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特表2024-512205カプセル化によって囲まれたコアを含むカプセル化された材料のポケットを調製する方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-03-19
(54)【発明の名称】カプセル化によって囲まれたコアを含むカプセル化された材料のポケットを調製する方法
(51)【国際特許分類】
G02B 5/20 20060101AFI20240312BHJP
B01J 13/20 20060101ALI20240312BHJP
【ＦＩ】
G02B5/20
B01J13/20
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023547445
(86)(22)【出願日】2022-02-03
(85)【翻訳文提出日】2023-10-03
(86)【国際出願番号】 EP2022052565
(87)【国際公開番号】W WO2022167516
(87)【国際公開日】2022-08-11
(31)【優先権主張番号】21155510.7
(32)【優先日】2021-02-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】514185611
【氏名又は名称】ユニベルシテイト ゲント
【氏名又は名称原語表記】ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＥＩＴ ＧＥＮＴ
【住所又は居所原語表記】Ｓｉｎｔ－Ｐｉｅｔｅｒｓｎｉｅｕｗｓｔｒａａｔ ２５， Ｂ－９０００ Ｇｅｎｔ， Ｂｅｌｇｉｕｍ
(74)【代理人】
【識別番号】110003971
【氏名又は名称】弁理士法人葛和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ヘンス，ツェガー
(72)【発明者】
【氏名】オーベール，タンギ
【テーマコード（参考）】
2H148
4G005
【Ｆターム（参考）】
2H148AA07
4G005AA01
4G005BB19
4G005DB27X
4G005DB27Z
4G005DD03X
4G005DD03Z
4G005EA09
(57)【要約】
本発明は、カプセル化された材料を含むポケットを調製する方法に関する。ポケットは、最初に基質上に障壁材料の１以上の基部Ｂを形成し、続いて基部Ｂの少なくとも一部の上にコア材料を適用し、およびコア材料を備え付けられた基部Ｂ上に蓋部Ｌを形成することによって、形成される。コア材料は、量子ドットなどの少なくとも１の光電子放出性粒子または光電子放出性化合物を含む。本発明はまた、かかる方法によって得られるカプセル化された材料を含む１つのポケットまたは複数のポケット、少なくとも１つのポケットの封入材料を含むデバイス、およびこのようなポケットのカプセル化された材料をある基質から別の基質に移すプロセスに関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
カプセル化された材料を含む少なくとも１のポケットを調製する方法であって、ポケットは、障壁材料のカプセル化体によってコア材料のコアを含み、方法が、以下、ａ．以下、
ａ１．基質上に障壁材料ｂを適用すること、障壁材料ｂは樹脂を含む；
ａ２．障壁材料ｂを局所的に硬化し、硬化した障壁材料ｂの１つの基部Ｂまたは複数の基部Ｂを形成すること、各基部Ｂは別の基部Ｂから空間的に区別され、および各基部Ｂが基質のエリアＡＢを覆う；
ａ３．硬化していない障壁材料ｂを取り除くこと；
により基質上に１以上の障壁材料の基部Ｂを形成するステップ、
ｂ．以下、
ｂ１．ステップａから得られた基質上にコア材料ｃを適用すること、コア材料ｃは、樹脂および少なくとも１の光電子放出性粒子（photoemissive particle）または光電子放出性化合物（photoemissive compound）を含む；
ｂ２．コア材料ｃを局所的に硬化し、硬化したコア材料ｃの１つのコアデポジット（deposit）または複数のコアデポジットを形成すること、硬化したコア材料ｃの各コアデポジットは基部Ｂの上部に蓄積され、および硬化したコア材料ｃの該コアデポジットのいずれもエリアＡＢを越えて広がらない
ｂ３．硬化していないコア材料ｃを取り除くこと；
により基部Ｂの少なくとも一部の上部にコア材料ｃを形成するステップ、
ｃ．以下、
ｃ１．ステップｂから得られた基質上に障壁材料ｌを適用すること、障壁材料ｌは、樹脂を含む；
ｃ２．障壁材料ｌを局所的に硬化し、コア材料ｃを備え付けた各基部Ｂの上部に硬化した障壁材料ｌの蓋部Ｌを形成すること、各蓋部Ｌは別の蓋部Ｌから空間的に区別され、コア材料ｃを備え付けた各基部Ｂとこの基部Ｂ上に形成された蓋部Ｌとがポケットを形成し、これにより該ポケットは、該ポケットの基部Ｂ上に提供されたコア材料ｃを完全にカプセル化する、
ｃ３．硬化していない障壁材料ｌを取り除くこと、
により１以上の基部Ｂを備え付け、およびコア材料を備え付けられた基質上に障壁材料の１以上の蓋部Ｌを形成するステップ、
を含む、前記方法。
【請求項2】
ステップａが、ステップａ１’からａ３’のｎ回の反復を含み、ｎは少なくとも２であり、およびａ１’からａ３’が以下、ａ１’．ｉが１からｎまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、基質またはステップａの前の反復ステップから得られた障壁材料を備え付けた基質上に障壁材料ｂｉの層を適用すること、これにより１より多い各反復ステップｉについて、障壁材料ｂｉは、ステップａの前の反復ステップにおいて使用された障壁材料と同じかまたは異なる障壁材料を含む；
ａ２’．ｉが１からｎまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、障壁材料ｂｉを局所的に硬化し、硬化した障壁材料ｂｉの１つの基部デポジットまたは複数の基部デポジットを形成すること、硬化した障壁材料ｂｉの各基部デポジットは基質と接触するかまたはステップａの前の反復ステップにおいて得られた硬化した障壁材料のデポジットと接触し、反復ステップｎの後に１つの基部Ｂまたは複数の基部Ｂを形成し、各基部Ｂは別の基部Ｂから空間的に区別され、および各基部Ｂが基質のエリアＡＢを覆う；
ａ３’．ｉが１からｎまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、硬化していない障壁材料ｂｉを取り除くこと、
である、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
ステップｂが、ステップｂ１’からｂ３’のｍ回の反復を含み、ｍは少なくとも２であり、およびｂ１’からｂ３’が以下、ｂ１’．ｉが１からｍまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、ステップａから得られた基質上またはステップｂの前の反復ステップから得られた基質上にコア材料ｃｉの層を適用すること、これにより１より多い各反復ステップｉについて、コア材料ｃｉは、ステップｂの前の反復ステップにおいて使用されたコア材料と同じかまたは異なるコア材料を含む；
ｂ２’．ｉが１からｍまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、コア材料ｃｉを局所的に硬化し、硬化したコア材料ｃｉの１つのコアデポジットまたは複数のコアデポジットを形成すること、硬化したコア材料ｃｉの各コアデポジットは基部Ｂと接触するか、またはステップｂの前の反復ステップにおいて得られた硬化したコア材料のデポジットと接触し、および硬化したコア材料の該コアデポジットのいずれもエリアＡｓを越えて広がらない、
ｂ３’．ｉが１からｍまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、硬化していないコア材料ｃｉを取り除くこと、
である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項4】
ステップｃが、ステップｃ１’からｃ３’のｐ回の反復を含み、ｐは少なくとも２であり、およびｃ１’からｃ３’が以下、ｃ１’．ｉが１からｐまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、方法のステップｂから得られた基質上またはステップｃの前の反復ステップから得られた基質上に障壁材料ｌｉの層を適用すること、これにより１より多い各反復ステップｉについて、障壁材料ｌｉは、ステップｃの前の反復ステップにおいて使用された障壁材料と同じかまたは異なる障壁材料を含む；
ｃ２’．ｉが１からｐまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、障壁材料ｌｉを局所的に硬化し、反復ステップｐの後にコア材料を備え付けられた各基部Ｂについて蓋部Ｌを形成するように、硬化した障壁材料ｌｉの１つの蓋部デポジットまたは複数の蓋部デポジットを形成し、各蓋部Ｌは別の蓋部Ｌから空間的に区別され、これによりコア材料ｃを備え付けられた各基部Ｂとこの基部Ｂ上に提供された蓋部Ｌとがポケットを形成し、これによりこの基部Ｂ上に提供されるすべてのコア材料は、このポケットの基部Ｂと蓋部Ｌとの組み合わせによって完全にカプセル化される；
ｃ３’．ｉが１からｐまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、硬化していない障壁材料ｌｉを取り除くこと、
である先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
障壁材料を硬化すること、および／またはコア材料を硬化することが、光硬化を含む、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項6】
障壁材料および／またはコア材料の適用および局所的に硬化することが、物理マスクまたはデジタル光変調を使用するフォトリソグラフィ、例えば、デジタル光処理（ＤＬＰ）、レーザーをベースとしたステレオリソグラフィ（ＳＬＡ）、液晶ディスプレー（ＬＣＤ）マスキング、液晶ディスプレー（ＬＣＤ）プロジェクティングまたは多光子リソグラフィ（例えば、二光子リソグラフィ（ＴＰＬ））を含む、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
障壁材料および／またはコア材料が、光硬化性の樹脂を含み、および任意に少なくとも１の光開始剤および／または少なくとも１の充填剤および／または少なくとも１の色素を含む、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
基部（単数または複数）Ｂの障壁材料と蓋部（単数または複数）Ｌの障壁材料とが、同じ材料を含む、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
少なくとも１の光電子放出性粒子または光電子放出性化合物が、量子ドット、有機色素、無機リン光体、金属クラスター、炭素ドット、ドープナノ結晶またはそれらの組み合わせを含む、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
基質が、剥離層を含むか、または方法が、基部Ｂの障壁材料を適用する前に基質上に剥離層を適用するステップをさらに含む、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
ステップａとステップｂとの間に１以上の基部Ｂの上部に第１の中間層を適用する追加のステップ、および／またはステップｂとステップｃとの間にコア材料ｃ上に第２の中間層を適用する追加のステップを含む、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
カプセル化された材料を含むポケットのアレイを調製するための、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
請求項１～１２のいずれか一項に定義されるとおりの方法によって得られるカプセル化された材料のポケットまたはカプセル化された材料のポケットのアレイ。
【請求項14】
請求項１３に定義されるとおりのカプセル化された材料の少なくとも１のポケットまたはカプセル化された材料のポケットのアレイを含む、デバイス。
【請求項15】
カプセル化された材料のポケットまたはカプセル化された材料のポケットのアレイを移すプロセスであって、以下、－請求項１～１２のいずれか１項に定義される方法によって得られるカプセル材料のポケットを備え付けられた第１の基質を含む構造体を提供するステップ、構造体は、好ましくは、第１の基質とカプセル化された材料のポケットとの間に剥離層を含む；
－第２の基質にカプセル化された材料のポケットを移すステップ、
を含む、前記プロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の分野
本発明は、カプセル化された材料を含む、少なくとも１のポケット、好ましくは複数のポケットを調製する方法に関する。かかるポケットは、障壁材料を含むカプセル化体によって取り囲まれたコア材料（カプセル化された材料）を含む。本発明はまた、かかる方法によって得られたカプセル化された材料を含む１つのポケットまたは複数のポケットに関する。
本発明は、カプセル化された材料を含む、少なくとも１のポケット、好ましくは複数のポケットを調製する方法に関する。かかるポケットは、障壁材料を含むカプセル化体によって取り囲まれたコア材料（カプセル化された材料）を含む。本発明はまた、かかる方法によって得られたカプセル化された材料を含む１つのポケットまたは複数のポケットに関する。
【背景技術】
【0002】
背景技術
多くの材料、とりわけナノ材料は、高感度な材料であり、および分解を避けるためにそれらの周囲から保護される必要がある。とりわけ、半導体ナノ結晶または量子ドット（ＱＤ）は、酸素または水蒸気に曝露されたときに科学的分解に煩わされる。量子ドットの化学的分解は、放射効率の減少を否応なくもたらすので、避けるべきである。
多くの材料、とりわけナノ材料は、高感度な材料であり、および分解を避けるためにそれらの周囲から保護される必要がある。とりわけ、半導体ナノ結晶または量子ドット（ＱＤ）は、酸素または水蒸気に曝露されたときに科学的分解に煩わされる。量子ドットの化学的分解は、放射効率の減少を否応なくもたらすので、避けるべきである。
【0003】
量子ドットは、スペクトル的に狭く、整調できるフォトルミネセンスを特色とし、例えば、ディスプレー、照明およびプロジェクションの用途のためのフォトルミネセンスの色変換器として殊更関心を引く。しかしながら、量子ドットの感度は、ほとんどの用途における量子ドットの使用について、主要で重大な、そして長きにわたる欠点の１つである。照明およびディスプレー用途においては、発光色および強度が数千時間にわたる期間の連続操作の間中変化しないままである必要があるため、この問題点はさらに強くなる。量子ドットは、所謂リモートリン光体として実装され得、これにより量子ドットは、主要な青色ＬＥＤから充分に分離されるか、またはそれらは青色ＬＥＤチップ上に直接正確に置かれ得る（オンチップアプローチ）。オンチップアプローチは、量子ドットの局所的な加熱（約１００℃）を暗に含む。このような加熱は、量子ドットの分解をさらに加速するであろう。
【0004】
例えば、酸素および／または水蒸気による量子ドットの分解についての正確な機序は、いまだ解明されておらず、およびより耐性のある量子ドットを作成することに、世界的に重大な調査努力がさかれている。それにもかかわらず、大規模かつ信頼できる量子ドットの開発のために、ガス拡散障壁が量子ドットベースのデバイスにおいてなんらかの形で実装される必要があることが確立している。
【0005】
酸素および水蒸気から量子ドットを保護するために、量子ドットは、典型的には、カプセル化される。目下、このような材料のカプセル化について２つの主要なストラテジーがある：薄膜カプセル化（ＴＦＥ）アプローチおよびビーズアプローチ。両方のケースにおいて、量子ドットは、典型的には、ポリマー樹脂に包埋される。樹脂は流し込まれ、薄膜（ＴＦＥ）として、またはマイクロサイズの粒子（ビーズ）として硬化する。障壁特性は、膜またはビーズ上に無機材料（例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２またはＡｌ２Ｏ３）および有機（ポリマー）材料を交互に複数の層を適用することによって実装される。この多層障壁アプローチは、ガス拡散のための蛇行性の経路を作ることによって、無機層における避けられない欠陥の存在を迂回するよう設計される。しかしながら、多層の適用は、典型的には、様々な連続蒸着技法、とりわけ、原子層堆積法（ＡＬＤ）、化学蒸着法（ＣＶＤ）またスパッタリングなどの真空蒸着法が必要となる。その結果として、多層の適用は、複雑かつ高価な製造プロセスをもたらす。さらにまた、ＴＦＥアプローチを使用してカプセル化された材料は、側面に所謂エッジ・イングレス（edge ingress）効果を被るかもしれない。ビーズアプローチにおいて、量子ドットは、多層障壁によって等方的に保護されているが、マイクロ粒子の周囲全体にわたる無機障壁層の物理蒸着は、技術的に困難のままである。さらにまた、ビーズは、さらなる加工を可能にするためには、別の樹脂と再び混合される必要がある。
【0006】
したがって、酸素および水蒸気による分解から充分に保護されるナノ材料を提供する必要性があることは明確である。とりわけ、酸素および水蒸気による分解から充分に保護される量子ドットを提供する必要性がある。
【0007】
例えば、量子ドットなどのナノ材料は、高感度の材料であるため、量子ドットなどのナノ材料のいかなる加工も、ナノ材料の高感度であるという性質を考慮に入れる必要があることは明確である。このようなナノ材料の加工は、実例として、高温の使用を暗に含むいかなる処理も与えないだろう。加えて、ナノ材料の加工は、好ましくは、大規模製造に適合する。
【発明の概要】
【0008】
本発明の概要
本発明の目的は、先行技術の難点を回避するカプセル化された材料を含むポケットを調製する方法を提供することである。この方法は、とりわけ、カプセル化された材料として量子ドットを含むポケットを調製することに好適である。
本発明の目的は、先行技術の難点を回避するカプセル化された材料を含むポケットを調製する方法を提供することである。この方法は、とりわけ、カプセル化された材料として量子ドットを含むポケットを調製することに好適である。
【0009】
本発明の別の目的は、これによりカプセル化された材料がエッジ・イングレスを被らない、カプセル化された材料を含むポケットを調製する方法を提供することである。
【0010】
本発明のさらなる目的は、種々の技法を使用して多層カプセル化体の連続形成を必要としないカプセル化された材料を含むポケットを調製する方法を提供することである。
【0011】
本発明のさらなる目的は、カプセル化された材料を含むポケットのアレイを調製する方法であって、異なるタイプのポケット、例えば、異なるカプセル化された材料を含むポケットを１つのアレイにおいて組み合わせることを可能にする方法を提供することである。
【0012】
本発明のさらなる目的は、カプセル化された材料を含むポケットを調製する方法であって、二次元または三次元における形状の高い汎用性を得ることを可能にする方法を提供することである。
【0013】
本発明の別の目的は、カプセル化された材料のポケットの大規模ならびに小型化した製造の調製を可能にする方法を提供することである。
【0014】
本発明のさらなる目的は、カプセル化された材料のポケットを提供すること、およびカプセル化された材料のポケットのアレイを提供することである。
【0015】
さらにまた、本発明の目的は、量子ドットを含むカプセル化された材料を含むポケットを提供すること、および量子ドットを含むカプセル化された材料を含むポケットのアレイを提供することである。
【0016】
本発明のさらなる目的は、例えば、量子ドットを含む、カプセル化された材料のポケットを含むデバイスを提供することである。
【0017】
本発明のなおさらなる目的は、カプセル化された材料のポケットを移すプロセス、とりわけ量子ドットを含むポケットを移すプロセスを提供することである。
【0018】
本発明の第１の側面に従うと、カプセル化された材料を含む、少なくとも１のポケット、好ましくは、複数のポケットを調製する方法が提供される。このようなカプセル化された材料の少なくとも１のポケットは、障壁材料を含むカプセル化体によって囲われている、好ましくは完全に囲われている、コア材料を含む。本発明に従った方法は、
ａ．以下、
ａ１．樹脂を含む障壁材料ｂ、例えば、障壁材料ｂの層を、基質上に適用すること；
ａ２．障壁材料ｂを局所的に硬化し、硬化した障壁材料ｂの１つの基部Ｂまたは複数の基部Ｂを形成すること、各基部Ｂが別の基部Ｂから空間的に区別され、および各基部Ｂが基質のエリアＡＢを覆う；
ａ３．硬化していない障壁材料ｂを取り除くこと；
により基質上に１以上の障壁材料の基部Ｂを形成するステップ、
ｂ．以下、
ｂ１．樹脂および少なくとも１の光電子放出性粒子（photoemissive particle）または光電子放出性化合物（photoemissive compound）を含むコア材料ｃ、例えば、コア材料ｃの層（樹脂および少なくとも１の光電子放出性粒子または光電子放出性化合物を含む）を、ステップａから得られた基質上に適用すること；
ｂ２．コア材料ｃを局所的に硬化し、硬化したコア材料ｃの１つのコアデポジット（deposit）または複数のコアデポジットを形成すること、硬化したコア材料ｃの各コアデポジットは基部Ｂの上部に蓄積され、および硬化したコア材料ｃのいずれもエリアＡＢを越えて広がらない；
ｂ３．硬化していないコア材料ｃを取り除くこと；
により基部Ｂの少なくとも一部の上部にコア材料ｃを形成するステップ、
ｃ．以下、
ｃ１．樹脂を含む障壁材料ｌ、例えば、障壁材料ｌの層を、ステップｂから得られた基質上に適用すること；
ｃ２．局部的に障壁材料ｌを局所的に硬化し、コア材料ｃを備え付けた各基部Ｂの上部に硬化した障壁材料ｌの蓋部Ｌを形成すること、各蓋部Ｌは別の蓋部Ｌから空間的に区別され、コア材料ｃを備え付けた各基部Ｂとこの基部Ｂの上部に形成された蓋部Ｌとがポケットを形成し、これにより該ポケットは、該ポケットの基部Ｂ上に提供されたコア材料ｃを完全にカプセル化する、
ｃ３．硬化していない障壁材料ｌを取り除くこと、
により１以上の基部Ｂを備え付け、およびコア材料を備え付けられた基質上に障壁材料の１以上の蓋部Ｌを形成するステップ、
を含む。
ａ．以下、
ａ１．樹脂を含む障壁材料ｂ、例えば、障壁材料ｂの層を、基質上に適用すること；
ａ２．障壁材料ｂを局所的に硬化し、硬化した障壁材料ｂの１つの基部Ｂまたは複数の基部Ｂを形成すること、各基部Ｂが別の基部Ｂから空間的に区別され、および各基部Ｂが基質のエリアＡＢを覆う；
ａ３．硬化していない障壁材料ｂを取り除くこと；
により基質上に１以上の障壁材料の基部Ｂを形成するステップ、
ｂ．以下、
ｂ１．樹脂および少なくとも１の光電子放出性粒子（photoemissive particle）または光電子放出性化合物（photoemissive compound）を含むコア材料ｃ、例えば、コア材料ｃの層（樹脂および少なくとも１の光電子放出性粒子または光電子放出性化合物を含む）を、ステップａから得られた基質上に適用すること；
ｂ２．コア材料ｃを局所的に硬化し、硬化したコア材料ｃの１つのコアデポジット（deposit）または複数のコアデポジットを形成すること、硬化したコア材料ｃの各コアデポジットは基部Ｂの上部に蓄積され、および硬化したコア材料ｃのいずれもエリアＡＢを越えて広がらない；
ｂ３．硬化していないコア材料ｃを取り除くこと；
により基部Ｂの少なくとも一部の上部にコア材料ｃを形成するステップ、
ｃ．以下、
ｃ１．樹脂を含む障壁材料ｌ、例えば、障壁材料ｌの層を、ステップｂから得られた基質上に適用すること；
ｃ２．局部的に障壁材料ｌを局所的に硬化し、コア材料ｃを備え付けた各基部Ｂの上部に硬化した障壁材料ｌの蓋部Ｌを形成すること、各蓋部Ｌは別の蓋部Ｌから空間的に区別され、コア材料ｃを備え付けた各基部Ｂとこの基部Ｂの上部に形成された蓋部Ｌとがポケットを形成し、これにより該ポケットは、該ポケットの基部Ｂ上に提供されたコア材料ｃを完全にカプセル化する、
ｃ３．硬化していない障壁材料ｌを取り除くこと、
により１以上の基部Ｂを備え付け、およびコア材料を備え付けられた基質上に障壁材料の１以上の蓋部Ｌを形成するステップ、
を含む。
【0019】
基部Ｂ上に蓄積されたすべてのコア材料ｃの組み合わせは、コアＣと称される。コアＣは、コア材料ｃを適用すること、コア材料ｃを硬化すること、および硬化していないコア材料ｃを取り除くことによって、すなわちステップｂ１～ｂ３を１回実行することによって形成され得る。代替的に、コアＣは、ステップｂ１～ｂ３を１回より多く実行することによって形成され得、これによって同じコア材料ｃかまたは異なるコア材料ｃのいずれかが、ステップｂ１～ｂ３の種々の反復において適用される。
【0020】
具体的な方法において、第１のコア材料ｃ１は、第１のコア材料ｃ１を適用し、第１のコア材料ｃ１を硬化し、および硬化していない第１のコア材料ｃ１を取り除くことによって、すなわちステップｂ１～ｂ３を実行することによって基部Ｂ上に形成される。続いて、第２のコア材料ｃ２は、第２のコア材料ｃ２を適用すること、第２のコア材料ｃ２を硬化すること、および硬化していない第２のコア材料ｃ２を取り除くことによって、すなわちステップｂ１～ｂ３を２回実行することによって基部Ｂ上に形成される。ことによると、障壁材料は、例えば、第２のコア材料を形成することと第２のコア材料を形成することとの間に、第１のコア材料ｃ１のデポジットに接して基部Ｂ上に適用される。
【0021】
コアＣが、２つより多くの異なるタイプのコア材料、例えば、第１のコア材料ｃ１、第２のコア材料ｃ２およびいずれのさらなるコア材料ｃｎを含んでもよいことは明確である。
【0022】
障壁材料ｂの適用（ステップａ１）、コア材料ｃの適用（ステップｂ１）および／または障壁材料ｌの適用は、当該技術分野において知られているいずれかの技法によってなされ得る。障壁材料ｂ、コア材料ｃおよび／または障壁材料ｌを適用する好ましい技法は、押出、ドクターブレード法、ジェット法およびロールツーロール法を適用する技法を含む。
【0023】
障壁材料ｂの硬化（ステップａ２）、コア材料ｃの硬化（ステップｂ２）および／または障壁材料ｌの硬化（ステップｃ２）は、当該技術分野において知られているいずれかのタイプの硬化を含んでもよい。好ましくは、障壁材料ｂの硬化、コア材料ｃの硬化および／または障壁材料ｌの硬化は、光硬化を含む。光硬化は、光源、典型的には、ＵＶまたは可視の光源にさらすことによって誘導される材料を硬くすることを含む。
【0024】
好ましくは、障壁材料ｂの適用および局所的な硬化、コア材料ｃの適用および局所的な硬化、および／または障壁材料ｌの適用および局所的な硬化は、物理マスクを使用するフォトリソグラフィまたはデジタル光変調を含む。デジタル光変調を使用するフォトリソグラフィの例は、デジタル光処理（ＤＬＰ）、レーザーをベースとしたステレオリソグラフィ（ＳＬＡ）、液晶ディスプレー（ＬＣＤ）マスキング、液晶（light crystal）ディスプレー（ＬＣＤ）プロジェクティングおよび多光子リソグラフィ（例えば、二光子リソグラフィ（ＴＰＬ））を含む。
【0025】
障壁材料ｂ、コア材料ｃおよび／または障壁材料ｌは、樹脂およびより好ましくは光硬化性の樹脂を含む。樹脂は、典型的には、ポリマーに変換できる固体または粘性物質である。大抵、樹脂は、有機化合物の混合物である。光硬化性の樹脂は、光に曝露された際に硬化／凝固する樹脂である。
【0026】
好ましい（光硬化性の）樹脂は、チオール－エン、アクリラート、エポキシ、ウレタンまたはビニルベースの樹脂またはそれらの混合物を含むフォトポリマーを含む。
【0027】
障壁材料ｂ、コア材料ｃおよび／または障壁材料ｌは、少なくとも１の光開始剤および／または少なくとも１の充填剤および／または少なくとも１の色素をさらに含んでもよい。
【0028】
好ましい光開始剤は、２，２－ジメトキシ－２－フェニルアセトフェノン（ＤＭＰＡ）、ジフェニル（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド（ＴＰＯ）、Irgacure（登録商標）またはDarocur（登録商標）の製品ラインからの光開始剤または光開始剤ブレンドを含む。
【0029】
充填剤として、無機充填剤、１Ｄ充填剤、２Ｄ充填剤またはそれらの組み合わせが考えられ得る。無機充填剤は、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、またはＡｌ２Ｏ３粒子などのオキシド粒子を含む。１Ｄ充填剤は、例えば、セルロースベースの材料、例えば、セルロースナノフィブリルを含む。２Ｄ充填剤は、例えば、モンモリロナイトナノクレイなどのナノクレイを含む。
【0030】
好ましい色素は、Reactive Orange 16またはOrange Orasol Gなどの光触媒生分解を伴う有機色素を含む。
【0031】
好ましくは、障壁材料ｂおよび障壁材料ｌの両方が、水蒸気および酸素障壁特性を有する。
【0032】
障壁材料ｂおよび障壁材料ｌは、例えば、光硬化性の樹脂、少なくとも１の光開始剤および例えば、セルロースナノフィブリルのような少なくとも１Ｄ充填剤および／または例えば、ナノクレイのような少なくとも１の２Ｄ充填剤を含む。
【0033】
障壁材料ｂおよび障壁材料ｌは、同じ材料を含んでもよく、または異なる材料を含んでもよい。
【0034】
好ましい態様において、カプセル化された材料のポケットの障壁材料ｂおよび障壁材料ｌは、同じ材料を含む。このような態様は、カプセル化された材料のポケットを形成することを可能にし、ここで、コア材料は、１つの材料を含むカプセル化体層に取り囲まれている。
【0035】
コア材料ｃは、樹脂および少なくとも１の光電子放出性粒子または光電子放出性化合物、例えば、少なくとも１のフォトルミネセンスの粒子または少なくとも１のフォトルミネセンスの化合物を含む。好ましくは、コアは、複数の光電子放出性粒子または光電子放出性化合物を含む。障壁材料ｂおよび障壁材料ｌは、好ましくは、いずれの光電子放出性粒子も化合物も含まない。
【0036】
光電子放出性粒子または光電子放出性化合物の例は、量子ドットなどの半導体ナノ結晶、有機色素、無機リン光体、金属クラスター、炭素ドット、ランタニドドープナノ結晶などのドープナノ結晶、またはそれらの組み合わせを含む。
【0037】
殊更好ましいフォトルミネセンスの粒子は、量子ドットを含む。
【0038】
コア材料ｃは、例えば、光硬化性の樹脂、少なくとも１の光開始剤および量子ドットを含む。
【0039】
本発明に従うと、カプセル化された材料のポケットは、好ましくは、基質上に形成される。基質は、可撓性基質または剛性基質を含んでもよい。好ましい基質は、Ｓｉウェハ、ガラス基質、金属基質またはポリマー基質を含む。
【0040】
複数の基部Ｂが、ステップａにおいて基質上に適用される場合、基質上に適用される異なる基部Ｂは、同じサイズを有するか、および／または同じ形状を有してもよく、および／または同じエリアＡＢを覆ってもよい。代替的に、異なるタイプの基部は、基質上に、例えば、第１のサイズを有し、および／または第１の形状を有し、および／または基質の第１のエリアＡＢ１を覆っていてもよい第１のタイプの基部Ｂ１、第２のサイズを有し、および／または第２の形状を有し、および／または基質の第２のエリアＡＢ１を覆っていてもよい第２のタイプの基部Ｂ２、および任意にさらなるサイズを有し、および／またはさらなる形状を有し、および／または基質のさらなるエリアＡＢｆを覆っていてもよいさらなるタイプの基部Ｂｆが適用される。
【0041】
ステップｂにおいて、コア材料は、基部Ｂの少なくとも一部上に適用される。好ましくは、コア材料は、すべての基部Ｂ上に適用される。代替的に、基部Ｂの一部にのみ、コア材料を備え付けられる。
【0042】
第１のコア材料ｃ、例えば、コア材料ｃの層は、ステップａから得られた基質上に、すなわち、１以上の基部Ｂを備え付けられた基質上に適用される。続いて、このコア材料は、局所的に硬化され、硬化したコア材料ｃの１つのコアデポジットまたは複数のコアデポジットを形成する。硬化していないコア材料は、次いで取り除かれる。
【0043】
基部Ｂ上に蓄積された硬化したコア材料のコアデポジットは、エリアＡＢ、すなわち、基材によって覆われた基質のエリア、を越えて広がらない。
【0044】
好ましくは、基部Ｂの頂面は、コア材料ｃで完全には覆われない。最も好ましくは、基部Ｂの頂面の外周は、コア材料で覆われない。他のケースにおいて、基部Ｂ上に蓄積されたコア材料の頂面は、コア材料で完全に覆われる。かかるケースにおいて、コア材料は、エリアＡＢに等しいエリアＡｃを覆う。
【0045】
ステップｃにおいて、障壁材料の１以上の蓋部Ｌは、基部Ｂの少なくとも一部の上部に形成される。第１の障壁材料ｌ、例えば、障壁材料ｌの層は、１以上の基部Ｂが備え付けられ、かつコア材料の備え付けられた基質、すなわち、ステップｂから得られた基質上に適用される。続いて、障壁材料ｌは、局所的に硬化され、コア材料ｃを備え付けられた各基部の上部に硬化した障壁材料の蓋部Ｌを形成する。次いで、硬化していない障壁材料ｌは取り除かれる。コア材料ｃを備え付けられた各基部Ｂとこの基部Ｂの上に形成された蓋部Ｂとが、ポケットを形成する。よって、このようなポケットは、基部Ｂの障壁材料ｂおよび蓋部Ｌの障壁材料を含み、およびこのポケットの基部Ｂ上に提供されたコア材料ｃを完全にカプセル化する。
【0046】
各ポケットについて、蓋部Ｌは、コア材料の上部ならびにこのポケットの基部Ｂ上に蓄積されたコア材料の外側縁を覆う。このように、基部Ｂ上に蓄積されたコア材料は、基部Ｂの障壁材料と蓋部Ｌの障壁材料との組み合わせにより完全にカプセル化される。その結果として、コア材料およびとりわけコア材料中に存在する光電子放出性粒子（単数または複数）または化合物（単数または複数）は、障壁材料によって完全にカプセル化される。コア材料およびとりわけ光電子放出性粒子（単数または複数）または化合物（単数または複数）は、エッジ・イングレスを被らない。
【0047】
硬化した障壁材料ｌの蓋部デポジットまたはポケットの蓋部Ｌは、エリアＡＢ、すなわち、基部Ｂによって覆われた基質のエリアを越えて広がってもよい。よって、蓋部Ｌによって覆われた基質のエリアＡＬは、エリアＡＢよりも大きくなり得る。
【0048】
他の態様において、エリアＡＬは、エリアＡＢに等しい（およびエリアＡＢを越えて広がらない）。
【0049】
基部Ｂは、１つの層の基材を適用され、および硬化することによって、または障壁材料の層の適用およびこのような障壁材料を硬化することを複数回繰り返すことによって形成されてもよい。かかるケースにおいて、カプセル化された材料のポケットを調製するための上に記載の方法のステップａは、例えば、ステップａ１’～ａ３’のｎ回の反復ステップを含み、ｎは、少なくとも２であり、およびａ１’～ａ３’は以下のステップを含む、
ａ１’．ｉが１からｎまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、障壁材料ｂｉの層を基質上またはステップａの先の反復ステップから得られた障壁材料を備え付けられた基質上に適用すること、これによりｉが１より大きな各反復ステップについて、障壁材料ｂｉは、ステップａの先の反復ステップにおいて使用された障壁材料を同じかまたは異なる障壁材料を含む；
ａ２’．ｉが１からｎまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、障壁材料ｂｉを局所的に硬化し、硬化した障壁材料ｂｉの１つの基部デポジットまたは複数の基部デポジットを形成すること、硬化した障壁材料ｂｉの各基部デポジットは基質と接触するか、またはステップａの先の反復ステップにおいて得られた硬化した障壁材料のデポジットと接触して、反復ステップｎ後に１つの基部Ｂまたは複数の基部Ｂを形成すること、各基部Ｂは別の基部Ｂから空間的に区別され、および各基部Ｂ基質のエリアＡＢを覆う；
ａ３’．ｉが１からｎまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、硬化していない障壁材料ｂｉを取り除くこと。
ａ１’．ｉが１からｎまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、障壁材料ｂｉの層を基質上またはステップａの先の反復ステップから得られた障壁材料を備え付けられた基質上に適用すること、これによりｉが１より大きな各反復ステップについて、障壁材料ｂｉは、ステップａの先の反復ステップにおいて使用された障壁材料を同じかまたは異なる障壁材料を含む；
ａ２’．ｉが１からｎまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、障壁材料ｂｉを局所的に硬化し、硬化した障壁材料ｂｉの１つの基部デポジットまたは複数の基部デポジットを形成すること、硬化した障壁材料ｂｉの各基部デポジットは基質と接触するか、またはステップａの先の反復ステップにおいて得られた硬化した障壁材料のデポジットと接触して、反復ステップｎ後に１つの基部Ｂまたは複数の基部Ｂを形成すること、各基部Ｂは別の基部Ｂから空間的に区別され、および各基部Ｂ基質のエリアＡＢを覆う；
ａ３’．ｉが１からｎまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、硬化していない障壁材料ｂｉを取り除くこと。
【0050】
反復ステップｎの数は、原則として制限されない。反復ステップｎの数は、例えば、２、３、４、５または６である。
【0051】
基部Ｂが、硬化した障壁材料の１つの基部デポジットまたは硬化した障壁材料の複数の基部デポジット、例えば、互いに接しておよび／または上部に蓄積された複数のデポジットを含んでもよいことは明確である。
【0052】
上に記載のとおりステップａを反復することによって、多くの種類の基部Ｂおよび／または多くの種類の基部Ｂの組み合わせが得られ得る。例えば、基質上に複数の基部Ｂを提供することが可能であり、これにより基部Ｂは、同じ障壁材料を含んでもよく、またはこれにより基部Ｂまたは基部Ｂのいくつかは、異なる障壁材料を含んでもよい。例えば、第１の障壁材料を含む第１のタイプの基部Ｂ、第２の障壁材料を含む第２のタイプの基部Ｂおよび任意にさらなる障壁材料を含む１以上のさらなるタイプの基部を提供することが可能である。さらにまた、基部Ｂまたは複数の基部Ｂを提供することが可能であり、これにより各基部Ｂは、１つのタイプの障壁材料を含むか、または種々のタイプの障壁材料を含む。基部Ｂは、例えば、第１の障壁材料を含む第１の層、第２の障壁材料を含む第２の層、および任意にさらなる障壁材料を含む１以上のさらなる層を含んでもよい。加えて、基部Ｂは、互いに接する硬化した障壁材料のデポジットを含んでもよい。このようなデポジットは、同じ障壁材料を含んでもよく、または異なる障壁材料を含んでもよい。基部は、例えば、硬化した第１の障壁材料のデポジット、硬化した第２の障壁材料のデポジットおよび任意に硬化したさらなる障壁材料のデポジットを含み、一緒に１つの基部Ｂを形成してもよい。
【0053】
１以上の基部Ｂおよび／または蓋部Ｌの上部に蓄積されるコア材料はまた、コア材料、障壁材料夫々の適用、およびこのようなコア材料、障壁材料夫々の硬化の複数回の繰り返しによって形成されてもよい。
【0054】
基部Ｂ上に蓄積されたコア材料が、コア材料の適用および硬化の複数回の繰り返しによって形成されるケースにおいて、カプセル化された材料のポケットを調製する方法ための上に記載の方法のステップｂは、例えば、ステップｂ１’～ｂ３’のｍ回の反復ステップを含み、ｍは少なくとも２であり、およびｂ１’～ｂ３’は以下のステップを含む、
ｂ１’．ｉが１からｍまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、コア材料ｃｉの層をステップａから得られた基質上またはステップｂの先の反復ステップから得られた基質上に適用すること、これによりｉが１より大きな各反復ステップについて、コア材料ｃｉは、ステップｂの先の反復ステップにおいて使用されたコア材料と同じかまたは異なるコア材料を含む；
ｂ２’．ｉが１からｍまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、コア材料ｃｉを局所的に硬化し、硬化したコア材料ｃｉの１つのコアデポジットまたは複数のコアデポジットを形成すること、硬化したコア材料ｃｉの各コアデポジットは基部Ｂと接触するか、またはステップｂの先の反復ステップにおいて得られた硬化したコア材料のデポジットと接触し、および硬化したコア材料の該コアデポジットのいずれもエリアＡＢを越えて広がらない；
ｂ３’．ｉが１からｍまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、硬化していないコア材料ｃｉを取り除くこと。
ｂ１’．ｉが１からｍまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、コア材料ｃｉの層をステップａから得られた基質上またはステップｂの先の反復ステップから得られた基質上に適用すること、これによりｉが１より大きな各反復ステップについて、コア材料ｃｉは、ステップｂの先の反復ステップにおいて使用されたコア材料と同じかまたは異なるコア材料を含む；
ｂ２’．ｉが１からｍまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、コア材料ｃｉを局所的に硬化し、硬化したコア材料ｃｉの１つのコアデポジットまたは複数のコアデポジットを形成すること、硬化したコア材料ｃｉの各コアデポジットは基部Ｂと接触するか、またはステップｂの先の反復ステップにおいて得られた硬化したコア材料のデポジットと接触し、および硬化したコア材料の該コアデポジットのいずれもエリアＡＢを越えて広がらない；
ｂ３’．ｉが１からｍまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、硬化していないコア材料ｃｉを取り除くこと。
【0055】
反復ステップｍの数は、原則として制限されない。反復ステップｍの数は、例えば、２、３、４、５または６である。
【0056】
基部Ｂ上に蓄積されたコア材料が、硬化したコア材料の１つのコアデポジットまたは硬化したコア材料の複数の基部デポジット、例えば、互いに接しておよび／または上部に蓄積されて含んでもよいことは明確である。
【0057】
上に記載のとおりのステップｂを反復することによって、コア材料の蓄積および／またはコア材料の組み合わせの蓄積に対する高いフレキシビリティが得られ得る。例えば、すべての基部Ｂ上に同じコア材料を適用することが可能であり、または異なる基部Ｂ上に異なるコア材料を適用することが可能である。例えば、特定の基部Ｂ上に第１のタイプのコア材料を、他の基部Ｂ上に第２のタイプのコア材料を、および任意によりさらなる基部Ｂ上にさらなるタイプのコア材料を適用することが可能である。好ましい方法において、第１のタイプの量子ドット、例えば、緑色量子ドットを含む第１のタイプのコア材料が、特定の基部Ｂ上に適用され、および第２のタイプの量子ドット、例えば赤色量子ドットを含む第２のタイプのコア材料が、他の基部Ｂ上に適用される。
【0058】
さらにまた、基部Ｂは、１つのタイプのコア材料または種々のタイプのコア材料を備え付けられることが可能である。基部Ｂは、例えば、第１のコア材料を含む第１の層、第２のコア材料を含む第２の層および任意にさらなるコア材料を含む１以上のさらなる層を含んでもよい。好ましい方法において、第１のタイプの量子ドット、例えば、緑色量子ドットを含む第１のタイプのコア材料および第２のタイプの量子ドット、例えば、赤色量子ドットを含む第２のタイプのコア材料が、基部Ｂ上に適用される。
【0059】
加えて、基部Ｂは、互いに接して硬化したコア材料のデポジットを備え付けられてもよい。このようなデポジットは、同じコア材料を含んでもよく、または異なるコア材料を含んでもよい。基部は、例えば、硬化した第１のコア材料のデポジット、硬化した第２のコア材料のデポジットおよび任意に硬化したさらなるコア材料のデポジットを備え付けられてもよい。好ましい方法において、基部Ｂは、第１のタイプの量子ドット、例えば、緑色量子ドットを含む硬化した第１のタイプのコア材料のデポジットを備え付けられ、および第２のタイプの量子ドット、例えば、赤色量子ドットを含む硬化した第２のタイプのコア材料のデポジットを備え付けられる。
【0060】
１以上の蓋部Ｌが、障壁材料の適用および硬化を複数回繰り返すことによって形成されるケースにおいて、カプセル化された材料のポケットを調製するための上に記載の方法のステップｃは、例えば、ステップｃ１’～ｃ３’のｐ回の反復ステップを含み、ｐは少なくとも２であり、およびｃ１’～ｃ３’は以下のステップを含む、
ｃ１’．ｉが１からｐまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、障壁材料ｌｉの層を方法ステップｂから得られた基質上またはステップｃの先の反復ステップから得られた基質上に適用すること、これによりｉが１より大きな各反復ステップについて、障壁材料ｌｉは、ステップｃの先の反復ステップにおいて使用された障壁材料と同じかまたは異なる障壁材料を含む；
ｃ２．ｉが１からｍまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、障壁材料ｌｉを局所的に硬化し、反復ステップｐ後にコア材料を備え付けられた各基部Ｂについて蓋部Ｌを形成するように硬化した障壁材料ｌｉの１つの蓋部デポジットまたは複数の蓋部デポジットを形成すること、各蓋部Ｌは別の蓋部Ｌから空間的に区別され、これによりコア材料ｃを備え付けられた各基部Ｂとこの基部Ｂ上に提供された蓋部Ｌとがポケットを形成し、これによりこの基部Ｂ上に提供されたすべてのコア材料は、ポケットの基部Ｂと蓋部Ｌとの組み合わせによって完全にカプセル化される；
ｃ３．ｉが１からｐまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、硬化していない障壁材料ｌｉを取り除くこと。
ｃ１’．ｉが１からｐまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、障壁材料ｌｉの層を方法ステップｂから得られた基質上またはステップｃの先の反復ステップから得られた基質上に適用すること、これによりｉが１より大きな各反復ステップについて、障壁材料ｌｉは、ステップｃの先の反復ステップにおいて使用された障壁材料と同じかまたは異なる障壁材料を含む；
ｃ２．ｉが１からｍまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、障壁材料ｌｉを局所的に硬化し、反復ステップｐ後にコア材料を備え付けられた各基部Ｂについて蓋部Ｌを形成するように硬化した障壁材料ｌｉの１つの蓋部デポジットまたは複数の蓋部デポジットを形成すること、各蓋部Ｌは別の蓋部Ｌから空間的に区別され、これによりコア材料ｃを備え付けられた各基部Ｂとこの基部Ｂ上に提供された蓋部Ｌとがポケットを形成し、これによりこの基部Ｂ上に提供されたすべてのコア材料は、ポケットの基部Ｂと蓋部Ｌとの組み合わせによって完全にカプセル化される；
ｃ３．ｉが１からｐまでの範囲をとる各反復ステップｉについて、硬化していない障壁材料ｌｉを取り除くこと。
【0061】
反復ステップｐの数は、原則として制限されない。反復ステップｐの数は、例えば、２、３、４、５または６である。
【0062】
蓋部Ｌは、硬化した障壁材料ｌの１つの蓋部デポジットまたは硬化した障壁材料ｌの複数の蓋部デポジット、例えば、互いに接しておよび／または上部に蓄積されるように含んでもよいことは明確である。
【0063】
硬化した障壁材料の蓋部デポジットは、ステップｂにおいて適用されたコア材料と接触してもよく、および／または（ｉが１より大きな反復ステップについて）ｃの先の反復ステップにおいて得られた障壁材料と接触してもよい。硬化した障壁材料の蓋部デポジットはまた、（部分的または全体的に）基質と接触してもよい。
【0064】
上に言及されたとおり、各ポケットについて、基部Ｂ上に蓄積されたコア材料が、基部Ｂの障壁材料と蓋部Ｌの障壁材料の組み合わせによって完全にカプセル化されるように、蓋部Ｌは、コア材料の上部ならびにこのポケットの基部Ｂ上に蓄積されたコア材料の外側縁を覆う。
【0065】
上に記載のとおりのステップｃを反復することによって、多くの種類の蓋部Ｌおよび／または多くの種類の蓋部Ｌの組み合わせが得られ得る。例えば、複数の蓋部Ｌを提供することが可能であり、これにより蓋部Ｌは、同じ障壁材料を含んでもよく、またはこれにより蓋部Ｌまたは蓋部Ｌのいくつかは、異なる障壁材料を含んでもよい。例えば、第１の障壁材料を含む第１のタイプの蓋部Ｌ、第２の障壁材料を含む第２のタイプの蓋部Ｌおよび任意にさらなる障壁材料を含む１以上のさらなるタイプの蓋部Ｌを提供することが可能である。さらにまた、蓋部Ｌまたは複数の蓋部Ｌを提供することが可能であり、これにより各蓋部Ｌは、１つのタイプの障壁材料を含むかまたは、異なるタイプの障壁材料を含む。蓋部Ｌは、例えば、第１の障壁材料を含む第１の層、第２の障壁材料を含む第２の層および任意にさらなる障壁材料を含む１以上のさらなる層を含んでもよい。加えて、蓋部Ｌは、互いに接して硬化した障壁材料のデポジットを含んでもよい。このようなデポジットは、同じ障壁材料を含んでもよく、または異なる障壁材料を含んでもよい。蓋部Ｌは、例えば、硬化した第１の障壁材料のデポジット、硬化した第２の障壁材料のデポジットおよび任意に硬化したさらなる障壁材料のデポジットを含み、一緒に１つの蓋部Ｌを形成してもよい。
【0066】
本発明に従うカプセル化された材料の１以上のポケットを調製する方法が、１以上の基部Ｂを形成する数多の反復ステップａ１’～ａ３’および／または基部Ｂの上部にコア材料を形成する数多の反復ステップｂ１’～ｂ３’および／または１以上の基部（単数または複数）Ｂを備え付けられた基質上に障壁材料の１以上の蓋部Ｌを形成する１以上の反復ステップｃ１’～ｃ３’を含んでもよいことは明確である。同様に、本発明に従うカプセル化された材料の１以上のポケットを調製する方法は、１以上の基部Ｂを形成する数多の反復ステップａ１’～ａ３’および／または基部Ｂの上部にコア材料を形成する数多の反復ステップｂ１’～ｂ３’および／または１以上の基部（単数または複数）Ｂを備え付けられた基質上に障壁材料の１以上の蓋部Ｌを形成する１以上の反復ステップｃ１’～ｃ３’を含んでもよい。
【0067】
本発明に従う具体的な方法において、基質は、剥離層、例えば、熱剥離層を備え付けられ、およびカプセル化された材料の少なくとも１のポケットは、カプセル化された材料の少なくとも１のポケットが剥離層と接触するように、剥離層を備え付けられた基質に適用される。代替的に、方法は、カプセル化された材料の少なくとも１のポケットの適用前、とりわけ基質上に１以上の基部Ｂを形成する前に、剥離層、例えば、熱剥離層の適用を含む。
【0068】
剥離層の存在は、カプセル化された材料のポケットの放出を促進してもよい。剥離層が熱剥離層を含むケースにおいて、カプセル化された材料のポケットは、熱の適用によって、例えば、局所的な熱の適用によって基質から放出され得る。
【0069】
本発明に従う方法は、１以上の追加のステップを含んでもよい。方法は、例えば、本発明に従う方法のステップａとステップｂとの間に１以上の基部Ｂの上部に第１の中間層を適用する追加のステップを含む。代替的にまたは加えて、方法は、本発明に従う方法のステップｂとステップｃとの間にコア材料ｃ上に第２の中間層を適用する追加のステップを含んでもよい。
【0070】
第１および／または第２の中間層は、例えば、ガス拡散障壁層として作用してもよい。
【0071】
第１および／または第２の中間層は、浸漬、押出、ドクターブレード法、ジェット法およびロールツーロール法を適用する技法によって、または原子層堆積によってなどの当該技術分野において知られているいずれかの技法によって適用され得る。第１および／または第２の中間層を適用する好ましい技法は、原子層堆積を含む。
【0072】
第１および／または第２の中間層は、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２またはＡｌ２Ｏ３のようなオキシド層を含む。
【0073】
本発明に従う方法は、とりわけカプセル化された材料を含むポケットのアレイ、とりわけ量子ドットなどのカプセル化された光電子放出性粒子または光電子放出性化合物を含むポケットのアレイを製造するのに好適である。本発明に従う方法は、同一のポケットまたは異なるポケットのどちらでも、いかなるタイプのポケットのアレイを調製することをも可能にするという利点を有する。方法は、ポケットの数ならびにポケット（単数または複数）の位置を選ぶことを可能にする。さらにまた本発明に従う方法は、本出願においてさらに記載されるように個々のピックアップおよび／または移送について１以上のポケットを選択することを可能にする。
【0074】
本発明の第２の側面に従うと、カプセル化された材料のポケットまたはカプセル化された材料の複数のポケットが提供される。カプセル化された材料の複数のポケットは、例えば、カプセル化された材料のポケットのアレイを形成するように配置される。
【0075】
カプセル化された材料のポケットまたはカプセル化された材料のポケットのアレイは、好ましくは、カプセル化された材料のポケットを調製する上記の方法によって得られる。
【0076】
カプセル化された材料のポケットのコア材料は、例えば、量子ドットを含む。
【0077】
複数のポケットまたはポケットのアレイが、同一のポケットまたは異なるポケットを含んでもよいことは明確である。ポケットのアレイは、異なるタイプのコア材料を有するポケットを含み、例えば、異なるタイプの量子ドットを含む。
【0078】
本発明の第３の側面に従うと、カプセル化された材料の１つのポケットまたはカプセル化された材料の複数のポケットを含むデバイス、例えば、カプセル化された材料を含むポケットのアレイが提供される。
【0079】
好ましいデバイスは、量子ドットを含むカプセル化された材料の１つのポケットまたは量子ドットを含むカプセル化された材料の複数のポケット、例えば、量子ドットを含むカプセル化された材料を含むポケットのアレイを含む。
【0080】
このようなデバイスの例は、カプセル化された材料のポケット、例えば、量子ドットを含むポケットが、青色ＬＥＤなどの主要な光源によって照らされ、目的に合わせた放射スペクトルを作るデバイスを含む。目的に合わせた放射スペクトルの例は、これらに限定されないが、高い演色性を有する白色光、青色、緑色および赤色の別々の細い線、または単一の細い線を包含する。このような光源は、これらに限定されないが、室内照明、ディスプレーまたはプロジェクションの用途のために使用され得る。
【0081】
本発明の第４の側面に従うと、カプセル化された材料のポケットまたはカプセル化された材料のポケットのアレイを基質から別の基質へ移すプロセスが提供される。方法は、以下のステップを含む、
－上に定義された方法によって得られたカプセル化された材料のポケットを備え付けられた第１の基質を含む構造体を提供すること；
－カプセル化された材料のポケットを第２の基質に移すこと。
－上に定義された方法によって得られたカプセル化された材料のポケットを備え付けられた第１の基質を含む構造体を提供すること；
－カプセル化された材料のポケットを第２の基質に移すこと。
【0082】
好ましい態様において、カプセル化された材料のポケットを備え付けられた第１の基質を含む構造体は、剥離層、例えば、第１の基質とカプセル化された材料のポケットとの間に熱剥離層を含む。
【0083】
好ましい方法において、カプセル化された材料のポケットを備えられた第１の基質を含む構造体は、第２の基質と接触させてカプセル化された材料のポケットを第１の基質から第２の基質へと移す。続いて、カプセル化された材料のポケットは、第１の基質から放出され、および第２の基質へと移される。任意に、付着促進層は、カプセル化された材料のポケットを第２の基質に付着するために使用される。
【0084】
第１の基質から第２の基質へとカプセル化された材料のポケットを移す代替の方法は、レーザー誘起前方転写法を含む。
【0085】
光源を形成するために、この移行は、一次光を提供するＬＥＤチップ、例えば、青色ＬＥＤストリップ上へのポケットまたは複数のポケットの直接蓄積、一次光源に照らされる導光体上へのポケットまたは複数のポケットの蓄積、またはポケットまたは複数のポケット内に一次光を連結するいずれかの構造体上のポケットまたは複数のポケットの蓄積へ繋がり得る。
【0086】
第１の基質から第２の基質へとカプセル化された材料のポケットを移すさらなる方法は、エラストマースタンプを使用してカプセル化された材料のポケットを第１の基質から第２の基質へと移す、マイクロトランスファープリンティングを含む。
【図面の簡単な説明】
【0087】
図面の簡単な記載
本発明は、添付の図面を参照して、以下により詳細に論じられる：
本発明は、添付の図面を参照して、以下により詳細に論じられる：
【図3】図３、図４および図５は、カプセル化された材料を含むポケットの種々の態様を示し、ここにおいてポケットの基部Ｂ、コア材料および／または蓋部Ｌは、夫々、種々の硬化した障壁材料ｂのデポジット、種々の硬化したコア材料ｃのデポジットおよび種々の硬化した障壁材料ｌのデポジットを含む；
【図4】図３、図４および図５は、カプセル化された材料を含むポケットの種々の態様を示し、ここにおいてポケットの基部Ｂ、コア材料および／または蓋部Ｌは、夫々、種々の硬化した障壁材料ｂのデポジット、種々の硬化したコア材料ｃのデポジットおよび種々の硬化した障壁材料ｌのデポジットを含む；
【0088】
態様の記載
本発明は、具体的な態様に関して、および特定の図面を参照して記載されるが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。図面は、概略図にすぎず、非限定的なものである。図面中のいくつかの要素のサイズは、説明のために誇張され縮尺通りに描かれていない場合がある。寸法および相対寸法は、本発明の実施に対する実際の縮小に対応するものではない。
本発明は、具体的な態様に関して、および特定の図面を参照して記載されるが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。図面は、概略図にすぎず、非限定的なものである。図面中のいくつかの要素のサイズは、説明のために誇張され縮尺通りに描かれていない場合がある。寸法および相対寸法は、本発明の実施に対する実際の縮小に対応するものではない。
【0089】
範囲の端点を参照するとき、範囲の端点の値は、包含される。
【0090】
本発明を記載するとき、使用される用語は、別様に明記されない限り、以下の定義に従って解釈される。
【0091】
２以上の項目を列挙するとき、用語「および／または」は、列挙される項目のいずれか１つが単独で採用され得ることまたは列挙される項目のいずれか２以上の組み合わせが採用され得ることを意味する。
【0092】
量子ドットという用語は、ＵＶ光がこれらの結晶当たるときに様々な色の光を放射し得るナノスケール結晶を指す。このようなナノスケール結晶は、均一または実質的に均一な組成物、例えば、コアを有してもよく、または例えば、コアおよびコアを取り囲むシェルを含むコア／シェル量子ドットのような不均一な組成物を有してもよい。シェルは、コアを取り囲む材料として定義され、および１以上のシェル層を含んでもよい。
【0093】
コアは、例えば、ＩＩＩ－Ｖ族材料、例えば、ＩＩＩ族元素としてＧａおよび／またはＩｎを含み、およびＶ族元素としてＮ、Ｐ、Ａｓおよび／またはＳｂを含む、例えば、２成分（binary）、３成分（ternary）または４成分（quaternary）のＩＩＩ－Ｖ族材料を含む。好ましいコア材料は、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、Ｉｎ（Ａｓ，Ｐ）、Ｉｎ（Ａｓ，Ｓｂ）、（Ｉｎ（Ｐ，Ｓｂ）、（Ｉｎ，Ｇａ）Ｐ、（Ｉｎ，Ｇａ）Ａｓおよび（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｂを含む。さらにまた、コアは、例えば、（Ｉｎ，Ｚｎ）ＰのようなＶ族プニクタイドと組み合わせて合金化されたＩＩ族／ＩＩＩ族材料を含んでもよい。
【0094】
シェル材料は、例えば、ＩＩ－ＶＩ属材料、例えば、ＩＩ（Ｂ）族元素としてＺｎまたはＣｄを含み、およびＶＩ（Ａ）族元素としてＯ、Ｓ、Ｓｅおよび／またはＴｅを含む、例えば、２成分、３成分または４成分のＩＩ－ＶＩ属材料を含む。好ましいシェル材料は、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ、ＺｎＳＳｅ、ＺｎＣｄＳｅおよびＺｎＳｅＴｅを含む。
【0095】
コア／シェル量子ドットの好ましい例は、ＩｎＰ／ＺｎＳｅ量子ドット、ＩｎＰ／ＺｎＳ量子ドット、ＩｎＰ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳ量子ドット、ＩｎＰ／ＺｎＳ／ＺｎＳｅ量子ドット、ＩｎＰ／ＸＹを含み、これにより例えば、ＩｎＰ／ＣｄｘＺｎ１－ｘＳｅまたはＩｎＰ／ＺｎＴｅｘＳｅ１－ｘのように、Ｘは、Ｃｄを含み、ＺｎおよびＹは、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅおよびそれらの組み合わせを含む。
【0096】
図１は、本発明に従ったカプセル化された材料のポケットを調製する方法が記載される。
【0097】
最初のステップ（ｉ）は、障壁材料ｂの適用および光パターニングを示す。障壁材料は、例えば、任意にクレー小板（clay platelet）および／またはセルロースナノフィブリルを含む、光硬化性のアクリラート樹脂を含み、およびドクターブレード法により基質１２上に適用される。局所的な硬化は、例えば、デジタル光処理によって達成される。ステップ（ｉｉ）において、硬化していない障壁は取り除かれ、および空間的に互いに区別される基部Ｂが基質１２上に形成される。これに続くステップ（ｉｉｉ）において、第１のタイプのコア材料ｃ１の層は、適用され、および局所的に硬化し、基部Ｂの一部の上部に硬化した第１のタイプのコア材料を形成する（ステップ（ｉｖ））。第１のコア材料ｃ１は、例えば、緑色量子ドットを含む光硬化性のチオール－エン樹脂を含み、および例えば、ドクターブレード法によって適用される。局所的な硬化は、例えば、デジタル光処理によって達成され、およびコアＣ１の形成をもたらす。ステップ（ｖ）において、第２のタイプのコア材料ｃ２の層が適用され、および局所的に硬化し、基部Ｂの別の一部の上部に硬化した第２のタイプのコア材料ｃ２を形成する（ステップ（ｖｉ））。第２のタイプのコア材料ｃ２は、例えば、赤色量子ドットを含む光硬化性のチオール－エン樹脂を含む。いったん硬化すると、コアＣ２が形成される。続いて、ステップ（ｖｉｉ）において、障壁材料ｌが適用され、および局所的に硬化し、コア材料を備え付けられた基部Ｂ上に蓋部Ｌを形成する。蓋部Ｌを形成する障壁材料ｌは、例えば、基部Ｂを形成する障壁材料ｂと同じ材料を含む。障壁材料ｌは、例えば、任意にクレー小板および／またはセルロースナノフィブリルを含む光硬化性のアクリラート樹脂を含み、およびドクターブレード法によって適用される。局所的な硬化は、例えば、デジタル光処理によって達成される。硬化は、コア材料ｃ（例えば、第１のコア材料ｃ１または第２のコア材料ｃ２）を備え付けられた各基部Ｂについて硬化した障壁材料の蓋部Ｌを形成するような方法でなされ、よってポケットを形成する（ステップ（ｖｉｉｉ））。各ポケットについて、コア材料は、基部Ｂの障壁材料および蓋部Ｌの障壁材料によって完全にカプセル化される。
【0098】
図２は、本発明に従うカプセル化された材料のポケット２０の説明である。ポケット２０は、コア材料２１および障壁材料を含むカプセル化体２２を含む。コア材料２１は、例えば、量子ドットを含む光硬化性のチオール－エン樹脂を含む。カプセル化体２２は、例えば、１以上の層を含む。図２に示される態様において、カプセル化体２２は、第１の層２３および第２の層２４を含む。第１の層２３は、例えば、セルロースナノフィブリルを含む酸素障壁層を含み、および第２の層２４は、例えば、クレー小板を含む水蒸気障壁層を含む。
【0099】
図３、図４および図５は、カプセル化された材料を含むポケットの種々の態様を例証し、これにより基部Ｂ、コア材料および／または蓋部Ｌは夫々、硬化した障壁材料ｂの１以上のデポジット、硬化したコア材料ｃの１以上のデポジットおよび硬化した障壁材料ｌの１以上のデポジットを含む。基部Ｂ、コア材料および蓋部Ｌは、１つのステップで蓄積され得るか、または数多の反復ステップを使用して蓄積され得る。
【0100】
図３のポケット３０は、最初に基部Ｂを形成することによって、基質３１上に障壁材料ｂを適用することによって、および障壁材料ｂを局所的に硬化し、互いに接する硬化した障壁材料ｂの基部デポジット３２を形成することによって得られる。種々のデポジット３２は、好ましくは互いに接している。図３において示される種々のデポジットの間に作られた距離は、プロセスを例証するためのものにすぎない。実際には、種々のデポジットは互いに接している。いったん基部Ｂが形成されると、基部Ｂを備え付けられた基質上にコア材料ｃを適用することによって、およびコア材料を局所的に硬化し、硬化したコア材料の基部デポジット３４を形成することによって、カプセル化される材料が基部Ｂ上に適用される。次のステップにおいて、蓋部Ｌを、コア材料を備え付けられた基部Ｂの上部に形成し、ポケット３０を形成する。１つの基部Ｂ上に蓄積されたすべての硬化したコア材料がコアＣを形成する。蓋部Ｌを形成するために、障壁材料ｌを基部Ｂおよびコア材料を備え付けられた基質上に適用する。次いで、この障壁材料ｌを局所的に硬化し、硬化した障壁材料ｌのデポジット３６が基部Ｂ上に蓄積されたコア材料の外側縁を保護するように、基部Ｂの上部かつ硬化したコア材料のデポジット３４に接して硬化した障壁材料のデポジット３６を形成する。続いて、障壁材料ｌが適用され、よって基質が得られる。この障壁材料ｌを局所的に硬化して、硬化したコア材料ｃのデポジット３４および硬化した障壁材料ｌのデポジット３６を覆う硬化した障壁材料ｌのデポジット３８を形成する。このように、コア材料ｃを完全にカプセル化した蓋部Ｌが得られる。デポジット３６および３８もまた、１つのステップにより得られ得ることは明確である。
【0101】
図４のポケット４０は、図３に示される態様においてなされたものと同様の方法で、障壁材料ｂを適用し、および局所的に硬化し、硬化した障壁材料ｂのデポジット４２を基質４１上に形成することによって、最初に基部Ｂを形成することにより得られる。続いて、第１のコア材料ｃ１を最初に適用し、および局所的に硬化し、硬化した第１のコア材料ｃ１のデポジット４４を基部Ｂ上に形成することによって、カプセル化される材料が、基部Ｂ上に適用される。次のステップにおいて、第２のコア材料ｃ２が適用され、および局所的に硬化し、硬化した第２の材料ｃ２のデポジット４５を基部Ｂ上に形成する。次いで、図３に示される態様のデポジット３６および３８と同様の方法で、蓋部Ｌは、硬化した障壁材料ｌのデポジット４６および４８を蓄積することによって形成される。１つの基部Ｂ上に蓄積した硬化した第１のコア材料ｃ１のデポジット４４および硬化した第２のコア材料ｃ２のデポジットがコアＣを形成する。コアＣは、基部Ｂおよび蓋部Ｌによって、すなわちデポジット４２、デポジット４６およびデポジット４８によって完全にカプセル化される。
【0102】
図５のポケット５０は、図３および図４に示される態様においてなされたものと同様の方法で、障壁材料ｂを適用し、および局所的に硬化し、基質５１上に硬化した障壁材料ｂのデポジット５２を形成することによって、最初に基部Ｂを形成することにより得られる。続いて、第１のコア材料ｃ１を適用し、局所的に硬化し、硬化した第１のコア材料ｃ１のデポジット５４を基部Ｂ上に形成することによって、カプセル化される材料の第１の層が基部Ｂ上に適用される。次いで、硬化した障壁材料ｌのデポジット５６が基部Ｂ上に蓄積された第のコア材料ｃ１の外側縁を保護するように、障壁材料ｌを、適用し、および局所的に硬化し、硬化した障壁材料ｌのデポジット５６を基部Ｂの上部かつ硬化した第１のコア材料ｃ１のデポジット５４に接して形成する。次のステップにおいて、第２のコア材料ｃ２を適用し、および局所的に硬化して、硬化した第２のコア材料ｃ２のデポジット５５をデポジット５４の上部に形成することによって、カプセル化される材料の第２の層をデポジット５４上に適用する。次いで、図３に示される態様のデポジット３６および３８ならびに図４に示される態様のデポジット４６および４８と同様の方法で、障壁材料ｌを適用し、局所的に硬化して、硬化した障壁材料ｌのデポジット５７および５８を形成する。
【0103】
図６は、カプセル化された材料のポケット６０の１つの基質から別の基質への移行を示す。図６（ｉ）は、剥離層６２、例えば、熱剥離層を備え付けられた基質６１上に形成されたカプセル化された材料のポケット６０を示す。次いで、図６（ｉｉ）に示されるとおり、カプセル化された材料のポケット６０を備え付けられた基質６１を裏返して、および硬化していない樹脂６４の薄層に軽く押し付ける。続いて、図６（ｉｉｉ）に示されるとおり、カプセル化された材料のポケット６０を備えた基質６１を、ＬＥＤアレイ６６、例えば、青色ＬＥＤアレイの上部にはめ込む。各ポケット６０は、それによってＬＥＤと接触する。最終的に、例えば、熱を適用して熱剥離層６２を取り除くことによって、基質６１を取り除く（図６（ｉｖ））。
【0104】
好ましい方法において、カプセル化された材料のポケット６０上に適用された薄層６８の樹脂を硬化させることができるようにＬＥＤを局所的に加熱するまでＬＥＤを照らし、よってポケット６０のＬＥＤへの接着を確実にし、および／または基質６１からポケット６０を開放する。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【国際調査報告】