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TWI870381B - 彩色濾光片用噴墨墨水、光轉換層及彩色濾光片 - Google Patents

彩色濾光片用噴墨墨水、光轉換層及彩色濾光片 Download PDF

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TWI870381B
TWI870381B TW109103752A TW109103752A TWI870381B TW I870381 B TWI870381 B TW I870381B TW 109103752 A TW109103752 A TW 109103752A TW 109103752 A TW109103752 A TW 109103752A TW I870381 B TWI870381 B TW I870381B
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Abstract

本發明的一方面是有關於一種彩色濾光片用噴墨墨水,其含有發光性奈米晶粒、光聚合性化合物及/或熱硬化性樹脂、與光散射性粒子,其中,發光性奈米晶粒在其表面具有有機配位體,發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量以噴墨墨水的總質量為基準,為41質量%以上,發光性奈米晶粒及有機配位體的合計含量相對於發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量100質量份為21質量份以上,有機配位體的含量相對於發光性奈米晶粒及有機配位體的合計含量100質量份為20質量份以上,有機配位體的重量平均分子量為1000以下。

Description

彩色濾光片用噴墨墨水、光轉換層及彩色濾光片
本發明是有關於一種彩色濾光片用噴墨墨水、光轉換層及彩色濾光片。
先前,液晶顯示裝置等的顯示器中的像素部(彩色濾光片像素部)例如是使用含有紅色有機顏料粒子或綠色有機顏料粒子、與鹼可溶性樹脂及/或丙烯酸系單體的硬化性抗蝕劑材料,藉由光微影法來製造。
近年來,變得強烈需要顯示器的低耗電化,因此正在活躍地研究代替所述紅色有機顏料粒子或綠色有機顏料粒子,而使用例如量子點、量子棒、其他無機螢光體粒子等發光性奈米晶粒,來形成紅色像素、綠色像素之類的像素部的方法。
然而,在所述利用光微影法的彩色濾光片的製造方法中,由於其製造方法的特徵,存在會浪費包含相對昂貴的發光性奈米晶粒在內的像素部以外的抗蝕劑材料的缺點。在此種狀況下,為了避免所述般的抗蝕劑材料的浪費,正在開始研究藉由噴墨法來形成光轉換基板像素部(專利文獻1)。
[現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2008/001693號
在包含發光性奈米晶粒的噴墨墨水中,自提高像素部的光學特性(例如,提高外部量子效率(External quantum efficiency,EQE))等觀點出發,理想的是增加發光性奈米晶粒(及賦予其表面的有機配位體)的含量。而且,像素部的膜厚雖然亦需要加厚,但為了藉由噴墨法來形成像素部,理想的是提高噴墨墨水中的不揮發成分的含量。即,在噴墨墨水中的不揮發成分的含量低的情況下(例如,以噴墨墨水的總質量為基準,為40質量%以下的情況下),在對像素部印刷墨水後,揮發成分揮發而膜厚變薄,因此需要多次印刷,而存在噴墨的生產效率顯著降低的情況。但是,根據本發明人等的研究,明確了:發光性奈米晶粒(及賦予其表面的有機配位體)的含量多(例如,相對於噴墨墨水的不揮發成分100質量份為21質量份以上),且不揮發成分的含量多(例如,以噴墨墨水的總質量為基準,為41質量%以上)的噴墨墨水存在黏度變高的傾向,因此除了難以確保適合於像素部的形成的黏度的問題以外,亦存在在大氣氣體環境下黏度上升(增黏)的可能性。
因此,本發明的目的在於提供一種為包含發光性奈米晶粒且不揮發成分的含量高的噴墨墨水,同時具有適合於像素部的形成的黏度,並且可抑制在大氣氣體環境下的增黏的彩色濾光片用噴墨墨水、以及使用了該噴墨墨水的光轉換層及彩色濾光片。
本發明的一方面是有關於一種彩色濾光片用噴墨墨水,其含有發光性奈米晶粒、光聚合性化合物及/或熱硬化性樹脂、與光散射性粒子,其中,發光性奈米晶粒在其表面具有有機配位體,發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量以噴墨墨水的總質量為基準,為41質量%以上,發光性奈米晶粒及有機配位體的合計含量相對於發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量100質量份為21質量份以上,有機配位體的含量相對於發光性奈米晶粒及有機配位體的合計含量100質量份為20質量份以上,有機配位體的重量平均分子量為1000以下。
所述本發明的彩色濾光片用噴墨墨水由於採用了所述構成,因此是包含發光性奈米晶粒,且發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子(以下,亦將該些成分統稱為「不揮發成分」)的合計含量高的噴墨墨水,同時具有適合於像素部的形成的黏度,並且可抑制在大氣氣體環境下的增黏。
在所述噴墨墨水中,發光性奈米晶粒、有機配位體、光 聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量以噴墨墨水的總質量為基準,可為70質量%以上。
在所述噴墨墨水中,有機配位體可包含聚氧伸烷基。
本發明的另一方面是有關於一種光轉換層,其包括多個像素部與設置在所述多個像素部間的遮光部,多個像素部具有包含所述彩色濾光片用噴墨墨水的硬化物的發光性像素部。
所述光轉換層,作為所述發光性像素部可包括:第一發光性像素部,含有吸收420nm~480nm的範圍的波長的光而發出在605nm~665nm的範圍具有發光峰值波長的光的發光性奈米晶粒;以及第二發光性像素部,含有吸收420nm~480nm的範圍的波長的光而發出在500nm~560nm的範圍具有發光峰值波長的光的發光性奈米晶粒。
所述光轉換層可更包括含有光散射性粒子的非發光性像素部。
本發明的另一方面是有關於一種包括所述光轉換層的彩色濾光片。
根據本發明,提供一種為包含發光性奈米晶粒且不揮發成分的含量高的噴墨墨水,同時具有適合於像素部的形成的黏度,並且可抑制在大氣氣體環境下的增黏的彩色濾光片用噴墨墨水、以及使用該噴墨墨水的光轉換層及彩色濾光片。
10:像素部
10a:第一像素部
10b:第二像素部
10c:第三像素部
11a:第一發光性奈米晶粒
11b:第二發光性奈米晶粒
12a:第一光散射性粒子
12b:第二光散射性粒子
12c:第三光散射性粒子
13a:第一硬化成分
13b:第二硬化成分
13c:第三硬化成分
20:遮光部
30:光轉換層
40:基材
100:彩色濾光片
圖1是本發明的一實施形態的彩色濾光片的示意剖面圖。
以下,對本發明的實施形態進行詳細的說明。
<噴墨墨水>
一實施形態的噴墨墨水含有發光性奈米晶粒、光聚合性化合物及/或熱硬化性樹脂、與光散射性粒子。該噴墨墨水是為了藉由噴墨方式形成彩色濾光片的像素部而使用的彩色濾光片用噴墨墨水。
本實施形態的噴墨墨水由於是用於利用噴墨方式來形成彩色濾光片像素部的用途,因此,僅在必要的部位使用必要的量便可形成彩色濾光片像素部(光轉換層)而不會浪費相對昂貴的發光性奈米晶粒、溶劑等材料。
[發光性奈米晶粒]
發光性奈米晶粒是吸收激發光而發出螢光或磷光的奈米尺寸的晶體,例如是由透射型電子顯微鏡或掃描型電子顯微鏡測定的最大粒徑為100nm以下的晶體。
發光性奈米晶粒例如藉由吸收規定波長的光,可發出與所吸收的波長不同波長的光(螢光或磷光)。發光性奈米晶粒可為發出在605nm~665nm的範圍具有發光峰值波長的光(紅色光) 的紅色發光性的奈米晶粒(紅色發光性奈米晶粒),可為發出在500nm~560nm的範圍具有發光峰值波長的光(綠色光)的綠色發光性的奈米晶粒(綠色發光性奈米晶粒),亦可為發出在420nm~480nm的範圍具有發光峰值波長的光(藍色光)的藍色發光性的奈米晶粒(藍色發光性奈米晶粒)。在本實施形態中,噴墨墨水較佳為包括該些發光性奈米晶粒中的至少一種。而且,發光性奈米晶粒吸收的光例如可為400nm以上且不足500nm的範圍(特別是420nm~480nm的範圍的波長的光)的波長的光(藍色光)、或者200nm~400nm的範圍的波長的光(紫外光)。另外,發光性奈米晶粒的發光峰值波長例如可在使用分光螢光光度計而測定的螢光光譜或磷光光譜中確認。
紅色發光性的奈米晶粒較佳為在665nm以下、663nm以下、660nm以下、658nm以下、655nm以下、653nm以下、651nm以下、650nm以下、647nm以下、645nm以下、643nm以下、640nm以下、637nm以下、635nm以下、632nm以下或630nm以下具有發光峰值波長,而且較佳為在628nm以上、625nm以上、623nm以上、620nm以上、615nm以上、610nm以上、607nm以上或605nm以上具有發光峰值波長。該些上限值及下限值可任意組合。另外,在以下的同樣的記載中,單獨記載的上限值及下限值亦可任意組合。
綠色發光性的奈米晶粒較佳為在560nm以下、557nm以下、555nm以下、550nm以下、547nm以下、545nm以下、 543nm以下、540nm以下、537nm以下、535nm以下、532nm以下或530nm以下具有發光峰值波長,而且較佳為在528nm以上、525nm以上、523nm以上、520nm以上、515nm以上、510nm以上、507nm以上、505nm以上、503nm以上或500nm以上具有發光峰值波長。
藍色發光性的奈米晶粒較佳為在480nm以下、477nm以下、475nm以下、470nm以下、467nm以下、465nm以下、463nm以下、460nm以下、457nm以下、455nm以下、452nm以下或450nm以下具有發光峰值波長,而且較佳為在450nm以上、445nm以上、440nm以上、435nm以上、430nm以上、428nm以上、425nm以上、422nm以上或420nm以上具有發光峰值波長。
根據阱型位勢模型的薛丁格波動方程式(Schrodinger wave equation)的解,發光性奈米晶粒所發出的光的波長(發光色)依賴於發光性奈米晶粒的尺寸(例如粒徑),但亦依賴於發光性奈米晶粒所具有的能隙。因此,可藉由改變所使用的發光性奈米晶粒的構成材料及尺寸來選擇發光色。
發光性奈米晶粒可為包含半導體材料的發光性奈米晶粒(發光性半導體奈米晶粒)。作為發光性半導體奈米晶粒,可列舉量子點、量子棒等。該些中,自容易控制發光光譜,確保了可靠性,並且可降低生產成本,提高批量生產性的觀點出發,較佳為量子點。
發光性半導體奈米晶粒可僅由包含第一半導體材料的核構成,亦可具有包含第一半導體材料的核、與包含與第一半導體材料不同的第二半導體材料並包覆所述核的至少一部分的殼。換言之,發光性半導體奈米晶粒的結構既可為僅由核構成的結構(核結構),亦可為包括核與殼的結構(核/殼結構)。而且,除了包含第二半導體材料的殼(第一殼)以外,發光性半導體奈米晶粒亦可更具有包含與第一半導體材料及第二半導體材料不同的第三半導體材料並包覆所述核的至少一部分的殼(第二殼)。換言之,發光性半導體奈米晶粒的結構可為包括核、第一殼與第二殼的結構(核/殼/殼結構)。核及殼分別可為包含2種以上半導體材料的混晶(例如CdSe+CdS、CIS+ZnS等)。
發光性奈米晶粒較佳為包含選自由II-VI族半導體、III-V族半導體、I-III-VI族半導體、IV族半導體及I-II-IV-VI族半導體所組成的群組中的至少一種半導體材料作為半導體材料。
作為具體的半導體材料,可列舉CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、CdHgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe;GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、 InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb;SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe;Si、Ge、SiC、SiGe、AgInSe2、CuGaSe2、CuInS2、CuGaS2、CuInSe2、AgInS2、AgGaSe2、AgGaS2、C、Si及Ge。自容易控制發光光譜,確保了可靠性,並且可降低生產成本,提高批量生產性的觀點出發,發光性半導體奈米晶粒較佳為包含選自由CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、InP、InAs、InSb、GaP、GaAs、GaSb、AgInS2、AgInSe2、AgInTe2、AgGaS2、AgGaSe2、AgGaTe2、CuInS2、CuInSe2、CuInTe2、CuGaS2、CuGaSe2、CuGaTe2、Si、C、Ge及Cu2ZnSnS4所組成的群組中的至少一種。
作為紅色發光性的半導體奈米晶粒,例如可列舉CdSe的奈米晶粒、具備核/殼結構且該殼部分為CdS、內側的核部為CdSe的奈米晶粒、具備核/殼結構且該殼部分為CdS、內側的核部為ZnSe的奈米晶粒、CdSe與ZnS的混晶的奈米晶粒、InP的奈米晶粒、具備核/殼結構且該殼部分為ZnS、內側的核部為InP的奈米晶粒、具備核/殼結構且該殼部分為ZnS與ZnSe的混晶、內側的核部為InP的奈米晶粒、CdSe與CdS的混晶的奈米晶粒、ZnSe與CdS的混晶的奈米晶粒、具備核/殼/殼結構且第一殼部分為 ZnSe、第二殼部分為ZnSe、內側的核部為InP的奈米晶粒、具備核/殼/殼結構且第一殼部分為ZnS與ZnSe的混晶、第二殼部分為ZnS、內側的核部為InP的奈米晶粒等。
作為綠色發光性的半導體奈米晶粒,例如可列舉CdSe的奈米晶粒、CdSe與ZnS的混晶的奈米晶粒、具備核/殼結構且該殼部分為ZnS、內側的核部為InP的奈米晶粒、具備核/殼結構且該殼部分為ZnS與ZnSe的混晶、內側的核部為InP的奈米晶粒、具備核/殼/殼結構且第一殼部分為ZnSe、第二殼部分為ZnS、內側的核部為InP的奈米晶粒、具備核/殼/殼結構且第一殼部分為ZnS與ZnSe的混晶,第二殼部分為ZnS、內側的核部為InP的奈米晶粒等。
作為藍色發光性的半導體奈米晶粒,例如可列舉ZnSe的奈米晶粒、ZnS的奈米晶粒、具備核/殼結構且該殼部分為ZnSe、內側的核部為ZnS的奈米晶粒、CdS的奈米晶粒、具備核/殼結構且該殼部分為ZnS、內側的核部為InP的奈米晶粒、具備核/殼結構且該殼部分為ZnS與ZnSe的混晶、內側的核部為InP的奈米晶粒、具備核/殼/殼結構且第一殼部分為ZnSe、第二殼部分為ZnS、內側的核部為InP的奈米晶粒、具備核/殼/殼結構且第一殼部分為ZnS與ZnSe的混晶、第二殼部分為ZnS、內側的核部為InP的奈米晶粒等。
半導體奈米晶粒是相同的化學組成,藉由改變其自身的平均粒徑,可將該粒子應該發光的顏色改變為紅色或綠色。而且, 半導體奈米晶粒作為其自身,較佳為使用對人體等的不良影響極低者。在將含有鎘、硒等的半導體奈米晶粒用作發光性奈米晶粒的情況下,較佳為選擇儘量不含所述元素(鎘、硒等)的半導體奈米晶粒來單獨使用,或者與其他發光性奈米晶粒組合來使用以儘量減少所述元素。
發光性奈米晶粒的形狀無特別限定,可為任意的幾何形狀,亦可為任意的不規則的形狀。發光性奈米晶粒的形狀例如可為球狀、橢圓體狀、棱錐狀、盤狀、枝狀、網狀、棒狀等。但是,自進一步提高噴墨墨水的均勻性及流動性的方面出發,作為發光性奈米晶粒,較佳為使用作為粒子形狀而方向性少的粒子(例如球狀、正四面體狀等的粒子)。
自容易獲得期望的波長的發光的觀點以及分散性及保存穩定性優異的觀點出發,發光性奈米晶粒的平均粒徑(體積平均徑)可為1nm以上,可為1.5nm以上,亦可為2nm以上。自容易獲得期望的發光波長的觀點出發,可為40nm以下,可為30nm以下,亦可為20nm以下。發光性奈米晶粒的平均粒徑(體積平均徑)藉由利用透射型電子顯微鏡或掃描型電子顯微鏡進行測定,並計算出體積平均徑而獲得。
自分散穩定性的觀點出發,發光性奈米晶粒在其表面具有有機配位體。有機配位體例如可配位鍵結在發光性奈米晶粒的表面。換言之,發光性奈米晶粒的表面可被有機配位體鈍化。而且,在噴墨墨水更含有後述的高分子分散劑的情況下,發光性奈 米晶粒可在其表面具有高分子分散劑。在本實施形態中,例如可藉由自所述具有有機配位體的發光性奈米晶粒中去除有機配位體,並交換有機配位體與高分子分散劑而在發光性奈米晶粒的表面結合高分子分散劑。但是,自形成噴墨墨水時的分散穩定性的觀點出發,較佳為對配位有有機配位體狀態的發光性奈米晶粒調配高分子分散劑。
有機配位體可包括用於確保與光聚合性化合物、熱硬化性樹脂、有機溶劑等的親和性的官能基(以下亦稱為「親和性基」)。作為親和性基,可為經取代或未經取代的脂肪族烴基。該脂肪族烴基可為直鏈型亦可具有分支結構。而且,脂肪族烴基可具有不飽和鍵,亦可不具有不飽和鍵。經取代的脂肪族烴基可為脂肪族烴基的一部分碳原子被氧原子取代的基。經取代的脂肪族烴基例如可包括(聚)氧伸烷基。
有機配位體較佳為包含聚氧伸烷基。聚氧伸烷基是2個以上的伸烷基藉由醚鍵進行連結而成的二價基,具有多個氧伸烷基結構(氧伸烷基)。構成聚氧伸烷基的多個伸烷基可彼此相同亦可不同。伸烷基可為直鏈狀,亦可具有分支結構。
伸烷基的碳數例如可為1以上、2以上或3以上,而且可為5以下、4以下或3以下。伸烷基較佳為伸乙基、伸丙基或伸丁基。即,聚氧伸烷基較佳為具有選自由具有伸乙基的氧伸烷基結構(氧伸乙基結構)、具有伸丙基的氧伸烷基結構(氧伸丙基結構)及具有伸丁基的氧伸烷基結構(氧伸丁基結構)所組成的群 組中的至少一種。
聚氧伸烷基較佳為具有下述式(1)所表示的氧伸烷基結構。
Figure 109103752-A0305-12-0013-1
式(1)中,R1及R2分別獨立地表示氫原子、甲基或乙基,*表示結合鍵。在R1及R2中的一者為甲基或乙基的情況下,另一者較佳為氫原子。R1及R2較佳為氫原子或甲基。其中,更佳為R1及R2為氫原子的氧伸乙基結構、或R1及R2中的一者為甲基而另一者為氫原子的氧伸丙基結構。
在聚氧伸烷基具有多個式(1)所表示的結構的情況下,多個R1可相同亦可不同,多個R2可相同亦可不同。
聚氧伸烷基的聚合度例如可為2以上、4以上或6以上,而且可為40以下、30以下或20以下。此處,聚氧伸烷基的聚合度是指氧伸烷基結構的重複數(藉由醚鍵連結的伸烷基的數量;在含有2種以上氧伸烷基(氧伸烷基結構)的情況下為該些的合 計數量)。
在聚氧伸烷基包含氧伸乙基結構的重複的情況下,氧伸乙基結構的重複數可為2以上、4以上或6以上,而且可為40以下、30以下或20以下。
在聚氧伸烷基包含氧伸丙基結構的重複的情況下,氧伸丙基結構的重複數可為2以上、4以上或6以上,而且可為40以下、30以下或20以下。
聚氧伸烷基可包含在有機配位體的主鏈中。此處,主鏈是指構成有機配位體的分子鏈中的最長者。
有機配位體較佳為包含能夠與發光性奈米晶粒鍵結的官能基(用於確保對發光性奈米晶粒的吸附性的官能基)。作為能夠與發光性奈米晶粒鍵結的官能基,例如可列舉羥基、胺基、羧基、硫醇基、磷酸基、膦酸基、膦基、氧化膦基及烷氧基矽烷基。該些官能基可藉由配位鍵等與發光性奈米晶粒鍵結。
有機配位體中能夠與發光性奈米晶粒鍵結的官能基的數量可為1~3,可為1~2,亦可為1。發光性奈米晶粒表面所具有的有機配位體中的能夠與發光性奈米晶粒鍵結的官能基的至少一個可為與發光性奈米晶粒鍵結的官能基。而且,在有機配位體包含多個能夠與發光性奈米晶粒鍵結的官能基的情況下,多個官能基中的一部分可不鍵結於發光性奈米晶粒。
能夠與發光性奈米晶粒鍵結的官能基可存在於有機配位體的主鏈的至少一個末端。即,有機配位體可在主鏈的至少一 個末端包含能夠與發光性奈米晶粒鍵結的官能基。
有機配位體可具有氫鍵性基。此處,氫鍵性的官能基是指具有能夠與羰基等形成氫鍵的氫原子的基。氫鍵性基可為能夠與發光性奈米晶粒鍵結的基。存在於發光性奈米晶粒的表面的有機配位體較佳為具有未鍵結於發光性奈米晶粒的氫鍵性基。作為氫鍵性基,例如可列舉羥基、胺基、羧基、硫醇基等一價基、醯胺基(-NHCO-)等二價基等。
有機配位體可在主鏈的一個末端具有1個以上能夠與發光性奈米晶粒鍵結的第一官能基,在主鏈的另一個末端具有與第一官能基不同的第二官能基。第一官能基可與作為能夠與發光性奈米晶粒鍵結的官能基的所述基相同。第一官能基的數量可為1以上,可為2以上,亦可為2。第二官能基可與作為能夠與發光性奈米晶粒鍵結的官能基的所述基相同,亦可為與所述官能基不同的其他基。其他基例如可為烷基、環烷基、芳基。第二官能基的數量可為1以上,亦可為1。
主鏈除了聚氧伸烷基以外,例如亦可具有經取代或未經取代的烴基。經取代或未經取代的烴基的碳數例如可為1~10。經取代的烴基中,碳原子的一部分可被硫原子、氮原子等雜原子、羰基等取代。
在一實施形態中,有機配位體可為下述式(1-1)所表示的化合物。
[化2]
Figure 109103752-A0305-12-0016-2
式(1-1)中,p表示0~50整數,q表示0~50的整數。較佳為p及q中的至少一者為1以上,更佳為p及q兩者為1以上。
在一實施形態中,有機配位體可為下述式(1-2)所表示的有機配位體。
Figure 109103752-A0305-12-0016-3
式(1-2)中,r表示1~50整數。
在式(1-2)所表示的有機配位體中,r可為1~20的整數,可為3~15的整數,可為5~10的整數,亦可為7。
有機配位體可為具有兩個以上能夠與發光性奈米晶粒鍵結的官能基的配位體。即,在一實施形態中,有機配位體可為下述式(1-3)所表示的化合物。
Figure 109103752-A0305-12-0017-4
式(1-3)中,A1及A2分別獨立地表示可包含所述能夠與發光性奈米晶粒鍵結的官能基的一價基,R表示氫原子、甲基或乙基,L1及L2分別獨立地表示經取代或未經取代的伸烷基,s表示0以上的整數。其中,A1及A2中的至少一者包含所述能夠與發光性奈米晶粒鍵結的官能基,A1及A2中的能夠與發光性奈米晶粒鍵結的官能基的數量的合計為2個以上。在A1或A2為不包含能夠與發光性奈米晶粒鍵結的官能基的基的情況下,A1或A2例如可為氫原子。
A1及A2所表示的一價基中的能夠與發光性奈米晶粒鍵結的官能基的數量分別可為1個或2個以上,而且可為4個以下,亦可為2個。能夠與發光性奈米晶粒鍵結的官能基較佳為選自由羥基及羧基所組成的群組中的至少一種。
在一實施形態中,較佳為A1所表示的一價基中的能夠與發光性奈米晶粒鍵結的官能基的數量為2個,且A2所表示的一價基中的能夠與發光性奈米晶粒鍵結的官能基的數量為1個。在 該情況下,更佳為A1所表示的一價基中的2個能夠與發光性奈米晶粒鍵結的官能基均為羧基,且A2所表示的一價基中的能夠與發光性奈米晶粒鍵結的官能基為羥基。
在另一實施形態中,較佳為A1所表示的一價基中的能夠與發光性奈米晶粒鍵結的官能基的數量為2個,且A2為氫原子(即,A2所表示的一價基中的能夠與發光性奈米晶粒鍵結的官能基的數量為0)。在該情況下,更佳為A1所表示的一價基中的2個能夠與發光性奈米晶粒鍵結的官能基均為羧基。
L所表示的伸烷基的碳數例如可為1~10。在L所表示的伸烷基中,碳原子(亞甲基)的一部分可被雜原子取代。在L為經取代的伸烷基的情況下,在該伸烷基中,碳原子(亞甲基)的一部分較佳為被選自由氧原子、硫原子及氮原子所組成的群組中的至少一種雜原子取代,更佳為被硫原子取代。s例如可為1以上、3以上或5以上的整數,亦可為100以下、20以下或10以下的整數。
有機配位體可為下述式(1-4)所表示的化合物。
Figure 109103752-A0305-12-0018-5
式(1-4)中,x及y分別獨立地為0以上的整數,z為1以 上的整數,A1、A2及s分別與式(1-3)中的A1、A2及s意義相同。其中,x及y中的至少一者為1以上的整數。
x可為3以下或2以下的整數,可為1,亦可為0。y可為1以上、2以上或3以上的整數,可為5以下、4以下或3以下的整數,亦可為3。z可為4以下、3以下或2以下的整數,亦可為1。
有機配位體可為下述式(1-5)或(1-6)所表示的化合物。
Figure 109103752-A0305-12-0019-6
式(1-5)及(1-6)中,s與式(1-3)中的s意義相同。
作為包含能夠與發光性奈米晶粒鍵結的官能基的有機配位體,例如可列舉TOP(三辛基膦)、TOPO(三辛基氧化膦)、 月桂酸、油酸、油胺、辛胺、三辛胺、十六烷基胺、辛烷硫醇、十二烷硫醇、己基膦酸(HPA)、十四烷基膦酸(TDPA)及辛基膦酸(OPA)。
在一實施形態中,有機配位體可為下述式(1-7)所表示的有機配位體。
Figure 109103752-A0305-12-0020-7
式(1-7)中,n表示0~50整數,m表示0~50的整數。n較佳為0~20,更佳為0~10。m較佳為0~20,更佳為0~10。較佳為n及m中的至少一者為1以上。即,n+m較佳為1以上。n+m可為10以下。Z表示經取代或未經取代的伸烷基。伸烷基的碳數例如可為1~10。Z所表示的伸烷基中,碳原子的一部分可被雜原子取代,亦可被選自由氧原子、硫原子及氮原子所組成的群組中的至少一種雜原子取代。
自噴墨墨水的黏度成為更適合於像素部的形成的黏度的觀點出發,有機配位體的重量平均分子量為1000以下,可為900以下、800以下、700以下或600以下,而且可為250以上、300以上、400以上、450以上、500以上或550以上。另外,本說明 書中,重量平均分子量是藉由凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量。
作為發光性奈米晶粒,可使用在有機溶劑、光聚合性化合物等中以膠體形態分散者。在有機溶劑中處於分散狀態的發光性奈米晶粒的表面較佳為被所述有機配位體鈍化。作為有機溶劑,例如可列舉環己烷、己烷、庚烷、氯仿、甲苯、辛烷、氯苯、四氫萘、二苯基醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、1,4-丁二醇二乙酸酯、或該些的混合物。
作為發光性奈米晶粒,可使用市售品。作為發光性奈米晶粒的市售品,例如可列舉NN-實驗室(NN-Labs)公司的銦磷/硫化鋅、迪道陶(D-dots)、CuInS/ZnS、奧德裡奇(Aldrich)公司的InP/ZnS等。
自外部量子效率的維持率的提高效果更優異的觀點出發,發光性奈米晶粒的含量相對於噴墨墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量(不揮發成分的合計含量)100質量份較佳為超過10質量份,更佳為13質量份以上,進而佳為15質量份以上。在發光性奈米晶粒的含量超過10質量份的情況下,由於可獲得優異的發光強度,因此此種噴墨墨水可較佳地用作彩色濾光片用途。自噴出穩定性更優異的觀點出發,發光性奈米晶粒的含量相對於噴墨墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量(不揮發成分的合計含 量)100質量份較佳為60質量份以下,可為50質量份以下,可為40質量份以下,亦可為35質量份以下。發光性奈米晶粒的含量相對於噴墨墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量(不揮發成分的合計含量)100質量份可為超過10質量份且60質量份以下、13質量份~60質量份、15質量份~60質量份、超過10質量份且50質量份以下、超過10質量份且40質量份以下、或超過10質量份且35質量份以下。
噴墨墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量(不揮發成分的合計含量)以噴墨墨水的總質量為基準,為41質量%以上,可為45質量%以上、50質量%以上、55質量%以上、60質量%以上、65質量%以上、70質量%以上、75質量%以上、80質量%以上、85質量%以上、90質量%以上或95質量%以上,亦可為100質量%。在噴墨墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量(不揮發成分的合計含量)以噴墨墨水的總質量為基準為70質量%以上的情況下,可較佳地用作不含溶劑的噴墨墨水。
在噴墨墨水含有光聚合性化合物且不含熱硬化性樹脂的情況下,所述不揮發成分的合計含量為發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物及光散射性粒子的合計含量。而且,在噴墨墨水含有熱硬化性樹脂且不含光聚合性化合物的情況下,所 述不揮發成分的合計含量為發光性奈米晶粒、有機配位體、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量。
噴墨墨水可包含紅色發光性奈米晶粒、綠色發光性奈米晶粒及藍色發光性奈米晶粒中的2種以上作為發光性奈米晶粒,但較佳為僅包含該些粒子中的1種。在噴墨墨水包含紅色發光性奈米晶粒的情況下,綠色發光性奈米晶粒的含量及藍色發光性奈米晶粒的含量以發光性奈米晶粒的總質量為基準,較佳為10質量%以下,更佳為0質量%。在噴墨墨水包含綠色發光性奈米晶粒的情況下,紅色發光性奈米晶粒的含量及藍色發光性奈米晶粒的含量以發光性奈米晶粒的總質量為基準,較佳為10質量%以下,更佳為0質量%。
相對於噴墨墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量100質量份,發光性奈米晶粒及有機配位體的合計含量為21質量份以上,可為25質量份以上、27質量份以上、30質量份以上、35質量份以上、40質量份以上、45質量份以上或50質量份以上,而且可為70質量份以下、65質量份以下、60質量份以下或55質量份以下。
自可抑制大氣暴露引起的噴墨墨水的增黏的觀點出發,相對於發光性奈米晶粒及有機配位體的合計含量100質量份,有機配位體的含量為20質量份以上,可為25質量份以上、30質量份以上或32質量份以上,而且可為50質量份以下、45質量份 以下、40質量份以下、或38質量份以下。在相對於發光性奈米晶粒及有機配位體的合計含量100質量份,有機配位體的含量為50質量份以下的情況下,可相對提高噴墨墨水中的發光性奈米晶粒的含量,因此較佳。本說明書中相對於發光性奈米晶粒及有機配位體的合計含量100質量份而言的有機配位體的含量被定義為對包含發光性奈米晶粒及有機配位體的混合物進行TG-DTA測定而求出的有機率(有機化合物的比率)。包含發光性奈米晶粒及有機配位體的混合物可藉由在噴墨墨水中添加該混合物的貧溶媒,使該混合物沈降後,使其乾燥而獲得。
[光聚合性化合物]
本實施形態的光聚合性化合物是藉由光的照射而聚合的化合物,例如為光自由基聚合性化合物或光陽離子聚合性化合物。光聚合性化合物可為光聚合性的單體或寡聚物。該些可與光聚合起始劑一起使用。光自由基聚合性化合物可與光自由基聚合起始劑一起使用,光陽離子聚合性化合物可與光陽離子聚合起始劑一起使用。換言之,噴墨墨水可含有包含光聚合性化合物及光聚合起始劑的光聚合性成分,可含有包含光自由基聚合性化合物及光自由基聚合起始劑的光自由基聚合性成分,亦可含有包含光陽離子聚合性化合物及光陽離子聚合起始劑的光陽離子聚合性成分。可併用光自由基聚合性化合物與光陽離子聚合性化合物,可使用具備光自由基聚合性與光陽離子聚合性的化合物,亦可併用光自由基聚合起始劑與光陽離子聚合起始劑。光聚合性化合物可單獨使 用1種,亦可併用2種以上。
作為光自由基聚合性化合物,例如可列舉具有乙烯性不飽和基的單體(以下亦稱為「乙烯性不飽和單體」)、具有異氰酸酯基的單體等。此處,乙烯性不飽和單體是指具有乙烯性不飽和鍵(碳-碳雙鍵)的單體。作為乙烯性不飽和單體,例如可列舉乙烯基、伸乙烯基、亞乙烯基等具有乙烯性不飽和基的單體。具有該些基的單體有時被稱為「乙烯基單體」。
乙烯性不飽和單體中的乙烯性不飽和鍵的數量(例如乙烯性不飽和基的數量)例如為1~3。乙烯性不飽和單體可單獨使用1種,亦可組合多種來使用。自容易兼顧優異的噴出穩定性與優異的硬化性的觀點以及進一步提高外部量子效率的觀點出發,光聚合性化合物可包含具有1個或2個乙烯性不飽和基的單體與具有2個或3個乙烯性不飽和基的單體。即,乙烯性不飽和單體可包含選自由單官能單體與二官能單體、單官能單體與三官能單體、二官能單體與二官能單體、以及二官能單體與三官能單體所組成的群組中的至少一種組合。在本實施形態中,光聚合性化合物較佳為包含2種以上具有2個乙烯性不飽和鍵的單體。
作為乙烯性不飽和基,除了乙烯基、伸乙烯基及亞乙烯基以外,亦可列舉(甲基)丙烯醯基等。另外,本說明書中,「(甲基)丙烯醯基」是指「丙烯醯基」及與其對應的「甲基丙烯醯基」。「(甲基)丙烯酸酯」、「(甲基)丙烯醯胺」的表現亦是同樣的。
作為單官能單體,例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲 基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸壬基苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸二環戊烷基酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯基酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯基苄酯、琥珀酸單(2-丙烯醯氧基乙基)酯、琥珀酸單(2-甲基丙烯醯氧基乙基)酯、N-[2-(丙烯醯氧基)乙基]鄰苯二甲醯亞胺、N-[2-(丙烯醯氧基)乙基]四氫鄰苯二甲醯亞胺、丙烯酸4-羥基丁酯、丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸2-羥基乙酯等。該些中,可較佳地使用(甲基)丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯。
作為具有2個乙烯性不飽和基的單體(二官能單體)的具體例,可列舉:1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,5-戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、3-甲基-1,5-戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,8-辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸 酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇羥基新戊酸酯二丙烯酸酯、三(2-羥基乙基)異氰脲酸酯的2個羥基被(甲基)丙烯醯氧基取代的二(甲基)丙烯酸酯、在1莫耳新戊二醇中加成4莫耳以上的環氧乙烷或環氧丙烷而獲得的二醇的2個羥基被(甲基)丙烯醯氧基取代的二(甲基)丙烯酸酯、在1莫耳雙酚A中加成2莫耳的環氧乙烷或環氧丙烷而獲得的二醇的2個羥基被(甲基)丙烯醯氧基取代的二(甲基)丙烯酸酯、在1莫耳三羥甲基丙烷中加成3莫耳以上的環氧乙烷或環氧丙烷而獲得的三醇的2個羥基被(甲基)丙烯醯氧基取代的二(甲基)丙烯酸酯、在1莫耳雙酚A中加成4莫耳以上的環氧乙烷或環氧丙烷而獲得的二醇的2個羥基被(甲基)丙烯醯氧基取代的二(甲基)丙烯酸酯等。該些中,可較佳地使用二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯。
作為具有3個乙烯性不飽和基的單體(三官能單體)的具體例,可列舉甘油三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯等。該些中,可較佳地使用甘油三(甲基)丙烯酸酯。
作為光陽離子聚合性化合物,可列舉環氧化合物、氧雜環丁烷化合物、乙烯基醚化合物等。
作為環氧化合物,可列舉雙酚A型環氧化合物、雙酚F型環氧化合物、苯酚酚醛清漆型環氧化合物、三羥甲基丙烷聚縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚等脂肪族系環氧化合物、1,2- 環氧-4-乙烯基環己烷、1-甲基-4-(2-甲基氧雜環丙基)-7-氧雜雙環[4.1.0]庚烷等脂環式環氧化合物等。
作為環氧化合物,亦可使用市售品。作為環氧化合物的市售品,例如可使用大賽璐化學工業(Daicel Chemical industries)股份有限公司製造的「賽羅西德(Celloxide)2000」、「賽羅西德(Celloxide)3000」、「賽羅西德(Celloxide)4000」等。
作為陽離子聚合性的氧雜環丁烷化合物,可列舉:2-乙基己基氧雜環丁烷、3-羥基甲基-3-甲基氧雜環丁烷、3-羥基甲基-3-乙基氧雜環丁烷、3-羥基甲基-3-丙基氧雜環丁烷、3-羥基甲基-3-正丁基氧雜環丁烷、3-羥基甲基-3-苯基氧雜環丁烷、3-羥基甲基-3-苄基氧雜環丁烷、3-羥基乙基-3-甲基氧雜環丁烷、3-羥基乙基-3-乙基氧雜環丁烷、3-羥基乙基-3-丙基氧雜環丁烷、3-羥基乙基-3-苯基氧雜環丁烷、3-羥基丙基-3-甲基氧雜環丁烷、3-羥基丙基-3-乙基氧雜環丁烷、3-羥基丙基-3-丙基氧雜環丁烷、3-羥基丙基-3-苯基氧雜環丁烷、3-羥基丁基-3-甲基氧雜環丁烷等。
作為氧雜環丁烷化合物,亦可使用市售品。作為氧雜環丁烷化合物的市售品,例如可使用東亞合成股份有限公司製造的亞龍氧雜環丁烷系列(Aron Oxetane Series)(「OXT-101」、「OXT-212」、「OXT-121」、「OXT-221」等);大賽璐化學工業(Daicel Chemical industries)股份有限公司製造的「賽羅西德(Celloxide)2021」、「賽羅西德(Celloxide)2021A」、「賽羅西德(Celloxide)2021P」、「賽羅西德(Celloxide)2080」、「賽羅西德(Celloxide) 2081」、「賽羅西德(Celloxide)2083」、「賽羅西德(Celloxide)2085」、「艾伯力德(Epolead)GT300」、「艾伯力德(Epolead)GT301」、「艾伯力德(Epolead)GT302」、「艾伯力德(Epolead)GT400」、「艾伯力德(Epolead)GT401」及「艾伯力德(Epolead)GT403」;陶氏化學(Dow Chemical)日本股份有限公司製造的「希樂固(Cyracure)UVR-6105」、「希樂固(Cyracure)UVR-6107」、「希樂固(Cyracure)UVR-6110」、「希樂固(Cyracure)UVR-6128」、「ERL4289」及「ERL4299」等。而且,亦可使用公知的氧雜環丁烷化合物(例如日本專利特開2009-40830等中記載的氧雜環丁烷化合物)。
作為乙烯基醚化合物,可列舉2-羥基乙基乙烯基醚、三乙二醇乙烯基單醚、四乙二醇二乙烯基醚、三羥甲基丙烷三乙烯基醚等。
而且,作為本實施形態中的光聚合性化合物,亦可使用日本專利特開2013-182215號公報的段落0042~0049中記載的光聚合性化合物。
自容易獲得可靠性優異的像素部(噴墨墨水的硬化物)的觀點出發,光聚合性化合物可為鹼不溶性。本說明書中,光聚合性化合物為鹼不溶性是指25℃下的光聚合性化合物相對於1質量%的氫氧化鉀水溶液的溶解量以光聚合性化合物的總質量為基準為30質量%以下。光聚合性化合物的所述溶解量較佳為10質量%以下,更佳為3質量%以下。
自容易獲得作為噴墨墨水而言恰當的黏度的觀點、噴墨墨水的硬化性變得良好的觀點、以及像素部(噴墨墨水的硬化物)的耐溶劑性及耐磨損性提高的觀點出發,光聚合性化合物的含量相對於噴墨墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量100質量份,可為10質量份以上,可為15質量份以上,亦可為20質量份以上。自容易獲得作為噴墨墨水而言恰當的黏度的觀點、以及獲得更優異的光學特性(例如外部量子效率的降低抑制效果)的觀點出發,光聚合性化合物的含量相對於噴墨墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量100質量份,可為60質量份以下,可為50質量份以下,可為40質量份以下,可為30質量份以下,亦可為20質量份以下。
[光聚合起始劑]
光聚合起始劑例如為光自由基聚合起始劑。作為光自由基聚合起始劑,較佳為分子開裂型或脫氫型的光自由基聚合起始劑。
作為分子開裂型的光自由基聚合起始劑,可較佳地使用安息香異丁基醚、2,4-二乙基噻噸酮、2-異丙基噻噸酮、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、(2,4,6-三甲基苯甲醯基)乙氧基苯基氧化膦等。作為該些以外的分子開裂型的光自由基聚合起始劑,亦可併用1-羥基環己基苯基酮、安息香乙基醚、苄基二甲基縮酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙 烷-1-酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮及2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮。
作為脫氫型的光自由基聚合起始劑,可列舉二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、間苯二甲酮、4-苯甲醯基-4'-甲基-二苯基硫醚等。亦可併用分子開裂型的光自由基聚合起始劑與脫氫型的光自由基聚合起始劑。
作為光陽離子聚合起始劑,亦可使用市售品。作為市售品,可列舉桑阿普洛(san-apro)公司製造的「CPI-100P」等鋶鹽系光陽離子聚合起始劑、巴斯夫(BASF)公司製造的「路西瑞(Lucirin)TPO」等醯基氧化膦化合物、巴斯夫(BASF)公司製造的「豔佳固(Irgacure)907」、「豔佳固(Irgacure)819」、「豔佳固(Irgacure)379EG」、「豔佳固(Irgacure)184」及「豔佳固(Irgacure)PAG290」等。
自噴墨墨水的硬化性的觀點出發,光聚合起始劑的含量相對於光聚合性化合物100質量份,可為0.1質量份以上,可為0.5質量份以上,可為1質量份以上,可為3質量份以上,亦可為5質量份以上。自像素部(噴墨墨水的硬化物)的經時穩定性的觀點出發,光聚合起始劑的含量相對於光聚合性化合物100質量份可為40質量份以下,可為30質量份以下,可為20質量份以下,亦可為10質量份以下。
[熱硬化性樹脂]
在本實施形態中,熱硬化性樹脂是藉由熱進行交聯而硬化的 樹脂。熱硬化性樹脂例如是在硬化物中作為黏合劑發揮功能的樹脂。熱硬化性樹脂具有硬化性基。作為硬化性基,可列舉環氧基、氧雜環丁烷基、異氰酸酯基、胺基、羧基、羥甲基等,自噴墨墨水的硬化物的耐熱性及保存穩定性優異的觀點、以及與遮光部(例如黑色矩陣)及基材的密合性優異的觀點出發,較佳為環氧基。熱硬化性樹脂可具有1種硬化性基,亦可具有2種以上的硬化性基。
另外,熱硬化性樹脂之中包括具有光自由基聚合性(與光自由基聚合起始劑一起使用的情況下藉由光的照射而聚合)的樹脂以及具有光陽離子聚合性(與光陽離子聚合起始劑一起使用的情況下藉由光的照射而聚合)的樹脂。在噴墨墨水含有具有光自由基聚合性的熱硬化性樹脂及光自由基聚合起始劑的情況下,該具有光自由基聚合性的熱硬化性樹脂被分類為光自由基聚合性化合物(光聚合性化合物)。在噴墨墨水含有具有光陽離子聚合性的熱硬化性樹脂及光陽離子聚合起始劑的情況下,該具有光陽離子聚合性的熱硬化性樹脂被分類為光陽離子聚合性化合物(光聚合性化合物)。
熱硬化性樹脂可為單一的單體的聚合物(均聚物),亦可為多種單體的共聚物(共聚物(copolymer))。而且,熱硬化性樹脂可為無規共聚物、嵌段共聚物或接枝共聚物中的任一種。
作為熱硬化性樹脂,可使用1分子中具有2個以上熱硬化性基的化合物,通常與硬化劑組合使用。在使用熱硬化性樹脂 的情況下,可進而添加可促進熱硬化反應的觸媒(硬化促進劑)。換言之,噴墨墨水可含有包含熱硬化性樹脂(以及根據需要使用的硬化劑及硬化促進劑)的熱硬化性成分。而且,在該些之外,亦可進而使用其自身無聚合反應性的聚合物。
作為1分子中具有2個以上熱硬化性基的化合物,例如可使用1分子中具有2個以上環氧基的環氧樹脂(以下亦稱為「多官能環氧樹脂」)。「環氧樹脂」中包括單體性環氧樹脂及聚合物性環氧樹脂兩者。多官能性環氧樹脂在1分子中具有的環氧基的數量較佳為2個~50個,更佳為2個~20個。環氧基只要是具有氧雜環丙烷環結構的結構即可,例如可為縮水甘油基、氧伸乙基、環氧環己基等。作為環氧樹脂,可列舉能夠藉由羧酸而硬化的公知的多元環氧樹脂。此種環氧樹脂例如在新保正樹編「環氧樹脂手冊」日刊工業新聞社刊(1987年)等中有廣泛揭示,可使用該些。
作為具有環氧基的熱硬化性樹脂(包括多官能環氧樹脂),可列舉具有氧雜環丙烷環結構的單體的聚合物、具有氧雜環丙烷環結構的單體與其他單體的共聚物。作為具體的多官能環氧樹脂,可列舉甲基丙烯酸聚縮水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸2-羥基乙酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸(3-乙基-3-氧雜環丁基)甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、苯乙烯- 甲基丙烯酸縮水甘油酯等。而且,作為本實施形態的熱硬化性樹脂,亦可使用日本專利特開2014-56248號公報的段落0044~0066中記載的化合物。
而且,作為多官能環氧樹脂,例如可使用雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、溴化雙酚A型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、二苯基醚型環氧樹脂、對苯二酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、芴型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、三羥基苯基甲烷型環氧樹脂、三官能型環氧樹脂、四苯酚基乙烷型環氧樹脂、二環戊二烯苯酚型環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂、雙酚A含核多元醇型環氧樹脂、聚丙二醇型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、乙二醛型環氧樹脂、脂環型環氧樹脂、雜環型環氧樹脂等。
更具體而言,可例示:商品名「艾比科(Epicoat)828」(日本環氧樹脂(Nippon Epoxy Resin)公司製造)等雙酚A型環氧樹脂、商品名「YDF-175S」(東都化成公司製造)等雙酚F型環氧樹脂、商品名「YDB-715」(東都化成公司製造)等溴化雙酚A型環氧樹脂、商品名「艾比克隆(EPICLON)EXA1514」(DIC股份有限公司製造)等雙酚S型環氧樹脂、商品名「YDC-1312」(東都化成公司製造)等對苯二酚型環氧樹脂、商品名「艾比克隆(EPICLON)EXA4032」、「HP-4770」、「HP-4700」、「HP-5000」(DIC股份有限公司製造)等萘型環氧樹脂、商品名「艾比科 (Epicoat)YX4000H」(日本環氧樹脂(Nippon Epoxy Resin)公司製造)等聯苯型環氧樹脂、商品名「艾比科(Epicoat)157S70」(日本環氧樹脂(Nippon Epoxy Resin)公司製造)等雙酚A型酚醛清漆系環氧樹脂、商品名「艾比科(Epicoat)154」(日本環氧樹脂(Nippon Epoxy Resin)公司製造)、商品名「YDPN-638」(東都化成公司製造)等苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、商品名「YDCN-701」(東都化成公司製造)等甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、商品名「艾比克隆(EPICLON)HP-7200」、「HP-7200H」(DIC股份有限公司製造)等二環戊二烯苯酚型環氧樹脂、商品名「艾比科(Epicoat)1032H60」(日本環氧樹脂(Nippon Epoxy Resin)公司製造)等三羥基苯基甲烷型環氧樹脂、商品名「VG3101M80」(三井化學公司製造)等三官能型環氧樹脂、商品名「艾比科(Epicoat)1031S」(日本環氧樹脂(Nippon Epoxy Resin)公司製造)等四苯酚基乙烷型環氧樹脂、商品名「代那科(Denacol)EX-411」(長瀨(Nagase)化成工業公司製造)等4官能型環氧樹脂、商品名「ST-3000」(東都化成公司製造)等氫化雙酚A型環氧樹脂、商品名「艾比科(Epicoat)190P」(日本環氧樹脂(Nippon Epoxy Resin)公司製造)等縮水甘油酯型環氧樹脂、商品名「YH-434」(東都化成公司製造)等縮水甘油胺型環氧樹脂、商品名「YDG-414」(東都化成公司製造)等乙二醛型環氧樹脂、商品名「艾伯力德(Epolead)GT-401」(大賽璐(Daicel)化學公司製造)等脂環式多官能環氧化合物、三縮水甘油基異氰酸酯(TGIC) 等雜環型環氧樹脂等。而且,若必要,則可混合商品名「乃奧特托(neotohto)E」(東都化成公司製造)等,作為環氧反應性稀釋劑。
而且,作為多官能環氧樹脂,可使用DIC股份有限公司製造的「法因迪科(FINEDIC)A-247S」、「法因迪科(FINEDIC)A-254」、「法因迪科(FINEDIC)A-253」、「法因迪科(FINEDIC)A-229-30A」、「法因迪科(FINEDIC)A-261」、「法因迪科(FINEDIC)A249」、「法因迪科(FINEDIC)A-266」、「法因迪科(FINEDIC)A-241」「法因迪科(FINEDIC)M-8020」、「艾比克隆(EPICLON)N-740」、「艾比克隆(EPICLON)N-770」、「艾比克隆(EPICLON)N-865」、「艾比克隆(EPICLON)EXA-4850-150」(商品名)等。
自容易獲得作為噴墨墨水而言恰當的黏度的觀點、噴墨墨水的硬化性變得良好的觀點、以及像素部(噴墨墨水的硬化物)的耐溶劑性及耐磨損性提高的觀點出發,熱硬化性樹脂的重量平均分子量可為750以上,可為1000以上,亦可為2000以上。自實現作為噴墨墨水而言的恰當的黏度的觀點出發,可為500000以下,可為300000以下,亦可為200000以下。但是,交聯後的分子量不限於此。
自容易獲得作為噴墨墨水而言恰當的黏度的觀點、噴墨墨水的硬化性變得良好的觀點、以及像素部(噴墨墨水的硬化物)的耐溶劑性及耐磨損性提高的觀點出發,熱硬化性樹脂的含量相對於噴墨墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合 物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量100質量份,可為5質量份以上,可為10質量份以上,可為15質量份以上,亦可為20質量份以上。自噴墨墨水的黏度不會變得過高,像素部的厚度相對於光轉換功能不會變得過厚的觀點出發,熱硬化性樹脂的含量相對於噴墨墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量100質量份可為60質量份以下,可為50質量份以下,可為40質量份以下,可為30質量份以下,亦可為20質量份以下。
[硬化劑]
作為為了使熱硬化性樹脂硬化而使用的硬化劑,例如可列舉酸酐、酚系化合物、胺系化合物等。該些硬化劑可單獨使用1種,亦可將2種以上組合來使用。硬化劑較佳為包含選自由酸酐、酚系化合物及胺系化合物所組成的群組中的至少一種。而且,在將環氧樹脂作為熱硬化性樹脂來使用的情況下,亦可使用鎓鹽類、有機金屬錯合物、三級胺、咪唑類等來進行自聚合。
作為酸酐(酸酐系硬化劑),可列舉:4-甲基環己烷-1,2-二羧酸酐(4M-HHPA)、3-甲基環己烷-1,2-二羧酸酐、環己烷-1,2-二羧酸酐、1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、3-甲基-1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、4-甲基-1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、雙環[2.2.1]庚烷-2,3-二羧酸酐、甲基雙環[2.2.1]庚烷-2,3-二羧酸酐、甲基-3,6內亞甲基-1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、3,6內亞甲基-1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、鄰苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸酐、馬來酸酐等。
作為酚系化合物(酚系硬化劑),可列舉:雙酚A、雙酚F、雙酚S、間苯二酚、鄰苯二酚、對苯二酚、芴雙酚、4,4'-聯苯酚、4,4',4"-三羥基三苯基甲烷、萘二醇、1,1,2,2-四(4-羥基苯基)乙烷、杯間苯二酚芳烴、酚醛清漆型酚樹脂(例如以苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、雙酚A酚醛清漆樹脂、雙酚S酚醛清漆樹脂、間苯二酚酚醛清漆樹脂為代表的由多元羥基化合物與甲醛合成的多元酚酚醛清漆樹脂、萘酚-苯酚共縮酚醛清漆樹脂、萘酚-甲酚共縮酚醛清漆樹脂、萘酚酚醛清漆樹脂以及含烷氧基芳香環改質酚醛清漆樹脂(利用甲醛連結酚核及含烷氧基芳香環的多元酚化合物))、芳烷基型酚樹脂(例如新酚樹脂(xylok resin)等苯酚芳烷基樹脂及萘酚芳烷基樹脂)、芳香族烴甲醛樹脂改質酚樹脂、二環戊二烯苯酚加成型樹脂、三羥甲基甲烷樹脂、四苯酚基乙烷樹脂、聯苯改質苯酚樹脂(利用雙亞甲基連結酚核的多元苯酚化合物)、聯苯改質萘酚樹脂(利用雙亞甲基連結酚核的多元萘酚化合物)、胺基三嗪改質酚樹脂(利用三聚氰胺、苯並胍胺等連結酚核的多元酚化合物)等多元酚化合物等。自外部量子效率的提高效果優異的觀點出發,酚系化合物較佳為包含酚醛清漆型酚樹脂。作為酚醛清漆型酚樹脂,可較佳地使用苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂以及雙酚A酚醛清漆樹脂。
作為酚醛清漆型酚樹脂的具體例,可列舉DIC股份有限公司製造的「菲歐立特(PHENOLITE)TD-2131」、「菲歐立特(PHENOLITE)TD-2090」(商品名)、日本化藥股份有限公司製 造的「GPH-65」、「GPH-103」(商品名)等。
作為胺系化合物(胺系硬化劑),例如可列舉:乙二胺、丙二胺、丁二胺、六亞甲基二胺、二乙三胺、三乙四胺、五乙六胺等脂肪族多胺類、間苯二甲胺、二胺基二苯基甲烷、苯二胺(Phenylenediamine)等芳香族多胺類、1,3-雙(胺基甲基)環己烷、異佛爾酮二胺、降冰片烷二胺等脂環族多胺類等、二氰二胺、次亞麻油酸(linolenic acid)的二聚體與乙二胺合成的聚醯胺樹脂。
關於硬化劑,自噴墨墨水的硬化物的外部量子效率的耐熱性的觀點出發,理想的是酸酐系硬化劑,自噴墨墨水的硬化物的硬化性及噴墨墨水的黏度穩定性的觀點出發,理想的是酚系硬化劑。
硬化劑的含量例如相對於噴墨墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量100質量份,可為40質量份以下,可為30質量份以下,可為20質量份以下,亦可為10質量份以下。硬化劑的含量例如相對於噴墨墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量100質量份,可為1質量份以上,亦可為3質量份以上。
[硬化促進劑(硬化觸媒)]
作為為了使熱硬化性樹脂硬化而使用的硬化促進劑(硬化觸媒),例如可列舉磷系化合物、三級胺化合物、咪唑化合物、有機酸金屬鹽、路易斯酸、胺錯合物等。作為磷系化合物,例如可列 舉三苯基膦、三對甲苯基膦(Tri-p-tolylphosphine)、二苯基環己基膦、甲基三丁基碘化鏻。作為三級胺化合物,例如可列舉N,N-二甲基苄基胺、1,8-二氮雜雙環(5,4,0)十一碳烯-7、1,5-二氮雜雙環(4,3,0)壬烯-5、三(二甲基胺基甲基)苯酚。作為咪唑化合物,例如可列舉1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑。
自容易獲得可靠性優異的像素部(噴墨墨水的硬化物)的觀點出發,熱硬化性樹脂可為鹼不溶性。熱硬化性樹脂為鹼不溶性是指25℃下的熱硬化性樹脂相對於1質量%的氫氧化鉀水溶液的溶解量以熱硬化性樹脂的總質量為基準,為30質量%以下。熱硬化性樹脂的所述溶解量較佳為10質量%以下,更佳為3質量%以下。
在本實施形態中,噴墨墨水只要含有光聚合性化合物及熱硬化性樹脂中的至少一者即可,亦可含有光聚合性化合物及熱硬化性樹脂兩者。噴墨墨水在含有光聚合性化合物的情況下,可不含有熱硬化性樹脂。而且,噴墨墨水在含有熱硬化性樹脂的情況下,可不含有光聚合性化合物。自含有發光性奈米晶粒(例如量子點)的噴墨墨水的保存穩定性及像素部(噴墨墨水的硬化物)的耐久性(濕熱穩定性等)的觀點出發,較佳為使用光聚合性化合物及熱硬化性樹脂中的熱硬化性樹脂,自含有發光性奈米晶粒(例如量子點)的噴墨墨水的保存穩定性、以及能夠在不易受到量子點的加熱引起的劣化的低溫下進行硬化的觀點出發,更佳為使用光自由基聚合性化合物,自可在不受硬化製程中的氧阻礙的 情況下形成像素部(噴墨墨水的硬化物)的觀點出發,較佳為使用光陽離子聚合性化合物。
在噴墨墨水包含光聚合性化合物及熱硬化性樹脂的情況下,自容易獲得作為噴墨墨水而言恰當的黏度的觀點、噴墨墨水的硬化性變得良好的觀點、以及像素部(噴墨墨水的硬化物)的耐溶劑性及耐磨損性提高的觀點出發,光聚合性化合物及熱硬化性樹脂含量的合計相對於噴墨墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量100質量份,可為3質量份以上,可為5質量份以上,可為10質量份以上,可為15質量份以上,亦可為20質量份以上。而且,自噴墨墨水的黏度不會變得過高,像素部的厚度相對於光轉換功能不會變得過厚的觀點出發,相對於噴墨墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量100質量份,光聚合性化合物及熱硬化性樹脂的含量的合計可為60質量份以下,可為40質量份以下,亦可為20質量份以下。
[光散射性粒子]
光散射性粒子例如是光學上不活潑的無機微粒。在噴墨墨水含有光散射性粒子的情況下,可使照射至像素部的來自光源的光散射,因此可獲得優異的光學特性。
作為構成光散射性粒子的材料,例如可列舉:鎢、鋯、鈦、鉑、鉍、銠、鈀、銀、錫、金等單質金屬;二氧化矽、硫酸 鋇、碳酸鋇、碳酸鈣、滑石、黏土、高嶺土、硫酸鋇、碳酸鋇、碳酸鈣、氧化鋁白、氧化鈦、氧化鎂、氧化鋇、氧化鋁、氧化鉍、氧化鋯、氧化鋅等金屬氧化物;碳酸鎂、碳酸鋇、次碳酸鉍、碳酸鈣等金屬碳酸鹽;氫氧化鋁等金屬氫氧化物;鋯酸鋇、鋯酸鈣、鈦酸鈣、鈦酸鋇、鈦酸鍶等複合氧化物;次硝酸鉍等金屬鹽等。自噴出穩定性優異的觀點及外部量子效率的提高效果更優異的觀點出發,光散射性粒子較佳為包含選自由氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、氧化鋅、碳酸鈣、硫酸鋇、鈦酸鋇及二氧化矽所組成的群組中的至少一種,更佳為包含選自由氧化鈦、氧化鋯、氧化鋅及鈦酸鋇所組成的群組中的至少一種。
光散射性粒子的形狀可為球狀、絲狀、不定形狀等。但是,作為光散射性粒子,自可進一步提高噴墨墨水的均勻性、流動性及光散射性,可獲得優異的噴出穩定性的方面出發,較佳為使用作為粒子形狀而方向性少的粒子(例如球狀、正四面體狀等的粒子)。
自噴出穩定性優異的觀點及外部量子效率的提高效果更優異的觀點出發,噴墨墨水中的光散射性粒子的平均粒徑(體積平均徑)可為0.05μm(50nm)以上,可為0.2μm(200nm)以上,亦可為0.3μm(300nm)以上。自噴出穩定性優異的觀點出發,噴墨墨水中的光散射性粒子的平均粒徑(體積平均徑)可為1.0μm(1000nm)以下,可為0.6μm(600nm)以下,亦可為0.4μm(400nm)以下。噴墨墨水中的光散射性粒子的平均粒徑 (體積平均徑)可為0.05μm~1.0μm、0.05μm~0.6μm、0.05μm~0.4μm、0.2μm~1.0μm、0.2μm~0.6μm、0.2μm~0.4μm、0.3μm~1.0μm、0.3μm~0.6μm或0.3μm~0.4μm。自容易獲得此種平均粒徑(體積平均徑)的觀點出發,所使用的光散射性粒子的平均粒徑(體積平均徑)可為0.05μm以上,而且可為1.0μm以下。本說明書中,噴墨墨水中的光散射性粒子的平均粒徑(體積平均徑)是藉由利用動態光散射式奈米陶拉庫(Nanotrac)粒度分佈計進行測定,並計算出體積平均徑而獲得。而且,所使用的光散射性粒子的平均粒徑(體積平均徑)例如可藉由利用透射型電子顯微鏡或掃描型電子顯微鏡測定各粒子的粒徑,並計算出體積平均徑而獲得。
自外部量子效率的提高效果更優異的觀點出發,噴墨墨水中的光散射性粒子的含量相對於噴墨墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量100質量份可為0.1質量份以上,可為1質量份以上,可為5質量份以上,可為7質量份以上,可為10質量份以上,亦可為12質量份以上。自噴出穩定性優異的觀點及外部量子效率的提高效果更優異的觀點出發,光散射性粒子的含量相對於噴墨墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量100質量份可為60質量份以下,可為50質量份以下,可為40質量份以下,可為30質量份以下,可為25質量份以下,可為20質量份以下,亦可為15質量份 以下。在噴墨墨水包含高分子分散劑的情況下,即便在使光散射性粒子的含量相對多的情況下(例如設為60質量份左右的情況下),亦可良好地分散光散射性粒子。
自外部量子效率的提高效果優異的觀點出發,光散射性粒子的含量相對於發光性奈米晶粒的含量的質量比(光散射性粒子/發光性奈米晶粒)可為0.01以上,可為0.02以上,可為0.05以上,可為0.07以上,可為0.1以上,可為0.2以上,亦可為0.5以上。自外部量子效率的提高效果更優異,噴墨印刷時的連續噴出性(噴出穩定性)優異的觀點出發,質量比(光散射性粒子/發光性奈米晶粒)可為5.0以下,可為2.0以下,亦可為1.5以下。
自容易獲得作為噴墨墨水而言恰當的黏度的觀點出發,噴墨墨水中的無機成分的含量(例如發光性奈米晶粒與光散射性粒子的合計量)相對於噴墨墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量100質量份,較佳為5質量份以上,更佳為10質量份以上,進而佳為20質量份以上。自容易獲得作為噴墨墨水而恰當的黏度的觀點出發,噴墨墨水中的無機成分的含量(例如發光性奈米晶粒與光散射性粒子的合計量)相對於噴墨墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量100質量份,較佳為80質量份以下,更佳為50質量份以下,進而佳為40質量份以下。噴墨墨水中的無機成分的含量(例如發光性奈米晶粒與光散射性粒子的合計量)相對於噴墨 墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量100質量份可為5質量份~80質量份、10質量份~50質量份或20質量份~40質量份。
噴墨墨水在不妨礙本發明的效果的範圍內,可更含有所述成分以外的其他成分。作為其他成分,例如可列舉高分子分散劑、溶劑、抗氧化劑等。
[高分子分散劑]
高分子分散劑是具有750以上的重量平均分子量且具有對光散射性粒子具有親和性的官能基的高分子化合物。高分子分散劑具有使光散射性粒子分散的功能。高分子分散劑經由對光散射性粒子具有親和性的官能基而吸附在光散射性粒子上,藉由高分子分散劑彼此的靜電排斥及/或立體排斥,使光散射性粒子分散在噴墨墨水中。高分子分散劑較佳為與光散射性粒子的表面結合而吸附於光散射性粒子,但亦可與發光性奈米晶粒的表面結合而吸附於發光性奈米晶粒,亦可游離於噴墨墨水中。
作為對光散射性粒子具有親和性的官能基,可列舉酸性官能基、鹼性官能基以及非離子性官能基。酸性官能基具有解離性的質子,可被胺、氫氧化物離子等鹼中和,鹼性官能基亦可被有機酸、無機酸等酸中和。
作為酸性官能基,可列舉:羧基(-COOH)、磺基(-SO3H)、硫酸基(-OSO3H)、膦酸基(-PO(OH)3)、磷酸基(-OPO(OH)3)、次膦酸基(-PO(OH)-)、巰基(-SH)。
作為鹼性官能基,可列舉一級胺基、二級胺基及三級胺基、銨基、亞胺基以及吡啶、嘧啶、吡嗪、咪唑、三唑等含氮雜環基等。
作為非離子性官能基,可列舉羥基、醚基、硫醚基、亞磺醯基(-SO-)、磺醯基(-SO2-)、羰基、甲醯基、酯基、碳酸酯基、醯胺基、胺基甲醯基、脲基、硫醯胺基、硫脲基、胺磺醯基、氰基、烯基、炔基、氧化膦基、硫化膦基。
高分子分散劑可為單一的單體的聚合物(均聚物),亦可為多種單體的共聚物(共聚物(copolymer))。而且,高分子分散劑可為無規共聚物、嵌段共聚物或接枝共聚物中的任一種。而且,在高分子分散劑為接枝共聚物的情況下,可為梳形的接枝共聚物,亦可為星形的接枝共聚物。高分子分散劑例如可為丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚醚、酚樹脂、矽酮樹脂、聚脲樹脂、胺基樹脂、環氧樹脂、聚乙烯亞胺及聚烯丙基胺等多胺、聚醯亞胺等。
作為高分子分散劑,亦可使用市售品,作為市售品,可使用味之素精細化學(Ajinomoto Fine-Techno)股份有限公司製造的阿吉斯帕(Ajisper)PB系列、BYK公司製造的迪斯帕畢克(DISPERBYK)系列及BYK-系列、巴斯夫(BASF)公司製造的Efka系列等。
作為高分子分散劑的市售品,例如可使用畢克化學(BYK-Chemie)公司製造的「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-130」、 「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-161」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-162」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-163」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-164」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-166」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-167」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-168」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-170」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-171」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-174」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-180」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-182」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-183」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-184」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-185」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2000」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2001」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2008」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2009」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2020」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2022」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2025」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2050」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2070」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2096」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2150」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2155」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2163」、「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2164」、「BYK-LPN21116」及「BYK-LPN6919」;巴斯夫(BASF)公司製造的「EFKA4010」、「EFKA4015」、「EFKA4046」、「EFKA4047」、「EFKA4061」、「EFKA4080」、「EFKA4300」、「EFKA4310」、「EFKA4320」、「EFKA4330」、「EFKA4340」、「EFKA4560」、「EFKA4585」、「EFKA5207」、 「EFKA1501」、「EFKA1502」、「EFKA1503」及「EFKA PX-4701」;路博潤(Lubrizol)公司製造的「索努帕斯(Solsperse)3000」、「索努帕斯(Solsperse)9000」、「索努帕斯(Solsperse)13240」、「索努帕斯(Solsperse)13650」、「索努帕斯(Solsperse)13940」、「索努帕斯(Solsperse)11200」、「索努帕斯(Solsperse)13940」、「索努帕斯(Solsperse)16000」、「索努帕斯(Solsperse)17000」、「索努帕斯(Solsperse)18000」、「索努帕斯(Solsperse)20000」、「索努帕斯(Solsperse)21000」、「索努帕斯(Solsperse)24000」、「索努帕斯(Solsperse)26000」、「索努帕斯(Solsperse)27000」、「索努帕斯(Solsperse)28000」、「索努帕斯(Solsperse)32000」、「索努帕斯(Solsperse)32500」、「索努帕斯(Solsperse)32550」、「索努帕斯(Solsperse)32600」、「索努帕斯(Solsperse)33000」、「索努帕斯(Solsperse)34750」、「索努帕斯(Solsperse)35100」、「索努帕斯(Solsperse)35200」、「索努帕斯(Solsperse)36000」、「索努帕斯(Solsperse)37500」、「索努帕斯(Solsperse)38500」、「索努帕斯(Solsperse)39000」、「索努帕斯(Solsperse)41000」、「索努帕斯(Solsperse)54000」、「索努帕斯(Solsperse)71000」及「索努帕斯(Solsperse)76500」;味之素精細化學(Ajinomoto Fine-Techno)股份有限公司製造的「阿吉斯帕(Ajisper)PB821」、「阿吉斯帕(Ajisper)PB822」、「阿吉斯帕(Ajisper)PB881」、「PN411」及「PA111」;贏創(Evonik)公司製造的「TEGO迪斯帕斯(Dispers)650」、「TEGO迪斯帕斯(Dispers)660C」、「TEGO迪斯帕斯 (Dispers)662C」、「TEGO迪斯帕斯(Dispers)670」、「TEGO迪斯帕斯(Dispers)685」、「TEGO迪斯帕斯(Dispers)700」、「TEGO迪斯帕斯(Dispers)710」及「TEGO迪斯帕斯(Dispers)760W」;楠本化成製造的「迪斯帕隆(Disparlon)DA-703-50」、「DA-705」及「DA-725」等。
[溶劑]
作為溶劑,例如可列舉乙二醇單丁醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇二丁醚、己二酸二乙酯、草酸二丁酯、丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、琥珀酸二甲酯、琥珀酸二乙酯、1,4-丁二醇二乙酸酯、甘油基三乙酸酯等。
自噴墨墨水的連續噴出性的觀點出發,溶劑在大氣壓下的沸點較佳為150℃以上,更佳為180℃以上。而且,在形成像素部時,需要在噴墨墨水的硬化前自噴墨墨水中除去溶劑,因此自容易除去溶劑的觀點出發,溶劑在大氣壓下的沸點較佳為300℃以下。
在本實施形態的噴墨墨水中,光聚合性化合物亦作為分散媒而發揮功能,因此能夠在無溶劑的情況下使光散射性粒子及發光性奈米晶粒分散。在該情況下,具有在形成像素部時不需要藉由乾燥除去溶劑的步驟的優點。
[抗氧化劑]
噴墨墨水亦可更含有抗氧化劑。在該情況下,可提高量子收率,且進一步抑制量子收率隨時間的降低。抗氧化劑例如可為亞 磷酸酯化合物、硫醚化合物等,自可提高量子收率且進一步抑制量子收率隨時間的降低的觀點出發,較佳為亞磷酸酯化合物。
抗氧化劑可為亞磷酸三酯化合物。亞磷酸三酯化合物可為下述式(2)所表示的化合物。
Figure 109103752-A0305-12-0050-8
式(2)中,R11、R12及R13分別獨立地表示一價有機基。選自R11、R12及R13的兩者可相互鍵結而形成環。一價有機基例如可為一價烴基。作為一價烴基,例如可列舉烷基、芳基、烯基等。一價烴基的碳數可為1~30,亦可為4~18。
作為式(2)所表示的化合物,具體而言可列舉亞磷酸三苯酯(三苯基亞磷酸酯)、2-乙基己基二苯基亞磷酸酯、二苯基辛基亞磷酸酯等。
亞磷酸三酯化合物在室溫(25℃)下可為液體,亦可為固體,但自充分滿足與噴墨墨水中的其他成分(光聚合性化合物等)的相容性這一噴墨墨水特有的要求性能,可進一步抑制噴墨墨水的量子收率的降低的觀點出發,較佳為在室溫(25℃)下為 液體。亞磷酸三酯化合物的熔點可為20℃以下或10℃以下。
自進一步抑制噴墨墨水的量子收率的降低的這一觀點出發,相對於噴墨墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量100質量份,抗氧化劑的含量可為0.01質量份以上,可為0.1質量份以上,可為1質量份以上,亦可為5質量份以上。由於即便少量添加亦可更有效果地抑制量子收率的降低,因此抗氧化劑的含量相對於噴墨墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物、熱硬化性樹脂及光散射性粒子的合計含量100質量份,較佳為10質量份以下,更佳為7質量份以下,進而佳為5質量份以下,進一步更佳為3質量份以下。在抗氧化劑的含量在所述範圍內的情況下,在塗佈膜形成時,除了能夠確保更良好的膜強度以外,抗氧化劑向表面的滲出被進一步抑制,且能夠確保良好的光學特性。
在噴墨墨水含有光聚合性化合物的情況下,自進一步抑制噴墨墨水的量子收率的降低的觀點出發,抗氧化劑的含量相對於光聚合性化合物100質量份可為0.01質量份以上,可為0.1質量份以上,可為0.5質量份以上,可為1質量份以上,亦可為3質量份以上。由於即便少量添加亦可更有效果地抑制量子收率的降低,因此抗氧化劑的含量相對於光聚合性化合物100質量份可為10質量份以下,可為7質量份以下,亦可為5質量份以下。在抗氧化劑的含量在所述範圍內的情況下,在塗佈膜形成時,除了能夠確保更良好的膜強度以外,亦具有進一步抑制抗氧化劑向表 面的滲出,且能夠確保良好的光學特性的傾向。
關於以上說明的噴墨墨水在噴墨印刷時的墨水溫度(例如25℃~40℃的溫度範圍)下的黏度,例如自噴墨印刷時的噴出穩定性的觀點出發,可為2mPa.s以上,可為5mPa.s以上,亦可為7mPa.s以上。自獲得適合於像素部的形成的噴墨墨水的觀點出發,噴墨墨水在噴墨印刷時的墨水溫度(例如25℃~40℃的溫度範圍)下的黏度可為17mPa.s以下,可為15mPa.s以下,亦可為12mPa.s以下。噴墨墨水在噴墨印刷時的墨水溫度(例如25℃~40℃的溫度範圍)下的黏度例如可為2mPa.s~17mPa.s、2mPa.s~15mPa.s、2mPa.s~12mPa.s、5mPa.s~17mPa.s、5mPa.s~15mPa.s、5mPa.s~12mPa.s、7mPa.s~17mPa.s、7mPa.s~15mPa.s、或7mPa.s~12mPa.s。例如,噴墨墨水在40℃時的黏度可為所述範圍。本說明書中,噴墨墨水的黏度例如為利用E型黏度計測定的黏度。
當噴墨墨水在噴墨印刷時的墨水溫度下的黏度為2mPa.s以上時,噴頭的墨水噴出孔的前端的噴墨墨水的彎液面形狀穩定,因此噴墨墨水的噴出控制(例如噴出量及噴出的時機的控制)變得容易。另一方面,當噴墨墨水在噴墨印刷時的墨水溫度下的黏度為17mPa.s以下時,可自墨水噴出孔順利地噴出噴墨墨水,容易形成像素部。
噴墨墨水的表面張力較佳為適合於噴墨方式的表面張力,具體而言,較佳為20mN/m~40mN/m的範圍,更佳為25mN/m ~35mN/m。藉由將表面張力設為該範圍,噴出控制(例如,噴出量及噴出的時機的控制)變得容易,並且可抑制飛行彎曲的產生。另外,飛行彎曲是指自墨水噴出孔噴出噴墨墨水時,噴墨墨水的著落位置相對於目標位置產生30μm以上的偏移。在表面張力為40mN/m以下的情況下,墨水噴出孔的前端的彎液面形狀穩定,因此噴墨墨水的噴出控制(例如噴出量及噴出的時機的控制)變得容易。另一方面,在表面張力為20mN/m以上的情況下,可防止噴墨墨水污染墨水噴出孔周邊部,因此可抑制飛行彎曲的發生。即,不會有如下情況,即:不正確地著落於應著落的像素部形成區域而產生噴墨墨水的填充不充分的像素部,或者噴墨墨水著落於與應著落的像素部形成區域鄰接的像素部形成區域(或像素部)而顏色再現性降低。噴墨墨水可在噴墨印刷時的墨水溫度(例如25℃~40℃的溫度範圍)下具有所述表面張力,亦可在40℃下具有所述表面張力。
本實施形態的噴墨墨水較佳為應用於基於使用壓電元件的機械性噴出機構的壓電噴射(Piezojet)方式的噴墨記錄裝置。在壓電噴射方式中,每次噴射時,不會有噴墨墨水瞬間暴露在高溫下的情況。因此,發光性奈米晶粒不易發生變質,在像素部(光轉換層)中更容易獲得期待的發光特性。
自抑制噴墨墨水的塗佈膜吸收大氣中的水分,即便經過時間亦抑制發光性奈米晶粒(量子點等)的發光性(例如螢光性)降低的觀點出發,在本實施形態中,噴墨墨水的塗佈膜較佳為鹼 不溶性。即,本實施形態的噴墨墨水較佳為能夠形成鹼不溶性的塗佈膜的噴墨墨水。此種噴墨墨水可藉由使用鹼不溶性的光聚合性化合物及/或鹼不溶性的熱硬化性樹脂作為光聚合性化合物及/或熱硬化性樹脂而獲得。噴墨墨水的塗佈膜為鹼不溶性是指25℃下的噴墨墨水的塗佈膜相對於1質量%的氫氧化鉀水溶液的溶解量以噴墨墨水的塗佈膜的總質量為基準,為30質量%以下。噴墨墨水的塗佈膜的所述溶解量較佳為10質量%以下,更佳為3質量%以下。另外,噴墨墨水為能夠形成鹼不溶性的塗佈膜的噴墨墨水這一內容可藉由對在基材上塗佈噴墨墨水後,在80℃、3分鐘的條件下進行乾燥而獲得的厚度1μm的塗佈膜的所述溶解量進行測定來確認。
<噴墨墨水的製造方法>
所述實施形態的噴墨墨水例如是藉由混合所述噴墨墨水的構成成分並進行分散處理而獲得。
噴墨墨水的製造方法例如包括:第一步驟,準備含有光散射性粒子的光散射性粒子的分散體;以及第二步驟,混合光散射性粒子的分散體及發光性奈米晶粒。作為發光性奈米晶粒,使用在其表面具有有機配位體的發光性奈米晶粒。即,發光性奈米晶粒分散體更包含有機配位體。光散射性粒子的分散體亦可更含有高分子分散劑。在該方法中,光散射性粒子的分散體可更含有光聚合性化合物及/或熱硬化性樹脂,在第二步驟中,可進而混合光聚合性化合物及/或熱硬化性樹脂。根據該方法,可使光散射性 粒子充分分散。因此,可提高像素部的光學特性,並且可容易地獲得噴出穩定性優異的噴墨墨水。
在準備光散射性粒子的分散體的步驟中,可藉由將光散射性粒子與視情況的高分子分散劑以及光聚合性化合物及/或熱硬化性樹脂混合並進行分散處理來製備光散射性粒子的分散體。混合及分散處理可使用珠磨機、塗料調節器(paint conditioner)、行星攪拌機、噴磨機等分散裝置來進行。自光散射性粒子的分散性變得良好,容易將光散射性粒子的平均粒徑調整到所期望的範圍的觀點出發,較佳為使用珠磨機或塗料調節器。藉由在混合發光性奈米晶粒與光散射性粒子之前混合光散射性粒子與高分子分散劑,可使光散射性粒子更充分地分散。因此,可更進一步容易地獲得優異的噴出穩定性及優異的外部量子效率。
噴墨墨水的製造方法亦可在第二步驟之前,更包括準備含有發光性奈米晶粒與有機溶劑的發光性奈米晶粒的分散體的步驟。在該情況下,在第二步驟中,將光散射性粒子的分散體與發光性奈米晶粒的分散體混合。在準備發光性奈米晶粒的分散體的步驟中,可藉由將發光性奈米晶粒與有機溶劑混合並進行分散處理來製備發光性奈米晶粒分散體。混合及分散處理可使用珠磨機、塗料調節器、行星攪拌機、噴磨機等分散裝置來進行。自發光性奈米晶粒的分散性變得良好,容易將發光性奈米晶粒的平均粒徑調整到所期望的範圍的觀點出發,較佳為使用珠磨機、塗料調節器或噴磨機。根據該方法,可使發光性奈米晶粒充分分散。 因此,可提高像素部的光學特性,並且可容易地獲得噴出穩定性優異的噴墨墨水。在所述步驟中,可在發光性奈米晶粒的分散體中進而含有光聚合性化合物及/或熱硬化性樹脂。
在該製造方法中,有機溶劑可在第一步驟中調配,亦可在第二步驟中調配。即,第一步驟可為準備含有光散射性粒子、高分子分散劑及有機溶劑的光散射性粒子的分散體的步驟,第二步驟可為混合光散射性粒子的分散體、發光性奈米晶粒與有機溶劑的步驟。
噴墨墨水的製造方法亦可更包括混合有機溶劑與熱硬化性樹脂及/或光聚合性化合物,準備包含熱硬化性樹脂及/或光聚合性化合物的溶液的步驟。在該情況下,在第二步驟中,可將所述步驟中準備的光散射粒子分散體、發光性奈米晶粒分散體、包含熱硬化性樹脂及/或光聚合性化合物的溶液與有機溶劑混合。即,第二步驟可為混合光散射粒子分散體、發光性奈米晶粒分散體、包含熱硬化性樹脂及/或光聚合性化合物的溶液與有機溶劑的步驟。
在該製造方法中,可進而使用所述成分以外的其他成分。在該情況下,其他成分可含在發光性奈米晶粒分散體中,亦可含在光散射性粒子分散體中。而且,亦可將其他成分混合在混合發光性奈米晶粒分散體與光散射性粒子分散體而獲得的組成物中。
<噴墨墨水組(ink jet ink set)>
一實施形態的噴墨墨水組包括所述實施形態的噴墨墨水。噴墨墨水組除了所述實施形態的噴墨墨水(發光性噴墨墨水)以外,亦可包括不含有發光性奈米晶粒的噴墨墨水(非發光性噴墨墨水)。非發光性噴墨墨水可為先前公知的噴墨墨水,除了不含發光性奈米晶粒以外,可為與所述實施形態的噴墨墨水(發光性噴墨墨水)相同的組成。
非發光性噴墨墨水不含發光性奈米晶粒,因此在使光入射至由非發光性噴墨墨水形成的像素部(包含非發光性噴墨墨水的硬化物的像素部)的情況下,自像素部出射的光具有與入射光大致相同的波長。因此,非發光性噴墨墨水可較佳地用於形成與來自光源的光顏色相同的像素部。例如,在來自光源的光為具有420nm~480nm的範圍的波長的光(藍色光)的情況下,由非發光性噴墨墨水形成的像素部可能成為藍色像素部。
非發光性噴墨墨水較佳為含有光散射性粒子。在非發光性噴墨墨水含有光散射性粒子的情況下,藉由由該非發光性噴墨墨水形成的像素部,可使入射至像素部的光散射,藉此可降低來自像素部的出射光的視場角中的光強度差。
<光轉換層及彩色濾光片、以及該些的製造方法>
以下,參照圖式對使用所述實施形態的噴墨墨水組而獲得的光轉換層及彩色濾光片的詳細情況進行說明。另外,在以下的說明中,對於相同或相當的要素使用相同的符號,省略重覆的說明。
圖1是一實施形態的彩色濾光片的示意剖面圖。如圖1 所示,彩色濾光片100包括基材40、設置在基材40上的光轉換層30。光轉換層30包括多個像素部10及遮光部20。
光轉換層30具有作為像素部10的第一像素部10a、第二像素部10b及第三像素部10c。第一像素部10a、第二像素部10b、第三像素部10c以依該順序重覆的方式排列成格子狀。遮光部20設置於相鄰的像素部之間、即第一像素部10a與第二像素部10b之間、第二像素部10b與第三像素部10c之間、第三像素部10c與第一像素部10a之間。換言之,該些相鄰的像素部彼此被遮光部20分離。
第一像素部10a及第二像素部10b分別是包含所述實施形態的噴墨墨水的硬化物的發光性的像素部(發光性像素部)。硬化物含有發光性奈米晶粒、硬化成分及光散射性粒子。硬化成分是藉由光聚合性化合物的聚合及/或熱硬化性樹脂的硬化(聚合、交聯等)而獲得的成分,包含光聚合性化合物的聚合物及/或熱硬化性樹脂的硬化體。即,第一像素部10a包含第一硬化成分13a與分別分散在第一硬化成分13a中的第一發光性奈米晶粒11a及第一光散射性粒子12a。同樣地,第二像素部10b包含第二硬化成分13b與分別分散在第二硬化成分13b中的第二發光性奈米晶粒11b及第二光散射粒子12b。在第一像素部10a及第二像素部10b中,第一硬化成分13a與第二硬化成分13b可相同亦可不同,第一光散射性粒子12a與第二光散射性粒子12b可相同亦可不同。
第一發光性奈米晶粒11a是吸收420nm~480nm的範 圍的波長的光而發出在605nm~665nm的範圍具有發光峰值波長的光的紅色發光性的奈米晶粒。即,第一像素部10a亦可稱為用於將藍色光轉換為紅色光的紅色像素部。而且,第二發光性奈米晶粒11b是吸收420nm~480nm的範圍的波長的光而發出在500nm~560nm的範圍具有發光峰值波長的光的綠色發光性的奈米晶粒。即,第二像素部10b亦可稱為用於將藍色光轉換為綠色光的綠色像素部。
發光性像素部中發光性奈米晶粒及有機配位體的合計含量以發光性像素部的總質量為基準,為21質量%以上,可為25質量%以上、27質量%以上、30質量%以上、35質量%以上、40質量%以上、45質量%以上或50質量%以上,而且可為70質量%以下、65質量%以下、60質量%以下或55質量%以下。
自外部量子效率的提高效果更優異的觀點出發,發光性像素部中的光散射性粒子的含量以發光性像素部的總質量為基準,可為0.1質量%以上,可為1質量%以上,可為3質量%以上,亦可為5質量%以上。自外部量子效率的提高效果更優異的觀點及像素部的可靠性優異的觀點出發,光散射性粒子的含量以發光性像素部的總質量為基準,可為60質量%以下,可為50質量%以下,可為40質量%以下,亦可為30質量%以下。
第三像素部10c是包含所述非發光性噴墨墨水的硬化物的非發光性的像素部(非發光性像素部)。硬化物不含發光性奈米晶粒,而含有光散射性粒子與硬化成分。硬化成分例如是藉由光 聚合性化合物的聚合及/或熱硬化性樹脂的硬化(聚合、交聯等)而獲得的成分,包含光聚合性化合物的聚合物及/或熱硬化性樹脂的硬化體。即,第三像素部10c包含第三硬化成分13c與分散在第三硬化成分13c中的第三光散射性粒子12c。第三光散射性粒子12c與第一光散射性粒子12a及第二光散射性粒子12b可相同亦可不同。
第三像素部10c例如對於420nm~480nm的範圍的波長的光具有30%以上的透射率。因此,第三像素部10c在使用發出420nm~480nm的範圍的波長的光的光源的情況下,作為藍色像素部來發揮功能。另外,第三像素部10c的透射率可藉由顯微分光裝置來測定。
自可進一步降低視場角中的光強度差的觀點出發,非發光性像素部中的光散射性粒子的含量以非發光性像素部的總質量為基準,可為1質量%以上,可為5質量%以上,亦可為10質量%以上。自可進一步降低光反射的觀點出發,光散射性粒子的含量以非發光性像素部的總質量為基準,可為80質量%以下,可為75質量%以下,亦可為70質量%以下。
像素部(第一像素部10a、第二像素部10b及第三像素部10c)的厚度例如可為1μm以上、2μm以上、3μm以上、4μm以上、5μm以上或6μm以上,而且可為30μm以下或20μm以下。
遮光部20是出於分離相鄰的像素部而防止混色的目的 以及防止來自光源的光洩漏的目的而設置的所謂黑色矩陣。構成遮光部20的材料無特別限定,除了鉻等金屬以外,亦可使用在黏合劑聚合物中含有碳微粒、金屬氧化物、無機顏料、有機顏料等遮光性粒子的樹脂組成物的硬化物等。作為此處所使用的黏合劑聚合物,可使用聚醯亞胺樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、聚丙烯醯胺、聚乙烯基醇、明膠、酪蛋白、纖維素等樹脂的1種或2種以上進行混合而成者、感光性樹脂、水包油(O/W)乳液(emulsion)型的樹脂組成物(例如,將反應性矽酮進行乳液化而成者)等。遮光部20的厚度例如可為0.5μm以上,而且可為10μm以下。
基材40是具有透光性的透明基材,例如可使用石英玻璃、派熱司(Pyrex)(註冊商標)玻璃、合成石英板等透明的玻璃基板、透明樹脂膜、光學用樹脂膜等透明的可撓性基材等。該些中,較佳為使用包括玻璃中不含鹼成分的無鹼玻璃的玻璃基板。具體而言,較佳為康寧(Corning)公司製造的「7059玻璃」、「1737玻璃」、「依古魯(EAGLE)200」及「依古魯XG(EAGLE XG)」、旭硝子公司製造的「AN100」、日本電氣硝子公司製造的「OA-10G」及「OA-11」。該些是熱膨脹率小的原材料,尺寸穩定性以及高溫加熱處理中的作業性優異。
具備以上的光轉換層30的彩色濾光片100可較佳地用於使用發出420nm~480nm的範圍的波長的光的光源的情況。
一實施形態的光轉換層30(彩色濾光片100)的製造方法包括:在基材40上形成遮光部20的步驟(遮光部形成步驟); 在由基材40上的遮光部20劃分出的像素部形成區域,利用噴墨方式配置所述實施形態的噴墨墨水的步驟(配置步驟);以及使噴墨墨水硬化的步驟(硬化步驟)。
在遮光部形成步驟中,將遮光部20形成為圖案狀(例如格子狀)。形成遮光部20的方法可列舉在基材40的一面側形成鉻等金屬薄膜、或者含有遮光性粒子的樹脂組成物的薄膜,並對該薄膜進行圖案化的方法等。金屬薄膜例如可藉由濺射法、真空蒸鍍法等形成。含有遮光性粒子的樹脂組成物的薄膜例如可藉由塗佈、印刷等方法形成。作為進行圖案化的方法,可列舉光微影法等。
在配置步驟中,利用噴墨方式在像素部形成區域(基材40上的未形成遮光部20的區域(遮光部20的開口部))選擇性地配置(附著)噴墨墨水。作為噴墨方式,可列舉作為能量產生元件而使用了電熱轉換體的氣泡噴射(Bubble Jet)(註冊商標)方式、或者使用壓電元件的壓電噴射方式等。
在硬化步驟中,藉由活性能量線的照射或加熱使藉由配置步驟配置的噴墨墨水硬化。
在藉由活性能量線(例如紫外線)的照射而使噴墨墨水硬化的情況下,作為光源,例如可使用水銀燈、金屬鹵化物燈、氙燈、發光二極體(Light Emitting Diode,LED)等。所照射的光的波長例如可為200nm以上,而且可為440nm以下。曝光量例如可為10mJ/cm2以上,而且可為4000mJ/cm2以下。
在藉由加熱使噴墨墨水硬化的情況下,加熱溫度例如可為110℃以上,而且可為250℃以下。加熱時間例如可為10分鐘以上,而且可為120分鐘以下。
在噴墨墨水含有溶劑(有機溶劑)的情況下,本實施形態的製造方法亦可更包括使溶劑揮發的步驟(揮發步驟)。揮發步驟例如在配置步驟與硬化步驟之間進行。在揮發步驟中,例如藉由對噴墨墨水進行加熱而使溶劑揮發。加熱溫度例如可為50℃以上,而且可為150℃以下。加熱時間例如可為1分鐘以上或3分鐘以上,而且可為30分鐘以下。
在揮發步驟中,亦可藉由基於減壓的乾燥(減壓乾燥)來使溶劑(有機溶劑)揮發。自控制墨水組成物的組成的觀點出發,減壓乾燥的條件通常可為在1.0Pa~500Pa的壓力下、在20℃下~30℃下、3分鐘~30分鐘。
以上,關於彩色濾光片及光轉換層以及該些的製造方法的一實施形態進行了說明,但是本發明並不限定於所述實施形態。
例如,代替第三像素部10c或在第三像素部10c之外,光轉換層亦可包括:包含含有藍色發光性的奈米晶粒的發光性噴墨墨水的硬化物的像素部(藍色像素部)。而且,光轉換層可包括:包含含有發出紅色、綠色、藍色以外的其他顏色的光的奈米晶粒的發光性噴墨墨水的硬化物的像素部(例如黃色像素部)。在該些情況下,較佳為光轉換層的各像素部中所含的發光性奈米晶粒分別在同一波長區域具有吸收極大波長。
而且,光轉換層的像素部的至少一部分可包含含有發光性奈米晶粒以外的顏料的組成物的硬化物。
而且,彩色濾光片可在遮光部的圖案上包括寬度小於遮光部的包含具有斥墨性的材料的斥墨層。而且,亦可不設置斥墨層,而是在包含像素部形成區域的區域,整面塗佈狀地形成作為潤濕性可變層的光觸媒含有層,之後,介隔光罩對該光觸媒含有層照射光而進行曝光,選擇性地增大像素部形成區域的親墨性。作為光觸媒,可列舉氧化鈦、氧化鋅等。
而且,彩色濾光片可在基材與像素部之間包括包含羥丙基纖維素、聚乙烯基醇、明膠等的墨水接受層。
而且,彩色濾光片可在像素部上包括保護層。該保護層是為了使彩色濾光片平坦化,並且防止像素部中所含的成分、或者像素部中所含的成分及光觸媒含有層中所含的成分向液晶層溶出而設置。構成保護層的材料可使用作為公知的彩色濾光片用保護層來使用者。
而且,除了所述發光性奈米晶粒以外,本實施形態的光轉換層的像素部可更含有與發光性奈米晶粒的發光色大致相同顏色的顏料。為了使像素部含有顏料,可使噴墨墨水中含有顏料。
而且,亦可將本實施形態的光轉換層中的紅色像素部(R)、綠色像素部(G)以及藍色像素部(B)中的1種或2種發光性像素部形成為不含發光性奈米晶粒而含有色材的像素部。作為此處可使用的色材,可使用公知的色材,例如,作為用於紅色 像素部(R)的色材,可列舉二酮基吡咯並吡咯顏料及/或陰離子性紅色有機染料。作為用於綠色像素部(G)的色材,可列舉選自由鹵化銅酞菁顏料、酞菁系綠色染料、酞菁系藍色染料與偶氮系黃色有機染料的混合物所組成的群組中的至少一種。作為用於藍色像素部(B)的色材,可列舉ε型銅酞菁顏料及/或陽離子性藍色有機染料。關於該些色材的使用量,當在光轉換層中含有時,自可防止透射率的降低的觀點出發,以像素部(噴墨墨水的硬化物)的總質量為基準,較佳為1質量%~5質量%。
實施例
以下,藉由實施例對本發明進行具體說明。但是,本發明並不僅限定於下述的實施例。另外,實施例中使用的材料全部使用了導入氬氣,將溶氧置換為氬氣而得者。關於氧化鈦,使用在混合前,在1mmHg的減壓下,以175℃下加熱4小時,並在氬氣氣體環境下放置冷卻而得者。實施例中使用的液狀的材料是在混合前預先利用分子篩3A脫水48小時以上後使用。
[InP/ZnSeS/ZnS奈米晶粒用的有機配位體的準備]
將聚乙二醇|average Mn400|(|平均Mn400|)(西格瑪奧瑞奇(Sigma-Aldrich)公司製造)投入至燒瓶後,一邊在氮氣環境下攪拌,一邊在其中添加與聚乙二醇|average Mn400|等莫耳量的琥珀酸酐(西格瑪奧瑞奇(Sigma-Aldrich)公司製造)。將燒瓶的內溫升溫至80℃,攪拌8小時,藉此獲得作為淡黃色的黏稠的油狀物的下述式(A-1)所表示的有機配位體1。
Figure 109103752-A0305-12-0066-9
將聚乙二醇|average Mn750|(西格瑪奧瑞奇(Sigma-Aldrich)公司製造)投入至燒瓶後,一邊在氮氣環境下攪拌,一邊在其中添加與聚乙二醇|average Mn750|等莫耳量的琥珀酸酐(西格瑪奧瑞奇(Sigma-Aldrich)公司製造)。將燒瓶的內溫升溫至80℃,攪拌8小時,藉此獲得作為淡黃色的黏稠的油狀物的下述式(A-2)所表示的有機配位體2。
Figure 109103752-A0305-12-0066-10
參考日本專利特開2002-121549號公報,合成了下述式(A-3)所表示的有機配位體3(3-巰基丙酸的三乙二醇單甲醚酯(三乙二醇單甲醚巰基丙酸酯,TEGMEMP))。
Figure 109103752-A0305-12-0067-11
將捷發敏(JEFAMINE)M-1000(亨斯邁(Huntsman)公司製造)投入至燒瓶後,一邊在氮氣環境下攪拌,一邊在其中添加與捷發敏(JEFAMINE)M-1000等莫耳量的琥珀酸酐(西格瑪奧瑞奇(Sigma-Aldrich)公司製造)。將燒瓶的內溫升溫至80℃,攪拌8小時,藉此獲得作為淡黃色的黏稠的油狀物的下述式(B)所表示的比較用配位體1。
Figure 109103752-A0305-12-0067-12
藉由使用東曹(Tosoh)製造的HLC-8320的GPC測定,測定所述配位體的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw),結果,有機配位體1的Mw為597,有機配位體2的Mw為906,有機配位體3的Mw為273,比較例用配位體1的Mw為1191。
<紅色發光性的InP/ZnSeS/ZnS奈米晶粒分散體的準備 >
[月桂酸銦溶液的製備]
向反應燒瓶中添加1-十八碳烯(ODE)10g、乙酸銦146mg(0.5mmol)及月桂酸300mg(1.5mmol),獲得混合物。在真空下將混合物在140℃下加熱2小時,藉此獲得透明的溶液(月桂酸銦溶液)。將該溶液在室溫下維持在手套箱中直至需要為止。另外,由於月桂酸銦在室溫下溶解性低,容易沈澱,因此在使用月桂酸銦溶液時,將該溶液(ODE混合物)中沈澱的月桂酸銦加熱至約90℃,形成透明的溶液後,測量所需量來使用。
[紅色發光性奈米晶粒的核(InP核)的製作]
在反應燒瓶中添加三辛基氧化膦(TOPO)5g、乙酸銦1.46g(5mmol)及月桂酸3.16g(15.8mmol),獲得混合物。在氮(N2)環境下將混合物在160℃下加熱40分鐘後,在真空下在250℃下加熱20分鐘。接著,將反應溫度(混合物的溫度)在氮(N2)環境下升溫至300℃。在該溫度下,將1-十八碳烯(ODE)3g與三(三甲基矽烷基)膦0.25g(1mmol)的混合物迅速導入至反應燒瓶,將反應溫度維持在260℃。5分鐘後,藉由去除加熱器使反應停止,將所獲得的反應溶液冷卻至室溫。接著,將甲苯8ml及乙醇20ml添加到手套箱中的反應溶液中。繼而進行離心分離,使InP奈米晶粒沈澱後,藉由上清液的傾析獲得InP奈米晶粒。接著,使所獲得的InP奈米晶粒分散在己烷中。藉此,獲得含有5質量%的InP奈米晶粒的分散液(己烷分散液)。
將所述獲得的InP奈米晶粒的己烷分散液以及月桂酸銦溶液裝入至反應燒瓶,獲得混合物。將InP奈米晶粒的己烷分散液及月桂酸銦溶液的裝入量分別調整為0.5g(InP奈米晶粒為25mg)、5g(月桂酸銦為178mg)。真空下,在室溫下將混合物靜置10分鐘後,利用氮氣使燒瓶內恢復至常壓,將混合物的溫度提高到230℃,在該溫度下保持2小時,將己烷自燒瓶內部除去。接著,將燒瓶內溫升溫至250℃,將1-十八碳烯(ODE)3g及三(三甲基矽烷基)膦0.03g(0.125mmol)的混合物迅速導入至反應燒瓶,將反應溫度維持在230℃。5分鐘後,藉由去除加熱器使反應停止,將所獲得的反應溶液冷卻至室溫。接著,將甲苯8ml、乙醇20ml添加到手套箱中的反應溶液中。繼而進行離心分離,使成為紅色發光性InP/ZnSeS/ZnS奈米晶粒的核的InP奈米晶粒(InP核)沈澱後,藉由上清液的傾析,獲得InP奈米晶粒(InP核)。接著,使所獲得的InP奈米晶粒(InP核)分散在己烷中,獲得含有5質量%的InP奈米晶粒(InP核)的分散液(己烷分散液)。
[紅色發光性奈米晶粒的殼(ZnSeS/ZnS殼)的形成]
在反應燒瓶中加入2.5g所述獲得的InP奈米晶粒(InP核)的己烷分散液後,在室溫下,向反應燒瓶中添加油酸0.7g,將溫度提高到80℃保持2小時。接著,向該反應混合物中滴加溶解於ODE 1ml中的二乙基鋅14mg、雙(三甲基矽烷基)硒化物8mg及六甲基二矽硫烷(Hexamethyldisilathiane)7mg(ZnSeS前驅體溶液),升溫至200℃,保持10分鐘,藉此形成厚度為0.5單層 (monolayer)的ZnSeS殼。
接著,將溫度提高到140℃,保持30分鐘。其次,向該反應混合物中滴加使二乙基鋅69mg及六甲基二矽硫烷66mg溶解於ODE 2ml中而獲得的ZnS前驅體溶液,將溫度提高到200℃保持30分鐘,藉此形成厚度為2單層的ZnS殼。滴加ZnS前驅體溶液10分鐘後,藉由去除加熱器使反應停止。接著,將反應混合物冷卻至室溫,藉由離心分離除去所獲得的白色沈澱物,藉此獲得分散有紅色發光性InP/ZnSeS/ZnS奈米晶粒的透明的奈米晶粒分散液(InP/ZnSeS/ZnS奈米晶粒的ODE分散液)。
<綠色發光性的InP/ZnSeS/ZnS奈米晶粒分散體的準備>
[綠色發光性奈米晶粒的核(InP核)的合成]
在反應燒瓶中添加三辛基氧化膦(TOPO)5g、乙酸銦1.46g(5mmol)及月桂酸3.16g(15.8mmol),獲得混合物。在氮(N2)環境下將混合物在160℃下加熱40分鐘後,在真空下在250℃下加熱20分鐘。接著,將反應溫度(混合物的溫度)在氮(N2)環境下升溫至300℃。在該溫度下,將1-十八碳烯(ODE)3g與三(三甲基矽烷基)膦0.25g(1mmol)的混合物迅速導入至反應燒瓶,將反應溫度維持在260℃。5分鐘後,藉由去除加熱器使反應停止,將所獲得的反應溶液冷卻至室溫。接著,將甲苯8ml與乙醇20ml添加到手套箱中的反應溶液中。繼而進行離心分離,使InP奈米晶粒(InP核)沈澱後,藉由上清液的傾析獲得InP奈米 晶粒(InP核)。接著,使所獲得的InP奈米晶粒(InP核)分散在己烷中,獲得含有5質量%的InP奈米晶粒(InP核)的分散液(己烷分散液)。
[綠色發光性奈米晶粒的殼(ZnSeS/ZnS殼)的合成]
在反應燒瓶中加入2.5g所述獲得的InP奈米晶粒(InP核)的己烷分散液後,在室溫下,向反應燒瓶中添加油酸0.7g,將溫度提高到80℃。接著,向該反應混合物中滴加溶解於ODE 1ml中的二乙基鋅14mg、雙(三甲基矽烷基)硒化物8mg及六甲基二矽硫烷7mg(ZnSeS前驅體溶液),藉此形成厚度為0.5單層的ZnSeS殼。
滴加ZnSeS前驅體溶液後,將反應溫度在80℃下保持10分鐘。接著,將溫度提高到140℃,保持30分鐘。其次,向該反應混合物中滴加使二乙基鋅69mg及六甲基二矽硫烷66mg溶解於ODE 2ml中而獲得的ZnS前驅體溶液,藉此形成厚度為2單層的ZnS殼。滴加ZnS前驅體溶液10分鐘後,藉由去除加熱器使反應停止。接著,將反應混合物冷卻至室溫,藉由離心分離除去所獲得的白色沈澱物,藉此獲得分散有綠色發光性InP/ZnSeS/ZnS奈米晶粒的透明的奈米晶粒分散液(ODE分散液)。
[基於配位體交換的綠色發光性奈米晶粒分散體1(InP/ZnSeS/ZnS奈米晶粒分散體)的製作]
針對所述獲得的綠色發光性奈米晶粒分散體(InP/ZnSeS/ZnS奈米晶粒的ODE分散液),添加2倍量的PGMEA(丙二醇單甲 醚),使奈米晶粒暫時凝聚後,添加相對於分散體中的發光性奈米晶粒及合成時的配位體(所述ODE分散液中的固體成分)的合計含量100質量份,為20質量份的有機配位體1,之後,在80℃下攪拌2小時,藉此實施配位體交換。配位體交換前,凝聚的奈米晶粒在配位體交換的同時再次分散。接著,對於所述配位體交換後的奈米晶粒分散體,添加4倍量的庚烷,藉此使奈米晶粒再次凝聚,藉由離心分離使其沈澱後,藉由上清液的傾析以及真空下的乾燥,獲得奈米晶粒(利用所述有機配位體進行了修飾的InP/ZnSeS/ZnS奈米晶粒)。
藉由使用日立高新技術(Hitachi High-Tech Science)製造的TG/DTA6200測定乾燥後的奈米晶粒在150℃~500℃下的重量減少,計算出發光性奈米晶粒中的有機配位體比率(相對於發光性奈米晶粒及有機配位體的合計含量100質量份而言的有機配位體的含量),結果為26質量份。
使所獲得的奈米晶粒(利用所述有機配位體進行了修飾的InP/ZnSeS/ZnS奈米晶粒)分散於1,6-己二醇二丙烯酸酯(新中村化學工業股份有限公司製造,商品名:NK酯A-HD-N,以下亦稱為「HDDA」)中,藉此獲得綠色發光性奈米晶粒分散體1。綠色發光性奈米晶粒分散體中的發光性奈米晶粒及有機配位體的合計含量為50質量%。
[基於配位體交換的InP/ZnSeS/ZnS奈米晶粒分散體2~InP/ZnSeS/ZnS奈米晶粒分散體5的製作]
藉由與所述InP/ZnSeS/ZnS奈米晶粒分散體1同樣的方法,如表1所示調整所使用的有機配位體種類及有機配位體比率,藉此獲得發光性奈米晶粒分散體2~發光性奈米晶粒分散體5。配位體交換時有機配位體相對於發光性奈米晶粒及合成時的配位體的合計含量100質量份的添加量,在發光性奈米晶粒分散體2中為50質量份,在發光性奈米晶粒分散體3中為30質量份,在發光性奈米晶粒分散體4中為20質量份,在發光性奈米晶粒分散體5中為30質量份,在發光性奈米晶粒分散體6中為30質量份,在發光性奈米晶粒分散體7中為30質量份。
Figure 109103752-A0305-12-0073-13
<光散射性粒子分散體的準備>
在充滿氬氣的容器內,混合氧化鈦(商品名:CR-60-2,石原產業(股)製造,平均粒徑(體積平均徑):210nm)27.5g、高分子分散劑(商品名:阿吉斯帕(Ajisper)PB-821,味之素精細化學(Ajinomoto Fine-Techno)(股)製造)1.0g、與作為光散射 性粒子分散媒的HDDA 21.5g後,在獲得的混合物中加入氧化鋯珠(直徑:1.25mm),使用塗料調節器振盪2小時,藉此對混合物進行分散處理,並利用聚酯網過濾器除去氧化鋯珠,藉此獲得光散射性粒子分散體1(氧化鈦含量:55質量%)。
[噴墨墨水的製備]
<實施例1>
將7.0g發光性奈米晶粒分散體1、0.9g光散射性粒子分散體1、0.3g光聚合起始劑(苯基(2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基)-氧化膦(IGM樹脂(IGM resin)公司製造,商品名:歐米萊德(Omnirad)TPO))、0.3g抗氧化劑艾迪科斯塔波(Adekastab)C及1.5g HDDA在充滿氬氣的容器內均勻混合後,在手套箱內將混合物利用5μm的過濾器進行過濾。進而,將氬氣導入至放入有所獲得的過濾物的容器內,利用氬氣使容器內飽和。接著,進行減壓而除去氬氣,藉此獲得實施例1的噴墨墨水。以噴墨墨水的總質量為基準的噴墨墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物及光散射性粒子的合計含量(不揮發成分濃度)、以及相對於噴墨墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物及光散射性粒子的合計含量100質量份而言的發光性奈米晶粒及有機配位體的合計含量如表2所示。
<實施例2~實施例5、比較例1~比較例2、參考例1~參考例2>
將以噴墨墨水的總質量為基準的噴墨墨水中的發光性奈米晶 粒、有機配位體、光聚合性化合物及光散射性粒子的合計含量(不揮發成分濃度)、以及相對於噴墨墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物及光散射性粒子的合計含量100質量份而言的發光性奈米晶粒及有機配位體的合計含量調整為表2所示的量,獲得實施例2~實施例5、比較例1~比較例2及參考例1~參考例2的噴墨墨水。關於參考例2,使用二乙二醇二乙醚作為溶媒進行調整,使噴墨墨水中的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物及光散射性粒子的合計含量成為25質量%。
[噴墨墨水的黏度及在大氣氣體環境下的增黏的評價]
實施例及比較例的噴墨墨水的黏度的評價是藉由使用E型黏度計測定40℃下的黏度來實施。在黏度的評價中,當40℃下的黏度為17.0mPa.s以下時評價為具有適合於像素部的形成的黏度,當40℃下的黏度超過17.0mPa.s時評價為不具有適合於像素部的形成的黏度。
在大氣氣體環境下的增黏(大氣暴露下的增黏)的評價是藉由將實施例及比較例的噴墨墨水滴加到培養皿中一定量,3分鐘後傾斜培養皿來實施。傾斜培養皿時,當無問題地流動時,評價為無增黏,當不流動,或者即便是一部分變化為凝膠狀時,評價為有增黏。增黏的評價是在濕度一定(濕度50±2%RH)的潔淨室內實施。
[光學特性的評價]
[評價用試樣的製作]
利用旋塗機在大氣中將各噴墨墨水以使膜厚成為10μm的方式塗佈在玻璃基板上。在氮氣氣體環境下,利用使用了主波長395nm的LED燈的UV照射裝置對塗佈膜以使累計光量達到1500mJ/cm2的方式照射UV使其硬化,在玻璃基板上形成包含噴墨墨水的硬化物的層(光轉換層)。藉此,製作了具有光轉換層的基材,即各評價用試樣。
[外部量子效率(EQE)評價]
作為面發光光源,使用CCS股份有限公司製造的藍色LED(峰值發光波長:450nm)。測定裝置是在大塚電子股份有限公司製造的放射分光光度計(商品名「MCPD-9800」)上連接積分球,在藍色LED的上側設置積分球。在藍色LED與積分球之間,插入製作的評價用試樣,測定點亮藍色LED而觀測到的光譜、各波長下的照度。
根據由所述測定裝置測定的光譜及照度,如下所述求出外部量子效率。外部量子效率是表示入射到光轉換層上的光(光子)中多少比例作為螢光被放射到觀測者側的值。因此,該值越大越表示光轉換層的發光特性優異,是重要的評價指標。
EQE(%)=P1(綠)/E(藍)×100
此處,E(藍)及P1(綠)分別表示以下內容。
E(藍):表示380nm~490nm的波長區域中的「照度×波長 ÷hc」的合計值。
P1(綠):表示500nm~650nm波長區域中的「照度×波長÷hc」的合計值。
該些是相當於觀測到的光子數的值。另外,h表示浦朗克常數(Planck’s constant),c表示光速。
[基於噴墨法的光轉換層的製作]
在包含無鹼玻璃的玻璃基板(日本電氣硝子公司製造的「OA-10G」)上濺射金屬鉻後,藉由光微影法形成圖案,之後,塗佈光致抗蝕劑SU-8(日本化藥股份有限公司製造),進行曝光、顯影、後烘焙,在鉻圖案上形成SU-8圖案。如此製作的間隔壁圖案的設計是具有相當於100μm×300μm的子像素的開口部分的圖案,線寬為20μm,厚度為10μm。
使用噴墨印表機(富士膠片迪麥提克斯(FUJIFILM Dimatix)公司製造,商品名「DMP-2850」),將噴頭溫度設定為40℃,使所述噴墨墨水噴出到所述間隔壁圖案的開口部。關於參考例2以外的組成物,噴出1次後,在氮氣體環境下,利用作為主波長395nm的LED燈的UV照射裝置以累計光量1500mJ/cm2進行硬化,藉此製作10μm厚的光轉換層。
參考例2的組成物向間隔壁開口部噴出後,藉由進行減壓除去溶媒,自其上再次藉由噴墨向間隔壁圖案內噴出噴墨墨水。將其重覆5次,藉此製作10μm厚的光轉換層。
將以上各評價的結果及光轉換層製作時的噴墨的噴出 次數示於表2。另外,表2中,含量X表示以噴墨墨水的總質量為基準的發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物及光散射性粒子的合計含量,含量Y表示相對於發光性奈米晶粒、有機配位體、光聚合性化合物及光散射性粒子的合計含量100質量份而言的發光性奈米晶粒及有機配位體的合計含量。
Figure 109103752-A0305-12-0078-14
10:像素部
10a:第一像素部
10b:第二像素部
10c:第三像素部
11a:第一發光性奈米晶粒
11b:第二發光性奈米晶粒
12a:第一光散射性粒子
12b:第二光散射性粒子
12c:第三光散射性粒子
13a:第一硬化成分
13b:第二硬化成分
13c:第三硬化成分
20:遮光部
30:光轉換層
40:基材
100:彩色濾光片

Claims (7)

  1. 一種彩色濾光片用噴墨墨水,含有發光性奈米晶粒、光聚合性化合物及/或熱硬化性樹脂、與光散射性粒子,其中, 所述發光性奈米晶粒在其表面具有有機配位體, 所述發光性奈米晶粒、所述有機配位體、所述光聚合性化合物、所述熱硬化性樹脂及所述光散射性粒子的合計含量以所述噴墨墨水的總質量為基準,為41質量%以上, 所述發光性奈米晶粒及所述有機配位體的合計含量相對於所述發光性奈米晶粒、所述有機配位體、所述光聚合性化合物、所述熱硬化性樹脂及所述光散射性粒子的合計含量100質量份為21質量份以上, 所述有機配位體的含量相對於所述發光性奈米晶粒及所述有機配位體的合計含量100質量份為20質量份以上, 所述有機配位體的重量平均分子量為1000以下。
  2. 如請求項1所述的彩色濾光片用噴墨墨水,其中所述發光性奈米晶粒、所述有機配位體、所述光聚合性化合物、所述熱硬化性樹脂及所述光散射性粒子的合計含量以所述噴墨墨水的總質量為基準,為70質量%以上。
  3. 如請求項1或請求項2所述的彩色濾光片用噴墨墨水,其中所述有機配位體包含聚氧伸烷基。
  4. 一種光轉換層,包括多個像素部與設置在所述多個像素部間的遮光部, 所述多個像素部具有包含如請求項1至請求項3中任一項所述的彩色濾光片用噴墨墨水的硬化物的發光性像素部。
  5. 如請求項4所述的光轉換層,其中作為所述發光性像素部包括: 第一發光性像素部,含有吸收420 nm~480 nm的範圍的波長的光而發出在605 nm~665 nm的範圍具有發光峰值波長的光的發光性奈米晶粒;以及 第二發光性像素部,含有吸收420 nm~480 nm的範圍的波長的光而發出在500 nm~560 nm的範圍具有發光峰值波長的光的發光性奈米晶粒。
  6. 如請求項4或請求項5所述的光轉換層,其更包括含有光散射性粒子的非發光性像素部。
  7. 一種彩色濾光片,包括如請求項4至請求項6中任一項所述的光轉換層。
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