JP2022137418A - Waveform conversion paste, substrate, display, and method for manufacturing substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、波長変換ペースト、基板、ディスプレイおよび基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a wavelength conversion paste, a substrate, a display and a method for manufacturing the substrate.
近年、スマートフォンやタブレットなどの情報端末機器の発展や、テレビをはじめとするフラットパネルディスプレイの高精細化に伴い、ディスプレイの高性能化の要求は更に高まっている。中でも、高性能のディスプレイとして、波長変換型のOLEDディスプレイ、およびLEDディスプレイが注目されている。これらのディスプレイは、光源としてアクティブマトリクス駆動される有機発光ダイオード(以下、OLEDということがある)や発光ダイオード(以下、LEDということがある)を用い、その光の少なくとも一部を波長変換材料により変化させることでフルカラー表示させる方式のディスプレイであり、コントラストや色再現性に優れる。 In recent years, with the development of information terminal devices such as smartphones and tablets, and the high definition of flat panel displays such as televisions, the demand for higher performance of displays is increasing. Among them, wavelength-converting OLED displays and LED displays are attracting attention as high-performance displays. These displays use active matrix-driven organic light-emitting diodes (hereinafter sometimes referred to as OLEDs) and light-emitting diodes (hereinafter sometimes referred to as LEDs) as light sources, and at least part of the light is converted by wavelength conversion materials. It is a display that displays full color by changing the color, and has excellent contrast and color reproducibility.
光源にOLEDを用いる方法としては、青色発光のOLEDを用いる方法が知られている(特許文献1)。この場合、青色のサブピクセルではOLEDからの光を波長変換することなく透過・散乱させ、緑色、赤色のサブピクセルでは、波長変換材料によりOLEDからの青色光をそれぞれ緑色、赤色に変換して、透過させている。 As a method of using an OLED as a light source, a method of using an OLED that emits blue light is known (Patent Document 1). In this case, the blue sub-pixel transmits and scatters the light from the OLED without wavelength conversion, and the green and red sub-pixels convert the blue light from the OLED to green and red by the wavelength conversion material, respectively. I am letting it pass through.
光源にLEDを用いる方法としては、OLEDと同様に青色発光のLEDを用い、一部の光を波長変換材料で赤色、緑色に変換させる方式に加え、紫外線発光のLEDを用い、波長変換材料で青色、緑色、赤色に変換させる方式が知られている(特許文献2)。 As for the method of using an LED as a light source, in addition to the method of using a blue-emitting LED similar to an OLED and converting part of the light into red and green with a wavelength conversion material, an ultraviolet-emitting LED is used and a wavelength conversion material is used. A method of converting into blue, green, and red is known (Patent Document 2).
これらの波長変換型のディスプレイには、光源であるOLEDやLEDのサブピクセルと対応するサイズで、波長変換材料をパターン化して配置する必要がある。波長変換材料のパターン化方法としては、フォトリソグラフィ法、およびインクジェット法(特許文献3)が知られている。 These wavelength-converted displays require a patterned arrangement of wavelength-converting materials with sizes corresponding to the sub-pixels of the OLED or LED light sources. A photolithography method and an inkjet method (Patent Document 3) are known as methods of patterning a wavelength conversion material.
しかしながら、フォトリソグラフィ法では、波長変換材料を全面に塗布し、所定位置を露光した後、大半を現像により除去することから、波長変換材料のロスが大きく、また工程も露光・現像を複数回繰り返す必要があり複雑である課題があった。また、インクジェット法は、所望の位置のみに波長変換層を形成できることから材料効率に優れるが、インクジェットで波長変換材料を含むインクを塗布するには、インクの粘度を低く設計する必要があるため、インク中で波長変換材料などの粒子成分が沈降し、インクジェットノズルが詰まりやすくなる課題があった。 However, in the photolithography method, the wavelength conversion material is applied to the entire surface, and after a predetermined position is exposed to light, most of the material is removed by development, so the loss of the wavelength conversion material is large. It was a necessary and complicated task. In addition, the inkjet method is excellent in material efficiency because the wavelength conversion layer can be formed only at the desired position. There was a problem that the particle components such as the wavelength conversion material settled in the ink, and the ink jet nozzle was easily clogged.
一方、ペーストの塗布方法として口金の吐出孔からペーストを連続的に吐出させながら塗布するノズル塗布法が知られている。ノズル塗布法により、複数の吐出孔を有する口金を用いてペーストを塗布する方法を示した模式図を図1に示す。ノズル塗布法とは、口金1の内部にペースト2を貯留する空間(マニホールド)を持ち、基板3に対向し相対的に移動しながら、その空間に接続された加圧配管4を通して圧力を制御された圧縮空気を導入することで吐出孔5からペースト2を吐出してストライプ状に塗布する方法である。吐出孔5から吐出されたペースト2は、基板上の隔壁6で区切られた空間内に充填される。この時、ペーストの送液方法は圧縮空気の導入に限らず、送液ポンプを用いるなどの他の方法を用いてもよい。ノズル塗布法では、ペーストの粘度はインクジェット法に比べて低粘度から高粘度まで対応できることから、粘度を高く設計することにより粒子成分の沈降による吐出孔ノズルの詰まりを抑制できる。しかしながら、波長変換方式ディスプレイ向けの波長変換材料を含むペーストの設計を、既存のインクジェット法向けのインクと同様の設計とした場合、吐出孔から正常に吐出できない課題があった。また、従来のPDP(プラズマディスプレイパネル)用途のように、孔径80μmより大きい吐出孔を有する口金では吐出できたとしても、φ50μm以下となる微小な吐出孔を有する口金を使用した場合では吐出精度よく安定的に塗布できない課題があった。加えて、従来の波長変換ペーストに使用されている樹脂の耐熱性、耐光性は不足するという課題があった。
On the other hand, as a paste application method, a nozzle application method is known in which paste is applied while being continuously ejected from ejection holes of a die. FIG. 1 is a schematic diagram showing a method of applying a paste using a die having a plurality of ejection holes by a nozzle coating method. The nozzle coating method has a space (manifold) for storing the
そこで、本発明は、孔径がφ50μm以下となるような微小な吐出孔を有する口金を使用する場合であっても、ノズル塗布法により、吐出精度良く、安定的に塗布でき、かつ耐熱性、耐光性に優れたペーストを提供することを課題とする。 Therefore, the present invention uses a nozzle coating method to enable stable coating with good discharge accuracy and heat resistance and light resistance even when using a nozzle having minute discharge holes with a hole diameter of φ50 μm or less. An object of the present invention is to provide a paste having excellent properties.
上記課題を解決するため、本発明の波長変換ペーストは次の構成を有する。すなわち、
(A)シロキサン樹脂、(B)波長変換材料、(C)溶剤を含有し、(A)シロキサン樹脂が、下記一般式(1)で表され、かつ(A)シロキサン樹脂の重量平均分子量が10,000以上1,000,000以下であって、かつ温度20℃、剪断速度1sec-1における粘度が10,000mPa・s以上200,000mPa・s以下であることを特徴とする波長変換ペースト、である。
In order to solve the above problems, the wavelength conversion paste of the present invention has the following configuration. i.e.
(A) a siloxane resin, (B) a wavelength conversion material, and (C) a solvent; ,000 or more and 1,000,000 or less, and a viscosity of 10,000 mPa s or more and 200,000 mPa s or less at a temperature of 20° C. and a shear rate of 1 sec −1 . be.
(R1、R2はそれぞれ独立に炭素数1~12のアルキル基または芳香族基を示し、同一であっても異なっていてもよく、R3は炭素数1~20の有機基を示し、R4はメチル基、エチル基および水素のいずれかを示し、式中のx、y、zは0.1≦x≦0.3、0≦y、0≦z、x+y+z=1の条件を満たす。)
本発明の基板は次の構成を有する。すなわち、
前記波長変換ペーストまたは前記波長変換ペーストの硬化物の少なくとも一方と、支持板と、該支持板上に設けられた隔壁および該隔壁で区画されたセルからなる基板であって、前記波長変換ペーストまたは前記波長変換ペーストの硬化物の少なくとも一方を該セル内に有することを特徴とする基板、である。
(R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group or aromatic group having 1 to 12 carbon atoms and may be the same or different; R 3 represents an organic group having 1 to 20 carbon atoms; R4 represents a methyl group, an ethyl group, or hydrogen, and x, y, and z in the formula satisfy the conditions of 0.1≦x≦0.3, 0≦y, 0≦z, and x+y+z=1 .)
The substrate of the present invention has the following configuration. i.e.
A substrate comprising at least one of the wavelength conversion paste and a cured product of the wavelength conversion paste, a support plate, partition walls provided on the support plate, and cells partitioned by the partition walls, wherein the wavelength conversion paste or A substrate having at least one of the cured wavelength conversion paste in the cell.
本発明のディスプレイは次の構成を有する。すなわち、
上記基板と、有機発光ダイオードまたは発光ダイオードを光源として有することを特徴とするディスプレイ、である。
The display of the present invention has the following configuration. i.e.
A display comprising the above substrate and an organic light-emitting diode or light-emitting diode as a light source.
本発明の基板の製造方法は次の構成を有する。すなわち、
支持板、該支持板上に設けられた隔壁および該隔壁で区画されたセルからなる基板半製品の該セル内に、請求項1~4のいずれかに記載の波長変換ペーストをノズル塗布法により塗布する工程を有することを特徴とする基板の製造方法、である。
The substrate manufacturing method of the present invention has the following configuration. i.e.
The wavelength conversion paste according to any one of
本発明の波長変換ペーストは、前記(B)波長変換材料が無機蛍光体および/または有機蛍光体であることが好ましい。 In the wavelength conversion paste of the present invention, the (B) wavelength conversion material is preferably an inorganic phosphor and/or an organic phosphor.
本発明の波長変換ペーストは、前記(B)波長変換材料が無機蛍光体である好ましい。 In the wavelength conversion paste of the present invention, the (B) wavelength conversion material is preferably an inorganic phosphor.
本発明の波長変換ペーストは、下数式(1)で定義されるDωについて、下記(i)の関係が成り立つことが好ましい。 The wavelength conversion paste of the present invention preferably satisfies the following relationship (i) with respect to Dω defined by the following formula (1).
(1)Dω=G”ω/G’ω
Dω:測定温度5℃、角速度ωにおける損失正接tanδ
G’ω:測定温度5℃、角速度ωにおける貯蔵弾性率
G”ω :測定温度5℃、角速度ωにおける損失弾性率
(i)0.7≦Dω≦2.0 (100≦ω≦500rad/sec,5℃)
(1) D ω = G″ ω /G′ ω
D ω : Loss tangent tan δ at
G′ ω : Storage modulus at a measurement temperature of 5° C. and an angular velocity ω G″ ω : Loss modulus at a measurement temperature of 5° C. and an angular velocity ω (i) 0.7≦D ω ≦2.0 (100≦ω≦500 rad/ sec, 5°C)
本発明は、耐熱性、耐光性に優れた波長変換ペーストをノズル塗布法により安定的に塗布できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION This invention can apply|coat the wavelength conversion paste excellent in heat resistance and light resistance stably by the nozzle coating method.
本発明の波長変換ペーストは(A)シロキサン樹脂、(B)波長変換材料、(C)溶剤を含有する。前述の分子量、特定構造を有する(A)シロキサン樹脂を含有し、波長変換ペーストの粘度を温度20℃、剪断速度1sec-1において10,000mPa・s以上200,000mPa・s以下することで、耐熱性、耐光性に優れた波長変換ペーストをノズル塗布法により安定的に塗布することができる。 The wavelength conversion paste of the present invention contains (A) a siloxane resin, (B) a wavelength conversion material, and (C) a solvent. By containing the (A) siloxane resin having the above-mentioned molecular weight and specific structure, the viscosity of the wavelength conversion paste is 10,000 mPa s or more and 200,000 mPa s or less at a temperature of 20 ° C. and a shear rate of 1 sec -1 . A wavelength conversion paste having excellent properties and light resistance can be stably applied by a nozzle coating method.
(A)シロキサン樹脂
(A)シロキサン樹脂はオルガノシランの加水分解・脱水縮合物であり、本発明おいては、下記一般式(1)で表されることを特徴とする。
(A) siloxane resin
(A) The siloxane resin is a hydrolysis/dehydration condensate of organosilane, and in the present invention, it is characterized by being represented by the following general formula (1).
R1、R2はそれぞれ独立に炭素数1~12のアルキル基または芳香族基を示し、同一であっても異なっていてもよく、R3は炭素数1~20の有機基を示し、R4はメチル基、エチル基および水素のいずれかを示し、式中のx、y、zは0.1≦x≦0.3、0≦y、0≦z、x+y+z=1の条件を満たす。ここでxが0.1未満になると、重合中における過剰な架橋反応を制御することができず、溶媒に可溶なシロキサン樹脂を得ることが困難となる。またxが0.3より大きいと脱水縮合反応を促進することができず、高分子量のシロキサン樹脂を得ることが困難となる。またy、zの範囲が0未満になると、脱水縮合反応を促進することができず、高分子量のシロキサン樹脂を得ることが困難となる。 R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group or aromatic group having 1 to 12 carbon atoms and may be the same or different; R 3 represents an organic group having 1 to 20 carbon atoms; 4 represents a methyl group, an ethyl group, or hydrogen, and x, y, and z in the formula satisfy the conditions of 0.1≦x≦0.3, 0≦y, 0≦z, and x+y+z=1. Here, if x is less than 0.1, excessive cross-linking reaction during polymerization cannot be controlled, making it difficult to obtain a solvent-soluble siloxane resin. On the other hand, if x is more than 0.3, the dehydration condensation reaction cannot be promoted, making it difficult to obtain a high-molecular-weight siloxane resin. If the range of y and z is less than 0, the dehydration condensation reaction cannot be promoted, making it difficult to obtain a high-molecular-weight siloxane resin.
ここで一般式(1)中のx、y、zで示される構成単位はそれぞれ一般式(2)~(4)に対応し、アルコキシシラン化合物から成る。 Here, the structural units represented by x, y, and z in general formula (1) correspond to general formulas (2) to (4), respectively, and consist of alkoxysilane compounds.
一般式(2)で表されるアルコキシシラン化合物としては、例えばメチルプロピルジメトキシシラン、エチルプロピルジメトキシシラン、メチルブチルジメトキシシラン、エチルブチルジメトキシシラン、メチルペンチルジメトキシシラン、メチルヘキシルジメトキシシラン、メチルヘプチルジメトキシシラン、メチルオクチルジメトキシシラン、メチルノニルジメトキシシラン、メチルデシルジメトキシシラン、メチルプロピルジエトキシシラン、メチルブチルジエトキシシラン、メチルペンチルジエトキシシラン、メチルオクチルジエトキシシラン、メチルドデシルジエトキシシラン、メチルプロピルジプロポキシシラン、メチルブチルジプロポキシシラン、メチルペンチルジプロポキシシラン、メチルデシルジプロポキシシラン、メチルドデシルジプロポキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン等、これらを2種以上用いてもよい。 Examples of alkoxysilane compounds represented by general formula (2) include methylpropyldimethoxysilane, ethylpropyldimethoxysilane, methylbutyldimethoxysilane, ethylbutyldimethoxysilane, methylpentyldimethoxysilane, methylhexyldimethoxysilane, and methylheptyldimethoxysilane. , methyloctyldimethoxysilane, methylnonyldimethoxysilane, methyldecyldimethoxysilane, methylpropyldiethoxysilane, methylbutyldiethoxysilane, methylpentyldiethoxysilane, methyloctyldiethoxysilane, methyldodecyldiethoxysilane, methylpropyldipropoxysilane Silane, methylbutyldipropoxysilane, methylpentyldipropoxysilane, methyldecyldipropoxysilane, methyldodecyldipropoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, and two or more of these may be used.
一般式(3)で表されるアルコキシシラン化合物としては、例えばメチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ナフチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ペンチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘプチルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、ノニルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ウンデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ペンチルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、プロピルトリプロポキシシラン、ブチルトリトリプロポキシシラン、ペンチルトリトリプロポキシシラン、オクチルトリトリプロポキシシラン、デシルトリトリプロポキシシラン、ドデシルトリトリプロポキシシラン、4-トリメトキシシリル酪酸、4-トリエトキシシリル酪酸、5-トリメトキシシリル吉草酸、5-トリエトキシシリル吉草酸、3-トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物、3-トリエトキシシシリルプロピルコハク酸無水物、3-トリメトキシシリルプロピルシクロヘキシルジカルボン酸無水物、3-トリエトキシシリルプロピルシクロヘキシルジカルボン酸無水物、3-トリメトキシシリルプロピルフタル酸無水物、3-トリエトキシシリルプロピルフタル酸無水物、などのカルボキシル基含有アルコキシシラン化合物等が挙げられ、これらを2種以上用いてもよい。 Examples of alkoxysilane compounds represented by formula (3) include methyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, naphthyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, phenyltriethoxysilane, propyltrimethoxysilane, and butyltrimethoxysilane. , pentyltrimethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, heptyltrimethoxysilane, octyltrimethoxysilane, nonyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, undecyltrimethoxysilane, dodecyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, butyltriethoxysilane Silane, pentyltriethoxysilane, octyltriethoxysilane, decyltriethoxysilane, dodecyltriethoxysilane, propyltripropoxysilane, butyltripropoxysilane, pentyltripropoxysilane, octyltripropoxysilane, decyltripropoxysilane, dodecyltripropoxysilane Silane, 4-trimethoxysilylbutyrate, 4-triethoxysilylbutyrate, 5-trimethoxysilylvalerate, 5-triethoxysilylvalerate, 3-trimethoxysilylpropylsuccinic anhydride, 3-triethoxysilylpropyl Succinic anhydride, 3-trimethoxysilylpropylcyclohexyldicarboxylic anhydride, 3-triethoxysilylpropylcyclohexyldicarboxylic anhydride, 3-trimethoxysilylpropyl phthalic anhydride, 3-triethoxysilylpropyl phthalic anhydride and carboxyl group-containing alkoxysilane compounds such as , and two or more of these may be used.
一般式(4)表されるアルコキシシラン化合物としては、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシランが挙げられる。 Examples of alkoxysilane compounds represented by general formula (4) include tetramethoxysilane and tetraethoxysilane.
(A)シロキサン樹脂は、前述のオルガノシラン化合物を加水分解した後、該加水分解物を溶媒の存在下で脱水縮合反応させることによって得ることができる。 (A) The siloxane resin can be obtained by hydrolyzing the aforementioned organosilane compound and then subjecting the hydrolyzate to a dehydration condensation reaction in the presence of a solvent.
加水分解における各種条件は、反応スケール、反応容器の大きさ、形状などを考慮して、目的とする用途に適した物性に合わせて設定することができる。各種条件としては、例えば、酸濃度、反応温度、反応時間などが挙げられる。 Various conditions for hydrolysis can be set according to physical properties suitable for the intended use, taking into consideration the reaction scale, the size and shape of the reaction vessel, and the like. Various conditions include, for example, acid concentration, reaction temperature, and reaction time.
加水分解反応には、塩酸、酢酸、蟻酸、硝酸、蓚酸、塩酸、硫酸、リン酸、ポリリン酸、多価カルボン酸やその無水物、イオン交換樹脂などの酸触媒を用いることができる。これらの中でも、蟻酸、酢酸および/またはリン酸を含む酸性水溶液が好ましい。 Acid catalysts such as hydrochloric acid, acetic acid, formic acid, nitric acid, oxalic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, polyphosphoric acid, polyvalent carboxylic acids and their anhydrides, and ion exchange resins can be used for the hydrolysis reaction. Among these, acidic aqueous solutions containing formic acid, acetic acid and/or phosphoric acid are preferred.
加水分解反応に酸触媒を用いる場合、酸触媒の添加量は、加水分解をより速やかに進行させる観点から、加水分解反応に使用される全アルコキシシラン化合物100重量部に対して、0.05重量部以上が好ましく、0.1重量部以上がより好ましい。一方、加水分解反応の進行を適度に調整する観点から、酸触媒の添加量は、全アルコキシシラン化合物100重量部に対して、20重量部以下が好ましく、10重量部以下がより好ましい。ここで、全アルコキシシラン化合物量とは、アルコキシシラン化合物、その加水分解物およびその縮合物の全てを含む量のことを言い、以下同じとする。 When an acid catalyst is used for the hydrolysis reaction, the amount of the acid catalyst added is 0.05 parts by weight with respect to 100 parts by weight of all the alkoxysilane compounds used in the hydrolysis reaction, from the viewpoint of making the hydrolysis proceed more rapidly. part or more is preferable, and 0.1 part by weight or more is more preferable. On the other hand, from the viewpoint of appropriately adjusting the progress of the hydrolysis reaction, the amount of the acid catalyst to be added is preferably 20 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of all the alkoxysilane compounds. Here, the total amount of alkoxysilane compound means the amount including all of the alkoxysilane compound, its hydrolyzate and its condensate, and the same shall apply hereinafter.
加水分解反応ならびに脱水縮合反応は有機溶媒中で行う。波長変換ペーストの安定性、濡れ性、揮発性などを考慮して、有機溶媒を適宜選択することができる。有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、t-ブタノール、ペンタノール、4-メチル-2-ペンタノール、3-メチル-2-ブタノール、3-メチル-3-メトキシ-1-ブタノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール類;エチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコール類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノ-t-ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチルエーテルなどのエーテル類;メチルエチルケトン、アセチルアセトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、2-ヘプタノンなどのケトン類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類;エチルアセテート、プロピルアセテート、ブチルアセテート、イソブチルアセテート、エチレングリコールモノエ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、3-メトキシブチルアセテート、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチルなどのアセテート類;トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサンなどの芳香族または脂肪族炭化水素;γ-ブチロラクトン、N-メチル-2-ピロリドン、ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。これらを2種以上用いてもよい。 A hydrolysis reaction and a dehydration condensation reaction are performed in an organic solvent. The organic solvent can be appropriately selected in consideration of the stability, wettability, volatility, etc. of the wavelength conversion paste. Organic solvents include, for example, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, t-butanol, pentanol, 4-methyl-2-pentanol, 3-methyl-2-butanol, 3-methyl-3- Alcohols such as methoxy-1-butanol and diacetone alcohol; Glycols such as ethylene glycol and propylene glycol; Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl Ethers such as ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol mono-t-butyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethyl ether; methyl ethyl ketone, acetylacetone, methyl propyl ketone, Ketones such as methyl butyl ketone, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, cyclopentanone, 2-heptanone; amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide; ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether Acetates such as acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate; aromatic or aliphatic such as toluene, xylene, hexane, cyclohexane group hydrocarbon; γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylsulfoxide and the like. You may use 2 or more types of these.
加水分解反応で使用する有機溶媒の添加量は、ゲルの生成を抑制する観点から、全アルコキシシラン化合物100重量部に対して、3重量部以上が好ましく、6重量部以上がより好ましい。一方、有機溶媒の添加量は、加水分解反応をより速やかに進行させる観点から、全アルコキシシラン化合物100重量部に対して、300重量部以下が好ましく、200重量部以下がより好ましい。 The amount of the organic solvent used in the hydrolysis reaction to be added is preferably 3 parts by weight or more, more preferably 6 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of all the alkoxysilane compounds, from the viewpoint of suppressing gel formation. On the other hand, the amount of the organic solvent to be added is preferably 300 parts by weight or less, more preferably 200 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of all the alkoxysilane compounds, from the viewpoint of accelerating the hydrolysis reaction.
また、加水分解反応に用いる水としては、イオン交換水が好ましい。水の量は任意に設定することができるが、全アルコキシシラン化合物1モルに対して、1.0~4.0モルが好ましい。 Moreover, ion-exchanged water is preferable as the water used for the hydrolysis reaction. Although the amount of water can be set arbitrarily, it is preferably 1.0 to 4.0 mol with respect to 1 mol of all alkoxysilane compounds.
脱水縮合反応の方法としては、例えば、オルガノシラン化合物の加水分解反応により得られたシラノール化合物溶液をそのまま加熱する方法などが挙げられる。加熱温度は、50℃以上、溶媒の沸点以下が好ましく、加熱時間は、1~100時間が好ましい。また、シロキサン樹脂の重合度を高めるために、再加熱または塩基触媒の添加を行ってもよい。また、目的に応じて、加水分解後に、生成アルコールなどの適量を加熱および/または減圧下にて留出、除去し、その後好適な溶媒を添加してもよい。 Examples of the dehydration-condensation reaction method include a method of directly heating a silanol compound solution obtained by a hydrolysis reaction of an organosilane compound. The heating temperature is preferably 50° C. or higher and the boiling point of the solvent or lower, and the heating time is preferably 1 to 100 hours. Further, reheating or addition of a base catalyst may be performed in order to increase the degree of polymerization of the siloxane resin. Also, depending on the purpose, after hydrolysis, an appropriate amount of the alcohol produced may be distilled off under heating and/or under reduced pressure, and then a suitable solvent may be added.
本発明における(A)シロキサン樹脂の重量平均分子量(Mw)は、10,000以上とするものであり、100,000以上が好ましい。(A)シロキサン樹脂の重量平均分子量Mwが10,000未満であると、ノズル塗布性が不良となる。一方、(A)シロキサン樹脂のMwは、1,000,000以下とするものであり、500,000以下が好ましい。(A)シロキサン樹脂の重量平均分子量Mwが1,000,000を超えると、ノズルつまりが起こりやすくなる。(A)シロキサン樹脂のMwは、上記記載の加水分解、脱水縮合反応条件の最適化によりに制御することが可能である。ここで、本発明における(A)シロキサン樹脂のMwとは、ゲルパーエミッションクロマトグラフィー(GPC)で測定されるポリスチレン換算値を言う。 The weight average molecular weight (Mw) of (A) the siloxane resin in the present invention is 10,000 or more, preferably 100,000 or more. (A) If the weight-average molecular weight Mw of the siloxane resin is less than 10,000, the nozzle coatability will be poor. On the other hand, the Mw of (A) the siloxane resin should be 1,000,000 or less, preferably 500,000 or less. (A) When the weight average molecular weight Mw of the siloxane resin exceeds 1,000,000, nozzle clogging is likely to occur. (A) The Mw of the siloxane resin can be controlled by optimizing the hydrolysis and dehydration condensation reaction conditions described above. Here, the Mw of the (A) siloxane resin in the present invention refers to a polystyrene conversion value measured by gel per emission chromatography (GPC).
本発明の波長変換ペーストにおいて、(A)シロキサン樹脂の含有量は、所望の粘度により任意に設定することができるが、波長変換ペースト中、10~90重量%が一般的である。また、(A)シロキサン樹脂の含有量は、波長変換ペーストの固形分中、20重量%以上が好ましく、25重量%以上がより好ましい。一方、(A)シロキサン樹脂の含有量は、波長変換ペーストの固形分中、85重量%以下が好ましい。 In the wavelength conversion paste of the present invention, the content of (A) the siloxane resin can be arbitrarily set depending on the desired viscosity, but is generally 10 to 90% by weight in the wavelength conversion paste. Moreover, 20 weight% or more is preferable in solid content of a wavelength conversion paste, and, as for content of (A) siloxane resin, 25 weight% or more is more preferable. On the other hand, the content of (A) the siloxane resin is preferably 85% by weight or less in the solid content of the wavelength conversion paste.
また本発明の波長変換ペーストは、温度20℃、剪断速度1sec-1における粘度が10,000~200,000mPa・sである。ペーストの温度20℃、剪断速度1sec-1における粘度が10,000mPa・s未満であると、ペーストを作製後に長期保存した場合、波長変換材料として用いられる蛍光体等の粒子成分が沈降しやすくなる。ペーストの温度20℃、剪断速度1sec-1における粘度は15,000mPa・s以上であることが好ましく、20,000mPa・s以上であることがより好ましい。また、ペーストの温度20℃、剪断速度1sec-1における粘度が200,000mPa・sを超えると、吐出に好適な送液圧力を選択することが困難となる。ペーストの温度20℃、剪断速度1sec-1における粘度は180,000mPa・s以下であることが好ましく、150,000mPa・s以下であることがより好ましい。 Further, the wavelength conversion paste of the present invention has a viscosity of 10,000 to 200,000 mPa·s at a temperature of 20° C. and a shear rate of 1 sec −1 . If the paste has a viscosity of less than 10,000 mPa s at a temperature of 20° C. and a shear rate of 1 sec −1 , particle components such as phosphors used as wavelength conversion materials tend to settle when the paste is stored for a long period of time after preparation. . The viscosity of the paste at a temperature of 20° C. and a shear rate of 1 sec −1 is preferably 15,000 mPa·s or more, more preferably 20,000 mPa·s or more. Moreover, if the viscosity of the paste exceeds 200,000 mPa·s at a temperature of 20° C. and a shear rate of 1 sec −1 , it becomes difficult to select a liquid feeding pressure suitable for ejection. The viscosity of the paste at a temperature of 20° C. and a shear rate of 1 sec −1 is preferably 180,000 mPa·s or less, more preferably 150,000 mPa·s or less.
(B)波長変換材料
本発明において、波長変換材料とは、電磁波を吸収し、吸収した電磁波の波長と異なる波長の電磁波を放射する、波長変換性を有する材料を言う。波長変換材料を有する本発明のペーストを塗布してパターン化し、波長変換層を有する基板を作製し、OLED光源やLED光源と組み合わせることによりフルカラーのディスプレイとすることができる。
(B) Wavelength conversion material In the present invention, the wavelength conversion material refers to a material having wavelength conversion properties that absorbs electromagnetic waves and emits electromagnetic waves having a wavelength different from the wavelength of the absorbed electromagnetic waves. A full-color display can be obtained by applying and patterning the paste of the present invention having a wavelength conversion material, producing a substrate having a wavelength conversion layer, and combining it with an OLED light source or an LED light source.
(B)波長変換材料としては、無機蛍光体および/または有機蛍光体を用いることが好ましい。例えば、青色光を発光するOLEDと、波長変換層を有する基板とを組み合わせたディスプレイの場合、赤色のサブピクセルに対応する領域には、青色の励起光により励起されて赤色の蛍光を発する赤色用蛍光体を波長変換材料として用いることが好ましく、緑色のサブピクセルに対応する領域には、青色の励起光により励起されて緑色の蛍光を発する緑色用蛍光体を波長変換材料として用いることが好ましく、青色サブピクセルに対応する領域には、波長変換材料を用いないことが好ましい。同様に、各サブピクセルに対応した青色LEDや紫外線発光LEDをバックライトとして用いる方式のディスプレイにも、本発明の基板を用いることができる。各サブピクセルの発光のON/OFFは、OLEDやLEDのアクティブマトリクス駆動によって可能となる。 (B) As the wavelength conversion material, it is preferable to use an inorganic phosphor and/or an organic phosphor. For example, in the case of a display in which an OLED that emits blue light and a substrate having a wavelength conversion layer are combined, a region corresponding to a red sub-pixel contains red light that emits red fluorescence when excited by blue excitation light. A phosphor is preferably used as the wavelength conversion material, and a green phosphor that emits green fluorescence when excited by blue excitation light is preferably used as the wavelength conversion material in the region corresponding to the green subpixel, Preferably, no wavelength converting material is used in the regions corresponding to the blue subpixels. Similarly, the substrate of the present invention can also be used for a display that uses blue LEDs or ultraviolet light emitting LEDs corresponding to each sub-pixel as a backlight. Light emission of each sub-pixel can be turned ON/OFF by active matrix driving of OLEDs and LEDs.
無機蛍光体は、緑色や赤色などの各色を発光する。無機蛍光体としては、波長400~500nmの励起光により励起され、発光スペクトルが500~700nmの領域にピークを有するものや、前述した量子ドットと称される量子力学に従い独特な光学特性を有するナノスケールの無機半導体微粒子などが挙げられる。前者の無機蛍光体の形状としては、例えば、球状、柱状などが挙げられる。かかる無機蛍光体としては、例えば、YAG系蛍光体、TAG系蛍光体、サイアロン系蛍光体、Mn4+付活フッ化物錯体蛍光体等が挙げられる。これらを2種以上用いてもよい。 Inorganic phosphors emit light in colors such as green and red. Examples of inorganic phosphors include those that are excited by excitation light with a wavelength of 400 to 500 nm and have an emission spectrum with a peak in the region of 500 to 700 nm, and the above-mentioned quantum dots, which are called quantum dots and have unique optical properties according to quantum mechanics. Inorganic semiconductor fine particles of scale and the like can be mentioned. Examples of the shape of the former inorganic phosphor include a spherical shape and a columnar shape. Examples of such inorganic phosphors include YAG-based phosphors, TAG-based phosphors, sialon-based phosphors, Mn 4+ -activated fluoride complex phosphors, and the like. You may use 2 or more types of these.
(C)溶剤
(C)溶剤は前記手法によって得られた(A)シロキサン樹脂が加水分解反応ならびに脱水縮合反応に用いた溶媒を含む/含まないにかかわらず、波長変換ペーストの固形分濃度/粘度を調整する目的で添加することができる。本発明における波長変換ペーストの固形分濃度は塗布安定性の観点から、70~90wt%となることが好ましい。波長変換ペーストの固形分濃度が70wt%を下回ると、塗布時に塗液中の溶剤成分の影響により液が膨らみ、脈動しやすくなるために塗布時の安定性が保ちにくい。また、固形分濃度が90wt%より高い場合、溶剤成分による塗液流動性が低く、吐出および塗布性が悪化する。また固形分濃度を前記範囲とすることで、塗布後溶剤成分が乾燥する工程において塗液がレベリングし、均一な膜を形成することができる。また、固形分濃度を前記範囲とすることで、隔壁で囲まれた開口部に塗布した際に、揮発成分が少ないために厚膜充填することが可能となる。また本発明に用いられる(C)溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、t-ブタノール、ペンタノール、4-メチル-2-ペンタノール、3-メチル-2-ブタノール、3-メチル-3-メトキシ-1-ブタノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール類;エチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコール類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノ-t-ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチルエーテルなどのエーテル類;メチルエチルケトン、アセチルアセトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、2-ヘプタノンなどのケトン類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類;エチルアセテート、プロピルアセテート、ブチルアセテート、イソブチルアセテート、エチレングリコールモノエ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、3-メトキシブチルアセテート、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチルなどのアセテート類;トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサンなどの芳香族または脂肪族炭化水素;γ-ブチロラクトン、N-メチル-2-ピロリドン、ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。これらを2種以上用いてもよい。
(C) Solvent (C) The solvent is the solid content concentration/viscosity of the wavelength conversion paste regardless of whether the (A) siloxane resin contains/does not contain the solvent used in the hydrolysis reaction and the dehydration condensation reaction obtained by the above method. can be added for the purpose of adjusting the From the viewpoint of coating stability, the solid content concentration of the wavelength conversion paste in the present invention is preferably 70 to 90 wt %. If the solid content concentration of the wavelength conversion paste is less than 70 wt %, the liquid swells due to the influence of the solvent component in the coating liquid during coating, and pulsation is likely to occur, making it difficult to maintain stability during coating. On the other hand, when the solid content concentration is higher than 90 wt %, the fluidity of the coating liquid due to the solvent component is low, and the ejection and coating properties are deteriorated. Further, by setting the solid content concentration within the above range, the coating liquid is leveled in the step of drying the solvent component after coating, and a uniform film can be formed. Further, by setting the solid content concentration within the above range, when the liquid is applied to the openings surrounded by the partition walls, it is possible to fill a thick film with a small amount of volatile components. Examples of the (C) solvent used in the present invention include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, t-butanol, pentanol, 4-methyl-2-pentanol, 3-methyl-2- alcohols such as butanol, 3-methyl-3-methoxy-1-butanol, diacetone alcohol; glycols such as ethylene glycol and propylene glycol; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene Ethers such as glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol mono-t-butyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethyl ether; Ketones such as methyl ethyl ketone, acetylacetone, methyl propyl ketone, methyl butyl ketone, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, cyclopentanone, 2-heptanone; amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide; ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, Acetates such as isobutyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate; toluene, xylene, hexane , aromatic or aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane; γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylsulfoxide and the like. You may use 2 or more types of these.
本発明について説明するにあたり、従来技術における評価指標ならびに本発明における評価指標、粘弾性パラメーターの意義とその測定方法、本発明の効果を奏するために必要となる特性すなわち流動性、剛性、吐出性について順に説明する。 In describing the present invention, evaluation indices in the prior art, evaluation indices in the present invention, the significance of viscoelasticity parameters and methods for measuring them, and properties required to achieve the effects of the present invention, namely fluidity, rigidity, and ejection properties, will be described. I will explain in order.
ノズル塗布法にて波長変換ペーストを塗布する際、前述したように、波長変換ペーストは口金内のマニホールドに充填され、加圧配管を通じて導入される圧縮空気により吐出孔から吐出される。このとき、波長変換ペーストに加わる剪断応力と、剪断速度との比として現れるみかけの粘度が、剪断応力の上昇に伴って低下する性質をチクソトロピーという。チクソトロピーは一般的にノズル塗布の吐出性を左右するパラメーターとして用いられる。チクソトロピーを表す指標は、任意の剪断速度a、b(ここで、a<bとする)における粘度をそれぞれηa、ηbとしたとき、下数式(2)で示すTI値(Thixotropic Index)として表される。 When applying the wavelength conversion paste by the nozzle coating method, as described above, the wavelength conversion paste is filled in the manifold in the nozzle and discharged from the discharge hole by compressed air introduced through the pressurized pipe. At this time, the property that the apparent viscosity, which appears as the ratio of the shear stress applied to the wavelength conversion paste to the shear rate, decreases as the shear stress increases is called thixotropy. Thixotropy is generally used as a parameter that influences ejection properties of nozzle coating. An index representing thixotropy is the TI value (Thixotropic Index) shown in the following formula (2), where η a and η b are the viscosities at arbitrary shear rates a and b (here, a < b). expressed.
(2)TI=ηa/ηb
一般的にTI値が1より小さい場合、剪断応力がかかっても波長変換ペーストの粘度が下がらないため、波長変換ペーストが吐出孔より吐出される際に波長変換ペースト粘度が高い状態のため、うまく吐出されないという問題が生じる。またTI値が1より大きい場合でも、吐出孔より吐出される際にバラス効果が生じると、波長変換ペーストが膨張することで正常に吐出されない、あるいは塗布時に下地基板の隔壁頂部に乗り上げる等の塗布不良を引き起こすことがある。ここでバラス効果とは、高分子溶液や、高分子融液を細い孔から押し出す時に分子鎖が完全に緩和せず、弾性変形として剪断エネルギーが一部蓄えられ、孔から出た途端に緩和されることによって、液体が膨張する現象をいう。
(2) TI= ηa / ηb
In general, when the TI value is less than 1, the viscosity of the wavelength conversion paste does not decrease even when shear stress is applied. A problem arises that it is not ejected. Also, even if the TI value is greater than 1, if a ballast effect occurs when the paste is ejected from the ejection hole, the wavelength conversion paste will expand and will not be ejected normally, or the paste will run on the top of the barrier ribs of the base substrate during application. may cause defects. Here, the ballast effect means that when a polymer solution or polymer melt is extruded through a fine hole, the molecular chains do not relax completely, and some shearing energy is stored as elastic deformation, which relaxes as soon as it exits the hole. A phenomenon in which a liquid expands by being
これまでノズル塗布の吐出性の評価指標として、前述のようなTI値が重視されてきた。しかしディスプレイの高精細化に伴い、孔径がφ50μm以下となるような微小な孔径の吐出孔を有する口金を使用する場合、TI値が同等であっても波長変換ペーストの種類によって吐出可否が分れることがあり、波長変換ペーストの吐出精度は従来のようにチクソトロピーだけでは評価することができないことが明らかになってきた。また、正常に吐出できた場合においても塗布中の波長変換ペースト吐出性が安定していないと塗布が不安定となり、波長変換ペーストが脈動し、形成される画素膜厚の均一性が損なわれるため、吐出性のみでは塗布性を評価できないことも同時に明らかになってきた。このような、従来よりも孔径が小さい吐出孔を有する口金を使用した塗布に向けた、より解像度の高いディスプレイ向けに用いられる波長変換ペーストには、新たな評価指標が必要であり、鋭意検討した末、波長変換ペーストの粘弾性により吐出性および塗布性を評価できることを見出した。 Hitherto, the TI value as described above has been emphasized as an index for evaluating ejection performance of nozzle coating. However, with the increasing definition of displays, when using a nozzle having ejection holes with a minute hole diameter of φ50 μm or less, the possibility of ejection depends on the type of wavelength conversion paste even if the TI value is the same. Therefore, it has become clear that the ejection accuracy of the wavelength conversion paste cannot be evaluated only by thixotropy as in the past. In addition, even when the paste can be discharged normally, if the wavelength conversion paste discharge property during application is not stable, the application becomes unstable, the wavelength conversion paste pulsates, and the uniformity of the formed pixel film thickness is impaired. At the same time, it has become clear that the applicability cannot be evaluated only by the ejection property. A new evaluation index is necessary for the wavelength conversion paste used for higher resolution displays for coating using a nozzle having ejection holes with a smaller hole diameter than before, and we have been earnestly studying it. Finally, we found that the viscoelasticity of the wavelength conversion paste can be used to evaluate the dischargeability and coating properties.
本発明では、高い剪断応力がかかっている状態(以下、高剪断領域という)におけるノズル塗布の吐出可否および塗布性を決定する要因として、波長変換ペーストの損失正接の変化挙動が重要であることを見出し、ノズル塗布に好適な一定の形状を保ったまま垂直に吐出される状態(以下、柱状流という)での吐出可否および塗布安定性の指標とした。 In the present invention, it is found that the change behavior of the loss tangent of the wavelength conversion paste is important as a factor that determines whether or not nozzle coating can be discharged and the applicability in a state where a high shear stress is applied (hereinafter referred to as a high shear region). It was used as an indicator of the possibility of ejection in a state of vertical ejection while maintaining a constant shape suitable for nozzle coating (hereinafter referred to as a columnar flow) and the coating stability.
本発明における波長変換ペーストの粘弾性は、その粘性成分および弾性成分をそれぞれ損失弾性率G″、貯蔵弾性率G’で表すことができ、損失弾性率に対する貯蔵弾性率の比を損失正接tanδとして表すことができる。 The viscoelasticity of the wavelength conversion paste in the present invention can be represented by the loss elastic modulus G″ and the storage elastic modulus G′ for the viscous component and the elastic component, respectively, and the ratio of the storage elastic modulus to the loss elastic modulus as the loss tangent tan can be represented.
これらの粘弾性パラメーターは、レオメータ(HAAKE MARS;サーモフィッシャーサイエンティフィック(株)製)を用いることで計測することが可能である。具体的には、レオメータに同社製のPlate P35 Ti Lを装着し、温度を5~25℃の範囲で設定し、プレートと試料台とのギャップを100~200μmに設定して、角速度を1~500rad/sに変更したときのG’、G”およびtanδを測定する。尚、本発明のような高粘度波長変換ペーストの粘弾性を測定する場合、測定時の試料の抵抗力が大きいため、パラレルプレートを使用することが好ましい。パラレルプレートを使用して測定した場合、剪断速度はプレートの中心からプレート端部に向けて異なり、後述するノズル塗布時の低剪断速度および高剪断速度と粘弾性測定時の剪断速度を厳密に揃えることが難しいため、ここでは剪断速度の代わりに測定時の角速度を用いて定義する。 These viscoelastic parameters can be measured using a rheometer (HAAKE MARS; manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd.). Specifically, the rheometer was equipped with Plate P35 Ti L manufactured by the same company, the temperature was set in the range of 5 to 25 ° C., the gap between the plate and the sample stage was set to 100 to 200 µm, and the angular velocity was set to 1 to 200 µm. G′, G″ and tan δ are measured when changing to 500 rad/s. In addition, when measuring the viscoelasticity of a high-viscosity wavelength conversion paste like the present invention, since the resistance of the sample during measurement is large, It is preferable to use a parallel plate.When measured using a parallel plate, the shear rate differs from the center of the plate to the edge of the plate, and the low shear rate and high shear rate during nozzle application and viscoelasticity are described below. Since it is difficult to precisely match the shear rate at the time of measurement, the angular velocity at the time of measurement is used here instead of the shear rate.
次に、本発明の効果を奏するために必要な波長変換ペーストの粘弾特性について説明する。 Next, the viscoelastic properties of the wavelength conversion paste necessary for achieving the effects of the present invention will be described.
本発明の波長変換ペーストは、室温かつ剪断がかかっていない状態あるいは弱い剪断がかかっている状態(以下、低剪断領域という)において流動性を有する。具体的には測定温度25℃にて、角速度ωが1rad/sから100rad/sの範囲において、角速度ωにおける損失弾性率G”ωおよび角速度ωにおける貯蔵弾性率G’ωがG”ω>G’ωの関係を満たすこと、換言すれば、波長変換ペーストの粘性が弾性よりも常に高くなることが好ましい。前記の関係を満たすとき、上記数式(1)より求められる損失正接Dωは1より大きい値となる。ここで、測定温度25℃、角速度ωが1rad/sから100rad/sの範囲におけるDωの最小値をDMIN(25℃)とすると、G”ω>G’ωの関係を満たすためには、DMIN(25℃)>1となることが好ましい。前述のようにG”ω>G’ωの関係を満たす場合、吐出孔から波長変換ペーストを柱状流として精度よく吐出および塗布することが容易となる。また、前記の関係を満たす場合、基板に塗布された後、塗液が流動性を帯びるので、開口部内にきれいに充填され、画素を正常に形成することができる。ノズル塗布に十分必要な流動性の指標として、低剪断領域の塗液の粘性は弾性より高いことが好ましい。 The wavelength conversion paste of the present invention has fluidity at room temperature and in a state in which no shear is applied or a weak shear is applied (hereinafter referred to as a low shear region). Specifically, at a measurement temperature of 25 ° C., the loss elastic modulus G″ ω at the angular velocity ω and the storage elastic modulus G′ ω at the angular velocity ω are G″ ω >G when the angular velocity ω is in the range of 1 rad / s to 100 rad / s. It is preferable that the relationship ' ω is satisfied, in other words, the viscosity of the wavelength conversion paste is always higher than the elasticity. When the above relationship is satisfied, the loss tangent Dω obtained from the above formula (1) becomes a value greater than 1. Here, assuming that the minimum value of D ω at a measurement temperature of 25° C. and an angular velocity ω in the range of 1 rad/s to 100 rad/s is D MIN (25° C.) , in order to satisfy the relationship G″ ω >G′ ω . _ _ easier. In addition, when the above relationship is satisfied, the coating liquid becomes fluid after being applied to the substrate, so that the openings can be neatly filled and the pixels can be formed normally. As an index of sufficient fluidity required for nozzle coating, the viscosity of the coating liquid in the low shear region is preferably higher than the elasticity.
また、本発明の波長変換ペーストは、室温、低剪断領域において流動性を有することに加えて、剛性を有することが好ましい。塗液に剛性が無ければ、吐出孔から吐出された際に波長変換ペーストが膨らみ液滴状になり、精度よく塗布することが困難となるためである。より具体的には、測定温度25℃、角速度ωが1rad/sのときの損失弾性率G”1(25℃)が10Paを超えることが好ましく、20Pa以上であることがより好ましい。 Moreover, the wavelength conversion paste of the present invention preferably has rigidity in addition to fluidity at room temperature and a low shear region. This is because, if the coating liquid does not have rigidity, the wavelength conversion paste swells into droplets when discharged from the discharge holes, making it difficult to apply the paste with high accuracy. More specifically, the loss elastic modulus G″ 1 (25° C.) at a measurement temperature of 25° C. and an angular velocity ω of 1 rad/s preferably exceeds 10 Pa, more preferably 20 Pa or more.
以上の特性が本発明における波長変換ペーストの効果を発現する際の前提となる諸特性である。 The above characteristics are various characteristics that are prerequisites for exhibiting the effects of the wavelength conversion paste in the present invention.
本発明における波長変換ペーストは、前記(i)の条件を満たす時、吐出孔から波長変換ペーストが吐出される際に、波長変換ペーストの膨らみが抑えられ、柱状流となり、精度よく塗布することが可能となる。口金のマニホールド内に充填された塗液を加圧すると、吐出孔から吐出される際に波長変換ペーストに剪断応力がかかり、剪断応力がかかった状態における波長変換ペーストの変形の速さは剪断速度として表すことができる。剪断応力および剪断速度は吐出孔の孔長と孔径および塗布時の波長変換ペーストの体積流量によって決定されるが、正確に算出するためには吐出孔の孔長や孔形状等の要因による圧力損失分を補正する必要がある。一例として前記補正を行わないみかけの剪断速度を下数式(3)で示す。なお、口金および吐出孔の構造により波長変換ペーストにかかる剪断速度は変化するため、剪断速度を算出する場合は、必ずしも以下に定義する式に限らない。 When the wavelength conversion paste of the present invention satisfies the above condition (i), swelling of the wavelength conversion paste is suppressed when the wavelength conversion paste is discharged from the discharge hole, forming a columnar flow, which enables accurate application. It becomes possible. When the coating liquid filled in the manifold of the nozzle is pressurized, shear stress is applied to the wavelength conversion paste when it is ejected from the ejection hole, and the speed of deformation of the wavelength conversion paste in the state where the shear stress is applied is the shear rate can be expressed as The shear stress and shear rate are determined by the length and diameter of the discharge hole and the volumetric flow rate of the wavelength conversion paste during application. Minutes need to be corrected. As an example, the apparent shear rate without the above correction is shown by the following formula (3). In addition, since the shear rate applied to the wavelength conversion paste changes depending on the structure of the nozzle and the ejection hole, the calculation of the shear rate is not necessarily limited to the formula defined below.
(3)γ=4Q/πR3
γ:剪断速度(sec-1)
Q:体積流量(mm3/sec)
R:吐出孔半径(mm)
数式(3)より、塗布時の体積流量が等しいと仮定した場合において、吐出ノズル孔の孔径は小さいほど剪断速度が大きいといえる。前記式にて、孔径が20μm~50μm程度の吐出孔を有する口金を用いてノズル塗布を行った際、剪断速度は約1,000~200,000sec-1程度となる。本発明では、前記のような高い剪断応力がかかった状態(以下高剪断領域という)において、損失正接tanδが1に漸近するほど波長変換ペーストが吐出孔から吐出される際に柱状流となり安定的に塗布できることを見出した。
(3) γ=4Q/πR 3
γ: shear rate (sec −1 )
Q: volumetric flow rate (mm 3 /sec)
R: discharge hole radius (mm)
From the formula (3), it can be said that the smaller the diameter of the discharge nozzle hole, the higher the shear rate when the volume flow rate during application is assumed to be the same. According to the above formula, the shear rate is about 1,000 to 200,000 sec −1 when nozzle coating is performed using a nozzle having ejection holes with a hole diameter of about 20 μm to 50 μm. In the present invention, in a state where a high shear stress is applied (hereinafter referred to as a high shear region) as described above, the more the loss tangent tan δ asymptotically approaches 1, the more stable the wavelength conversion paste becomes a columnar flow when ejected from the ejection hole. It was found that it can be applied to
損失正接tanδは、塗液の粘性成分の強さを示す損失弾性率G”ωと弾性成分の強さを示す貯蔵弾性率G’ωの比であり、双方が等しいとき1となる。損失正接tanδが1より高い場合、損失弾性率すなわち粘性成分の比率が高くなり液滴状に吐出されやすい。また、損失正接tanδが1より低い場合、貯蔵弾性率すなわち弾性成分の比率が高くなり加圧時に塗液が変形しにくくるために、吐出孔から吐出されにくくなる。 The loss tangent tan δ is the ratio of the loss elastic modulus G″ ω , which indicates the strength of the viscous component of the coating liquid, to the storage elastic modulus G′ω , which indicates the strength of the elastic component, and is 1 when both are equal. When the tan δ is higher than 1, the loss elastic modulus, that is, the ratio of the viscous component, is increased, and droplets are likely to be ejected. In some cases, the coating liquid is difficult to be deformed, so that it is difficult to be discharged from the discharge hole.
常温にて粘弾性を測定する際の角速度ωは、0.1~500sec-1程度が好ましくそれより高い角速度では安定して測定することが困難となる。本発明におけるノズル塗布を想定した場合、前述の通り約1,000~200,000sec-1程度の高剪断領域における粘弾性を評価するためには、後述する温度・周波数換算則に基づく合成曲線により評価することができる。 The angular velocity ω for measuring the viscoelasticity at room temperature is preferably about 0.1 to 500 sec −1 , and a higher angular velocity makes stable measurement difficult. Assuming nozzle application in the present invention, in order to evaluate the viscoelasticity in the high shear region of about 1,000 to 200,000 sec -1 as described above, a synthetic curve based on the temperature/frequency conversion rule described later is used. can be evaluated.
一般的にポリマーを含む材料の粘弾性を測定する場合、温度・周波数換算則(ウィリアムズ・ランデル・フェリー式)が成り立つため、温度を変更して測定を行うことで、各測定温度における貯蔵弾性率、損失弾性率および損失正接の合成曲線(マスターカーブ)を作成し、周波数を変化させた際の粘弾性を評価することが可能である。また、周波数は角速度に変換することが可能であるため、すなわち角速度を変化させた際の粘弾性を評価することが可能である。本発明では、測定温度を室温25℃から、5℃まで低下させることにより、室温での測定における角速度より高い剪断領域における粘弾性を評価した結果、測定温度5℃、角速度100~500rad/secにおける損失正接tanδが0.7~2.0の範囲となる波長変換ペーストが、孔径φ50μm以下の微小な吐出孔を有する口金において安定的にノズル塗布でき、好ましいことを見出した。換言すると、測定温度5℃、角速度100~500rad/secにおける損失正接の最大値をDMAX(5℃)、最小値をDMIN(5℃)と表したときにDMIN(5℃)≧0.7、DMAX(5℃)≦2.0となるのが好ましい。 In general, when measuring the viscoelasticity of materials containing polymers, the temperature-frequency conversion rule (Williams-Randell-Ferry formula) holds true, so by changing the temperature and performing measurements, the storage modulus at each measurement temperature is , the loss modulus and the loss tangent, it is possible to create a composite curve (master curve) and evaluate the viscoelasticity when the frequency is changed. Further, since the frequency can be converted into angular velocity, it is possible to evaluate the viscoelasticity when the angular velocity is changed. In the present invention, by lowering the measurement temperature from room temperature 25 ° C. to 5 ° C., the viscoelasticity in the shear region higher than the angular velocity in the measurement at room temperature was evaluated. It has been found that a wavelength conversion paste having a loss tangent tan δ in the range of 0.7 to 2.0 can be stably nozzle-coated in a nozzle having minute ejection holes with a hole diameter of φ50 μm or less, which is preferable. In other words, when the maximum value of the loss tangent at a measurement temperature of 5° C. and an angular velocity of 100 to 500 rad/sec is D MAX (5° C.) and the minimum value is D MIN (5° C.) , D MIN (5° C.) ≧0. .7, preferably D MAX(5° C.) ≦2.0.
測定温度5℃、角速度100~500rad/secにおける損失正接tanδが0.7以上の場合、孔径φ50μm以下の吐出孔を有する口金でも安定的に吐出することが容易である。また、測定温度5℃、角速度100~500rad/secにおける損失正接tanδが2.0以下の場合、孔径φ50μm以下の吐出孔を有する口金でも柱状に吐出することが容易である。 When the loss tangent tan δ at a measurement temperature of 5° C. and an angular velocity of 100 to 500 rad/sec is 0.7 or more, it is easy to stably eject even a die having ejection holes with a hole diameter of φ50 μm or less. Also, when the loss tangent tan δ at a measurement temperature of 5° C. and an angular velocity of 100 to 500 rad/sec is 2.0 or less, it is easy to eject columnar particles even from a die having ejection holes with a hole diameter of φ50 μm or less.
本発明のペーストに分散剤を含む場合には、分散剤として、例えば、“Disperbyk”(登録商標)106、108、110、180、190、2001、2155、140、145(以上、商品名、ビックケミー(株)製)などが好ましく挙げられる。 When the paste of the present invention contains a dispersant, the dispersant may be, for example, "Disperbyk" (registered trademark) 106, 108, 110, 180, 190, 2001, 2155, 140, 145 (trade name, BYK-Chemie Co., Ltd.) and the like are preferably mentioned.
本発明の基板は、本発明の波長変換ペーストを塗布し、硬化することにより作製できる。本発明の基板は、前記波長変換ペーストまたは前記波長変換ペーストの硬化物の少なくとも一方と、支持板と、該支持板上に設けられた隔壁および該隔壁で区画されたセルからなる。この場合、隔壁で区画されたセル内に本発明の波長変換ペーストを塗布し、硬化することで作製することが好ましい。特に、塗布手段としては、ノズル塗布することが好ましい。 The substrate of the present invention can be produced by applying the wavelength conversion paste of the present invention and curing it. The substrate of the present invention comprises at least one of the wavelength conversion paste and the cured wavelength conversion paste, a support plate, partition walls provided on the support plate, and cells partitioned by the partition walls. In this case, it is preferable to prepare by applying the wavelength conversion paste of the present invention to cells partitioned by partition walls and curing the paste. In particular, nozzle coating is preferable as the coating means.
前記隔壁は、ディスプレイの画素中のサブピクセルに応じたパターンを有することが好ましい。ディスプレイの画素数としては、例えば、縦に2,000個、横に4,000個が挙げられる。画素数は、表示される画像の解像度(きめ細かさ)に影響する。そのため、要求される画像の解像度とディスプレイの画面サイズに応じた数の画素を形成する必要があり、それに併せて、隔壁のパターン形成寸法を決定することが好ましい。 The barrier ribs preferably have a pattern corresponding to sub-pixels in pixels of the display. The number of pixels of the display is, for example, 2,000 vertically and 4,000 horizontally. The number of pixels affects the resolution (fineness) of the displayed image. Therefore, it is necessary to form the number of pixels according to the required image resolution and the screen size of the display, and it is preferable to determine the pattern formation dimensions of the barrier ribs accordingly.
本発明の基板を構成する支持板は、隔壁付き基板における支持体としての機能を有する。支持板としては、例えば、ガラス板、樹脂板、樹脂フイルムなどが挙げられる。ガラス板の材質としては、無アルカリガラスが好ましい。樹脂板および樹脂フイルムの材質としては、ポリエステル、(メタ)アクリルポリマ、透明ポリイミド、ポリエーテルスルフォン等が好ましい。ガラス板および樹脂板の厚みは、1mm以下が好ましく、0.8mm以下が好ましい。樹脂フイルムの厚みは、100μm以下が好ましい。 The support plate that constitutes the substrate of the present invention functions as a support in the substrate with partition walls. Examples of the support plate include a glass plate, a resin plate, and a resin film. Non-alkali glass is preferable as the material of the glass plate. Polyester, (meth)acrylic polymer, transparent polyimide, polyethersulfone and the like are preferable as materials for the resin plate and the resin film. The thickness of the glass plate and the resin plate is preferably 1 mm or less, more preferably 0.8 mm or less. The thickness of the resin film is preferably 100 μm or less.
隔壁は、隣接する隔壁間に、波長変換ペーストを塗布・硬化し、波長変換ペーストの硬化物を含有するサブピクセルを構成した場合に、あるサブピクセルから隣接するサブピクセルに光が混色するのを防止する機能を有することが好ましい。 When a wavelength conversion paste is applied and cured between adjacent partition walls to form subpixels containing the cured wavelength conversion paste, the partition walls prevent color mixing of light from a certain subpixel to adjacent subpixels. It is preferable to have a function to prevent it.
図2に、本発明の基板の一態様の断面図を示す。支持板3上に、パターン形成された隔壁6を有し、隔壁で区画されたセル内に本発明の波長変換ペーストの硬化物7を有する。
FIG. 2 shows a cross-sectional view of one embodiment of the substrate of the present invention. A patterned partition 6 is provided on a
隔壁は、波長550nmにおける厚み10μmあたりの反射率が60~90%であることが好ましい。反射率を20%以上とすることにより、隔壁側面における反射を利用してディスプレイの輝度を向上させることができる。一方で、隔壁パターン形成精度を向上させる観点から、反射率は、90%以下が好ましい。ここで、隔壁の厚みとは、基板に対して垂直方向(高さ方向)の隔壁の長さを指す。図2に示す隔壁付き基板の場合、隔壁6の厚みは符号Hで表される。なお、隔壁の基板に水平方向の長さは、隔壁の幅とする。図2に示す隔壁付き基板の場合、隔壁6の幅は符号Lで表される。 The barrier ribs preferably have a reflectance of 60 to 90% per 10 μm thickness at a wavelength of 550 nm. By setting the reflectance to 20% or more, the luminance of the display can be improved by utilizing the reflection on the side surfaces of the partition walls. On the other hand, the reflectance is preferably 90% or less from the viewpoint of improving the partition pattern formation accuracy. Here, the thickness of the partition refers to the length of the partition in the vertical direction (height direction) with respect to the substrate. In the case of the substrate with partition walls shown in FIG. 2, the thickness of the partition walls 6 is represented by symbol H. Note that the horizontal length of the partition with respect to the substrate is the width of the partition. In the case of the substrate with partition walls shown in FIG. 2, the width of the partition walls 6 is represented by L.
隔壁の厚みは、隔壁付き基板のセル内に波長変換ペーストの硬化物を有する場合、波長変換ペーストの硬化物の厚みよりも大きいことが好ましい。具体的には、隔壁6の厚みは、0.5μm以上が好ましく、5μm以上がより好ましい。一方、色変換発光材料を含有する層の底部における発光をより効率良く取り出す観点から、隔壁の厚みは、100μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましく、20μm以下がさらにより好ましい。また、隔壁の幅は、隔壁側面における光反射を利用し輝度を向上させ、光漏れによる隣接する波長変換ペーストの硬化物からの発光の混色を抑制するために十分なものであればよい。具体的には、隔壁の幅は、5μm以上が好ましく、10μm以上がより好ましい。一方、波長変換ペーストの硬化物7の充填領域を多く確保して輝度をより向上させる観点から、隔壁の幅は、50μm以下が好ましく、30μm以下がより好ましい。
The thickness of the barrier ribs is preferably larger than the thickness of the cured wavelength conversion paste when the cells of the substrate with barrier ribs contain the cured wavelength conversion paste. Specifically, the thickness of the partition wall 6 is preferably 0.5 μm or more, more preferably 5 μm or more. On the other hand, the thickness of the partition is preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less, and even more preferably 20 μm or less, from the viewpoint of extracting light emitted from the bottom of the layer containing the color-converting luminescent material more efficiently. In addition, the width of the partition walls should be sufficient to improve brightness by utilizing light reflection on the side surfaces of the partition walls and to suppress color mixture of emitted light from adjacent cured products of the wavelength conversion paste due to light leakage. Specifically, the width of the partition wall is preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more. On the other hand, the width of the partition wall is preferably 50 μm or less, more preferably 30 μm or less, from the viewpoint of securing a large filling area of the cured
また、前述のような画素数の高解像度なディスプレイを作製する場合、ノズル塗布に使用する吐出孔の孔径は小さいほど高解像度に対応することが容易となるため、孔径が20μm~50μmの範囲である吐出孔を有する口金を使用することが好ましい。孔加工性および孔毎の加工精度バラツキの観点より、孔径は20μm以上が好ましく、高精細に対応した開口面積の小さい画素に塗布するために孔径は50μm以下が好ましい。 In the case of producing a high-resolution display with the number of pixels as described above, the smaller the diameter of the ejection holes used for nozzle coating, the easier it is to handle high resolution. It is preferred to use a mouthpiece with certain discharge holes. The hole diameter is preferably 20 μm or more from the viewpoint of hole workability and variations in processing accuracy for each hole, and the hole diameter is preferably 50 μm or less for coating pixels with small opening areas corresponding to high definition.
次に、本発明のディスプレイについて説明する。本発明のディスプレイは、前記基板と、光源とを有する。光源としては、アクティブマトリックス駆動が可能な青色OLED、青色LED、紫外発光LEDから選ばれた光源が好ましい。 Next, the display of the present invention will be explained. A display of the present invention has the substrate and a light source. As the light source, a light source selected from blue OLEDs, blue LEDs, and ultraviolet light emitting LEDs capable of active matrix driving is preferable.
本発明のディスプレイの製造方法について、本発明の基板と青色OLEDを有するディスプレイの一例を挙げて説明する。アクティブマトリックス駆動が可能なTFTパターンを有するガラス支持板上に、感光性ポリイミド樹脂を塗布し、フォトリソグラフィ法により絶縁膜を形成する。背面電極層としてアルミニウムをスパッタした後、フォトリソグラフィ法によりパターニングを行い、絶縁膜の無い開口部に背面電極層を形成する。続いて、電子輸送層としてトリス(8-キノリノラト)アルミニウム(以下、Alq3と略す)を真空蒸着法により成膜した後、発光層としてAlq3にジシアノメチレンピラン、キナクリドン、4,4’-ビス(2,2-ジフェニルビニル)ビフェニルをドーピングした白色発光層を形成する。次に、正孔輸送層としてN,N’-ジフェニル-N,N’-ビス(α-ナフチル)-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミンを真空蒸着法にて成膜する。最後に、透明電極としてITO(Indium Tin Oxide)をスパッタリングにて成膜し、青色発光層を有するOLEDを作製する。このようにして得られたOLEDを前述の基板と対向させて封止剤により貼り合せることにより、ディスプレイを作製できる。 The method of manufacturing the display of the invention will now be described with reference to an example of a display having the substrate of the invention and a blue OLED. A photosensitive polyimide resin is applied onto a glass support plate having a TFT pattern capable of active matrix driving, and an insulating film is formed by photolithography. After sputtering aluminum as a back electrode layer, patterning is performed by a photolithography method to form a back electrode layer in the openings where there is no insulating film. Subsequently, tris(8-quinolinolato)aluminum (hereinafter abbreviated as Alq3) was deposited as an electron-transporting layer by a vacuum vapor deposition method, and then Alq3 as a light-emitting layer. ,2-diphenylvinyl)biphenyl to form a white light-emitting layer. Next, N,N'-diphenyl-N,N'-bis(α-naphthyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine is deposited as a hole transport layer by vacuum deposition. Finally, ITO (Indium Tin Oxide) is deposited as a transparent electrode by sputtering to fabricate an OLED having a blue light-emitting layer. A display can be produced by making the OLED thus obtained face the above-described substrate and bonding them with a sealant.
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、次の化合物について、以下の略語を使用した。
DPM:ジプロピレングリコールモノメチルエーテル
合成例1~6におけるシロキサン樹脂溶液の固形分濃度は、以下の方法により求めた。アルミカップにシロキサン樹脂溶液またはアクリル樹脂溶液を1.5g秤取し、ホットプレートを用いて250℃で30分間加熱して液分を蒸発させた。加熱後のアルミカップに残った固形分の重量を秤量して、加熱前の重量に対する割合からシロキサン樹脂溶液またはアクリル樹脂溶液の固形分濃度を求めた。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples below, but the present invention is not limited thereto. In addition, the following abbreviations were used for the following compounds.
DPM: dipropylene glycol monomethyl ether The solid content concentration of the siloxane resin solutions in Synthesis Examples 1 to 6 was obtained by the following method. 1.5 g of siloxane resin solution or acrylic resin solution was put into an aluminum cup and heated at 250° C. for 30 minutes using a hot plate to evaporate the liquid component. The weight of the solid content remaining in the aluminum cup after heating was weighed, and the solid content concentration of the siloxane resin solution or acrylic resin solution was obtained from the ratio to the weight before heating.
合成例1~6におけるシロキサン樹脂の重量平均分子量は、以下の測定条件により、ゲルパーミ
エーションクロマトグラフィー分析による測定結果から検量線法により求めた、ポリスチレン換算での重量平均分子量である。
<測定条件>
測定装置: Waters社製 RI検出器付きGPC測定装置(2695)
カラム: PLgel MIXED-Cカラム(ポリマーラボラトリーズ社製,300
mm)×2本(直列連結)
測定温度:40℃
流速:1mL/min
溶媒:テトラヒドロフラン(THF) 0.1質量%溶液
標準物質:ポリスチレン
合成例1~6におけるポリシロキサン中の各繰り返し単位の含有比率は、以下の方法により求めた。ポリシロキサン溶液を直径10mmの“テフロン”(登録商標)製NMRサンプル管に注入して29Si-NMR測定を行い、オルガノシランに由来するSi全体の積分値に対する、特定のオルガノシランに由来するSiの積分値の割合から各繰り返し単位の含有比率を算出した。29Si-NMR測定条件を以下に示す。
The weight-average molecular weight of the siloxane resins in Synthesis Examples 1 to 6 is the weight-average molecular weight in terms of polystyrene, obtained by the calibration curve method from the measurement results of gel permeation chromatography analysis under the following measurement conditions.
<Measurement conditions>
Measuring device: GPC measuring device with RI detector manufactured by Waters (2695)
Column: PLgel MIXED-C column (manufactured by Polymer Laboratories, 300
mm) x 2 (connected in series)
Measurement temperature: 40°C
Flow rate: 1 mL/min
Solvent: Tetrahydrofuran (THF) 0.1% by mass solution Standard substance: Polystyrene The content ratio of each repeating unit in polysiloxane in Synthesis Examples 1 to 6 was obtained by the following method. A polysiloxane solution is injected into a “Teflon” (registered trademark) NMR sample tube with a diameter of 10 mm and 29 Si-NMR measurement is performed, and the Si derived from a specific organosilane is compared with the integrated value of the entire Si derived from the organosilane. The content ratio of each repeating unit was calculated from the ratio of the integrated value of. 29 Si-NMR measurement conditions are shown below.
装置:核磁気共鳴装置(JNM-GX270;日本電子(株)製)
測定法:ゲーテッドデカップリング法
測定核周波数:53.6693MHz(29Si核)
スペクトル幅:20000Hz
パルス幅:12μs(45°パルス)
パルス繰り返し時間:30.0秒
溶媒:アセトン-d6
基準物質:テトラメチルシラン
測定温度:23℃
試料回転数:0.0Hz。
Apparatus: Nuclear magnetic resonance apparatus (JNM-GX270; manufactured by JEOL Ltd.)
Measurement method: Gated decoupling method Measurement nucleus frequency: 53.6693 MHz ( 29 Si nucleus)
Spectrum width: 20000Hz
Pulse width: 12 μs (45° pulse)
Pulse repetition time: 30.0 seconds Solvent: Acetone-d6
Reference substance: Tetramethylsilane Measurement temperature: 23°C
Sample rotation speed: 0.0 Hz.
合成例1 シロキサン樹脂(A-1)溶液
1,000mLの三口フラスコに、メチルトリメトキシシランを214.35g(0.874mol)、ジメチルジメトキシシランを119.06g(0.345mol)、フェニルトリメトキシシランを41.48g(1.081mol)、DPMを149.28g仕込み、室温で撹拌しながら水118.12gにリン酸1.874g(仕込みモノマーに対して0.5重量%)を溶かしたリン酸水溶液を30分間かけて添加した。その後、フラスコを70℃のオイルバスに浸けて90分間撹拌した後、オイルバスを30分間かけて120℃まで昇温した。昇温開始1時間後に溶液温度(内温)が100℃に到達し、そこから1時間加熱撹拌し(内温は100~110℃)、シロキサン樹脂溶液を得た。なお、昇温および加熱撹拌中、窒素95体積%、酸素5体積%の混合気体を0.05リットル/分流した。反応中に副生成物であるメタノール、水が合計269.08g留出した。得られたシロキサン樹脂溶液に、固形分濃度が60重量%となるようにDPMを追加し、シロキサン樹脂(A-1)溶液を得た。なお、得られたシロキサン樹脂(A-1)の重量平均分子量は11,000(ポリスチレン換算)であった。また、29Si-NMRの測定結果より、シロキサン樹脂(A-1)における、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシランに由来する繰り返し単位のモル比は、それぞれ38.0mol%、15.0mol%、47.0mol%であった。
Synthesis Example 1 Siloxane resin (A-1) solution In a 1,000 mL three-necked flask, 214.35 g (0.874 mol) of methyltrimethoxysilane, 119.06 g (0.345 mol) of dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane 41.48 g (1.081 mol) of DPM and 149.28 g of DPM were charged, and an aqueous solution of phosphoric acid was prepared by dissolving 1.874 g of phosphoric acid (0.5% by weight relative to the charged monomers) in 118.12 g of water while stirring at room temperature. was added over 30 minutes. After that, the flask was immersed in an oil bath at 70° C. and stirred for 90 minutes, and then the oil bath was heated to 120° C. over 30 minutes. After 1 hour from the start of heating, the solution temperature (internal temperature) reached 100° C., and the solution was heated and stirred for 1 hour (internal temperature: 100 to 110° C.) to obtain a siloxane resin solution. A mixed gas of 95% by volume of nitrogen and 5% by volume of oxygen was flowed at 0.05 liter/min during the temperature rise and heating and stirring. A total of 269.08 g of methanol and water, which are by-products, were distilled during the reaction. DPM was added to the resulting siloxane resin solution so that the solid content concentration was 60% by weight to obtain a siloxane resin (A-1) solution. The weight average molecular weight of the obtained siloxane resin (A-1) was 11,000 (converted to polystyrene). Further, from the measurement results of 29 Si-NMR, the molar ratios of repeating units derived from methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, and phenyltrimethoxysilane in the siloxane resin (A-1) were 38.0 mol% and 15.0 mol%, respectively. 0 mol % and 47.0 mol %.
合成例2 シロキサン樹脂(A-2)溶液
DPMを149.28gから95.97gに変更した以外は合成例1と同様に行い、得られたシロキサン樹脂溶液に固形分濃度が70重量%となるようDPMを追加し、シロキサン樹脂(A-2)を得た。なお、得られたシロキサン樹脂(A-2)の重量平均分子量は100,000(ポリスチレン換算)であった。また、29Si-NMRの測定結果より、シロキサン樹脂(A-2)における、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシランに由来する繰り返し単位のモル比は、それぞれ38.0mol%、15.0mol%、47.0mol%であった。
Synthesis Example 2 Siloxane Resin (A-2) Solution The procedure was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1, except that the DPM was changed from 149.28 g to 95.97 g, and the resulting siloxane resin solution had a solid content concentration of 70% by weight. DPM was added to obtain a siloxane resin (A-2). The weight average molecular weight of the obtained siloxane resin (A-2) was 100,000 (converted to polystyrene). Further, from the measurement results of 29 Si-NMR, the molar ratios of repeating units derived from methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, and phenyltrimethoxysilane in the siloxane resin (A-2) were 38.0 mol% and 15.0 mol%, respectively. 0 mol % and 47.0 mol %.
合成例3 シロキサン樹脂(A-3)溶液
DPMを149.28gから55.98gに変更した以外は合成例1と同様に行い、得られたシロキサン樹脂溶液に固形分濃度が80重量%となるようDPMを追加し、シロキサン樹脂(A-3)を得た。なお、得られたシロキサン樹脂(A-3)の重量平均分子量は500,000(ポリスチレン換算)であった。また、29Si-NMRの測定結果より、シロキサン樹脂(A-3)における、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシランに由来する繰り返し単位のモル比は、それぞれ38.0mol%、15.0mol%、47.0mol%であった。
Synthesis Example 3 Siloxane Resin (A-3) Solution The procedure was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the DPM was changed from 149.28 g to 55.98 g, and the resulting siloxane resin solution had a solid content concentration of 80% by weight. DPM was added to obtain a siloxane resin (A-3). The weight average molecular weight of the obtained siloxane resin (A-3) was 500,000 (converted to polystyrene). Further, from the measurement results of 29 Si-NMR, the molar ratios of repeating units derived from methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, and phenyltrimethoxysilane in the siloxane resin (A-3) were 38.0 mol% and 15.0 mol%, respectively. 0 mol % and 47.0 mol %.
合成例4 シロキサン樹脂(A-4)溶液
リン酸1.874g(仕込みモノマーに対して0.5重量%)を3.748g(仕込みモノマーに対して1.0重量%)に変更した以外は合成例3と同様に行い、得られたシロキサン樹脂溶液に固形分濃度が80重量%となるようDPMを追加し、シロキサン樹脂(A-4)を得た。なお、得られたシロキサン樹脂(A-4)の重量平均分子量は900,000(ポリスチレン換算)であった。また、29Si-NMRの測定結果より、シロキサン樹脂(A-4)における、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシランに由来する繰り返し単位のモル比は、それぞれ38.0mol%、15.0mol%、47.0mol%であった。
Synthesis Example 4 Siloxane resin (A-4) solution Synthesis except that 1.874 g of phosphoric acid (0.5% by weight relative to the charged monomer) was changed to 3.748 g (1.0% by weight relative to the charged monomer) DPM was added to the siloxane resin solution obtained in the same manner as in Example 3 so that the solid content concentration was 80% by weight, to obtain a siloxane resin (A-4). The weight average molecular weight of the resulting siloxane resin (A-4) was 900,000 (converted to polystyrene). Further, from the measurement results of 29 Si-NMR, the molar ratios of repeating units derived from methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, and phenyltrimethoxysilane in the siloxane resin (A-4) were 38.0 mol% and 15.0 mol%, respectively. 0 mol % and 47.0 mol %.
合成例5 シロキサン樹脂(A-5)溶液
DPMを149.28gから39.52gに、リン酸1.874g(仕込みモノマーに対して0.5重量%)を3.748g(仕込みモノマーに対して1.0重量%)にそれぞれ変更した以外は合成例1と同様に行い、得られたシロキサン樹脂溶液に固形分濃度が85重量%となるようDPMを追加し、シロキサン樹脂(A-5)を得た。なお、得られたシロキサン樹脂(A-5)の重量平均分子量は1,600,000(ポリスチレン換算)であった。また、29Si-NMRの測定結果より、シロキサン樹脂(A-5)における、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシランに由来する繰り返し単位のモル比は、それぞれ38.0mol%、15.0mol%、47.0mol%であった。
Synthesis Example 5 Siloxane resin (A-5) solution DPM from 149.28 g to 39.52 g, phosphoric acid 1.874 g (0.5 wt% relative to charged monomer) 3.748 g (1 relative to charged monomer .0% by weight), DPM was added to the obtained siloxane resin solution so that the solid content concentration was 85% by weight, and siloxane resin (A-5) was obtained. rice field. The weight average molecular weight of the resulting siloxane resin (A-5) was 1,600,000 (converted to polystyrene). Further, from the 29 Si-NMR measurement results, the molar ratios of repeating units derived from methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, and phenyltrimethoxysilane in the siloxane resin (A-5) were 38.0 mol% and 15.0 mol%, respectively. 0 mol % and 47.0 mol %.
合成例6 シロキサン樹脂(A-6)溶液
1,000mLの三口フラスコに、メチルトリメトキシシランを214.35g(0.874mol)、ジメチルジメトキシシランを119.06g(0.345mol)、フェニルトリメトキシシランを41.48g(1.081mol)、DPMを149.28g仕込み、室温で撹拌しながら水118.12gにリン酸0.7496g(仕込みモノマーに対して0.2重量%)を溶かしたリン酸水溶液を30分間かけて添加した。その後、フラスコを70℃のオイルバスに浸けて90分間撹拌した後、オイルバスを30分間かけて110℃まで昇温した。昇温開始1時間後に溶液温度(内温)が100℃に到達し、そこから1時間加熱撹拌し(内温は95~105℃)、シロキサン樹脂溶液を得た。なお、昇温および加熱撹拌中、窒素95体積%、酸素5体積%の混合気体を0.05リットル/分流した。反応中に副生成物であるメタノール、水が合計269.08g留出した。得られたシロキサン樹脂溶液に、固形分濃度が60重量%となるようにDPMを追加し、シロキサン樹脂(A-6)溶液を得た。なお、得られたシロキサン樹脂(A-6)の重量平均分子量は3,700(ポリスチレン換算)であった。また、29Si-NMRの測定結果より、シロキサン樹脂(A-6)における、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシランに由来する繰り返し単位のモル比は、それぞれ38.0mol%、15.0mol%、47.0mol%であった。
Synthesis Example 6 Siloxane resin (A-6) solution In a 1,000 mL three-necked flask, 214.35 g (0.874 mol) of methyltrimethoxysilane, 119.06 g (0.345 mol) of dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane 41.48 g (1.081 mol) of and 149.28 g of DPM were charged, and an aqueous solution of phosphoric acid was prepared by dissolving 0.7496 g of phosphoric acid (0.2% by weight relative to the charged monomers) in 118.12 g of water while stirring at room temperature. was added over 30 minutes. After that, the flask was immersed in an oil bath at 70° C. and stirred for 90 minutes, and then the oil bath was heated to 110° C. over 30 minutes. One hour after the start of heating, the temperature of the solution (internal temperature) reached 100° C., and the solution was heated and stirred for one hour (internal temperature: 95 to 105° C.) to obtain a siloxane resin solution. A mixed gas of 95% by volume of nitrogen and 5% by volume of oxygen was flowed at 0.05 liter/min during the temperature rise and heating and stirring. A total of 269.08 g of methanol and water, which are by-products, were distilled during the reaction. DPM was added to the obtained siloxane resin solution so that the solid content concentration was 60% by weight to obtain a siloxane resin (A-6) solution. The weight average molecular weight of the resulting siloxane resin (A-6) was 3,700 (converted to polystyrene). Further, from the measurement results of 29 Si-NMR, the molar ratios of repeating units derived from methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, and phenyltrimethoxysilane in the siloxane resin (A-6) were 38.0 mol% and 15.0 mol%, respectively. 0 mol % and 47.0 mol %.
合成例1~6の原料組成、触媒、分子量、樹脂溶液の固形分濃度を表1に示す。 Table 1 shows the raw material composition, catalyst, molecular weight, and solid content concentration of the resin solution of Synthesis Examples 1 to 6.
(波長変換ペーストの原料)
波長変換ペーストの作製に用いた原料は次のとおりである。
シロキサン樹脂溶液:A-1~A-6
波長変換材料A:Ce0.63Tb0.37MgAl11O19(緑色発光無機蛍光体材料、SIGMA-ALDRICH社製)
溶媒:DPM(富士フイルム和光純薬(株)製)
(波長変換ペーストの調製)
表2記載の重量分率で各材料をフラスコに秤量し、ハイブリッドミキサーARE-310((株)THINKY製)で15分間脱泡し、空気によって100~500kPaの圧力をかけながらSHP-400フィルター((株)ロキテクノ製)でろ過し、波長変換ペーストを得た。
(Raw material for wavelength conversion paste)
The raw materials used for preparing the wavelength conversion paste are as follows.
Siloxane resin solution: A-1 to A-6
Wavelength conversion material A: Ce 0.63 Tb 0.37 MgAl 11 O 19 (green-emitting inorganic phosphor material, manufactured by SIGMA-ALDRICH)
Solvent: DPM (manufactured by FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
(Preparation of wavelength conversion paste)
Each material was weighed into a flask at the weight fraction shown in Table 2, defoamed with a hybrid mixer ARE-310 (manufactured by THINKY Co., Ltd.) for 15 minutes, and a SHP-400 filter ( Roki Techno Co., Ltd.) to obtain a wavelength conversion paste.
(隔壁用アクリル樹脂溶液の調整)
500mLの三口フラスコに、2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)を3g、プロピレングリコールモノメチルエーテルを50g仕込んだ。その後、メタクリル酸を30g、ベンジルメタクリレートを35g、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-イルメタクリレートを35g仕込み、室温でしばらく撹拌し、フラスコ内を窒素置換した後、70℃で5時間加熱撹拌した。次に、得られた溶液にメタクリル酸グリシジルを15g、ジメチルベンジルアミンを1g、p-メトキシフェノールを0.2g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを100g添加し、90℃で4時間加熱撹拌し、固形分濃度が40重量%となる隔壁用アクリル樹脂溶液を得た。
(隔壁用樹脂組成物の調整)
白色顔料として、二酸化チタン顔料R-960(BASFジャパン(株)製)5.00gに、樹脂として、アクリル樹脂溶液5.00gを混合したジルコニアビーズが充填されたミル型分散機を用いて分散し、顔料分散液を得た。
(Adjustment of acrylic resin solution for partition walls)
A 500 mL three-necked flask was charged with 3 g of 2,2′-azobis(isobutyronitrile) and 50 g of propylene glycol monomethyl ether. After that, 30 g of methacrylic acid, 35 g of benzyl methacrylate, and 35 g of tricyclo[5.2.1.0 2,6 ]decan-8-yl methacrylate were charged, stirred at room temperature for a while, and after replacing the inside of the flask with nitrogen, The mixture was heated and stirred at ℃ for 5 hours. Next, 15 g of glycidyl methacrylate, 1 g of dimethylbenzylamine, 0.2 g of p-methoxyphenol, and 100 g of propylene glycol monomethyl ether acetate are added to the resulting solution, and the mixture is heated and stirred at 90° C. for 4 hours to remove the solid content. An acrylic resin solution for partition walls having a concentration of 40% by weight was obtained.
(Adjustment of partition wall resin composition)
As a white pigment, titanium dioxide pigment R-960 (manufactured by BASF Japan Co., Ltd.) 5.00 g, and as a resin, zirconia beads mixed with 5.00 g of an acrylic resin solution Dispersed using a mill-type dispersing machine. , to obtain a pigment dispersion.
次に、顔料分散液10.00g、アクリル樹脂溶液1.15g、光重合開始剤として、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(“イルガキュア”(登録商標)907(BASFジャパン(株)製)0.100g、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(“イルガキュア”(登録商標)819(BASFジャパン(株)製)0.200g、光重合性化合物として、ペンタエリスリトールアクリレート“ライトアクリレート”(登録商標)PE-3A(共栄社化学(株)製)1.50g、光重合性フッ素含有化合物“メガファック”(登録商標)RS-76-E(DIC(株)製)の40重量%PGMEA希釈溶液1.00g、シランカップリング剤の20重量%PGMEA希釈溶液0.500g、3’,4’-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(“セロキサイド”(登録商標)2021P(ダイセル(株)製)0.200g、エチレンビス(オキシエチレン)ビス[3-(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-m-トリル)プロピオネート](“イルガノックス”(登録商標)1010(BASFジャパン(株)製)0.300g、アクリル系界面活性剤“BYK”(登録商標)352、(ビックケミー・ジャパン(株)製)のPGMEA10重量%希釈溶液0.100g(濃度500ppmに相当)を、DAA1.000gとPGMEA4.200gの混合溶媒に溶解させ、撹拌した。次いで、5.0μmのフィルターでろ過を行い、ネガ型感光性着色組成物を得た。
(基板の作製)
10cm角、厚み0.5mmの無アルカリガラス支持板(AGCテクノグラス(株)製)上に隔壁用樹脂組成物をスピンコートし、ホットプレート(SCW-636、(株)SCREENセミコンダクータソリュージョンズ製)を用いて、温度90℃で2分間乾燥し乾燥膜を作製した。作製した乾燥膜を、パラレルライトマスクアライナー(PLA-501F、キヤノン(株)製)を用いて、超高圧水銀灯を光源とし、フォトマスクを介して、露光量200mJ/cm2(i線)で露光した。その後、自動現像装置(AD-2000、滝沢産業(株)製)を用いて、0.045重量%水酸化カリウム水溶液を用いて100秒間シャワー現像し、次いで水を用いて30秒間リンスした。さらに、オーブン(IHPS-222、エスペック(株)製)を用いて、空気中、温度230℃で30分間加熱し、ガラス支持板上に、高さ20μm、幅20μmの隔壁が、短辺100μm、長辺300μmのピッチ間隔で、7cm角の範囲に隔壁が格子状にパターン形成された隔壁を有する基板を形成した。
(粘度の評価方法)
レオメータ(HAAKE MARS;サーモフィッシャーサイエンティフィック(株)製)に、同社製のPlate P35 Ti Lを装着し、測定温度25℃、ギャップを200μmに設定し、各実施例、各比較例の波長変換ペーストについて、剪断速度1sec-1における粘度を測定した。また、剪断速度a=1sec-1における粘度η1と剪断速度b=100sec-1における粘度η100を測定し、式(5)に代入してTI値を計算した。
(粘弾性の評価方法)
レオメータ(HAAKE MARS;サーモフィッシャーサイエンティフィック(株)製)を用いて、粘度評価と同様に同社製のPlate P35 Ti Lを装着し、測定温度5~25℃、ギャップを100μmに設定し、各実施例、比較例の波長変換ペーストについて、100~500rad/sec角速度範囲における貯蔵弾性率G’、損失弾性率G”および損失正接tanδを測定した。
Next, 10.00 g of pigment dispersion, 1.15 g of acrylic resin solution, 2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholinopropan-1-one (“Irgacure” ( 907 (manufactured by BASF Japan Ltd.) 0.100 g, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide (“Irgacure” (registered trademark) 819 (manufactured by BASF Japan Ltd.) 0.100 g. 200 g, as a photopolymerizable compound, pentaerythritol acrylate "light acrylate" (registered trademark) PE-3A (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) 1.50 g, photopolymerizable fluorine-containing compound "Megafac" (registered trademark) RS- 1.00 g of a 40% by weight PGMEA diluted solution of 76-E (manufactured by DIC Corporation), 0.500 g of a 20% by weight diluted PGMEA solution of a silane coupling agent, 3′,4′-epoxycyclohexylmethyl-3,4- Epoxy cyclohexane carboxylate (“Celoxide” (registered trademark) 2021P (manufactured by Daicel Corporation) 0.200 g, ethylene bis (oxyethylene) bis [3-(5-tert-butyl-4-hydroxy-m-tolyl) propionate ] (“Irganox” (registered trademark) 1010 (manufactured by BASF Japan Co., Ltd.) 0.300 g, acrylic surfactant “BYK” (registered trademark) 352, (manufactured by BYK Chemie Japan Co., Ltd.) PGMEA 10% by weight 0.100 g of the diluted solution (equivalent to a concentration of 500 ppm) was dissolved in a mixed solvent of 1.000 g of DAA and 4.200 g of PGMEA, stirred, and then filtered through a 5.0 μm filter to obtain a negative photosensitive coloring composition. Obtained.
(Fabrication of substrate)
A 10 cm square, 0.5 mm thick non-alkali glass support plate (manufactured by AGC Techno Glass Co., Ltd.) was spin-coated with the partition wall resin composition, and a hot plate (SCW-636, SCREEN Semiconductor Solutions Co., Ltd.) was applied. A dry film was prepared by drying at a temperature of 90° C. for 2 minutes. The prepared dry film is exposed through a photomask with an exposure amount of 200 mJ/cm 2 (i-line) using a parallel light mask aligner (PLA-501F, manufactured by Canon Inc.) using an ultra-high pressure mercury lamp as a light source. did. Then, using an automatic developing device (AD-2000, manufactured by Takizawa Sangyo Co., Ltd.), shower development was performed using a 0.045% by weight potassium hydroxide aqueous solution for 100 seconds, and then rinsed with water for 30 seconds. Furthermore, using an oven (IHPS-222, manufactured by Espec Co., Ltd.), it was heated in the air at a temperature of 230 ° C. for 30 minutes, and a partition wall having a height of 20 µm and a width of 20 µm was formed on the glass support plate, with a short side of 100 µm and a width of 20 µm. A substrate having barrier ribs patterned in a grid pattern was formed in a 7 cm square range with a pitch of 300 μm on the long side.
(Method for evaluating viscosity)
A rheometer (HAAKE MARS; manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd.) was equipped with Plate P35 Ti L manufactured by the same company, the measurement temperature was set to 25 ° C., the gap was set to 200 μm, and the wavelength conversion of each example and each comparative example was performed. The paste was measured for viscosity at a shear rate of 1 sec −1 . Also, the
(Method for evaluating viscoelasticity)
Using a rheometer (HAAKE MARS; manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd.), a Plate P35 Ti L manufactured by the same company was mounted in the same manner as viscosity evaluation, the measurement temperature was set to 5 to 25 ° C., and the gap was set to 100 μm. The storage elastic modulus G′, the loss elastic modulus G″ and the loss tangent tan δ in the angular velocity range of 100 to 500 rad/sec were measured for the wavelength conversion pastes of Examples and Comparative Examples.
測定温度5℃、角速度100~500rad/secにおける測定結果Dωより、最大値DMAX(5℃)および最小値DMIN(5℃)を求めた。
(流動性の評価方法)
室温(25℃)環境下において、波長変換ペーストを100mL容器中に15g秤量し、容器を傾け1分間保持して、低剪断領域の波長変換ペーストの流動性を目視観察した。観察結果より、流動性を以下の基準に基づいて評価した。
A maximum value D MAX (5° C.) and a minimum value D MIN (5° C.) were obtained from the measurement results D ω at a measurement temperature of 5° C. and an angular velocity of 100 to 500 rad/sec.
(Method for evaluating liquidity)
In a room temperature (25° C.) environment, 15 g of the wavelength conversion paste was weighed into a 100 mL container, the container was tilted and held for 1 minute, and the fluidity of the wavelength conversion paste in the low shear region was visually observed. Based on the observation results, fluidity was evaluated based on the following criteria.
A:波長変換ペーストが容易に流動する。 A: The wavelength conversion paste flows easily.
B:波長変換ペーストが僅かに流動する。 B: The wavelength conversion paste flows slightly.
C:目視では流動を確認できない。
(剛性の評価方法)
室温(25℃)環境下において、波長変換ペーストを100mL容器中に15g秤量し、波長変換ペーストにスポイトを挿した際の抵抗により、低剪断領域の波長変換ペーストの剛性を評価した。
C: Flow cannot be visually confirmed.
(Rigidity evaluation method)
In a room temperature (25° C.) environment, 15 g of the wavelength conversion paste was weighed into a 100 mL container, and the rigidity of the wavelength conversion paste in the low shear region was evaluated by the resistance when a dropper was inserted into the wavelength conversion paste.
なお、評価の基準として下記の基準に基づいて評価を行った。 In addition, evaluation was performed based on the following criteria as evaluation criteria.
A:スポイトを挿した際に、抵抗がある。 A: There is resistance when the dropper is inserted.
B:スポイトを挿した際に、弱い抵抗がある。 B: There is weak resistance when the dropper is inserted.
C:スポイトを挿した際に、水のように殆ど抵抗がない。
(波長変換ペーストの塗布方法)
塗布装置としては、マルチラボコータ(東レエンジニアリング(株)製)を用いて、基板上の隔壁とノズルの進行方向をアライメントした後、ノズルと基板とのギャップを120μmに保持し、前記塗布ヘッドに空気によって500~1500kPaの圧力をかけ、基板に対する進行速度を10~300mm/sの範囲内で変化させて波長変換ペーストを吐出させながら、前記隔壁を有する基板に、隔壁の長辺方向と平行方向にノズル塗布することにより、波長変換ペーストを充填した後、ホットプレート上で100℃10分乾燥した後、オーブンを用いて230℃30分熱処理を行い硬化させた。
(塗布性の評価方法)
塗布性の評価基準は、前記隔壁を有する基板に空気の圧力を種々変化させながら波長変換ペーストを吐出し、塗布した直後の基板をレーザー顕微鏡(カラー3Dレーザー顕微鏡 VK-9710、(株)キーエンス製)で上面方向からカメラモードで光学顕微鏡像を観察した。また、塗布直後のノズル孔付近を目視で観察し、ノズル孔付近の液付着を確認して以下の基準に基づいて評価した。
C: Almost no resistance like water when a dropper is inserted.
(Applying method of wavelength conversion paste)
As a coating device, a multi-lab coater (manufactured by Toray Engineering Co., Ltd.) was used. While applying a pressure of 500 to 1500 kPa with air and changing the traveling speed with respect to the substrate within the range of 10 to 300 mm/s to eject the wavelength conversion paste, the substrate having the partition walls is coated in a direction parallel to the long side direction of the partition walls. After filling the wavelength conversion paste by nozzle coating, it was dried on a hot plate at 100° C. for 10 minutes, and then cured by heat treatment at 230° C. for 30 minutes using an oven.
(Applicability evaluation method)
The evaluation criteria for applicability are as follows: The wavelength conversion paste is discharged while varying the air pressure to the substrate having the barrier ribs, and the substrate immediately after application is examined with a laser microscope (color 3D laser microscope VK-9710, manufactured by Keyence Corporation). ), an optical microscope image was observed in camera mode from above. In addition, the vicinity of the nozzle hole immediately after application was visually observed to confirm liquid adhesion in the vicinity of the nozzle hole, and evaluation was made based on the following criteria.
A:ノズル孔付近への波長変換ペーストの付着が無く、波長変換ペーストが脈動することなく直線状に塗布できている。 A: There is no adhesion of the wavelength conversion paste to the vicinity of the nozzle hole, and the wavelength conversion paste can be applied linearly without pulsating.
B:ノズル孔付近への波長変換ペーストの付着は無く、直線状に塗布できているが、波長変換ペーストが膨張と収縮を繰り返し脈動している。 B: There is no adhesion of the wavelength conversion paste to the vicinity of the nozzle hole, and the paste can be applied linearly, but the wavelength conversion paste pulsates repeatedly by expansion and contraction.
C:ノズル孔付近へのペーストの付着があり、波長変換ペーストが柱状流吐出されずに基板にこすりつけるように塗布されている。 C: The paste adheres to the vicinity of the nozzle hole, and the wavelength conversion paste is applied so as to rub against the substrate without being ejected in a columnar flow.
D:波長変換ペーストが塗布されていない。 D: No wavelength conversion paste was applied.
評価結果を表3に示す。実施例1~4は流動性、剛性が良好であり、塗布性については、実施例1は直線状に塗布できているが、波長変換ペーストが膨張と収縮を繰り返し脈動しているものの、実施例2~4については精度よく塗布が可能であった。比較例1は、波長変換ペーストが吐出時にわずかにしか出てこず、断続的にしか塗布されず、塗布性が不良であった。比較例2では、波長変換ペーストが液滴状に吐出されてしまい、ノズル孔付近へ波長変換ペーストが付着し、基板にこすりつけるように塗布されたため、塗布性は不良であった。 Table 3 shows the evaluation results. Examples 1 to 4 have good fluidity and rigidity, and as for the coatability, although Example 1 can be applied in a straight line, the wavelength conversion paste pulsates repeatedly by expanding and contracting, but the For 2 to 4, it was possible to apply with high accuracy. In Comparative Example 1, the wavelength conversion paste came out only slightly at the time of ejection and was applied only intermittently, resulting in poor applicability. In Comparative Example 2, the wavelength conversion paste was discharged in the form of droplets, adhered to the vicinity of the nozzle hole, and was applied by rubbing against the substrate, resulting in poor applicability.
1 口金
2 波長変換ペースト
3 支持板
4 加工配管
5 吐出孔
6 隔壁
7 波長変換ペーストの硬化物
H 隔壁の厚み
L 隔壁の幅
Claims (8)
(1)Dω=G”ω/G’ω
Dω:測定温度5℃、角速度ωにおける損失正接tanδ
G’ω:測定温度5℃、角速度ωにおける貯蔵弾性率
G”ω:測定温度5℃、角速度ωにおける損失弾性率
(i)0.7≦Dω≦2.0 (100≦ω≦500rad/sec,5℃) The wavelength conversion paste according to any one of claims 1 to 3, wherein the following relationship (i) holds for D ω defined by the following formula (1).
(1) D ω = G″ ω /G′ ω
D ω : Loss tangent tan δ at measurement temperature 5° C. and angular velocity ω
G′ ω : Storage modulus at a measurement temperature of 5° C. and an angular velocity ω G″ ω : Loss modulus at a measurement temperature of 5° C. and an angular velocity ω (i) 0.7≦D ω ≦2.0 (100≦ω≦500 rad/ sec, 5°C)
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