) (зернистый(ые)) материал(ы) можно смешивать с наночастицами светового преобразователя и отверждаемыми силоксановыми полимерами. Следовательно, выражение «смешивание (i) наночастиц светового преобразователя (также называемых в настоящем документе «наночастицами»), у которых на внешней поверхности привиты прививаемые лиганды, и (ii) отверждаемых силоксановых полимеров» может также относиться к «смешиванию (i) наночастиц светового преобразователя (также называемых в настоящем документе «наночастицами»), у которых на внешней поверхности привиты прививаемые лиганды, и (ii) отверждаемых силоксановых полимеров, а также необязательно одного или нескольких других материалов».
Термин «белый свет», используемый в настоящем документе, известен специалистам в данной области техники. Он относится, в частности, к свету, у которого коррелированная цветовая температура (CCT, КЦТ) составляет приблизительно от 2000 до 20000 K, в частности 2700-20000 K, для целей обычного освещения, в частности в диапазоне приблизительно от 2700 K до 6500 K и для целей задней подсветки, в частности в диапазоне приблизительно от 7000 K до 20000 K и, в частности в пределах приблизительно 15-кратного стандартного отклонения выравнивания цвета (SDCM) от линии цветностей черного тела (BBL), в частности в пределах приблизительно 10 SDCM от BBL, более конкретно, в пределах приблизительно 5 SDCM от BBL.
Термины «фиолетовый свет» или «фиолетовое излучение», в частности, относятся к свету, имеющему длину волны в диапазоне приблизительно 380-440 нм. Термины «синий свет» или «синее излучение», в частности, относятся к свету, имеющему длину волны в диапазоне приблизительно 440-490 нм (включая некоторые фиолетовые и голубые оттенки). Термины «зеленый свет» или «зеленое излучение», в частности, относятся к свету, имеющему длину волны в диапазоне приблизительно 490-560 нм. Термины «желтый свет» или «желтое излучение», в частности, относятся к свету, имеющему длину волны в диапазоне приблизительно 560-590 нм. Термины «оранжевый свет» или «оранжевое излучение», в частности, относятся к свету, имеющему длину волны в диапазоне приблизительно 590-620 нм. Термины «красный свет» или «красное излучение», в частности, относятся к свету, имеющему длину волны в диапазоне приблизительно 620-750 нм. Термины «видимый» свет или «видимое излучение» относятся к свету, имеющему длину волны в диапазоне приблизительно 380-750 нм.
В настоящем документе термин «по существу», например «по существу все излучение» или «по существу состоит», будет понятным для специалиста в данной области техники. Термин «по существу» может также включать варианты «полностью», «совершенно», «все, целиком» и т.д. Следовательно, в вариантах осуществления, выражение «по существу» может также быть исключено. Если это применимо, термин «по существу» может также означать 90% или более, например, 95% или более, в частности, 99% или более, более конкретно 99,5% или более, включая 100%. Термин «включать, содержать» включает также такие варианты осуществления, в которых термин «включать» означает «состоять из».
Кроме того, термины «первый», «второй», «третий» и т.д. в описании и формуле настоящего изобретения используют для различия между аналогичными элементами и необязательно для описания последовательности или хронологического порядка. Следует понимать, что термины, используемые таким образом, являются взаимозаменяемыми в соответствующих обстоятельствах и что варианты осуществления настоящего изобретения, описанные в данном документе, способны работать в других последовательностях, которые не описаны и не проиллюстрированы в данном документе.
Устройства, представленные в настоящем документе, находятся среди других устройств, которые описаны в процессе работы. Как должно быть очевидным для специалиста в данной области техники, настоящее изобретение не ограничивается этими способами работы или используемыми для работы устройствами.
Следует отметить, что вышеупомянутые варианты осуществления иллюстрируют, а не ограничивают настоящее изобретение и что специалисты в данной области техники способны спроектировать многочисленные альтернативные варианты осуществления без выхода за пределы объема прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения любые условные номера, приведенные в скобках, не следует истолковывать как ограничивающие формулу изобретения. Использование глагола «включать» и форм его спряжения не исключает наличия элементов или стадий, которые не представлены в формуле изобретения. Неопределенный артикль «a» или «an», предшествующий элементу, не исключает наличия множества таких элементов. Тот факт, что определенные параметры присутствуют во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, сам по себе не показывает, что сочетания этих параметров нельзя использовать в целях преимущества.
В настоящем изобретении дополнительно заявлено устройство, включающее один или несколько отличительных признаков, которые представлены в настоящем описании и/или проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу или процессу, включающему один или несколько отличительных признаков, которые представлены в настоящем описании и/или проиллюстрированы на прилагаемых чертежах.
Разнообразные аспекты, обсуждаемые в настоящей патентной заявке, могут быть объединены, чтобы обеспечить дополнительные преимущества. Кроме того, некоторые из отличительных признаков могут образовывать основу для одной или нескольких выделенных заявок.
Краткое описание чертежей
Далее варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны исключительно в качестве примера со ссылкой на прилагаемые схематические чертежи, на которых соответствующие условные обозначения означают соответствующие части, и в числе которых:
фиг.1a-1c схематически иллюстрируют некоторые аспекты устройства (устройств) по настоящему изобретению;
фиг.2a-2d схематически иллюстрируют некоторые дополнительные аспекты настоящего изобретения;
фиг.3a-3j схематически иллюстрируют некоторые дополнительные аспекты силоксанов и некоторые дополнительные аспекты настоящего изобретения.
Данные чертежи не обязательно соответствуют масштабу.
Фиг.4a и 4b демонстрируют снятые просвечивающим электронным микроскопом (NEM, ПЭМ) изображения КТ, соответственно, до и после обмена прививаемых лигандов согласно настоящему изобретению.
Фиг.5 представляет фотографию силоксанового геля, включающего КТ, после обмена прививаемых лигандов согласно настоящему изобретению.
Подробное описание вариантов осуществления
Фиг.1a схематически иллюстрирует осветительный элемент 1, включающий источник 10 света, предназначенный для того, чтобы производить свет 11 от источника света, и световой преобразователь 100, предназначенный для того, чтобы преобразовывать по меньшей мере часть света 11 от источника света в видимый преобразованный свет 121. Здесь схематически проиллюстрирован только один источник 10 света. Однако может присутствовать более чем один источник 10 света.
Световой преобразователь имеет сторону 101 впуска (часть внешней поверхности светового преобразователя), которая по меньшей мере частично направлена к источнику 10 света, и сторону 102 выпуска (часть внешней поверхности светового преобразователя), которая направлена от источника 10 света (в данной конфигурации пропускания света).
Световой преобразователь 100 включает полимерный материал 110 основы с наночастицами 120 светового преобразователя, внедренными в полимерный материал 110 основы. Они могут представлять собой точки, стержни, их сочетание и т.д. (см. также выше). Наночастицы 120 светового преобразователя при возбуждении светом 11 от источника света производят видимый преобразованный свет (и необязательно невидимое излучение, такое как инфракрасное излучение). По меньшей мере часть преобразованного света 121 выходит из стороны 102 выпуска в виде света 5 осветительного элемента. Этот свет 5 осветительного элемента, по меньшей мере часть которого является видимой, содержит по меньшей мере часть преобразованного света 121 и может также необязательно содержать некоторый остаточный свет 11 от источника света.
Фиг.1a схематически иллюстрирует осветительный элемент в действии.
Фиг.1b схематически иллюстрирует другой вариант осуществления, в котором световой преобразователь 100 покрыт оболочкой. Оболочка 400 закрывает световой преобразователь; эта оболочка может, по существу, блокировать перенос кислорода (и/или воды) из атмосферы к световому преобразователю. Это может повышать устойчивость наночастиц 120 светового преобразователя (и полимерной основы). Сочетание светового преобразователя 100 и оболочки 400 в настоящем документе также обозначается как световой преобразовательный блок 1100.
Фиг.1c схематически иллюстрирует одно из приложений подсвечивающего устройства 1, в данном случае это жидкокристаллическое дисплейное устройство 2, которое включает заднее подсвечивающее устройство 200, которое содержит одно или несколько подсвечивающих устройств 1 (здесь схематически проиллюстрировано одно подсвечивающее устройство), а также панель 300 ЖКД, которая может иметь заднюю подсветку светом 5 осветительного элемента подсвечивающего устройства (устройств) 100 заднего подсвечивающего устройства 200.
Преобразователь 100 может быть расположен, в частности, на ненулевом расстоянии d от источника 10 света, который может представлять собой, например, светоизлучающий диод, хотя расстояние d может быть также нулевым, например, когда люминесцентный материал 30 наносится на матрицу ЖКД или внедряется в (силиконовый) конус на матрице ЖКД. Преобразователь необязательно может обеспечивать возможность по меньшей мере части света 11 от источника света проходить через преобразователь. Таким образом, на выпуске преобразователя может быть найдено сочетание преобразованного света 121 и света 11 от источника света. Свет на выпуске светового преобразователя обозначается как свет 5 от осветительного элемента. Расстояние d может находиться, в частности, в диапазоне 0,1-100 мм, таком как 0,5-100 мм, таком как 1-20 мм, например, в частности, 1-50 мм, например приблизительно 1-3 мм для устройств вблизи источника света и 5-50 мм для более удаленных устройств. Однако следует отметить, что настоящее изобретение не ограничивается такими устройствами, в которых d>0. Настоящее изобретение и описанные в настоящем документе конкретные варианты осуществления могут быть также применимы в других вариантах осуществления, в которых d=0. В таких случаях световой преобразователь может, в частности, находиться в физическом контакте с матрицей ЖКД.
Помимо содержащих привитую лигандами полупроводниковую основу наночастиц 120 светового преобразователя, световой преобразователь 100 может необязательно включать также люминесцентные материалы других типов, например, чтобы регулировать цвет света 5 подсвечивающего устройства, повышать цветную визуализацию, регулировать цветовую температуру и т.д.
Термины «впуск» и «выпуск» относятся к расположению предметов или устройств относительно распространения света от производящего свет устройства (здесь, в частности, это первый источник света), причем по отношению к первому положению в световом луче от производящего свет устройства второе положение в световом луче, которое находится ближе к производящему свет устройству, представляет собой «впуск», а третье положение в световом луче, которое находится дальше от производящего свет устройства, представляет собой «выпуск».
Фиг.2a схематически иллюстрирует ряд неограничительных примеров наночастиц 120 светового преобразователя; в данном случае это квантовые точки (КТ). В качестве примера, (i) представлена частица КТ, имеющая форму точки, в которой отсутствуют дополнительные слои. Например, это может быть, в том числе, CdSe. Прививаемые лиганды не показаны на чертеже в целях упрощения (см. ниже). Пример КТ (ii) схематически иллюстрирует систему, в которой содержатся ядро и оболочка, например ядро CdSe и оболочка ZnS. Пример КТ (iii) схематически проиллюстрирует систему КТ в виде точки в стержне, например, точка CdS в стержне ZnS (что также представляет собой тип КТ, содержащей ядро и оболочку). Наночастицы светового преобразователя имеют внешнюю поверхность, обозначенную позицией 127.
Фиг.2b схематически иллюстрирует КТ с прививаемым лигандом 130. Как можно видеть, в данном примере боковые группы, имеющие функциональную возможность прививки (группа обозначена позицией 131) не являются концевыми группами; прививаемые лиганды прикреплены к внешней поверхности 127 наночастиц светового преобразователя. Следовательно, прививаемые лиганды могут иметь (по меньшей мере) два «хвоста». Если прививаемые лиганды содержат более чем одну боковую группу, имеющую функциональную возможность прививки, то могут быть образованы другие (более сложные) структуры. На вставке представлено увеличенное изображение двух хвостов с обеих сторон атома кремния основной цепи, который несет боковые группы, имеющие функциональную возможность прививки для связывания с внешней поверхностью 127 наночастицы светового преобразователя.
Фиг.2c весьма схематически иллюстрирует состояние перед отверждением, где, например, наночастицы светового преобразователя с прививаемыми лигандами, связанными с внешней поверхностью наночастиц, а также неотвержденные силоксановые полимеры, обозначенные позицией 330, распределены в жидкости в резервуаре, который обозначен позицией 300. Жидкость обозначена позицией 31; ее можно использовать для диспергирования привитой наночастицы 120; кроме того, ее можно применять для растворения отверждаемых силоксановых полимеров.
После отверждения смеси в резервуаре, например путем нагревания и в присутствии катализатора (который в целях упрощения не проиллюстрирован), получается отвержденная система, т.е. световой преобразователь, как схематически проиллюстрировано на фиг.2d. Отвержденные силоксановые полимеры, образующие силикон, считаются полимерным материалом 110 матрицы для наночастиц 120 светового преобразователя, таких как КТ (см. также выше).
Фиг.3a-3h подробно обсуждаются ниже в ходе экспериментальной части.
Фиг.3i весьма схематически иллюстрирует часть силоксанового полимера, причем проиллюстрировано только шесть атомов кремния основной цепи; атомы Si основной цепи 1 и 6 являются концевыми группами, и к ним присоединены, например, концевые группы R3’-R3”’ и концевые группы R4’-R4”’, соответственно. Эти концевые группы могут содержать, например (в единственном или множественном числе), OH, метил, фенил, винил, водород и т.д., которые известны в данной области. Каждый (неконцевой) атом кремния основной цепи имеет две боковые группы, которые могут, в принципе, быть различными, но все они также могут быть одинаковыми, за исключением того факта, что прививаемый лиганд содержит по меньшей мере одну боковую группу, имеющую функциональную возможность прививки, как определено выше.
Фиг.3j показана, чтобы указать, каким образом может быть определено химическое совпадение. Как отмечено выше, в частности, по меньшей мере 75%, конкретно 80%, более конкретно 85%, еще более конкретно по меньшей мере 90%, например, в частности, по меньшей мере 95% боковых групп силоксановых прививаемых лигандов и отверждаемых силоксановых полимеров совпадают по химической идентичности. R3’-R3”, R4’-R4”’, R5’-R5” и R6’-R6”’ являются концевыми группами, которые не учитываются, когда оценивается химическое совпадение боковых групп. Фиг.3j схематически иллюстрирует простые (но распространенные) системы, содержащие только две различные боковые группы. В качестве примера, прививаемый лиганд содержит четыре неконцевых атома кремния основной цепи (и два концевых атома Si основной цепи); в качестве примера, отверждаемый силоксановый полимер 330 содержит три неконцевых атома кремния основной цепи (и два концевых атома Si основной цепи). В качестве примера, прививаемый лиганд содержит одну боковую группу, имеющую функциональную возможность прививки (FSG). В приведенной ниже таблице представлено совпадение химической идентичности. Следует отметить, что в столбцах II и V приведено только число неконцевых атомов Si основной цепи, поскольку только эти атомы могут иметь боковые группы; концевые атомы Si основной цепи имеют концевые группы.
| I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX |
| № Si | №R1 | % R1 | №R2 | % R2 | FSG | % FSG | Сумма % | |
| Прививаемый лиганд | 4 | 5 | =5/(2*4) * 100%=62,5% | 2 | =2/(2*4) * 100%=25% | 1 | =1/(2*4) * 100% =12,5% | 100% |
| Отверждаемый силоксановый полимер | 3 | 5 | =5/(2*3) * 100%=83,3% | 1 | =1/(2*3) * 100%=16,7% | 0 | 0 | 100 |
| Совпадение | 62,5% | 16,7 | 0 | 79,2 |
Таким образом, здесь химическое совпадение составляет 79,2%. На практике химическое совпадение, как правило, будет выше, составляя, например, по меньшей мере 90%.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Экспериментальные результаты
Квантовые точки в силиконах
Примеры лигандов, имеющих различные размеры и функциональные группы
В своем поиске совместимых с квантовыми точками систем лигандов и силиконов авторы настоящего изобретения систематически исследовали до 20 лигандов, имеющих различные составы/функциональные группы, и до 10 различных силиконов. Лиганды можно приблизительно классифицировать следующим образом:
короткий монофункциональный силоксан (например, 3-аминопропилпентаметилдисилоксан AB129258; поставщик ABCR); см. фиг.3a;
короткий бифункциональный силоксан (например, l,3-бис(3-аминопропил)тетраметилдисилоксан, AB110832); см. фиг.3b;
содержащий концевые функциональные группы полидиметилсилоксан (ПДМС) с аминогруппой или кислотной группой на обоих концах («симметричный», например, содержащий концевые аминопропильные группы ПДМС AB111872); см. фиг.3c;
содержащий концевые функциональные группы полидиметилсилоксан с аминогруппой или кислотной группой на одном конце («асимметричный», например, содержащий одну концевую карбоксидецильную группу ПМДС AB252409); см. фиг.3d;
содержащий боковые функциональные группы полидиметилсилоксан с аминогруппой или кислотной группой (например, содержащий 2-3% аминопропилметилсилоксана диметилсилоксановый сополимер AB109373); см. фиг.3e, с позицией 131, относящейся к боковой группе, имеющей функциональную возможность прививки.
Во всех случаях небольшое количество КТ в толуоле добавляли к 1 мл чистого лиганда, при этом получая весьма непрозрачные смеси почти во всех случаях. Смесь перемешивали в течение более чем 12 часов при 100°C. В большинстве случаев смесь чистого лиганда и КТ становилась прозрачной в течение часа, что представляет доказательство обмена лигандов. После охлаждения эту смесь непосредственно вводили в разнообразные силиконы и степень смешивания определяли путем визуального наблюдения полученной смеси. В отличие от экспериментов в примерах, приведенных далее в настоящем документе, КТ не очищали от избытка лигандов в описанных здесь экспериментах. С кратким описанием всех исследованных лигандов можно ознакомиться в приведенной ниже таблице.
Согласно наблюдениям, только КТ с содержащими боковые функциональные группы лигандами (последняя категория) обеспечивали повышенную способность смешивания с выбранными силиконами. Кроме того, было обнаружено, что лиганды, очень похожие на AB109373 (AB109374, AB124359, AB116669 (два последних лиганда являются разветвленными)), демонстрировали аналогичные прозрачные смеси. Общим фактором является то, что они включают ПДМС цепи, содержащие в среднем одну аминогруппу (произвольно распределенную) в боковой цепи, и имеют молекулярную массу приблизительно 5000-1000, соответствуя вязкости 100-300 сСт. Иллюстрации этих молекул представлены на фиг.3f и 3g.
Исходя из представленных выше экспериментов предполагается, что короткие лиганды и/или содержащие концевые функциональные группы лиганды не проявляют повышенной способности смешивания с силиконами. Эффект длинных лигандов по сравнению с короткими объясняется более подробно ниже. Для этой цели авторы настоящего изобретения еще раз исследовали два содержащих длинные цепи с концевыми функциональными группами силоксановых лиганда AB109371 и 153374 (вязкость которых составляла 100 и 1000 сСт, соответственно), но было обнаружено, что сам обмен лигандов не был успешным, т.е. смесь КТ и лиганда не становилась прозрачной с течением времени.
Таким образом, результаты явно показывают, что содержащие боковые функциональные группы силоксановые лиганды являются предпочтительными.
Химическая совместимость будет более подробно обсуждаться ниже.
| Условное обозначение | Тип | Вязкость | Мол. масса | n (x1 или y1) |
| АМИНЫ | ||||
| AB250914 | Полидиметилсилоксан с одной аминопропильной концевой группой; 95%, вязкость | 7-14 сСт | 800-1100 | 14 |
| AB111872 | Полидиметилсилоксан с аминопропильными концевыми группами; вязкость | 20-30 сСт | 900-1000 | 14 |
| AB109369 | Полидиметилсилоксан с аминопропильными концевыми группами; 3,2-3,8% амина, вязкость | 10-15 сСт | 850-900 | 12 |
| AB153374 | Полидиметилсилоксан с аминопропильными концевыми группами; 0,11-0,12% амина, вязкость | 900-1100 сСт | 15000-20000 | 236 |
| AB109373 | Сополимер (2-3% аминопропилметилсилоксан)-диметилсилоксан; вязкость | 80-200 сСт | 4000-6000 | 68 |
| AB109374 | Сополимер (4-5% аминопропилметилсилоксан)-диметилсилоксан; вязкость | 150-300 сСт | 7000-9000 | 108 |
| AB109371 | Полидиметилсилоксан с аминопропильными концевыми группами, 0,6-0,7% амина | 100-120 | 5000-7000 | 378 |
| AB129258 | 3-Аминопропилпентаметилдисилоксан; 97% | 2 | ||
| AB110832 | 1,3-Бис(3-аминопропил)тетраметилдисилоксан; 97% | 2 | ||
| AB129067 | 3-Аминопропилметилбис(триметилсилокси)силан; 97% | 2 | ||
| AB116669 | Сополимер (0,5-1,5% аминоэтиламинопропилметоксисилоксан)-диметилсилоксан с разветвленной структурой | 100-200 сСт | 4000-6000 | 68 |
| AB116668 | Сополимер (2-4% аминоэтиламинопропилметилсилоксан)-диметилсилоксан | 900-1200 сСт | 28000 | 81 |
| AB124359 | Сополимер (2-4% аминоэтиламинопропилметоксисилоксан)-диметилсилоксан с разветвленной структурой | 200-300 | 6000-9000 | 101 |
| КИСЛОТЫ | ||||
| AB252409 | Полидиметилсилоксан с одной карбоксидецильной концевой группой, асимметричный | 20 сСт | 1200-1800 | 17 |
| AB128267 | Полидиметилсилоксан с кабоксидецилдиметильными концевыми группами; вязкость | 15-50 сСт | 1000 | 17 |
| AB116682 | Полидиметилсилоксан с карбоксипропильными концевыми группами | 800-1200 | 28000 | 378 |
| AB111537 | Триметилсилилпропионовая кислота; 97% | ~1 | 142 | 1 |
| AB110833 | 1,3-Бис(3-карбоксипропил)тетраметилдисилоксан; 97% | 2 | ||
| AB111511 | 2-(Триметилсилил)уксусная кислота | 2 |
Синтезированный модифицированный лиганд с карбоксильной группой на основе молекулы AB109373
Приведенные выше успешные примеры лигандов с функциональными группами в боковой цепи, в основном, содержат функциональные аминогруппы. Однако известно, что карбоксильные боковые группы являются более предпочтительными с точки зрения устойчивости КТ. Кроме того, согласно наблюдениям, избыточные аминолиганды ингибируют реакцию отверждения силикона, в то время как избыточные карбоксильные лиганды ее не ингибируют. Таким образом, наиболее предпочтительным является соединение, аналогичное, например, AB109373, но содержащее карбоксильную группу вместо аминогруппы в боковой цепи и имеющее вязкость 100-300 сСт и аналогичную молекулярную массу. Его молекула может быть разветвленной или неразветвленной. Однако, насколько известно авторам настоящего изобретения, такие вещества не являются коммерчески доступными. Таким образом, авторы настоящего изобретения специально синтезировали данное соединение посредством реакции ангидридной группы с аминогруппой лиганда AB109373. На фиг.3h показаны эта реакция и полученный в результате карбоксилированный лиганд (преобразование лиганда AB109373 в содержащий карбоксильные функциональные группы лиганд посредством реакции с янтарным ангидридом).
Авторы настоящего изобретения специально синтезировали лиганд AB109373-COOH. При смешивании квантовых точек CdSe с неразбавленным лигандом AB109373-COOH снова наблюдалась неудовлетворительная смешиваемость. Однако смесь становилась прозрачной уже через несколько минут при 100°C. Эта более высокая реакционная способность может быть связана с карбоксильной группой по сравнению с аминогруппой или с тем, что боковая цепь является несколько более удлиненной. Это является важным доказательством того, что также можно использовать лиганды ПДМС с карбоксильными группами в боковой цепи.
Данный эксперимент повторяли, используя лиганд AB109373-COOH, разбавленный углеводородным растворителем (додеканом), и снова прозрачные смеси были получены после нагревания при 100°C, вплоть до концентрации 1 мас.% лиганда в растворителе. Обычно в экспериментах использовали лиганд в концентрациях, составляющих 5-10 мас.%.
Данный эксперимент повторяли еще раз, используя квантовые точки InP в разбавленном растворе лиганда AB109373-COOH (5 мас.% лиганда AB109373-COOH в растворителе). И в этом случае прозрачная смесь была получена после обмена лигандов.
Перед введением в другие силиконы наночастицы системы светового преобразователя с прививаемыми лигандами (в толуоле) очищали, практически полностью удаляя избыточный лиганд.
Доказательство обмена лигандов высушенных КТ, содержащих модифицированный лиганд AV109373, методом ПЭМ на сетке с использованием промывочной процедуры
На фиг.4a представлено полученное методом просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) изображение промытых квантовых точек CdSe, полученных согласно способу, описанному Lim et al. (Advanced Materials, 2007 19, p. 1927-1932), и высушенных на сетке ПЭМ. На фиг.4b представлено полученное методом ПЭМ изображение квантовых точек CdSe из той же партии, которая представлена на фиг.4a, после обмена лигандов с модифицированным лигандом AB109373.
На фиг.4a показано, что квантовые точки перед обменом лигандов имеют расстояние между частицами приблизительно 1 нм. На фиг.4b показано, что квантовые точки после обмена лигандов и преобразования в двумерные агрегаты в течение процесса высушивания располагаются довольно далеко друг от друга, с расстоянием между частицами приблизительно 7-8 нм. Это показывает, что толщина слоя лиганда на квантовых точках составляет приблизительно 3,5 нм. Обычно наблюдаемое расстояние между частицами составляет 4-5 нм.
Аналогичный результат наблюдали для промытых квантовых точек CdSe после обмена лигандов, когда лиганд разбавляли растворителем; в данном случае наблюдали несколько уменьшенное расстояние между частицами, составляющее приблизительно 3 нм. Достигаемое расстояние между частицами может зависеть, помимо прочих факторов, от степени обмена лигандов.
Аналогичный результат наблюдали, когда использовали квантовые точки InP после обмена лигандов.
Доказательство крупных агрегатов при отсутствии обмена лигандов КТ в различных силиконах методом ПЭМ
Если квантовые точки CdSe, полученные согласно способу, описанному Lim et al. (Advanced Materials, 2007, 19, p. 1927-1932), вводят в силиконы, то часто немедленно наблюдается сильная флокуляция. Образуются большие агрегаты, и даже если слои выглядят прозрачными для невооруженного глаза, микроскопия показывает присутствие этих агрегатов.
Примеры КТ c длинными лигандами (x1=68) в силоксанах, имеющих цепи различной длины, с использованием очищенных КТ
Очищенные КТ, повторно диспергированные в толуоле, можно смешивать с низкомолекулярными ПДМС, получая устойчивые дисперсии. Квантовые точки можно диспергировать в ПДМС с молекулярной массой 1250, 2000, 3800 и 6000 (которой соответствует вязкость 10, 20, 50 и 100 сСт или число 17, 27, 50, 80 атомов Si в основной цепи), получая нерассеивающие дисперсии. Рассеивание проявлял образец ПДМС, имеющий вязкость 200 сСт (M.м. 9430, y1=127).
Аналогичные результаты были получены с квантовыми точками CdSe, когда пониженную концентрацию лиганда использовали в процессе обмена лигандов.
Аналогичные результаты были получены с использованием обмена лигандов в квантовых точках InP.
Примеры КТ с коротким лигандом в силоксанах, имеющих цепи различной длины
Авторы настоящего изобретения модифицировали КТ, используя силоксановый лиганд с короткими концевыми функциональными группами (AB259914 с одной аминопропильной концевой группой, с вязкостью 7-14 сСт и М.м. 800-1100, x1=12).
Обмен лигандов оказался успешным, т.е. смесь КТ и лиганда становилась прозрачной после обмена лигандов (>12 часов при 100°C). Согласно наблюдениям, при смешивании КТ с лигандом AB250914 раствор ПДМС оставался полностью прозрачным при вязкости 10 сСт (y1=17) в течение приблизительно 30 секунд, после чего постепенно начиналась флокуляция, и, в конечном счете, система становилась непрозрачной. Данный результат воспроизводили несколько раз. Его интерпретировали таким образом, что лиганды находятся чуть ниже порогового значения длины, достаточной для стабилизации КТ в ПДМС при вязкости 10 сСт. В результате смесь сначала является устойчивой, но с течением времени начинается медленная флокуляция. Когда смешивание осуществляется при вязкости 100 сСт (y1=80), как и ожидалось, немедленно образуется непрозрачная суспензия.
Примеры КТ с длинным лигандом в силоксанах, содержащих силоксановые группы различных типов
Чтобы исследовать важность химической совместимости между лигандом и силоксановым полимером, смешивали КТ с модифицированным лигандом AB109373-COOH (x1=68) и силоксановые молекулы с различными боковыми группами. Краткий обзор представлен в приведенной ниже таблице.
Результаты в приведенной ниже таблице еще раз подтверждают, что КТ с лигандом AB109373-COOH образуют прозрачную смесь с силоксановыми молекулами ПДМС при вязкости вплоть до 100 сСт (y1=80). Однако такие же КТ с лигандами AB109373-COOH смешивали с другими силоксановыми молекулами с различными боковыми цепями. Как показали авторы настоящего изобретения в предшествующих примерах, КТ с лигандом AB109373-COOH не образуют прозрачные смеси с силоксановыми молекулами при вязкости значительно выше 100 сСт. Однако приведенная ниже таблица показывает, что даже в случае силоксанов, имеющих относительно низкую вязкость, эти КТ с лигандом AB109373-COOH образуют непрозрачные смеси. Это показывает, что силоксановая основная цепь лиганда предпочтительно совпадает в химическом отношении с основной цепью силоксанового полимера, с которым предполагается смешивание. В этом случае данный лиганд AB109373-COOH содержит 100% диметильных групп, и, таким образом, он хорошо диспергируется в силоксанах, содержащих 100% ПДМС. Предполагается, что в случае необходимости смешивания КТ, например, с фенилметильным (50%) силиконом, лиганды на КТ должны иметь аналогичную, например фенилметильную (50%), силоксановую основную цепь.
| Боковая цепь | Вязкость (сСт) | + модифиц. лиганд (без КТ) | + модифиц. лиганд + КТ (LE) | |
| AB109355 | Диметил, виниловый фрагмент | 4-8 | Прозрачный | Прозрачный |
| AB109356 | Диметил | 100 | Прозрачный | Прозрачный |
| AB109358 | Диметил | 1000 | Непрозрачный | Непрозрачный |
| AB123773 | Октил (100%) | 600-1000 | Мутный | Мутный |
| AB252388 | Этилметил (80%), 2-фенилпропилметил (20%) | 1200 | Мутный | Мутный |
| AB252389 | Гексилметил (50%), 2-фенилпропилметил (50%) | 1500-2000 | Разделение фаз | Мутный |
| AB252390 | Додецилметил (65%), 2-фенилпропилметил (35%) | 1200 | Прозрачный/разделение фаз | Разделение фаз |
| AB252387 | 2-Фенилпропилметил (100%) | 1000 | Мутный | Мутный |
| AB128982 | Фенилметил (100%) | 100 | Мутный | Мутный |
| AB109385 | Фенилметил (50%) | 125 | Мутный | Мутный |
| AB181560 | Фенилметил (60%) | 500 | Мутный | Мутный |
Пример отверждаемой композиции с использованием низкомолекулярных силиконов
Для получения отвержденных слоев использовали следующую композицию.
| Код продукта | Наименование, тип | Количество |
| AB109389 (М.м.. 2000-3000) | 25/35% метилгидросилоксан | 0,2 мл |
| AB109356 (М.м. примерно 5000) | ПДМС, винилдиметоксисилокси концевые группы | 0,8 мл |
| AB146697 | Платиновый дивинилметилдисилоксан в ксилоле | 20 мкл раствора 1:300 в ксилоле |
Слои получали с помощью более концентрированных растворов КТ (CdSe) в жидких силиконах, используя квантовые точки, повторно диспергированные в 100 мкл толуола, квантовые точки (CdSe), содержащие прививаемые лиганды AB109373-COOH. Жидкость наносили каплями на пластинки из стекла Eagle размером 3×3 см, предварительно очищенные изопропанолом и ацетоном. Слои подвергали отверждению в течение одного часа при 150°C, получая прозрачную окрашенную пленку. Объемный гель получали отверждением в течение двух часов при 70°C. Получали прозрачные слои и объемные материалы толщиной 5 мм, как показано на фиг.5, где прозрачность материала демонстрируют, помещая его поверх фрагмента текста, где четко видно слово “meet”. В другом эксперименте объемный гель получали, используя идентичные КТ (CdSe), которые не были модифицированы, т.е. в них отсутствовали прививаемые лиганды AB109373-COOH, и была использована идентичная силиконовая жидкая композиция, как показано в приведенной выше таблице, причем получаемый в результате объемный гель выглядел очень мутным и в нем имелись относительно крупные агрегаты квантовых точек.
Claims (28)
1. Способ изготовления светового преобразователя (100), включающего силоксановую полимерную матрицу с внедренными в нее наночастицами (120) светового преобразователя, причем данный способ включает:
(a) смешивание (i) наночастиц светового преобразователя, у которых на внешнюю поверхность привиты прививаемые лиганды, и (ii) отверждаемых силоксановых полимеров, и
(b) отверждение отверждаемых силоксановых полимеров, в результате чего получается световой преобразователь (100);
- причем прививаемые лиганды включают силоксановые прививаемые лиганды, содержащие x1 атомов Si основной цепи, при этом по меньшей мере к одному атому Si основной цепи каждого силоксанового прививаемого лиганда присоединена боковая группа для прививки к наночастицам светового преобразователя;
- причем отверждаемые силоксановые полимеры содержат y1 атомов Si основной цепи;
- причем x1 составляет по меньшей мере 20, при этом y1 составляет по меньшей мере 2 и при этом x1/y1>1.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что x1 составляет по меньшей мере 40, при этом y1 составляет по меньшей мере 7.
3. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что прививаемые лиганды и отверждаемые силоксановые полимеры являются практически идентичными в химическом отношении.
4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере у 80% боковых групп для прививки к наночастицам светового преобразователя силоксановых прививаемых лигандов и отверждаемых силоксановых полимеров совпадает химическая идентичность.
5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере к 90% атомов Si основной цепи силоксановых прививаемых лигандов присоединены метильные боковые группы и причем по меньшей мере к 90% атомов Si основной цепи силоксановых полимеров присоединены метильные боковые группы.
6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что как прививаемые лиганды, так и отверждаемые силоксановые полимеры представляют собой полиметилсилоксаны, или полифенилсилоксаны, или полиметилфенилсилоксаны, причем x1/y1≥1,2.
7. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что x1 составляет по меньшей мере 50, при этом не более чем к 10 атомам Si основной цепи каждого силоксанового прививаемого лиганда присоединены боковые группы для прививки к наночастицам светового преобразователя, выбранные из группы, состоящей из содержащих амины боковых групп, содержащих карбоновые кислоты боковых групп, содержащих фосфины боковых групп, содержащих фосфиноксиды боковых групп, содержащих фосфаты боковых групп и содержащих тиолы боковых групп.
8. Способ по п.1 или 2, в котором боковые группы для прививки к наночастицам светового преобразователя выбирают из содержащих амины боковых групп, содержащих карбоновые кислоты боковых групп, содержащих фосфины боковых групп, содержащих фосфиноксиды боковых групп, содержащих фосфаты боковых групп и содержащих тиолы боковых групп.
9. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что наночастицы (120) светового преобразователя выбирают из группы, состоящей из содержащих ядро и оболочку наночастиц, причем их ядра и оболочки содержат одно или несколько из следующих соединений: CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe, GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs и InAlPAs.
10. Световой преобразователь (100), включающий силоксановую полимерную матрицу с внедренными в нее наночастицами (120) светового преобразователя, в котором:
(a) наночастицы светового преобразователя имеют внешнюю поверхность, на которую привиты прививаемые лиганды, и
(b) силоксановая полимерная матрица включает сшитые силоксановые полимеры;
- при этом прививаемые лиганды включают силоксановые прививаемые лиганды, содержащие x1 атомов Si основной цепи, причем по меньшей мере к одному атому Si основной цепи каждого силоксанового прививаемого лиганда присоединена боковая группа для прививки к наночастицам светового преобразователя, выбранная из группы, состоящей из содержащей амин боковой группы или содержащей карбоновую кислоту боковой группы;
- при этом отверждаемые силоксановые полимеры содержат y1 атомов Si основной цепи;
- при этом x1 составляет по меньшей мере 20, при этом y1 составляет по меньшей мере 2, причем x1/y1>1.
11. Световой преобразователь по п.10, отличающийся тем, что x1 составляет по меньшей мере 40, при этом y1 составляет по меньшей мере 7, при этом по меньшей мере к 90% атомов Si основной цепи силоксановых прививающихся лигандов присоединены метильные боковые группы, при этом по меньшей мере к 90% атомов Si основной цепи силоксановых полимеров присоединены метильные боковые группы, причем наночастицы (120) светового преобразователя выбирают из группы, состоящей из содержащих ядро и оболочку наночастиц, причем их ядра и оболочки содержат одно или несколько из следующих соединений: CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe, GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs и InAlPAs.
12. Световой преобразователь по любому из пп.10-11, отличающийся тем, что световой преобразователь может быть изготовлен способом по любому из пп.1-9, причем x1/y1≥1,2.
13. Осветительный элемент (1), включающий:
- источник (10) света, предназначенный, чтобы производить свет (11) источника света,
- световой преобразователь (100), изготавливаемый способом по любому из пп.1-9 или по любому из пп.10-12 и предназначенный, чтобы преобразовывать по меньшей мере часть света (11) источника света в видимый преобразованный свет (121).
14. Осветительный элемент (1) по п.13, отличающийся тем, что световой преобразователь (100) находится на ненулевом расстоянии от источника (10) света.
15. Осветительный элемент (1) по п.13, отличающийся тем, что световой преобразователь (100) находится в физическом контакте с источником (10) света.
16. Жидкокристаллическое дисплейное устройство (2), включающее заднее подсвечивающее устройство (200), отличающееся тем, что заднее подсвечивающее устройство (200) включает один или несколько осветительных элементов (1) по любому из пп.13-15.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201261718260P | 2012-10-25 | 2012-10-25 | |
| US61/718,260 | 2012-10-25 | ||
| PCT/IB2013/059577 WO2014064620A1 (en) | 2012-10-25 | 2013-10-23 | Pdms-based ligands for quantum dots in silicones |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015119545A RU2015119545A (ru) | 2016-12-20 |
| RU2648084C2 true RU2648084C2 (ru) | 2018-03-22 |
Family
ID=49998608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015119545A RU2648084C2 (ru) | 2012-10-25 | 2013-10-23 | Лиганды на основе полидиметилсилоксана для квантовых точек в кремнийорганических материалах |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10035952B2 (ru) |
| EP (1) | EP2912141B1 (ru) |
| JP (1) | JP6325556B2 (ru) |
| KR (1) | KR20150079720A (ru) |
| CN (2) | CN104755585A (ru) |
| BR (1) | BR112015009085B1 (ru) |
| RU (1) | RU2648084C2 (ru) |
| TW (1) | TWI633168B (ru) |
| WO (1) | WO2014064620A1 (ru) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6276265B2 (ja) * | 2012-08-06 | 2018-02-07 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 固体照明に対する高安定なｑｄ複合体及び開始剤のない重合を介したその作製方法 |
| JP6360150B2 (ja) | 2013-03-20 | 2018-07-18 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 多孔質粒子内の封止量子ドット |
| WO2016012433A1 (en) * | 2014-07-22 | 2016-01-28 | Koninklijke Philips N.V. | Siloxane ligands to be used for dispersing quantum dots in silicone hosts to obtain color converters for led lighting |
| JP7032931B2 (ja) * | 2015-02-27 | 2022-03-09 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 感光性組成物および色変換フィルム |
| EP3072944A3 (en) * | 2015-03-27 | 2016-10-12 | Nexdot | Core-shell nanoplatelets film and display device using the same |
| CN108028301B (zh) * | 2015-07-07 | 2020-09-18 | 亮锐控股有限公司 | 用于发光的器件 |
| EP3356888B1 (en) * | 2015-09-29 | 2021-03-03 | Merck Patent GmbH | A photosensitive composition and color converting film |
| JP2018533658A (ja) * | 2015-10-27 | 2018-11-15 | ルミレッズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | 発光装置用の波長変換材料 |
| US11189488B2 (en) | 2016-03-24 | 2021-11-30 | Nexdot | Core-shell nanoplatelets and uses thereof |
| EP3433881A1 (en) | 2016-03-24 | 2019-01-30 | Nexdot | Core-shell nanoplatelets and uses thereof |
| US10923634B2 (en) | 2016-06-30 | 2021-02-16 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Wavelength converter having a polysiloxane material, method of making, and solid state lighting device containing same |
| CN106929000A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-07-07 | 厦门大学 | 一种量子点‑聚二甲基硅氧烷复合材料及其制备方法 |
| US10475967B2 (en) * | 2017-04-27 | 2019-11-12 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Wavelength converters with improved thermal conductivity and lighting devices including the same |
| JP6935745B2 (ja) * | 2017-12-25 | 2021-09-15 | 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 | 色変換層および画像表示装置 |
| CN108441221B (zh) * | 2018-05-10 | 2021-06-01 | 河北工业大学 | 一种与封装硅胶高兼容核壳量子点材料及其制备方法 |
| EP3643765A1 (en) | 2018-10-22 | 2020-04-29 | SABIC Global Technologies B.V. | Stable quantum dot compositions |
| KR102334956B1 (ko) | 2018-11-01 | 2021-12-02 | 주식회사 엘지화학 | 차량용 램프 및 이의 제조 방법 |
| GB2579785A (en) * | 2018-12-13 | 2020-07-08 | Lambda Stretch Ltd | Photovoltaic device |
| US11390804B2 (en) | 2019-01-11 | 2022-07-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Core shell quantum dot and electronic device including the same |
| US20220059766A1 (en) * | 2019-01-15 | 2022-02-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light-emitting element, light-emitting device, and method of manufacturing light-emitting element |
| CN113046057A (zh) * | 2021-03-05 | 2021-06-29 | 苏州星烁纳米科技有限公司 | 一种量子点、由其制备的核壳量子点及该核壳量子点的制备方法 |
| KR20230124161A (ko) * | 2022-02-17 | 2023-08-25 | 삼성디스플레이 주식회사 | 광제어 부재 및 이를 포함하는 표시 장치 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2381304C1 (ru) * | 2008-08-21 | 2010-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт прикладной акустики" | Способ синтеза полупроводниковых квантовых точек |
| US20100276638A1 (en) * | 2009-05-01 | 2010-11-04 | Nanosys, Inc. | Functionalized matrixes for dispersion of nanostructures |
| US20110240960A1 (en) * | 2008-09-03 | 2011-10-06 | Samsung Led Co., Ltd. | Quantum dot-wavelength converter, manufacturing method of the same and light emitting device including the same |
| KR20120067541A (ko) * | 2010-12-16 | 2012-06-26 | 삼성엘이디 주식회사 | 발광다이오드 패키지 및 그 제조방법 |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4556725A (en) | 1985-01-24 | 1985-12-03 | Union Carbide Corporation | Process for preparing triacetoxysilanes from tris(amino)silanes |
| US6322901B1 (en) | 1997-11-13 | 2001-11-27 | Massachusetts Institute Of Technology | Highly luminescent color-selective nano-crystalline materials |
| JP2006520077A (ja) | 2003-03-11 | 2006-08-31 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 量子ドットを含むエレクトロルミネセントデバイス |
| KR100657891B1 (ko) | 2003-07-19 | 2006-12-14 | 삼성전자주식회사 | 반도체 나노결정 및 그 제조방법 |
| US7645397B2 (en) | 2004-01-15 | 2010-01-12 | Nanosys, Inc. | Nanocrystal doped matrixes |
| US7374807B2 (en) * | 2004-01-15 | 2008-05-20 | Nanosys, Inc. | Nanocrystal doped matrixes |
| KR101249078B1 (ko) * | 2006-01-20 | 2013-03-29 | 삼성전기주식회사 | 실록산계 분산제 및 이를 포함하는 나노입자 페이스트조성물 |
| WO2010014198A1 (en) | 2008-07-28 | 2010-02-04 | Qd Vision, Inc. | Nanoparticle including multi-functional ligand and method |
| WO2008063653A1 (en) | 2006-11-21 | 2008-05-29 | Qd Vision, Inc. | Semiconductor nanocrystals and compositions and devices including same |
| EP2207789B1 (en) | 2007-09-12 | 2014-06-11 | QD Vision, Inc. | Functionalized nanoparticles and method |
| JP2009087783A (ja) | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Dainippon Printing Co Ltd | エレクトロルミネッセンス素子 |
| JP2009120437A (ja) | 2007-11-14 | 2009-06-04 | Niigata Univ | シロキサンをグラフト化したシリカ及び高透明シリコーン組成物並びに該組成物で封止した発光半導体装置 |
| JP5555167B2 (ja) | 2008-09-05 | 2014-07-23 | 株式会社日本触媒 | シリコーン樹脂組成物、酸化金属粒子及びその製造方法 |
| GB0821122D0 (en) | 2008-11-19 | 2008-12-24 | Nanoco Technologies Ltd | Semiconductor nanoparticle - based light emitting devices and associated materials and methods |
| KR101631986B1 (ko) | 2009-02-18 | 2016-06-21 | 삼성전자주식회사 | 도광판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 |
| JP2012003073A (ja) * | 2010-06-17 | 2012-01-05 | Sharp Corp | 液晶表示装置 |
| EP2474856A4 (en) | 2009-08-31 | 2013-08-14 | Sharp Kk | LIQUID CRYSTAL DISPLAY |
| CA2776295A1 (en) * | 2009-09-02 | 2011-03-10 | Kansas State University Research Foundation | Mri and optical assays for proteases |
| KR101865888B1 (ko) | 2009-09-09 | 2018-06-08 | 삼성전자주식회사 | 나노입자들을 포함하는 입자, 그의 용도, 및 방법 |
| JP2011144272A (ja) | 2010-01-15 | 2011-07-28 | Nippon Shokubai Co Ltd | ジルコニアナノ粒子を含むシリコーン樹脂組成物 |
| CN102844403B (zh) * | 2010-01-28 | 2015-12-02 | 耶路撒冷希伯来大学伊森姆研究发展公司 | 磷光体纳米颗粒组合物 |
| JP4949525B2 (ja) | 2010-03-03 | 2012-06-13 | シャープ株式会社 | 波長変換部材、発光装置および画像表示装置ならびに波長変換部材の製造方法 |
| KR101695005B1 (ko) | 2010-04-01 | 2017-01-11 | 삼성전자 주식회사 | 나노결정/수지 조성물, 나노결정-수지 복합체 및 나노결정-수지 복합체의 제조방법 |
| DE102010028306A1 (de) * | 2010-04-28 | 2011-11-03 | Wacker Chemie Ag | Entschäumerzusammensetzungen |
| KR20120012642A (ko) | 2010-08-02 | 2012-02-10 | 삼성전기주식회사 | 나노 복합재 및 이를 포함하는 발광 소자 패키지 |
| US9187643B2 (en) | 2011-11-21 | 2015-11-17 | University Of South Carolina | Silicone based nanocomposites including inorganic nanoparticles and their methods of manufacture and use |
| EP2809710B1 (en) * | 2012-02-03 | 2017-03-15 | Koninklijke Philips N.V. | Novel materials and methods for dispersing nano particles in matrices with high quantum yields and stability |
-
2013
- 2013-10-23 JP JP2015538609A patent/JP6325556B2/ja active Active
- 2013-10-23 CN CN201380055745.1A patent/CN104755585A/zh active Pending
- 2013-10-23 RU RU2015119545A patent/RU2648084C2/ru active
- 2013-10-23 US US14/438,286 patent/US10035952B2/en active Active
- 2013-10-23 EP EP13821964.7A patent/EP2912141B1/en active Active
- 2013-10-23 BR BR112015009085-0A patent/BR112015009085B1/pt active IP Right Grant
- 2013-10-23 CN CN202010304527.9A patent/CN111500281A/zh active Pending
- 2013-10-23 KR KR1020157013314A patent/KR20150079720A/ko not_active Ceased
- 2013-10-23 WO PCT/IB2013/059577 patent/WO2014064620A1/en not_active Ceased
- 2013-10-25 TW TW102138792A patent/TWI633168B/zh active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2381304C1 (ru) * | 2008-08-21 | 2010-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт прикладной акустики" | Способ синтеза полупроводниковых квантовых точек |
| US20110240960A1 (en) * | 2008-09-03 | 2011-10-06 | Samsung Led Co., Ltd. | Quantum dot-wavelength converter, manufacturing method of the same and light emitting device including the same |
| US20100276638A1 (en) * | 2009-05-01 | 2010-11-04 | Nanosys, Inc. | Functionalized matrixes for dispersion of nanostructures |
| KR20120067541A (ko) * | 2010-12-16 | 2012-06-26 | 삼성엘이디 주식회사 | 발광다이오드 패키지 및 그 제조방법 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PENG TAO et al. "Transparent luminescent silicone nanocomposites filled with PDMS-brush grafted CdSe quantum dots", Journal of Materials Chemistry C, vol. 1, 11.10.2012, p. 86-94. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US10035952B2 (en) | 2018-07-31 |
| EP2912141A1 (en) | 2015-09-02 |
| JP2016506527A (ja) | 2016-03-03 |
| EP2912141B1 (en) | 2019-09-18 |
| BR112015009085A2 (pt) | 2017-07-04 |
| CN104755585A (zh) | 2015-07-01 |
| TWI633168B (zh) | 2018-08-21 |
| WO2014064620A1 (en) | 2014-05-01 |
| TW201422765A (zh) | 2014-06-16 |
| BR112015009085B1 (pt) | 2021-06-15 |
| RU2015119545A (ru) | 2016-12-20 |
| JP6325556B2 (ja) | 2018-05-16 |
| CN111500281A (zh) | 2020-08-07 |
| KR20150079720A (ko) | 2015-07-08 |
| US20150291876A1 (en) | 2015-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2648084C2 (ru) | Лиганды на основе полидиметилсилоксана для квантовых точек в кремнийорганических материалах | |
| CN104755586B (zh) | 用于硅酮中的量子点的基于pdms的配体 | |
| CN106715643B (zh) | 用于在有机硅主体中分散量子点以获得用于led照明的颜色转换器的硅氧烷配体 | |
| JP6118825B2 (ja) | 新規材料並びに高量子収率及び高安定性を有するナノ粒子のマトリックス中への分散方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HZ9A | Changing address for correspondence with an applicant |