JP2009108126A - Luminescent medium-forming composition, luminescent medium, organic el device, display device, and method for forming luminescent medium film - Google Patents

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与 井奥
Satoshi Hachiya
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a luminescent medium-forming composition which suppresses the surface deterioration of a luminescent semiconductor nanocrystal and can easily disperse the luminescent semiconductor nanocrystal in a transparent resin composition at high concentration. <P>SOLUTION: A protective compound contained in the luminescent medium-forming composition has a reactive silicone group at the α-end and a cyclic ether group at the ω-end, and the reactive silicone group and the cyclic ether group are bonded by an ether bond. It is possible to suppress the occurrence of defects on the surface of the luminescent semiconductor nanocrystal and can maintain a quantum yield by allowing the reactive silicone group to be adsorbed into the surface of the luminescent semiconductor nanocrystal. Since surface modification becomes unnecessary, it is possible to facilitate handling and prevent the production process from being complicated. A cyclic ether group and an ether bond can increase the compatibility of the luminescent semiconductor nanocrystal in a transparent resin composition. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光媒体形成用組成物、発光媒体、有機EL素子、表示装置、および、発光媒体膜成膜方法に関する。   The present invention relates to a composition for forming a luminescent medium, a luminescent medium, an organic EL element, a display device, and a method for forming a luminescent medium film.

発光性半導体ナノクリスタルは、半導体を超微粒子化(〜10nm径)して、電子の閉じ込め効果(量子サイズ効果)により、特異な吸発光特性を発現するものである。
この発光性半導体ナノクリスタルは、通常の蛍光染料のような濃度消光が生じないため、高い蛍光量子収率を実現でき、デバイスの高効率化を期待できる。また、通常の蛍光顔料または蛍光体粒子(マイクロサイズ)よりも一層超微粒子化されている(ナノサイズ)ため、光散乱が抑制されて透明性を高くすることができ、デバイスの高コントラスト化を実現できる。さらに、同一材料で粒子サイズを変えて、任意の波長のシャープな発光を作り出せるため、豊富な色揃え、高効率化などを実現できる。
発光性半導体ナノクリスタルは、これらのような特徴を有するため、発光性半導体ナノクリスタルを透明樹脂等に分散し、発光媒体を作製し、表示装置、ディスプレイ、TV、照明等の光電子デバイスに応用することが期待されている。
The luminescent semiconductor nanocrystal is a semiconductor made into ultrafine particles (with a diameter of 10 nm), and exhibits a specific light absorption / emission characteristic due to an electron confinement effect (quantum size effect).
Since this light-emitting semiconductor nanocrystal does not cause concentration quenching unlike ordinary fluorescent dyes, a high fluorescence quantum yield can be realized and high device efficiency can be expected. In addition, ultrafine particles (nano-size) are made finer than ordinary fluorescent pigments or phosphor particles (micro-size), so light scattering can be suppressed and transparency can be increased, and high contrast of the device can be achieved. realizable. In addition, by changing the particle size with the same material and creating sharp light emission of any wavelength, it is possible to realize abundant color alignment and high efficiency.
Since the luminescent semiconductor nanocrystals have these characteristics, the luminescent semiconductor nanocrystals are dispersed in a transparent resin to produce a luminescent medium, which is applied to optoelectronic devices such as display devices, displays, TVs, and lighting. It is expected that.

ところで、発光性半導体ナノクリスタルは、ナノサイズの超微粒子であり、単位あたりの粒子の表面積が非常に大きく活性である。たとえ、他の半導体やコーティング剤により発光性半導体ナノクリスタルの被覆を試みたとしても、完全に被覆することは困難であり、欠陥が生じたり、酸素の影響によって容易に酸化されたりして、発光(蛍光)量子収率が著しく低下する。
その結果、発光性半導体ナノクリスタルが前記のような優れた特徴を有するにもかかわらず、発光媒体形成用組成物や形成された発光媒体は、安定性が悪く、発光媒体の発光性能も低下してしまうという問題があった。
By the way, luminescent semiconductor nanocrystals are nano-sized ultrafine particles, and have a very large surface area per unit and are active. Even if other semiconductors or coating agents are used to cover the light-emitting semiconductor nanocrystals, it is difficult to completely cover the light-emitting semiconductor nanocrystals, causing defects or being easily oxidized by the influence of oxygen, resulting in light emission. The (fluorescence) quantum yield is significantly reduced.
As a result, although the light-emitting semiconductor nanocrystal has the above-described excellent characteristics, the composition for forming a light-emitting medium and the formed light-emitting medium are not stable and the light-emitting performance of the light-emitting medium is also reduced. There was a problem that.

このような問題の解決手段として、発光性半導体ナノクリスタル表面を不活性素材でコーティングすることで、表面劣化を抑制できることが知られている。例えば特許文献1には、発光性半導体ナノクリスタル表面をガラスコーティングする技術が開示されている。
また、他の解決手段として、特許文献2には、発光性半導体ナノクリスタルを透明樹脂内に分散した発光媒体が開示されている。
As a means for solving such a problem, it is known that surface degradation can be suppressed by coating the surface of a light-emitting semiconductor nanocrystal with an inert material. For example, Patent Document 1 discloses a technique for coating the surface of a light-emitting semiconductor nanocrystal with glass.
As another solution, Patent Document 2 discloses a light-emitting medium in which a light-emitting semiconductor nanocrystal is dispersed in a transparent resin.

特開2000−275180号公報JP 2000-275180 A 特表2002−510866号公報Japanese translation of PCT publication No. 2002-510866

しかしながら、特許文献1のような構成では、発光性半導体ナノクリスタルの表面を強固な素材で被覆することで発光性半導体ナノクリスタルの安定性は向上するものの、分散対象である透明樹脂組成物に分散しにくくなってしまう。したがって、発光性半導体ナノクリスタルを透明樹脂組成物に均質に分散させるためには、さらに強固な素材の外殻に分散性能を向上させるための表面修飾を施す必要があり、製造工程が煩雑になってしまうという問題点がある。また、発光性半導体ナノクリスタルの他の媒体への分散性制御が煩雑になるという問題点がある。
特許文献2のような構成では、透明樹脂組成物中に均一分散できる発光性半導体ナノクリスタル濃度が低く、薄膜発光媒体において、十分な発光強度を得ることは不可能である。つまり、薄膜発光媒体において十分な発光強度を得るためには、透明樹脂組成物中に発光性半導体ナノクリスタルを高濃度で分散させることが必要である。
以上のことから、発光性半導体ナノクリスタルの表面劣化を抑制しつつ、この発光性半導体ナノクリスタルを透明樹脂組成物中に高濃度で容易に分散させる技術の開発が望まれている。
However, in the configuration as in Patent Document 1, although the stability of the luminescent semiconductor nanocrystal is improved by coating the surface of the luminescent semiconductor nanocrystal with a strong material, it is dispersed in the transparent resin composition to be dispersed. It becomes difficult to do. Therefore, in order to uniformly disperse the light-emitting semiconductor nanocrystals in the transparent resin composition, it is necessary to apply a surface modification to improve the dispersion performance on the outer shell of a stronger material, and the manufacturing process becomes complicated. There is a problem that. In addition, there is a problem that the control of dispersibility of the light-emitting semiconductor nanocrystal in another medium becomes complicated.
In the configuration as in Patent Document 2, the concentration of the light-emitting semiconductor nanocrystal that can be uniformly dispersed in the transparent resin composition is low, and it is impossible to obtain a sufficient light emission intensity in the thin-film light-emitting medium. That is, in order to obtain a sufficient light emission intensity in the thin film light emitting medium, it is necessary to disperse the light emitting semiconductor nanocrystals at a high concentration in the transparent resin composition.
From the above, it is desired to develop a technique for easily dispersing a light-emitting semiconductor nanocrystal in a transparent resin composition at a high concentration while suppressing surface degradation of the light-emitting semiconductor nanocrystal.

本発明の目的は、かかる問題を解決するためになされたものであり、発光性半導体ナノクリスタルの表面劣化を抑制しつつ、この発光性半導体ナノクリスタルを透明樹脂組成物中に高濃度で容易に分散可能な発光媒体形成用組成物、発光媒体、有機EL素子、表示装置、および、発光媒体膜成膜方法を提供することである。   An object of the present invention is to solve such a problem, and while suppressing surface degradation of the luminescent semiconductor nanocrystal, the luminescent semiconductor nanocrystal can be easily added at a high concentration in the transparent resin composition. Dispersible composition for forming a luminescent medium, luminescent medium, organic EL element, display device, and luminescent medium film forming method are provided.

本発明の発光媒体形成用組成物は、発光性半導体ナノクリスタルにより構成された発光媒体を形成するための発光媒体形成用組成物であって、透明樹脂組成物と、前記発光性半導体ナノクリスタルと、α末端に反応性シリコーン基を有するとともにω末端に環状エーテル基を有し、前記反応性シリコーン基と前記環状エーテル基との間をエーテル結合で接合してなる保護化合物と、を含有することを特徴とする。   The composition for forming a light emitting medium of the present invention is a composition for forming a light emitting medium for forming a light emitting medium composed of light emitting semiconductor nanocrystals, comprising: a transparent resin composition; and the light emitting semiconductor nanocrystals. And a protective compound having a reactive silicone group at the α-terminal and a cyclic ether group at the ω-terminal, and joining the reactive silicone group and the cyclic ether group with an ether bond. It is characterized by.

この発明によれば、保護化合物として、α末端に反応性シリコーン基を有するものを適用している。
反応性シリコーン基は、種々の有機化合物との脱アルキルシリル化等による置換体・付加体の合成、あるいはゾル・ゲル反応によるシロキサン合成等が可能である。特にシロキサン化合物は、有機−無機ハイブリッドに適用が試みられるなど、官能基の選択によって、有機化合物、無機化合物双方に対する相溶性、親和性が制御可能である。
したがって、反応性シリコーン基が、発光性半導体ナノクリスタルの表面上に反応することにより、保護化合物がナノクリスタル表面に固定化されることとなり、酸化などによる表面欠陥の発生から発光性半導体ナノクリスタルを保護することができる。
すなわち、反応性シリコーン基は、保護化合物の発光性半導体ナノクリスタルへの強い配位を実現させるために作用しているものである。
さらに、保護化合物としては、ω末端に環状エーテル基を有するものを適用している。
環状エーテル基は、様々な樹脂、あるいは種々の溶剤に対して、比較的高い相溶性があり、熱的、光的にも安定である。また、環状エーテル基は、熱重合開始剤共存下で加熱することにより、開環重合が進行することが知られている。
つまり、環状エーテル基を導入することにより、熱硬化性樹脂中においては、マトリックス樹脂モノマーとの共重合が進行し、発光媒体膜中において、マトリックス樹脂と発光性半導体ナノクリスタルとの架橋構造が形成されることが期待できる。本架橋構造形成によって、膜均質性の向上、膜強度の向上が期待できる。
すなわち、環状エーテル基は、発光性半導体ナノクリスタルと、樹脂組成物との相溶性へ寄与すると共に、特に熱硬化性樹脂においては、発光媒体膜の均質性向上、強度向上に作用しているものである。
保護化合物においては、さらに、α末端基とω末端基とを連結する連結基として、エーテル結合を用いたものを適用している。
従来、表面修飾としてPEG(ポリエチレングリコール)などが用いられるが、このような表面修飾だけでは、用いる溶剤や樹脂等への相溶性は向上するものの、表面被覆の観点からは不十分であり、インク組成物の塗布後に、乾燥、膜化することにより量子効率が落ちていた。本発明ではエーテル結合を有する保護化合物を用いることにより、溶剤や樹脂への相溶性が向上する点に加えて、反応性シリコーン基、環状エーテル基の効果によって、量子効率の低下を抑制することができる。
すなわち、連結基としてのエーテル結合は、発光性半導体ナノクリスタルへの配位性機能を果たす反応性シリコーン基と、樹脂組成物への可溶化機能を果たす環状エーテル基とを、連結する機能のみではなく、樹脂組成物への相溶性へ寄与することを目的としている。
このため、これら反応性シリコーン基、環状エーテル基およびエーテル結合を有する保護化合物が発光性半導体ナノクリスタルの表面に配位することにより、発光性半導体ナノクリスタルの表面劣化を抑制しつつ、この発光性半導体ナノクリスタルを透明樹脂組成物中に高濃度で分散させた発光媒体形成用組成物を提供できる。
According to the present invention, a protective compound having a reactive silicone group at the α-terminal is applied.
The reactive silicone group can be synthesized as a substitute or adduct by dealkylsilylation with various organic compounds or siloxane by sol-gel reaction. In particular, siloxane compounds can be applied to organic-inorganic hybrids, and compatibility and affinity for both organic and inorganic compounds can be controlled by selecting functional groups.
Therefore, the reactive silicone group reacts on the surface of the light-emitting semiconductor nanocrystal, so that the protective compound is immobilized on the surface of the nanocrystal, and the light-emitting semiconductor nanocrystal is removed from the occurrence of surface defects due to oxidation or the like. Can be protected.
That is, the reactive silicone group acts to realize a strong coordination of the protective compound to the luminescent semiconductor nanocrystal.
Furthermore, as the protective compound, a compound having a cyclic ether group at the ω end is applied.
The cyclic ether group has relatively high compatibility with various resins or various solvents, and is stable thermally and optically. In addition, it is known that ring-opening polymerization proceeds when a cyclic ether group is heated in the presence of a thermal polymerization initiator.
In other words, by introducing a cyclic ether group, copolymerization with the matrix resin monomer proceeds in the thermosetting resin, and a crosslinked structure between the matrix resin and the luminescent semiconductor nanocrystal is formed in the luminescent medium film. Can be expected. The formation of this cross-linked structure can be expected to improve film homogeneity and film strength.
That is, the cyclic ether group contributes to the compatibility between the light-emitting semiconductor nanocrystal and the resin composition, and particularly in thermosetting resins, it acts to improve the homogeneity and strength of the light-emitting medium film. It is.
In the protective compound, those using an ether bond as a linking group for linking the α terminal group and the ω terminal group are applied.
Conventionally, PEG (polyethylene glycol) or the like is used as a surface modification, but such a surface modification alone is not sufficient from the viewpoint of surface coating, although the compatibility with the solvent or resin used is improved. After application of the composition, the quantum efficiency was lowered by drying and forming a film. In the present invention, by using a protective compound having an ether bond, in addition to improving compatibility with solvents and resins, it is possible to suppress a decrease in quantum efficiency by the effect of a reactive silicone group and a cyclic ether group. it can.
That is, the ether bond as a linking group is only a function of linking a reactive silicone group that performs a coordinating function to a light-emitting semiconductor nanocrystal and a cyclic ether group that performs a solubilizing function to a resin composition. It aims at contributing to the compatibility to a resin composition.
For this reason, these reactive silicone groups, cyclic ether groups, and protective compounds having an ether bond are coordinated to the surface of the light-emitting semiconductor nanocrystal, thereby suppressing the surface degradation of the light-emitting semiconductor nanocrystal. A composition for forming a light-emitting medium in which semiconductor nanocrystals are dispersed at a high concentration in a transparent resin composition can be provided.

また、本発明の発光媒体形成用組成物では、前記保護化合物は、下記一般式(1)で表される構造を有することが好ましい。
(R(R3−xSi−L−R … (1)
(Rは炭素数1〜3のアルコキシ基、Rは炭素数1〜3のアルキル基または水素原子、Lは炭素数1〜4のオキシアルキレン基、Rは炭素数2〜10の環状オキシアルキル基であり、x=0〜3、y=1〜2000)
In the composition for forming a light emitting medium of the present invention, the protective compound preferably has a structure represented by the following general formula (1).
(R 1 ) x (R 2 ) 3-x Si-L y -R 3 (1)
(R 1 is an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, R 2 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a hydrogen atom, L is an oxyalkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and R 3 is a cyclic group having 2 to 10 carbon atoms. An oxyalkyl group, x = 0-3, y = 1-2000)

さらに、本発明の発光媒体形成用組成物では、前記保護化合物の前記発光性半導体ナノクリスタルに対する割合は、1質量%以上50質量%以下であることが好ましい。   Furthermore, in the composition for forming a luminescent medium of the present invention, the ratio of the protective compound to the luminescent semiconductor nanocrystal is preferably 1% by mass or more and 50% by mass or less.

この発明によれば、保護化合物の発光性半導体ナノクリスタルに対する割合を、1質量%以上50質量%以下に設定している。
ここで、保護化合物の発光性半導体ナノクリスタルに対する割合を1質量%未満とした場合、保護化合物の割合が小さすぎるため、発光性半導体ナノクリスタルの表面欠陥を抑制する効果や、透明樹脂組成物に対する溶融性を高める効果が小さくなってしまうおそれがある。一方、50質量%よりも大きい場合、発光媒体形成用組成物で製造した発光媒体の透明度や強度が低下してしまうおそれがある。
以上のことから、発光性半導体ナノクリスタルの表面劣化を抑制できる効果や、発光性半導体ナノクリスタルを高濃度で分散させる効果を有する発光媒体形成用組成物を提供できる。さらに、この発光媒体形成用組成物を用いることにより、適切な透明度や強度を有する発光媒体を製造できる。
According to this invention, the ratio with respect to the luminescent semiconductor nanocrystal of a protective compound is set to 1 mass% or more and 50 mass% or less.
Here, when the ratio of the protective compound to the luminescent semiconductor nanocrystal is less than 1% by mass, the ratio of the protective compound is too small, and thus the effect of suppressing surface defects of the luminescent semiconductor nanocrystal and the transparent resin composition are reduced. There exists a possibility that the effect which improves a meltability may become small. On the other hand, when it is larger than 50% by mass, the transparency and strength of the luminescent medium produced with the luminescent medium forming composition may be lowered.
From the above, it is possible to provide a composition for forming a luminescent medium that has the effect of suppressing the surface degradation of the luminescent semiconductor nanocrystal and the effect of dispersing the luminescent semiconductor nanocrystal at a high concentration. Furthermore, by using this composition for forming a luminescent medium, a luminescent medium having appropriate transparency and strength can be produced.

また、本発明の発光媒体形成用組成物では、前記透明樹脂組成物は、熱硬化性樹脂を含有することが好ましい。   In the composition for forming a light-emitting medium of the present invention, the transparent resin composition preferably contains a thermosetting resin.

この発明によれば、透明樹脂組成物に熱硬化性樹脂を含有している。
このため、保護化合物の環状エーテル基を重合性基として作用させることができ、熱硬化後の膜の透明度や強度を高めることができる。
According to this invention, the transparent resin composition contains a thermosetting resin.
For this reason, the cyclic ether group of a protective compound can be made to act as a polymeric group, and the transparency and intensity | strength of the film | membrane after thermosetting can be improved.

本発明の発光媒体は、上述した発光媒体形成用組成物を用いて形成されたことを特徴とする。   The light emitting medium of the present invention is formed using the above-described composition for forming a light emitting medium.

この発明によれば、発光媒体が上述の発光媒体形成用組成物を含むので、発光性半導体ナノクリスタルが透明樹脂中に高濃度で均質に分散され、蛍光収率が高く維持された発光媒体を形成することができる。   According to this invention, since the light-emitting medium includes the above-described composition for forming a light-emitting medium, a light-emitting medium in which the light-emitting semiconductor nanocrystals are uniformly dispersed at a high concentration in a transparent resin and the fluorescence yield is maintained high. Can be formed.

また、本発明の発光媒体では、発光体からの発光を吸収して可視光を再発光することが好ましい。   In the luminescent medium of the present invention, it is preferable that visible light is re-emitted by absorbing light emitted from the illuminant.

この発明によれば、発光媒体により、発光体からの発光を可視光の光に変換することができるので、所望の色の発光を作り出すことができる。   According to the present invention, since the light emission from the light emitter can be converted into visible light by the light emitting medium, light emission of a desired color can be created.

本発明の有機EL素子は、一対の電極と、この一対の電極との間において複数の有機薄膜を有し、電荷の再結合エネルギーにより発光する発光層と、この発光層からの光を吸収するとともに再発光する上述した発光媒体と、を備えたことを特徴とする。   The organic EL device of the present invention has a pair of electrodes, a plurality of organic thin films between the pair of electrodes, a light emitting layer that emits light by charge recombination energy, and absorbs light from the light emitting layer. And the above-described light emitting medium that emits light again.

この発明によれば、発光体が有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)であるので、上述の効果により、薄膜の面状のディスプレイおよび照明に有効に利用することができる。   According to the present invention, since the light emitter is an organic electroluminescence element (organic EL element), it can be effectively used for a thin-film planar display and illumination due to the above-described effects.

本発明の表示装置は、上述した有機EL素子を用いたことを特徴とする。   The display device of the present invention is characterized by using the organic EL element described above.

ここで、表示装置の発光体としては、例えば、EL(エレクトロルミネッセンス)、LED(発光ダイオード)、VFD(蛍光表示管)、PDP(プラズマディスプレイパネル)、蛍光灯、冷陰極管が挙げられる。
この発明によれば、発光媒体により、発光体にない発光色を付与したり、発光体の光と発光媒体の発光とを混合した発光色、例えば、白色などを得ることができる。
したがって、上述と同様の効果を奏する表示装置を提供することができる。
Here, examples of the light emitter of the display device include EL (electroluminescence), LED (light emitting diode), VFD (fluorescent display tube), PDP (plasma display panel), fluorescent lamp, and cold cathode tube.
According to the present invention, the light emitting medium can give a light emission color that does not exist in the light emitter, or a light emission color obtained by mixing the light of the light emitter and the light emission of the light emitting medium, for example, white.
Therefore, it is possible to provide a display device that exhibits the same effect as described above.

本発明の発光媒体膜成膜方法は、上述した発光媒体形成用組成物を分散させた溶液を用いて発光媒体の膜を形成することを特徴とする。   The light emitting medium film forming method of the present invention is characterized in that a film of a light emitting medium is formed using a solution in which the above-described composition for forming a light emitting medium is dispersed.

この発明によれば、発光媒体形成用組成物を分散させた溶液を塗布するので、例えば、キャスト法、スピンコート法、バーコート法のほか、パターンが必要な場合には、フォトリソグラフィー法、スクリーン印刷法、インクジェット法などの公知の方法によって容易に成膜することができる。   According to the present invention, since a solution in which the composition for forming a light emitting medium is dispersed is applied, for example, in addition to a casting method, a spin coating method, a bar coating method, a pattern is required, a photolithography method, a screen The film can be easily formed by a known method such as a printing method or an inkjet method.

以下、本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

〔発光媒体形成用組成物の構成〕
まず、発光媒体形成用組成物の構成について説明する。
発光媒体形成用組成物は、発光媒体を形成するために用いられる。この発光媒体形成用組成物は、透明樹脂組成物と、発光性半導体ナノクリスタルと、保護化合物と、その他各種溶剤と、を含有して構成されている。これらの各材料について、以下に詳述する。
[Configuration of composition for forming light emitting medium]
First, the structure of the composition for forming a light emitting medium will be described.
The composition for forming a light emitting medium is used for forming a light emitting medium. This composition for forming a luminescent medium is configured to contain a transparent resin composition, a luminescent semiconductor nanocrystal, a protective compound, and other various solvents. Each of these materials will be described in detail below.

(発光性半導体ナノクリスタル)
発光性半導体ナノクリスタルとしては、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdO、CdS、CdMnS、CdSe、CdMnSe、CdTe、CdMnTe、HgS、HgSe、HgTe、InP、InAs、InSb、InN、GaN、GaP、GaAs、GaSb、TiO、WO、PbS、PbSe、MgTe、AlAs、AlP、AlSb、AlS、Ge、Si、CuInS、CuInSe、InGaP等が挙げられる。
さらに、以下の遷移金属イオンをドープした半導体ナノクリスタルも挙げられる。
すなわち、ZnS、ZnSe、CdS、CdSe等の金属カルコゲナイド化物に、Eu2+、Eu3+、Ce3+、Tb3+、Cu2+等の遷移金属イオンをドープしたものも挙げられる。
本発明の発光性半導体ナノクリスタルのコアとして好ましくは、InP等のIII−V族化合物半導体ナノクリスタル、CuInS、CuInSe等のカルコパイライト型半導体ナノクリスタルを適用することが有効である。
(Luminescent semiconductor nanocrystal)
Examples of the light-emitting semiconductor nanocrystal include ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdO, CdS, CdMnS, CdSe, CdMnSe, CdTe, CdMnTe, HgS, HgSe, HgTe, InP, InAs, InSb, InN, GaN, GaP, GaAs, Examples include GaSb, TiO 2 , WO 3 , PbS, PbSe, MgTe, AlAs, AlP, AlSb, AlS, Ge, Si, CuInS 2 , CuInSe 2 , InGaP, and the like.
Further, semiconductor nanocrystals doped with the following transition metal ions are also included.
That is, a metal chalcogenide such as ZnS, ZnSe, CdS, or CdSe doped with transition metal ions such as Eu 2+ , Eu 3+ , Ce 3+ , Tb 3+ , or Cu 2+ can be used.
As the core of the luminescent semiconductor nanocrystal of the present invention, it is preferable to apply a chalcopyrite semiconductor nanocrystal such as a III-V compound semiconductor nanocrystal such as InP or CuInS 2 or CuInSe 2 .

発光性半導体ナノクリスタルは、半導体結晶をナノメートルオーダーまで超微粒子化したものであり、好ましくは粒径が20nm以下、より好ましくは10nm以下である。
発光性半導体ナノクリスタルにおいては、ナノクリスタル表面が酸化されたり、SやSe等が引き抜かれたりすることを防止するため、シリカ等の金属酸化物や長鎖アルキル基や燐酸等の有機物等で表面修飾してもよい。
さらに、上記ナノ粒子表面をシェルと呼ばれる別の半導体で覆ったナノ粒子が、安定性、および蛍光性の点でより好ましい。シェルの表面をさらにシリカ、チタニア等の金属酸化物で被覆してもよい。
上記の発光性半導体ナノクリスタルは、一種単独で使用してもよく、また、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
The light-emitting semiconductor nanocrystal is a semiconductor crystal obtained by making the semiconductor crystal ultrafine to the nanometer order, and preferably has a particle size of 20 nm or less, more preferably 10 nm or less.
In light-emitting semiconductor nanocrystals, the surface of the nanocrystal surface is oxidized with metal oxides such as silica, organic substances such as long-chain alkyl groups, phosphoric acid, etc., in order to prevent S and Se from being extracted. It may be modified.
Furthermore, nanoparticles in which the surface of the nanoparticles is covered with another semiconductor called a shell are more preferable in terms of stability and fluorescence. The surface of the shell may be further coated with a metal oxide such as silica or titania.
The above light-emitting semiconductor nanocrystals may be used alone or in combination of two or more.

(保護化合物)
保護化合物は、α末端に反応性シリコーン基、ω末端に環状エーテル基を有し、その間をエーテル結合で接合してなる事を特徴とする有機化合物である。
具体的には、以下の一般式(2)で表される構造を有する有機化合物である。
(R(R3−xSi−L−R … (2)
(Protected compounds)
The protective compound is an organic compound characterized in that it has a reactive silicone group at the α-terminal and a cyclic ether group at the ω-terminal, and these are joined by an ether bond.
Specifically, it is an organic compound having a structure represented by the following general formula (2).
(R 1 ) x (R 2 ) 3-x Si-L y -R 3 (2)

ここで、一般式(2)において、Rは炭素数1〜3のアルコキシ基、Rは炭素数1〜3のアルキル基または水素原子、Lは炭素数1〜4のオキシアルキレン基、Rは炭素数2〜10の環状オキシアルキル基であり、x=0〜3、y=1〜2000である。
保護化合物の発光性半導体ナノクリスタルに対する割合は、1質量%以上50質量%以下であることが好ましい。より好ましくは、1質量%以上40質量%以下、さらに好ましくは1質量%以上30質量%以下である。
Here, in the general formula (2), R 1 is an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, R 2 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a hydrogen atom, L is an oxyalkylene group having 1 to 4 carbon atoms, R 3 is a cyclic oxyalkyl group having 2 to 10 carbon atoms, and x = 0 to 3 and y = 1 to 2000.
The ratio of the protective compound to the luminescent semiconductor nanocrystal is preferably 1% by mass or more and 50% by mass or less. More preferably, they are 1 mass% or more and 40 mass% or less, More preferably, they are 1 mass% or more and 30 mass% or less.

本保護化合物は、鎖状構造の有機化合物であり、α末端に反応性シリコーン基を有する。
反応性シリコーン基は、ナノクリスタル表面に反応し、ナノクリスタル表面に欠陥が発生することを抑制する効果を有する。
また、さらに好ましくは、反応性シリコーン基の反応度を向上させる目的で、本保護化合物で処理した後に、熱処理、あるいは化学反応等を行えば、保護化合物がナノクリスタル表面に対して強固に配位し、その保護能力が向上すると期待される。
This protective compound is an organic compound having a chain structure and has a reactive silicone group at the α-terminal.
The reactive silicone group reacts with the nanocrystal surface and has an effect of suppressing the occurrence of defects on the nanocrystal surface.
More preferably, for the purpose of improving the reactivity of the reactive silicone group, the protective compound is strongly coordinated to the nanocrystal surface by performing a heat treatment or chemical reaction after the treatment with the present protective compound. However, its protection capability is expected to improve.

反応性シリコーン基としては、例えば以下が挙げられる。
トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、トリ(n−プロポキシ)シリル基、トリ(i−プロポキシ)シリル基、ジメトキシシリル基、ジエトキシシリル基、ジ(n−プロポキシ)シリル基、ジ(i−プロポキシ)シリル基、メトキシシリル基、エトキシシリル基、n−プロポキシシリル基、i−プロポキシシリル基。
ジメトキシメチルシリル基、ジメトキシエチルシリル基、ジメトキシ(n−プロピル)シリル基、ジメトキシ(i−プロピル)シリル基、ジエトキシメチルシリル基、ジエトキシエチルシリル基、ジエトキシ(n−プロピル)シリル基、ジエトキシ(i−プロピル)シリル基、ジ(n−プロポキシ)メチルシリル基、ジ(n−プロポキシ)エチルシリル基、ジ(n−プロポキシ)(n−プロピル)シリル基、ジ(n−プロポキシ)(i−プロピル)シリル基、ジ(i−プロポキシ)メチルシリル基、ジ(i−プロポキシ)エチルシリル基、ジ(i−プロポキシ)(n−プロピル)シリル基、ジ(i−プロポキシ)(i−プロピル)シリル基。
メトキシジメチルシリル基、メトキシジエチルシリル基、メトキシジ(n−プロピル)シリル基、メトキシジ(i−プロピル)シリル基、エトキシジメチルシリル基、エトキシジエチルシリル基、エトキシジ(n−プロピル)シリル基、エトキシジ(i−プロピル)シリル基、n−プロポキシジメチルシリル基、n−プロポキシジエチルシリル基、n−プロポキシジ(n−プロピル)シリル基、n−プロポキシジ(i−プロピル)シリル基、i−プロポキシジメチルシリル基、i−プロポキシジエチルシリル基、i−プロポキシジ(n−プロピル)シリル基、i−プロポキシジ(i−プロピル)シリル基。
メトキシメチルエチルシリル基、メトキシメチル(n−プロピル)シリル基、メトキシメチル(i−プロピル)シリル基、メトキシエチル(n−プロピル)シリル基、メトキシエチル(i−プロピル)シリル基、メトキシ(i−プロピル)(n−プロピル)シリル基、エトキシメチルエチルシリル基、エトキシメチル(n−プロピル)シリル基、エトキシメチル(i−プロピル)シリル基、エトキシエチル(n−プロピル)シリル基、エトキシエチル(i−プロピル)シリル基、エトキシ(i−プロピル)(n−プロピル)シリル基、(n−プロポキシ)メチルエチルシリル基、(n−プロポキシ)メチル(n−プロピル)シリル基、(n−プロポキシ)メチル(i−プロピル)シリル基、(n−プロポキシ)エチル(n−プロピル)シリル基、(n−プロポキシ)エチル(i−プロピル)シリル基、(n−プロポキシ)(i−プロピル)(n−プロピル)シリル基、(i−プロポキシ)メチルエチルシリル基、(i−プロポキシ)メチル(n−プロピル)シリル基、(i−プロポキシ)メチル(i−プロピル)シリル基、(i−プロポキシ)エチル(n−プロピル)シリル基、(i−プロポキシ)エチル(i−プロピル)シリル基、(i−プロポキシ)(i−プロピル)(n−プロピル)シリル基。
メトキシメチルシリル基、メトキシエチルシリル基、メトキシ(n−プロピル)シリル基、メトキシ(i−プロピル)シリル基、エトキシメチルシリル基、エトキシエチルシリル基、エトキシ(n−プロピル)シリル基、エトキシ(i−プロピル)シリル基、n−プロポキシメチルシリル基、n−プロポキシエチルシリル基、n−プロポキシ(n−プロピル)シリル基、n−プロポキシ(i−プロピル)シリル基、i−プロポキシメチルシリル基、i−プロポキシエチルシリル基、i−プロポキシ(n−プロピル)シリル基、i−プロポキシ(i−プロピル)シリル基。
メトキシシリル基、エトキシシリル基、n−プロポキシリル基、i−プロポキシシリル基。
トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリ(n−プロピル)シリル基、トリ(i−プロピル)シリル基、ジメチルシリル基、ジエチルシリル基、ジ(n−プロピル)シリル基、ジ(i−プロピル)シリル基、メチルシリル基、エチルシリル基、n−プロピルシリル基、i−プロピルシリル基。
Examples of the reactive silicone group include the following.
Trimethoxysilyl group, triethoxysilyl group, tri (n-propoxy) silyl group, tri (i-propoxy) silyl group, dimethoxysilyl group, diethoxysilyl group, di (n-propoxy) silyl group, di (i- (Propoxy) silyl group, methoxysilyl group, ethoxysilyl group, n-propoxysilyl group, i-propoxysilyl group.
Dimethoxymethylsilyl group, dimethoxyethylsilyl group, dimethoxy (n-propyl) silyl group, dimethoxy (i-propyl) silyl group, diethoxymethylsilyl group, diethoxyethylsilyl group, diethoxy (n-propyl) silyl group, diethoxy (I-propyl) silyl group, di (n-propoxy) methylsilyl group, di (n-propoxy) ethylsilyl group, di (n-propoxy) (n-propyl) silyl group, di (n-propoxy) (i-propyl) ) Silyl group, di (i-propoxy) methylsilyl group, di (i-propoxy) ethylsilyl group, di (i-propoxy) (n-propyl) silyl group, di (i-propoxy) (i-propyl) silyl group.
Methoxydimethylsilyl group, methoxydiethylsilyl group, methoxydi (n-propyl) silyl group, methoxydi (i-propyl) silyl group, ethoxydimethylsilyl group, ethoxydiethylsilyl group, ethoxydi (n-propyl) silyl group, ethoxydi (i -Propyl) silyl group, n-propoxydimethylsilyl group, n-propoxydiethylsilyl group, n-propoxydi (n-propyl) silyl group, n-propoxydi (i-propyl) silyl group, i-propoxydimethylsilyl group, i -Propoxydiethylsilyl group, i-propoxydi (n-propyl) silyl group, i-propoxydi (i-propyl) silyl group.
Methoxymethylethylsilyl group, methoxymethyl (n-propyl) silyl group, methoxymethyl (i-propyl) silyl group, methoxyethyl (n-propyl) silyl group, methoxyethyl (i-propyl) silyl group, methoxy (i- Propyl) (n-propyl) silyl group, ethoxymethylethylsilyl group, ethoxymethyl (n-propyl) silyl group, ethoxymethyl (i-propyl) silyl group, ethoxyethyl (n-propyl) silyl group, ethoxyethyl (i -Propyl) silyl group, ethoxy (i-propyl) (n-propyl) silyl group, (n-propoxy) methylethylsilyl group, (n-propoxy) methyl (n-propyl) silyl group, (n-propoxy) methyl (I-propyl) silyl group, (n-propoxy) ethyl (n-propyl) silyl , (N-propoxy) ethyl (i-propyl) silyl group, (n-propoxy) (i-propyl) (n-propyl) silyl group, (i-propoxy) methylethylsilyl group, (i-propoxy) methyl ( n-propyl) silyl group, (i-propoxy) methyl (i-propyl) silyl group, (i-propoxy) ethyl (n-propyl) silyl group, (i-propoxy) ethyl (i-propyl) silyl group, ( i-propoxy) (i-propyl) (n-propyl) silyl group.
Methoxymethylsilyl group, methoxyethylsilyl group, methoxy (n-propyl) silyl group, methoxy (i-propyl) silyl group, ethoxymethylsilyl group, ethoxyethylsilyl group, ethoxy (n-propyl) silyl group, ethoxy (i -Propyl) silyl group, n-propoxymethylsilyl group, n-propoxyethylsilyl group, n-propoxy (n-propyl) silyl group, n-propoxy (i-propyl) silyl group, i-propoxymethylsilyl group, i -Propoxyethylsilyl group, i-propoxy (n-propyl) silyl group, i-propoxy (i-propyl) silyl group.
Methoxysilyl group, ethoxysilyl group, n-propoxysilyl group, i-propoxysilyl group.
Trimethylsilyl group, triethylsilyl group, tri (n-propyl) silyl group, tri (i-propyl) silyl group, dimethylsilyl group, diethylsilyl group, di (n-propyl) silyl group, di (i-propyl) silyl group Methylsilyl group, ethylsilyl group, n-propylsilyl group, i-propylsilyl group.

一方、本保護化合物は、ω末端に環状エーテル基を有する。
環状エーテル基は、発光媒体形成用組成物を形成する透明樹脂組成物、および溶剤などに対して相溶性を高める役割を果たしている。この環状エーテル基の作用によって、発光性半導体ナノクリスタルが高濃度、かつ、均質に透明樹脂組成物中に分散することが可能となっている。
また、さらに好ましくは、透明樹脂組成物に熱硬化性樹脂を用いた場合、環状エーテル基が重合性基としても作用しうる。
この場合には、熱重合開始剤、樹脂モノマー、架橋性モノマー等の共存下、熱硬化させることにより、熱硬化後に発光性半導体ナノクリスタルと、樹脂マトリックスが架橋構造を形成し、組成物膜における透明性、強度の向上が期待できる。
On the other hand, this protective compound has a cyclic ether group at the ω-terminal.
The cyclic ether group plays a role of enhancing the compatibility with the transparent resin composition forming the composition for forming a luminescent medium, the solvent, and the like. By the action of the cyclic ether group, the light-emitting semiconductor nanocrystal can be uniformly dispersed in the transparent resin composition at a high concentration.
More preferably, when a thermosetting resin is used for the transparent resin composition, the cyclic ether group can also act as a polymerizable group.
In this case, by thermosetting in the presence of a thermal polymerization initiator, a resin monomer, a crosslinkable monomer, etc., the light emitting semiconductor nanocrystal and the resin matrix form a crosslinked structure after thermosetting, and in the composition film Improvement in transparency and strength can be expected.

環状エーテル基として好ましくは、炭素数2〜10の環状オキシアルキル基であり、具体的には、オキサシクロプロピル基、オキサシクロブチル基、オキサシクロペンチル基、オキサシクロヘキシル基、オキサシクロヘプチル基、オキサシクロオクチル基、オキサシクロノニル基、オキサシクロデシル基、1,2−エポキシシクロペンチル基、1,2−エポキシシクロヘキシル基、1,4−エポキシシクロヘキシル基、1,2−エポキシシクロヘプチル基、1,2−エポキシシクロオクチル基、1,2−エポキシシクロノニル基、1,2−エポキシシクロデシル基、1,8−エポキシ−p−メンチル基、α−ピネンオキシド基、1,2-エポキシエチルベンジル基、1,3−ジヒドロイソベンゾフラニル基、2,3−ジヒドロベンゾフラニル基、3,4−ジヒドロ−1H−2−ベンゾピラニル基、3,4−ジヒドロ−2H−ピラニル基、ジベンゾフラニル基等が挙げられる。
さらに本保護化合物は、α末端である反応性シリコーン基と、ω末端である環状エーテル基とを連結する基として、エーテル結合を有する。
エーテル結合は、発光媒体形成用組成物を形成する透明樹脂組成物に対するナノクリスタルの相溶性を高める役割を果たしており、環状エーテル基との相乗効果による相溶化能の向上を目的としている。
エーテル結合を有する連結基として好ましくは、PEGに代表されるようなオキシエチレン基などの2価の直鎖状オキシアルキレン基である。オキシエチレン基以外には例えば、オキシメチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基が挙げられる。
ナノクリスタルを含む組成物の性能(量子収率,膜の透明性等)が低下しない限りにおいては、反応性シリコーン基、環状エーテル基、連結基の全て、または何れかが異なる2種以上の保護化合物を混合して用いてもよい。また、反応性シリコーン基と環状エーテル基の両方、あるいは一方に関して、異なる2種以上の官能基を同一分子内に含む保護化合物を用いても良い。
たとえば、連結基の長さと環状エーテル基が異なる2種の保護化合物を混合して使用する事により、厚さ方向に傾斜組成を持った組成物膜を形成する事が可能である。このような傾斜組成膜を形成する事により,積層膜形成による多機能化が期待できる。
The cyclic ether group is preferably a cyclic oxyalkyl group having 2 to 10 carbon atoms, specifically, an oxacyclopropyl group, an oxacyclobutyl group, an oxacyclopentyl group, an oxacyclohexyl group, an oxacycloheptyl group, an oxacyclo group. Octyl group, oxacyclononyl group, oxacyclodecyl group, 1,2-epoxycyclopentyl group, 1,2-epoxycyclohexyl group, 1,4-epoxycyclohexyl group, 1,2-epoxycycloheptyl group, 1,2- Epoxycyclooctyl group, 1,2-epoxycyclononyl group, 1,2-epoxycyclodecyl group, 1,8-epoxy-p-menthyl group, α-pinene oxide group, 1,2-epoxyethylbenzyl group, 1 , 3-Dihydroisobenzofuranyl group, 2,3-dihydrobenzofuranyl group 3,4-dihydro-1H-2-benzopyranyl group, 3,4-dihydro -2H- pyranyl group, dibenzofuranyl group, and the like.
Furthermore, this protective compound has an ether bond as a group that links the reactive silicone group at the α-terminus and the cyclic ether group at the ω-terminus.
The ether bond plays a role of enhancing the compatibility of the nanocrystal with the transparent resin composition forming the composition for forming a luminescent medium, and aims to improve the compatibilizing ability by a synergistic effect with the cyclic ether group.
The linking group having an ether bond is preferably a divalent linear oxyalkylene group such as an oxyethylene group represented by PEG. In addition to the oxyethylene group, examples include an oxymethylene group, an oxypropylene group, and an oxybutylene group.
As long as the performance of the composition containing nanocrystals (quantum yield, film transparency, etc.) does not deteriorate, two or more types of protection differing in reactive silicone groups, cyclic ether groups, or linking groups. You may mix and use a compound. Moreover, you may use the protective compound which contains 2 or more types of different functional groups in the same molecule regarding both or one of the reactive silicone group and the cyclic ether group.
For example, it is possible to form a composition film having a gradient composition in the thickness direction by using a mixture of two kinds of protective compounds having different linking group lengths and cyclic ether groups. By forming such a gradient composition film, it can be expected to be multifunctional by forming a laminated film.

(透明樹脂組成物)
透明樹脂組成物は、発光性半導体ナノクリスタルを分散させる樹脂であり、熱可塑性樹脂、熱硬化型樹脂または光硬化型樹脂を用いることができる。具体的には、オリゴマー又はポリマー形態のメラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド系樹脂、またはポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロール等、これらを形成するモノマーを構成成分とする共重合体が挙げられる。
また、透明性樹脂組成物に、組成物膜の強度向上、基板への密着性向上等の目的で、架橋性モノマーを含んでも良い。
(Transparent resin composition)
The transparent resin composition is a resin in which the light-emitting semiconductor nanocrystals are dispersed, and a thermoplastic resin, a thermosetting resin, or a photocurable resin can be used. Specifically, oligomeric or polymeric melamine resin, phenolic resin, alkyd resin, epoxy resin, polyurethane resin, maleic acid resin, polyamide resin, or polymethyl methacrylate, polyacrylate, polycarbonate, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, hydroxy Examples thereof include a copolymer containing, as a constituent component, a monomer that forms these, such as ethyl cellulose and carboxymethyl cellulose.
The transparent resin composition may contain a crosslinkable monomer for the purpose of improving the strength of the composition film and improving the adhesion to the substrate.

光硬化型樹脂としては、通常、感光剤を含む反応性ビニル基を有するアクリル酸、メタクリル酸系の光重合型や、ポリケイ皮酸ビニル等の光架橋型等が用いられる。なお、感光剤を含まない場合は、熱硬化型のものを用いてもよい。
これらのマトリクス樹脂は、一種類の樹脂を単独で用いてもよいし、複数種類を混合して用いてもよい。
As the photocurable resin, acrylic acid or methacrylic acid-based photopolymerization type having a reactive vinyl group containing a photosensitizer, or photocrosslinking type such as polyvinyl cinnamate is usually used. In the case where a photosensitizer is not included, a thermosetting type may be used.
As these matrix resins, one type of resin may be used alone, or a plurality of types may be mixed and used.

ここで、特に、熱硬化型樹脂が好ましく、ブロックカルボン酸を含むこと、さらには、ブロックカルボン酸とエポキシ化合物を含むことがより好ましい。
具体的には、特開平4−218561号公報に、多塩基カルボン酸のカルボキシル基をビニル型二重結合含有化合物によりブロックしてなるカルボン酸ブロック体と、このカルボン酸ブロック体から再生されるカルボン酸と化学結合し得る反応性官能基を2個以上含有する化合物とを含有する一液型の熱硬化性樹脂が記載されている。この熱硬化性組成物は、多塩基カルボン酸をブロック体にしてエポキシ基などの反応性官能基と反応しない形で熱硬化反応系に共存させているので、貯蔵安定性が良好である。なお、特開平4−218561号公報においては、この熱硬化性樹脂を塗料、インク、接着剤、成形品などに利用できると記載されており、半導体ナノクリスタル発光体の保護化合物として利用するための検討は行われていない。
Here, in particular, a thermosetting resin is preferable, including a block carboxylic acid, and more preferably including a block carboxylic acid and an epoxy compound.
Specifically, JP-A-4-218561 discloses a carboxylic acid block obtained by blocking a carboxyl group of a polybasic carboxylic acid with a vinyl-type double bond-containing compound, and a carboxylic acid regenerated from the carboxylic acid block. A one-part thermosetting resin containing a compound containing two or more reactive functional groups capable of chemically bonding with an acid is described. Since this thermosetting composition coexists in the thermosetting reaction system in a form in which the polybasic carboxylic acid is made into a block body and does not react with a reactive functional group such as an epoxy group, the storage stability is good. In JP-A-4-218561, it is described that this thermosetting resin can be used for paints, inks, adhesives, molded articles and the like, and is used as a protective compound for semiconductor nanocrystal light emitters. No consideration has been given.

(溶剤その他)
発光媒体形成用組成物には、上記材料のほかにも溶剤を配合することができる。溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテルのようなグリコールエーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)のようなグリコールエーテルエステル類;ジエチレングリコールモノメチルエーテルのようなグリコールオリゴマーエーテル類;ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールオリゴマーエーテルエステル類;酢酸、2−エチルヘキサン酸、無水酢酸のような脂肪族カルボン酸類又はその酸無水物;酢酸エチル、安息香酸プロピルのような脂肪族又は芳香族エステル類;炭酸ジエチルのようなジカルボン酸ジエステル類;3−メトキシプロピオン酸メチルのようなアルコキシカルボン酸エステル類;アセト酢酸エチルのようなケトカルボン酸エステル類;クロロ酢酸、ジクロロ酢酸のようなハロゲン化カルボン酸類;エタノール、イソプロパノール、フェノールのようなアルコール類又はフェノール類;ジエチルエーテル、アニソールのような脂肪族又は芳香族エーテル類;2−エトキシエタノール、1−メトキシ−2−プロパノールのようなアルコキシアルコール類;ジエチレングリコール、トリプロピレングリコールのようなグリコールオリゴマー類;2−ジエチルアミノエタノール、トリエタノールアミンのようなアミノアルコール類;2−エトキシエチルアセテートのようなアルコキシアルコールエステル類;アセトン、メチルイソブチルケトンのようなケトン類;N−エチルモルホリン、フェニルモルホリンのようなモルホリン類;ペンチルアミン、トリペンチルアミン、アニリンのような脂肪族又は芳香族アミン類が挙げられる。
その他、必要に応じて、フィラー、界面活性剤、消泡剤、レベリング剤、酸化防止剤、帯電防止剤等を添加してもよい。
(Solvent and others)
In addition to the above materials, a solvent can be added to the composition for forming a luminescent medium. Examples of the solvent include glycol ethers such as ethylene glycol monoethyl ether; glycol ether esters such as ethylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA); glycol oligomer ethers such as diethylene glycol monomethyl ether. Glycol glycol ether esters such as diethylene glycol monomethyl ether acetate; aliphatic carboxylic acids or acid anhydrides such as acetic acid, 2-ethylhexanoic acid and acetic anhydride; aliphatic or aromatic such as ethyl acetate and propyl benzoate; Dicarboxylic acid diesters such as diethyl carbonate; alkoxycarboxylic acid esters such as methyl 3-methoxypropionate Ketocarboxylic esters such as ethyl acetoacetate; halogenated carboxylic acids such as chloroacetic acid and dichloroacetic acid; alcohols or phenols such as ethanol, isopropanol and phenol; aliphatic or aromatic such as diethyl ether and anisole; Alkoxy ethers such as 2-ethoxyethanol and 1-methoxy-2-propanol; glycol oligomers such as diethylene glycol and tripropylene glycol; amino alcohols such as 2-diethylaminoethanol and triethanolamine; Alkoxy alcohol esters such as 2-ethoxyethyl acetate; Ketones such as acetone and methyl isobutyl ketone; Morpho such as N-ethylmorpholine and phenylmorpholine Down like; pentylamine, tripentylamine, aliphatic or aromatic amines such as aniline.
In addition, you may add a filler, surfactant, an antifoamer, a leveling agent, antioxidant, an antistatic agent etc. as needed.

〔発光媒体形成用組成物の製造方法〕
次に、発光媒体形成用組成物の製造方法について説明する。
発光媒体形成用組成物は、発光性半導体ナノクリスタルと透明樹脂組成物、および前記酸化防止剤と適当な溶媒とを、ミル法や超音波分散法等の公知の方法を用いて、混合、分散して得ることができる。
[Method for producing composition for forming light emitting medium]
Next, the manufacturing method of the composition for light emitting medium formation is demonstrated.
A composition for forming a luminescent medium is prepared by mixing and dispersing a luminescent semiconductor nanocrystal, a transparent resin composition, and the antioxidant and an appropriate solvent using a known method such as a mill method or an ultrasonic dispersion method. Can be obtained.

〔発光媒体の製造方法〕
次に、発光媒体の製造方法について説明する。
上述した発光媒体形成用組成物を、公知の製膜方法、例えば、キャスト法、スピンコート法、バーコート法、パターンが必要な場合には、フォトリソグラフィー法、スクリーン印刷法、インクジェット法等によって、支持基板上に塗布、印刷して発光媒体を作製する。
発光媒体の厚さは、0.1μm〜1mm、好ましくは、0.5μm〜500μm、より好ましくは、1μm〜100μm、である。
発光性半導体ナノクリスタルの材質、粒径および透明樹脂組成物との配合比は、発光媒体を励起する光源(発光体)または、表示装置、ディスプレイ、TV、照明等の光電子デバイスの種類によって、最適化される。
[Method for producing luminescent medium]
Next, a method for manufacturing the light emitting medium will be described.
When the above-mentioned composition for forming a light-emitting medium is a known film forming method, for example, a casting method, a spin coating method, a bar coating method, or a pattern, a photolithography method, a screen printing method, an ink jet method, etc. A light emitting medium is manufactured by applying and printing on a support substrate.
The thickness of the luminescent medium is 0.1 μm to 1 mm, preferably 0.5 μm to 500 μm, more preferably 1 μm to 100 μm.
The material, particle size, and blending ratio with the transparent resin composition of the light-emitting semiconductor nanocrystals are optimal depending on the type of light source (illuminant) that excites the light-emitting medium or the optoelectronic device such as a display device, display, TV, or illumination It becomes.

〔発光体〕
本発明における発光体としては、特に制限はなく、例えばEL、LED、VFD、PDP、蛍光灯、冷陰極管等などの各発光体を挙げることができるが、これらの素子の中で、有機EL素子が好適である。
有機EL素子の場合には、先に記載したように、高効率で高輝度の青色発光が実現されており、また、有機物で構成されるため、あらゆる色の発光が有機物の設計により達成される期待が大きいためである。
なお、発光体の種類が異なっても、ある一色の発光体の発光を吸収できる位置に本発明の発光媒体を重ね併せれば、容易に発光体の光を可視光の光に変換可能である。
〔Luminous body〕
There is no restriction | limiting in particular as a light-emitting body in this invention, For example, each light-emitting body, such as EL, LED, VFD, PDP, a fluorescent lamp, a cold cathode tube, can be mentioned, Among these elements, organic EL A device is preferred.
In the case of an organic EL element, as described above, high-efficiency and high-luminance blue light emission is realized, and since it is composed of an organic material, light emission of all colors can be achieved by designing the organic material. This is because expectations are high.
Even if the type of the illuminant is different, the light of the illuminant can be easily converted into visible light by overlapping the luminescent medium of the present invention at a position where the light emission of a certain color illuminant can be absorbed. .

〔実施形態の作用効果〕
(1)発光媒体形成用組成物に含有されている保護化合物として、α末端に反応性シリコーン基を有するとともにω末端に環状エーテル基を有し、反応性シリコーン基と環状エーテル基との間をエーテル結合で接合してなるものを適用している。
このため、反応性シリコーン基を発光性半導体ナノクリスタルの表面中に吸着などさせることで、発光性半導体ナノクリスタルの表面に欠陥が発生することを抑制でき、量子収率を維持することができる。また、表面修飾が不要となるので、取り扱いを容易にできるとともに、製造工程の煩雑化を防止できる。さらに、環状エーテル基およびエーテル結合により、透明樹脂組成物に対する発光性半導体ナノクリスタルの溶融性を高めることができる。
したがって、発光媒体形成用組成物を製造する際に、発光性半導体ナノクリスタルの表面劣化を抑制しつつ、この発光性半導体ナノクリスタルを透明樹脂組成物中に高濃度で分散させることができる。
[Effects of the embodiment]
(1) As a protective compound contained in the composition for forming a luminescent medium, it has a reactive silicone group at the α-terminal and a cyclic ether group at the ω-terminal, and a gap between the reactive silicone group and the cyclic ether group. What is joined by an ether bond is applied.
Therefore, by causing the reactive silicone group to be adsorbed on the surface of the luminescent semiconductor nanocrystal, it is possible to suppress the occurrence of defects on the surface of the luminescent semiconductor nanocrystal, and to maintain the quantum yield. In addition, since surface modification is not required, handling can be facilitated and complication of the manufacturing process can be prevented. Furthermore, the meltability of the luminescent semiconductor nanocrystal with respect to the transparent resin composition can be enhanced by the cyclic ether group and the ether bond.
Therefore, when manufacturing the composition for forming a luminescent medium, the luminescent semiconductor nanocrystal can be dispersed at a high concentration in the transparent resin composition while suppressing the surface deterioration of the luminescent semiconductor nanocrystal.

(2)保護化合物の発光性半導体ナノクリスタルに対する割合を、1質量%以上50質量%以下に設定している。
このため、発光性半導体ナノクリスタルの表面劣化を抑制できる効果や、発光性半導体ナノクリスタルを高濃度で分散させる効果を有する発光媒体形成用組成物を提供できる。さらに、この発光媒体形成用組成物を用いることにより、適切な透明度や強度を有する発光媒体を製造できる。
(2) The ratio of the protective compound to the luminescent semiconductor nanocrystal is set to 1% by mass or more and 50% by mass or less.
For this reason, the composition for light emitting medium formation which has the effect which can suppress the surface degradation of luminescent semiconductor nanocrystal, and the effect which disperse | distribute luminescent semiconductor nanocrystal with high concentration can be provided. Furthermore, by using this composition for forming a luminescent medium, a luminescent medium having appropriate transparency and strength can be produced.

(3)透明樹脂組成物に熱硬化性樹脂を含有すれば、保護化合物の環状エーテル基を重合性基として作用させることができ、熱硬化後の膜の透明度や強度を高めることができる。   (3) If the transparent resin composition contains a thermosetting resin, the cyclic ether group of the protective compound can act as a polymerizable group, and the transparency and strength of the film after thermosetting can be increased.

次に、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例の記載内容に何ら制限されるものではない。   EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated in more detail, this invention is not restrict | limited at all to the description content of these Examples.

〔合成例1〕
(InP/ZnSナノクリスタルの合成)
J.Am.Chem.Soc.,2005,127,11364を参考にして、InP/ZnSナノクリスタルを合成した。以下に概要を記す。
[Synthesis Example 1]
(Synthesis of InP / ZnS nanocrystals)
J. et al. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 11364, InP / ZnS nanocrystals were synthesized. The following is an overview.

{1.InPコアの合成}
200mlの4つ口フラスコに酢酸インジウム0.29g、ミリスチン酸0.69g、オクタデセン40mlを量り取り、フラスコをマントルヒータにセットした。フラスコの主管には、ガラス製撹拌軸とテフロン(登録商標)製撹拌羽根を取り付けたメカニカルスターラをセットした。枝管の1つに3方コックを取り付け、窒素ラインおよび真空ラインに接続した。別の枝管には、ゴム製のセプタムキャップを取り付けた。残りの枝管には、熱電対をセットした。
{1. Synthesis of InP core}
In a 200 ml four-necked flask, 0.29 g of indium acetate, 0.69 g of myristic acid, and 40 ml of octadecene were weighed, and the flask was set on a mantle heater. A mechanical stirrer equipped with a glass stirring shaft and a Teflon (registered trademark) stirring blade was set on the main tube of the flask. A three-way cock was attached to one of the branch pipes and connected to a nitrogen line and a vacuum line. A rubber septum cap was attached to another branch pipe. Thermocouples were set on the remaining branch pipes.

そして、フラスコ内を真空に減圧し、120℃で2時間撹拌した。その後、窒素ガスで大気圧に戻し、280℃まで温度を上げた。
窒素置換したグローブボックス内で、サンプルビンにトリストリメチルシリルホスフィンの10%ヘキサン溶液1.4g、オクタデセン1mlを量り取り、ガスタイトシリンジで吸い取った。
4つ口フラスコのセプタムキャップ部分から、ホスフィン化合物の溶液を一気に注入した。5秒後にオクタデセン40mlを加え、反応温度を180℃まで急激に低下させた。そして、180℃にて2時間撹拌を続けた。
この撹拌の後、50℃に温度を下げ、1時間真空ポンプにより減圧にした。
窒素ガスにより大気圧に戻し室温まで温度を下げて反応溶液を取り出し、遠心分離(3000rpm、10分)により沈殿物を除いた。上澄みを一旦グローブボックス内に保管した。
And the inside of a flask was pressure-reduced to vacuum and it stirred at 120 degreeC for 2 hours. Then, it returned to atmospheric pressure with nitrogen gas, and raised temperature to 280 degreeC.
In a glove box purged with nitrogen, 1.4 g of a 10% hexane solution of tristrimethylsilylphosphine and 1 ml of octadecene were weighed into a sample bottle and sucked with a gas tight syringe.
A solution of the phosphine compound was injected all at once from the septum cap portion of the four-necked flask. After 5 seconds, 40 ml of octadecene was added, and the reaction temperature was rapidly lowered to 180 ° C. And stirring was continued at 180 degreeC for 2 hours.
After this stirring, the temperature was lowered to 50 ° C. and the pressure was reduced by a vacuum pump for 1 hour.
The reaction solution was taken out by returning to atmospheric pressure with nitrogen gas and lowering the temperature to room temperature, and the precipitate was removed by centrifugation (3000 rpm, 10 minutes). The supernatant was once stored in the glove box.

{2.InP/ZnSコアシェルナノクリスタルの合成}
200mlの4つ口フラスコにラウリン酸亜鉛1.48g、硫黄0.11g、オクタデセン10mlを量り取った。フラスコには、上述したInPコアの合成時と同様の器具を取り付けた。
フラスコ内を真空に減圧し、80℃で30分間撹拌した。その後、窒素ガスで大気圧に戻し、グローブボックスに保管しておいたInPナノ粒子の溶液を加えた後、さらに80℃で1.5時間減圧下、撹拌を続けた。
この撹拌の後、窒素ガスにより大気圧に戻し、140℃まで温度を上げた。そして、1.5時間撹拌を続けた。
室温まで温度を下げて反応溶液を取り出し、遠心分離(3000rpm、15分)により粗大な粒子および未反応の原料を除いた。
得られたナノ粒子は、蛍光ピーク波長615nm、蛍光量子収率20%であった。これらは浜松ホトニクス社製の量子収率測定装置(C9920−02型)を用いて測定した。
{2. Synthesis of InP / ZnS core-shell nanocrystals}
In a 200 ml four-necked flask, 1.48 g of zinc laurate, 0.11 g of sulfur, and 10 ml of octadecene were weighed. The flask was equipped with the same equipment as in the above-described synthesis of the InP core.
The inside of the flask was evacuated to a vacuum and stirred at 80 ° C. for 30 minutes. Thereafter, the pressure was returned to atmospheric pressure with nitrogen gas, and a solution of InP nanoparticles stored in a glove box was added, followed by further stirring at 80 ° C. under reduced pressure for 1.5 hours.
After this stirring, the pressure was returned to atmospheric pressure with nitrogen gas, and the temperature was raised to 140 ° C. And stirring was continued for 1.5 hours.
The temperature was lowered to room temperature, the reaction solution was taken out, and coarse particles and unreacted raw materials were removed by centrifugation (3000 rpm, 15 minutes).
The obtained nanoparticles had a fluorescence peak wavelength of 615 nm and a fluorescence quantum yield of 20%. These were measured using a quantum yield measuring device (C9920-02 type) manufactured by Hamamatsu Photonics.

{3.発光性半導体ナノクリスタルの表面修飾と溶媒分散}
上述の合成で得られたInP/ZnSナノ粒子のオクタデセン溶液の一部をエタノールに注ぎ、ナノ粒子を再沈殿させた。溶媒をデカンテーションにより除いた後、真空乾燥し、ナノ粒子(51mg)を得た。
次に、このナノ粒子をキシレン10mlに分散した後、3−グリシジルオキシプロピル(ジメトキシ)シラン(分子量220.34,東京化成社製)を160mg加え、窒素雰囲気下で2時間加熱還流を行った。
加熱還流後、室温まで冷却した後、アセトニトリルに投入する事により、ナノ粒子を再沈澱させた。その後、トルエン60mgを追加して、発光性半導体ナノクリスタルのトルエン分散液を調製した。
得られたナノ粒子は、蛍光ピーク波長610nm、蛍光量子収率19%であった。
{3. Surface modification and solvent dispersion of luminescent semiconductor nanocrystals}
A part of the octadecene solution of InP / ZnS nanoparticles obtained by the above synthesis was poured into ethanol to reprecipitate the nanoparticles. The solvent was removed by decantation and then vacuum-dried to obtain nanoparticles (51 mg).
Next, after dispersing the nanoparticles in 10 ml of xylene, 160 mg of 3-glycidyloxypropyl (dimethoxy) silane (molecular weight 220.34, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added and heated under reflux for 2 hours in a nitrogen atmosphere.
After heating to reflux and cooling to room temperature, the nanoparticles were reprecipitated by adding to acetonitrile. Thereafter, 60 mg of toluene was added to prepare a toluene dispersion of luminescent semiconductor nanocrystals.
The obtained nanoparticles had a fluorescence peak wavelength of 610 nm and a fluorescence quantum yield of 19%.

〔合成例2〕
(透明樹脂として、ブロックカルボン酸−エポキシ化合物組成物の合成)
特開2001−350010号公報、特開2003−66223号公報に基づいて、ブロックカルボン酸−エポキシ化合物組成物を製造した。
[Synthesis Example 2]
(Synthesis of block carboxylic acid-epoxy compound composition as transparent resin)
Based on JP 2001-350010 A and JP 2003-66223 A, a block carboxylic acid-epoxy compound composition was produced.

{1.メインポリマー(A)の合成)
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロートを備えた4つ口フラスコに、特開2001−350010号公報の第1表に配合割合に従って、水酸基を含有しない溶剤PGMEA(プロピレングリコール メチルエーテル アセテート)を40重量部仕込み、攪拌しながら加熱して80℃に昇温した。次いで、80℃の温度でGMA(グリシジルメタクリレート)28重量部、CHMA(シクロへキシルメタクリレート)22重量部、AIBN(2,2’−アゾビスイソブチロニトリル)3.5重量部、PGMEA6.5重量部の混合物(滴下成分)60重量部を、2時間かけて滴下ロートより等速滴下した。滴下終了後、80℃の温度を5時間保ったところで反応を終了することにより、透明な加熱残分54重量%、溶液のエポキシ等量460(g/mol)、重量平均分子量12,000のメインポリマー(A)が得られた。
{1. Synthesis of main polymer (A))
In a four-necked flask equipped with a thermometer, a reflux condenser, a stirrer, and a dropping funnel, a solvent PGMEA (propylene glycol methyl ether acetate) that does not contain a hydroxyl group is added according to the mixing ratio in Table 1 of JP-A-2001-350010. 40 parts by weight were charged, heated with stirring, and heated to 80 ° C. Subsequently, at a temperature of 80 ° C., 28 parts by weight of GMA (glycidyl methacrylate), 22 parts by weight of CHMA (cyclohexyl methacrylate), 3.5 parts by weight of AIBN (2,2′-azobisisobutyronitrile), PGMEA 6.5 60 parts by weight of a mixture (parts dropped) of parts by weight was dropped at a constant rate from a dropping funnel over 2 hours. After completion of the dropping, the reaction was terminated when the temperature of 80 ° C. was maintained for 5 hours. Polymer (A) was obtained.

{2.ブロック化カルボン酸化合物(B)の合成}
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロートを備えた4つ口フラスコに、特開2003−66223号公報の第3表に示す配合割合に従って、メチルエチルケトン11重量部、1,2,4−トリメリット酸(多塩基カルボン酸)36重量部、ブロック化剤(n−プロピルビニルエーテル)53重量部を仕込み、攪拌しながら加熱し70℃に昇温した。次いで、70℃の温度を保ちながら攪拌し続け、混合物の酸価が5以下になったところで反応を終了し、溶剤及び過剰のビニルエーテルを真空ポンプで留居することによりブロック化カルボン酸化合物(B)が得られた。
次に、サンプル瓶(容量200ml)にテフロン(登録商標)被覆した回転子を入れ、マグネチックスターラーに設置した。このサンプル瓶の中に、前記のメインポリマー(A)57重量部、ブロック化カルボン酸化合物(B)26重量部、多官能エポキシ樹脂(jER157S70:ジャパンエポキシレジン社製)15重量部、及び、ハロゲンフリーの酸性触媒(ノフキュアーLC−1:日本油脂製)を加え、十分に攪拌溶解した後、粘度調整のために希釈溶剤を加えた。そして、攪拌、溶解後、これを濾過してブロックカルボン酸−エポキシ化合物組成物を得た。
{2. Synthesis of Blocked Carboxylic Acid Compound (B)}
In a four-necked flask equipped with a thermometer, a reflux condenser, a stirrer, and a dropping funnel, 11 parts by weight of methyl ethyl ketone, 1,2,4-trimerit according to the blending ratio shown in Table 3 of JP-A-2003-66223 36 parts by weight of an acid (polybasic carboxylic acid) and 53 parts by weight of a blocking agent (n-propyl vinyl ether) were charged, heated while stirring and heated to 70 ° C. Next, stirring was continued while maintaining a temperature of 70 ° C., and the reaction was terminated when the acid value of the mixture became 5 or less, and the blocked carboxylic acid compound (B )was gotten.
Next, a Teflon (registered trademark) -covered rotor was placed in a sample bottle (capacity 200 ml) and placed on a magnetic stirrer. In this sample bottle, 57 parts by weight of the main polymer (A), 26 parts by weight of the blocked carboxylic acid compound (B), 15 parts by weight of a polyfunctional epoxy resin (jER157S70: manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), and halogen A free acidic catalyst (Nofcure LC-1: manufactured by NOF Corporation) was added and dissolved with sufficient stirring, and then a dilution solvent was added to adjust the viscosity. And after stirring and melt | dissolving, this was filtered and the block carboxylic acid-epoxy compound composition was obtained.

〔合成例3〕
(グリシジル(ポリエチレンオキシ)トリメチルシランの合成)
J.Org.Chem.,1996,61,8310を参考にして,O−アリルオキシ(ポリエチレンオキシ)トリメチルシラン(Gelest社製)から,グリシジル(ポリエチレンオキシ)トリメチルシランを合成した。
[Synthesis Example 3]
(Synthesis of glycidyl (polyethyleneoxy) trimethylsilane)
J. et al. Org. Chem. , 1996, 61, 8310, glycidyl (polyethyleneoxy) trimethylsilane was synthesized from O-allyloxy (polyethyleneoxy) trimethylsilane (manufactured by Gelest).

〔評価〕
実施例1〜4、比較例1〜2に示す手順で発光媒体形成用組成物を調製し、さらに、この発光媒体形成用組成物を用いて発光媒体を製造した。そして、発光媒体形成用組成物および発光媒体の保存安定性を評価した。
[Evaluation]
A composition for forming a light emitting medium was prepared by the procedure shown in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, and a light emitting medium was manufactured using the composition for forming a light emitting medium. Then, the storage stability of the light emitting medium forming composition and the light emitting medium was evaluated.

(発光媒体形成用組成物および発光媒体の製造方法)
{実施例1}
合成例1の発光性半導体ナノクリスタル分散液100mgと、透明樹脂としてメタクリル酸メチル・メタクリル酸共重合体(Mw=13,000)131mgとを混合分散して、実施例1の発光媒体形成用組成物を調製した。
また、調製直後の実施例1の発光媒体形成用組成物を、空気中スピンコート法により基板の全面に塗布し、120℃で溶媒を乾燥させることで実施例1の発光媒体を形成した。
(Composition for forming light emitting medium and method for producing light emitting medium)
{Example 1}
100 mg of the light-emitting semiconductor nanocrystal dispersion of Synthesis Example 1 and 131 mg of methyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (Mw = 13,000) as a transparent resin are mixed and dispersed, and the composition for forming a luminescent medium of Example 1 is obtained. A product was prepared.
The luminescent medium forming composition of Example 1 immediately after preparation was applied to the entire surface of the substrate by spin coating in air, and the solvent was dried at 120 ° C. to form the luminescent medium of Example 1.

{実施例2}
実施例1において、3−グリシジルオキシプロピル(ジメトキシ)メチルシランをグリシジル(ポリエチレンオキシ)トリメチルシランに変更したこと以外は同一の条件で、実施例2の発光媒体形成用組成物を調製した。
また、調製直後の実施例2の発光媒体形成用組成物を、空気中スピンコート法により基板の全面に塗布し、120℃で溶媒を乾燥させることで実施例2の発光媒体を形成した。
{Example 2}
A luminescent medium forming composition of Example 2 was prepared under the same conditions as in Example 1, except that 3-glycidyloxypropyl (dimethoxy) methylsilane was changed to glycidyl (polyethyleneoxy) trimethylsilane.
Moreover, the composition for forming a light emitting medium of Example 2 immediately after preparation was applied to the entire surface of the substrate by spin coating in air, and the solvent was dried at 120 ° C. to form the light emitting medium of Example 2.

{実施例3}
実施例1において、透明樹脂を、ブロックカルボン酸とエポキシ化合物からなる組成物260mg(固形分50重量%)と、したこと以外は同一の条件で、実施例3の発光媒体形成用組成物を調製した。
また、調製直後の実施例3の発光媒体形成用組成物を、空気中スピンコート法により基板の全面に塗布し、120℃で溶媒を乾燥させ、さらに透明樹脂を熱硬化させることで、実施例3の発光媒体を形成した。
{Example 3}
A light emitting medium forming composition of Example 3 was prepared under the same conditions as in Example 1, except that the transparent resin was 260 mg of a composition comprising a block carboxylic acid and an epoxy compound (solid content: 50% by weight). did.
In addition, the composition for forming a luminescent medium of Example 3 immediately after preparation was applied to the entire surface of the substrate by spin coating in air, the solvent was dried at 120 ° C., and the transparent resin was further thermally cured. 3 luminescent media were formed.

{実施例4}
実施例2において、透明樹脂を、メタクリル酸メチル・メタクリル酸共重合体(Mw=13,000)77mg、ペンタエリスリトールトリアクリレート54mg、イルガキュア907(チバスペシャリチィーケミカルズ製)1.1mgからなる組成物と、したこと以外は同一の条件で、実施例4の発光媒体形成用組成物を調製した。
また、調製直後の実施例3の発光媒体形成用組成物を、空気中スピンコート法により基板の全面に塗布した。そして、120℃で溶媒を乾燥させ、さらに、波長365nmの紫外線を300mJ照射して透明樹脂を硬化させることで、実施例4の発光媒体を形成した。
{Example 4}
In Example 2, the transparent resin was composed of 77 mg of methyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (Mw = 13,000), 54 mg of pentaerythritol triacrylate, and 1.1 mg of Irgacure 907 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) A light emitting medium forming composition of Example 4 was prepared under the same conditions except for the above.
Further, the composition for forming a luminescent medium of Example 3 immediately after preparation was applied to the entire surface of the substrate by an air spin coating method. And the solvent was dried at 120 degreeC, and also the light emitting medium of Example 4 was formed by irradiating 300 mJ of ultraviolet rays with a wavelength of 365 nm to cure the transparent resin.

{比較例1}
実施例1において、保護化合物を使用しなかったこと以外は同一の条件で、比較例1の発光媒体形成用組成物を調製した。
また、調製直後の比較例1の発光媒体形成用組成物を、空気中スピンコート法により基板の全面に塗布し、120℃で溶媒を乾燥させることで、比較例1の発光媒体を形成した。
{Comparative Example 1}
In Example 1, the light emitting medium forming composition of Comparative Example 1 was prepared under the same conditions except that the protective compound was not used.
Moreover, the luminescent medium formation composition of the comparative example 1 immediately after preparation was apply | coated to the whole surface of the board | substrate by the spin coating method in air, and the luminescent medium of the comparative example 1 was formed by drying a solvent at 120 degreeC.

{比較例2}
実施例1において、3−グリシジルオキシプロピル(ジメトキシ)メチルシランをトリエチルシラノールに変更したこと以外は同一の条件で、比較例2の発光媒体形成用組成物を調製した。
また、調製直後の比較例2の発光媒体形成用組成物を、空気中スピンコート法により基板の全面に塗布し、120℃で溶媒を乾燥させることで、比較例2の発光媒体を形成した。
{Comparative Example 2}
A luminescent medium-forming composition of Comparative Example 2 was prepared under the same conditions as in Example 1, except that 3-glycidyloxypropyl (dimethoxy) methylsilane was changed to triethylsilanol.
Moreover, the luminescent medium of Comparative Example 2 was formed by applying the composition for forming a luminescent medium of Comparative Example 2 immediately after preparation to the entire surface of the substrate by spin coating in air and drying the solvent at 120 ° C.

(評価方法)
まず、調製直後の発光媒体形成用組成物の蛍光量子収率を、浜松ホトニクス社製量子収率測定装置(C9920−02型)で測定した。さらに、この発光媒体形成用組成物に空気を封入して密栓し、室温で1週間、暗所で保存し、再度蛍光量子収率を測定した。
また、形成直後の発光媒体の蛍光量子収率を測定した。さらに、この発光媒体を空気中で1週間、暗所で保存し、再度蛍光量子収率を測定した。
これらの測定結果を以下の表1に示す。
また、実施例3,4の発光媒体をアセトン溶媒にさらして、劣化状態を評価した。
(Evaluation methods)
First, the fluorescence quantum yield of the composition for forming a luminescent medium immediately after preparation was measured with a quantum yield measuring apparatus (C9920-02 type) manufactured by Hamamatsu Photonics. Further, air was sealed in the composition for forming a luminescent medium, which was sealed and stored at room temperature for 1 week in a dark place, and the fluorescence quantum yield was measured again.
Moreover, the fluorescence quantum yield of the luminescent medium immediately after formation was measured. Further, the luminescent medium was stored in the air for 1 week in the dark, and the fluorescence quantum yield was measured again.
The measurement results are shown in Table 1 below.
Moreover, the luminescent medium of Example 3, 4 was exposed to the acetone solvent, and the deterioration state was evaluated.

Figure 2009108126
Figure 2009108126

(評価結果)
表1に示すように、実施例1,3の発光媒体形成用組成物では、蛍光量子収率の変化が無く、全く劣化が見られなかった。また、実施例2,4の発光媒体形成用組成物では、蛍光量子収率の減少が2%であり、ほとんど劣化していない。
これに対して、比較例1,2の発光媒体形成用組成物では、蛍光量子収率の減少が19%,15%であり、大きく劣化している。
また、実施例1,3の発光媒体では、蛍光量子収率の減少が1%、実施例2,4の発光媒体では、蛍光量子収率の増加が1%であり、ほとんど劣化していない。
これに対して、比較例1,2の発光媒体では、蛍光量子収率の減少が7%,6%であり、大きく劣化している。
以上のことから、本発明の保護化合物を適用することにより、発光性半導体ナノクリスタルが酸素などの影響により容易に酸化されることが無く、発光媒体形成用組成物および発光媒体の発光量子効率を高く維持できることが確認できた。
(Evaluation results)
As shown in Table 1, in the composition for forming a luminescent medium of Examples 1 and 3, there was no change in the fluorescence quantum yield, and no deterioration was observed. Moreover, in the composition for light emitting medium formation of Example 2, 4, the reduction | decrease of a fluorescence quantum yield is 2%, and hardly deteriorates.
On the other hand, in the composition for forming a light emitting medium of Comparative Examples 1 and 2, the decrease in the fluorescence quantum yield was 19% and 15%, which is greatly deteriorated.
In addition, in the luminescent media of Examples 1 and 3, the decrease in the fluorescence quantum yield was 1%, and in the luminescent media of Examples 2 and 4, the increase in the fluorescence quantum yield was 1%, which hardly deteriorates.
On the other hand, in the luminescent media of Comparative Examples 1 and 2, the decrease in the fluorescence quantum yield is 7% and 6%, which is greatly deteriorated.
From the above, by applying the protective compound of the present invention, the luminescent semiconductor nanocrystal is not easily oxidized by the influence of oxygen or the like, and the luminescent quantum efficiency of the luminescent medium forming composition and the luminescent medium is improved. It was confirmed that it could be kept high.

また、調製直後の実施例1〜4、比較例1〜2の発光媒体形成用組成物の蛍光量子収率に大きな差が無いが、形成直後の実施例1〜4の発光媒体と、比較例1〜2の発光媒体とでは、蛍光量子収率に大きな差がある。
以上のことから、本発明の保護化合物を適用することにより、透明樹脂中に均一分散できる発光性半導体ナノクリスタルの濃度を高くすることができ、発光媒体の発光強度を十分に得ることができることが確認できた。
Moreover, although there is no big difference in the fluorescence quantum yield of the composition for light emitting medium formation of Examples 1-4 immediately after preparation and Comparative Examples 1-2, the light emitting medium of Examples 1-4 immediately after formation, and a comparative example There is a large difference in the fluorescence quantum yield between the light-emitting media of 1-2.
From the above, by applying the protective compound of the present invention, the concentration of the light-emitting semiconductor nanocrystal that can be uniformly dispersed in the transparent resin can be increased, and the light emission intensity of the light-emitting medium can be sufficiently obtained. It could be confirmed.

さらに、実施例3,4の発光媒体は、アセトン溶媒にさらしても全く溶解しなかった。
以上のことから、透明樹脂として熱硬化性あるいは光硬化性のものを適用することにより、発光媒体の耐薬品性を向上できることが確認できた。
Furthermore, the luminescent media of Examples 3 and 4 did not dissolve at all even when exposed to acetone solvent.
From the above, it was confirmed that the chemical resistance of the luminescent medium can be improved by applying a thermosetting or photocurable resin as the transparent resin.

本発明は、表示装置、ディスプレイ、テレビ、照明等の光電子デバイスに有効に利用できる。   The present invention can be effectively used for optoelectronic devices such as display devices, displays, televisions, and lighting.

Claims (9)

発光性半導体ナノクリスタルにより構成された発光媒体を形成するための発光媒体形成用組成物であって、
透明樹脂組成物と、
前記発光性半導体ナノクリスタルと、
α末端に反応性シリコーン基を有するとともにω末端に環状エーテル基を有し、前記反応性シリコーン基と前記環状エーテル基との間をエーテル結合で接合してなる保護化合物と、
を含有することを特徴とする発光媒体形成用組成物。
A composition for forming a light-emitting medium for forming a light-emitting medium composed of light-emitting semiconductor nanocrystals,
A transparent resin composition;
The light emitting semiconductor nanocrystal;
a protective compound having a reactive silicone group at the α-terminus and a cyclic ether group at the ω-terminus, and joining the reactive silicone group and the cyclic ether group with an ether bond;
A composition for forming a luminescent medium, comprising:
請求項1に記載の発光媒体形成用組成物において、
前記保護化合物は、下記一般式(1)で表される構造を有する
(R(R3−xSi−L−R … (1)
(Rは炭素数1〜3のアルコキシ基、Rは炭素数1〜3のアルキル基または水素原子、Lは炭素数1〜4のオキシアルキレン基、Rは炭素数2〜10の環状オキシアルキル基であり、x=0〜3、y=1〜2000)
ことを特徴とする発光媒体形成用組成物。
The composition for forming a light-emitting medium according to claim 1,
The protective compound has a structure represented by the following general formula (1): (R 1 ) x (R 2 ) 3-x Si-L y -R 3 (1)
(R 1 is an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, R 2 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a hydrogen atom, L is an oxyalkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and R 3 is a cyclic group having 2 to 10 carbon atoms. An oxyalkyl group, x = 0-3, y = 1-2000)
A composition for forming a light emitting medium.
請求項1または請求項2に記載の発光媒体形成用組成物において、
前記保護化合物の前記発光性半導体ナノクリスタルに対する割合は、1質量%以上50質量%以下である
ことを特徴とする発光媒体形成用組成物。
The composition for forming a light-emitting medium according to claim 1 or 2,
A ratio of the protective compound to the light-emitting semiconductor nanocrystal is 1% by mass or more and 50% by mass or less.
請求項1から請求項3のいずれかに記載の発光媒体形成用組成物において、
前記透明樹脂組成物は、熱硬化性樹脂を含有する
ことを特徴とする発光媒体形成用組成物。
In the composition for light emitting medium formation in any one of Claims 1-3,
The said transparent resin composition contains a thermosetting resin. The composition for light emitting medium formation characterized by the above-mentioned.
請求項1から請求項4のいずれかに記載の発光媒体形成用組成物を用いて形成された
ことを特徴とする発光媒体。
A luminescent medium formed using the luminescent medium forming composition according to any one of claims 1 to 4.
請求項5に記載の発光媒体において、
発光体からの発光を吸収して可視光を再発光する
ことを特徴とする発光媒体。
The luminescent medium according to claim 5,
A light-emitting medium characterized by absorbing light emitted from a light emitter and re-emitting visible light.
一対の電極と、
この一対の電極との間において複数の有機薄膜を有し、電荷の再結合エネルギーにより発光する発光層と、
この発光層からの光を吸収するとともに再発光する請求項5または請求項6に記載の発光媒体と、
を備えたことを特徴とする有機EL素子。
A pair of electrodes;
A light emitting layer having a plurality of organic thin films between the pair of electrodes and emitting light by recombination energy of charges,
The light-emitting medium according to claim 5 or 6, which absorbs light from the light-emitting layer and emits light again.
An organic EL device comprising:
請求項7に記載の有機EL素子を用いた
ことを特徴とする表示装置。
A display device using the organic EL element according to claim 7.
請求項1から請求項4のいずれかに記載の発光媒体形成用組成物を分散させた溶液を用いて発光媒体の膜を形成する
ことを特徴とする発光媒体膜成膜方法。
A method for forming a luminescent medium film, comprising forming a film of a luminescent medium using a solution in which the composition for forming a luminescent medium according to any one of claims 1 to 4 is dispersed.
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