JP7610219B2 - Resin-coated wavelength conversion particles and photocurable ink composition - Google Patents
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Description
本発明は、量子ドット等の波長変換粒子が樹脂で被覆された樹脂被覆波長変換粒子、これを用いた光硬化性インク組成物、及び樹脂被覆波長変換粒子の製造方法に関する。 The present invention relates to resin-coated wavelength conversion particles in which wavelength conversion particles such as quantum dots are coated with a resin, a photocurable ink composition using the same, and a method for producing resin-coated wavelength conversion particles.
近年、液晶表示装置(LCD)などのフラットパネルディスプレイ市場では、画像表示における色再現性の向上が益々要求されている。この点に関し、近年、発光材料として、量子ドット(Quantum Dot、QD)が注目を集めている。例えば、バックライトから量子ドットを含む波長変換部材に励起光が入射すると、量子ドットが励起され蛍光を発光する。ここで異なる発光特性を有する量子ドットを用いることで、赤色光、緑色光、および青色光を発光させることができる。量子ドットによる蛍光は半値幅が小さいため、再現性に優れる。 In recent years, there has been an increasing demand for improved color reproducibility in image display in the market for flat panel displays such as liquid crystal displays (LCDs). In this regard, quantum dots (QDs) have been attracting attention as a light-emitting material. For example, when excitation light from a backlight is incident on a wavelength conversion member containing quantum dots, the quantum dots are excited and emit fluorescence. By using quantum dots with different emission characteristics, it is possible to emit red light, green light, and blue light. The fluorescence from quantum dots has a small half-width, which provides excellent reproducibility.
特許文献1には、このような波長変換膜を形成するための量子ドット含有重合性組成物として、(メタ)アクリレートモノマー等からなる重合体と亜リン酸トリエステルとを含む有機マトリックス中に、量子ドットを分散させた重合性組成物が提案されている。 Patent Document 1 proposes a quantum dot-containing polymerizable composition for forming such a wavelength conversion film, in which quantum dots are dispersed in an organic matrix containing a polymer made of (meth)acrylate monomers and the like and a phosphite triester.
しかし、量子ドット等を使用する場合、ガスバリア層を設けないと、水・酸素により、量子ドットが劣化するため、耐久性が低くなるという問題があった。このためガラスで挟み込んで端部をシールする必要があり、コストアップ、重量アップ、可撓性がない等の原因となっていた。 However, when using quantum dots, if a gas barrier layer is not provided, the quantum dots will deteriorate due to water and oxygen, resulting in low durability. This necessitates sealing the ends by sandwiching them between glass, which increases costs, increases weight, and causes a lack of flexibility.
このようなディスプレイ用途以外にも、量子ドットを含有するインク組成物が知られている。例えば、量子ドットを含有する光硬化性インク組成物としては、特許文献2のように、量子ドットにリガンドを結合させて、エポキシ樹脂を含むUV硬化性樹脂中に分散させた光硬化性インク組成物が提案されている。 In addition to such display applications, ink compositions containing quantum dots are also known. For example, a photocurable ink composition containing quantum dots has been proposed in Patent Document 2, in which a ligand is bonded to quantum dots and the quantum dots are dispersed in a UV-curable resin containing an epoxy resin.
また、樹脂で被覆した蛍光体顔料を使用する技術として、例えば特許文献3のように、蛍光体等の顔料をエポキシ樹脂等の樹脂で被覆したものを、カチオン重合性化合物に分散させた光硬化性インク組成物が提案されている。 As another example of a technique that uses a resin-coated fluorescent pigment, Patent Document 3 proposes a photocurable ink composition in which a pigment such as a fluorescent substance is coated with a resin such as an epoxy resin and dispersed in a cationic polymerizable compound.
しかしながら、特許文献1~2のように、量子ドット又は有機蛍光体を被覆せずに、光硬化性インク組成物中にそのまま分散させると、組成物中に含まれる酸性基、重合時に生成するラジカルや酸などによって、量子ドット等が劣化するため、波長変換特性が低下するという問題があった。 However, as in Patent Documents 1 and 2, if quantum dots or organic phosphors are dispersed directly in a photocurable ink composition without being coated, the quantum dots and the like are deteriorated by acidic groups contained in the composition and radicals and acids generated during polymerization, resulting in a problem of reduced wavelength conversion characteristics.
また、本発明者らの検討によると、特許文献3のように、量子ドット等を直接エポキシ樹脂で被覆したものを用いる場合、エポキシ樹脂と共に使用される酸発生剤等により、量子ドット等が劣化するため、得られる印刷物の波長変換特性が低下することが判明した。 In addition, according to the inventors' research, it was found that when quantum dots or the like are directly coated with epoxy resin as in Patent Document 3, the quantum dots or the like are deteriorated by the acid generator or the like used together with the epoxy resin, and the wavelength conversion characteristics of the resulting printed matter are reduced.
そこで、本発明の目的は、量子ドット等の波長変換粒子が、光硬化性インク組成物中に使用される場合でも、波長変換粒子の波長変換特性を好適に維持することができる、樹脂被覆波長変換粒子、これを用いた光硬化性インク組成物、及び樹脂被覆波長変換粒子の製造方法を提供することにある。 The object of the present invention is to provide resin-coated wavelength-converting particles that can favorably maintain the wavelength conversion characteristics of the wavelength-converting particles even when wavelength-converting particles such as quantum dots are used in a photocurable ink composition, a photocurable ink composition using the same, and a method for producing the resin-coated wavelength-converting particles.
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究したところ、透光性樹脂を含む第1被覆材と、脂環式エポキシ化合物の硬化物を含む第2被覆材とで波長変換粒子を被覆することで、光硬化性インク組成物中に使用しても、波長変換粒子の波長変換特性が好適に維持されることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive research conducted by the inventors in order to achieve the above object, they discovered that by coating wavelength-converting particles with a first coating material containing a light-transmitting resin and a second coating material containing a cured product of an alicyclic epoxy compound, the wavelength-converting properties of the wavelength-converting particles are favorably maintained even when used in a photocurable ink composition, and thus completed the present invention.
即ち、本発明は、以下の内容を含む。 That is, the present invention includes the following:
[1]量子ドット又は有機蛍光体を含む波長変換粒子と、前記波長変換粒子を被覆し、透光性樹脂を含む第1被覆材と、前記第1被覆材を被覆し、脂環式エポキシ化合物の硬化物を含む第2被覆材と、を含む樹脂被覆波長変換粒子。 [1] A resin-coated wavelength-converting particle comprising: a wavelength-converting particle containing a quantum dot or an organic phosphor; a first coating material that coats the wavelength-converting particle and contains a translucent resin; and a second coating material that coats the first coating material and contains a cured product of an alicyclic epoxy compound.
[2]前記脂環式エポキシ化合物は、単数又は複数の脂肪族環とこれに直接結合する単数又は複数の酸素原子からなるものである、[1]に記載の樹脂被覆波長変換粒子。 [2] The resin-coated wavelength conversion particle according to [1], wherein the alicyclic epoxy compound is composed of one or more aliphatic rings and one or more oxygen atoms directly bonded thereto.
[3]前記透光性樹脂は、(メタ)アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、又はポリオレフィン樹脂である、[1]又は[2]に記載の樹脂被覆波長変換粒子。 [3] The resin-coated wavelength conversion particle according to [1] or [2], wherein the light-transmitting resin is a (meth)acrylic resin, a polycarbonate resin, a polystyrene resin, or a polyolefin resin.
[4]前記波長変換粒子は、500~580nmに発光波長を有するか、又は600~680nmに発光波長を有するものである、[1]~[3]いずれかに記載の樹脂被覆波長変換粒子。 [4] The wavelength conversion particle has an emission wavelength of 500 to 580 nm or 600 to 680 nm. [1] to [3] A resin-coated wavelength conversion particle.
[5][1]~[4]いずれかに記載の樹脂被覆波長変換粒子と、ラジカル重合性化合物と、光重合開始剤と、を含む光硬化性インク組成物。 [5] A photocurable ink composition comprising the resin-coated wavelength conversion particles described in any one of [1] to [4], a radical polymerizable compound, and a photopolymerization initiator.
[6]量子ドット又は有機蛍光体を含む波長変換粒子が透光性樹脂を含む第1被覆材で被覆された第1被覆粒子と、脂環式エポキシ化合物と、光酸発生剤と、を含む分散体を、光照射下で噴霧して、前記脂環式エポキシ化合物が硬化した樹脂被覆波長変換粒子を得る工程を含む、樹脂被覆波長変換粒子の製造方法。 [6] A method for producing resin-coated wavelength-converting particles, comprising the steps of: spraying, under light irradiation, a dispersion containing first coated particles in which wavelength-converting particles containing quantum dots or organic phosphors are coated with a first coating material containing a translucent resin; an alicyclic epoxy compound; and a photoacid generator, to obtain resin-coated wavelength-converting particles in which the alicyclic epoxy compound is cured.
本発明の樹脂被覆波長変換粒子によると、量子ドット等の波長変換粒子が、光硬化性インク組成物中に使用される場合でも、波長変換粒子の波長変換特性を好適に維持することができる。その理由の詳細は明確でないが、波長変換粒子に対して、脂環式エポキシ化合物の硬化物を含む第2被覆材を設けることで、耐水性とガスバリア性が特に高められるため、波長変換粒子の劣化を抑制できると考えられる。また、予め透光性樹脂を含む第1被覆材を設けることで、脂環式エポキシ化合物と共に使用される酸発生剤等により、量子ドット等が劣化するのを抑制できると考えられる。 The resin-coated wavelength-converting particles of the present invention can favorably maintain the wavelength-converting properties of wavelength-converting particles, even when quantum dots or other wavelength-converting particles are used in a photocurable ink composition. Although the details of the reason are not clear, it is believed that by providing the wavelength-converting particles with a second coating material containing a cured product of an alicyclic epoxy compound, the water resistance and gas barrier properties are particularly enhanced, thereby suppressing deterioration of the wavelength-converting particles. In addition, it is believed that by providing a first coating material containing a light-transmitting resin in advance, it is possible to suppress deterioration of the quantum dots, etc., caused by an acid generator, etc., used together with the alicyclic epoxy compound.
また、本発明の光硬化性インク組成物によると、このような効果を奏する樹脂被覆波長変換粒子と、ラジカル重合性化合物と、光重合開始剤とを含むため、光硬化性インク組成物中に使用される場合でも、波長変換粒子の波長変換特性を好適に維持することができ、また、光硬化によって迅速にインクを硬化させることができる。 In addition, the photocurable ink composition of the present invention contains resin-coated wavelength conversion particles that provide such effects, a radically polymerizable compound, and a photopolymerization initiator, so that even when used in a photocurable ink composition, the wavelength conversion properties of the wavelength conversion particles can be favorably maintained, and the ink can be rapidly cured by photocuring.
更に、本発明の樹脂被覆波長変換粒子の製造方法によると、第1被覆粒子と、脂環式エポキシ化合物と、光酸発生剤と、を含む分散体を、光照射下で噴霧して、前記脂環式エポキシ化合物が硬化した樹脂被覆波長変換粒子を得る工程を含むため、樹脂被覆波長変換粒子を比較的均一な粒子径を有する微粒子として、連続的に安定して製造することができる。 Furthermore, the method for producing resin-coated wavelength-converting particles of the present invention includes a step of spraying a dispersion containing first coated particles, an alicyclic epoxy compound, and a photoacid generator under light irradiation to obtain resin-coated wavelength-converting particles in which the alicyclic epoxy compound is cured, so that the resin-coated wavelength-converting particles can be continuously and stably produced as fine particles having a relatively uniform particle size.
<樹脂被覆波長変換粒子>
本発明の樹脂被覆波長変換粒子は、波長変換粒子と、前記波長変換粒子を被覆する第1被覆材と、前記第1被覆材を被覆する第2被覆材と、を含む。第1被覆材で波長変換粒子が被覆された1つの粒子(以下、「第1被覆粒子」という)中には、単数又は複数の波長変換粒子を含有していてもよい。また、第2被覆材で被覆された1つの粒子(以下、「第2被覆粒子」という場合がある)中(即ち、樹脂被覆波長変換粒子中)には、単数又は複数の第1被覆粒子を含有していてもよい。
<Resin-coated wavelength-converting particles>
The resin-coated wavelength-converting particle of the present invention includes a wavelength-converting particle, a first coating material that coats the wavelength-converting particle, and a second coating material that coats the first coating material. A particle in which the wavelength-converting particle is coated with the first coating material (hereinafter referred to as the "first coated particle") may contain one or more wavelength-converting particles. A particle coated with the second coating material (hereinafter sometimes referred to as the "second coated particle") (i.e., in the resin-coated wavelength-converting particle) may contain one or more first coated particles.
本明細書において、「被覆」とは被覆対象物の表面積の60%以上を被覆している状態をいい、好ましくは90%以上を被覆している状態であり、より好ましくは100%を被覆している状態である。また、「被覆」とは、粒子が層状に覆われている場合の他、母材中に粒子が分散している状態も包含する概念である。 In this specification, "coating" refers to a state in which 60% or more of the surface area of the object to be coated is covered, preferably 90% or more, and more preferably 100%. In addition, "coating" is a concept that includes cases in which particles are covered in layers, as well as cases in which particles are dispersed in a base material.
樹脂被覆波長変換粒子の形状としては、何れの形状でもよいが、インク等に添加して微細パターンを形成するのに適するなど観点から球状、楕球状などが好ましい。同様に、第1被覆粒子の形状としては、何れの形状でもよいが、インク等に添加して微細パターンを形成するのに適するなど観点から球状、楕球状などが好ましい。 The resin-coated wavelength conversion particles may have any shape, but are preferably spherical, elliptical, or the like, from the viewpoint of suitability for addition to inks, etc. to form fine patterns. Similarly, the first coated particles may have any shape, but are preferably spherical, elliptical, or the like, from the viewpoint of suitability for addition to inks, etc. to form fine patterns.
樹脂被覆波長変換粒子の好ましい粒子構造としては、複数の波長変換粒子が粒子状の第1被覆材中に分散しており、単数の第1被覆粒子を第2被覆材が層状に覆っている構造である。又は、単数の波長変換粒子を第1被覆材中が層状に覆っており、単数の第1被覆粒子を第2被覆材が層状に覆っている構造であることが好ましい。 A preferred particle structure of the resin-coated wavelength conversion particles is one in which a plurality of wavelength conversion particles are dispersed in a particulate first coating material, and a single first coated particle is covered in a layer of the second coating material. Alternatively, a preferred structure is one in which a single wavelength conversion particle is covered in a layer of the first coating material, and a single first coated particle is covered in a layer of the second coating material.
第2被覆粒子(樹脂被覆波長変換粒子)の平均粒子径(体積基準のD50)は、耐薬品性能、ガスバリア性能を確保しつつ、インク等に添加して微細パターンを形成するのに適するなどの観点からから、9~300nmが好ましく、90~150nmがより好ましい。 The average particle size (volume-based D50 ) of the second coated particles (resin-coated wavelength conversion particles) is preferably 9 to 300 nm, and more preferably 90 to 150 nm, from the viewpoint of ensuring chemical resistance and gas barrier performance while being suitable for addition to inks, etc. to form fine patterns.
第1被覆粒子の平均粒子径(体積基準のD50)は、第2被覆材の厚みを確保しつつ十分な発光強度を得る観点から、20~50nmが好ましく、20~30nmがより好ましい。 The average particle size (volume-based D 50 ) of the first coated particles is preferably 20 to 50 nm, and more preferably 20 to 30 nm, from the viewpoint of obtaining sufficient luminescence intensity while ensuring the thickness of the second coated material.
樹脂被覆波長変換粒子において、波長変換粒子は、量子ドット又は有機蛍光体を含み、第1被覆材は透光性樹脂を含み、第2被覆材は脂環式エポキシ化合物の硬化物を含む。以下、各材料等について説明する。 In the resin-coated wavelength conversion particles, the wavelength conversion particles contain quantum dots or organic phosphors, the first coating material contains a translucent resin, and the second coating material contains a cured product of an alicyclic epoxy compound. Each material is described below.
[波長変換粒子]
波長変換粒子は、量子ドット又は有機蛍光体の1種以上を含み、樹脂被覆波長変換粒子がこれらを含有することによって、波長変換機能を有するものとなる。
[Wavelength conversion particles]
The wavelength conversion particles contain one or more of quantum dots or organic phosphors, and the resin-coated wavelength conversion particles contain these and thereby have a wavelength conversion function.
量子ドット又は有機蛍光体の波長変換特性としては、特に限定されないが、樹脂被覆波長変換粒子の波長変換特性として、青色の励起光である400nm~480nm、好ましくは440~470nmの波長に対して、赤色光を発光させる場合、発光波長(ピーク波長)が600~680nmであることが好ましく、610nm~640nmであることがより好ましい。また、緑色の光を発光させる場合、発光波長(ピーク波長)が500~580nmであることが好ましく、520nm~560nmであることがより好ましい。 The wavelength conversion characteristics of quantum dots or organic phosphors are not particularly limited, but the wavelength conversion characteristics of resin-coated wavelength conversion particles are such that, for blue excitation light with a wavelength of 400 nm to 480 nm, preferably 440 to 470 nm, when red light is emitted, the emission wavelength (peak wavelength) is preferably 600 to 680 nm, more preferably 610 nm to 640 nm. When green light is emitted, the emission wavelength (peak wavelength) is preferably 500 to 580 nm, more preferably 520 nm to 560 nm.
(量子ドット)
量子ドットは、量子化学、量子力学に従う独特な光学特性を持つナノスケールの粒子のことを指し、粒子サイズによって光学特性を調節することが可能であるため、粒径に依存した特徴的な発光特性を持つ。本発明では、変換光の発光波長に応じて、半導体系量子ドット、炭素系量子ドット、シリコン量子ドット、ペロブスカイト型量子ドットなどを使用することができる。また、これらから選択した複数の量子ドットを用いて、各々の含有量を調整することで、所望の発光波長を得ることができる。
(Quantum dots)
Quantum dots refer to nanoscale particles with unique optical properties according to quantum chemistry and quantum mechanics, and since the optical properties can be adjusted by the particle size, they have characteristic light emission properties that depend on the particle size. In the present invention, semiconductor quantum dots, carbon quantum dots, silicon quantum dots, perovskite quantum dots, etc. can be used depending on the emission wavelength of the converted light. In addition, by using multiple quantum dots selected from these and adjusting the content of each, a desired emission wavelength can be obtained.
樹脂被覆波長変換粒子における量子ドットの含有量は、被覆材の厚みや量を確保しつつ、十分な発光強度を得る観点から、1~10質量%が好ましく、2~6質量%がより好ましい。 The content of quantum dots in the resin-coated wavelength conversion particles is preferably 1 to 10% by mass, and more preferably 2 to 6% by mass, from the viewpoint of obtaining sufficient emission intensity while ensuring the thickness and amount of the coating material.
(炭素系量子ドット)
炭素系量子ドットは、炭素原子間のπ結合に起因して、粒径に依存した発光特性を有するものである。炭素系量子ドットとしては、グラフェン構造を有するグラフェン量子ドット、グラフェン構造を有しないカーボン量子ドット、これらを化学修飾した量子ドット等が挙げられるが、量子収率の観点からグラフェン量子ドット又は化学修飾したグラフェン量子ドットが好ましい。
(Carbon-based quantum dots)
Carbon-based quantum dots have luminescence properties that depend on particle size due to π bonds between carbon atoms. Examples of carbon-based quantum dots include graphene quantum dots having a graphene structure, carbon quantum dots not having a graphene structure, and quantum dots obtained by chemically modifying these, among which graphene quantum dots or chemically modified graphene quantum dots are preferred from the viewpoint of quantum yield.
これらの炭素系量子ドットは、シグマ-アルドリッチ社、冨士色素株式会社、GSアライアンス株式会社、フナコシ株式会社、キシダ化学株式会社などから、市販されており、これらを何れも使用することができる。 These carbon-based quantum dots are commercially available from Sigma-Aldrich, Fuji Pigment Co., Ltd., GS Alliance Co., Ltd., Funakoshi Co., Ltd., Kishida Chemical Co., Ltd., and others, and any of them can be used.
(グラフェン量子ドット)
グラフェン量子ドットとしては、非官能化グラフェン量子ドット、官能化グラフェン量子ドット、原初の(pristine)グラフェン量子ドット、およびこれらの組み合わせが挙げられる。
(Graphene quantum dots)
Graphene quantum dots include non-functionalized graphene quantum dots, functionalized graphene quantum dots, pristine graphene quantum dots, and combinations thereof.
官能化グラフェン量子ドットは1つ以上の官能基で官能化されていてもよい。官能基には、酸素基、カルボキシル基、カルボニル基、非晶質炭素、ヒドロキシル基、アルキル基、アリール基、エステル、アミン、アミド、ポリマー、ポリ(プロピレンオキシド)、およびこれらの組み合わせが含まれる。 The functionalized graphene quantum dots may be functionalized with one or more functional groups. The functional groups include oxygen groups, carboxyl groups, carbonyl groups, amorphous carbon, hydroxyl groups, alkyl groups, aryl groups, esters, amines, amides, polymers, poly(propylene oxide), and combinations thereof.
また、グラフェン量子ドットには、1つ以上のアルキル基で官能化されている官能化グラフェン量子ドットが含まれる。アルキル基には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、およびこれらの組み合わせが含まれる。幾つかの態様において、アルキル基にはオクチル基(例えば、オクチルアミン)が含まれる。 Graphene quantum dots also include functionalized graphene quantum dots that are functionalized with one or more alkyl groups. The alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, and combinations thereof. In some embodiments, the alkyl groups include octyl groups (e.g., octylamine).
また、グラフェン量子ドットは、1種以上のポリマー先駆物質で官能化することができる。例えば、グラフェン量子ドットは1種以上のモノマー(例えば、ビニルモノマー)で官能化することができる。 The graphene quantum dots can also be functionalized with one or more polymer precursors. For example, the graphene quantum dots can be functionalized with one or more monomers (e.g., vinyl monomers).
グラフェン量子ドットは、重合するポリマー先駆物質で官能化することにより、ポリマー官能化グラフェン量子ドットを形成することができる。例えば、重合するビニルモノマーで端部を官能化することにより、端部官能化ポリビニルの付加物を形成することができる。 Graphene quantum dots can be functionalized with a polymer precursor that is polymerized to form polymer-functionalized graphene quantum dots. For example, the ends can be functionalized with a vinyl monomer that is polymerized to form end-functionalized polyvinyl adducts.
グラフェン量子ドットは、1種以上の親水性官能基で官能化されている官能化グラフェン量子ドットを含む。親水性官能基には、カルボキシル基、カルボニル基、ヒドロキシル基、ヒドロキシアルキル基、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(アクリル酸)、およびこれらの組み合わせが含まれる。 Graphene quantum dots include functionalized graphene quantum dots that are functionalized with one or more hydrophilic functional groups. The hydrophilic functional groups include carboxyl groups, carbonyl groups, hydroxyl groups, hydroxyalkyl groups, poly(ethylene glycol), poly(vinyl alcohol), poly(acrylic acid), and combinations thereof.
グラフェン量子ドットは、1種以上の疎水性官能基で官能化されている官能化グラフェン量子ドットを含む。疎水性官能基には、アルキル基、アリール基、およびこれらの組み合わせが含まれる。疎水性官能基には1種以上のアルキルアミドまたはアリールアミドが含まれる。 The graphene quantum dots include functionalized graphene quantum dots that are functionalized with one or more hydrophobic functional groups. The hydrophobic functional groups include alkyl groups, aryl groups, and combinations thereof. The hydrophobic functional groups include one or more alkylamides or arylamides.
グラフェン量子ドットは端部官能化グラフェン量子ドットを含む。端部官能化グラフェン量子ドットには、前述した1種以上の疎水性官能基が含まれる。端部官能化グラフェン量子ドットには、前述したような1種以上の疎水性官能基が含まれる。端部官能化グラフェン量子ドットには、やはり前述したような1種以上の親水性官能基が含まれる。端部官能化グラフェン量子ドットには、それらの端部上にある1種以上の酸素の付加物が含まれる。端部官能化グラフェン量子ドットには、それらの端部上にある1種以上の非晶質炭素の付加物が含まれる。 The graphene quantum dots include edge-functionalized graphene quantum dots. The edge-functionalized graphene quantum dots include one or more hydrophobic functional groups as described above. The edge-functionalized graphene quantum dots include one or more hydrophobic functional groups as described above. The edge-functionalized graphene quantum dots include one or more hydrophilic functional groups, also as described above. The edge-functionalized graphene quantum dots include one or more oxygen appendages on their edges. The edge-functionalized graphene quantum dots include one or more amorphous carbon appendages on their edges.
グラフェン量子ドットは、アルキルアミドまたはアリールアミドなどの1種以上のアルキル基またはアリール基で端部が官能化されている。アルキル基またはアリール基を用いるグラフェン量子ドットの端部官能化は、グラフェン量子ドットの端部におけるアルキルアミドまたはアリールアミドのカルボン酸との反応によって行われる。 The graphene quantum dots are end-functionalized with one or more alkyl or aryl groups, such as alkylamides or arylamides. End-functionalization of the graphene quantum dots with alkyl or aryl groups is achieved by reaction of the alkylamides or arylamides at the ends of the graphene quantum dots with carboxylic acids.
グラフェン量子ドットには原初の(pristine)グラフェン量子ドットが含まれる。原初のグラフェン量子ドットは、合成後に未処理のままのグラフェン量子ドットを含む。原初のグラフェン量子ドットは、合成後にいかなる追加の表面変性も行われていないグラフェン量子ドットを含む。 Graphene quantum dots include pristine graphene quantum dots. Pristine graphene quantum dots include graphene quantum dots that remain untreated after synthesis. Pristine graphene quantum dots include graphene quantum dots that have not undergone any additional surface modification after synthesis.
グラフェン量子ドットは様々な発生源から得ることができる。例えば、グラフェン量子ドットには、石炭由来のグラフェン量子ドット、コークス由来のグラフェン量子ドット、およびこれらの組み合わせが含まれる。グラフェン量子ドットにはコークス由来のグラフェン量子ドットが含まれる。グラフェン量子ドットには石炭由来のグラフェン量子ドットが含まれる。石炭には、(これらに限定はされないが)無煙炭、瀝青炭、亜瀝青炭、変性瀝青炭、アスファルテン、アスファルト、泥炭、亜炭、ボイラー用炭、石化油(petrified oil)、カーボンブラック、活性炭、およびこれらの組み合わせが含まれる。炭素源は瀝青炭である。炭素には瀝青炭が含まれる。 Graphene quantum dots can be obtained from a variety of sources. For example, graphene quantum dots include coal-derived graphene quantum dots, coke-derived graphene quantum dots, and combinations thereof. Graphene quantum dots include coke-derived graphene quantum dots. Graphene quantum dots include coal-derived graphene quantum dots. Coal includes (but is not limited to) anthracite, bituminous coal, subbituminous coal, modified bituminous coal, asphaltenes, asphalt, peat, lignite, boiler coal, petrified oil, carbon black, activated carbon, and combinations thereof. The carbon source is bituminous coal. The carbon includes bituminous coal.
グラフェン量子ドットは様々な直径を有することができる。例えば、グラフェン量子ドットは約1nmから約100nmまでの範囲の直径を有することが好ましく、約1nmから約50nmまでの範囲の直径を有することがより好ましく、約1nmから約20nmまでの範囲の直径を有することが更に好ましい。 Graphene quantum dots can have a variety of diameters. For example, graphene quantum dots preferably have diameters ranging from about 1 nm to about 100 nm, more preferably from about 1 nm to about 50 nm, and even more preferably from about 1 nm to about 20 nm.
グラフェン量子ドットはまた、様々な構造を有することもできる。例えば、グラフェン量子ドットは結晶質の構造を有していてもよく、例えば結晶質の六方晶構造を有する。グラフェン量子ドットは単層又は複層を有していてもよく、例えばグラフェン量子ドットはおよそ2つの層からおよそ4つの層までを有する。 Graphene quantum dots can also have a variety of structures. For example, graphene quantum dots can have a crystalline structure, such as a crystalline hexagonal structure. Graphene quantum dots can have a single layer or multiple layers, such as graphene quantum dots having from about two layers to about four layers.
グラフェン量子ドットは、様々な量子収率を有することもできる。グラフェン量子ドットは約30~80%までの範囲の量子収率を有することが好ましい。また、グラフェン量子ドットの水分散体における蛍光特性は、励起光300nm~420nmの少なくとも何れかの波長に対して、発光波長が380nm~650nmであることが好ましい。 Graphene quantum dots can also have a variety of quantum yields. It is preferable that the graphene quantum dots have a quantum yield in the range of about 30 to 80%. In addition, the fluorescent properties of the graphene quantum dots in an aqueous dispersion are preferably such that the emission wavelength is 380 nm to 650 nm for at least any one of the wavelengths of excitation light of 300 nm to 420 nm.
グラフェン量子ドットは粉末の形態であってもよく、ペレットの形態であってもよい。グラフェン量子ドットは液体状態であってもよく、分散液、溶液、溶融した状態であってもよい。 The graphene quantum dots may be in the form of a powder or in the form of pellets. The graphene quantum dots may be in a liquid state, such as a dispersion, solution, or melt.
グラフェン量子ドットを形成するために、様々な方法を利用することができる。例えば、グラフェン量子ドットを形成する工程は、炭素源を酸化剤に曝し、その結果としてグラフェン量子ドットを形成することを含むことができる。炭素源には、石炭、コークス、およびこれらの組み合わせが含まれる。 Various methods can be utilized to form graphene quantum dots. For example, the process of forming graphene quantum dots can include exposing a carbon source to an oxidizing agent, resulting in the formation of graphene quantum dots. Carbon sources include coal, coke, and combinations thereof.
酸化剤には酸が含まれ、酸には、硫酸、硝酸、リン酸、次亜リン酸、発煙硫酸、塩化水素酸、オレウム、クロロスルホン酸、およびこれらの組み合わせが含まれる。また、酸化剤には、過マンガン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウム、次亜リン酸、硝酸、硫酸、過酸化水素、およびこれらの組み合わせが含まれる。好ましい酸化剤は過マンガン酸カリウム、硫酸および次亜リン酸の混合物である。 The oxidizers include acids, including sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, hypophosphorous acid, oleum, hydrochloric acid, oleum, chlorosulfonic acid, and combinations thereof. The oxidizers also include potassium permanganate, sodium permanganate, hypophosphorous acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrogen peroxide, and combinations thereof. A preferred oxidizer is a mixture of potassium permanganate, sulfuric acid, and hypophosphorous acid.
酸化剤の存在下で炭素源を音波処理することによって炭素源は酸化剤に曝される。酸化剤の存在下で炭素源を加熱することが含まれる。加熱は少なくとも約100℃の温度において行われる。 The carbon source is exposed to the oxidizing agent by sonicating the carbon source in the presence of the oxidizing agent. Heating the carbon source in the presence of the oxidizing agent is included. The heating is at a temperature of at least about 100°C.
グラフェン量子ドットを形成するさらなる方法の使用も想定することができる。例えば、グラフェン量子ドットを形成するさらなる方法は、国際特許出願であるPCT/US2014/036604号に開示されている。グラフェン量子ドットを製造するさらなる適当な方法は、次の参考文献にも開示されている:ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 7041-7048;および、Nature Commun. 2013, 4:2943, 1-6。 The use of further methods of forming graphene quantum dots can also be envisaged. For example, further methods of forming graphene quantum dots are disclosed in International Patent Application PCT/US2014/036604. Further suitable methods of producing graphene quantum dots are also disclosed in the following references: ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 7041-7048; and Nature Commun. 2013, 4:2943, 1-6.
(カーボン量子ドット)
カーボン量子ドットは、グラフェンのような環状構造を持っていない量子ドットである。pH値によってグラフェン量子ドットより影響を受け易く、発光強度、ピーク位置が変化する性質を有する。
(Carbon quantum dots)
Carbon quantum dots are quantum dots that do not have a ring structure like graphene. They are more susceptible to the effects of pH than graphene quantum dots, and have the property of changing their emission intensity and peak position.
カーボン量子ドットは様々な直径を有することができる。例えば、カーボン量子ドットは約1nmから約100nmまでの範囲の直径を有することが好ましく、約1nmから約50nmまでの範囲の直径を有することがより好ましく、約1nmから約30nmまでの範囲の直径を有することが更に好ましい。 The carbon quantum dots can have a variety of diameters. For example, the carbon quantum dots preferably have a diameter ranging from about 1 nm to about 100 nm, more preferably from about 1 nm to about 50 nm, and even more preferably from about 1 nm to about 30 nm.
カーボン量子ドットはまた、様々な量子収率を有することもできる。カーボン量子ドットは約20~50%までの範囲の量子収率を有することが好ましい。また、カーボン量子ドットの水分散体における蛍光特性は、励起光300nm~420nmの少なくとも何れかの波長に対して、発光波長が380nm~600nmであることが好ましい。 Carbon quantum dots can also have a variety of quantum yields. Preferably, the carbon quantum dots have a quantum yield in the range of about 20-50%. In addition, the fluorescent properties of the carbon quantum dots in an aqueous dispersion are preferably such that the emission wavelength is 380 nm to 600 nm for at least any wavelength of excitation light between 300 nm and 420 nm.
カーボン量子ドットの製造方法は、グラフェン量子ドットの製造方法と大差はなく、使用原料や製造条件がグラフェン構造を形成し易いか否かの違いのみである。 The manufacturing method for carbon quantum dots is not very different from that for graphene quantum dots, with the only difference being whether the raw materials used and manufacturing conditions are favorable for forming the graphene structure.
従って、両者を含む炭素系量子ドットは、例えば、炭素ターゲットをレーザーアブレーション(laserablation)後、化学処理を実施して製造する手法(特表2012-501863号公報)や蝋燭の煤から製造する手法(H. Liu, et al., Angew. Chem.Int. Ed. 2007, 46, 6473-6475.)、グラファイト酸化物を化学処理して製造する手法(G. Eda, et al., Adv. Mater.2010, 22, 505-509.)、グラファイト酸化物を前駆体とする化学反応から製造する手法(特開2012-136566号公報)、フラーレンの転換反応から製造する手法(J. Lu, et al., Nature Nanotech.2011, 6, 247-252.)、更に、炭素繊維や活性炭など、より安価な炭素原料を化学処理して製造する手法(J. Peng, et al., Nano Lett. 2012, 12, 844-849.、Z.A. Qiao, ChemCommun. 2010, 46,8812-8814.、Y. Dong, et al., Chem. Mater.2010, 22, 5895-5899.)で製造することも可能である。 Therefore, carbon-based quantum dots containing both can be produced by, for example, a method of producing them by laser ablation of a carbon target followed by chemical treatment (JP Patent Publication No. 2012-501863), a method of producing them from candle soot (H. Liu, et al., Angew. Chem.Int. Ed. 2007, 46, 6473-6475.), a method of producing them by chemical treatment of graphite oxide (G. Eda, et al., Adv. Mater.2010, 22, 505-509.), a method of producing them from a chemical reaction using graphite oxide as a precursor (JP Patent Publication No. 2012-136566), a method of producing them from a conversion reaction of fullerene (J. Lu, et al., Nature Nanotech.2011, 6, 247-252.), and it can also be produced by chemically processing cheaper carbon raw materials such as carbon fiber and activated carbon (J. Peng, et al., Nano Lett. 2012, 12, 844-849., Z.A. Qiao, ChemCommun. 2010, 46,8812-8814., Y. Dong, et al., Chem. Mater.2010, 22, 5895-5899.).
なお、これらの手法は、大別してトップダウン(top-down)の手法であるが、有機前駆体分子のポリマー化から炭素量子ドットを製造するボトムアップ(bottom-up)の手法(G. A. Ozin, et al., J. Mater. Chem., 2012, 22, 1265-1269.)でも製造可能である。 These techniques are broadly classified as top-down techniques, but carbon quantum dots can also be produced by a bottom-up technique (G. A. Ozin, et al., J. Mater. Chem., 2012, 22, 1265-1269.), which produces carbon quantum dots from the polymerization of organic precursor molecules.
また、炭素材と過酸化水素とを混合し、過酸化水素により炭素を分解反応させ、炭素量子ドット生成液を調製する工程と、炭素量子ドット生成液中の炭素量子ドットと過酸化水素を分離して分解反応を停止させ、炭素量子ドットを取得する工程と、を含む炭素量子ドットの製造方法(特開2014-133685号公報)で製造することも可能である。 It is also possible to manufacture the carbon quantum dots using a method for manufacturing carbon quantum dots (JP Patent Publication 2014-133685 A) that includes the steps of mixing a carbon material with hydrogen peroxide, decomposing carbon with the hydrogen peroxide to prepare a carbon quantum dot production solution, and separating the carbon quantum dots and hydrogen peroxide in the carbon quantum dot production solution to stop the decomposition reaction and obtain the carbon quantum dots.
(炭素系量子ドットの波長変換特性)
炭素系量子ドットを用い場合の波長変換特性(蛍光特性)としては、汎用性の高い蛍光材料とする観点から、励起光300nm~470nmの少なくとも何れかの波長に対して、発光波長(ピーク波長)が400nm~750nmであることが好ましく、発光波長が450nm~650nmであることがより好ましく、発光波長が500nm~600nmであることが更に好ましい。このような発光波長は、単結晶YAG・Ceとほぼ同じ領域の発光となる。
(Wavelength conversion properties of carbon-based quantum dots)
In terms of wavelength conversion characteristics (fluorescence characteristics) when carbon-based quantum dots are used, from the viewpoint of making them a highly versatile fluorescent material, the emission wavelength (peak wavelength) is preferably 400 nm to 750 nm, more preferably 450 nm to 650 nm, and even more preferably 500 nm to 600 nm, for at least any wavelength of excitation light of 300 nm to 470 nm. Such emission wavelengths are in approximately the same range as those of single crystal YAG.Ce.
また、発光ピーク波長を中心とした発光の半値幅が40nm~100nmであることが好ましく、発光波長が400nm~700nmであることがより好ましく、発光波長が420nm~750nmであることが更に好ましい。 Furthermore, it is preferable that the half-width of the emission centered on the emission peak wavelength is 40 nm to 100 nm, the emission wavelength is more preferably 400 nm to 700 nm, and the emission wavelength is even more preferably 420 nm to 750 nm.
なお、このような蛍光特性を得る観点から、原料となる炭素系量子ドットの水分散体における蛍光特性としては、励起光300nm~420nmの少なくとも何れかの波長に対して、発光波長(ピーク波長)が380nm~600nmであることが好ましく、発光波長が400nm~550nmであることがより好ましく、発光波長が420nm~500nmであることが更に好ましい。 From the viewpoint of obtaining such fluorescent properties, the fluorescent properties of the aqueous dispersion of carbon-based quantum dots, which are the raw material, are such that the emission wavelength (peak wavelength) is preferably 380 nm to 600 nm, more preferably 400 nm to 550 nm, and even more preferably 420 nm to 500 nm, for at least any wavelength of excitation light between 300 nm and 420 nm.
また、蛍光体組成物の量子収率(発光効率)は、25%以上が好ましく、さらに50%以上がより好ましく、特に70~80%が好ましい。 The quantum yield (luminous efficiency) of the phosphor composition is preferably 25% or more, more preferably 50% or more, and particularly preferably 70 to 80%.
(シリコン量子ドット)
半導体はナノ粒子化すると、量子サイズ効果(閉じ込め効果)によりバンド構造が変化し、粒径に応じた色の蛍光を示す。シリコン量子ドットは、代表的なIV族半導体の量子ドットである。
(Silicon quantum dots)
When semiconductors are made into nanoparticles, the band structure changes due to the quantum size effect (confinement effect), and they emit fluorescence of a color that corresponds to the particle size. Silicon quantum dots are a typical quantum dot of group IV semiconductors.
シリコン量子ドットの合成法の代表的なものとして、シリコンウェハーのエッチングが挙げられる。フッ化水素酸(HF)を用いた電解エッチングによりバルクのシリコンを微細化することで、ナノ粒子を得ることができる。このとき、得られる粒子の粒径は、エッチング時間などで制御することが可能である。比較的多い量の粒子を生成できるボトムアップ的な合成法としては、シラン(SiH4)の熱分解による粒子合成が知られている。シランの熱分解によってSi原子が生成され、これが過飽和となり、核発生・成長することで粒子が生成される。このとき生成される粒子はサイズが比較的大きいため、その後フッ化水素酸(HF)/硝酸(HNO3)の混合液によって粒子をエッチングすることで、量子サイズ効果が現れる領域まで粒径を小さくしている。 A representative method for synthesizing silicon quantum dots is etching of a silicon wafer. Nanoparticles can be obtained by micronizing bulk silicon by electrolytic etching using hydrofluoric acid (HF). In this case, the particle size of the obtained particles can be controlled by the etching time, etc. As a bottom-up synthesis method that can generate a relatively large amount of particles, particle synthesis by thermal decomposition of silane (SiH 4 ) is known. Si atoms are generated by thermal decomposition of silane, which becomes supersaturated, and particles are generated by nucleation and growth. Since the particles generated in this case are relatively large in size, the particles are then etched with a mixture of hydrofluoric acid (HF)/nitric acid (HNO 3 ) to reduce the particle size to the region where the quantum size effect appears.
エッチングの過程を経ずに一段階でシングルナノメートルの粒子を合成する方法として、プラズマCVD法を用いた合成方法も知られている。前駆体である四臭化ケイ素(SiBr4)をRFプラズマ場で分解してSi原子を生成し、これを反応器内で核発生・成長させることで、ナノ粒子を生成させることができる。 A plasma CVD method is also known as a method for synthesizing single-nanometer particles in one step without an etching process. The precursor silicon tetrabromide (SiBr 4 ) is decomposed in an RF plasma field to generate Si atoms, which are then nucleated and grown in a reactor to produce nanoparticles.
シリコン量子ドットは、GSアライアンス株式会社、シグマ-アルドリッチ社などから市販されており、それらを使用することが可能である。市販されているシリコン量子ドットは、サイズが数Åから10nm以下の大きさであり、量子収率は約20~30%である。 Silicon quantum dots are commercially available from GS Alliance, Inc., Sigma-Aldrich, and other companies, and can be used. Commercially available silicon quantum dots range in size from a few angstroms to less than 10 nm, and have a quantum yield of approximately 20-30%.
シリコン量子ドットは、粒子径に応じた発光波長とすることができ、本発明では、緑色~黄色を得るための波長変換粒子、又は赤色を得るための波長変換粒子の両者に使用することができる。 Silicon quantum dots can emit light with wavelengths that depend on the particle size, and in the present invention, they can be used as wavelength conversion particles for obtaining green to yellow colors, or wavelength conversion particles for obtaining red colors.
シリコン量子ドットを含む樹脂被覆波長変換粒子では、青色の励起光である400nm~470nmの波長に対して、赤色光を発光させる場合、発光波長(ピーク波長)が610nm~640nmであることが好ましく、発光波長が620nm~640nmであることがより好ましい。また、緑色~黄色の光を発光させる場合、発光波長(ピーク波長)が520nm~560nmであることが好ましく、発光波長が530nm~550nmであることがより好ましい。 For resin-coated wavelength conversion particles containing silicon quantum dots, when red light is emitted in response to blue excitation light with a wavelength of 400 nm to 470 nm, the emission wavelength (peak wavelength) is preferably 610 nm to 640 nm, and more preferably 620 nm to 640 nm. When green to yellow light is emitted, the emission wavelength (peak wavelength) is preferably 520 nm to 560 nm, and more preferably 530 nm to 550 nm.
(ペロブスカイト型量子ドット)
ペロブスカイト型量子ドットは、ペロブスカイト結晶構造を有するものである。一般的にペロブスカイト結晶構造は、イオンA、イオンBおよびイオンXを用いたABX3の組成式で表され、8つの頂点にイオンAが、6つの面の中心にイオンXが、格子の中心部分にイオンBが存在し、イオンBがイオンAより比較的小さいため、イオンBが動きやすいことに起因して正負の電荷の重心が分かれた状態になることができる。ペロブスカイト型量子ドットにおいて、イオンXはハロゲン原子(好ましくは、F、Cl、Br、I)であることが好ましく、イオンAはCsであることが好ましく、イオンBはPbであることが好ましい。
(Perovskite quantum dots)
Perovskite quantum dots have a perovskite crystal structure. Generally, the perovskite crystal structure is represented by a composition formula of ABX3 using ions A, B and X, where ion A is present at eight vertices, ion X is present at the center of six faces, and ion B is present at the center of the lattice. Since ion B is relatively smaller than ion A, ion B can be in a state where the center of gravity of positive and negative charges is separated due to its ease of movement. In the perovskite quantum dots, ion X is preferably a halogen atom (preferably F, Cl, Br, I), ion A is preferably Cs, and ion B is preferably Pb.
ペロブスカイト型量子ドットは、一般式(1):CsPbYaZb(上記一般式(1)中、YおよびZはそれぞれ独立して、F、Cl、BrまたはIを表し、aおよびbはそれぞれ独立して、0以上3以下の実数を表し、a+b=3である。)であることが好ましい。また、CH3NH3PbX3(X=Cl,Br,I)の組成であるものも使用できる。 The perovskite quantum dots are preferably represented by the general formula (1): CsPbY a Z b (in the above general formula (1), Y and Z each independently represent F, Cl, Br or I, a and b each independently represent a real number between 0 and 3, and a+b=3). Also usable are those having a composition of CH 3 NH 3 PbX 3 (X=Cl, Br, I).
ペロブスカイト型量子ドットは、赤色光を発光するペロブスカイト型量子ドットから選択される少なくとも1種の量子ドットを含むことが好ましい。量子ドットなどの発光用ナノ結晶の発光色は、量子ドットの粒子径と発光用ナノ結晶が有するエネルギーギャップとに依存するため、使用するペロブスカイト型量子ドットの種類とその粒子径を調整することにより発光色を選択することができる。 The perovskite quantum dots preferably include at least one type of quantum dot selected from perovskite quantum dots that emit red light. The emission color of light-emitting nanocrystals such as quantum dots depends on the particle size of the quantum dots and the energy gap of the light-emitting nanocrystals, so the emission color can be selected by adjusting the type of perovskite quantum dots used and their particle size.
市販されているペロブスカイト型量子ドットは、ペロブスカイト型化合物をナノ結晶化したものであり、CH3NH3PbX3、CsPbX3(X=Cl,Br,I)が代表的な組成である。また、量子収率は約50~80%であり、半値幅は約18nm~39nmである。 Commercially available perovskite quantum dots are nanocrystals of perovskite compounds, with typical compositions being CH 3 NH 3 PbX 3 and CsPbX 3 (X = Cl, Br, I). The quantum yield is about 50 to 80%, and the half-width is about 18 nm to 39 nm.
ペロブスカイト型量子ドットを含む樹脂被覆波長変換粒子では、青色LEDの励起光である400nm~470nmの波長に対して、赤色光を発光させる場合、発光波長(ピーク波長)が610nm~650nmであることが好ましく、発光波長が615nm~635nmであることがより好ましい。 For resin-coated wavelength conversion particles containing perovskite quantum dots, when red light is emitted in response to a wavelength of 400 nm to 470 nm, which is the excitation light of a blue LED, the emission wavelength (peak wavelength) is preferably 610 nm to 650 nm, and more preferably 615 nm to 635 nm.
(半導体系量子ドット)
半導体系量子ドットとしては、II-VI族、III-V族、IV-VI族、及びIV族半導体を含む任意のタイプの半導体が挙げられる。好適な半導体材料としては、限定はされないが、Si、Ge、Sn、Se、Te、B、C、P、BN、BP、BAs、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdSeZn、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、BeS、BeSe、BeTe、MgS、MgSe、GeS、GeSe、GeTe、SnS、SnSe、SnTe、PbO、PbS、PbSe、PbTe、CuF、CuCl、CuBr、CuI、Si3N4、Ge3N4、Al2O3、Al2CO、及びそれらの組合せが挙げられる。
(Semiconductor quantum dots)
Semiconductor-based quantum dots include any type of semiconductor, including Group II-VI, Group III-V, Group IV-VI, and Group IV semiconductors. Suitable semiconductor materials include, but are not limited to, Si, Ge, Sn, Se, Te, B, C, P, BN, BP, BAs, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdSeZn, CdTe, HgS, HgSe, HgTe, BeS, BeSe, BeTe, MgS, MgSe, GeS, GeSe, GeTe, SnS, SnSe, SnTe, PbO, PbS, PbSe, PbTe, CuF, CuCl, CuBr, CuI, Si3N4 , Ge3N4 , Al 2 O 3 , Al 2 CO, and combinations thereof.
また、コアシェル構造を有する半導体系量子ドットを用いることも可能である。その場合、コア材料としては、BN、BP、BAs、BSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、及びInSbからなる群から選択されるIII-V族ナノ結晶が好ましい。 It is also possible to use semiconductor quantum dots having a core-shell structure. In this case, the core material is preferably a III-V group nanocrystal selected from the group consisting of BN, BP, BAs, BSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, and InSb.
シェル材料としては、Si、Ge、Sn、Se、Te、B、C、P、Co、Au、BN、BP、BAs、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、GaSb、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdSeZn、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、BeS、BeSe、BeTe、MgS、MgSe、GeS、GeSe、GeTe、SnS、SnSe、SnTe、PbO、PbS、PbSe、PbTe、CuF、CuCl、CuBr、CuI、Si3N4、Ge3N4、Al2O3、Al2CO、及びそれらの組合せが挙げられる。 Shell materials include Si, Ge, Sn, Se, Te, B, C, P, Co, Au, BN, BP, BAs, AlN, AlP, AlAs, Al. Sb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb, GaSb, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdSeZn, CdTe, HgS, HgSe, HgTe, BeS, BeSe, BeTe, MgS, MgSe, GeS, GeSe, GeTe, SnS, SnSe, SnTe, PbO, PbS, PbSe, PbTe, CuF, CuCl, CuBr, CuI, Si 3N4 , Ge3N 4 , Al 2 O 3 , Al 2 CO, and combinations thereof.
また、コア材料をドープすることも可能であり、ドーパントとしては、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdSe、CdS、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、CuInS2、CuInSe2、AlN、AlP、AlAs、GaN、GaP、又はGaAsが挙げられる。 The core material may also be doped, with dopants including ZnS, ZnSe, ZnTe, CdSe, CdS, CdTe, HgS, HgSe, HgTe, CuInS2 , CuInSe2 , AlN, AlP, AlAs, GaN, GaP, or GaAs.
代表的な半導体系量子ドットとしては、ZnS、InP/ZnS、CdS、CdSe、CuInS2(CIS)、CuInSe2、CuInS2/ZnS、PbS、AgInS2などが挙げられる。 Representative semiconductor quantum dots include ZnS, InP/ZnS, CdS, CdSe, CuInS2 (CIS), CuInSe2 , CuInS2 /ZnS, PbS, and AgInS2 .
半導体系量子ドットの場合、半導体の種類、構造、粒子径などによって、発光波長を変えることができるが、本発明に使用することが好ましい半導体系量子ドットの平均粒子径は、2~10nmであり、3~6nmがより好ましい。 In the case of semiconductor quantum dots, the emission wavelength can be changed depending on the type of semiconductor, structure, particle size, etc., but the average particle size of semiconductor quantum dots that are preferably used in the present invention is 2 to 10 nm, and more preferably 3 to 6 nm.
(有機蛍光体)
有機蛍光体の材料としては、例えば、アクリジンオレンジ、アミノアクリジン、キナクリン、アニリノナフタレンスルホン酸誘導体、アンスロイルオキシステアリン酸、オーラミンO、クロロテトラサイクリン、メロシアニン、1,1’-ジヘキシル-2,2’-オキサカルボシアニンのようなシアニン系色素、ダンシルスルホアミド、ダンシルコリン、ダンシルガラクシド、ダンシルトリジン、ダンシルクロリドのようなダンシルクロライド誘導体、ジフェニルヘキサトリエン、エオシン、ε-アデノシン、エチジウムブロミド、フルオレセイン、フォーマイシン、4-ベンゾイルアミド-4’-アミノスチルベン-2,2’-スルホン酸、β-ナフチル3リン酸、オキソノール色素、パリナリン酸誘導体、ペリレン、N-フェニルナフチルアミン、ピレン、サフラニンO、フルオレスカミン、フルオレセインイソシアネート、7-クロロニトロベンゾ-2-オキサ-1,3-ジアゾル、ダンシルアジリジン、5-(ヨードアセトアミドエチル)アミノナフタレン-1-スルホン酸、5-ヨードアセトアミドフルオレセイン、N-(1-アニリノナフチル4)マレイミド、N-(7-ジメチル-4-メチルクマニル)マレイミド、N-(3-ピレン)マレイミド、エオシン-5-ヨードアセトアミド、フルオレセインマーキュリーアセテート、2-(4’-(2’’-ヨードアセトアミド))アミノナフタレン-6-スルホン酸、エオシン、ローダミン誘導体、有機EL色素、有機ELポリマーや結晶、デンドリマー等を挙げることができる。
(Organic phosphor)
Examples of organic fluorescent materials include cyanine dyes such as acridine orange, aminoacridine, quinacrine, anilinonaphthalenesulfonic acid derivatives, anthroyloxystearic acid, auramine O, chlorotetracycline, merocyanine, and 1,1'-dihexyl-2,2'-oxacarbocyanine, dansyl chloride derivatives such as dansylsulfamide, dansylcholine, dansylgalacside, dansyltolidine, and dansyl chloride, diphenylhexatriene, eosin, ε-adenosine, ethidium bromide, fluorescein, formycin, 4-benzoylamido-4'-aminostilbene-2,2'-sulfonic acid, β-naphthyl triphosphate, oxonol dyes, parinaric acid derivatives, perylene, N -phenylnaphthylamine, pyrene, safranine O, fluorescamine, fluorescein isocyanate, 7-chloronitrobenzo-2-oxa-1,3-diazol, dansyl aziridine, 5-(iodoacetamidoethyl)aminonaphthalene-1-sulfonic acid, 5-iodoacetamidofluorescein, N-(1-anilinonaphthyl-4)maleimide, N-(7-dimethyl-4-methylcoumanyl)maleimide, N-(3-pyrene)maleimide, eosin-5-iodoacetamide, fluorescein mercury acetate, 2-(4'-(2''-iodoacetamido))aminonaphthalene-6-sulfonic acid, eosin, rhodamine derivatives, organic EL dyes, organic EL polymers or crystals, dendrimers, and the like can be mentioned.
有機蛍光体は、第1被覆材中に分散していてもよく、溶解していてもよい。有機蛍光体が分散している場合の平均粒子径としては、例えば30~50nm程度である。 The organic phosphor may be dispersed or dissolved in the first coating material. When the organic phosphor is dispersed, the average particle size is, for example, about 30 to 50 nm.
樹脂被覆波長変換粒子における有機蛍光体の含有量は、被覆材の厚みや量を確保しつつ、十分な発光強度を得る観点から、1~10質量%が好ましく、2~6質量%がより好ましい。 The content of the organic phosphor in the resin-coated wavelength conversion particles is preferably 1 to 10% by mass, and more preferably 2 to 6% by mass, from the viewpoint of obtaining sufficient luminescence intensity while ensuring the thickness and amount of the coating material.
[第1被覆材]
波長変換粒子を被覆する第1被覆材は、透光性樹脂を含んでいる。透光性樹脂を含む第1被覆材で波長変換粒子を被覆することで、脂環式エポキシ化合物の硬化に必要な酸の影響を抑制して、波長変換粒子の劣化を抑制することができる。
[First coating material]
The first coating material that coats the wavelength-converting particles contains a light-transmitting resin. By coating the wavelength-converting particles with the first coating material containing a light-transmitting resin, the effect of the acid required for curing the alicyclic epoxy compound can be suppressed, and deterioration of the wavelength-converting particles can be suppressed.
樹脂被覆波長変換粒子における第1被覆材の含有量は、第2被覆材の厚みや量を確保しつつ、十分なバリア効果を得る観点から、10~40質量%が好ましく、20~35質量%がより好ましい。 The content of the first coating material in the resin-coated wavelength conversion particles is preferably 10 to 40% by mass, and more preferably 20 to 35% by mass, from the viewpoint of obtaining a sufficient barrier effect while ensuring the thickness and amount of the second coating material.
(透光性樹脂)
透光性樹脂としては、透光性の樹脂であれば何れも使用でき、例えばビニル系ポリマーおよびコポリマー、(メタ)アクリル系ポリマーおよびコポリマー、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、アミノ系ポリマー、含珪素ポリマー、含硫黄ポリマー、含フッ素ポリマー等の一種以上を主成分とするものが挙げられる。
(Light-transmitting resin)
As the light-transmitting resin, any light-transmitting resin can be used, and examples thereof include those containing, as a main component, one or more of vinyl-based polymers and copolymers, (meth)acrylic-based polymers and copolymers, polycarbonates, polyesters, polyamides, polyimides, polyurethanes, amino-based polymers, silicon-containing polymers, sulfur-containing polymers, and fluorine-containing polymers.
透光性樹脂は、疎水性であることが好ましく、(メタ)アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、又はポリオレフィン樹脂であることが好ましい。 The light-transmitting resin is preferably hydrophobic and is preferably a (meth)acrylic resin, a polycarbonate resin, a polystyrene resin, or a polyolefin resin.
透光性樹脂には、本発明の効果を損なわない範囲で、可塑剤、酸化防止剤、核剤、透明化剤、光安定剤、帯電防止剤 などを添加することも可能である。 It is also possible to add plasticizers, antioxidants, nucleating agents, clarifiers, light stabilizers, antistatic agents, etc. to the translucent resin as long as the effects of the present invention are not impaired.
[第2被覆材]
第1被覆材(第1被覆粒子)を被覆する第2被覆材は、脂環式エポキシ化合物の硬化物を含むが、脂環式エポキシ化合物は、酸触媒の存在下で硬化させることができる。酸触媒の存在下で硬化させる場合、脂環式エポキシ化合物に光酸発生剤などの開始剤を添加したり、脂環式エポキシ化合物を酸性溶液に添加したりすることで、硬化させることができる。従って、脂環式エポキシ化合物の硬化物には、脂環式エポキシ化合物に由来する成分だけでなく、光酸発生剤などの開始剤に由来する成分を含有していてもよい。
[Second coating material]
The second coating material that coats the first coating material (first coated particles) contains a cured product of an alicyclic epoxy compound, and the alicyclic epoxy compound can be cured in the presence of an acid catalyst. When curing in the presence of an acid catalyst, the alicyclic epoxy compound can be cured by adding an initiator such as a photoacid generator to the alicyclic epoxy compound or by adding the alicyclic epoxy compound to an acidic solution. Therefore, the cured product of the alicyclic epoxy compound may contain not only a component derived from the alicyclic epoxy compound, but also a component derived from an initiator such as a photoacid generator.
第2被覆材が脂環式エポキシ化合物の硬化物を含むことにより、被覆材の耐水性とガスバリア性が特に高められるため、波長変換粒子の劣化を抑制できる。 Since the second coating material contains a cured product of an alicyclic epoxy compound, the water resistance and gas barrier properties of the coating material are particularly enhanced, thereby suppressing deterioration of the wavelength conversion particles.
樹脂被覆波長変換粒子における第2被覆材の含有量は、第1被覆粒子の大きさや機能を確保しつつ、十分な耐水性とガスバリア性を得る観点から、60~85質量%が好ましく、70~85質量%がより好ましい。 The content of the second coating material in the resin-coated wavelength conversion particles is preferably 60 to 85% by mass, and more preferably 70 to 85% by mass, from the viewpoint of obtaining sufficient water resistance and gas barrier properties while maintaining the size and function of the first coated particles.
(脂環式エポキシ化合物)
脂環式エポキシ化合物とは、1分子内に脂環式エポキシ基を1つ又は2つ以上含有する化合物をいうが、2つ以上含有する化合物の方がカチオン触媒との反応性の観点から好ましい。脂環式エポキシ化合物は、一種のみであってもよく、構造の異なる二種以上であってもよい。なお以下において、脂環式エポキシ化合物に関する含有量とは、構造の異なる二種以上の脂環式エポキシ化合物を用いる場合には、これらの合計含有量をいうものとする。脂環式エポキシ化合物は、脂肪族エポキシ化合物と比べて光照射による硬化性が良好である。光硬化性に優れる重合性化合物を用いることは、生産性を向上させることに加え、光照射側と非照射側とで均一な物性を有する層を形成できる点でも有利である。なおエポキシ化合物は、一般に、光硬化時の硬化収縮が少ない傾向もある。
(Alicyclic epoxy compounds)
The alicyclic epoxy compound refers to a compound containing one or more alicyclic epoxy groups in one molecule, but a compound containing two or more is preferred from the viewpoint of reactivity with a cationic catalyst. The alicyclic epoxy compound may be only one type, or may be two or more types with different structures. In the following, the content of the alicyclic epoxy compound refers to the total content when two or more alicyclic epoxy compounds with different structures are used. The alicyclic epoxy compound has better curability by light irradiation than the aliphatic epoxy compound. The use of a polymerizable compound with excellent photocurability is advantageous not only in improving productivity, but also in forming a layer with uniform physical properties on the light-irradiated side and the non-irradiated side. In addition, epoxy compounds generally tend to have less cure shrinkage when photocured.
脂環式エポキシ化合物は、少なくとも1つの脂環式エポキシ基を有する。ここで脂環式エポキシ基とは、エポキシ環と飽和炭化水素環との縮環を有する1価の置換基をいい、好ましくはエポキシ環とシクロアルカン環との縮環を有する1価の置換基である。より好ましい脂環式エポキシ化合物としては、エポキシ環とシクロヘキサン環が縮環した下記構造を1分子中に1つ以上有するものを挙げることができる。 The alicyclic epoxy compound has at least one alicyclic epoxy group. Here, the alicyclic epoxy group refers to a monovalent substituent having a condensed ring of an epoxy ring and a saturated hydrocarbon ring, and is preferably a monovalent substituent having a condensed ring of an epoxy ring and a cycloalkane ring. More preferred alicyclic epoxy compounds include those having one or more of the following structures in which an epoxy ring and a cyclohexane ring are condensed in one molecule.
上記構造は、1分子中に2つ以上含まれていてもよく、好ましくは1分子中に1つまたは2つ含まれる。また、上記構造は、1つ以上の置換基を有していてもよい。置換基としては、アルキル基(例えば炭素数1~6のアルキル基)、水酸基、アルコキシ基(例えば炭素数1~6のアルコキシ基)、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子)、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、アシル基、カルボキシル基等を挙げることができる。上記構造は、無置換であることが好ましい。 Two or more of the above structures may be contained in one molecule, and preferably one or two are contained in one molecule. The above structures may also have one or more substituents. Examples of the substituents include alkyl groups (e.g., alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms), hydroxyl groups, alkoxy groups (e.g., alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms), halogen atoms (e.g., fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms), cyano groups, amino groups, nitro groups, acyl groups, and carboxyl groups. The above structures are preferably unsubstituted.
また、脂環式エポキシ化合物は、脂環式エポキシ基以外の重合性官能基を有していてもよい。重合性官能基とは、ラジカル重合、またはカチオン重合によって重合反応を起こすことができる官能基を指し、例えば(メタ)アクリロイル基を挙げることができる。 The alicyclic epoxy compound may also have a polymerizable functional group other than the alicyclic epoxy group. The polymerizable functional group refers to a functional group that can cause a polymerization reaction by radical polymerization or cationic polymerization, and an example of this is a (meth)acryloyl group.
脂環式エポキシ化合物として好適に使用できる市販品としては、(株)ダイセルのセロキサイド2000、セロキサイド2021P、セロキサイド3000、セロキサイド8000、サイクロマーM100、エポリードGT301、エポリードGT401、シグマアルドリッチ社製の4-ビニルシクロヘキセンジオキシド、日本テルペン化学(株)のD-リモネンオキサイド、新日本理化(株)のサンソサイザーE-PS等を挙げることができる。これらは、一種単独で、または二種以上組み合わせて用いることができる。 Commercially available products that can be suitably used as alicyclic epoxy compounds include CELLOXIDE 2000, CELLOXIDE 2021P, CELLOXIDE 3000, CELLOXIDE 8000, CYCLOMER M100, EPOLEAD GT301, and EPOLEAD GT401 manufactured by Daicel Corporation, 4-vinylcyclohexene dioxide manufactured by Sigma-Aldrich Co., Ltd., D-limonene oxide manufactured by Nippon Terpene Chemical Co., Ltd., and Sanso Cizer E-PS manufactured by New Japan Chemical Co., Ltd. These can be used alone or in combination of two or more types.
中でも、透明性、耐水性、ガスバリア性、耐光性、などの観点からは、単数又は複数の脂肪族環とこれに直接結合する単数又は複数の酸素原子からなる脂環式エポキシ化合物が特に好ましい。このような脂環式エポキシ化合物としては、下記の脂環式エポキシ化合物が、それぞれENEOS社製のエポカリックTHI-DE,DE-102,DE-103として入手することができる。 Among them, from the viewpoints of transparency, water resistance, gas barrier properties, light resistance, etc., alicyclic epoxy compounds consisting of one or more aliphatic rings and one or more oxygen atoms directly bonded thereto are particularly preferred. As such alicyclic epoxy compounds, the following alicyclic epoxy compounds are available as EPOCALIC THI-DE, DE-102, and DE-103, respectively, manufactured by ENEOS Corporation.
また、脂環式エポキシ化合物は、公知の合成方法により製造することもできる。その合成方法は問わないが、例えば、丸善KK出版、第四版実験化学講座20有機合成II、213~、平成4年、Ed.by Alfred Hasfner,The chemistry of heterocyclic compounds-Small Ring Heterocycles part3 Oxiranes,John & Wiley and Sons,An Interscience Publication,New York,1985、吉村,接着,29巻12号,32,1985、吉村,接着,30巻5号,42,1986、吉村,接着,30巻7号,42,1986、特開平11-100378号公報、特許第2926262号公報などの文献を参考にして合成できる。 Alicyclic epoxy compounds can also be produced by known synthesis methods. There is no restriction on the synthesis method, but for example, see Maruzen KK Publishing, Fourth Edition, Experimental Chemistry Lecture Series 20, Organic Synthesis II, 213-, 1992, Ed. It can be synthesized with reference to documents such as Alfred Hasfner, The Chemistry of Heterocyclic Compounds-Small Ring Heterocycles part 3 Oxiranes, John & Wiley and Sons, An Interscience Publication, New York, 1985, Yoshimura, Adhesive, Vol. 29, No. 12, 32, 1985, Yoshimura, Adhesive, Vol. 30, No. 5, 42, 1986, Yoshimura, Adhesive, Vol. 30, No. 7, 42, 1986, JP-A-11-100378, and Japanese Patent No. 2926262.
脂環式エポキシ化合物に加えて、オキセタン化合物を併用することができる。オキセタン化合物としては、オキセタン構造を一分子内に一つ以上有するものであれば特に制限はなく、一分子内に二つ以上有することもできる。 In addition to the alicyclic epoxy compound, an oxetane compound can be used in combination. There are no particular limitations on the oxetane compound as long as it has one or more oxetane structures in one molecule, and it is also possible for one molecule to have two or more oxetane structures.
具体的化合物例としては、2-エチルへキシルオキセタン(東亜合成株式会社製 アロンオキセタンOXT-212)、キシリレンビスオキセタン(東亜合成株式会社製 アロンオキセタンOXT-121)、3-エチル-3{[メトキシ]メチル}オキセタン(東亜合成株式会社製 アロンオキセタンOXT-221)、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチルアクリレート(大阪有機化学工業株式会社製 OXE-10)、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチルメタアクリレート(大阪有機化学工業株式会社製 OXE-30)等が挙げられる。 Specific examples of compounds include 2-ethylhexyl oxetane (Aron Oxetane OXT-212, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), xylylene bisoxetane (Aron Oxetane OXT-121, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), 3-ethyl-3{[methoxy]methyl}oxetane (Aron Oxetane OXT-221, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), (3-ethyloxetane-3-yl)methyl acrylate (OXE-10, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.), and (3-ethyloxetane-3-yl)methyl methacrylate (OXE-30, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.).
また、脂環式エポキシ化合物に加えて、グリシジル型エポキシ化合物を併用することができる。 In addition to the alicyclic epoxy compound, a glycidyl type epoxy compound can also be used in combination.
(光酸発生剤)
光照射により酸を発生する光酸発生剤としては、例えば、オニウム塩、ジアゾニウム塩、キノンジアジド化合物、有機ハロゲン化物、芳香族スルフォネート化合物、バイスルフォン化合物、スルフォニル化合物、スルフォネート化合物、スルフォニウム化合物、スルファミド化合物、ヨードニウム化合物、スルフォニルジアゾメタン化合物、およびそれらの混合物などを使用することができる。
(Photoacid generator)
Examples of photoacid generators that generate acid upon irradiation with light include onium salts, diazonium salts, quinone diazide compounds, organic halides, aromatic sulfonate compounds, bisulfone compounds, sulfonyl compounds, sulfonate compounds, sulfonium compounds, sulfamide compounds, iodonium compounds, sulfonyldiazomethane compounds, and mixtures thereof.
これらの化合物の具体例としては、例えば、トリフェニルスルフォニウムトリフレート、ジフェニルヨードニウムトリフレート、2,3,4,4-テトラヒドロキシベンゾフェノン-4-ナフトキノンジアジドスルフォネート、4-N-フェニルアミノ-2-メトキシフェニルジアゾニウムスルフェート、4-N-フェニルアミノ-2-メトキシフェニルジアゾニウムp-エチルフェニルスルフェート、4-N-フェニルアミノ-2-メトキシフェニルジアゾニウム2-ナフチルスルフェート、4-N-フェニルアミノ-2-メトキシフェニルジアゾニウムフェニルスルフェート、2,5-ジエトキシ-4-N-4'-メトキシフェニルカルボニルフェニルジアゾニウム-3-カルボキシ-4-ヒドロキシフェニルスルフェート、2-メトキシ-4-N-フェニルフェニルジアゾニウム-3-カルボキシ-4-ヒドロキシフェニルスルフェート、ジフェニルスルフォニルメタン、ジフェニルスルフォニルジアゾメタン、ジフェニルジスルホン、α-メチルベンゾイントシレート、ピロガロールトリメシレート、ベンゾイントシレート、みどり化学社製MPI-103(CAS.NO.(87709-41-9))、みどり化学社製BDS-105(CAS.NO.(145612-66-4))、みどり化学社製NDS-103(CAS.NO.(110098-97-0))、みどり化学社製MDS-203(CAS.NO.(127855-15-5))、みどり化学社製Pyrogallol tritosylate(CAS.NO.(20032-64-8))、みどり化学社製DTS-102(CAS.NO.(75482-18-7))、みどり化学社製DTS-103(CAS.NO.(71449-78-0))、みどり化学社製MDS-103(CAS.NO.(127279-74-7))、みどり化学社製MDS-105(CAS.NO.(116808-67-4))、みどり化学社製MDS-205(CAS.NO.(81416-37-7))、みどり化学社製BMS-105(CAS.NO.(149934-68-9))、みどり化学社製TMS-105(CAS.NO.(127820-38-6))、みどり化学社製NB-101(CAS.NO.(20444-09-1))、みどり化学社製NB-201(CAS.NO.(4450-68-4))、みどり化学社製DNB-101(CAS.NO.(114719-51-6))、みどり化学社製DNB-102(CAS.NO.(131509-55-2))、みどり化学社製DNB-103(CAS.NO.(132898-35-2))、みどり化学社製DNB-104(CAS.NO.(132898-36-3))、みどり化学社製DNB-105(CAS.NO.(132898-37-4))、みどり化学社製DAM-101(CAS.NO.(1886-74-4))、みどり化学社製DAM-102(CAS.NO.(28343-24-0))、みどり化学社製DAM-103(CAS.NO.(14159-45-6))、みどり化学社製DAM-104(CAS.NO.(130290-80-1)、CAS.NO.(130290-82-3))、みどり化学社製DAM-201(CAS.NO.(28322-50-1))、みどり化学社製CMS-105、みどり化学社製DAM-301(CAS.No.(138529-81-4))、みどり化学社製SI-105(CAS.No.(34694-40-7))、みどり化学社製NDI-105(CAS.No.(133710-62-0))、みどり化学社製EPI-105(CAS.No.(135133-12-9))、ダイセルUCB社製UVACURE1591、ランベルティ-社製ESACURE-1064などを挙げることができる。 Specific examples of these compounds include, for example, triphenylsulfonium triflate, diphenyliodonium triflate, 2,3,4,4-tetrahydroxybenzophenone-4-naphthoquinone diazide sulfonate, 4-N-phenylamino-2-methoxyphenyldiazonium sulfate, 4-N-phenylamino-2-methoxyphenyldiazonium p-ethylphenyl sulfate, 4-N-phenylamino-2-methoxyphenyldiazonium 2-naphthyl sulfate, 4-N-phenylamino-2-methoxyphenyldiazonium phenyl sulfate, 2,5-diethoxy-4-N-4'-methoxyphenylcarbonylphenyldiazonium-3-carboxy-4-hydro 2-Methoxy-4-N-phenylphenyldiazonium-3-carboxy-4-hydroxyphenyl sulfate, diphenylsulfonylmethane, diphenylsulfonylmethane, diphenyldisulfone, α-methylbenzoin tosylate, pyrogallol trimesylate, benzoin tosylate, Midori Chemical Co., Ltd. MPI-103 (CAS. No. (87709-41-9)), Midori Chemical Co., Ltd. BDS-105 (CAS. No. (145612-66-4)), Midori Chemical Co., Ltd. NDS-103 (CAS. No. (110098-97-0)), Midori Chemical Co., Ltd. MDS-203 (CAS. No. (127855-15-5)), Midori Chemical Co., Ltd. Pyrogallol tritosylate (CAS No. (20032-64-8)), Midori Chemical Co., Ltd. DTS-102 (CAS No. (75482-18-7)), Midori Chemical Co., Ltd. DTS-103 (CAS No. (71449-78-0)), Midori Chemical Co., Ltd. MDS-103 (CAS No. (127279-74-7)), Midori Chemical Co., Ltd. MDS-105 (CAS No. (116808-67-4)), Midori Chemical Co., Ltd. MD S-205 (CAS No. (81416-37-7)), Midori Chemical Co., Ltd. BMS-105 (CAS No. (149934-68-9)), Midori Chemical Co., Ltd. TMS-105 (CAS No. (127820-38-6)), Midori Chemical Co., Ltd. NB-101 (CAS No. (20444-09-1)), Midori Chemical Co., Ltd. NB-201 (CAS No. (4450-68-4)), Midori Chemical Co., Ltd. DNB-101 (CAS No. (114719-51-6)), Midori Chemical Co., Ltd. DNB-102 (CAS. NO. (131509-55-2)), Midori Chemical Co., Ltd. DNB-103 (CAS. NO. (132898-35-2)), Midori Chemical Co., Ltd. DNB-104 (CAS. NO. (132898-36-3)), Midori Chemical Co., Ltd. DNB-105 (CAS. No. (132898-37-4)), Midori Chemical Co., Ltd. DAM-101 (CAS. No. (1886-74-4)), Midori Chemical Co., Ltd. DAM-102 (CAS. No. (28343-24-0)), Midori Chemical Co., Ltd. DAM-103 (CAS. No. (14159-45-6)), Midori Chemical Co., Ltd. DAM-104 (CAS. No. No. (130290-80-1), CAS. No. (130290-82-3)), Midori Chemical Co., Ltd. DAM-201 (CAS. No. (28322-50-1)), Midori Chemical Co., Ltd. CMS-105, Midori Chemical Co., Ltd. DAM-301 (CAS. No. (138529-81-4)), Midori Chemical Co., Ltd. SI-105 (CAS. No. No. (34694-40-7)), Midori Chemical Co., Ltd.'s NDI-105 (CAS. No. (133710-62-0)), Midori Chemical Co., Ltd.'s EPI-105 (CAS. No. (135133-12-9)), Daicel UCB's UVACURE 1591, Lamberti Co., Ltd.'s ESACURE-1064, etc. can be mentioned.
なかでも光酸発生剤としては、オニウム塩を使用することが望ましい。使用可能なオニウム塩としては、例えば、フルオロホウ酸アニオン、ヘキサフルオロアンチモン酸アニオン、ヘキサフルオロヒ素酸アニオン、トリフルオロメタンスルホネートアニオン、パラトルエンスルホネートアニオン、およびパラニトロトルエンスルホネートアニオンを対イオンとするジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、およびスルフォニウム塩を挙げることができる。
[その他の成分]
第2被覆材には、本発明の効果を損なわない範囲で、光増感剤、重合禁止剤、などを添加することも可能である。
Among them, it is preferable to use an onium salt as the photoacid generator. Examples of the usable onium salt include diazonium salts, phosphonium salts, and sulfonium salts having a fluoroborate anion, a hexafluoroantimonate anion, a hexafluoroarsenate anion, a trifluoromethanesulfonate anion, a paratoluenesulfonate anion, and a paranitrotoluenesulfonate anion as a counter ion.
[Other ingredients]
The second coating material may contain a photosensitizer, a polymerization inhibitor, and the like, provided that the effects of the present invention are not impaired.
[樹脂被覆波長変換粒子の用途]
樹脂被覆波長変換粒子は、印刷インキ、インクジェットインク、塗料、加工顔料、機能性色素、それらの原料となる分散体、顔料成分などとして使用することができる。
[Applications of resin-coated wavelength conversion particles]
The resin-coated wavelength conversion particles can be used as printing inks, inkjet inks, paints, processed pigments, functional dyes, dispersions serving as raw materials therefor, pigment components, and the like.
樹脂被覆波長変換粒子は、耐酸性、耐酸化性、耐水性などを有するため、光硬化性インク、
水性インク、水性塗料などに好適に使用することができる。
Resin-coated wavelength conversion particles have acid resistance, oxidation resistance, water resistance, etc., and are therefore suitable for use in photocurable inks,
It can be suitably used in water-based inks, water-based paints, etc.
<光硬化性インク組成物>
光硬化性インク組成物は、以上のような樹脂被覆波長変換粒子と、ラジカル重合性化合物と、光重合開始剤と、を含むものである。
<Photocurable ink composition>
The photocurable ink composition contains the above-mentioned resin-coated wavelength conversion particles, a radically polymerizable compound, and a photopolymerization initiator.
光硬化性インク組成物における樹脂被覆波長変換粒子の含有量は、印刷物の強度と耐久性を確保しつつ、印刷後の発光強度を得る観点から、5~75質量%が好ましく、20~75質量%がより好ましい。 The content of the resin-coated wavelength conversion particles in the photocurable ink composition is preferably 5 to 75% by mass, and more preferably 20 to 75% by mass, from the viewpoint of obtaining luminescence intensity after printing while ensuring the strength and durability of the printed matter.
[ラジカル重合性化合物]
ラジカル重合性化合物は特に限定されるものではないが、硬化後の硬化被膜の透明性、密着性等の観点からは、単官能または多官能(メタ)アクリレートモノマー等の(メタ)アクリレート化合物や、そのポリマー、プレポリマー等が好ましい。なお、本明細書において、「(メタ)アクリレート」との記載は、アクリレートとメタクリレートとの少なくとも一方、または、いずれかの意味で用いるものとする。「(メタ)アクリロイル」等も同様である。
[Radical polymerizable compound]
The radical polymerizable compound is not particularly limited, but from the viewpoint of transparency, adhesion, etc. of the cured coating film after curing, a (meth)acrylate compound such as a monofunctional or polyfunctional (meth)acrylate monomer, or a polymer or prepolymer thereof is preferable. In this specification, the term "(meth)acrylate" is used to mean at least one of acrylate and methacrylate, or either one of them. The same applies to "(meth)acryloyl" and the like.
単官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、アクリル酸およびメタクリル酸、それらの誘導体、より詳しくは、(メタ)アクリル酸の重合性不飽和結合((メタ)アクリロイル基)を分子内に1個有するモノマーを挙げることができる。それらの具体例として以下に化合物を挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。 Examples of monofunctional (meth)acrylate monomers include acrylic acid, methacrylic acid, and derivatives thereof, and more specifically, monomers having one polymerizable unsaturated bond of (meth)acrylic acid ((meth)acryloyl group) in the molecule. Specific examples of such monomers are listed below, but the present invention is not limited thereto.
メチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等のアルキル基の炭素数が1~30であるアルキル(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート等のアラルキル基の炭素数が7~20であるアラルキル(メタ)アクリレート;ブトキシエチル(メタ)アクリレート等のアルコキシアルキル基の炭素数が2~30であるアルコキシアルキル(メタ)アクリレート;N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等の(モノアルキルまたはジアルキル)アミノアルキル基の総炭素数が1~20であるアミノアルキル(メタ)アクリレート;ジエチレングリコールエチルエーテルの(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールブチルエーテルの(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールモノメチルエーテルの(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコールモノメチルエーテルの(メタ)アクリレート、オクタエチレングリコールのモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ノナエチレングリコールのモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールのモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ヘプタプロピレングリコールのモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールのモノエチルエーテル(メタ)アクリレート等のアルキレン鎖の炭素数が1~10で末端アルキルエーテルの炭素数が1~10のポリアルキレングリコールアルキルエーテルの(メタ)アクリレート;ヘキサエチレングリコールフェニルエーテルの(メタ)アクリレート等のアルキレン鎖の炭素数が1~30で末端アリールエーテルの炭素数が6~20のポリアルキレングリコールアリールエーテルの(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、メチレンオキシド付加シクロデカトリエン(メタ)アクリレート等の脂環構造を有する総炭素数4~30の(メタ)アクリレート;ヘプタデカフロロデシル(メタ)アクリレート等の総炭素数4~30のフッ素化アルキル(メタ)アクリレート;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールのモノ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクタプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、グリセロールのモノまたはジ(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリレート;グリシジル(メタ)アクリレート等のグリシジル基を有する(メタ)アクリレート;テトラエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクタプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のアルキレン鎖の炭素数が1~30のポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート;(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、アクリロイルモルホリン等の(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。 Alkyl (meth)acrylates in which the alkyl group has 1 to 30 carbon atoms, such as methyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, isononyl (meth)acrylate, n-octyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, and stearyl (meth)acrylate; aralkyl (meth)acrylates in which the aralkyl group has 7 to 20 carbon atoms, such as benzyl (meth)acrylate; alkoxyalkyl (meth)acrylates in which the alkoxyalkyl group has 2 to 30 carbon atoms, such as butoxyethyl (meth)acrylate; aminoalkyl (meth)acrylates in which the (monoalkyl or dialkyl)aminoalkyl group has a total of 1 to 20 carbon atoms, such as N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate; diethylene glycol (meth)acrylates of polyalkylene glycol alkyl ethers having an alkylene chain carbon number of 1 to 10 and a terminal alkyl ether carbon number of 1 to 10, such as ethyl ether cholesteryl (meth)acrylate, triethylene glycol butyl ether (meth)acrylate, tetraethylene glycol monomethyl ether (meth)acrylate, hexaethylene glycol monomethyl ether (meth)acrylate, octaethylene glycol monomethyl ether (meth)acrylate, nonaethylene glycol monomethyl ether (meth)acrylate, dipropylene glycol monomethyl ether (meth)acrylate, heptapropylene glycol monomethyl ether (meth)acrylate, and tetraethylene glycol monoethyl ether (meth)acrylate; hexaethylene glycol (meth)acrylates of polyalkylene glycol aryl ethers having an alkylene chain with 1 to 30 carbon atoms and a terminal aryl ether with 6 to 20 carbon atoms, such as phenyl ether (meth)acrylates; (meth)acrylates having an alicyclic structure with a total of 4 to 30 carbon atoms, such as cyclohexyl (meth)acrylate, dicyclopentanyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, and methylene oxide-added cyclodecatriene (meth)acrylate; fluorinated alkyl (meth)acrylates having a total of 4 to 30 carbon atoms, such as heptadecafluorodecyl (meth)acrylate; 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 3-hydroxypropyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, triethylene glycol mono(meth)acrylate, tetraethylene glycol mono(meth)acrylate, Examples of such (meth)acrylates include hydroxyl group-containing (meth)acrylates such as acrylate, hexaethylene glycol mono(meth)acrylate, octapropylene glycol mono(meth)acrylate, and glycerol mono- or di(meth)acrylate; glycidyl group-containing (meth)acrylates such as glycidyl (meth)acrylate; polyethylene glycol mono(meth)acrylates having an alkylene chain of 1 to 30 carbon atoms such as tetraethylene glycol mono(meth)acrylate, hexaethylene glycol mono(meth)acrylate, and octapropylene glycol mono(meth)acrylate; (meth)acrylamides such as (meth)acrylamide, N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N-isopropyl(meth)acrylamide, 2-hydroxyethyl(meth)acrylamide, and acryloylmorpholine.
単官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、炭素数が4~30のアルキル(メタ)アクリレートを用いることが好ましく、炭素数12~22のアルキル(メタ)アクリレートを用いることが、量子ドットの分散性向上の観点から、より好ましい。量子ドットの分散性が向上するほど、波長変換層から出射面に直行する光量が増えるため、正面輝度および正面コントラストの向上に有効である。具体的には、単官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、ブチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、オレイル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリルアミド、オクチル(メタ)アクリルアミド、ラウリル(メタ)アクリルアミド、オレイル(メタ)アクリルアミド、ステアリル(メタ)アクリルアミド、ベヘニル(メタ)アクリルアミド等が好ましい。中でもラウリル(メタ)アクリレート、オレイル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートが特に好ましい。 As the monofunctional (meth)acrylate monomer, it is preferable to use an alkyl (meth)acrylate having 4 to 30 carbon atoms, and it is more preferable to use an alkyl (meth)acrylate having 12 to 22 carbon atoms from the viewpoint of improving the dispersibility of the quantum dots. The more the dispersibility of the quantum dots is improved, the more the amount of light that passes perpendicularly from the wavelength conversion layer to the emission surface increases, which is effective in improving the front brightness and front contrast. Specifically, as the monofunctional (meth)acrylate monomer, butyl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, oleyl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, behenyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylamide, octyl (meth)acrylamide, lauryl (meth)acrylamide, oleyl (meth)acrylamide, stearyl (meth)acrylamide, behenyl (meth)acrylamide, etc. are preferable. Among these, lauryl (meth)acrylate, oleyl (meth)acrylate, and stearyl (meth)acrylate are particularly preferred.
また、単官能(メタ)アクリレート化合物としては、波長変換層の酸素透過係数の更なる低減や他の層または部材との密着性向上の観点から、ヒドロキシル基およびアリール基からなる群から選択される1つ以上の基を有する単官能(メタ)アクリレート化合物を用いることも好ましい。 In addition, from the viewpoint of further reducing the oxygen permeability coefficient of the wavelength conversion layer and improving adhesion to other layers or members, it is also preferable to use a monofunctional (meth)acrylate compound having one or more groups selected from the group consisting of hydroxyl groups and aryl groups.
単官能(メタ)アクリレート化合物が有する基としては、ヒドロキシ基およびフェニル基が好ましい。好ましい具体的な化合物としては、ベンジルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、1,4-シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート、4―ヒドロキシブチルアクリレートを挙げることができる。 Hydroxy and phenyl groups are preferred as groups contained in monofunctional (meth)acrylate compounds. Specific preferred compounds include benzyl acrylate, phenoxyethyl acrylate, phenoxydiethylene glycol acrylate, 1,4-cyclohexanedimethanol monoacrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, and 4-hydroxybutyl acrylate.
(メタ)アクリル酸の重合性不飽和結合((メタ)アクリロイル基)を1分子内に1個有するモノマーと共に、(メタ)アクリロイル基を分子内に2個以上有する多官能(メタ)アクリレートモノマーを併用することもできる。 A polyfunctional (meth)acrylate monomer having two or more (meth)acryloyl groups in a molecule can be used in combination with a monomer having one polymerizable unsaturated bond ((meth)acryloyl group) of (meth)acrylic acid in a molecule.
2官能以上の(メタ)アクリレートモノマーのうち、2官能の(メタ)アクリレートモノマーとしては、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート等が好ましい例として挙げられる。 Among the difunctional or higher (meth)acrylate monomers, preferred examples of the difunctional (meth)acrylate monomer include neopentyl glycol di(meth)acrylate, 1,9-nonanediol di(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, tetraethylene glycol di(meth)acrylate, hydroxypivalic acid neopentyl glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, dicyclopentenyl (meth)acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate, dicyclopentanyl di(meth)acrylate, etc.
また、2官能以上の(メタ)アクリレートモノマーのうち、3官能以上の(メタ)アクリレートモノマーとしては、ECH(エピクロロヒドリン)変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、EO(エチレンオキサイド)変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、PO(プロピレンオキサイド)変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、EO変性リン酸トリアクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等が好ましい例として挙げられる。 In addition, among the difunctional or higher (meth)acrylate monomers, trifunctional or higher (meth)acrylate monomers include ECH (epichlorohydrin) modified glycerol tri(meth)acrylate, EO (ethylene oxide) modified glycerol tri(meth)acrylate, PO (propylene oxide) modified glycerol tri(meth)acrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, EO modified phosphoric acid triacrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, caprolactone modified trimethylolpropane tri(meth)acrylate, EO modified trimethylolpropane tri(meth)acrylate, PO modified trimethylolpropane tri(meth)acrylate, Preferred examples include acrylate, tris(acryloxyethyl)isocyanurate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, caprolactone-modified dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, dipentaerythritol hydroxypenta(meth)acrylate, alkyl-modified dipentaerythritol penta(meth)acrylate, dipentaerythritol poly(meth)acrylate, alkyl-modified dipentaerythritol tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, pentaerythritol ethoxy tetra(meth)acrylate, and pentaerythritol tetra(meth)acrylate.
[光重合開始剤]
光重合開始剤は、紫外線あるいは可視光線の照射によりラジカルを発生することのできる化合物であれば特に限定されない。例えば、ベンゾフェノン系、アセトフェノン系、ベンゾインエーテル系、チオキサントン系の光重合開始剤が挙げられる。
[Photopolymerization initiator]
The photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it is a compound capable of generating radicals upon irradiation with ultraviolet or visible light, and examples thereof include benzophenone-based, acetophenone-based, benzoin ether-based, and thioxanthone-based photopolymerization initiators.
光重合開始剤の具体例としては、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、4,4'-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、キサントン、チオキサントン、イソプロピルキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2-エチルアントラキノン、アセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-4'-イソプロピルプロピオフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、イソプロピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、カンファーキノン、ベンズアントロン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタノン-1、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、4,4'-ジ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,4,4'-トリ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3',4,4'-テトラ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3',4,4'-テトラ(t-ヘキシルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3'-ジ(メトキシカルボニル)-4,4'-ジ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,4'-ジ(メトキシカルボニル)-4,3'-ジ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、4,4'-ジ(メトキシカルボニル)-3,3'-ジ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2-(4'-メトキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(3',4'-ジメトキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(2',4'-ジメトキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(2'-メトキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4'-ペンチルオキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、4-[p-N,N-ジ(エトキシカルボニルメチル)]-2,6-ジ(トリクロロメチル)-s-トリアジン、1,3-ビス(トリクロロメチル)-5-(2'-クロロフェニル)-s-トリアジン、1,3-ビス(トリクロロメチル)-5-(4'-メトキシフェニル)-s-トリアジン、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ベンズオキサゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ベンズチアゾール、2-メルカプトベンゾチアゾール、3,3'-カルボニルビス(7-ジエチルアミノクマリン)、2-(o-クロロフェニル)-4,4',5,5'-テトラフェニル-1,2'-ビイミダゾール、2,2'-ビス(2-クロロフェニル)-4,4',5,5'-テトラキス(4-エトキシカルボニルフェニル)-1,2'-ビイミダゾール、2,2'-ビス(2,4-ジクロロフェニル)-4,4',5,5'-テトラフェニル-1,2'-ビイミダゾール、2,2'-ビス(2,4-ジブロモフェニル)-4,4',5,5'-テトラフェニル-1,2'-ビイミダゾール、2,2'-ビス(2,4,6-トリクロロフェニル)-4,4',5,5'-テトラフェニル-1,2'-ビイミダゾール、3-(2-メチル-2-ジメチルアミノプロピオニル)カルバゾール、3,6-ビス(2-メチル-2-モルホリノプロピオニル)-9-n-ドデシルカルバゾール、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウム、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイドおよび2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイドを挙げることができる。 Specific examples of the photopolymerization initiator include benzophenone, Michler's ketone, 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone, xanthone, thioxanthone, isopropyl xanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2-ethylanthraquinone, acetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 2-hydroxy-2-methyl-4'-isopropylpropiophenone, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, isopropyl benzoin ether, isobutyl benzoin ether, 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, camphorquinone, benzanthrone, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1, 4-dimethylaminobenzoate. Ethyl benzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, 4,4'-di(t-butylperoxycarbonyl)benzophenone, 3,4,4'-tri(t-butylperoxycarbonyl)benzophenone, 3,3',4,4'-tetra(t-butylperoxycarbonyl)benzophenone, 3,3',4,4'-tetra(t-hexylperoxycarbonyl)benzophenone, 3,3'-di(methoxycarbonyl)-4,4 '-Di(t-butylperoxycarbonyl)benzophenone, 3,4'-di(methoxycarbonyl)-4,3'-di(t-butylperoxycarbonyl)benzophenone, 4,4'-di(methoxycarbonyl)-3,3'-di(t-butylperoxycarbonyl)benzophenone, 2-(4'-methoxystyryl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(3',4'-dimethoxystyryl)-4, 6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(2',4'-dimethoxystyryl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(2'-methoxystyryl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(4'-pentyloxystyryl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 4-[p-N,N-di(ethoxycarbonylmethyl)]-2,6-di(trichloromethyl) 1,3-bis(trichloromethyl)-5-(2'-chlorophenyl)-s-triazine, 1,3-bis(trichloromethyl)-5-(4'-methoxyphenyl)-s-triazine, 2-(p-dimethylaminostyryl)benzoxazole, 2-(p-dimethylaminostyryl)benzthiazole, 2-mercaptobenzothiazole, 3,3'-carbonylbis(7-diethylaminocoumarate), phosphorus), 2-(o-chlorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 2,2'-bis(2-chlorophenyl)-4,4',5,5'-tetrakis(4-ethoxycarbonylphenyl)-1,2'-biimidazole, 2,2'-bis(2,4-dichlorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 2,2'-bis(2,4-dibromophenyl) -4,4',5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 2,2'-bis(2,4,6-trichlorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 3-(2-methyl-2-dimethylaminopropionyl)carbazole, 3,6-bis(2-methyl-2-morpholinopropionyl)-9-n-dodecylcarbazole, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, bis(η 5-2,4 -cyclopentadien-1-yl)-bis(2,6-difluoro-3-(1H-pyrrol-1-yl)-phenyl)titanium, 2-(dimethylamino)-2-[(4-methylphenyl)methyl]-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide and 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide can be mentioned.
光重合開始剤の含有量は、光硬化性インク組成物の総量の1~20質量%であると、紫外線に対する光硬化性に優れるため好ましく、より好ましくは2~15質量%であり、さらに好ましくは3~10質量%である。 The content of the photopolymerization initiator is preferably 1 to 20% by mass of the total amount of the photocurable ink composition, since this provides excellent photocurability against ultraviolet light, more preferably 2 to 15% by mass, and even more preferably 3 to 10% by mass.
[その他の成分]
光硬化性インク組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、その他の成分を添加することができる。その他の成分としては、重合禁止剤、フィラー類、顔料・染料、各種コーティング用添加剤(レべリング、消泡、粘度調整)が挙げられる。
[Other ingredients]
Other components may be added to the photocurable ink composition within the range that does not impair the effects of the present invention. Examples of other components include polymerization inhibitors, fillers, pigments and dyes, and various coating additives (leveling, defoaming, viscosity adjustment).
[光硬化性インク組成物の用途]
光硬化性インク組成物は、樹脂被覆波長変換粒子を含むため、蛍光特性を利用した種々の用途、例えば、ディスプレイ用等の波長変換部材、蛍光印刷物、蛍光ラベル などに使用することができる。特に、バックライトからの青色光を部分的に赤色光、緑色光に変換するための波長変換部材を製造するためのインクジェットインク、オフセットインクとして、効果的に使用することができる。
[Uses of photocurable ink composition]
Since the photocurable ink composition contains resin-coated wavelength conversion particles, it can be used in various applications that utilize the fluorescent properties, such as wavelength conversion members for displays, fluorescent printed matter, fluorescent labels, etc. In particular, it can be effectively used as an inkjet ink or offset ink for producing wavelength conversion members for partially converting blue light from a backlight into red light or green light.
特に光硬化性インク組成物をバックライト用に用いる場合、インクジェットインクの光硬化性インク組成物の粘度としては、1~100mPa・sが好ましく、オフセットインクの光硬化性インク組成物の粘度としては、10~100Pa・sが好ましい。 In particular, when the photocurable ink composition is used for backlighting, the viscosity of the photocurable ink composition for the inkjet ink is preferably 1 to 100 mPa·s, and the viscosity of the photocurable ink composition for the offset ink is preferably 10 to 100 Pa·s.
<樹脂被覆波長変換粒子の製造方法>
前述した樹脂被覆波長変換粒子は、本発明の製造方法により好適に製造することができる。即ち、本発明の製造方法は、量子ドット又は有機蛍光体を含む波長変換粒子が透光性樹脂を含む第1被覆材で被覆された第1被覆粒子と、脂環式エポキシ化合物と、光酸発生剤と、を含む分散体を、光照射下で噴霧して、前記脂環式エポキシ化合物が硬化した樹脂被覆波長変換粒子を得る工程(以下、「噴霧工程」という)を含むことを特徴とする。
<Method of producing resin-coated wavelength-converting particles>
The resin-coated wavelength conversion particles described above can be suitably produced by the production method of the present invention. That is, the production method of the present invention is characterized by comprising a step of spraying, under light irradiation, a dispersion containing first coated particles in which wavelength conversion particles containing quantum dots or organic phosphors are coated with a first coating material containing a light-transmitting resin, an alicyclic epoxy compound, and a photoacid generator to obtain resin-coated wavelength conversion particles in which the alicyclic epoxy compound is cured (hereinafter referred to as the "spraying step").
なお、前述した樹脂被覆波長変換粒子は、本発明の製造方法とは異なる方法でも製造することができ、例えば第1被覆粒子と、脂環式エポキシ化合物とを含む分散体を噴霧して、酸性溶液に接触させることで、前記脂環式エポキシ化合物が硬化した樹脂被覆波長変換粒子を得ることも可能である。以下、本発明の製造方法について説明する。 The resin-coated wavelength conversion particles described above can also be produced by a method different from the production method of the present invention. For example, it is possible to obtain resin-coated wavelength conversion particles in which the alicyclic epoxy compound is cured by spraying a dispersion containing the first coated particles and an alicyclic epoxy compound and contacting it with an acidic solution. The production method of the present invention is described below.
[第1被覆粒子の作製工程]
量子ドット又は有機蛍光体を含む波長変換粒子が透光性樹脂を含む第1被覆材で被覆された第1被覆粒子を作製する方法としては、透光性樹脂を溶媒に溶解させつつ波長変換粒子を分散させた樹脂溶液をスプレー(噴霧)して溶媒を乾燥固化させる方法、波長変換粒子を透光性樹脂中に分散させた混合物を微粉砕する方法する方法が挙げられる。使用原料としては、前述した量子ドット、有機蛍光体、透光性樹脂などが何れも使用できる。
[Preparation of first coated particles]
Methods for producing first coated particles in which wavelength-converting particles containing quantum dots or organic phosphors are coated with a first coating material containing a light-transmitting resin include a method of dissolving the light-transmitting resin in a solvent and spraying a resin solution in which the wavelength-converting particles are dispersed, and drying and solidifying the solvent, and a method of finely pulverizing a mixture in which the wavelength-converting particles are dispersed in the light-transmitting resin. Any of the above-mentioned quantum dots, organic phosphors, light-transmitting resins, etc. can be used as raw materials.
溶媒としては、透光性樹脂が溶解可能な溶媒を何れも使用することができる。スプレー法における樹脂溶液中の樹脂濃度は、乾燥速度と粘度等の観点から、10~30質量%が好ましい。 Any solvent that can dissolve the translucent resin can be used as the solvent. In terms of drying speed and viscosity, the resin concentration in the resin solution in the spray method is preferably 10 to 30% by mass.
量子ドット又は有機蛍光体の分散性を高めるために、表面改質を行なったり、分散剤やカップリング剤を添加することも可能である。また、溶媒中に分散した波長変換粒子を使用する場合、溶媒を置換することが好ましい場合がある。例えば水性溶媒に分散した量子ドットの溶媒を有機溶媒に置換することなどが好ましい場合がある。 To improve the dispersibility of the quantum dots or organic phosphors, it is possible to perform surface modification or add a dispersant or coupling agent. Furthermore, when using wavelength conversion particles dispersed in a solvent, it may be preferable to replace the solvent. For example, it may be preferable to replace the solvent of quantum dots dispersed in an aqueous solvent with an organic solvent.
[噴霧工程]
噴霧工程における光酸発生剤の使用量としては、脂環式エポキシ化合物の十分な硬化性を確保しつつ、緻密な樹脂被覆波長変換粒子を得る観点から、1~10質量%が好ましく、1~5質量%がより好ましい。なお、噴霧工程における分散体には、必要に応じて、溶媒等を含有させることも可能である。
[Spraying process]
The amount of photoacid generator used in the spraying step is preferably 1 to 10% by mass, more preferably 1 to 5% by mass, from the viewpoint of obtaining dense resin-coated wavelength conversion particles while ensuring sufficient curability of the alicyclic epoxy compound. The dispersion in the spraying step can also contain a solvent, etc., if necessary.
噴霧工程における光照射の条件としては、噴霧により脂環式エポキシ化合物が硬化可能であればよく、硬化速度の観点から、紫外線による照射が好ましい。また、気流を発生させて噴霧粒子の滞留時間を増加させることも可能である。 The conditions for light irradiation in the spraying process need only be such that the alicyclic epoxy compound can be cured by spraying, and irradiation with ultraviolet light is preferred from the viewpoint of curing speed. It is also possible to generate an air current to increase the residence time of the sprayed particles.
噴霧により得られた被覆波長変換粒子は、後硬化処理、分級、表面処理、解砕などの処理を行なってもよい。 The coated wavelength conversion particles obtained by spraying may be subjected to post-curing, classification, surface treatment, crushing, etc.
以下、本発明に関し実施例を用いて詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例等における評価項目は下記のようにして測定を行った。 The present invention will be described in detail below using examples, but the present invention is not limited to the following examples as long as it does not deviate from the gist of the invention. The evaluation items in the examples were measured as follows.
(1)蛍光スペクトルの測定
評価用ペレットを硬化させて、サイズΦ1mmの測定用試料を作成し、蛍光分光光度計(RF-5300PC、島津製作所製)を用いて蛍光スペクトルを測定した。
(1) Measurement of Fluorescence Spectrum The evaluation pellets were hardened to prepare measurement samples having a size of Φ1 mm, and the fluorescence spectrum was measured using a fluorescence spectrophotometer (RF-5300PC, manufactured by Shimadzu Corporation).
(2)青色光の耐久性の評価
評価用ペレットを用いて、消費電力20Wのドミナント光450nmの青色LEDによる投光器下(照射距離30cm)で6ヶ月間放置し、6ヶ月間放置後の発光の維持状態を目視で調べた。早期に発光が消失するものについては、何日間で発光が消失するかについて評価した。
(2) Evaluation of durability against blue light The pellets for evaluation were left for 6 months under a floodlight (irradiation distance 30 cm) using a blue LED with dominant light of 450 nm and power consumption of 20 W, and the maintenance of luminescence after the 6-month period was visually examined. For pellets whose luminescence disappeared early, the number of days it took for the luminescence to disappear was evaluated.
(3)粒子径の測定
粒子を濃度0.05質量%で溶媒(キシレン)中に超音波分散し、動的光散乱法 式粒度分布測定装置(マイクロトラック・ベル(株)社製、UPA-EX150)を用いて、粒度分布を測定した。平均粒子径は体積基準のメジアン径(中位径、頻度の累積が50%になる粒子径、D50)で求めた。
(3) Measurement of particle size The particles were ultrasonically dispersed in a solvent (xylene) at a concentration of 0.05% by mass, and the particle size distribution was measured using a dynamic light scattering particle size distribution measuring device (UPA-EX150, manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.). The average particle size was determined as the volume-based median size (median size, particle size at which the cumulative frequency is 50%, D50 ).
<実施例1>(QD/PMMA/THI-DE/TMP-A)
容器中で、アクリル樹脂(三菱ケミカル社製、PMMAペレット)5gをアセトン100mlに溶解し、樹脂溶液とした。この樹脂溶液に、InP/ZnS量子ドット(GSアライアンス株式会社製、半導体系量子ドット、溶媒:トルエン、固形分含有量5質量%)7mlを投入し、70℃に加温した不活性ガス(N2)にスプレーすることで、平均粒子径25nmに微粒子化し、第1被覆材(アクリル樹脂)で被覆された量子ドットからなる第1被覆粒子を得た。
Example 1 (QD/PMMA/THI-DE/TMP-A)
In a container, 5 g of acrylic resin (PMMA pellets, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was dissolved in 100 ml of acetone to prepare a resin solution. 7 ml of InP/ZnS quantum dots (semiconductor quantum dots, manufactured by GS Alliance Co., Ltd., solvent: toluene, solid content 5% by mass) were added to this resin solution, and sprayed into an inert gas (N 2 ) heated to 70° C. to obtain first coated particles consisting of quantum dots coated with a first coating material (acrylic resin).
脂環式エポキシ化合物(ENEOS社製、エポカリックTHI-DE(登録商標))60質量%に光カチオン重合開始剤としてスルフォニウム塩系開始剤(サンアプロ株式会社製、CPI-100P)5質量%と第1被覆粒子35質量%を混合して混練し、1.5kwメタルハライドランプ(波長405nm)で照射された空間にスプレーし、第2被覆材(脂環式エポキシ樹脂)で被覆された樹脂被覆波長変換粒子を得た。この時の粒径は、30nm~40nm(平均粒子径D50=35nm)であった。また、樹脂被覆波長変換粒子中の固形分量は、波長変換粒子が2質量%、第1被覆材が34質量%、第2被覆材が64質量%であった。 60% by mass of an alicyclic epoxy compound (Epocalic THI-DE (registered trademark) manufactured by ENEOS Corporation) was mixed with 5% by mass of a sulfonium salt initiator (CPI-100P manufactured by San-Apro Ltd.) as a photocationic polymerization initiator and 35% by mass of the first coated particles, and the mixture was sprayed into a space irradiated with a 1.5 kW metal halide lamp (wavelength 405 nm) to obtain resin-coated wavelength-converting particles coated with a second coating material (alicyclic epoxy resin). The particle size at this time was 30 nm to 40 nm (average particle size D 50 =35 nm). The solid contents of the resin-coated wavelength-converting particles were 2% by mass for the wavelength-converting particles, 34% by mass for the first coating material, and 64% by mass for the second coating material.
得られた樹脂被覆波長変換粒子を用いて、更にUVインクを調製した。即ち、容器中で、ラジカル重合性化合物であるアクリルレート(共栄化学製、ライトアクリレートTMP-A:トリメチロルプロパントリアクリレート)75質量%に、ホスフィンオキシド系光重合開始剤(IGM Resins B.V.社製、Omnirad 819:フェニルビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド)5質量%を混合し、樹脂被覆波長変換粒子20質量%を加えてUVインクを調製した。 Using the obtained resin-coated wavelength conversion particles, a UV ink was further prepared. That is, in a container, 75% by mass of an acrylate (Light Acrylate TMP-A: trimethylolpropane triacrylate, manufactured by Kyoei Chemical Industry Co., Ltd.), which is a radical polymerizable compound, was mixed with 5% by mass of a phosphine oxide-based photopolymerization initiator (Omnirad 819: phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide, manufactured by IGM Resins B.V.), and 20% by mass of the resin-coated wavelength conversion particles was added to prepare a UV ink.
評価用ペレットを作製するためのシリコーン製型に、得られたUVインクを投入し、1.5kwメタルハライドランプ(波長405nm)の光で重合させ評価用ペレット(板状体、厚み10mm)を作製した。評価用ペレット中(固形分中)の樹脂被覆波長変換粒子の含有量は20質量%であった。 The obtained UV ink was placed in a silicone mold for producing evaluation pellets, and polymerized with light from a 1.5 kW metal halide lamp (wavelength 405 nm) to produce evaluation pellets (plate-shaped, 10 mm thick). The content of resin-coated wavelength-converting particles in the evaluation pellets (in the solid content) was 20% by mass.
以上で使用した材料、含有量等を表1に示す。また、この評価用ペレットを用いて、青色光耐久性の評価と、蛍光スペクトルの測定を行なった結果を表1に併せて示す。その結果、6ヶ月間放置後において、量子ドットの発光を97%以上維持していることが確認できた。また、励起光(波長450nm)に対する評価用ペレットの発光のピーク波長は650nmであり、半値幅は40nmであった。 The materials used above, their contents, etc. are shown in Table 1. Table 1 also shows the results of evaluating the blue light durability and measuring the fluorescence spectrum using this evaluation pellet. As a result, it was confirmed that the quantum dot luminescence was maintained at 97% or more after being left for six months. Furthermore, the peak wavelength of the luminescence of the evaluation pellet in response to excitation light (wavelength 450 nm) was 650 nm, and the half-value width was 40 nm.
<実施例2>(OF/PMMA/THI-DE/TMP-A)
実施例1において、表1に示すように、量子ドットを用いる代わりに、有機蛍光体OF(東京化成工業株式会社製、ブロモピロガロールレッド、平均粒子径50nm)4gを用いたこと以外は、実施例1と同じ条件で樹脂被覆波長変換粒子を調製し、UVインクにより評価用ペレットを作製して青色光の耐久性を評価した。その結果、表1に示す蛍光特性を有しており、6ヶ月間放置後において、有機蛍光体の発光を90%以上維持していることが確認できた。
Example 2 OF/PMMA/THI-DE/TMP-A
Resin-coated wavelength conversion particles were prepared under the same conditions as in Example 1, except that 4 g of organic phosphor OF (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., bromopyrogallol red, average particle size 50 nm) was used instead of the quantum dots in Example 1, as shown in Table 1. Evaluation pellets were then made using UV ink to evaluate the durability to blue light. As a result, it was confirmed that the particles had the fluorescent properties shown in Table 1, and that the organic phosphor maintained 90% or more of its emission after being left for 6 months.
<実施例3>(QD/PSt/THI-DE/TMP-A)
実施例1において、表1に示すように、アクリル樹脂を用いる代わりに、ポリスチレン樹脂PS(東洋エンジニアリング株式会社製、GPSS)5gを用いたこと以外は、実施例1と同じ条件で樹脂被覆波長変換粒子を調製し、UVインクにより評価用ペレットを作製して青色光の耐久性を評価した。その結果、表1に示す蛍光特性を有しており、6ヶ月間放置後において、量子ドットの発光を97%以上維持していることが確認できた。
Example 3 (QD/PSt/THI-DE/TMP-A)
Resin-coated wavelength conversion particles were prepared under the same conditions as in Example 1, except that 5 g of polystyrene resin PS (GPSS, manufactured by Toyo Engineering Corporation) was used instead of the acrylic resin in Example 1, as shown in Table 1. Evaluation pellets were made using a UV ink and the durability to blue light was evaluated. As a result, it was confirmed that the particles had the fluorescent properties shown in Table 1, and that the quantum dots maintained 97% or more of their emission after being left for 6 months.
<実施例4>(QD/PMMA/DE-103/TMP-A)
実施例1において、表1に示すように、脂環式エポキシ化合物(ENEOS社製、エポカリックDE-103(登録商標))を同じ量用いたこと以外は、実施例1と同じ条件で樹脂被覆波長変換粒子を調製し、UVインクにより評価用ペレットを作製して青色光の耐久性を評価した。その結果、表1に示す蛍光特性を有しており、6ヶ月間放置後において、量子ドットの発光を97%以上維持していることが確認できた。
Example 4 (QD/PMMA/DE-103/TMP-A)
Resin-coated wavelength conversion particles were prepared under the same conditions as in Example 1, except that the same amount of alicyclic epoxy compound (Epocalic DE-103 (registered trademark), manufactured by ENEOS Corporation) was used as in Example 1, as shown in Table 1, and evaluation pellets were made using a UV ink to evaluate the durability to blue light. As a result, it was confirmed that the particles had the fluorescent properties shown in Table 1, and that the quantum dots maintained 97% or more of their light emission after being left for 6 months.
<比較例1>(QD/PMMA/TMP-A)
実施例1において、表1に示すように、第2被覆材を設けないこと以外は、実施例1と同じ条件で樹脂被覆波長変換粒子を調製し、UVインクにより評価用ペレットを作製して青色光の耐久性を評価した。その結果、表1に示すように、3日で発光を確認できなくなった。
<Comparative Example 1> (QD/PMMA/TMP-A)
In Example 1, as shown in Table 1, resin-coated wavelength conversion particles were prepared under the same conditions as in Example 1, except that the second coating material was not provided, and evaluation pellets were made using a UV ink to obtain a blue color. The durability to light was evaluated. As a result, as shown in Table 1, light emission was no longer observed within 3 days.
<比較例2>(QD/THI-DE/TMP-A)
実施例1において、表1に示すように、第1被覆材を設けないこと以外は、実施例1と同じ条件で樹脂被覆波長変換粒子を調製し、UVインクにより評価用ペレットを作製して青色光の耐久性を評価した。その結果、表1に示すように、1日で発光を確認できなくなった。
<Comparative Example 2> (QD/THI-DE/TMP-A)
In Example 1, as shown in Table 1, resin-coated wavelength conversion particles were prepared under the same conditions as in Example 1, except that the first coating material was not provided, and evaluation pellets were made using a UV ink to obtain a blue color. The durability of the light was evaluated. As a result, as shown in Table 1, light emission was no longer observed within one day.
<比較例3>(QD/PVA/THI-DE/TMP-A)
実施例1において、表1に示すように、アクリル樹脂を用いる代わりに、ポリビニルアルコール樹脂PVA(株式会社クラレ製、エクセバール)を同じ量用いたこと以外は、実施例1と同じ条件で樹脂被覆波長変換粒子を調製し、UVインクにより評価用ペレットを作製して青色光の耐久性を評価した。その結果、表1に示すように、7日で発光を確認できなくなった。
<Comparative Example 3> (QD/PVA/THI-DE/TMP-A)
In Example 1, as shown in Table 1, the resin-coated wavelength was measured under the same conditions as in Example 1, except that the same amount of polyvinyl alcohol resin PVA (manufactured by Kuraray Co., Ltd., Exeval) was used instead of the acrylic resin. The conversion particles were prepared, and evaluation pellets were made using UV ink to evaluate the durability to blue light. As a result, as shown in Table 1, light emission was no longer observed after 7 days.
<比較例4>(QD/PMMA/GE/TMP-A)
実施例1において、表1に示すように、脂環式エポキシ化合物を用いる代わりに、グリシジル型エポキシ化合物GE(共栄社化学株式会社社製、エポライト40E:エチレングリコールジグリシジルエーテル)を同じ量用いたこと以外は、実施例1と同じ条件で樹脂被覆波長変換粒子を調製し、UVインクにより評価用ペレットを作製して青色光の耐久性を評価した。その結果、表1に示すように、20日で発光を確認できなくなった。
Comparative Example 4 (QD/PMMA/GE/TMP-A)
Resin-coated wavelength-converting particles were prepared under the same conditions as in Example 1, except that the same amount of glycidyl-type epoxy compound GE (Epolite 40E: ethylene glycol diglycidyl ether, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) was used instead of the alicyclic epoxy compound in Example 1, as shown in Table 1. Evaluation pellets were made from a UV ink, and durability to blue light was evaluated. As a result, as shown in Table 1, light emission could no longer be confirmed after 20 days.
<比較例5>(OF/THI-DE/TMP-A)
実施例1において、表1に示すように、量子ドットを用いる代わりに、有機蛍光体OF(東京化成工業株式会社製、ブロモピロガロールレッド、平均粒子径50nm)4gを用い、かつ第1被覆材を設けないこと以外は、実施例1と同じ条件で樹脂被覆波長変換粒子を調製し、UVインクにより評価用ペレットを作製して青色光の耐久性を評価した。その結果、表1に示すように、1日で発光を確認できなくなった。
<Comparative Example 5> (OF/THI-DE/TMP-A)
In Example 1, as shown in Table 1, instead of using quantum dots, 4 g of organic phosphor OF (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., bromopyrogallol red, average particle size 50 nm) was used, and the first coating material was Resin-coated wavelength-converting particles were prepared under the same conditions as in Example 1, except that no resin was provided, and evaluation pellets were made using a UV ink to evaluate the durability to blue light. Within a day, the luminescence was no longer visible.
Claims (6)
前記波長変換粒子を被覆し、透光性樹脂を含む第1被覆材と、
前記第1被覆材を被覆し、脂環式エポキシ化合物の硬化物を含む第2被覆材と、
を含む樹脂被覆波長変換粒子。 wavelength-converting particles including quantum dots or organic phosphors;
a first coating material that coats the wavelength-converting particles and contains a light-transmitting resin;
a second coating material that coats the first coating material and contains a cured product of an alicyclic epoxy compound;
4. A resin-coated wavelength-converting particle comprising:
ラジカル重合性化合物と、
光重合開始剤と、
を含む光硬化性インク組成物。 A resin-coated wavelength conversion particle according to any one of claims 1 to 4,
A radical polymerizable compound,
A photopolymerization initiator;
A photocurable ink composition comprising:
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