JP7708205B2 - Composition for forming wavelength conversion film for display - Google Patents
Composition for forming wavelength conversion film for displayInfo
- Publication number
- JP7708205B2 JP7708205B2 JP2023559449A JP2023559449A JP7708205B2 JP 7708205 B2 JP7708205 B2 JP 7708205B2 JP 2023559449 A JP2023559449 A JP 2023559449A JP 2023559449 A JP2023559449 A JP 2023559449A JP 7708205 B2 JP7708205 B2 JP 7708205B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wavelength conversion
- meth
- composition
- conversion film
- acrylate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B67/00—Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
- C09B67/006—Preparation of organic pigments
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B67/00—Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
- C09B67/0071—Process features in the making of dyestuff preparations; Dehydrating agents; Dispersing agents; Dustfree compositions
- C09B67/0084—Dispersions of dyes
- C09B67/0085—Non common dispersing agents
- C09B67/009—Non common dispersing agents polymeric dispersing agent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/41—Organic pigments; Organic dyes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/85—Packages
- H10H20/851—Wavelength conversion means
- H10H20/8511—Wavelength conversion means characterised by their material, e.g. binder
- H10H20/8512—Wavelength conversion materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Description
本発明は、ディスプレイ用波長変換膜形成用組成物に関し、さらに詳述すると、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、マイクロLEDディスプレイ等の各種ディスプレイに好適に用いられるディスプレイ用波長変換膜形成用組成物に関する。The present invention relates to a composition for forming a wavelength conversion film for displays, and more specifically, to a composition for forming a wavelength conversion film for displays that is suitable for use in various displays such as liquid crystal displays, organic electroluminescence displays, and micro LED displays.
マイクロLEDディスプレイは、高コントラスト、高輝度が可能であるうえ、大画面化や透明ディスプレイなど応用の幅も広いことから、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイに次ぐ次世代ディスプレイとして期待されている。
マイクロLEDディスプレイでは、通常、各画素に微小LEDチップが配置される。
このLEDチップの配置の方式として三色のLEDを実装するRGB-LED方式があるが、この方式においては、LEDの発光制御の複雑さ、赤色LEDの性能の低さが課題とされており、この課題を解決できる波長変換方式が注目されている。
波長変換方式では、青色LEDチップのみを使用し、波長変換材料によって赤色、緑色の光を取り出すもので、青色LEDチップのみを用いて三原色を作ることができるという利点がある。
Micro LED displays are capable of high contrast and high brightness, and have a wide range of applications, such as large screens and transparent displays, so they are expected to be the next-generation display to succeed liquid crystal displays and organic electroluminescence displays.
In a microLED display, typically, a tiny LED chip is placed at each pixel.
One method of arranging these LED chips is the RGB-LED method, in which three color LEDs are implemented. However, this method has issues such as the complexity of LED light emission control and the low performance of red LEDs, and wavelength conversion methods that can solve these issues have attracted attention.
The wavelength conversion method uses only a blue LED chip and extracts red and green light using a wavelength conversion material, and has the advantage that the three primary colors can be produced using only a blue LED chip.
波長変換材料として、従来、有機物の発光材料を用いる技術が提案され、例えば、ピリジン-フタルイミド縮合体を用いたもの(特許文献1等)、クマリン誘導体を用いたもの(特許文献2等)、ペリレン誘導体を用いたもの(特許文献3等)、ローダミン誘導体を用いたもの(特許文献4)、ピロメテン誘導体を用いたもの(特許文献5,6等)が開示されている。Conventionally, technologies using organic light-emitting materials have been proposed as wavelength conversion materials, and for example, those using pyridine-phthalimide condensates (Patent Document 1, etc.), those using coumarin derivatives (Patent Document 2, etc.), those using perylene derivatives (Patent Document 3, etc.), those using rhodamine derivatives (Patent Document 4), and those using pyrromethene derivatives (Patent Documents 5 and 6, etc.) have been disclosed.
これらの波長変換材料には、一般的に良好な波長変換効率、色純度および耐光性等の特性が求められる。
この点、例えば、特許文献7には、特定のメタアクリル系重合体からなるバインダー樹脂、特定の蛍光色素および光重合可能なアクリル酸エステルを含む組成物が、高性能で耐光性のよい赤色変換材料となることが開示されている。
また、有機発光材料の劣化を防ぎ、耐久性を向上させるため、光安定化剤を添加する技術も開示されている(特許文献8等)。
さらに、波長変換材料に微粒子を添加することで、色変換層内での光の散乱により光路長が増大して青色光吸収率が向上するとともに、界面で反射された光が再度散乱されることで発光効率が向上することが知られている(特許文献9,10等)。
These wavelength converting materials are generally required to have properties such as good wavelength conversion efficiency, color purity, and light resistance.
In this regard, for example, Patent Document 7 discloses that a composition containing a binder resin made of a specific methacrylic polymer, a specific fluorescent dye, and a photopolymerizable acrylic ester serves as a high-performance red-color conversion material with good light resistance.
Furthermore, a technique of adding a light stabilizer to prevent deterioration of the organic light-emitting material and improve durability has also been disclosed (Patent Document 8, etc.).
Furthermore, it is known that adding fine particles to the wavelength conversion material increases the optical path length due to light scattering within the color conversion layer, thereby improving the blue light absorptivity, and improves the luminous efficiency by re-scattering the light reflected at the interface (Patent Documents 9 and 10, etc.).
しかし、近年のディスプレイ技術の発展に伴い、ディスプレイ用波長変換膜形成用組成物には、ディスプレイの性能向上の観点から、波長変換材料の波長変換効率のさらなる改良が求められ、生産性の観点から、組成物の保存安定性のさらなる改良が求められている。However, with the recent development of display technology, compositions for forming wavelength conversion films for displays require further improvements in the wavelength conversion efficiency of wavelength conversion materials from the viewpoint of improving display performance, and further improvements in the storage stability of the compositions are required from the viewpoint of productivity.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、波長変換効率に優れる波長変換膜を与えるとともに、保存安定性にも優れるディスプレイ用波長変換膜形成用組成物を提供することを目的とする。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a composition for forming a wavelength conversion film for displays that provides a wavelength conversion film having excellent wavelength conversion efficiency and also has excellent storage stability.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、特定範囲の平均粒子径を有する酸化チタン粒子を含み、粘度を特定範囲に調整したディスプレイ用波長変換膜形成用組成物が上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成させた。As a result of extensive research into solving the above problems, the inventors discovered that a composition for forming a wavelength conversion film for displays, which contains titanium oxide particles having an average particle size within a specific range and has a viscosity adjusted to a specific range, can solve the above problems, and thus completed the present invention.
すなわち、本発明は、以下のディスプレイ用波長変換膜形成用組成物を提供する。
1. (A)蛍光体と(B)酸化チタン粒子と(C)バインダーとを含有し、
上記(B)酸化チタン粒子は、その表面が無機化合物で被覆されていてもよく、その平均粒子径が50nm超~200nm未満であり、
25℃の粘度が10,000mPa・s以下であるディスプレイ用波長変換膜形成用組成物。
2. 上記(B)酸化チタン粒子の平均粒子径が、60~190nmである1のディスプレイ用波長変換膜形成用組成物。
3. 上記(B)酸化チタン粒子が、該酸化チタン粒子の表面が被覆されていない粒子である1または2のディスプレイ用波長変換膜形成用組成物。
4. 上記(B)酸化チタン粒子の含有量が、固形分中3~10質量%である1~3のいずれかのディスプレイ用波長変換膜形成用組成物。
5. 上記(A)蛍光体が、有機色素である1~4のいずれかのディスプレイ用波長変換膜形成用組成物。
6. 上記組成物から形成される膜のヘイズ値が18%以上である1~5のいずれかのディスプレイ用波長変換膜形成用組成物。
That is, the present invention provides the following composition for forming a wavelength conversion film for a display.
1. (A) A fluorescent material, (B) titanium oxide particles, and (C) a binder are contained,
The titanium oxide particles (B) may have a surface coated with an inorganic compound, and have an average particle size of more than 50 nm and less than 200 nm;
A composition for forming a wavelength conversion film for a display, having a viscosity at 25° C. of 10,000 mPa·s or less.
2. The composition for forming a wavelength conversion film for a display according to 1, wherein the average particle size of the titanium oxide particles (B) is 60 to 190 nm.
3. The composition for forming a wavelength conversion film for a display according to 1 or 2, wherein the titanium oxide particles (B) are particles whose surfaces are not coated.
4. The composition for forming a wavelength conversion film for a display according to any one of 1 to 3, wherein the content of the titanium oxide particles (B) is 3 to 10 mass % in the solid content.
5. The composition for forming a wavelength conversion film for a display according to any one of 1 to 4, wherein the phosphor (A) is an organic dye.
6. A composition for forming a wavelength conversion film for a display according to any one of 1 to 5, wherein the haze value of a film formed from the composition is 18% or more.
本発明によれば、波長変換効率に優れる波長変換膜を与えるとともに、保存安定性にも優れるディスプレイ用波長変換膜形成用組成物を提供できる。According to the present invention, it is possible to provide a composition for forming a wavelength conversion film for displays that not only provides a wavelength conversion film having excellent wavelength conversion efficiency but also has excellent storage stability.
以下、本発明についてさらに詳しく説明する。
本発明のディスプレイ用波長変換膜形成用組成物は、(A)蛍光体と(B)酸化チタン粒子と(C)バインダーとを含有し、上記(B)酸化チタン粒子は、その表面が無機化合物で被覆されていてもよく、その平均粒子径が50nm超~200nm未満であり、25℃の粘度が10,000mPa・s以下であることを特徴とする。(B)酸化チタン粒子の表面が無機化合物で被覆されている場合、その平均粒子径は、無機化合物で被覆された酸化チタン粒子の平均粒子径である。
なお、以下の説明において、固形分とは、ディスプレイ用波長変換膜形成用組成物を構成する溶媒以外の成分を意味する。
The present invention will be described in further detail below.
The composition for forming a wavelength conversion film for a display of the present invention contains (A) a phosphor, (B) titanium oxide particles, and (C) a binder, and is characterized in that the surfaces of the titanium oxide particles (B) may be coated with an inorganic compound, and the average particle diameter is more than 50 nm and less than 200 nm, and the viscosity at 25° C. is 10,000 mPa·s or less. When the surfaces of the titanium oxide particles (B) are coated with an inorganic compound, the average particle diameter is the average particle diameter of the titanium oxide particles coated with the inorganic compound.
In the following description, the solid content means components other than the solvent that constitute the composition for forming a wavelength conversion film for a display.
上記(A)蛍光体としては、従来公知の無機蛍光体、有機色素、半導体ナノ粒子(量子ドット、量子ロッド等)等から適宜選択できるが、ディスプレイの高精細化、および組成物の保存安定性の観点から、有機色素が好ましい。なお、本発明では、半導体ナノ粒子を含まないことが好ましい。The (A) phosphor can be appropriately selected from conventionally known inorganic phosphors, organic dyes, semiconductor nanoparticles (quantum dots, quantum rods, etc.), etc., but from the viewpoint of high resolution displays and storage stability of the composition, organic dyes are preferred. Note that in the present invention, it is preferable that the phosphor does not contain semiconductor nanoparticles.
有機色素としては、例えば、ナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、トリフェニレン、ペリレン、フルオランテン、フルオレン、インデン等の縮合アリール環を有する化合物やその誘導体;フラン、ピロール、チオフェン、シロール、9-シラフルオレン、9,9’-スピロビシラフルオレン、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、インドール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、イミダゾピリジン、フェナントロリン、ピリジン、ピラジン、ナフチリジン、キノキサリン、ピロロピリジン等のヘテロアリール環を有する化合物やその誘導体;1,4-ジスチリルベンゼン、4,4’-ビス(2-(4-ジフェニルアミノフェニル)エテニル)ビフェニル、4,4’-ビス(N-(スチルベン-4-イル)-N-フェニルアミノ)スチルベン等のスチルベン誘導体;芳香族アセチレン誘導体;テトラフェニルブタジエン誘導体;アルダジン誘導体;ピロメテン誘導体;ジケトピロロ[3,4-c]ピロール誘導体;クマリン6、クマリン7、クマリン153、特許文献7に開示されている化合物等のクマリン誘導体;ナフトホスホールオキシド誘導体;イミダゾール、チアゾール、チアジアゾール、カルバゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾールなどのアゾール誘導体およびその金属錯体;インドシアニングリーン等のシアニン系化合物;フルオレセイン・エオシン・ローダミン等のキサンテン系化合物やチオキサンテン系化合物;ポリフェニレン系化合物、ナフタルイミド誘導体、フタロシアニン誘導体およびその金属錯体、ポルフィリン誘導体およびその金属錯体;ナイルレッドやナイルブルー等のオキサジン系化合物;ヘリセン系化合物;N,N’-ジフェニル-N,N’-ジ(3-メチルフェニル)-4,4’-ジフェニル-1,1’-ジアミン等の芳香族アミン誘導体;イリジウム(Ir)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、白金(Pt)、オスミウム(Os)、レニウム(Re)等の有機金属錯体化合物などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
なお、本発明では、有機色素としては、特開2021-128338号公報に開示されている一般式[1]で表される部分構造を有する色素(B1)を含まないものとする。
Examples of organic dyes include compounds having a condensed aryl ring, such as naphthalene, anthracene, phenanthrene, pyrene, chrysene, naphthacene, triphenylene, perylene, fluoranthene, fluorene, and indene, and derivatives thereof; furan, pyrrole, thiophene, silole, 9-silafluorene, 9,9'-spirobisilafluorene, benzothiophene, benzofuran, indole, dibenzothiophene, dibenzofuran, imidazopyridine, phenanthroline, pyridine, pyrazine, naphthacene, and the like. Compounds having a heteroaryl ring, such as lysine, quinoxaline, and pyrrolopyridine, and derivatives thereof; stilbene derivatives, such as 1,4-distyrylbenzene, 4,4'-bis(2-(4-diphenylaminophenyl)ethenyl)biphenyl, and 4,4'-bis(N-(stilben-4-yl)-N-phenylamino)stilbene; aromatic acetylene derivatives; tetraphenylbutadiene derivatives; aldazine derivatives; pyrromethene derivatives; diketopyrrolo[3,4-c]pyrrole derivatives; coumarin 6, coumarin 7, coumarin derivatives such as Coumarin 153 and the compounds disclosed in Patent Document 7; naphthophosphoroxide derivatives; azole derivatives such as imidazole, thiazole, thiadiazole, carbazole, oxazole, oxadiazole, and triazole, and metal complexes thereof; cyanine compounds such as indocyanine green; xanthene compounds and thioxanthene compounds such as fluorescein, eosin, and rhodamine; polyphenylene compounds, naphthalimide derivatives, phthalocyanine derivatives and metal complexes thereof, and porphyrin derivatives and metal complexes thereof; oxazine compounds such as Nile red and Nile blue; helicene compounds; aromatic amine derivatives such as N,N'-diphenyl-N,N'-di(3-methylphenyl)-4,4'-diphenyl-1,1'-diamine; and organometallic complex compounds such as iridium (Ir), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), palladium (Pd), platinum (Pt), osmium (Os), and rhenium (Re), but are not limited thereto.
In addition, in the present invention, the organic dye does not include the dye (B1) having a partial structure represented by the general formula [1] disclosed in JP-A-2021-128338.
本発明では、上記の有機色素の中でも、クマリン誘導体、ナフトホスホールオキシド誘導体、ピロメテン誘導体およびペリレン誘導体が好ましい。In the present invention, among the above organic dyes, coumarin derivatives, naphthophosphoroxide derivatives, pyrromethene derivatives and perylene derivatives are preferred.
上記クマリン誘導体としては、下記式(1)で表されるクマリン誘導体が好ましい。As the coumarin derivative, a coumarin derivative represented by the following formula (1) is preferred.
式(1)において、R1およびR2は、それぞれ独立して炭素数2~10のアルキル基を表し、R3およびR4は、それぞれ独立して炭素数2~8のアルキル基を示すが、R3およびR4は、互いに結合して窒素原子とともに環を形成してもよい。
上記炭素数2~10のアルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよく、その具体例としては、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、n-ヘキシル、n-オクチル、2-エチルヘキシル、シクロヘキシルメチル、ネオペンチル基が挙げられる。
上記炭素数2~8のアルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよく、その具体例としては、上記炭素数2~10のアルキル基のうち炭素数2~8のものが挙げられる。
In formula (1), R1 and R2 each independently represent an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms, and R3 and R4 each independently represent an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms, but R3 and R4 may be bonded to each other to form a ring together with the nitrogen atom.
The alkyl group having 2 to 10 carbon atoms may be linear, branched, or cyclic, and specific examples thereof include ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, n-hexyl, n-octyl, 2-ethylhexyl, cyclohexylmethyl, and neopentyl groups.
The alkyl group having 2 to 8 carbon atoms may be linear, branched or cyclic, and specific examples thereof include those having 2 to 8 carbon atoms among the alkyl groups having 2 to 10 carbon atoms.
これらの中でも、R1およびR2の一方が、直鎖状アルキル基であり、他方が分岐状または環状のアルキル基が好ましく、n-ヘキシル基とシクロヘキシルメチル基との組み合わせがより好ましい。
R3およびR4としては、エチル、n-プロピル、n-ブチル、n-ヘキシル、n-オクチル、2-エチルヘキシル基が好ましく、n-ブチル基、n-ヘキシル基がより好ましい。
式(1)で表されるクマリン誘導体の好適例として、下記式(1A)で表される化合物が挙げられるが、これに限定されるものではない。
Among these, it is preferable that one of R 1 and R 2 is a linear alkyl group and the other is a branched or cyclic alkyl group, and a combination of an n-hexyl group and a cyclohexylmethyl group is more preferable.
R 3 and R 4 are preferably ethyl, n-propyl, n-butyl, n-hexyl, n-octyl, or 2-ethylhexyl groups, and more preferably n-butyl or n-hexyl groups.
A suitable example of the coumarin derivative represented by formula (1) is a compound represented by the following formula (1A), but is not limited thereto.
上記式(1A)で示されるクマリン誘導体は、例えば以下スキームに示されるような公知の反応を用いて合成できる。The coumarin derivative represented by the above formula (1A) can be synthesized using known reactions, for example as shown in the following scheme.
すなわち、第1段階では、中国特許公開公報105001666Aの段落[0037]等に記載された反応に準じ、m-アミノフェノールと、ブロモシクロヘキシルメタン等のハロゲン化シクロヘキシルメタンおよび1-ブロモヘキサン等の1-ハロゲン化ヘキサンとを塩基の存在下、溶媒中で反応させて化合物A-1を合成する。
この反応において、ハロゲン化シクロヘキシルメタンおよび1-ハロゲン化ヘキサンの使用量は、m-アミノフェノール1molに対し、それぞれ0.5mol程度が好ましい。
塩基としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等を使用でき、その使用量は、m-アミノフェノール1molに対し、1~2molが好ましく、1~1.5mol程度がより好ましい。
溶媒としては、水;メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール溶媒;水とアルコール溶媒との混合溶媒(例えば、イソプロパノール/水(v/v)=1:1)等を用いることができる。
反応温度は、室温から溶媒の沸点までの任意の温度が採用できるが、50~100℃が好ましく、60~90℃がより好ましい。
反応時間は、通常、1~48時間程度であるが、上記温度範囲であれば、12~36時間程度が好ましく、18~24時間程度がより好ましい。
反応雰囲気は特に限定されるものではないが、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気が好ましい。
反応終了後は、常法に従って後処理を行い、必要に応じて精製して化合物A-1を得る。
That is, in the first step, compound A-1 is synthesized by reacting m-aminophenol with a halogenated cyclohexylmethane such as bromocyclohexylmethane and a 1-halogenated hexane such as 1-bromohexane in a solvent in the presence of a base, in accordance with the reaction described in paragraph [0037] of Chinese Patent Publication No. 105001666A or the like.
In this reaction, the amount of each of the halogenated cyclohexylmethane and the 1-halogenated hexane to be used is preferably about 0.5 mol per mol of m-aminophenol.
As the base, sodium carbonate, potassium carbonate, etc. can be used, and the amount used is preferably 1 to 2 mol, more preferably about 1 to 1.5 mol, per mol of m-aminophenol.
Examples of the solvent that can be used include water; alcoholic solvents such as methanol, ethanol, and isopropanol; and mixed solvents of water and alcoholic solvents (for example, isopropanol/water (v/v)=1:1).
The reaction temperature may be any temperature between room temperature and the boiling point of the solvent, but is preferably 50 to 100°C, more preferably 60 to 90°C.
The reaction time is usually about 1 to 48 hours, but within the above temperature range, about 12 to 36 hours is preferable, and about 18 to 24 hours is more preferable.
The reaction atmosphere is not particularly limited, but an inert gas atmosphere such as nitrogen gas is preferable.
After the reaction is completed, post-treatment is carried out according to a conventional method, and purification is carried out as necessary to obtain compound A-1.
第2段階では、化合物A-1のベンゼン環をホルミル化して化合物A-2を合成する。
ホルミル化の手法は任意であるが、オキシ塩化リンや塩化チオニル等の脱水塩素化剤と、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)とを用いる、いわゆるヴィルスマイヤー・ハック反応が好適である。
具体的には、DMFに脱水塩素化剤を加えて調製した溶液に、化合物A-1のDMF溶液を加え、加熱撹拌した後、水を加えて加水分解して化合物A-2へ導く。
反応温度は、50~100℃程度が好ましく、60~80℃がより好ましい。
反応時間は、通常、1~24時間程度であるが、1~12時間が好ましく、1~6時間がより好ましい。
反応雰囲気は特に限定されるものではないが、大気雰囲気でも、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気でもよい。
反応終了後は、常法に従って後処理を行い、必要に応じて精製して化合物A-2を得る。
In the second step, the benzene ring of compound A-1 is formylated to synthesize compound A-2.
Any method may be used for the formylation, but the so-called Vilsmeier-Haack reaction using a dehydrating chlorinating agent such as phosphorus oxychloride or thionyl chloride and N,N-dimethylformamide (DMF) is preferred.
Specifically, a DMF solution of compound A-1 is added to a solution prepared by adding a dehydrating chlorinating agent to DMF, and the mixture is heated and stirred, and then water is added for hydrolysis to produce compound A-2.
The reaction temperature is preferably about 50 to 100°C, more preferably 60 to 80°C.
The reaction time is usually about 1 to 24 hours, preferably 1 to 12 hours, and more preferably 1 to 6 hours.
The reaction atmosphere is not particularly limited, and may be either an air atmosphere or an inert gas atmosphere such as nitrogen gas.
After the reaction is completed, post-treatment is carried out according to a conventional method, and purification is carried out as necessary to obtain compound A-2.
第3段階では、例えば、Analytical Chemistry,Vol. 89, Issue 20, Pages 11098-11106,2017, DOI: 10.1021/acs.analchem.7b03229等に記載された反応に準じ、化合物A-2および2-シアノメチルベンゾチアゾールをメタノール等の溶媒に溶かした後、撹拌しながら濃塩酸等の強酸を加え、加熱して反応させ、その後酢酸ナトリウム等の弱塩基を加え、さらに加熱還流を行うことで化合物A-3を得る。
この反応において、2-シアノメチルベンゾチアゾールの使用量は、化合物A-2 1molに対し、1~2molが好ましく、1~1.5molがより好ましく、1.1~1.3molがより一層好ましい。
反応温度は、使用する溶媒が還流する温度が好ましい。
反応時間は、通常、1~12時間程度であるが、1~6時間程度が好ましい。
反応雰囲気は特に限定されるものではないが、大気雰囲気でも、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気でもよい。
反応終了後は、常法に従って後処理を行い、必要に応じて精製して化合物A-3を得る。
In the third step, for example, in accordance with the reaction described in Analytical Chemistry, Vol. 89, Issue 20, Pages 11098-11106, 2017, DOI: 10.1021/acs.analchem.7b03229, compound A-2 and 2-cyanomethylbenzothiazole are dissolved in a solvent such as methanol, and then a strong acid such as concentrated hydrochloric acid is added with stirring, and the mixture is heated to react, and then a weak base such as sodium acetate is added, and the mixture is further heated under reflux to obtain compound A-3.
In this reaction, the amount of 2-cyanomethylbenzothiazole used is preferably 1 to 2 mol, more preferably 1 to 1.5 mol, and even more preferably 1.1 to 1.3 mol, relative to 1 mol of compound A-2.
The reaction temperature is preferably a temperature at which the solvent used refluxes.
The reaction time is usually about 1 to 12 hours, preferably about 1 to 6 hours.
The reaction atmosphere is not particularly limited, and may be either an air atmosphere or an inert gas atmosphere such as nitrogen gas.
After the reaction is completed, post-treatment is carried out according to a conventional method, and purification is carried out as necessary to obtain compound A-3.
第4段階では、例えば、Dyes and Pigments , Vol. 51, Issues 2-3, Pages 153-159, 2001等に記載された反応に準じ、化合物A-3と塩化スルホン酸を加熱して反応させて生じた生成物を、水で洗浄した後、水とジブチルアミンを加えてさらに反応させて式(1A)で示されるクマリン誘導体を得る。
この反応において、塩化スルホン酸の使用量は、化合物A-3 1molに対し、1.5~3molが好ましく、2~2.5molがより好ましい。
また、ジブチルアミンの使用量は、化合物A-3 1molに対し、1~3molが好ましく、1.5~2molがより好ましい。
塩化スルホン酸との反応における反応温度は、50~180℃が好ましく、80~150℃がより好ましく、100~140℃がより一層好ましく、反応時間は、通常、1~12時間程度であるが、2~6時間程度が好ましい。
ジブチルアミンとの反応における反応温度は、10~50℃が好ましく、15~40℃がより好ましく、20~30℃がより一層好ましく、反応時間は、通常、0.5~12時間程度であるが、1~4時間程度が好ましい。
反応雰囲気は特に限定されるものではないが、大気雰囲気でも、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気でもよい。
反応終了後は、常法に従って後処理を行い、精製して式(1A)で示されるクマリン誘導体を得る。
In the fourth step, for example, in accordance with the reaction described in Dyes and Pigments, Vol. 51, Issues 2-3, Pages 153-159, 2001, etc., compound A-3 is reacted with sulfonic acid under heating to produce a product, which is then washed with water, and water and dibutylamine are added thereto for further reaction to obtain a coumarin derivative represented by formula (1A).
In this reaction, the amount of sulfonic acid chloride used is preferably 1.5 to 3 mol, more preferably 2 to 2.5 mol, per mol of compound A-3.
The amount of dibutylamine used is preferably 1 to 3 mol, and more preferably 1.5 to 2 mol, per mol of compound A-3.
The reaction temperature in the reaction with sulfonic acid chloride is preferably 50 to 180° C., more preferably 80 to 150° C., and even more preferably 100 to 140° C., and the reaction time is usually about 1 to 12 hours, and preferably about 2 to 6 hours.
The reaction temperature in the reaction with dibutylamine is preferably 10 to 50° C., more preferably 15 to 40° C., and even more preferably 20 to 30° C., and the reaction time is usually about 0.5 to 12 hours, and preferably about 1 to 4 hours.
The reaction atmosphere is not particularly limited, and may be either an air atmosphere or an inert gas atmosphere such as nitrogen gas.
After the reaction is completed, the reaction product is post-treated and purified in a conventional manner to obtain the coumarin derivative represented by formula (1A).
上記ナフトホスホールオキシド誘導体の具体例としては、下記式(1B)で表されるナフトホスホールオキシド誘導体が挙げられる。A specific example of the naphthophosphoroxide derivative is the naphthophosphoroxide derivative represented by the following formula (1B):
上記ピロメテン誘導体の具体例としては、下記式(1C)で表されるピロメテン誘導体が挙げられる。A specific example of the above pyrromethene derivative is the pyrromethene derivative represented by the following formula (1C):
上記ペリレン誘導体の具体例としては、下記式(1D)で表されるペリレン誘導体が挙げられる。A specific example of the perylene derivative is the perylene derivative represented by the following formula (1D):
上記(A)蛍光体の含有量は、得られる波長変換膜の波長変換効率を考慮すると、固形分中0.1~10質量%が好ましく、0.2~7質量%がより好ましく、0.3~5質量%がより一層好ましい。Taking into account the wavelength conversion efficiency of the resulting wavelength conversion film, the content of the above (A) phosphor is preferably 0.1 to 10 mass% of the solid content, more preferably 0.2 to 7 mass%, and even more preferably 0.3 to 5 mass%.
上記(B)酸化チタン粒子は、光散乱粒子として配合されるものである。酸化チタン粒子としては、特に制限されるものではないが、例えば、波長変換材料に従来用いられているものから適宜選択すればよい。
一般的にディスプレイ用波長変換膜形成用組成物に光散乱粒子を配合することで、波長変換膜に進入した光の膜中での光路長が伸び、波長変換膜内部で波長変換される機会が増える結果、波長変換効率が向上すること、また、波長変換膜界面での反射により、膜内部に戻ってきた光が再度散乱する結果、光取り出し効率が向上することが知られている。
The titanium oxide particles (B) are blended as light scattering particles. The titanium oxide particles are not particularly limited, and may be appropriately selected from those conventionally used in wavelength converting materials, for example.
It is generally known that blending light-scattering particles into a composition for forming a wavelength conversion film for displays extends the optical path length within the film of light that enters the wavelength conversion film, increasing the opportunities for wavelength conversion within the wavelength conversion film, thereby improving the wavelength conversion efficiency, and also that light that returns to the inside of the film due to reflection at the interface of the wavelength conversion film is scattered again, thereby improving the light extraction efficiency.
酸化チタン粒子は、アナターゼ型、ルチル型のいずれであっても使用できるが、365nmの紫外光透過率を考慮すると、ルチル型の酸化チタンがより透過率が高いため、より好ましい。Either anatase or rutile type titanium oxide particles can be used, but considering the transmittance of ultraviolet light at 365 nm, rutile type titanium oxide is more preferred because it has a higher transmittance.
酸化チタン粒子は、表面処理を施したものを用いてもよいが、本発明においては、組成物の保存安定性を考慮すると、表面処理を施していないものが好ましい。
表面処理を行う場合、表面処理の具体的な材料としては、酸化ケイ素や酸化ジルコニウム等の異種無機酸化物、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、オルガノシロキサン、ステアリン酸等の有機酸等が挙げられる。これら表面処理材は、1種を単独で用いても、複数種を組み合わせて用いてもよい。
The titanium oxide particles used may be surface-treated, but in the present invention, taking into consideration the storage stability of the composition, it is preferable that the particles are not surface-treated.
In the case of carrying out the surface treatment, specific examples of the surface treatment material include different inorganic oxides such as silicon oxide and zirconium oxide, metal hydroxides such as aluminum hydroxide, organosiloxanes, organic acids such as stearic acid, etc. These surface treatment materials may be used alone or in combination of two or more kinds.
酸化チタン粒子の平均粒子径は、50nm超~200nm未満である。平均粒子径の下限は、波長変換効率の観点から、60nm以上が好ましく、70nm以上がより好ましい。波長変換効率の観点に加えて、パターニング特性を考慮すると、i線(365nm)における全光線反射率が低いといった観点から、100nmを超える平均粒子径がより好ましい。平均粒子径の上限は、保存安定性の観点から、190nm以下が好ましく、180nm以下がより好ましい。なお、本明細書において平均粒子径は、透過型電子顕微鏡により観察して測定した粒子径であり、動的光散乱粒子径は、動的光散乱法による体積基準の粒度分布測定における累積頻度分布が50%になる粒子径(メジアン径D50)である。 The average particle diameter of the titanium oxide particles is more than 50 nm and less than 200 nm. The lower limit of the average particle diameter is preferably 60 nm or more, more preferably 70 nm or more, from the viewpoint of wavelength conversion efficiency. In addition to the viewpoint of wavelength conversion efficiency, when considering patterning characteristics, an average particle diameter of more than 100 nm is more preferable from the viewpoint of low total light reflectance at i-line (365 nm). The upper limit of the average particle diameter is preferably 190 nm or less, more preferably 180 nm or less, from the viewpoint of storage stability. In this specification, the average particle diameter is a particle diameter measured by observation with a transmission electron microscope, and the dynamic light scattering particle diameter is a particle diameter (median diameter D 50 ) at which the cumulative frequency distribution in volume-based particle size distribution measurement by dynamic light scattering method is 50%.
酸化チタン粒子は、市販品を用いてもよく、その具体例としては、PT-401M(ルチル型、平均粒子径70nm)、PT-401L(ルチル型、平均粒子径130nm)、PT-501R(ルチル型、平均粒子径180nm)等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。なお、例示した酸化チタン粒子の平均粒子径は±10nmのバラツキがあり得る。 Commercially available titanium oxide particles may be used, and specific examples include, but are not limited to, PT-401M (rutile type, average particle diameter 70 nm), PT-401L (rutile type, average particle diameter 130 nm), and PT-501R (rutile type, average particle diameter 180 nm). Note that the average particle diameter of the titanium oxide particles exemplified may vary by ±10 nm.
上記(B)酸化チタン粒子の含有量は、波長変換効率と保存安定性を考慮すると、固形分中0.1~20質量%が好ましく、0.2~15質量%がより好ましく、0.3~10質量%がより一層好ましく、3~10質量%がさらに好ましい。Taking into consideration the wavelength conversion efficiency and storage stability, the content of the (B) titanium oxide particles is preferably 0.1 to 20 mass% of the solid content, more preferably 0.2 to 15 mass%, even more preferably 0.3 to 10 mass%, and even more preferably 3 to 10 mass%.
上記(C)バインダーとしては、ディスプレイ用波長変換膜形成用組成物においてバインダーとして使用される公知の樹脂等から選択すればよい。The above (C) binder may be selected from known resins, etc. that are used as binders in compositions for forming wavelength conversion films for displays.
樹脂としては、ディスプレイ用波長変換膜形成用組成物のベース樹脂として利用されている樹脂から適宜選択して用いることができ、例えば、ポリスチレン(PS)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン樹脂;ポリメチルメタクリレート(PMMA)、メタクリル酸メチル-メタクリル酸共重合体、メタクリル酸ベンジル-メタクリル酸共重合体等のアクリル系樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA);ポリビニルブチラート(PVB);トリアセチルセルロース(TAC)、ニトロセルロース等のセルロースエステル樹脂などが挙げられる。
これらの中でも、アクリル系樹脂が好ましく、メタクリル酸メチル-メタクリル酸共重合体がより好ましい。
上記各樹脂は、市販品を用いても、重合開始剤を用いたラジカル重合等の常法に従って合成したものを用いてもよい。
The resin can be appropriately selected from resins used as base resins in compositions for forming wavelength conversion films for displays, and examples thereof include polyolefin resins such as polystyrene (PS), polyethylene (PE), polypropylene (PP), and polymethylpentene; acrylic resins such as polymethyl methacrylate (PMMA), methyl methacrylate-methacrylic acid copolymer, and benzyl methacrylate-methacrylic acid copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA); polyvinyl butyrate (PVB); and cellulose ester resins such as triacetyl cellulose (TAC) and nitrocellulose.
Among these, acrylic resins are preferred, and methyl methacrylate-methacrylic acid copolymers are more preferred.
The above resins may be commercially available products or may be synthesized by a conventional method such as radical polymerization using a polymerization initiator.
上記樹脂の平均分子量は、特に制限されるものではないが、その重量平均分子量(Mw)は、通常5,000~100,000、好ましくは10,000~50,000である。
なお、平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算値である。
The average molecular weight of the resin is not particularly limited, but the weight average molecular weight (Mw) is usually 5,000 to 100,000, and preferably 10,000 to 50,000.
The average molecular weight is a value calculated as polystyrene by gel permeation chromatography.
上記(C)バインダーとしては、重合性モノマーと光重合開始剤とを配合し、製膜後に重合させるようにしてもよい。これらは、上述した樹脂と併用することもできる。
上記重合性モノマーとしては、光重合開始剤と共に用いられ、光の照射によって重合するものであれば特に限定されないが、エチレン性不飽和モノマーが好ましい。本発明では、上記エチレン性不飽和モノマーとしては、単官能モノマー、二官能モノマーおよび三官能以上のモノマーのいずれも用いることができる。
The binder (C) may be a mixture of a polymerizable monomer and a photopolymerization initiator, which may be polymerized after the film is formed. These may also be used in combination with the above-mentioned resin.
The polymerizable monomer is not particularly limited as long as it is used together with a photopolymerization initiator and polymerized by irradiation with light, but an ethylenically unsaturated monomer is preferred. In the present invention, the ethylenically unsaturated monomer may be any of a monofunctional monomer, a bifunctional monomer, and a trifunctional or higher monomer.
単官能モノマーとしては、例えば、下記式(M1)で表されるモノ(メタ)アクリレートが挙げられる。An example of a monofunctional monomer is a mono(meth)acrylate represented by the following formula (M1):
式(M1)において、Rm1は、水素原子またはメチル基を示し、Rm2は、1価の炭化水素基(ただし、エチレン性不飽和基を含むものを除く。)を示す。炭化水素基は、直鎖状、分岐状または環状のいずれであってもよい。インクジェット法における吐出安定性に優れる点および外部量子効率の向上効果により優れる点から、炭化水素基の炭素数は好ましくは7以下である。換言すれば、単官能モノマーは、上記式(M1)におけるRm2が炭素数8以上の炭化水素基であるモノマーではないことが好ましい。炭化水素基は、置換されていてもよく、例えば、エーテル結合を有していてよい。 In formula (M1), R m1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R m2 represents a monovalent hydrocarbon group (excluding those containing an ethylenically unsaturated group). The hydrocarbon group may be linear, branched, or cyclic. From the viewpoint of excellent ejection stability in the inkjet method and excellent effect of improving external quantum efficiency, the number of carbon atoms of the hydrocarbon group is preferably 7 or less. In other words, it is preferable that the monofunctional monomer is not a monomer in which R m2 in the above formula (M1) is a hydrocarbon group having 8 or more carbon atoms. The hydrocarbon group may be substituted, for example, may have an ether bond.
単官能モノマーの具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、アミル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、エトキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(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、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(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、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニルベンジル(メタ)アクリレート、こはく酸モノ(2-アクリロイルオキシエチル)、N-[2-(アクリロイルオキシ)エチル]フタルイミド、N-[2-(アクリロイルオキシ)エチル]テトラヒドロフタルイミド等が挙げられる。これらの中でも、エトキシエトキシエチル(メタ)アクリレートが好ましく用いられる。 Specific examples of monofunctional monomers include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, amyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, nonyl (meth)acrylate, dodecyl (meth)acrylate, hexadecyl (meth)acrylate, octadecyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, methoxyethyl (meth)acrylate, butoxyethyl (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, nonylphenoxyethyl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, dimethylaminoethyl (meth)acrylate, diethyl (meth)acrylate, dimethylaminoethyl (meth)acrylate, diethyl ... Examples of the acryloyloxyethyl (meth)acrylate include ethylaminoethyl (meth)acrylate, ethoxyethoxyethyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, dicyclopentanyl (meth)acrylate, dicyclopentenyl (meth)acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth)acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, phenylbenzyl (meth)acrylate, mono(2-acryloyloxyethyl) succinate, N-[2-(acryloyloxy)ethyl]phthalimide, and N-[2-(acryloyloxy)ethyl]tetrahydrophthalimide. Among these, ethoxyethoxyethyl (meth)acrylate is preferably used.
単官能モノマーとしては、インクジェット法における吐出安定性を向上させやすい点から、10,000mPa・s以下、8,000mPa・s以下、5,000mPa・s以下または1,000mPa・s以下の粘度を有するモノマーが好ましい。なお、本明細書中、単官能モノマー等のエチレン性不飽和基を有するモノマーの粘度は、例えば、EMS粘度計によって測定される25℃における粘度である。As the monofunctional monomer, a monomer having a viscosity of 10,000 mPa·s or less, 8,000 mPa·s or less, 5,000 mPa·s or less, or 1,000 mPa·s or less is preferred because it is easy to improve the ejection stability in the inkjet method. In this specification, the viscosity of a monomer having an ethylenically unsaturated group, such as a monofunctional monomer, is, for example, the viscosity at 25°C measured by an EMS viscometer.
二官能モノマーとしては、例えば、下記式(M2)で表されるジ(メタ)アクリレートが挙げられる。An example of a bifunctional monomer is di(meth)acrylate represented by the following formula (M2):
式(M2)において、複数のRm3はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基を示し、Rm4は、2価の炭化水素基(ただし、エチレン性不飽和基を含むものを除く。)を示す。炭化水素基は、直鎖状、分岐状または環状のいずれであってもよい。吐出安定性に優れる観点および外部量子効率の向上効果により優れる観点から、炭化水素基の炭素数は好ましくは7以下である。炭化水素基は、置換されていてもよく、例えば、エーテル結合を有していてよい。 In formula (M2), each of the multiple R m3 independently represents a hydrogen atom or a methyl group, and R m4 represents a divalent hydrocarbon group (excluding those containing an ethylenically unsaturated group). The hydrocarbon group may be linear, branched, or cyclic. From the viewpoint of excellent ejection stability and excellent effect of improving external quantum efficiency, the number of carbon atoms in the hydrocarbon group is preferably 7 or less. The hydrocarbon group may be substituted, for example, may have an ether bond.
二官能モノマーの具体例としては、1,3-ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,5-ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、3-メチル-1,5-ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,8-オクタンジオールジ(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、トリシクロデカンジメタノールジ(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、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(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、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコ-ルヒドロキシピバリン酸エステルジアクリレ-ト、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートの2つの水酸基が(メタ)アクリロイルオキシ基によって置換されたジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコール1モルに4モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得られるジオールの2つの水酸基が(メタ)アクリロイルオキシ基によって置換されたジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA 1モルに2モルのエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得られるジオールの2つの水酸基が(メタ)アクリロイルオキシ基によって置換されたジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパン1モルに3モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得られるトリオールの2つの水酸基が(メタ)アクリロイルオキシ基によって置換されたジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA 1モルに4モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得られるジオールの2つの水酸基が(メタ)アクリロイルオキシ基によって置換されたジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらの中でも、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレートが好ましく用いられる。 Specific examples of bifunctional monomers include 1,3-butylene glycol di(meth)acrylate, 1,4-butanediol di(meth)acrylate, 1,5-pentanediol di(meth)acrylate, 3-methyl-1,5-pentanediol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, 1,8-octanediol di(meth)acrylate, 1,9-nonanediol di(meth)acrylate, tricyclodecane dimethanol di(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol di(meth)acrylate, dipropylene glycol di(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, neopentyl glycol hydroxypivalate diacrylate, di(meth)acrylate in which two hydroxyl groups of tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate are substituted with (meth)acryloyloxy groups, di(meth)acrylate in which two hydroxyl groups of diol obtained by adding 4 moles or more of ethylene oxide or propylene oxide to 1 mole of neopentyl glycol are substituted with (meth)acryloyloxy groups, bisphenol A Examples of such di(meth)acrylates include a diol obtained by adding 2 moles of ethylene oxide or propylene oxide to 1 mole of bisphenol A, in which two hydroxyl groups of the diol are substituted with (meth)acryloyloxy groups, a di(meth)acrylate obtained by adding 3 moles or more of ethylene oxide or propylene oxide to 1 mole of trimethylolpropane, in which two hydroxyl groups of the triol are substituted with (meth)acryloyloxy groups, and a di(meth)acrylate obtained by adding 4 moles or more of ethylene oxide or propylene oxide to 1 mole of bisphenol A, in which two hydroxyl groups of the diol are substituted with (meth)acryloyloxy groups. Among these, dipropylene glycol di(meth)acrylate is preferably used.
二官能モノマーとしては、インクジェット法における吐出安定性を向上させやすい点から、10,000mPa・s以下、5,000mPa・s以下または1,000mPa・s以下の粘度を有するモノマーが好ましい。上記粘度は、25℃における粘度である。As the bifunctional monomer, a monomer having a viscosity of 10,000 mPa·s or less, 5,000 mPa·s or less, or 1,000 mPa·s or less is preferred because it is easy to improve the ejection stability in the inkjet method. The above viscosities are measured at 25°C.
三官能モノマーとしては、例えば、下記式(M3)で表されるトリ(メタ)アクリレートが挙げられる。An example of a trifunctional monomer is tri(meth)acrylate represented by the following formula (M3):
式(M3)において、複数のRm5はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基を示し、Rm6は、3価の炭化水素基(ただし、エチレン性不飽和基を含むものを除く。)を示す。炭化水素基は、直鎖状、分岐状または環状のいずれであってもよい。吐出安定性に優れる観点および外部量子効率の向上効果により優れる観点から、炭化水素基の炭素数は好ましくは4以下である。炭化水素基は、置換されていてもよく、例えば、エーテル結合を有していてよい。 In formula (M3), each of the multiple R m5 independently represents a hydrogen atom or a methyl group, and R m6 represents a trivalent hydrocarbon group (excluding those containing an ethylenically unsaturated group). The hydrocarbon group may be linear, branched, or cyclic. From the viewpoint of excellent ejection stability and excellent effect of improving external quantum efficiency, the number of carbon atoms in the hydrocarbon group is preferably 4 or less. The hydrocarbon group may be substituted, for example, may have an ether bond.
三官能モノマーの具体例としては、グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中でも、グリセリントリ(メタ)アクリレートが好ましく用いられる。 Specific examples of trifunctional monomers include glycerin tri(meth)acrylate, trimethylolethane tri(meth)acrylate, etc. Among these, glycerin tri(meth)acrylate is preferably used.
三官能モノマーとしては、インクジェット法における吐出安定性を向上させやすい点から、10,000mPa・s以下、5,000mPa・s以下または1,000mPa・以下の粘度を有するモノマーが好ましい。上記粘度は、25℃における粘度である。As the trifunctional monomer, a monomer having a viscosity of 10,000 mPa·s or less, 5,000 mPa·s or less, or 1,000 mPa·s or less is preferred because it is easy to improve the ejection stability in the inkjet method. The above viscosities are measured at 25°C.
光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤等を使用することができる。波長変換部材の一般的な製造方法への適合性を考慮すると、光ラジカル重合性化合物を用いることが好ましく、硬化プロセスにおける酸素阻害を受けることなく画素部(インク組成物の硬化物)を形成できる観点では、光カチオン重合性化合物を用いることが好ましい。As the photopolymerization initiator, a photoradical polymerization initiator, a photocationic polymerization initiator, etc. can be used. In consideration of compatibility with general manufacturing methods for wavelength conversion members, it is preferable to use a photoradical polymerizable compound, and in terms of being able to form pixel portions (cured products of the ink composition) without being inhibited by oxygen in the curing process, it is preferable to use a photocationic polymerizable compound.
光ラジカル重合開始剤としては、分子開裂型または水素引き抜き型の光ラジカル重合開始剤が好適に用いられる。As the photoradical polymerization initiator, a molecular cleavage type or hydrogen abstraction type photoradical polymerization initiator is preferably used.
分子開裂型の光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾインイソブチルエーテル、2,4-ジエチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、フェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィン酸エチル、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタン-1-オン、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、(2,4,6-トリメチルベンゾイル)エトキシフェニルホスフィンオキシドが挙げられる。これら以外の分子開裂型の光ラジカル重合開始剤として、例えば、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オンを併用してもよい。Examples of molecular cleavage type photoradical polymerization initiators include benzoin isobutyl ether, 2,4-diethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, ethyl phenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphinate, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butan-1-one, bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide, and (2,4,6-trimethylbenzoyl)ethoxyphenylphosphine oxide. Other molecular cleavage type photoradical polymerization initiators that may be used in combination include, for example, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, benzoin ethyl ether, benzyl dimethyl ketal, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 1-(4-isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, and 2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholinopropan-1-one.
水素引き抜き型の光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、4-フェニルベンゾフェノン、イソフタルフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチル-ジフェニルスルフィドが挙げられる。分子開裂型の光ラジカル重合開始剤と水素引き抜き型の光ラジカル重合開始剤とを併用してもよい。Examples of hydrogen abstraction type photoradical polymerization initiators include benzophenone, 4-phenylbenzophenone, isophthalphenone, and 4-benzoyl-4'-methyl-diphenyl sulfide. A molecular cleavage type photoradical polymerization initiator and a hydrogen abstraction type photoradical polymerization initiator may be used in combination.
光ラジカル重合開始剤は、市販品として入手することもできる。そのような市販品としては、IGM resin社製のOmnirad(登録商標。以下同様。) TPO-H、Omnirad TPO-L、Omnirad 819等のアシルホスフィンオキサイド化合物;Omnirad 651、Omnirad 184、Omnirad 1173、Omnirad 2959、Omnirad 127、Omnirad 907、Omnirad 369、Omnirad 369E、Omnirad 379EG等のアルキルフェノン系化合物;Omnirad MBF、「Omnirad 754」等の分子内水素引き抜き型化合物;BASFジャパン社製のIrgacure(登録商標。以下同様。) OXE01、Irgacure OXE02、Irgacure OXE03、Irgacure OXE04、常州強力電子新材料社製のTR-PBG-304、TR-PBG-305、(株)ADEKA製のNCI-831、NCI-930等のオキシムエステル系化合物が挙げられる。 Photoradical polymerization initiators are also available commercially. Examples of such commercially available products include acylphosphine oxide compounds such as Omnirad TPO-H, Omnirad TPO-L, and Omnirad 819 manufactured by IGM Resin; alkylphenone compounds such as Omnirad 651, Omnirad 184, Omnirad 1173, Omnirad 2959, Omnirad 127, Omnirad 907, Omnirad 369, Omnirad 369E, and Omnirad 379EG; intramolecular hydrogen abstraction compounds such as Omnirad MBF and "Omnirad 754"; and Irgacure (registered trademark, the same applies below) manufactured by BASF Japan Ltd. Examples of oxime ester compounds include OXE01, Irgacure OXE02, Irgacure OXE03, Irgacure OXE04, TR-PBG-304 and TR-PBG-305 manufactured by Changzhou Strong Electronic New Materials Co., Ltd., and NCI-831 and NCI-930 manufactured by ADEKA Corporation.
オキシムエステル系化合物としてはこれらの他に、例えば、特表2004-534797号公報に記載の化合物、特開2000-80068号公報に記載の化合物、国際公開第2012/45736号に記載の化合物、国際公開第2015/36910号に記載の化合物、特開2006-36750号公報に記載の化合物、特開2008-179611号公報に記載の化合物、国際公開第2009/131189号に記載の化合物、特表2012-526185号公報に記載の化合物、特表2012-519191号公報に記載の化合物、国際公開第2006/18973号に記載の化合物、国際公開第2008/78678号に記載の化合物、特開2011-132215号公報に記載の化合物等のオキシムエステル化合物が挙げられる。In addition to these, examples of oxime ester compounds include oxime ester compounds such as those described in JP-T-2004-534797, JP-A-2000-80068, WO-2012/45736, WO-2015/36910, JP-A-2006-36750, JP-A-2008-179611, WO-2009/131189, WO-T-2012-526185, WO-T-2012-519191, WO-T-2006/18973, WO-T-2008/78678, and WO-T-2011-132215.
光カチオン重合開始剤としては、トリフェニルスルフォニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルフォニウムヘキサフルオロフォスフェート等のポリアリールスルフォニウム塩;ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、P-ノニルフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート等のポリアリールヨードニウム塩等が挙げられる。 Examples of photocationic polymerization initiators include polyarylsulfonium salts such as triphenylsulfonium hexafluoroantimonate and triphenylsulfonium hexafluorophosphate; and polyaryliodonium salts such as diphenyliodonium hexafluoroantimonate and p-nonylphenyliodonium hexafluoroantimonate.
光カチオン重合開始剤は、市販品として入手することもできる。そのような市販品としては、サンアプロ(株)製のCPI-100P、IGM resin社製のOmnicat(登録商標。以下同様。) 270、BASFジャパン社製のIrgacure 290等のスルホニウム塩系光カチオン重合開始剤;IGM resin社製のOmnicat 250等のヨードニウム塩系光カチオン重合開始剤等が挙げられる。The photocationic polymerization initiator can also be obtained as a commercially available product. Examples of such commercially available products include sulfonium salt-based photocationic polymerization initiators such as CPI-100P manufactured by San-Apro Co., Ltd., Omnicat (registered trademark; the same applies below) 270 manufactured by IGM Resin, and Irgacure 290 manufactured by BASF Japan; and iodonium salt-based photocationic polymerization initiators such as Omnicat 250 manufactured by IGM Resin.
上記光重合開始剤の含有量は、組成物の硬化性の観点から、重合性モノマー100質量%に対し、0.1質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましく、1質量%がより一層好ましい。また、その含有量の上限は、組成物の保存安定性の観点から、40質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、20質量%以下がより一層好ましい。From the viewpoint of the curability of the composition, the content of the photopolymerization initiator is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, and even more preferably 1% by mass, relative to 100% by mass of the polymerizable monomer. From the viewpoint of the storage stability of the composition, the upper limit of the content is preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and even more preferably 20% by mass or less.
上記(C)バインダーの含有量は、固形分中70~99.8質量%が好ましく、85~99.8質量%がより好ましく、90~99質量%がより一層好ましい。The content of the above (C) binder is preferably 70 to 99.8 mass% of the solid content, more preferably 85 to 99.8 mass%, and even more preferably 90 to 99 mass%.
また、本発明のディスプレイ用波長変換膜形成用組成物は、上記(A)~(C)成分の他に、必要に応じて光安定剤、抗酸化剤、界面活性剤、難燃剤、透明化剤、紫外線吸収剤、架橋剤、充填剤等の公知の各種添加剤を含んでいてもよい。
界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤が好ましく、ノニオン性フッ素系界面活性剤がより好ましい。
その具体例としては、ネオス(株)製のフタージェントシリーズ、212M、215M、250、222F、FTX-218、DFX-18等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
界面活性剤を用いる場合、その配合量に特に制限はないが、ディスプレイ用波長変換膜形成用組成物の固形分中0.01~1質量%が好ましく、0.01~0.5質量%がより好ましい。
Furthermore, the composition for forming a wavelength conversion film for a display of the present invention may contain, in addition to the above-mentioned components (A) to (C), various known additives such as a light stabilizer, an antioxidant, a surfactant, a flame retardant, a clarifying agent, an ultraviolet absorber, a crosslinking agent, and a filler, as necessary.
As the surfactant, a fluorine-based surfactant is preferable, and a nonionic fluorine-based surfactant is more preferable.
Specific examples thereof include the Ftergent series, 212M, 215M, 250, 222F, FTX-218, and DFX-18 manufactured by Neos Co., Ltd., but are not limited thereto.
When a surfactant is used, its blending amount is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 1 mass %, more preferably 0.01 to 0.5 mass %, based on the solid content of the composition for forming a wavelength conversion film for a display.
さらに、本発明のディスプレイ用波長変換膜形成用組成物は、必要に応じて溶媒を含んでいてもよい。その具体例としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クロロベンゼン等の芳香族またはハロゲン化芳香族炭化水素溶媒;n-ヘプタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、1,2-ジメトキシエタン等のエーテル系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン等のケトン系溶媒;酢酸エチル、酢酸ノルマルヘキシル、乳酸エチル、γ-ブチロラクトン、プロピレンカーボネート、マロン酸ジイソプロピル等のエステル系溶媒;塩化メチレン、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素溶媒;N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等のアミド系溶媒;メタノール、エタノール、イソプロパノール、n-プロパノール、シクロヘキサノール、ジアセトンアルコール、2-ベンゾオキシエタノール等のアルコール系溶媒;エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテル系溶媒;エチレングリコール、プロピレングリコール、へキシレングリコール、3-オクチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール等のグリコール系溶媒などの有機溶媒が挙げられ、これらは1種単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。Furthermore, the composition for forming a wavelength conversion film for a display of the present invention may contain a solvent as necessary. Specific examples thereof include aromatic or halogenated aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, and chlorobenzene; aliphatic hydrocarbons such as n-heptane, n-hexane, and cyclohexane; ether solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, and 1,2-dimethoxyethane; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, and cyclopentanone; ethyl acetate, normal hexyl acetate, ethyl lactate, γ-butyrolactone, and propylene carbonate. ester-based solvents such as diisopropyl malonate and diisopropyl malonate; halogenated hydrocarbon solvents such as methylene chloride, dichloromethane, 1,2-dichloroethane and chloroform; amide-based solvents such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone; alcohol-based solvents such as methanol, ethanol, isopropanol, n-propanol, cyclohexanol, diacetone alcohol and 2-benzooxyethanol; ethylene glycol monoethyl ether and other Examples of the organic solvent include glycol ether solvents such as ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monomethyl ether acetate; and glycol solvents such as ethylene glycol, propylene glycol, hexylene glycol, 3-octylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol, 1,3-butanediol, 2,3-butanediol, and 1,4-butanediol. These may be used alone or in combination of two or more.
ディスプレイ用波長変換膜形成用組成物が溶媒を含む場合、ディスプレイ用波長変換膜形成用組成物の固形分濃度は、目的とする波長変換膜の厚みや塗布方法等に応じて変動するものであるため一概には規定できないが、通常10~70質量%であり、好ましくは20~60質量%である。When the composition for forming a wavelength conversion film for displays contains a solvent, the solids concentration of the composition for forming a wavelength conversion film for displays cannot be generally specified because it varies depending on the desired thickness of the wavelength conversion film and the application method, etc., but is usually 10 to 70 mass %, and preferably 20 to 60 mass %.
上記ディスプレイ用波長変換膜形成用組成物の25℃の粘度の上限は、10,000mPa・s以下であり、1,000mPa・s以下が好ましい。下限は、保存安定性を考慮すると、5mPa・s以上が好ましく、10mPa・s以上がより好ましい。
なお、本発明において、粘度とはEMS粘度計による測定値を意味する。
The upper limit of the viscosity of the composition for forming a wavelength conversion film for a display at 25° C. is 10,000 mPa·s or less, and preferably 1,000 mPa·s or less. In consideration of storage stability, the lower limit is preferably 5 mPa·s or more, and more preferably 10 mPa·s or more.
In the present invention, the viscosity refers to a value measured by an EMS viscometer.
本発明のディスプレイ用波長変換膜形成用組成物は、上述した(A)~(C)成分、必要に応じて用いられる界面活性剤等のその他の添加剤、および溶媒を任意の順序で混合して調製できる。The composition for forming a wavelength conversion film for a display of the present invention can be prepared by mixing the above-mentioned components (A) to (C), other additives such as a surfactant that are used as necessary, and a solvent in any order.
上述した本発明のディスプレイ用波長変換膜形成用組成物を、例えば基材上に塗布し、必要に応じて加熱等により溶媒を蒸発させ、さらに必要に応じて活性エネルギー線(例えば紫外光)の照射を行うことで波長変換膜を得ることができる。
塗布方法としては、例えば、リバースロールコーター、ブレードコーター、スリットダイコーター、ダイレクトグラビアコーター、オフセットグラビアコーター、キスコーター、ナチュラルロールコーター、エアーナイフコーター、ロールブレードコーター、バリバーロールブレードコーター、トゥーストリームコーター、ロッドコーター、ワイヤーバーコーター、アプリケーター、ディップコーター、カーテンコーター、スピンコーター、ナイフコーター、インクジェット等による方法が挙げられる。
The above-mentioned composition for forming a wavelength conversion film for a display of the present invention can be applied, for example, onto a substrate, and if necessary, the solvent can be evaporated by heating or the like, and if necessary, the composition can be irradiated with active energy rays (for example, ultraviolet light) to obtain a wavelength conversion film.
Examples of the application method include methods using a reverse roll coater, blade coater, slit die coater, direct gravure coater, offset gravure coater, kiss coater, natural roll coater, air knife coater, roll blade coater, barrier roll blade coater, two-stream coater, rod coater, wire bar coater, applicator, dip coater, curtain coater, spin coater, knife coater, inkjet, etc.
加熱は、例えば、オーブンやホットプレート等の一般的な加熱装置を用いて行うことができる。
加熱条件は、膜を形成できる限り特に制限はないが、60~200℃で5分~2時間が好ましく、80~200℃で15分~1時間がより好ましい。なお、段階的に加熱硬化させてもよい。
Heating can be carried out using a general heating device such as an oven or a hot plate.
The heating conditions are not particularly limited as long as a film can be formed, but heating at 60 to 200° C. for 5 minutes to 2 hours is preferable, and heating at 80 to 200° C. for 15 minutes to 1 hour is more preferable. Heat curing may be carried out in stages.
紫外光の照射は、膜を形成できる限り特に制限はないが、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、LED等の光源を用い、また必要に応じてバンドパスフィルターを組み合わせて目的とする露光波長以外の光を除去した光を照射することができる。照射する光の波長は、200~440nmが好ましく、300~400nmの波長の光を含むことが特に好ましい。露光量は、10~4,000mJ/cm2が好ましい。 The irradiation with ultraviolet light is not particularly limited as long as a film can be formed, but light sources such as mercury lamps, metal halide lamps, xenon lamps, LEDs, etc. can be used, and light from which light other than the desired exposure wavelength is removed can be irradiated by combining a bandpass filter as necessary. The wavelength of the irradiated light is preferably 200 to 440 nm, and particularly preferably contains light with a wavelength of 300 to 400 nm. The exposure dose is preferably 10 to 4,000 mJ/ cm2 .
前述の加熱工程と紫外光の露光工程は任意の順番で組み合わせて行ってもよい。例えば、加熱を行ってから紫外光の照射を行ってもよく、紫外光の照射を行ってから加熱を行ってもよく、加熱を行ってから紫外光の照射を行い、その後さらに加熱を行ってもよい。The heating step and the ultraviolet light exposure step may be combined in any order. For example, heating may be performed before ultraviolet light irradiation, ultraviolet light irradiation may be performed before heating, or heating may be performed before ultraviolet light irradiation and then further heating may be performed.
波長変換膜の厚さは、特に制限はないが、通常1~1,000μm、好ましくは3~500μm、より好ましくは5~100μmである。
波長変換膜のヘイズ値は、特に制限されるものではないが、入射光を膜内で散乱させることにより蛍光体が吸収することのできる光の量を多くする観点から、好ましくは18%以上、より好ましくは30%以上、より好ましくは40%以上である。ヘイズ値の上限は、特に限定されないが、通常95%程度である。なお、本発明においてヘイズ値は、ASTM D1003-61に従って測定される値である。また、本発明において、上記ヘイズ値の測定条件としては、例えば、酸化チタン粒子の含有量を3.16~4.74質量%とした組成物から形成される膜厚6μmの膜について測定する条件が挙げられる。
The thickness of the wavelength converting film is not particularly limited, but is usually 1 to 1,000 μm, preferably 3 to 500 μm, and more preferably 5 to 100 μm.
The haze value of the wavelength conversion film is not particularly limited, but is preferably 18% or more, more preferably 30% or more, and more preferably 40% or more, from the viewpoint of increasing the amount of light that can be absorbed by the phosphor by scattering the incident light within the film. The upper limit of the haze value is not particularly limited, but is usually about 95%. In the present invention, the haze value is a value measured according to ASTM D1003-61. In the present invention, the measurement conditions for the haze value include, for example, conditions for measuring a film having a thickness of 6 μm formed from a composition having a titanium oxide particle content of 3.16 to 4.74 mass %.
上記基材としては、この種の膜を形成するための下地基材として用いられているものから適宜選択して用いればよいが、400~800nmの可視領域の光の透過率が50%以上のガラス基板やポリマー板が好ましい。
ガラスの具体例としては、ソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等が挙げられる。
ポリマーの具体例としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート,ポリエーテルサルファイド、ポリスルフォン等が挙げられる。
The substrate may be appropriately selected from those used as base substrates for forming this type of film, but a glass substrate or polymer plate having a transmittance of 50% or more for light in the visible region of 400 to 800 nm is preferred.
Specific examples of glass include soda-lime glass, barium-strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz.
Specific examples of the polymer include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, and polysulfone.
本発明の組成物により得られる波長変換膜は、波長変換効率に優れているため、マイクロLEDディスプレイ、有機ELディスプレイ、液晶ディスプレイ等のディスプレイや照明等の波長変換膜(色変換膜)として好適に用いることができる。The wavelength conversion film obtained from the composition of the present invention has excellent wavelength conversion efficiency and can therefore be suitably used as a wavelength conversion film (color conversion film) for displays such as micro LED displays, organic EL displays, and liquid crystal displays, as well as lighting.
以下、合成例、実施例および比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。The present invention will be explained in more detail below with reference to synthesis examples, working examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.
[分子量測定]
本実施例において重合体の分子量の測定は、装置として日本分光(株)製GPCシステムを用い、カラムとしてShodex(登録商標)KF-804Lおよび803Lを用い、下記の条件にて実施した。
カラムオーブン:40℃
流量:1ml/分
溶離液:テトラヒドロフラン
[Molecular weight measurement]
In the present examples, the molecular weight of the polymer was measured using a GPC system manufactured by JASCO Corporation as an apparatus and Shodex (registered trademark) KF-804L and 803L as columns under the following conditions.
Column oven: 40°C
Flow rate: 1 ml/min Eluent: tetrahydrofuran
本実施例で用いる略記号の意味は、次のとおりである。なお、Dye Aの1H-NMRのスペクトルのケミカルシフトは次のとおりである。測定装置としては、AVANCE III HD 500MHz(Bruker社製)を用いた。
1H NMR(in CDCl3):δ/ppm 8.93(1H,s), 8.41(1H,d,J=1.6Hz), 8.05(1H,d,J=8.5Hz), 7.87(1H,dd,J=1.6,8.5Hz), 7.48(1H,d,J=9.0Hz), 6.67(1H,dd,J=2.3,9.0Hz), 6.54(1H,d,J=2.3Hz), 3.40(2H,t,J=7.8Hz), 3.24(2H,d,J=7.0Hz), 3.17 (4H,t,J=7.6Hz), 1.76-1.62 (9H,m), 1.52(4H,qui,J=7.8Hz), 1.34-1.16(12H,m), 1.00(2H,q,J=11.1Hz), 0.92(3H,t,J=6.9Hz), 0.92(6H,t,J=7.4Hz)
MMA:メタクリル酸メチル
MAA:メタクリル酸
AIBN:α、α’-アゾビスイソブチロニトリル
V♯230:ビスコート♯230(1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、大阪有機化学工業(株)製)
OXE-02:Irgacure OXE02(BASF社製)
PGME:プロピレングリコールモノメチルエーテル
CPN:シクロペンタノン
TTO-55(A):酸化チタン粒子(ルチル型、平均粒子径50nm、AlOH3被覆、石原産業(株)製)
PT-401M:酸化チタン粒子(ルチル型、平均粒子径70nm、石原産業(株)製)
PT-401L:酸化チタン粒子(ルチル型、平均粒子径130nm、石原産業(株)製)
PT-501R:酸化チタン粒子(ルチル型、平均粒子径180nm、石原産業(株)製)
CR-EL:酸化チタン粒子(ルチル型、平均粒子径250nm、石原産業(株)製)
光散乱性粒子1:酸化チタン粒子(アナターゼ型、平均粒子径100nm、SiO2-SnO2被覆)
DFX-18:フタージェントDFX-18(ネオス(株)製)
The meanings of the abbreviations used in the present examples are as follows: The chemical shifts of the 1 H-NMR spectrum of Dye A are as follows: The measurement device used was AVANCE III HD 500 MHz (manufactured by Bruker).
1 H NMR (in CDCl3): δ/ppm 8.93(1H,s), 8.41(1H,d,J=1.6Hz), 8.05(1H,d,J=8.5Hz), 7.87(1H,dd,J=1.6,8.5Hz), 7.48(1H,d,J=9.0Hz), 6.67(1H,dd,J=2.3,9.0Hz), 6.54(1H,d,J=2.3Hz), 3.40(2H,t,J=7.8Hz), 3.24(2H,d,J=7.0Hz), 3.17 (4H,t,J=7.6Hz), 1.76-1.62 (9H,m), 1.52(4H,qui,J=7.8Hz), 1.34-1.16(12H,m), 1.00(2H,q,J=11.1Hz), 0.92(3H,t,J=6.9Hz), 0.92(6H,t,J=7.4Hz)
MMA: methyl methacrylate MAA: methacrylic acid AIBN: α,α'-azobisisobutyronitrile V#230: Viscoat #230 (1,6-hexanediol diacrylate, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.)
OXE-02: Irgacure OXE02 (manufactured by BASF)
PGME: Propylene glycol monomethyl ether CPN: Cyclopentanone TTO-55(A): Titanium oxide particles (rutile type, average particle size 50 nm, AlOH3 coating, manufactured by Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.)
PT-401M: Titanium oxide particles (rutile type, average particle size 70 nm, manufactured by Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.)
PT-401L: Titanium oxide particles (rutile type, average particle size 130 nm, manufactured by Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.)
PT-501R: Titanium oxide particles (rutile type, average particle size 180 nm, manufactured by Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.)
CR-EL: Titanium oxide particles (rutile type, average particle size 250 nm, manufactured by Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.)
Light scattering particles 1: titanium oxide particles (anatase type, average particle size 100 nm, SiO 2 -SnO 2 coating)
DFX-18: Futergent DFX-18 (manufactured by Neos Co., Ltd.)
Dye A:下記式(1A)で示される化合物
Dye B:下記式(1B)で示される化合物、C-Naphox-TEG、東京化成工業(株)製
Dye C:下記式(1C)で示される化合物、BDP FL、東京化成工業(株)製
Dye D:下記式(1D)で示される化合物、FL 305、BASF社製
[合成例1]ポリマー溶液の調製
MMA80.0g、MAA20.0g、AIBN2.5gをCPN190.0gに溶解し、90℃にて20時間反応させることによりアクリル重合体溶液P1(固形分濃度30質量%)を得た。得られたアクリル重合体のMnは9,900、Mwは17,078であった。
Synthesis Example 1 Preparation of Polymer Solution 80.0 g of MMA, 20.0 g of MAA, and 2.5 g of AIBN were dissolved in 190.0 g of CPN and reacted at 90° C. for 20 hours to obtain an acrylic polymer solution P1 (solid content concentration: 30% by mass). The obtained acrylic polymer had an Mn of 9,900 and an Mw of 17,078.
[合成例2]光散乱性粒子1の調製
5リットルの容器に純水1,429.1gを入れ、35質量%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液315.6g、グリシン39.4g、チタンテトライソプロポキシド213.2g(TiO2換算で59.9g含有)を攪拌下に添加した。得られた混合溶液は、水酸化テトラエチルアンモニウム/チタン原子のモル比1.00、グリシン/チタン原子のモル比0.70であった。該混合溶液を、90℃で2時間保持した後、95℃で5時間保持し、チタン混合溶液を調製した。調製後のチタン混合溶液のpH11.2、TiO2濃度3.0質量%であった。3リットルのSUS製オートクレーブ容器に上記チタン混合溶液1,500gを投入し、150℃で5時間水熱処理を行った。室温に冷却後、取り出された水熱処理後の溶液は乳白色の酸化チタンコロイド粒子の水分散液であった。得られた分散液は、pH12.2、TiO2濃度3.0質量%、動的光散乱粒子径141nm、透過型電子顕微鏡(JEM-F200、日本電子(株)製)による観察では、平均一次粒子径94nmの俵状粒子が観察された。なお、動的光散乱法の測定装置には、Malvern Instruments Ltd製のゼータサイザーを使用した。
次いで、得られた酸化チタンコロイド粒子の水分散液を限外ろ過装置にて注水洗浄を行い、過剰な電解質を除去し、TiO2濃度3.0質量%の分散液を得た。得られた酸化チタンコロイド粒子を、核となる酸化チタン粒子とした。
[Synthesis Example 2] Preparation of Light-Scattering Particles 1 1,429.1 g of pure water was placed in a 5-liter container, and 315.6 g of a 35% by mass tetraethylammonium hydroxide aqueous solution, 39.4 g of glycine, and 213.2 g of titanium tetraisopropoxide (containing 59.9 g in terms of TiO2 ) were added under stirring. The resulting mixed solution had a molar ratio of tetraethylammonium hydroxide/titanium atom of 1.00 and a molar ratio of glycine/titanium atom of 0.70. The mixed solution was held at 90°C for 2 hours, and then held at 95°C for 5 hours to prepare a titanium mixed solution. The prepared titanium mixed solution had a pH of 11.2 and a TiO2 concentration of 3.0% by mass. 1,500 g of the titanium mixed solution was placed in a 3-liter SUS autoclave container, and hydrothermal treatment was performed at 150°C for 5 hours. After cooling to room temperature, the solution taken out after hydrothermal treatment was a milky white aqueous dispersion of titanium oxide colloidal particles. The obtained dispersion had a pH of 12.2, a TiO2 concentration of 3.0% by mass, and a dynamic light scattering particle size of 141 nm. Observation with a transmission electron microscope (JEM-F200, manufactured by JEOL Ltd.) revealed that the particles had a bale-like shape and an average primary particle size of 94 nm. The measurement device used for the dynamic light scattering method was a Zetasizer manufactured by Malvern Instruments Ltd.
The resulting aqueous dispersion of titanium oxide colloidal particles was then washed with water in an ultrafiltration device to remove excess electrolyte, yielding a dispersion with a TiO2 concentration of 3.0% by mass. The resulting titanium oxide colloidal particles were used as core titanium oxide particles.
一方、珪酸ナトリウム水溶液(JIS3号珪酸ソーダ、SiO2として34質量%含有、富士化学(株)製)27.9gを純水27.9gにて希釈した後、スズ酸ナトリウム・3水和物(SnO2として55質量%含有、昭和化工(株)製)8.6gを添加し、攪拌下で溶解し、珪酸-スズ酸ナトリウム水溶液を得た。得られた珪酸-スズ酸ナトリウム水溶液64.4gを純水411gで希釈し、水素型陽イオン交換樹脂(アンバーライト(登録商標)IR-120B)を充填したカラムに通液することにより、二酸化ケイ素-酸化第二スズ複合酸化物コロイド粒子の水分散液570gを得た。得られた水分散液はpH2.7、全金属酸化物濃度2.5質量%であった。次いで、得られた二酸化ケイ素-酸化第二スズ複合酸化物コロイド粒子の水分散液にジイソプロピルアミンを2.9g添加した。得られた分散液はアルカリ性の二酸化ケイ素-酸化第二スズ複合酸化物コロイド粒子の水分散液であり、pH8.2、一次粒子径5nm以下のコロイド粒子であった。得られた二酸化ケイ素-酸化第二スズ複合酸化物コロイド粒子を被覆粒子とした。 On the other hand, 27.9 g of an aqueous solution of sodium silicate (JIS No. 3 sodium silicate, containing 34% by mass as SiO2 , manufactured by Fuji Chemical Co., Ltd.) was diluted with 27.9 g of pure water, and then 8.6 g of sodium stannate trihydrate (containing 55% by mass as SnO2 , manufactured by Showa Kako Co., Ltd.) was added and dissolved under stirring to obtain an aqueous solution of silicate-sodium stannate. 64.4 g of the obtained aqueous solution of silicate-sodium stannate was diluted with 411 g of pure water and passed through a column filled with a hydrogen cation exchange resin (Amberlite (registered trademark) IR-120B) to obtain 570 g of an aqueous dispersion of silicon dioxide-stannic oxide composite oxide colloidal particles. The obtained aqueous dispersion had a pH of 2.7 and a total metal oxide concentration of 2.5% by mass. Next, 2.9 g of diisopropylamine was added to the obtained aqueous dispersion of silicon dioxide-stannic oxide composite oxide colloidal particles. The obtained dispersion was an alkaline aqueous dispersion of silicon dioxide-stannic oxide composite oxide colloidal particles, with a pH of 8.2 and a primary particle diameter of 5 nm or less. The obtained silicon dioxide-stannic oxide composite oxide colloidal particles were used as coated particles.
前記核となる酸化チタン粒子の水分散液1,200gに、調製した二酸化ケイ素-酸化第二スズ複合酸化物からなる被覆粒子144.0gを添加した後、温度95℃で2時間保持し、変性酸化チタンコロイド粒子の水分散液を得た。その後、得られた変性酸化チタンコロイド粒子の水分散液を、水素型陽イオン交換樹脂(アンバーライト(登録商標)IR-120B)を充填したカラムに通し、酸性の変性酸化チタンコロイド粒子の水分散液を得た。次いで、得られた水分散液をナス型フラスコ付きエバポレーターに投入して濃縮し、メタノールを添加しながら590Torrで水を留去することにより、変性酸化チタンコロイド粒子のメタノール分散液129.8gを得た。得られたメタノール分散液は、粘度1.2mPa・s、pH6.4(分散液と同質量の水で希釈)、固形分濃度30.5質量%、水分0.8質量%、動的光散乱粒子径140nm、透過型電子顕微鏡観察では、平均一次粒子径101nmの俵状粒子が観察された。 144.0 g of the prepared coated particles made of silicon dioxide-stannic oxide composite oxide was added to 1,200 g of the aqueous dispersion of titanium oxide particles serving as the cores, and the mixture was then kept at a temperature of 95°C for 2 hours to obtain an aqueous dispersion of modified titanium oxide colloidal particles. The aqueous dispersion of modified titanium oxide colloidal particles obtained was then passed through a column filled with a hydrogen cation exchange resin (Amberlite (registered trademark) IR-120B) to obtain an aqueous dispersion of acidic modified titanium oxide colloidal particles. The aqueous dispersion obtained was then placed in an evaporator equipped with an eggplant-shaped flask for concentration, and water was distilled off at 590 Torr while adding methanol to obtain 129.8 g of a methanol dispersion of modified titanium oxide colloidal particles. The obtained methanol dispersion had a viscosity of 1.2 mPa s, a pH of 6.4 (diluted with the same mass of water as the dispersion), a solids concentration of 30.5 mass%, a moisture content of 0.8 mass%, and a dynamic light scattering particle diameter of 140 nm. Observation with a transmission electron microscope revealed that the particles had a bale-like shape with an average primary particle diameter of 101 nm.
[実施例1~10、比較例1~9]波長変換膜形成用組成物の調製およびその評価
(1)波長変換膜形成用組成物の調製
表1に示す組成で各成分を混合し、得られた混合物を孔径が5.0μmのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)フィルターを用いて濾過することで、波長変換膜形成用組成物を調製した。なお、表1および表2中の組成比は固形分での質量比を表すものとする。
[Examples 1 to 10, Comparative Examples 1 to 9] Preparation of compositions for forming wavelength conversion films and evaluation thereof (1) Preparation of compositions for forming wavelength conversion films The components were mixed in the compositions shown in Table 1, and the resulting mixture was filtered using a polytetrafluoroethylene (PTFE) filter with a pore size of 5.0 μm to prepare compositions for forming wavelength conversion films. The composition ratios in Tables 1 and 2 represent the mass ratios of the solid contents.
(2)評価1:粘度の評価
実施例1~10および比較例1~9の波長変換膜形成用組成物は、以下に示す条件の測定を実施し、これを各波長変換膜形成用組成物の粘度とした。
装置:EMS-1000 京都電子工業(株)製
測定温度:25℃
プローブサイズ:2.0mmΦ
回転数:500rpm
測定時間:5秒
(2) Evaluation 1: Evaluation of Viscosity For the compositions for forming a wavelength conversion film of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 9, measurements were carried out under the conditions shown below, and the measured values were regarded as the viscosity of each composition for forming a wavelength conversion film.
Apparatus: EMS-1000 manufactured by Kyoto Electronics Manufacturing Co., Ltd. Measurement temperature: 25°C
Probe size: 2.0 mm Φ
Rotational speed: 500 rpm
Measurement time: 5 seconds
(3)評価2:膜特性の評価
実施例1~7、9および10、ならびに比較例1、2および4~8の波長変換膜形成用組成物を石英基板上にスピンコーターを用いて塗布した後、110℃で120秒間、ホットプレート上でプリベークを行い、膜厚6μmの塗膜試料を得た。その後、実施例1~6、9および比較例1、2、4~6、9の塗膜試料については160℃で60分間のポストベークを行った。実施例7、比較例7の塗膜試料については120℃で60分間のポストベークを行った。
実施例8、ならびに比較例3および9の波長変換膜形成用組成物を無アルカリガラス基板上にバーコーターを用いて塗布した後、バッチ式UV照射装置(高圧水銀灯2kW×1灯)(アイグラフィックス(株)製)により、365nmにおける露光量が1000mJ/cm2の紫外線を前記樹脂膜の全面に照射することで、前記無アルカリガラス基板上に硬化膜を形成した。
得られた塗膜試料について、日本電色工業(株)製濁度計NDH5000を用いて、ASTM D1003-61に即した測定方法でヘイズ値を測定した。
(3) Evaluation 2: Evaluation of film properties The wavelength conversion film-forming compositions of Examples 1 to 7, 9, and 10, and Comparative Examples 1, 2, and 4 to 8 were applied onto a quartz substrate using a spin coater, and then prebaked on a hot plate at 110° C. for 120 seconds to obtain coating samples with a film thickness of 6 μm. Thereafter, the coating samples of Examples 1 to 6, and 9, and Comparative Examples 1, 2, 4 to 6, and 9 were postbaked at 160° C. for 60 minutes. The coating samples of Example 7 and Comparative Example 7 were postbaked at 120° C. for 60 minutes.
The wavelength conversion film-forming compositions of Example 8 and Comparative Examples 3 and 9 were applied onto an alkali-free glass substrate using a bar coater, and then the entire surface of the resin film was irradiated with ultraviolet light at 365 nm with an exposure dose of 1000 mJ/ cm2 using a batch-type UV irradiation device (high-pressure mercury lamp 2 kW x 1 lamp) (manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.), thereby forming a cured film on the alkali-free glass substrate.
The haze value of the obtained coating film sample was measured using a turbidity meter NDH5000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. according to the measurement method in accordance with ASTM D1003-61.
次に、塗膜試料をシーシーエス(株)製青色LEDライト(発光ピーク波長450nm)の上に重ね、LEDライトを点灯し、塗膜試料を介して発せられた光を、ウシオ電機(株)製分光放射照度計USR-45を用いて測定し、結果(1)とした。
同様に、塗膜試料を除きLEDライトのみから発せられた光を同様に測定し、結果(2)とした。得られた分光放射照度スペクトルから、結果(2)の480nm以下の波長の光の光子数を「励起光光子数」とした。同様に、結果(1)の480nm以下の波長の光の光子数を「透過光光子数」とした。同様に結果(1)の480nmを超える波長の光の光子数を「発光光子数」とした。
以下の式により「青色光吸収率」および「変換効率」を算出した。
青色光吸収率 = (励起光光子数 - 透過光光子数) ÷ 励起光光子数
変換効率 = 発光光子数 ÷ 励起光光子数
Next, the coating sample was placed on top of a blue LED light (emission peak wavelength 450 nm) manufactured by CCS Inc., the LED light was turned on, and the light emitted through the coating sample was measured using a spectroradiometer USR-45 manufactured by Ushio Inc., and the result was recorded as (1).
Similarly, the light emitted only from the LED light was measured, excluding the coating sample, and the result was (2). From the obtained spectral irradiance spectrum, the number of photons of light with a wavelength of 480 nm or less in result (2) was taken as the "number of excitation light photons". Similarly, the number of photons of light with a wavelength of 480 nm or less in result (1) was taken as the "number of transmitted light photons". Similarly, the number of photons of light with a wavelength of more than 480 nm in result (1) was taken as the "number of emitted light photons".
The "blue light absorptance" and "conversion efficiency" were calculated using the following formulas.
Blue light absorptance = (number of excitation light photons - number of transmitted light photons) ÷ number of excitation light photons Conversion efficiency = number of emitted photons ÷ number of excitation light photons
さらに、実施例1~3、9および10、ならびに比較例4の塗膜試料の「変換効率」を、比較例4の塗膜試料の「変換効率」で割った数値、実施例4、比較例5の塗膜試料の「変換効率」を、比較例5の塗膜試料の「変換効率」で割った数値、実施例5、比較例6の塗膜試料の「変換効率」を、比較例6の塗膜試料の「変換効率」で割った数値、実施例6、比較例7の塗膜試料の「変換効率」を、比較例7の塗膜試料の「変換効率」で割った数値、実施例7、比較例8の塗膜試料の「変換効率」を、比較例8の塗膜試料の「変換効率」で割った数値、実施例8、比較例9の塗膜試料の「変換効率」を、比較例9の塗膜試料の「変換効率」で割った数値を「変換効率増強度」とした。得られた変換効率増強度に基づいて、塗膜試料の膜特性を評価した。判定基準は以下のとおりである。得られた結果を表3および表4に示す。
〈判定基準〉
A:変換効率増強度が2.5より大きい
B:変換効率増強度が2.1より大きく2.5以下
C:変換効率増強度が2.1以下
Further, the "conversion efficiency" of the coating samples of Examples 1 to 3, 9 and 10, and Comparative Example 4 divided by the "conversion efficiency" of the coating sample of Comparative Example 4, the "conversion efficiency" of the coating samples of Example 4 and Comparative Example 5 divided by the "conversion efficiency" of the coating sample of Comparative Example 5, the "conversion efficiency" of the coating samples of Example 5 and Comparative Example 6 divided by the "conversion efficiency" of the coating sample of Comparative Example 6, the "conversion efficiency" of the coating samples of Example 6 and Comparative Example 7 divided by the "conversion efficiency" of the coating sample of Comparative Example 7, the "conversion efficiency" of the coating samples of Example 7 and Comparative Example 8 divided by the "conversion efficiency" of the coating sample of Comparative Example 8, and the "conversion efficiency" of the coating samples of Example 8 and Comparative Example 9 divided by the "conversion efficiency" of the coating sample of Comparative Example 9 were defined as the "conversion efficiency enhancement degree". Based on the obtained conversion efficiency enhancement degree, the film properties of the coating samples were evaluated. The judgment criteria are as follows. The obtained results are shown in Tables 3 and 4.
<Judgment criteria>
A: Conversion efficiency increase is greater than 2.5 B: Conversion efficiency increase is greater than 2.1 and is equal to or less than 2.5 C: Conversion efficiency increase is equal to or less than 2.1
(4)評価3:製膜性の評価
評価2にて、実施例1~10および比較例1~9の波長変換膜形成用組成物を基板上に塗布した際、目視にて塗膜の状態を確認し、製膜性を評価した。判定基準は以下のとおりである。得られた結果を表3および表4に示す。
〈判定基準〉
A:均一な塗膜が得られ、製膜性が良好
B:塗布ムラが発生し、製膜性が悪い
なお、比較例3の塗膜試料は、膜表面に放射線状の塗布ムラが目視で確認できるほど著しく発現しており、製膜性が極めて悪かった。したがって、比較例3は評価2の「変換効率」測定が不可能であった。
(4) Evaluation 3: Evaluation of film-formability In Evaluation 2, when the compositions for forming a wavelength conversion film of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 9 were applied onto a substrate, the state of the coating film was visually confirmed and the film-formability was evaluated. The judgment criteria were as follows. The obtained results are shown in Tables 3 and 4.
<Judgment criteria>
A: A uniform coating film was obtained, and the film-forming property was good. B: Coating unevenness occurred, and the film-forming property was poor. In addition, the coating sample of Comparative Example 3 had radial coating unevenness on the film surface that was so noticeable that it was visible to the naked eye, and the film-forming property was extremely poor. Therefore, it was impossible to measure the "conversion efficiency" of Evaluation 2 for Comparative Example 3.
(5)評価4:保存安定性の評価
実施例1~10および比較例1~3の波長変換膜形成用組成物を25℃で1週間保管し、保管中の組成物の状態(酸化チタン粒子の沈降の有無)を目視で確認した。判定基準は以下のとおりである。得られた結果を表3および表4に示す。
〈判定基準〉
A:1週間経過時点までに沈降が見られない
B:1日経過後に沈降が見られず、2日経過後に沈降が見られた
C:1日経過後に沈降が見られた
(5) Evaluation 4: Evaluation of storage stability The compositions for forming a wavelength conversion film of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 3 were stored at 25° C. for one week, and the state of the composition during storage (presence or absence of settling of titanium oxide particles) was visually confirmed. The evaluation criteria were as follows. The obtained results are shown in Tables 3 and 4.
<Judgment criteria>
A: No settling was observed within one week. B: No settling was observed after one day, but settling was observed after two days. C: Settling was observed after one day.
(6)評価5:全光線反射率の評価
評価2と同様の方法で得られた塗膜試料について、紫外線可視分光光度計((株)島津製作所製UV-2600)を用いて波長365nmにおける全光線反射率を測定した。得られた全光線反射率に基づいて、塗膜試料の膜特性を評価した。判定基準は以下のとおりである。得られた結果を表3および表4に示す。
〈判定基準〉
A:全光線反射率が15%以下
B:全光線反射率が15%より大きい
(6) Evaluation 5: Evaluation of total light reflectance For coating samples obtained in the same manner as in Evaluation 2, the total light reflectance at a wavelength of 365 nm was measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer (UV-2600, manufactured by Shimadzu Corporation). The film properties of the coating samples were evaluated based on the total light reflectance obtained. The evaluation criteria were as follows. The obtained results are shown in Tables 3 and 4.
<Judgment criteria>
A: Total light reflectance is 15% or less. B: Total light reflectance is greater than 15%.
表3および表4に示したように、本発明の要件を満たす実施例1~10では、いずれも評価2における変換効率増強度が高く、評価4における保存安定性が良好であり、変換効率と保存安定性の両立性が見られた。これに対し、本発明の要件を満たさない比較例1~9では、いずれも評価2における変換効率増強度が低いか、または、評価4における保存安定性が悪く、変換効率と保存安定性の両立性が見られなかった。さらに、比較例3は、粘度が10,143mPa・sであり、本発明の要件を満たさないことから、製膜性が極めて悪く、塗膜物性の評価が困難であった。As shown in Tables 3 and 4, in Examples 1 to 10 which satisfy the requirements of the present invention, the degree of conversion efficiency increase in Evaluation 2 was high, and the storage stability in Evaluation 4 was good, and a balance between conversion efficiency and storage stability was observed. In contrast, in Comparative Examples 1 to 9 which do not satisfy the requirements of the present invention, the degree of conversion efficiency increase in Evaluation 2 was low, or the storage stability in Evaluation 4 was poor, and a balance between conversion efficiency and storage stability was not observed. Furthermore, Comparative Example 3 had a viscosity of 10,143 mPa·s, which does not satisfy the requirements of the present invention, and therefore the film-forming properties were extremely poor, making it difficult to evaluate the coating properties.
Claims (6)
上記(B)酸化チタン粒子は、該酸化チタン粒子の表面が無機化合物で被覆されていてもよく、該酸化チタン粒子の平均粒子径が60~190nmであり、
25℃の粘度が10,000mPa・s以下であるディスプレイ用波長変換膜形成用組成物であって、
上記ディスプレイ用波長変換膜形成用組成物から形成される膜のヘイズ値が18%以上であるディスプレイ用波長変換膜形成用組成物。 (A) an organic dye, (B) titanium oxide particles, and (C) a binder;
The titanium oxide particles (B) may have a surface coated with an inorganic compound , and the titanium oxide particles have an average particle size of 60 to 190 nm;
A composition for forming a wavelength conversion film for a display, having a viscosity at 25°C of 10,000 mPa·s or less,
A composition for forming a wavelength conversion film for a display, the haze value of a film formed from the composition for forming a wavelength conversion film for a display being 18% or more.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021184442 | 2021-11-12 | ||
| JP2021184442 | 2021-11-12 | ||
| PCT/JP2022/034294 WO2023084906A1 (en) | 2021-11-12 | 2022-09-14 | Composition for forming wavelength conversion film for display |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2023084906A1 JPWO2023084906A1 (en) | 2023-05-19 |
| JPWO2023084906A5 JPWO2023084906A5 (en) | 2024-07-29 |
| JP7708205B2 true JP7708205B2 (en) | 2025-07-15 |
Family
ID=86335403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023559449A Active JP7708205B2 (en) | 2021-11-12 | 2022-09-14 | Composition for forming wavelength conversion film for display |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7708205B2 (en) |
| KR (1) | KR20240101801A (en) |
| CN (1) | CN118235068A (en) |
| TW (1) | TW202336212A (en) |
| WO (1) | WO2023084906A1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016159445A (en) | 2015-02-26 | 2016-09-05 | 大日本印刷株式会社 | Laminated body and image display device |
| WO2016190283A1 (en) | 2015-05-26 | 2016-12-01 | 東レ株式会社 | Pyrromethene-boron complex, color-changing composition, color-changing film, light source unit including same, display, and lighting |
| WO2019181698A1 (en) | 2018-03-23 | 2019-09-26 | 東レ株式会社 | Photosensitive resin composition, cured film, color conversion board, image displaying apparatus, and cured-film manufacturing method |
| JP2020070427A (en) | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | Ink composition, inkjet ink, printed matter and color filter |
| WO2020189678A1 (en) | 2019-03-19 | 2020-09-24 | コニカミノルタ株式会社 | Wavelength conversion film, wavelength conversion device, light-emitting member, authentication device, wristband-type electronic device and biometric device |
| JP2021067718A (en) | 2019-10-18 | 2021-04-30 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | Light wavelength conversion member and light-emitting device |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4005749B2 (en) | 1999-12-13 | 2007-11-14 | 出光興産株式会社 | Color conversion film and organic electroluminescence device |
| JP4948713B2 (en) | 2001-04-19 | 2012-06-06 | 三井化学株式会社 | Color conversion material, composition containing the material, color conversion optical component using the composition, and light-emitting device using the color conversion optical component |
| JP4948714B2 (en) | 2001-05-24 | 2012-06-06 | 三井化学株式会社 | Color conversion material, composition containing the material, color conversion optical component using the composition, and light-emitting device using the color conversion optical component |
| JP2006089724A (en) | 2004-08-25 | 2006-04-06 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Red conversion material composition and red conversion film |
| JP5221859B2 (en) | 2006-03-09 | 2013-06-26 | 株式会社Adeka | Film comprising coumarin compound, color conversion layer containing coumarin compound and matrix, color conversion filter containing the color conversion layer, complementary color layer, complementary color filter and multicolor light emitting device |
| JP2011241160A (en) | 2010-05-17 | 2011-12-01 | Yamamoto Chem Inc | Color conversion material, composition including the material, color conversion optical part using the composition, and light-emitting element using the color conversion optical part |
| JP5527269B2 (en) | 2011-04-06 | 2014-06-18 | セイコーエプソン株式会社 | Ink composition, ink jet recording method, and recorded matter |
| JP6279209B2 (en) | 2013-01-17 | 2018-02-14 | 山本化成株式会社 | Wavelength conversion layer and wavelength conversion filter using the same |
-
2022
- 2022-09-14 CN CN202280071104.4A patent/CN118235068A/en not_active Withdrawn
- 2022-09-14 KR KR1020247015311A patent/KR20240101801A/en active Pending
- 2022-09-14 WO PCT/JP2022/034294 patent/WO2023084906A1/en not_active Ceased
- 2022-09-14 JP JP2023559449A patent/JP7708205B2/en active Active
- 2022-09-27 TW TW111136559A patent/TW202336212A/en unknown
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016159445A (en) | 2015-02-26 | 2016-09-05 | 大日本印刷株式会社 | Laminated body and image display device |
| WO2016190283A1 (en) | 2015-05-26 | 2016-12-01 | 東レ株式会社 | Pyrromethene-boron complex, color-changing composition, color-changing film, light source unit including same, display, and lighting |
| WO2019181698A1 (en) | 2018-03-23 | 2019-09-26 | 東レ株式会社 | Photosensitive resin composition, cured film, color conversion board, image displaying apparatus, and cured-film manufacturing method |
| JP2020070427A (en) | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | Ink composition, inkjet ink, printed matter and color filter |
| WO2020189678A1 (en) | 2019-03-19 | 2020-09-24 | コニカミノルタ株式会社 | Wavelength conversion film, wavelength conversion device, light-emitting member, authentication device, wristband-type electronic device and biometric device |
| JP2021067718A (en) | 2019-10-18 | 2021-04-30 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | Light wavelength conversion member and light-emitting device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202336212A (en) | 2023-09-16 |
| CN118235068A (en) | 2024-06-21 |
| KR20240101801A (en) | 2024-07-02 |
| JPWO2023084906A1 (en) | 2023-05-19 |
| WO2023084906A1 (en) | 2023-05-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7259741B2 (en) | Photosensitive resin composition, cured film, color conversion substrate, image display device, and method for producing cured film | |
| CN104204105B (en) | Triarylmethane compound, colored resin composition, color filter, liquid crystal display device, and organic EL display device | |
| JP2022548235A (en) | semiconducting nanoparticles | |
| JP5630752B2 (en) | Organic-inorganic composite, organic-inorganic composite-forming composition, and ink | |
| TW201111447A (en) | Production method of pigment dispersion solution | |
| TW201245131A (en) | Colored resin composition, color filter, liquid crystal display device, organic el display device | |
| TWI644172B (en) | Colored resin composition, color filter, liquid crystal display device, and organic EL display device | |
| CN1990613B (en) | Silk screen printing fluorescent paint for color conversion and preparation method thereof | |
| WO2020105405A1 (en) | Reactive silicone composition and cured product of same | |
| TW202100510A (en) | Novel diaroylcarbazole compound and application thereof as sensitizer | |
| JP7708205B2 (en) | Composition for forming wavelength conversion film for display | |
| WO2024029475A1 (en) | Wavelength conversion film forming composition | |
| US20250109155A1 (en) | Compound and colored resin composition | |
| JP6432313B2 (en) | Colored resin composition, color filter, liquid crystal display device and organic EL display device | |
| WO2022196389A1 (en) | Wavelength conversion material | |
| TW202338018A (en) | Wavelength conversion film forming composition | |
| CN116323713B (en) | Curable composition and cured film | |
| JP7840021B2 (en) | Fused thiophene compounds and compositions for forming wavelength-converting films containing the same | |
| JP2026004147A (en) | Composition for forming wavelength conversion film and method for improving light resistance thereof | |
| JP6350245B2 (en) | Colored resin composition, color filter, liquid crystal display device and organic EL display device | |
| JP2024082753A (en) | Wavelength conversion film forming composition | |
| WO2024214539A1 (en) | Composition for forming wavelength conversion film, and compound | |
| CN120118110A (en) | Preparation of a bromine-containing seven-membered fluorine boron compound and its application in fluorescent ink | |
| JP2024093292A (en) | Manufacturing method of the cured product | |
| WO2025047395A1 (en) | Liquid crystal display |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240516 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240520 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250121 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250317 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250603 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250616 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7708205 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |