JP2021103212A - Ink composition, laminate formed by using ink composition, optical wavelength conversion layer, optical wavelength conversion member and color filter - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
本発明は、優れたインキ安定性及び硬化性を有し、さらに高い光効率特性を発揮する、量子ドットを含有するインク組成物、該組成物を用いてなる積層体、光波長変換層、光波長変換部材及びカラーフィルタに関する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has an ink composition containing quantum dots, which has excellent ink stability and curability and exhibits higher light efficiency characteristics, a laminate made by using the composition, an optical wavelength conversion layer, and light. The present invention relates to a wavelength conversion member and a color filter.
量子ドットは、量子力学に従う独特な光学特性を発現させるために、電子を微小な空間に閉じ込めるために形成された極小さな粒(ドット)である。1粒の量子ドットの大きさは、直径1ナノメートルから数10ナノメートルであり、約1万個以下の原子で構成されており、発する蛍光の波長が、粒の大きさで連続的に制御できること、蛍光強度の波長分布が対称性の高いシャープな発光が得られることから近年注目を集めている。 Quantum dots are tiny particles (dots) formed to confine electrons in a minute space in order to express unique optical properties that follow quantum mechanics. The size of one quantum dot is from 1 nanometer to several tens of nanometers in diameter, and is composed of about 10,000 or less atoms, and the wavelength of fluorescence emitted is continuously controlled by the size of the grain. It has been attracting attention in recent years because it can produce sharp light emission with highly symmetric wavelength distribution of fluorescence intensity.
量子ドットは、人体を透過しやすい波長に蛍光を調整でき、体内のあらゆる場所に送達できることより発光材料として生体イメージング用途、褪色の恐れがない波長変換材料として太陽電池用途、鮮明な発光材料、波長変換材料としてエレクトロニクス・フォトニクス用途等への展開検討が行われている。
これらの用途に展開するときに、微細なパターンを形成することが必要になる。そこで、パターン形成のために感光材料を用いてレジスト液を作製し、マスクを介して光照射する方法が提案されている(特許文献1)。一方、レジスト化を必要としないパターン形成手法としてインクジェット法を用いた量子ドット含有インクジェットインキが提案されている。(特許文献2、3)
Quantum dots can adjust fluorescence to a wavelength that easily penetrates the human body and can be delivered to anywhere in the body, so they are used for bioimaging as a light emitting material, as a wavelength conversion material that does not fade, for solar cells, clear light emitting materials, and wavelengths. Development studies are underway for applications such as electronics and photonics as conversion materials.
When developing for these applications, it is necessary to form a fine pattern. Therefore, a method has been proposed in which a resist solution is prepared using a photosensitive material for pattern formation and light is irradiated through a mask (Patent Document 1). On the other hand, a quantum dot-containing inkjet ink using an inkjet method has been proposed as a pattern forming method that does not require resisting. (Patent Documents 2 and 3)
しかし、特許文献1の発明では、光照射時における量子ドットの劣化や、現像時の量子ドット流出等による量子ドット材料の利用効率低下等の問題があった。また、インクジェット法ではインキ特性、特に吐出性と印刷後の密着性等の両立、及び量子ドットの光効率特性等の性能バランスが非常に難しく、特許文献2の発明では、実用性のあるものは得られていない。特に、現状インクジェット法に適応させるには、粘度を8〜15mPa・s程度と低粘度にする必要がある。
したがって本発明の目的は、量子ドットの蛍光特性を損なうことなく印刷可能であって、特にインクジェット法で印刷可能な低粘度のインク組成物、該組成物から形成される波長変換効率に優れる積層体、光波長変換層、光波長変換部材及びカラーフィルタを提供することにある。
However, the invention of Patent Document 1 has problems such as deterioration of quantum dots during light irradiation and deterioration of utilization efficiency of quantum dot materials due to outflow of quantum dots during development. Further, in the inkjet method, it is very difficult to balance the ink characteristics, particularly the ejection property and the adhesion after printing, and the performance balance such as the light efficiency characteristics of the quantum dots. Not obtained. In particular, in order to adapt to the current inkjet method, it is necessary to reduce the viscosity to about 8 to 15 mPa · s.
Therefore, an object of the present invention is a low-viscosity ink composition that can be printed without impairing the fluorescence characteristics of quantum dots, and is particularly printable by an inkjet method, and a laminate formed from the composition and having excellent wavelength conversion efficiency. , An optical wavelength conversion layer, an optical wavelength conversion member, and a color filter.
上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す実施形態により、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of diligent studies to solve the above problems, it was found that the above problems can be solved by the following embodiments, and the present invention has been completed.
本発明の実施形態は、量子ドット(A)、α−アリロキシメチルアクリル酸アルキルを含む光重合性化合物(B)、及び光重合開始剤(C)を含む、インク組成物に関する。 An embodiment of the present invention relates to an ink composition containing a quantum dot (A), a photopolymerizable compound (B) containing an alkyl α-allyloxymethylacrylate, and a photopolymerization initiator (C).
本発明の他の実施形態は、前記量子ドット(A)の含有量が、組成物中の全固形分中、10質量%以上、50質量%以下である、上記インク組成物に関する。 Another embodiment of the present invention relates to the ink composition in which the content of the quantum dots (A) is 10% by mass or more and 50% by mass or less based on the total solid content in the composition.
本発明の他の実施形態は、前記α−アリロキシメチルアクリル酸アルキルの含有量が、組成物中の全固形分中、5質量%以上、40質量%以下である、上記インク組成物に関する。 Another embodiment of the present invention relates to the above-mentioned ink composition in which the content of the alkyl α-allyloxymethylacrylate is 5% by mass or more and 40% by mass or less based on the total solid content in the composition.
本発明の他の実施形態は、前記α−アリロキシメチルアクリル酸アルキルの含有量が、光重合性化合物(B)の全量中、10質量%以上、35質量%以下である、上記インク組成物に関する。 In another embodiment of the present invention, the content of the alkyl α-allyloxymethylacrylate is 10% by mass or more and 35% by mass or less based on the total amount of the photopolymerizable compound (B). Regarding.
本発明の他の実施形態は、前記光重合性化合物(B)が、さらにアミド基を有する光重合性化合物を含む、上記インク組成物に関する。 Another embodiment of the present invention relates to the above ink composition, wherein the photopolymerizable compound (B) further contains a photopolymerizable compound having an amide group.
本発明の他の実施形態は、光散乱粒子(D)をさらに含有する、上記インク組成物に関する。 Another embodiment of the present invention relates to the above ink composition further containing light scattering particles (D).
本発明の他の実施形態は、前記光散乱粒子(D)が、金属酸化物からなる粒子である、上記インク組成物に関する。 Another embodiment of the present invention relates to the ink composition in which the light scattering particles (D) are particles made of a metal oxide.
本発明の他の実施形態は、25℃の粘度が、5〜30mPa・sの範囲である、上記インク組成物に関する。 Another embodiment of the present invention relates to the ink composition having a viscosity at 25 ° C. in the range of 5 to 30 mPa · s.
本発明の他の実施形態は、活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ用である、上記インク組成物に関する。 Another embodiment of the present invention relates to the above-mentioned ink composition for active energy ray-curable inkjet ink.
本発明の他の実施形態は、複数の層を有する積層体であって、少なくとも1層が、上記インク組成物からなる発光層を有する積層体に関する。 Another embodiment of the present invention relates to a laminate having a plurality of layers, wherein at least one layer has a light emitting layer made of the ink composition.
本発明の他の実施形態は、上記インク組成物からなる光波長変換層に関する。 Another embodiment of the present invention relates to a light wavelength conversion layer made of the above ink composition.
本発明の他の実施形態は、上記光波長変換層を有する光波長変換部材に関する。 Another embodiment of the present invention relates to an optical wavelength conversion member having the above optical wavelength conversion layer.
本発明の他の実施形態は、基材上に、上記インク組成物を用いて形成されたフィルタセグメントを具備するカラーフィルタに関する。 Another embodiment of the present invention relates to a color filter including a filter segment formed by using the above ink composition on a base material.
本発明により、量子ドットの蛍光特性を損なうことなく印刷可能であって、特にインクジェット法で印刷可能な低粘度のインク組成物、該組成物から形成される波長変換効率に優れる積層体、光波長変換層、光波長変換部材及びカラーフィルタを提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a low-viscosity ink composition that can be printed without impairing the fluorescence characteristics of quantum dots and that can be printed by an inkjet method, a laminate formed from the composition and having excellent wavelength conversion efficiency, and a light wavelength. A conversion layer, an optical wavelength conversion member, and a color filter can be provided.
<インク組成物>
本発明のインク組成物は、量子ドット(A)、α−アリロキシメチルアクリル酸アルキルを含む光重合性化合物(B)、及び光重合開始剤(C)を含むことを特徴とする。α−アリロキシメチルアクリル酸アルキルと量子ドットとを組み合わせることにより、量子ドットの蛍光特性を損なわずに、得られるインク組成物の粘度を低く抑えることができる。
以下、本発明を詳細に説明する。
<Ink composition>
The ink composition of the present invention is characterized by containing a quantum dot (A), a photopolymerizable compound (B) containing an alkyl α-allyloxymethylacrylate, and a photopolymerization initiator (C). By combining the alkyl α-allyloxymethylacrylate and the quantum dots, the viscosity of the obtained ink composition can be kept low without impairing the fluorescence characteristics of the quantum dots.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[量子ドット(A)]
本発明で用いられる量子ドットは、特に制限されず、ナノサイズの半導体であって光励起で発光可能なものであれば使用可能である。中でも、2族元素、10族元素、11族元素、12族元素、13族元素、14族元素、15族元素及び16族元素からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含む化合物半導体が好適に用いられる。当該化合物半導体は、2種以上の元素を含んでいてもよい。
[Quantum dot (A)]
The quantum dots used in the present invention are not particularly limited, and any nano-sized semiconductor that can emit light by photoexcitation can be used. Among them, a compound semiconductor containing at least one element selected from the group consisting of Group 2 elements, Group 10 elements, Group 11 elements, Group 12 elements, Group 13 elements, Group 14 elements, Group 15 elements and Group 16 elements is preferable. Used for. The compound semiconductor may contain two or more kinds of elements.
量子ドット(A)としては、例えば、Si、Ge、Sn、Se、Te、B、C(ダイアモンドを含む)、P、Co、Au、BN、BP、BAs、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdSeZn、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、BeS、BeSe、BeTe、MgS、MgSe、GeS、GeSe、GeTe、SnS、SnSe、SnTe、PbO、PbS、PbSe、PbTe、CuF、CuCl、CuBr、CuI、Si3N4、Ge3N4、Al2O3、(Al、Ga、In)2(S、Se、Te)3、Al2CO3、AgInSe2、CuGaSe2、CuInS2、CuGaS2、CuInSe2、AgGaSe2、AgGaS2、CsPbCl3、CsPbI3、CsPbBr3及び二つ又はそれ以上の材料の適切な組み合わせが挙げられる。
前記のうち、Zn、Cd、B、Al、Ga、In、C、Si、Ge、Sn、N、P、As、Sb、Pb、S、Se及びTeで示される元素群から選ばれる少なくとも2種の元素を含む化合物からなる半導体が好ましく、より好ましくは、Zn、B、Al、Ga、In、C、Si、Ge、Sn、N、P、S及びTeで示される元素群から選ばれる少なくとも2種の元素を含む化合物からなる半導体であり、さらに好ましくは、バンドギャップの狭さからInを構成元素として含む半導体であり、可視光を発光する用途において好適に用いられる。
Examples of the quantum dot (A) include Si, Ge, Sn, Se, Te, B, C (including diamond), P, Co, Au, BN, BP, BAs, AlN, AlP, AlAs, AlSb, and GaN. , GaP, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdSeZn, CdTe, HgS, HgSe , HgTe, BeS, BeSe, BeTe , MgS, MgSe, GeS, GeSe, GeTe, SnS, SnSe, SnTe, PbO, PbS, PbSe, PbTe, CuF, CuCl, CuBr, CuI, Si 3 N 4, Ge 3 N 4 , Al 2 O 3 , (Al, Ga, In) 2 (S, Se, Te) 3 , Al 2 CO 3 , AgInSe 2 , CuGaSe 2 , CuInS 2 , CuGaS 2 , CuInSe 2 , AgGaSe 2 , AgGaS 2 , CsPb Appropriate combinations of 3 , CsPbI 3 , CsPbBr 3 and two or more materials are mentioned.
Of the above, at least two kinds selected from the element group represented by Zn, Cd, B, Al, Ga, In, C, Si, Ge, Sn, N, P, As, Sb, Pb, S, Se and Te. A semiconductor composed of a compound containing the above elements is preferable, and more preferably, at least 2 selected from the element group represented by Zn, B, Al, Ga, In, C, Si, Ge, Sn, N, P, S and Te. It is a semiconductor composed of a compound containing a seed element, more preferably a semiconductor containing In as a constituent element due to the narrow band gap, and is preferably used in applications that emit visible light.
量子ドット(A)の構造は、前記記載の元素を含む構造であれば、均一な単一構造、コア/シェル型構造又はグラジエント構造等のような複層構造、あるいはこれらの混合構造であってもよい。 The structure of the quantum dot (A) is a uniform single structure, a multi-layer structure such as a core / shell type structure, a gradient structure, or a mixed structure thereof, as long as it is a structure containing the above-mentioned elements. May be good.
量子ドット(A)は、コア/シェル型構造をとる化合物半導体であることが好ましい。シェル構造は1層又は2層であってもよく、コアを形成する化合物半導体成分と異なる化合物半導体成分でコア構造を被覆し、外部がバントギャップの大きい化合物半導体であれば、光等のエネルギー励起によって生成された励起子(電子−正孔対)はコア内に閉じ込められる。その結果、化合物半導体表面での無輻射遷移の確率が減少し、発光の量子収率及び量子ドットの蛍光特性の安定性が向上する。
量子ドットとして使用される場合に、前記の条件を満たす好適な材料の組合せとしては、例えば、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、CdS/ZnS、CdSe/CdS、CdTe/CdS、InP/ZnS、InP/ZnSeZnS、PbSe/PbS、GaP/ZnS、Si/ZnS、InN/GaN、InP/CdSSe、InP/ZnSeTe、InGaP/ZnSe、InGaP/ZnS、Si/AlP、InP/ZnSTe、InGaP/ZnSTe、InGaP/ZnSSeが挙げられる。
The quantum dot (A) is preferably a compound semiconductor having a core / shell type structure. The shell structure may be one layer or two layers, and if the core structure is covered with a compound semiconductor component different from the compound semiconductor component forming the core and the outside is a compound semiconductor having a large bunt gap, energy excitation such as light is performed. The excitons (electron-hole pairs) generated by are confined in the core. As a result, the probability of non-radiation transition on the surface of the compound semiconductor is reduced, and the quantum yield of light emission and the stability of the fluorescence characteristics of the quantum dots are improved.
Suitable material combinations that satisfy the above conditions when used as quantum dots include, for example, CdSe / ZnS, CdSe / ZnSe, CdS / ZnS, CdSe / CdS, CdTe / CdS, InP / ZnS, InP / ZnSeZnS, PbSe / PbS, GaP / ZnS, Si / ZnS, InN / GaN, InP / CdSSe, InP / ZnSeTe, InGaP / ZnSe, InGaP / ZnS, Si / AlP, InP / ZnSTe, InGaP / ZnSTe, InGaP / ZnSS Can be mentioned.
量子ドット(A)を形成する化合物半導体のシェル成分としては、ZnS、CdS、ZnSe等が好適に用いられる。中でもコア成分がIn及びPを構成元素として含む場合、ZnSは、量子ドットとしての励起子閉じ込め等の特性的にも特に優れており、好適に使用される。 ZnS, CdS, ZnSe and the like are preferably used as the shell component of the compound semiconductor forming the quantum dots (A). Among them, when the core component contains In and P as constituent elements, ZnS is particularly excellent in characteristics such as exciton confinement as a quantum dot, and is preferably used.
また、半導体微粒子の材質としては、ペロブスカイト結晶も好ましく用いることができる。本発明の量子ドットとして好適なペロブスカイト結晶は、下記一般式(1)で表される組成を有し、3次元結晶構造を持つものである。
一般式(1): ABX3
一般式(1)において、Aはメチルアンモニウム(CH3NH2)、及び、ホルムアミジニウム(NH2CHNH)から選ばれる少なくとも1つであるアミン化合物の1価陽イオンであるか、又は、ルビジウム(Rb)、セシウム(Ce)、及び、フランシウム(Fr)から選ばれる少なくとも1つのアルカリ金属元素の1価陽イオンであり、Bは鉛(Pb)及び錫(Sn)から選ばれる少なくとも1つである金属元素の2価陽イオンであり、Xはヨウ素(I)、臭素(Br)、及び塩素(Cl)から選ばれる少なくとも1つのハロゲン元素の1価陰イオンである。ペロブスカイト結晶の特徴は結晶中のハロゲン元素の比率により赤から青までの可視光領域のほぼすべての波長を狭い半値幅でカバーできることである。
Further, as a material of the semiconductor fine particles, a perovskite crystal can also be preferably used. The perovskite crystal suitable as the quantum dot of the present invention has a composition represented by the following general formula (1) and has a three-dimensional crystal structure.
General formula (1): ABX 3
In the general formula (1), A is a monovalent cation of at least one amine compound selected from methylammonium (CH 3 NH 2 ) and formamidinium (NH 2 CHNH), or rubidium. It is a monovalent cation of at least one alkali metal element selected from (Rb), cesium (Ce), and francium (Fr), and B is at least one selected from lead (Pb) and tin (Sn). It is a divalent cation of a metal element, where X is a monovalent anion of at least one halogen element selected from iodine (I), bromine (Br), and chlorine (Cl). A feature of perovskite crystals is that they can cover almost all wavelengths in the visible light region from red to blue with a narrow half-value width depending on the ratio of halogen elements in the crystal.
化合物半導体の無機材料部分の平均粒子径は、0.5nm〜100nmであることが好ましく、所望する特性に応じて適宜選択することができる。単一半導体組成である場合の半導体微粒子の平均粒子径、及び、コア/シェル型のコア平均粒子径は0.5nm〜25nmであることが好ましく、より好ましくは0.5nm〜15nmである。平均粒子径が0.5nm以上であると合成面で好ましく、100nm以下であると量子閉じ込め効果が向上し求める蛍光を得ることができる。 The average particle size of the inorganic material portion of the compound semiconductor is preferably 0.5 nm to 100 nm, and can be appropriately selected depending on the desired properties. The average particle size of the semiconductor fine particles and the core / shell type core average particle size in the case of a single semiconductor composition are preferably 0.5 nm to 25 nm, and more preferably 0.5 nm to 15 nm. When the average particle size is 0.5 nm or more, it is preferable in terms of synthesis, and when it is 100 nm or less, the quantum confinement effect is improved and the desired fluorescence can be obtained.
量子ドット(A)は、同じ材料であってもコア粒子径を変えることで蛍光波長を任意に変更可能なことが特徴であり、求める蛍光波長に応じて粒子径を設定することが必要になる。コア/シェル型の場合、一つの化合物半導体の中に複数のシェル微粒子を含有してもよく、シェルの平均厚みは無機材料部分の粒子半径とコア粒子半径の差に相当する。 The quantum dot (A) is characterized in that the fluorescence wavelength can be arbitrarily changed by changing the core particle size even if the material is the same, and it is necessary to set the particle size according to the desired fluorescence wavelength. .. In the case of the core / shell type, a plurality of shell fine particles may be contained in one compound semiconductor, and the average thickness of the shell corresponds to the difference between the particle radius of the inorganic material portion and the core particle radius.
ここで平均粒径とは、化合物半導体微粒子を透過型電子顕微鏡で観察し、無作為に30個のサイズを計測してその平均値を採用した値を指す。この際、半導体微粒子は後述の有機リガンドを伴うことができる。これに対し、エネルギー分散型X線分析が付帯した走査型透過電子顕微鏡を用いることで、有機リガンドを除く半導体微粒子を特定し、粒径を計測する。半導体微粒子の特定は、透過型電子顕微鏡像において電子密度の違いから有機リガンドに対し半導体微粒子部分が暗く撮像されることを利用する。半導体微粒子の形状は、球状に限らず、棒状、円盤状、その他形状であってもよい。 Here, the average particle size refers to a value obtained by observing compound semiconductor fine particles with a transmission electron microscope, randomly measuring 30 sizes, and adopting the average value. At this time, the semiconductor fine particles can be accompanied by an organic ligand described later. On the other hand, by using a scanning transmission electron microscope accompanied by energy dispersive X-ray analysis, semiconductor fine particles excluding organic ligands are specified and the particle size is measured. The identification of the semiconductor fine particles utilizes the fact that the semiconductor fine particles are imaged darker than the organic ligand in the transmission electron microscope image due to the difference in electron density. The shape of the semiconductor fine particles is not limited to a spherical shape, and may be a rod shape, a disk shape, or any other shape.
量子ドット(A)は、さらにリガンド化合物で表面処理されていてもよい。「表面処理された」とは、化合物半導体微粒子表面の少なくとも一部にリガンドを有していることであり、このような半導体微粒子の表面に存在するリガンドは、被覆材料、保護材料、処理剤又は配位子とも呼ばれる。
一般にリガンドとして用いられる化合物は、半導体微粒子の金属部分に吸着する強い極性又は非共有電子対を有し、更に、塗液やインキとする際に使用する溶剤や樹脂との親和性が高い炭素鎖や芳香環が連結した部分構造又はポリアルキレングリコールに由来する部分構造を有する。このようなリガンドとしては、有機顔料、無機顔料若しくは無機化合物材料の分散剤、洗剤若しくはエマルジョン形成時に使用される界面活性剤、又は乳化剤として一般に知られているものを使用することができる。また、金属錯体の配位子として用いられる部分構造を有する化合物として、特に、金属への配位座を2個以上有するキレート配位子構造を有する化合物も、半導体微粒子の金属部分に吸着しやすく脱離しにくいため、リガンドとして使用できる。
The quantum dots (A) may be further surface-treated with a ligand compound. "Surface-treated" means having a ligand on at least a part of the surface of the compound semiconductor fine particles, and the ligand present on the surface of such semiconductor fine particles is a coating material, a protective material, a treatment agent, or a treatment agent. Also called a ligand.
A compound generally used as a ligand has a strong polarity or unshared electron pair adsorbed on a metal portion of semiconductor fine particles, and further has a carbon chain having a high affinity with a solvent or resin used for coating liquid or ink. It has a partial structure in which aromatic rings are linked or a partial structure derived from polyalkylene glycol. As such a ligand, an organic pigment, a dispersant of an inorganic pigment or an inorganic compound material, a detergent or a surfactant used at the time of forming an emulsion, or a commonly known emulsifier can be used. Further, as a compound having a partial structure used as a ligand of a metal complex, in particular, a compound having a chelate ligand structure having two or more coordination bonds to a metal is easily adsorbed on the metal portion of the semiconductor fine particles. Since it is difficult to desorb, it can be used as a ligand.
特に、合成時に使用可能なリガンドとしては、合成温度が比較的高温であり反応効率を高める観点から、沸点が200℃以上であることが好ましく、分散安定性の観点から、炭素数8以上のアルキル基を部分構造として有するものが好ましい。またリガンドは、化合物半導体への作用を強固にするために極性基を有してもよく、このようなリガンドとしては、有機酸、有機アミン、硫黄含有有機物、リン含有有機物等が挙げられる。 In particular, the ligand that can be used during synthesis preferably has a boiling point of 200 ° C. or higher from the viewpoint of increasing the reaction efficiency because the synthesis temperature is relatively high, and an alkyl having 8 or more carbon atoms from the viewpoint of dispersion stability. Those having a group as a partial structure are preferable. Further, the ligand may have a polar group in order to strengthen the action on the compound semiconductor, and examples of such a ligand include organic acids, organic amines, sulfur-containing organic substances, phosphorus-containing organic substances and the like.
有機酸としては、カルボキシル基を有する化合物が挙げられ、分子中にカルボキシル基を複数有していてもよい。有機酸の具体例としては、例えば、安息香酸、ビフェニルカルボン酸、ブチル安息香酸、ヘキシル安息香酸、シクロヘキシル安息香酸、ナフタレンカルボン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、エチルヘキサン酸、ヘキセン酸、オクテン酸、シトロネル酸、スベリン酸、エチレングリコールビス(4−カルボキシフェニル)エーテル、(2−ブトキシエトキシ)酢酸が挙げられる。
炭素数8以上のアルキル基を部分構造として有する有機酸としては、例えば、ノナン酸、デカン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、トリコサン酸、リグノセリン酸、オレイン酸、エイコサジエン酸、リノレン酸、セバシン酸、(2−オクチルオキシ)酢酸が挙げられる。
Examples of the organic acid include compounds having a carboxyl group, and the organic acid may have a plurality of carboxyl groups in the molecule. Specific examples of organic acids include benzoic acid, biphenylcarboxylic acid, butylbenzoic acid, hexylbenzoic acid, cyclohexylbenzoic acid, naphthalenecarboxylic acid, hexanoic acid, heptanic acid, octanoic acid, ethylhexanoic acid, hexenoic acid, and octene. Acids, citronellic acid, siberic acid, ethylene glycol bis (4-carboxyphenyl) ether, (2-butoxyethoxy) acetic acid can be mentioned.
Examples of organic acids having an alkyl group having 8 or more carbon atoms as a partial structure include nonanoic acid, decanoic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, tricosanoic acid, lignoceric acid, oleic acid, eikosazienoic acid, and linolene. Acids, sebacic acid and (2-octyloxy) acetic acid can be mentioned.
有機アミンとしては、アミノ基を有する化合物を用いることができ、例えば、n−ブチルアミン、iso−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、シクロヘキシルアミンが挙げられる。
炭素数8以上のアルキル基を部分構造として有する有機アミンとしては、例えば、オクチルアミン、ドデカアミン、ヘプタデカン−9−アミン、N,N−ジメチル−n−オクチルアミン等が挙げられる。
As the organic amine, a compound having an amino group can be used, and examples thereof include n-butylamine, iso-butylamine, tert-butylamine, n-hexylamine, n-heptylamine, and cyclohexylamine.
Examples of the organic amine having an alkyl group having 8 or more carbon atoms as a partial structure include octylamine, dodecaamine, heptadecane-9-amine, N, N-dimethyl-n-octylamine and the like.
硫黄含有有機物としては、チオール類又はジスルフィド類が挙げられる。
チオール類としては、例えば、アリルメルカプタン、1,3−ベンゼンジメタンチオール、2−アミノ−5−メルカプト−1,3,4−チアジアゾール、3−アミノ−5−メルカプト−1,2,4−トリアゾールブタンチオール、n−ヘキサンチオール、n−ヘプタンチオールが挙げられる。
炭素数8以上のアルキル基を部分構造として有するチオール類としては、例えば、ドデカンチオール、1−ドコサンチオール、tert−ドデシルメルカプタン、2−エチルヘキサンチオールが挙げられる。
ジスルフィド類としては、例えば、ビス(4−クロロ−2−ニトロフェニル)ジスルフィド、ヘキシルスルフィド、3,3',5,5'−テトラクロロジフェニルジスルフィドが挙げられる。
炭素数8以上のアルキル基を部分構造として有するスルフィド類としては、例えば、ドデシルジスルフィド、オクタデシルジスルフィド、ドデシルオクタデシルジスルフィドが挙げられる。
Examples of sulfur-containing organic substances include thiols and disulfides.
Examples of thiols include allyl mercaptan, 1,3-benzenedimethanethiol, 2-amino-5-mercapto-1,3,4-thiasiazol, 3-amino-5-mercapto-1,2,4-triazole. Butanethiol, n-hexanethiol and n-heptanethiol can be mentioned.
Examples of thiols having an alkyl group having 8 or more carbon atoms as a partial structure include dodecane thiol, 1-docosan thiol, tert-dodecyl mercaptan, and 2-ethylhexane thiol.
Examples of disulfides include bis (4-chloro-2-nitrophenyl) disulfide, hexyl sulfide, 3,3', 5,5'-tetrachlorodiphenyl disulfide.
Examples of sulfides having an alkyl group having 8 or more carbon atoms as a partial structure include dodecyl disulfide, octadecyl disulfide, and dodecyl octadecyl disulfide.
リン含有有機物としては、例えば、リン酸ブチル、リン酸ヘキシル、リン酸ジイソプロピル、(2−エチルヘキシル)ホスホン酸モノ−2−エチルヘキシル、プロピルホスホン酸、ヘキシルホスホン酸、ヘキシルホスホン酸メチル、イソプロピルホスホン酸ヘキシルが挙げられる。
炭素数8以上のアルキル基を部分構造として有するリン含有有機物としては、例えば、リン酸オクチル、リン酸ジドデシル、リン酸ドデシル、ドデシルホスホン酸、ヘキシルホスホン酸ドデシル、デシルホスホン酸、デシルホスホン酸イソプロピルが挙げられる。
Examples of phosphorus-containing organic substances include butyl phosphate, hexyl phosphate, diisopropyl phosphate, mono-2-ethylhexyl (2-ethylhexyl) phosphonate, propylphosphonic acid, hexylphosphonic acid, methyl hexylphosphonate, and hexyl isopropylphosphonate. Can be mentioned.
Examples of phosphorus-containing organic substances having an alkyl group having 8 or more carbon atoms as a partial structure include octyl phosphate, didodecyl phosphate, dodecyl phosphate, dodecylphosphonic acid, dodecyl hexylphosphonate, decylphosphonic acid, and isopropyl decylphosphonate. Can be mentioned.
量子ドット(A)の製造方法としては、ガラス中で合成する方法、水溶液中で合成する方法、有機溶媒中で合成する方法等、公知の製造方法を用いることができる。 As a method for producing the quantum dots (A), known production methods such as a method for synthesizing in glass, a method for synthesizing in an aqueous solution, and a method for synthesizing in an organic solvent can be used.
また、化合物半導体表面の少なくとも一部は、合成時とは異なるリガンドで被覆されていてもよい。リガンドを変更する方法としては、例えば、第1のリガンドで表面処理された化合物半導体と、置き換えたい第2の被覆材料とを希釈溶剤中で撹拌する方法や、第1のリガンドで表面処理された化合物半導体を遠心分離等で溶剤をおおよそ取り除いた後に、置き換えたい第2の被覆材料を含む溶剤に化合物半導体を再分散させる方法等が挙げられる。
上記手法を用いることで、用途や要求特性に適したリガンドを選択とすることができ、塗工液やインキに好適に用いられる溶剤や樹脂との親和性を向上させることができる。
Further, at least a part of the surface of the compound semiconductor may be coated with a ligand different from that at the time of synthesis. Examples of the method of changing the ligand include a method of stirring the compound semiconductor surface-treated with the first ligand and the second coating material to be replaced in a diluting solvent, or a method of surface-treating with the first ligand. Examples thereof include a method of redispersing the compound semiconductor in a solvent containing a second coating material to be replaced after the solvent is roughly removed by centrifugation or the like.
By using the above method, a ligand suitable for the application and required characteristics can be selected, and the affinity with a solvent or resin preferably used for a coating liquid or an ink can be improved.
量子ドット(A)の含有量は、インク組成物中の全固形分量に対して、好ましくは5〜50質量%であり、より好ましくは10〜50質量%である。含有量が5質量%以上であると、励起光(バックライト)の光抜けを抑制でき十分に波長変換されるため好ましい。含有量が50質量%以下であると、インク組成物とした場合の分散安定性が良好であり、インクジェットインキとして吐出可能な粘度範囲になるため好ましい。 The content of the quantum dots (A) is preferably 5 to 50% by mass, more preferably 10 to 50% by mass, based on the total solid content in the ink composition. When the content is 5% by mass or more, it is preferable because the light escape of the excitation light (backlight) can be suppressed and the wavelength is sufficiently converted. When the content is 50% by mass or less, the dispersion stability of the ink composition is good, and the viscosity is within the range of the viscosity that can be ejected as an inkjet ink, which is preferable.
[光重合性化合物(B)]
本発明における光重合性化合物(B)は、α−アリロキシメチルアクリル酸アルキルを必須成分とし、α−アリロキシメチルアクリル酸アルキルは下記一般式(1)で表される化合物である。
[Photopolymerizable compound (B)]
The photopolymerizable compound (B) in the present invention contains alkyl α-allyloxymethylacrylate as an essential component, and alkyl α-allyloxymethylacrylate is a compound represented by the following general formula (1).
一般式(1)
[一般式(1)中、R1はアルキル基を表す。] [In the general formula (1), R 1 represents an alkyl group. ]
一般式(1)のR1は、好ましくは炭素数1〜3のアルキル基であり、より好ましくはメチル基である。R1がメチル基であるα−アリロキシメチルアクリル酸メチルは、単体での粘度が低いだけでなく、相溶性及び溶解性が優れている。通常、混合液体の粘度は、各成分単体の粘度に混合率を掛けた数字を合算した計算値とほぼ同等になることが多いが、重合性化合物としてα−アリロキシメチルアクリル酸メチルを含むインク組成物は、上記計算値より大幅に粘度が低下し、減粘効果に優れるため好ましい。 R 1 of the general formula (1) is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a methyl group. Methyl α-allyloxymethyl acrylate having R 1 as a methyl group not only has a low viscosity by itself, but also has excellent compatibility and solubility. Normally, the viscosity of the mixed liquid is almost the same as the calculated value obtained by multiplying the viscosity of each component alone by the mixing ratio, but the ink containing α-allyloxymethylacrylate as a polymerizable compound. The composition is preferable because the viscosity is significantly lower than the above calculated value and the viscosity reducing effect is excellent.
また、α−アリロキシメチルアクリル酸アルキルは、量子ドット(A)や後述の光散乱粒子(D)と配合した場合に、それらの分散性を低下させたり、粘度を上昇させることが少ないため、広範囲の配合比率で用いることができる。したがって、印刷適性及び硬化性を十分保持したまま、励起光透過を抑制することができ、外部量子効率を高めることが容易となる。
α−アリロキシメチルアクリル酸アルキルの含有量は、光重合性化合物(B)の全量に対して、好ましくは5〜50質量%であり、より好ましくは10〜35質量%である。5質量%以上であると、粘度低下効果が十分に発揮されるため好ましい。50質量%以下であると、インク組成物の硬化性に優れるため好ましい。
Further, when the alkyl α-allyloxymethylacrylate is blended with the quantum dots (A) or the light scattering particles (D) described later, they rarely decrease the dispersibility or increase the viscosity. It can be used in a wide range of compounding ratios. Therefore, the excitation light transmission can be suppressed while sufficiently maintaining the printability and the curability, and the external quantum efficiency can be easily increased.
The content of the alkyl α-allyloxymethylacrylate is preferably 5 to 50% by mass, more preferably 10 to 35% by mass, based on the total amount of the photopolymerizable compound (B). When it is 5% by mass or more, the viscosity lowering effect is sufficiently exhibited, which is preferable. When it is 50% by mass or less, it is preferable because the curability of the ink composition is excellent.
α−アリロキシメチルアクリル酸アルキルの含有量は、インク組成物の全固形分量に対して、好ましくは5〜40質量%であり、より好ましくは10〜25質量%の範囲である。5質量%以上であると、粘度低下効果が十分に発揮されるため好ましい。40質量%以下であると、量子ドット(A)の相対量が十分となり光効率特性に優れるため好ましい。 The content of alkyl α-allyloxymethylacrylate is preferably in the range of 5 to 40% by mass, more preferably 10 to 25% by mass, based on the total solid content of the ink composition. When it is 5% by mass or more, the viscosity lowering effect is sufficiently exhibited, which is preferable. When it is 40% by mass or less, the relative amount of the quantum dots (A) is sufficient and the light efficiency characteristics are excellent, which is preferable.
光重合性化合物(B)は、α−アリロキシメチルアクリル酸アルキルを必須成分とし、さらに他の光重合性化合物を含んでもよい。他の光重合性化合物としては、光照射によってα−アリロキシメチルアクリル酸アルキルと共重合するものが好ましく、より好ましくは光ラジカル重合性化合物であり、特に好ましくは(メタ)アクリレート化合物である。これらの光重合性化合物(B)は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
他の光重合性化合物としては、例えば、ベンジル(メタ)アクリレート、(エトキシ(又はプロポキシ)化)2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(オキシエチル)(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(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、メトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、β−カルボキシルエチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンフォルマル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(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、イソボロニル(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、イソオクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(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、1,4−シクロヘキサンジメタノール(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、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、アクリロイルモルホリン、N−ビニルカプロラクタム、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルムアミド、N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド等の単官能モノマー;ジメチロールトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、(エトキシ(又はプロポキシ)化)ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ(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、(エトキシ(又はプロポキシ)化)1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、(エトキシ(又はプロポキシ)化)ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジ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ール変性)トリメチロールプロパンジ(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、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(又はテトラ)(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(又はテトラ)(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(又はテトラ)(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の多官能モノマー;が挙げられる。
The photopolymerizable compound (B) contains alkyl α-allyloxymethylacrylate as an essential component, and may further contain other photopolymerizable compounds. As the other photopolymerizable compound, a compound that copolymerizes with the alkyl α-allyloxymethylacrylate by light irradiation is preferable, a photoradical polymerizable compound is more preferable, and a (meth) acrylate compound is particularly preferable. These photopolymerizable compounds (B) may be used alone or in combination of two or more.
Other photopolymerizable compounds include, for example, benzyl (meth) acrylate, (ethoxy (or propoxy)) 2-phenoxyethyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (oxyethyl) (meth) acrylate, phenoxydiethylene glycol (meth). Acrylate, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, methoxytriethylene glycol (meth) acrylate, 2-ethoxyethyl (meth) acrylate, ethoxyethoxyethyl (meth) acrylate, methoxydipropylene glycol (meth) acrylate, dipropylene glycol ( Meta) Acrylate, β-carboxyethyl (Meta) Acrylate, Trimethylol Propaneformal (Meta) Acrylate, Isoamyl (Meta) Acrylate, Cyclohexyl (Meta) Acrylate, Tetrahydrofurfuryl (Meta) Acrylate, Isobolonyl (Meta) Acrylate, Di Cyclopentanyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, 1,4-cyclohexanedimethanol (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl ( Meta) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, acryloylmorpholin, N-vinylcaprolactam, N-vinylpyrrolidone, N-vinylformamide, N-acryloyloxyethyl hexahydrophthalimide, etc. Monofunctional monomer; dimethylol tricyclodecanedi (meth) acrylate, (ethoxy (or propoxy)) bisphenol A di (meth) acrylate, cyclohexanedimethanol di (meth) acrylate, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate , (Ethoxy (or propoxy)) 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, (ethoxy (or propoxy)) neopentyl glycol di (meth) acrylate, hydroxypivalate neopentyl glycol di (meth) acrylate, Dipropylene glycol di (meth) acrylate, (neopentyl glycol modified) trimethylpropandi (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, dicyclopentanyldi (meth) acrylate, pentaerythritol tri (or tetra) (Meta) acrylate, Polyfunctional monomers such as trimethylolpropane tri (or tetra) (meth) acrylate, tetramethylolmethanetri (or tetra) (meth) acrylate, and dipentaerythritol hexa (meth) acrylate; can be mentioned.
(アミド基を有する光重合性化合物)
本発明のインク組成物は、他の光重合性化合物としてアミド基を有する光重合性化合物を用いることが好ましい。α−アリロキシメチルアクリル酸アルキルとアミド基を有する光重合性化合物とを組み合わせることで、より粘度低下の効果が得られるだけでなく、光重合性が向上する。
(Photopolymerizable compound having an amide group)
In the ink composition of the present invention, it is preferable to use a photopolymerizable compound having an amide group as another photopolymerizable compound. By combining an alkyl α-allyloxymethylacrylate and a photopolymerizable compound having an amide group, not only the effect of lowering the viscosity can be obtained, but also the photopolymerizability is improved.
アミド基を有する光重合性化合物は、1分子中にアミド基とラジカル重合性炭素−炭素二重結合を有するものであり、N位がアルキル基などで置換されていてもよい。アミド基を有する光重合性化合物は、単体での粘度が低いだけでなく溶解性及び相溶性に優れており、インク組成物の低粘度化、塗工層への密着性の向上、硬化性の向上等の効果がある。また、量子ドット(A)や後述の光散乱粒子(D)と配合した場合に、それらの分散性を損なったり、粘度上昇を伴う恐れが少ないため、広範囲の配合比率で用いることができ、印刷適性、硬化性を十分保持したまま、励起光透過を抑えたり、外部量子効率を高めることが容易となる。 The photopolymerizable compound having an amide group has an amide group and a radically polymerizable carbon-carbon double bond in one molecule, and the N-position may be substituted with an alkyl group or the like. The photopolymerizable compound having an amide group has not only low viscosity as a single substance but also excellent solubility and compatibility, so that the viscosity of the ink composition is lowered, the adhesion to the coating layer is improved, and the curability is improved. There are effects such as improvement. Further, when it is blended with quantum dots (A) or light scattering particles (D) described later, there is little possibility that their dispersibility is impaired or the viscosity increases, so that it can be used in a wide range of blending ratios and can be printed. It becomes easy to suppress excitation light transmission and increase external quantum efficiency while sufficiently maintaining aptitude and curability.
アミド基を有する光重合性化合物としては、(メタ)アクリルアミドモノマー、ラクタム系ビニルモノマー等が挙げられるが、これに限定されない。
ラクタム系ビニルモノマーとしては、例えば、N−ビニルピロリドン、N−ビニル−ε−カプロラクタム、メチルビニルピロリドンが挙げられる。
(メタ)アクリルアミドモノマーとしては、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−位に置換基を有する(メタ)アクリルアミドが挙げられ、好ましくは、N−位に置換基を有する(メタ)アクリルアミドである。N−位の置換基の典型的な例はアルキル基であり、当該アルキル基は(メタ)アクリルアミドの窒素原子とともに環を形成していてもよく、当該環は、炭素原子及び(メタ)アクリルアミドの窒素原子に加え、酸素原子を環構成員として有してもよい。さらに、その環を構成する炭素原子には、アルキルやオキソ(=O)のような置換基が結合していてもよい。
Examples of the photopolymerizable compound having an amide group include, but are not limited to, a (meth) acrylamide monomer and a lactam-based vinyl monomer.
Examples of the lactam-based vinyl monomer include N-vinylpyrrolidone, N-vinyl-ε-caprolactam, and methylvinylpyrrolidone.
Examples of the (meth) acrylamide monomer include acrylamide, methacrylamide, and (meth) acrylamide having a substituent at the N-position, and preferably (meth) acrylamide having a substituent at the N-position. A typical example of a substituent at the N-position is an alkyl group, which may form a ring with the nitrogen atom of (meth) acrylamide, which ring is of carbon atom and (meth) acrylamide. In addition to the nitrogen atom, an oxygen atom may be included as a ring member. Further, a substituent such as alkyl or oxo (= O) may be bonded to the carbon atom constituting the ring.
N−置換(メタ)アクリルアミドとしては、例えば、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−n−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−t−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−ヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−ドデシル(メタ)アクリルアミド、N−t−オクチル(メタ)アクリルアミドのようなN−アルキル(メタ)アクリルアミド;N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミドのようなN,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミドが挙げられる。 Examples of N-substituted (meth) acrylamide include N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, Nn-butyl (meth) acrylamide, and Nt-. N-alkyl (meth) acrylamide such as butyl (meth) acrylamide, N-hexyl (meth) acrylamide, N-dodecyl (meth) acrylamide, Nt-octyl (meth) acrylamide; N, N-dimethyl (meth) Examples include N, N-dialkyl (meth) acrylamide such as acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide.
N−置換基すなわち窒素原子上の置換基は、水酸基を有するアルキル基であってもよく、例えば、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミドが挙げられる。
N−置換基は、アミノ基を有するアルキル基であってもよく、例えば、ジメチルアミノメチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドのような、N−アルキル(メタ)アクリルアミドにおけるアルキル基の水素原子がジアルキルアミノ基で置換された、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミドが挙げられる。
N−置換基は、芳香環や上記以外の酸素原子を有する置換基であってもよく、例えば、N−フェニル(メタ)アクリルアミド、N−(ブトキシメチル)(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、6−(メタ)アクリルアミドヘキサン酸が挙げられる。
さらに、上記した5員環又は6員環を形成するN−置換(メタ)アクリルアミドの具体例としては、N−アクリロイルピロリジン、3−アクリロイル−2−オキサゾリジノン、4−アクリロイルモルホリン、N−アクリロイルピペリジン、N−メタクリロイルピペリジン等が挙げられる。
The N-substituted group, that is, the substituent on the nitrogen atom may be an alkyl group having a hydroxyl group, for example, N-hydroxymethyl (meth) acrylamide, N- (2-hydroxyethyl) (meth) acrylamide, N-. Examples include (2-hydroxypropyl) (meth) acrylamide.
The N-substituted group may be an alkyl group having an amino group, for example, dimethylaminomethyl (meth) acrylamide, dimethylaminoethyl (meth) acrylamide, diethylaminoethyl (meth) acrylamide, dimethylaminopropyl (meth) acrylamide. Examples thereof include dialkylaminoalkyl (meth) acrylamide in which the hydrogen atom of the alkyl group in N-alkyl (meth) acrylamide is replaced with a dialkylamino group.
The N-substituent may be a substituent having an aromatic ring or an oxygen atom other than the above, and may be, for example, N-phenyl (meth) acrylamide, N- (butoxymethyl) (meth) acrylamide, diacetone (meth) acrylamide. , 2- (Meta) acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, 6- (meth) acrylamidehexanoic acid.
Further, specific examples of the N-substituted (meth) acrylamide forming the above-mentioned 5-membered ring or 6-membered ring include N-acryloylpyrrolidine, 3-acryloyl-2-oxazolidinone, 4-acryloylmorpholine, N-acryloylpiperidin, and the like. Examples thereof include N-methacryloylpiperidin.
これらのアミドモノマーの中でも、インク組成物の粘度低下効果の観点から、N,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミド又はジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミドが好ましく、具体例としては、ジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、ジメチルアミノメチルアクリルアミド、ジメチルアミノエチルアクリルアミド、ジエチルアミノエチルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミドが挙げられる。中でもN,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミドが粘度低下効果の観点から好ましい。 Among these amide monomers, N, N-dialkyl (meth) acrylamide or dialkylaminoalkyl (meth) acrylamide is preferable from the viewpoint of the effect of reducing the viscosity of the ink composition, and specific examples thereof are dimethylacrylamide, diethylacrylamide, and dimethyl. Examples thereof include aminomethylacrylamide, dimethylaminoethylacrylamide, diethylaminoethylacrylamide, and dimethylaminopropylacrylamide. Of these, N, N-dialkyl (meth) acrylamide is preferable from the viewpoint of viscosity lowering effect.
アミド基を有する光重合性化合物の含有量は、光重合性化合物(B)の全量に対して、好ましくは10〜70質量%であり、より好ましくは15〜50質量%、さらに好ましくは20〜40質量%である。10質量%以上であると粘度低下と光重合性により優れるため好ましい。70質量%以下であると塗工物、印刷物の硬化性や密着性が良好となるため好ましい。 The content of the photopolymerizable compound having an amide group is preferably 10 to 70% by mass, more preferably 15 to 50% by mass, still more preferably 20 to 20 to 70% by mass, based on the total amount of the photopolymerizable compound (B). It is 40% by mass. When it is 10% by mass or more, it is preferable because it is more excellent in viscosity reduction and photopolymerizability. When it is 70% by mass or less, the curability and adhesion of the coated matter and the printed matter are good, which is preferable.
[光重合開始剤(C)]
インク組成物はさらに光重合開始剤を含む。光重合開始剤を含むことで、本発明のインク組成物から形成される印刷物を、紫外線照射により硬化させることができる。光重合開始剤として好ましくは光ラジカル重合開始剤であり、その種類は制限されず、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
[Photopolymerization Initiator (C)]
The ink composition further comprises a photopolymerization initiator. By including the photopolymerization initiator, the printed matter formed from the ink composition of the present invention can be cured by ultraviolet irradiation. The photopolymerization initiator is preferably a photoradical polymerization initiator, and the type thereof is not limited, and the photopolymerization initiator may be used alone or in combination of two or more.
光ラジカル重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン系化合物、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、トリアジン系化合物、オキシムエステル系化合物、ホスフィン系化合物、キノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、又はチタノセン系化合物が挙げられ、アセトフェノン系化合物の市販品としては、IGM Resins B.V.社製の「Omnirad 907」(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)、「Omnirad 369」(2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルフォリニル)フェニル]−1−ブタノン)、「Omnirad 379」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;ホスフィン系化合物の市販品としては、IGM Resins B.V.社製の「Omnirad 819」(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サイド)、「Omnirad TPO H」(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サイド)等が挙げられる。 Examples of the photoradical polymerization initiator include acetphenone compounds, benzoin compounds, benzophenone compounds, thioxanthone compounds, triazine compounds, oxime ester compounds, phosphine compounds, quinone compounds, borate compounds, and carbazole compounds. , Imidazole-based compounds, or titanosen-based compounds, and examples of commercially available acetphenone-based compounds include "Omnirad 907" (2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] manufactured by IGM Resins B.V.]. -2-morpholinopropan-1-one), "Omnirad 369" (2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1 -Butanone), "Omnirad 379" 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butane-1-one; as a commercially available phosphine compound, manufactured by IGM Resins B.V. "Omnirad 819" (bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide), "Omnirad TPO H" (2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide) and the like can be mentioned.
光重合開始剤(C)は、さらに増感剤を併用してもよい。増感剤としては、例えば、トリメチルアミン、メチルジメタノールアミン、トリエタノールアミン、p−ジエチルアミノアセトフェノン、P−ジメチルアミノ安息香酸エチル、p−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、N,N−ジメチルベンジルアミン及び4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等のアミン類が挙げられる。
光重合開始剤(C)と増感剤の合計量は、インク組成物の全固形分中に対して、好ましくは1〜15質量%の範囲である。1質量%以上であると硬化不良が起こりにくく、15質量%以内であると反応残留物等による硬化後の諸物性への影響が低減するため好ましい。
The photopolymerization initiator (C) may be further combined with a sensitizer. Examples of the sensitizer include trimethylamine, methyldimethanolamine, triethanolamine, p-diethylaminoacetophenone, ethyl P-dimethylaminobenzoate, isoamyl p-dimethylaminobenzoate, N, N-dimethylbenzylamine and 4, Examples thereof include amines such as 4'-bis (diethylamino) benzophenone.
The total amount of the photopolymerization initiator (C) and the sensitizer is preferably in the range of 1 to 15% by mass with respect to the total solid content of the ink composition. When it is 1% by mass or more, curing failure is unlikely to occur, and when it is 15% by mass or less, the influence of reaction residues and the like on various physical properties after curing is reduced, which is preferable.
[樹脂]
本発明のインク組成物は、必要に応じて樹脂を含んでもよい。樹脂としては、例えば、石油系樹脂、マレイン酸樹脂、ニトロセルロース、セルロースアセテートブチレート、環化ゴム、塩化ゴム、アルキド樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、ビニル樹脂、ブチラール樹脂、直鎖オレフィン樹脂、芳香族ポリエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、フルオレンポリカーボネート樹脂、フルオレンポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド(アラミド)樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリパラフェニレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエチレンナフタレート(PEN)樹脂又はフッ素化芳香族ポリマー樹脂が挙げられる。
また、樹脂としては、エポキシ樹脂、オキセタン基含有樹脂、イソシアネート基含有樹脂、カルボキシル基含有樹脂、アリルエステル系硬化型樹脂のような熱硬化性樹脂、又はシルセスキオキサン系紫外線硬化樹脂のような紫外線硬化樹脂を用いてもよい。
[resin]
The ink composition of the present invention may contain a resin, if necessary. Examples of the resin include petroleum-based resin, maleic acid resin, nitrocellulose, cellulose acetate butyrate, cyclized rubber, rubber chloride, alkyd resin, acrylic resin, polyester resin, amino resin, vinyl resin, butyral resin, and linear olefin. Resin, aromatic polyether resin, polyimide resin, fluorene polycarbonate resin, fluorene polyester resin, polycarbonate resin, polyamide (aramid) resin, polyarylate resin, polysulfone resin, polyether sulfone resin, polyparaphenylene resin, polyamideimide resin, Examples thereof include polyethylene naphthalate (PEN) resin and fluorinated aromatic polymer resin.
The resin includes an epoxy resin, an oxetane group-containing resin, an isocyanate group-containing resin, a carboxyl group-containing resin, a thermosetting resin such as an allyl ester-based curable resin, or a silsesquioxane-based ultraviolet curable resin. An ultraviolet curable resin may be used.
樹脂の質量平均分子量(Mw)は、好ましくは1,000〜50,000であり、インク組成物をインクジェット法で印刷する場合は吐出安定性の観点から、3,000〜45,000であることがより好ましい。質量平均分子量が1,000以上であるとインク組成物から得られる膜の耐性が向上し、質量平均分子量が50,000以下であるとインク組成物の粘度がインクジェット法の適正粘度範囲内となり、インクジェットヘッドの詰まりや吐出性低下を防ぐことができるため好ましい。なお質量平均分子量は、ゲルパーミッションクロマトグラフィーによりスチレン換算分子量として求めることができる。 The mass average molecular weight (Mw) of the resin is preferably 1,000 to 50,000, and when the ink composition is printed by the inkjet method, it is 3,000 to 45,000 from the viewpoint of ejection stability. Is more preferable. When the mass average molecular weight is 1,000 or more, the resistance of the film obtained from the ink composition is improved, and when the mass average molecular weight is 50,000 or less, the viscosity of the ink composition is within the appropriate viscosity range of the inkjet method. This is preferable because it can prevent clogging of the inkjet head and deterioration of ejection properties. The mass average molecular weight can be determined as a styrene-equivalent molecular weight by gel permission chromatography.
樹脂を含む場合、樹脂の含有量は、インク組成物の全固形分量に対して好ましくは15質量%以下である。上記範囲であると粘度が高くなりすぎずに耐傷性や耐薬品性の良好な光波長変換層を得ることができる。また、インク組成物をインクジェット法で印刷して光波長変換層を形成する場合に、インク組成物の粘度がヘッドの適正粘度範囲内となるためヘッド詰まりや吐出性低下を防ぐことができる。 When a resin is contained, the content of the resin is preferably 15% by mass or less with respect to the total solid content of the ink composition. Within the above range, an optical wavelength conversion layer having good scratch resistance and chemical resistance can be obtained without increasing the viscosity too much. Further, when the ink composition is printed by an inkjet method to form an optical wavelength conversion layer, the viscosity of the ink composition is within an appropriate viscosity range of the head, so that head clogging and deterioration of ejection property can be prevented.
[光散乱粒子(D)]
本発明のインク組成物には、さらに光散乱粒子(D)を含有してもよい。光散乱粒子(D)は、光波長変換層内で光を散乱することで実質的な光路長を延長し、量子ドットの光吸収効率を向上させることができる。光合散乱粒子(D)としては、例えば、無機白色顔料、有機白色顔料、ポリマー微粒子が挙げられる。
無機白色顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ等の金属酸化物;炭酸カルシウム等のアルカリ土類金属の炭酸塩;ケイ酸、ケイ酸カルシウム、鉛白、タルク、クレーが挙げられる。有機白色顔料としては、例えば、ビススチリル誘導体白色顔料や、アルキレンビスメラミン誘導体白色顔料が挙げられる。
[Light scattering particles (D)]
The ink composition of the present invention may further contain light scattering particles (D). The light scattering particles (D) can substantially extend the optical path length by scattering light in the light wavelength conversion layer, and can improve the light absorption efficiency of the quantum dots. Examples of the photosynthetic scattering particles (D) include inorganic white pigments, organic white pigments, and polymer fine particles.
Examples of the inorganic white pigment include metal oxides such as titanium oxide, zinc oxide and alumina; carbonates of alkaline earth metals such as calcium carbonate; silicic acid, calcium silicate, lead white, talc and clay. Examples of the organic white pigment include a bisstyryl derivative white pigment and an alkylene bismelamine derivative white pigment.
中でも、光散乱粒子(D)としては金属酸化物が好ましく、より好ましくは酸化チタンである。酸化チタンには、ルチル型、アナターゼ型、ブルーカイト型といった結晶形態があり、光透過性が低く隠蔽性が高いルチル型が好適に用いられる。また、酸化チタンは表面処理がなされていてもよく、表面処理方法や表面処理剤は、公知のものを任意に用いることができる。
酸化チタンの市販品としては、石原産業社製「タイペークCR−50、50−2、57、80、90、93、95、953、97、60、60−2、63、67、58、58−2、85」「タイペークR−820,830、930、550、630、680、670、580、780、780−2、850、855」「タイペークA−100、220」「タイペークW−10」「タイペークPF−740、744」「TTO−55(A)、55(B)、55(C)、55(D)、55(S)、55(N)、51(A)、51(C)」「TTO−S−1、2」「TTO−M−1、2」、テイカ社製「チタニックスJR−301、403、405、600A、605、600E、603、805、806、701、800、808」「チタニックスJA−1、C、3、4、5」、デュポン社製「タイピュアR−900、902、960、706、931」等が挙げられる。
Among them, as the light scattering particles (D), a metal oxide is preferable, and titanium oxide is more preferable. Titanium oxide has crystal forms such as rutile type, anatase type, and blue kite type, and the rutile type having low light transmission and high concealing property is preferably used. Further, titanium oxide may be surface-treated, and known surface treatment methods and surface treatment agents can be arbitrarily used.
Commercially available titanium oxide products include "Tapake CR-50, 50-2, 57, 80, 90, 93, 95, 953, 97, 60, 60-2, 63, 67, 58, 58-" manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd. 2,85 "" Typake R-820,830, 930, 550, 630, 680, 670, 580, 780, 780-2, 850, 855 "" Typake A-100, 220 "" Typake W-10 "" Typake PF-740, 744 "" TTO-55 (A), 55 (B), 55 (C), 55 (D), 55 (S), 55 (N), 51 (A), 51 (C) """TTO-S-1,2""TTO-M-1,2","Titanics JR-301, 403, 405, 600A, 605, 600E, 603, 805, 806, 701, 800, 808" manufactured by TAYCA Corporation. Examples thereof include "Titanics JA-1, C, 3, 4, 5" and "Typure R-900, 902, 960, 706, 931" manufactured by DuPont.
光散乱粒子(D)をインク組成物中に分散させたときの平均粒子径は、好ましくは50〜500nmであり、より好ましくは100〜350nmである。平均粒子径が50nm以上であると、光散乱粒子の分散安定性が良好でインク組成物の保存安定性に優れるだけでなく、十分な散乱効果が得られるため好ましい。平均粒子径が500nm以下であると、インクジェット吐出性に優れるため好ましい。 The average particle size when the light scattering particles (D) are dispersed in the ink composition is preferably 50 to 500 nm, more preferably 100 to 350 nm. When the average particle size is 50 nm or more, not only the dispersion stability of the light scattering particles is good and the storage stability of the ink composition is excellent, but also a sufficient scattering effect can be obtained, which is preferable. It is preferable that the average particle size is 500 nm or less because the inkjet ejection property is excellent.
[分散剤]
本発明のインク組成物は、光散乱粒子(D)の分散安定性や、インク組成物の保存安定性を向上させるため、分散剤を含有してもよい。分散剤としては、塩基性分散剤、酸性分散剤又は中性分散剤等が挙げられ、具体的には、水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリウレタン、変性ポリアクリレート、ポリエーテルエステル型アニオン系活性剤、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ステアリルアミンアセテート等を用いることができる。
分散剤の含有量は、光散乱粒子(D)に対して3〜50質量%であることが好ましい。上記範囲であると、分散安定性と粘度とを良好な範囲とすることができる。
[Dispersant]
The ink composition of the present invention may contain a dispersant in order to improve the dispersion stability of the light scattering particles (D) and the storage stability of the ink composition. Examples of the dispersant include a basic dispersant, an acidic dispersant, a neutral dispersant, and the like. Specifically, a hydroxyl group-containing carboxylic acid ester, a salt of a long-chain polyaminoamide and a high-molecular-weight acid ester, and a high-molecular-weight polycarboxylic acid. Acid salt, long-chain polyaminoamide and polar acid ester salt, high molecular weight unsaturated acid ester, high molecular weight copolymer, modified polyurethane, modified polyacrylate, polyether ester type anionic activator, naphthalene sulfonic acid formarin condensate Salts, aromatic sulfonic acid formalin condensate salts, polyoxyethylene alkyl phosphates, polyoxyethylene nonylphenyl ethers, stearylamine acetate and the like can be used.
The content of the dispersant is preferably 3 to 50% by mass with respect to the light scattering particles (D). Within the above range, dispersion stability and viscosity can be in a good range.
[溶剤]
インク組成物は、さらに溶剤を含有してもよい。溶剤としては特に制限されず、例えば、アルキレングリコールモノアルキルエーテル類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、トリエチレングリコールモノアルキルエーテル類、トリエチレングリコールジアルキルエーテル類、テトラエチレングリコールモノアルキルエーテル類、テトラエチレングリコールジアルキルエーテル類、アルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類、芳香族炭化水素類、ケトン類、アルコール類、エステル類、環状エステル類が挙げられる。これらの溶剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
[solvent]
The ink composition may further contain a solvent. The solvent is not particularly limited, and for example, alkylene glycol monoalkyl ethers, diethylene glycol monoalkyl ethers, diethylene glycol dialkyl ethers, triethylene glycol monoalkyl ethers, triethylene glycol dialkyl ethers, tetraethylene glycol monoalkyl ethers. , Tetraethylene glycol dialkyl ethers, alkylene glycol alkyl ether acetates, aromatic hydrocarbons, ketones, alcohols, esters, cyclic esters and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
溶剤は用途によって選択することができ、インクジェットインキの場合には、量子ドット及び重合性化合物に対する溶解性、装置部材に対する膨潤作用、並びに粘度及びノズルにおける乾燥性の点から選択され、沸点が100℃以上、より好ましくは130℃以上の溶剤を含むことが好ましい。溶剤の含有量は、インク組成物中の0〜50質量%であることが好ましい。 The solvent can be selected according to the application, and in the case of inkjet ink, it is selected from the viewpoints of solubility in quantum dots and polymerizable compounds, swelling action on equipment members, viscosity and drying property in nozzles, and has a boiling point of 100 ° C. As described above, it is more preferable to contain a solvent having a temperature of 130 ° C. or higher. The content of the solvent is preferably 0 to 50% by mass in the ink composition.
[重合禁止剤]
インク組成物は、保存安定性を高めるため重合禁止剤を含むことができる。重合禁止剤としては、例えば、4−メトキシフェノール、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、t−ブチルハイドロキノン、2,5−t−ブチル−4−メチルフェノール、フェノチアジン、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンのアルミニウム塩が挙げられる。
重合禁止剤の含有量は、硬化性を維持しつつ安定性を高める点から、インク組成物の固形分量に対して0.01〜0.1質量%であることが好ましい。
[Polymerization inhibitor]
The ink composition may contain a polymerization inhibitor to enhance storage stability. Examples of the polymerization inhibitor include aluminum salts of 4-methoxyphenol, hydroquinone, methylhydroquinone, t-butylhydroquinone, 2,5-t-butyl-4-methylphenol, phenothiazine, and N-nitrosophenylhydroxylamine. ..
The content of the polymerization inhibitor is preferably 0.01 to 0.1% by mass with respect to the solid content of the ink composition from the viewpoint of improving stability while maintaining curability.
[その他の成分]
インク組成物は、印刷適性や印刷物耐性を高めるため、さらに、表面調整剤、レベリング剤、紫外線吸収剤又は酸化防止剤等の添加剤を必要に応じて含むことができる。
[Other ingredients]
In order to enhance printability and print resistance, the ink composition may further contain additives such as a surface conditioner, a leveling agent, an ultraviolet absorber or an antioxidant, if necessary.
<インク組成物の調整>
本発明のインク組成物は、周知の方法に従って調製することができる。例えば、光散乱粒子(D)を使用する場合は、予め少量の溶剤又は重合性化合物(B)又は分散剤等で分散処理し、その後残りの成分を添加及び混合し、光重合開始剤(C)を溶解させることによって製造することができる。この際、印刷時のプリンターヘッドでの詰まり等を防止するため、光重合開始剤(C)が溶解した後に、孔径5μm以下、好ましくは孔径3μm以下のフィルタにて濾過することが好ましい。
<Adjustment of ink composition>
The ink composition of the present invention can be prepared according to a well-known method. For example, when the light scattering particles (D) are used, the light scattering particles (D) are previously dispersed with a small amount of solvent, the polymerizable compound (B), a dispersant, or the like, and then the remaining components are added and mixed, and the photopolymerization initiator (C) is used. ) Can be dissolved. At this time, in order to prevent clogging in the printer head during printing, it is preferable to filter with a filter having a pore size of 5 μm or less, preferably 3 μm or less after the photopolymerization initiator (C) is dissolved.
本発明のインク組成物は、25℃での粘度が5〜50mPa・sであることが好ましく、5〜30mPa・sであることがより好ましい。インク組成物の粘度を上記範囲に調整することによって、特にインクジェットインキの形態で使用する場合、5〜30KHzの周波数を有する通常のヘッドだけでなく、10〜50KHzの高周波数のヘッドにおいても、安定した吐出特性を得ることができる。 The ink composition of the present invention preferably has a viscosity at 25 ° C. of 5 to 50 mPa · s, more preferably 5 to 30 mPa · s. By adjusting the viscosity of the ink composition to the above range, it is stable not only in a normal head having a frequency of 5 to 30 KHz but also in a head having a high frequency of 10 to 50 KHz, especially when used in the form of an inkjet ink. It is possible to obtain the discharged characteristics.
<使用方法>
本発明のインク組成物の使用方法は特に限定されないが、通常のインクジェット記録方式用プリンターのインキとして使用することができる。代表的な方法は、インク組成物をインクジェット記録方式用プリンターのヘッドに供給する工程と、このヘッドから基材上にインク組成物を吐出させる工程と、その後、基材上のインク組成物に紫外線又は電子線等の活性エネルギー線を照射する工程とを含む。活性エネルギー線の照射によって、基材上のインク組成物が速やかに硬化し、印刷面が形成される。
<How to use>
The method of using the ink composition of the present invention is not particularly limited, but it can be used as an ink for a normal inkjet recording printer. Typical methods include a step of supplying the ink composition to the head of an inkjet recording printer, a step of ejecting the ink composition from the head onto the substrate, and then ultraviolet rays to the ink composition on the substrate. Alternatively, it includes a step of irradiating an active energy ray such as an electron beam. By irradiation with active energy rays, the ink composition on the substrate is rapidly cured and a printed surface is formed.
活性エネルギー線としては、紫外線が好ましく、光源として、例えば、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、低圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、紫外線レーザー、ガリウムランプ、LED、及び太陽光を使用することができる。
紫外線の波長は、好ましくは350〜450nmの範囲であり、紫外線の照射量は、好ましくは10〜10000mJ/cm2の範囲であり、一般的に広く使用されているメタルハライドランプ、LEDランプのいずれを使用してもよい。
Ultraviolet rays are preferable as the active energy rays, and for example, high-pressure mercury lamps, metal halide lamps, low-pressure mercury lamps, ultra-high pressure mercury lamps, ultraviolet lasers, gallium lamps, LEDs, and sunlight can be used as light sources.
The wavelength of ultraviolet rays is preferably in the range of 350 to 450 nm, and the irradiation amount of ultraviolet rays is preferably in the range of 10 to 10000 mJ / cm 2 , and any of the generally widely used metal halide lamps and LED lamps can be used. You may use it.
<積層体>
本発明の積層体は複数の層を有し、少なくとも1層が本発明のインク組成物からなる発光層を備えるものである。
特にフィルム状部材に複数の機能を付与したい場合や、本発明の発光層の性能をさらに向上させたい場合は、単層に多種の機能をバランス良く持たせるよりも、機能を上下分離する方が工程や性能上有利な場合も多い。積層体中において本発明のインク組成物を用いて形成される層は発光層であるが、上下層としては、(発光色の異なる)発光層、光吸収層、光散乱層、光反射層、光反射防止層、導電体層、誘電体層、熱伝導層、遮熱層、水や酸素等のバリア層など多種多様な機能層が想定される。本発明のインク組成物は活性エネルギー線硬化型のため、上下層の製膜が溶媒塗工型であっても、上層の製膜の際に下層を侵す可能性が小さく、積層体を比較的容易に作製することができる。
<Laminated body>
The laminate of the present invention has a plurality of layers, and at least one layer includes a light emitting layer made of the ink composition of the present invention.
In particular, when it is desired to impart a plurality of functions to a film-like member, or when it is desired to further improve the performance of the light emitting layer of the present invention, it is better to separate the functions from the top and bottom than to give the single layer various functions in a well-balanced manner. In many cases, it is advantageous in terms of process and performance. The layer formed by using the ink composition of the present invention in the laminate is a light emitting layer, and the upper and lower layers include a light emitting layer (with different light emitting colors), a light absorbing layer, a light scattering layer, and a light reflecting layer. A wide variety of functional layers such as a light reflection prevention layer, a conductor layer, a dielectric layer, a heat conduction layer, a heat shield layer, and a barrier layer such as water and oxygen are assumed. Since the ink composition of the present invention is an active energy ray-curable type, even if the film formation of the upper and lower layers is a solvent coating type, the possibility of invading the lower layer during the film formation of the upper layer is small, and the laminate is relatively thin. It can be easily produced.
<光波長変換層>
本発明の量子ドット含有のインク組成物を用いて塗工・印刷後に硬化して形成された層は、光波長変換層として用いることができる。光波長変換層は、励起光を長波長側の蛍光に変換して放出することが可能であり、励起光波長と放出蛍光波長の関係を維持できれば特に制限はなく、例として、青色や紫外光の励起光から緑色や赤色の蛍光を得ることができる。また、紫外光や可視光の励起光から近赤外領域の蛍光を得ることができる。
<Light wavelength conversion layer>
The layer formed by curing after coating and printing using the quantum dot-containing ink composition of the present invention can be used as an optical wavelength conversion layer. The optical wavelength conversion layer can convert the excitation light into fluorescence on the long wavelength side and emit it, and there is no particular limitation as long as the relationship between the excitation light wavelength and the emitted fluorescence wavelength can be maintained. Fluorescence of green or red can be obtained from the excitation light of. In addition, fluorescence in the near infrared region can be obtained from excitation light of ultraviolet light or visible light.
インク組成物を塗工・印刷する方法としては、スプレー法やインクジェット法などの噴霧法のほか、スピンコート法、バーコーター法又はドクターブレード法等を用いることができる。 As a method for coating and printing the ink composition, a spray method such as a spray method or an inkjet method, a spin coating method, a bar coater method, a doctor blade method or the like can be used.
インク組成物を硬化させる方法は特に限定されず、紫外線硬化又は熱硬化する方法が好適に用いられる。紫外線硬化としては、例えば、基材層上に、インク組成物を塗布した後、高圧水銀灯やメタルハライドランプ等を用いて照射強度80〜120W、積算光量500〜2000mJ(UVA換算)で紫外線を照射して硬化する方法が挙げられる。量子ドットの劣化抑制の観点から、紫外線硬化は低酸素環境下で行うことが好ましく、より好ましくは、酸素濃度300ppm以下の雰囲気下である。
熱硬化としては、例えば、基材層上に、インク組成物を塗布した後、加熱処理により溶剤を揮散させ、次いで熱硬化する方法が挙げられる。溶剤を揮散させる加熱工程は、120℃以下5分間以内で行うことが好ましく、より好ましくは100℃以下2分間以内である。熱硬化処理は、80℃以下3日間以内で行うことが好ましく、より好ましくは60℃以下24時間以内である。紫外線硬化および熱硬化の条件は、使用する量子ドット、重合性化合物、樹脂等によって最適条件が異なるため、上記に限定されるものではない。
The method for curing the ink composition is not particularly limited, and a method of ultraviolet curing or thermosetting is preferably used. As for ultraviolet curing, for example, after applying an ink composition on a base material layer, ultraviolet rays are irradiated with an irradiation intensity of 80 to 120 W and an integrated light amount of 500 to 2000 mJ (UVA equivalent) using a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, or the like. And cure. From the viewpoint of suppressing deterioration of quantum dots, ultraviolet curing is preferably performed in a low oxygen environment, more preferably in an atmosphere having an oxygen concentration of 300 ppm or less.
Examples of the thermosetting include a method in which the ink composition is applied on the base material layer, the solvent is volatilized by heat treatment, and then the thermosetting is performed. The heating step for volatilizing the solvent is preferably performed at 120 ° C. or lower within 5 minutes, and more preferably at 100 ° C. or lower within 2 minutes. The thermosetting treatment is preferably performed at 80 ° C. or lower within 3 days, and more preferably at 60 ° C. or lower within 24 hours. The conditions for ultraviolet curing and thermosetting are not limited to the above because the optimum conditions differ depending on the quantum dots used, the polymerizable compound, the resin, and the like.
光波長変換層の厚みは、好ましくは1〜500μm、より好ましくは1〜50μm、さらに好ましくは1〜10μmである。厚みが1μm以上であると、高い波長変換効果が得られるため好ましい。厚みが500μm以下であると、光源ユニットに組み込んだ場合に光源ユニットを薄くすることができるため好ましい。 The thickness of the optical wavelength conversion layer is preferably 1 to 500 μm, more preferably 1 to 50 μm, and even more preferably 1 to 10 μm. A thickness of 1 μm or more is preferable because a high wavelength conversion effect can be obtained. When the thickness is 500 μm or less, the light source unit can be thinned when incorporated in the light source unit, which is preferable.
<光波長変換部材>
光波長変換部材は、基材の少なくとも一方の面に、光波長変換層を備えるものである。基材は特に限定されず、ポリカーボネート、硬質塩化ビニル、軟質塩化ビニル、ポリスチレン、発砲スチロール、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック基材やこれら混合又は変性品、上質紙、アート紙、コート紙、キャストコート紙等の紙基材、ガラス、ステンレス等の金属基材等が挙げられる。基材は、用途に応じて適宜選択され、プリペイドカードや通行カード等の用途であれば、耐久性の観点からプラスチック基材やこれらの混合又は変性品が好適に用いられる。情報記録媒体としての1次元バーコード、2次元バーコード、QRコード(登録商標)等の用途であれば、プラスチック基材の他に紙基材が好適に用いられる。波長変換用カラーフィルタ用途であれば、透明基材が好ましい。
該透明基材として好ましくは、波長380〜1000nmの範囲で透過率が85%以上であるものであり、例えば、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラス等のガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂基材が挙げられる。
基材の厚みは特に制限されず、用途に応じ適宜選択することができる。基材の厚みが20μm以上であると、光波長変換層の形状維持が容易となるため好ましく、2mm以下であると、基材の透明性が維持されるため好ましい。
<Light wavelength conversion member>
The light wavelength conversion member includes a light wavelength conversion layer on at least one surface of the base material. The base material is not particularly limited, and is a plastic base material such as polycarbonate, hard vinyl chloride, soft vinyl chloride, polystyrene, foamed styrol, polymethylmethacrylate, polypropylene, polyethylene, polyethylene terephthalate, mixed or modified products thereof, high-quality paper, art paper. , Coated paper, paper base material such as cast coated paper, metal base material such as glass and stainless steel, and the like. The base material is appropriately selected according to the intended use, and for applications such as prepaid cards and passing cards, a plastic base material or a mixed or modified product thereof is preferably used from the viewpoint of durability. For applications such as a one-dimensional bar code, a two-dimensional bar code, and a QR code (registered trademark) as an information recording medium, a paper base material is preferably used in addition to the plastic base material. For wavelength conversion color filter applications, a transparent substrate is preferable.
The transparent substrate preferably has a transmittance of 85% or more in the wavelength range of 380 to 1000 nm, and is, for example, a glass plate such as soda-lime glass, low-alkali borosilicate glass, or non-alkali aluminum borosilicate glass. , Polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate and the like.
The thickness of the base material is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended use. When the thickness of the base material is 20 μm or more, the shape of the light wavelength conversion layer can be easily maintained, and when it is 2 mm or less, the transparency of the base material is maintained, which is preferable.
また、光波長変換部材は、バリア層を有していてもよい。バリア層を有する光波長変換部材の作製方法は特に制限されず、例えば、インク組成物を基材上に塗布し硬化させて光波長変換層を形成した後に、光波長変換層上に酸素ガスバリアコート剤を塗布し硬化させて光波長変換部材を得る方法、インク組成物を基材層上に塗布し硬化させて光波長変換層を形成した後に、光波長変換層上に接着剤層を介して酸素ガスバリアフィルムを貼り合わせて光波長変換部材を得る方法、が挙げられる。酸素ガスバリアコート剤を塗布する方法としては、インク組成物と同様の方法が挙げられる。 Further, the light wavelength conversion member may have a barrier layer. The method for producing the light wavelength conversion member having a barrier layer is not particularly limited. For example, an ink composition is applied onto a substrate and cured to form a light wavelength conversion layer, and then an oxygen gas barrier coat is applied onto the light wavelength conversion layer. A method of applying an agent and curing it to obtain a light wavelength conversion member, an ink composition is applied on a base material layer and cured to form a light wavelength conversion layer, and then the light wavelength conversion layer is coated with an adhesive layer. Examples thereof include a method of obtaining an optical wavelength conversion member by laminating an oxygen gas barrier film. Examples of the method for applying the oxygen gas barrier coating agent include the same method as for the ink composition.
<波長変換フィルム><カラーフィルタ>
本発明のインク組成物を用いて、波長変換フィルム又はカラーフィルタを形成することができる。
波長変換フィルム及びカラーフィルタは、光源からの光を吸収させ、吸収されなかった透過光又は光吸収によって生じた蛍光発光によって所望の波長の光を取り出す際に用いられるものであり、量子ドットを使用する場合には、優れた量子収率の蛍光発光を利用することになる。波長変換フィルムは、インク組成物を基材に塗布することで得られ、緑色と赤色の蛍光色を発する量子ドットを含有させた塗工又は印刷フィルムであり、主にディスプレイパネルや照明において光源の青色光を白色光に変換する、あるいは色調の整っていない疑似白色光などを所望の色調に調整する平面状の部材である。基材としては、ガラス板や樹脂板等が挙げられる。
<Wavelength conversion film><Colorfilter>
The ink composition of the present invention can be used to form a wavelength conversion film or a color filter.
Wavelength conversion films and color filters are used to absorb light from a light source and extract light of a desired wavelength by unabsorbed transmitted light or fluorescence emission generated by light absorption, and use quantum dots. In this case, fluorescence emission with an excellent quantum yield will be used. The wavelength conversion film is a coating or printing film obtained by applying an ink composition to a base material and containing quantum dots that emit green and red fluorescent colors, and is mainly used as a light source in a display panel or lighting. It is a flat member that converts blue light into white light or adjusts pseudo-white light having an irregular color tone to a desired color tone. Examples of the base material include a glass plate and a resin plate.
本発明のカラーフィルタは、インク組成物を用いてフィルタセグメントの少なくとも一つのセグメントを形成することで得られ、特に液晶ディスプレイパネルに使用されるものである。具体的には、ガラス等の透明な基板の表面に3種以上の異なる色相の微細なストライプ状のフィルタセグメントを平行又は交差して配置したもの、あるいは微細なモザイク状のフィルタセグメントを縦横一定の配列に配置したものからなっている。本発明においては、従来の白色光源から青、緑、赤の光を取り出す光吸収型カラーフィルタとは異なり、主に青色LED等を光源に、蛍光フィルタによって緑、赤を取り出すものである。量子ドットを使用した場合、光吸収による減光ではなく量子収率の高い蛍光での取出しになるためエネルギーロスが減るとともに、波長分布が狭く純色に近い色が得られるため、高効率のディスプレイを作製可能である。またこの時に、緑、赤の蛍光を出す量子ドットとして、本発明の被覆材料を用いた青色光部の吸光度の高いものを使用すれば、効率的に蛍光へ変換できるとともに、元の青色光の抜けも防止できるので、別途、青色を吸収する色素や光散乱物質を使わずとも、色純度の高いフィルタを得ることが可能となる。 The color filter of the present invention is obtained by forming at least one segment of a filter segment using an ink composition, and is particularly used for a liquid crystal display panel. Specifically, three or more kinds of fine striped filter segments having different hues are arranged in parallel or intersecting on the surface of a transparent substrate such as glass, or fine mosaic-shaped filter segments are fixed in length and width. It consists of those arranged in an array. In the present invention, unlike the light absorption type color filter that extracts blue, green, and red light from a conventional white light source, green and red are extracted mainly by using a blue LED or the like as a light source and a fluorescent filter. When quantum dots are used, energy loss is reduced because the fluorescence is extracted with high quantum yield instead of dimming due to light absorption, and the wavelength distribution is narrow and colors close to pure colors can be obtained, resulting in a highly efficient display. It can be manufactured. At this time, if the quantum dots that emit green and red fluorescence are those having high absorbance in the blue light portion using the coating material of the present invention, they can be efficiently converted to fluorescence and the original blue light can be converted. Since it is possible to prevent omission, it is possible to obtain a filter having high color purity without using a dye or a light scattering substance that absorbs blue separately.
<発光デバイス>
本発明の光発長変換部材と、発光素子とを組み合わせることで発光デバイスを得ることができる。発光デバイスは公知の構成とすることができ、光波長変換部材と発光素子とは密着していても、離間していてもよく、間に透明樹脂を備えていてもよく、空間を有していてもよい。発光素子は特に限定されないが、例えば、発光ダイオード素子(LED素子)、レーザーダイオード素子(LD素子)、有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)、又は量子ドット素子(QLED素子)等が挙げられる。
<Light emitting device>
A light emitting device can be obtained by combining the light emission length conversion member of the present invention and a light emitting element. The light emitting device may have a known configuration, and the light wavelength conversion member and the light emitting element may be in close contact with each other, may be separated from each other, may be provided with a transparent resin between them, and have a space. You may. The light emitting element is not particularly limited, and examples thereof include a light emitting diode element (LED element), a laser diode element (LD element), an organic electroluminescence element (organic EL element), and a quantum dot element (QLED element).
以下に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。なお、特に断りがない限り、「部」及び「%」とは「質量部」及び「質量%」を意味する。 Hereinafter, the present invention will be described based on examples, but the present invention is not limited thereto. Unless otherwise specified, "parts" and "%" mean "parts by mass" and "% by mass".
<量子ドットの製造>
(量子ドット1)
無水酢酸亜鉛0.55部、ドデカンチオール7.0部、オレイルアミン5.0部を加熱溶解し添加液を調整した。別途、塩化インジウム0.22部、オクチルアミン8.25部を反応容器に入れ、窒素バブリングを行いながら200℃に加熱した。塩化インジウムが溶解した後、ジメチルアミノホスフィン0.86部を短時間で注入し、20分間200℃に制御した。その後急冷し40℃に冷却した。上記添加液を注入し、240℃2時間加熱した後に、室温まで放冷した。放冷後、ヘキサンとエタノールを用いて再沈澱法で精製を行い、真空乾燥器にて室温にて1日間乾燥を行い、インジウム及びリンを含むコアを有する量子ドット1の固体を得た。
<Manufacturing of quantum dots>
(Quantum dot 1)
0.55 parts of acetic anhydride, 7.0 parts of dodecanethiol, and 5.0 parts of oleylamine were dissolved by heating to prepare an additive solution. Separately, 0.22 parts of indium chloride and 8.25 parts of octylamine were placed in a reaction vessel and heated to 200 ° C. while performing nitrogen bubbling. After the indium chloride was dissolved, 0.86 part of dimethylaminophosphine was injected in a short time and controlled at 200 ° C. for 20 minutes. After that, it was rapidly cooled and cooled to 40 ° C. The above additive solution was injected, heated at 240 ° C. for 2 hours, and then allowed to cool to room temperature. After allowing to cool, purification was carried out by a reprecipitation method using hexane and ethanol, and the mixture was dried in a vacuum dryer at room temperature for 1 day to obtain a solid of quantum dots 1 having a core containing indium and phosphorus.
(量子ドット2)
無水酢酸亜鉛0.55部、ドデカンチオール7.0部、オレイルアミン5.0部を加熱溶解し添加液を調整した。別途、塩化インジウム0.22部、オクチルアミン8.25部を反応容器に入れ、窒素バブリングを行いながら200℃に加熱した。塩化インジウムが溶解した後、ジメチルアミノホスフィン0.86部を短時間で注入し、20分間200℃に制御した。その後急冷し40℃に冷却した。上記添加液を注入し、240℃2時間加熱した後に、室温まで放冷した。放冷後、ヘキサンとエタノールを用いて再沈澱法で精製を行い、量子ドット中間体を得た。次に、量子ドット中間体をトルエン中、固形分濃度1%に希釈し、同量の6−(ジエチルアミノ)−1,3,5−トリアジン−2,4−ジチオールの5%トルエン溶液を添加し、12時間撹拌した。トルエンとエタノールを用いて再沈澱法で精製を行い、真空乾燥器にて室温にて1日間乾燥を行い、インジウム及びリンを含むコアを有する量子ドット2の固体を得た。
(Quantum dot 2)
0.55 parts of acetic anhydride, 7.0 parts of dodecanethiol, and 5.0 parts of oleylamine were dissolved by heating to prepare an additive solution. Separately, 0.22 parts of indium chloride and 8.25 parts of octylamine were placed in a reaction vessel and heated to 200 ° C. while performing nitrogen bubbling. After the indium chloride was dissolved, 0.86 part of dimethylaminophosphine was injected in a short time and controlled at 200 ° C. for 20 minutes. After that, it was rapidly cooled and cooled to 40 ° C. The above additive solution was injected, heated at 240 ° C. for 2 hours, and then allowed to cool to room temperature. After allowing to cool, purification was carried out by a reprecipitation method using hexane and ethanol to obtain a quantum dot intermediate. Next, the quantum dot intermediate was diluted in toluene to a solid content concentration of 1%, and the same amount of a 5% toluene solution of 6- (diethylamino) -1,3,5-triazine-2,4-dithiol was added. , Stirred for 12 hours. Purification was carried out by a reprecipitation method using toluene and ethanol, and the mixture was dried in a vacuum dryer at room temperature for 1 day to obtain a solid of quantum dots 2 having a core containing indium and phosphorus.
(量子ドット3)
A液:窒素置換した汎用容器に酸化鉛0.18部、水酸化セシウム1水和物0.13部、オレイン酸3.58部を加えて、溶解するまで加熱した後、室温まで冷却した。
B液:臭化テトラオクチルアンモニウム0.44部、オレイン酸0.90部、トルエン3.5部を撹拌して、溶解した。
A液とB液とを20秒で混合して微結晶を生成させた。エタノール、アセトン及びトルエンを用いて微結晶を精製し、真空乾燥器にて室温にて1日間乾燥を行い、CsPbBr3の化学式を有する量子ドット3の固体を得た。
(Quantum dot 3)
Solution A: 0.18 parts of lead oxide, 0.13 parts of cesium hydroxide monohydrate, and 3.58 parts of oleic acid were added to a general-purpose container substituted with nitrogen, heated until dissolved, and then cooled to room temperature.
Solution B: 0.44 parts of tetraoctylammonium bromide, 0.90 parts of oleic acid, and 3.5 parts of toluene were stirred and dissolved.
Liquid A and liquid B were mixed in 20 seconds to generate microcrystals. The crystallites were purified using ethanol, acetone and toluene, and dried in a vacuum dryer at room temperature for 1 day to obtain a solid of quantum dots 3 having the chemical formula of CsPbBr 3.
<光散乱粒子分散体の製造>
(光散乱粒子1分散体)
酸化チタンとしてJR−603(テイカ株式会社製、平均粒子径280nm)50部、ソルスパーズ32000(Lubrizol社製高分子分散剤)2部、及びフェノキシエチルアクリレート48部からなる混合物に、ジルコニアビーズ(直径:1.25mm)を加え、ペイントコンディショナーを用いて2時間振とうして分散処理を行った。次いで、分散液をナイロンメッシュフィルターでろ過してジルコニアビーズを除去し、重合性モノマーを含む光散乱粒子1の分散体を得た。
<Manufacturing of light scattering particle dispersion>
(Light scattered particle 1 dispersion)
A mixture consisting of 50 parts of JR-603 (manufactured by TAYCA Corporation, average particle size 280 nm), 2 parts of Solspurs 32000 (polymer dispersant manufactured by Lubrizol), and 48 parts of phenoxyethyl acrylate as titanium oxide, and zirconia beads (diameter:: 1.25 mm) was added, and the mixture was shaken for 2 hours using a paint conditioner to carry out a dispersion treatment. Next, the dispersion was filtered through a nylon mesh filter to remove zirconia beads, and a dispersion of light scattering particles 1 containing a polymerizable monomer was obtained.
(光散乱粒子2)
メラミン・ホルムアルデヒド縮合物である熱硬化樹脂球状微粒(日本触媒製『エポスターS6』、平均粒子径0.4μm、屈折率1.66)を、光散乱粒子2として用いた。
(Light scattering particles 2)
Thermosetting resin spherical fine particles (“Eposter S6” manufactured by Nippon Catalyst Co., Ltd., average particle diameter 0.4 μm, refractive index 1.66), which is a melamine-formaldehyde condensate, were used as the light scattering particles 2.
<活性エネルギー線硬化型インク組成物の製造>
[実施例1〜10、比較例1]
(インクジェットインキ(QDIJ−1〜11))
表1に記載した材料を順次攪拌しながら添加混合し、光重合開始剤が溶解するまで十分攪拌した後、孔径1μmのメンブレンフィルターを用いて混合液を濾過してインクジェットインキ(QDIJ−1〜11)を得た。
表1中の数値は、特に断りのない限り「部」を表し、空欄は配合していないことを意味する。
<Manufacturing of active energy ray-curable ink composition>
[Examples 1 to 10, Comparative Example 1]
(Inkjet ink (QDIJ-1 to 11))
The materials listed in Table 1 are sequentially added and mixed with stirring, and after sufficiently stirring until the photopolymerization initiator is dissolved, the mixed solution is filtered using a membrane filter having a pore size of 1 μm to obtain inkjet inks (QDIJ-1 to 11). ) Was obtained.
Unless otherwise specified, the numerical values in Table 1 represent "parts", and blanks mean that they are not mixed.
<活性エネルギー線硬化型インク組成物の評価>
得られたインク組成物について以下の評価を行った。結果を表1に示す。
<Evaluation of active energy ray-curable ink composition>
The obtained ink composition was evaluated as follows. The results are shown in Table 1.
[粘度]
インク組成物を、恒温槽で25℃に保温した後、SECONIC社製ラボ用振動式粘度計VM−10Aを使用し粘度(mPa・s)を測定した。
[viscosity]
The ink composition was kept warm at 25 ° C. in a constant temperature bath, and then the viscosity (mPa · s) was measured using a laboratory vibration viscometer VM-10A manufactured by SECONIC.
[連続吐出性]
インク組成物をカートリッジに充填してインクジェット印刷を行い、下記基準で連続吐出性を評価した。インクジェット印刷条件は以下の通りである。
≪インクジェット吐出試験条件≫
印刷機:FUJIFILM Dymatix社製 Materials Printer
カ−トリッジ:DymatixMaterialsCartriges 10pL
ヘッド駆動電圧:25V
ヘッド駆動温度:30℃
基材:ガラス基板(コーニング社製ガラス「イーグルXG」0.7mm厚)
≪評価基準≫
A:連続吐出可能時間が、30分間以上である(良好)
B:連続吐出可能時間が、10分間以上、30分間未満である(使用可能)
C:連続吐出可能時間が、10分間未満である(使用不可)
[Continuous discharge]
The ink composition was filled in a cartridge and inkjet printing was performed, and the continuous ejection property was evaluated according to the following criteria. The inkjet printing conditions are as follows.
≪Inkjet ejection test conditions≫
Printing machine: FUJIFILM Dynamics Printer
Cartridge: DynamicsMaterialsCartriges 10pL
Head drive voltage: 25V
Head drive temperature: 30 ° C
Base material: Glass substrate (Corning glass "Eagle XG" 0.7 mm thick)
≪Evaluation criteria≫
A: Continuous discharge time is 30 minutes or more (good)
B: Continuous discharge time is 10 minutes or more and less than 30 minutes (usable)
C: Continuous discharge time is less than 10 minutes (cannot be used)
[UV硬化性]
インク組成物をバーコーター#5を用いてガラス基板(コーニング社製ガラス「イーグルXG」、厚み0.7mm)に塗工し、UV照射機を用いて高圧水銀灯80W、積算光量500mJ(UVA換算)にて紫外線照射することで塗膜を硬化させ、以下の基準で評価した。
A:硬化膜にタックがない(良好)
B:硬化膜するが、わずかにタックが残る(使用可能)
C:硬化しない(使用不可)
[UV curability]
The ink composition is applied to a glass substrate (Corning glass "Eagle XG", thickness 0.7 mm) using bar coater # 5, a high-pressure mercury lamp 80 W using a UV irradiator, and an integrated light amount of 500 mJ (UVA equivalent). The coating film was cured by irradiating with ultraviolet rays, and evaluated according to the following criteria.
A: There is no tack on the cured film (good)
B: Hardened film, but slight tack remains (usable)
C: Does not cure (cannot be used)
[波長変換効率]
インク組成物を、バーコータ−#5を用いてガラス基板(コーニング社製ガラス「イーグルXG」、厚み0.7mm)に塗工し、UV硬化性評価と同じ条件で硬化させ、厚み6μmの硬化膜を得た。この硬化膜の外部量子効率(EQE)を測定し、波長変換効率として以下の基準で評価した。外部量子効率は、大塚電子株式会社製QE−2000を用い、励起波長が450nm、蛍光波長の積分範囲が500nm〜800nmとして測定した。
A:10%未満(良好)
B:10%以上20%未満(使用可能)
C:20%以上(使用不可)
[Wavelength conversion efficiency]
The ink composition is applied to a glass substrate (Corning glass "Eagle XG", thickness 0.7 mm) using a bar coater # 5, cured under the same conditions as the UV curability evaluation, and a cured film having a thickness of 6 μm. Got The external quantum efficiency (EQE) of this cured film was measured and evaluated as the wavelength conversion efficiency according to the following criteria. The external quantum efficiency was measured using QE-2000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., with an excitation wavelength of 450 nm and an integration range of fluorescence wavelength of 500 nm to 800 nm.
A: Less than 10% (good)
B: 10% or more and less than 20% (usable)
C: 20% or more (cannot be used)
表1中の略称を以下に示す。
Omnirad907(IGM Resin B.V.製 光重合開始剤 α-アミノアルキルフェノン)
KAYACURE DETX−S(日本化薬株式会社製 光重合開始剤 2,4−ジエチルチオキサントン)
BYK−378(BYK−Chemie GmbH製 シリコン系表面調整剤)
The abbreviations in Table 1 are shown below.
Omnirad 907 (IGM Resin B.V. Photopolymerization Initiator α-Aminoalkylphenone)
KAYACURE DETX-S (Nippon Kayaku Co., Ltd. Photopolymerization Initiator 2,4-diethylthioxanthone)
BYK-378 (Silicon surface conditioner manufactured by BYK-Chemie GmbH)
表1の結果によれば、α−アリロキシメチルアクリル酸アルキルを含む本発明のインク組成物は低粘度であり、量子ドットの比率を高めた場合においてもインクジェット吐出が可能な粘度に調整可能である。また、該組成物から得られる層は波長変換効率に優れる。 According to the results in Table 1, the ink composition of the present invention containing an alkyl α-allyloxymethylacrylate has a low viscosity and can be adjusted to a viscosity capable of inkjet ejection even when the ratio of quantum dots is increased. is there. Further, the layer obtained from the composition is excellent in wavelength conversion efficiency.
本発明のインク組成物を用いて印刷された印刷物は、カラーフィルタ、光変換層、太陽電池、レーザー、蛍光標識などに好適に用いることができる。さらに、特定波長による蛍光応答を利用することによって、ブランドラベル、1次元バーコード、2次元バーコード、QRコード(登録商標)、シンボルマーク等にセキュリティ性を持たせることができ、光源の波長を切り替えることで多重化情報を印刷することが可能になる。以上のように、特定波長での発光を利用することで、高い真贋認証効果及び偽造防止効果を期待できる。 The printed matter printed using the ink composition of the present invention can be suitably used for color filters, light conversion layers, solar cells, lasers, fluorescent labels and the like. Furthermore, by using the fluorescence response at a specific wavelength, it is possible to give security to brand labels, one-dimensional barcodes, two-dimensional barcodes, QR codes (registered trademarks), symbol marks, etc., and to change the wavelength of the light source. By switching, it becomes possible to print the multiplexing information. As described above, a high authenticity authentication effect and anti-counterfeiting effect can be expected by using light emission at a specific wavelength.
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