JP2023544444A - 組成物 - Google Patents

組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP2023544444A
JP2023544444A JP2023521899A JP2023521899A JP2023544444A JP 2023544444 A JP2023544444 A JP 2023544444A JP 2023521899 A JP2023521899 A JP 2023521899A JP 2023521899 A JP2023521899 A JP 2023521899A JP 2023544444 A JP2023544444 A JP 2023544444A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
composition
group
layer
meth
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023521899A
Other languages
English (en)
Inventor
匡史 岸本
裕樹 平山
ブルシュカ，ユリアン
照晃 鈴木
グライネルト，ニルス
グローツマン，デニス
シャヴィフ，エフド
アヴィフ，ヤロン
コッソイ，エリザヴェータ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Merck Patent GmbH
Original Assignee
Merck Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merck Patent GmbH filed Critical Merck Patent GmbH
Publication of JP2023544444A publication Critical patent/JP2023544444A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/38—Inkjet printing inks characterised by non-macromolecular additives other than solvents, pigments or dyes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/40—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used characterised by the base backcoat, intermediate, or covering layers, e.g. for thermal transfer dye-donor or dye-receiver sheets; Heat, radiation filtering or absorbing means or layers; combined with other image registration layers or compositions; Special originals for reproduction by thermography
    • B41M5/405—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used characterised by the base backcoat, intermediate, or covering layers, e.g. for thermal transfer dye-donor or dye-receiver sheets; Heat, radiation filtering or absorbing means or layers; combined with other image registration layers or compositions; Special originals for reproduction by thermography characterised by layers cured by radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/12—Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16—Aqueous medium
    • C08F2/22—Emulsion polymerisation
    • C08F2/24—Emulsion polymerisation with the aid of emulsifying agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/44—Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/46—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • C08F2/48—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
    • C08F2/50—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light with sensitising agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • C09D11/033—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder characterised by the solvent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • C09D11/037—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder characterised by the pigment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/101—Inks specially adapted for printing processes involving curing by wave energy or particle radiation, e.g. with UV-curing following the printing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/106—Printing inks based on artificial resins containing macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09D11/107—Printing inks based on artificial resins containing macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from unsaturated acids or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/322—Pigment inks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/50—Sympathetic, colour changing or similar inks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C09K11/025—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/70—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing phosphorus
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133617—Illumination with ultraviolet light; Luminescent elements or materials associated to the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/38—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising colour filters or colour changing media [CCM]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

本発明は、少なくとも1の発光部を含む組成物に関する。

Description

本発明の分野
本発明は、少なくとも1の発光部を含む光反応性組成物、層、色変換デバイス、色変換デバイスを製作するためのプロセス、少なくとも1の色変換デバイスを含有する光学デバイス、色変換デバイスを製作するための方法、および組成物の使用に関する。
背景技術
WO 2017/054898 A1には、赤色放射型ナノ結晶、湿潤剤・分散剤、溶媒としてのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート、酸基を包含するアクリル単位およびシラン修飾アクリル単位を包含するアクリルポリマー混合物を含む組成物が記載されている。
WO 2019/002239 A1には、半電導性発光ナノ粒子、ポリマー、およびほぼ90cpの高粘度を有する1.4.シクロヘキサンジメタノール-モノアクリラートなどの(メタ)アクリラートを含む組成物が開示されている。
特許文献
WO 2017/054898 A1 WO 2019/002239 A1
本発明の概要
しかしながら、本発明者らは、下に挙げられるとおりの、改善が所望される相当な問題が、依然として1つ以上存在することを新たに発見した。
QDインク中、散乱粒子として典型的に使用されるTiO2粒子は、かなり高い密度を有しており、効率的な可視光散乱に必要とされるかなり大きな粒子サイズと組み合わされて、沈降が共通の課題となっている。沈降は、しばしば凝集によって引き起こされるが、インクジェット印刷の最中の課題へ繋がり得る。ゆえに、一般に高EQEを達成するのにより少ない量のTiO2しか要求されないかまたは散乱粒子がまったく要求されないインクを開発することが所望される。ゆえに、一般に高EQEを達成するのにより少ない量のTiO2または散乱粒子しか要求されないか、または一般に高EQEを達成するのにTiO2または散乱粒子がまったく要求されないインクを開発することが所望される。
加えて、TiO2の添加は、粘度の有意な増大へも繋がる。したがって、TiO2もしくは散乱粒子がより少ないかまたはないQDインク、したがって一般に、インクの設計ならびに他のインク構成要素の選択および濃度に対してより多くの柔軟性を提供するであろうQDインクを提供することが所望される。
本発明の利益は、
散乱粒子がないかまたは散乱粒子の量がより少ないQDインクにおいて、参照インクと比較したとき、より高いEQEかつより少ないBLを達成すること、
参照インクと比較したとき、散乱粒子がないかまたは散乱粒子の量がより少ない硬化QDインクの、より高い曇り価を達成すること、および
参照インクと比較したとき、散乱粒子がないかまたは散乱粒子の量がより少ない硬化QDインクの、より高い曇り価、かつ同時により高いEQEを達成し、ことによると同時により少ない青色漏出を実現すること、
バンクの改善された光学特性、バンクと発光部を含有する組成物(例として、QDインク)との間の改善された相溶性、発光部を含有する組成物に対して改善された濡れ特性および化学安定性、発光部を含有する組成物をバンクと接触させた際のバンク構造のより低い分解性
［かかる分解は(部分的にまたは完全に)、QDインク製剤によるバンク構造の溶解、バンク構造の剥離、および/またはバンクとQDインクとの相互混合(intermixing)であってもよい。これによって、バンク構造全体性の喪失および/またははっきりと分かれている(well-defined)画素構造の喪失へ繋がるであろう。］、
バンク構造のウェルをQDインクで満たした際に分解が観察されないように、バンクの適正な化学的耐性を実現すること、
バンクの低硬化温度(例として、100℃)特性を実現すること、
高い分解能および/または優れた遮光特性を有するバンクを提供すること、
低濃度のアルカリ性展開剤(有機展開剤以外)でさえも展開されるように構成されているバンク組成物を提供すること、また環境特性においても優れていること、
組成物中の半電導性発光ナノ粒子の改善された均一な分散体、組成物中の散乱粒子の改善された均一な分散体、好ましくは半電導性発光ナノ粒子と散乱粒子との両方の改善された均一な分散体、より好ましくは半電導性発光ナノ粒子および/または散乱粒子の溶媒なしの改善された均一な分散体;
インクジェット印刷に好適なより低い粘度を有する組成物、好ましくは、高ロード(high loading)の半電導性発光ナノ粒子および/または散乱粒子で混合された場合であっても、なおもより好ましくは溶媒なしで、より低い粘度を保ち得る組成物;大面積に一様な印刷をするためにより小さい蒸気圧を有する組成物;
組成物中の半電導性発光ナノ粒子の改善されたQYおよび/またはEQE、印刷後の半電導性発光ナノ粒子の改善されたQYおよび/またはEQE;改善された熱安定性;印刷ノズルにて目詰まりのない印刷の容易性;組成物の取扱い容易性、改善された印刷特性;単純な製作プロセス;青色光の改善された吸光度;インクジェット印刷後の組成物から作られる層の改善された固体性(solidity)である。
本発明者らは、上述の問題の1つ以上を解決することを目的とした。
そこで、少なくとも1の発光部を含む新規な光反応性組成物は、液体状態で15％以下の曇り価を示すように構成されており、好ましくは、該曇り価は、15から0.01％までの範囲にあり、より好ましくは、該曇り価は、10から0.1％までの範囲にあり、なおもより好ましくは、該曇り価は、5から0.1％までの範囲にあり、かつ硬化状態で20％以上のEQE値を示すように構成されており、好ましくは、該EQE値は、20％から99％までの範囲にあり、より好ましくは、該EQE値は、30％から50％までの範囲にあり、なおもより好ましくは、該EQE値は、30％から40％までの範囲にあり、好ましくは、組成物は、組成物の総量に基づき、5wt％以下の散乱粒子を含有し、より好ましくは、それは4から0wt％までの範囲にあり、なおもより好ましくは、散乱粒子は組成物中にはなく、好ましくは、組成物は、組成物の総量に基づき、5wt％以下の固体粒子を含有し、ここで該固体粒子は発光部ではなく、より好ましくは、それは4から0wt％までの範囲にあり、なおもより好ましくは、発光部以外の固体粒子が組成物中にはなく、好ましくは、それは硬化状態で15％超の曇り価を示すように構成されており、より好ましくは、それは16％から99％までの範囲にあり、なおもより好ましくは、それは20％から99％までの範囲にあり、さらにより好ましくは、それは20％から90％までの範囲にあり、殊更好ましくは、それは30％から85％までの範囲にあることが見出される。
別の側面において、本発明はまた、硬化状態で15％超の曇り価を示すように構成されており(曇り価は、より好ましくは16％から99％までの範囲にあり、なおもより好ましくは20％から99％までの範囲にあり、さらにより好ましくは20％から90％までの範囲にあり、殊更好ましくは30％から85％までの範囲にある)、かつ20％以上のEQE値を示すように構成されている(好ましくは該EQE値は20％から99％までの範囲にあり、より好ましくは該EQE値は30％から50％までの範囲にあり、なおもより好ましくは該EQE値は30％から40％までの範囲にある)、少なくとも1の発光部を含む光反応性組成物にも関し、好ましくは、組成物は、組成物の総量に基づき、5wt％以下の散乱粒子を含有し、より好ましくはそれは4から0wt％までの範囲にあり、なおもより好ましくは散乱粒子は組成物中にはなく、好ましくは液体状態で15％以下の曇り価を示すように構成されており、好ましくは該曇り価は15から0.01％までの範囲にあり、より好ましくは該曇り価は10から0.1％までの範囲にあり、なおもより好ましくは該曇り価は5から0.1％までの範囲にある。
別の側面において、本発明はまた、液体状態で15％以下の曇り価を示すように構成されており(好ましくは該曇り価は15から0.01％までの範囲にあり、より好ましくは該曇り価は10から0.1％までの範囲にあり、なおもより好ましくは該曇り価は5から0.1％までの範囲にある)、かつ硬化状態で15超の曇り価を示すように構成されている(より好ましくはそれは16％から99％までの範囲にあり、なおもより好ましくはそれは20％から99％までの範囲にあり、さらにより好ましくはそれは20％から90％までの範囲にあり、殊更好ましくはそれは30％から85％までの範囲にある)、少なくとも1の発光部を含む光反応性組成物にも関し、好ましくは、組成物は任意に、組成物の総量に基づき、5wt％以下の散乱粒子を含有し、より好ましくはそれは4から0wt％までの範囲にあり、なおもより好ましくは散乱粒子が組成物中にはない。
別の側面において、本発明はまた、硬化状態での曇り価/液体状態での曇り価の比率が1超(好ましくは1.1から100までの範囲にあり、より好ましくは2から50までの範囲にあり、なおもより好ましくは5から50までの範囲にある)を示すように構成されている、少なくとも1の発光部を含む光反応性組成物にも関し、好ましくは、組成物は任意に、組成物の総量に基づき、5wt％以下の散乱粒子を含有し、より好ましくはそれは4から0wt％までの範囲にあり、なおもより好ましくは散乱粒子が組成物中にはない。
別の側面において、本発明は、本発明の組成物から、これを硬化することによって得られるかまたは得ることができる層に関し、好ましくは、該硬化は、熱硬化および/または光照射硬化であり、好ましくは、該層はパターン化層である。
別の側面において、本発明は、本発明の組成物から、これを硬化することによって得られるかまたは得ることができ、少なくともマトリックス材料、1の発光部を含有する層に関し、前記層は、15％超の曇り価を示すように構成されており(より好ましくはそれは16％から99％までの範囲にあり、なおもより好ましくはそれは20％から99％までの範囲にあり、さらにより好ましくはそれは20％から90％までの範囲にあり、殊更好ましくはそれは30％から85％までの範囲にある)、好ましくは、それは20％以上のEQE値を有し、より好ましくは該EQE値は20％から99％までの範囲にあり、より好ましくは該EQE値は30％から50％までの範囲にあり、なおもより好ましくは該EQE値は30％から40％までの範囲にあり、好ましくは、該層はパターン化層である。
別の側面において、本発明は、マトリックス材料、1の発光部、および複数の空隙を少なくとも含有する層に関し、前記層は、15％超の曇り価を示すように構成されており(より好ましくはそれは16％から99％までの範囲にあり、なおもより好ましくはそれは20％から99％までの範囲にあり、さらにより好ましくはそれは20％から90％までの範囲にあり、殊更好ましくはそれは30％から85％までの範囲にある)、好ましくは、それは20％以上のEQE値を有し、より好ましくは該EQE値は20％から99％までの範囲にあり、より好ましくは該EQE値は30％から50％までの範囲にあり、なおもより好ましくは該EQE値は30％から40％までの範囲にあり、好ましくは、該空隙は、空気または不活性ガスから選択されるガスで満たされており、好ましくは、該不活性ガスは、N2、Ar、Ne、CO2、He、Kr、Xeからなる群の1以上のメンバーから選択され、より好ましくは、該空隙は、空気またはN2、ArもしくはCO2の不活性ガスで満たされ、好ましくは、該層はパターン化層である。
別の側面において、本発明は、マトリックス材料および複数の発光部を少なくとも含有する層に関し、ここで該層は、15％超の曇り価を示すように構成されており、より好ましくはそれは16％から99％までの範囲にあり、なおもより好ましくはそれは20％から99％までの範囲にあり、さらにより好ましくはそれは20％から90％までの範囲にあり、殊更好ましくはそれは30％から85％までの範囲にあり、これは発光部の層中非一様分布の結果から生じるものであって、好ましくは、該層はパターン化層である。
別の側面において、本発明は、1の発光部、マトリックス材料、および散乱粒子を少なくとも含有する層に関し、ここで散乱粒子の総量は、層の固体含量の総量に基づき4wt％以下であり、好ましくはそれは4から0wt％までの範囲にあり、より好ましくはそれは1から0wt％までの範囲にあり、より好ましくは、層は、いずれの散乱粒子も含有しておらず、青色→緑色変換効率のため20％以上のEQE値を達成するように構成されており、より好ましくは該EQE値は20％から99％までの範囲にあり、より好ましくは該EQE値は30％から50％までの範囲にあり、なおもより好ましくは該EQE値は30％から40％までの範囲にあり、好ましくは、層はパターン化層であり、好ましくは、該層はパターン化層である。
別の側面において、本発明は、マトリックス材料および複数の発光部を少なくとも含有する層に関し、前記層は第1相および第2相を含有しており、ここで該第1相および該第2相は互いに異なり、該第1相は該発光部の集合体を複数有し、かつ発光部における単位体積当たりの濃度が第2相より高く、好ましくは、該単位体積は1cm3である。
別の側面において、本発明は、本発明の層を製作するプロセスに関し、ここでプロセスは、少なくとも以下のステップを含む;
Ｉ）本発明の組成物を基体上へ提供すること、好ましくは、
II）組成物を硬化すること、好ましくは、該硬化は、光照射および/または熱処理によって実施される。
別の側面において、本発明は、プロセスから得られるかまたは得ることができる層に関する。
別の側面において、本発明はさらに、発光部(110)を含有するマトリックス材料(120)を少なくとも含む本発明の層で一部または全部が満たされている第1画素(161)と、少なくともポリマー材料を含むバンク(150)とを少なくとも含む色変換デバイス(100)に関し、好ましくは、色変換デバイス(100)はさらに、支持媒体(170)を含有する。
別の側面において、本発明はさらに、本発明の層または本発明のデバイス(100)を製作するための本発明の組成物の使用に関する。
別の側面において、本発明は、本発明の色変換デバイス(100)を製作するための方法に関し、少なくとも以下のステップを、好ましくはこの順で含有する;
Ｘi）バンク組成物を支持媒体の表面上へ提供すること、
Xii）バンク組成物を硬化すること、
Xiii)光パターニングを硬化した該組成物へ適用することで、バンクおよびパターン化画素領域を製作すること、
Xiv）請求項1～16のいずれか一項に記載の組成物を、好ましくはインク噴射によって、少なくとも1の画素領域へ提供すること、
Ｘv）組成物を硬化すること、好ましくは、該色変換デバイス(100)はさらに、支持媒体(170)を含有する。
別の側面において、本発明はさらに、本発明の方法から得ることができるかまたは得られる色変換デバイス(100)に関する。
別の側面において、本発明はまた、光を調節するように構成されているかまたは光を発するように構成されている少なくとも1の機能媒体(320、420、520)を含有する光学デバイス(300)における本発明の色変換デバイス(100)の使用にも関する。
別の側面において、本発明は、光を調節するように構成されているかまたは光を発するように構成されている少なくとも1の機能媒体(320、420、520)と、本発明の色変換デバイス(100)とを含有する光学デバイス(300)に関する。
本発明のさらなる利点は、以下の詳細な記載から明白になるであろう。
図面の記載
図1:は、色変換フィルム(100)の一態様の概略の横断面図を示す。 図2:は、本発明の色変換フィルム(100)の別の態様の概略の上面図を示す。 図3:は、本発明の光学デバイス(300)の一態様の概略の横断面図を示す。 図4:は、本発明の光学デバイス(300)の別の態様の概略の横断面図を示す。 図5:は、本発明の光学デバイス(300)の別の態様の概略の横断面図を示す。 図6:は、硬化後の試料BのSEM分析の結果を示す(頂面、倍率:3000)。 図7:は、硬化後の試料BのSEM分析の結果を示す(頂面、倍率:20000)。 図8:は、硬化後の試料Bの横断面SEM分析の結果を示す(横断面、倍率:3000)。 図9:は、硬化後の試料Bの横断面SEM分析の結果を示す(横断面、倍率:20000)。 図10:は、硬化後の試料Bの横断面SEM分析の結果を示す。 図11:は、硬化後の試料Bの横断面SEM分析の結果を示す。 図12:は、実施例10のSEM分析の結果を示す。
図1中の引用符号のリスト
100． 色変換デバイス
110． 発光部
110R．発光部(赤色)
110G．発光部(緑色)
120． マトリックス材料
130． 光散乱粒子(任意)
140． 着色剤(任意)
140R．着色剤(赤色)(任意)
140G．着色剤(緑色)(任意)
140B．着色剤(青色)(任意)
150． バンク
161． 第1画素
162． 第2画素
163． 第3画素
170． 支持媒体(基体)(任意)
図2中の引用符号のリスト
200． 色変換フィルム
210R．画素(赤色)
210G．画素(緑色)
210B．画素(青色)
220． バンク
図3中の引用符号のリスト
300． 光学デバイス
100． 色変換デバイス
110． 発光部
110R．発光部(赤色)
110G．発光部(緑色)
120． マトリックス材料
130． 光散乱粒子(任意)
140． 着色剤(任意)
140R．着色剤(赤色)(任意)
140G．着色剤(緑色)(任意)
140B．着色剤(青色)(任意)
150． バンク
320． 光モジュレーター
321． 偏光子
322． 電極
323． 液晶層
330． 光源
331． LED光源
332． 導光プレート(任意)
333． 光源(330)からの光放射
図4中の引用符号のリスト
400． 光学デバイス
100． 色変換デバイス
110． 発光部
110R．発光部(赤色)
110G．発光部(緑色)
120． マトリックス材料
130． 光散乱粒子(任意)
140． 着色剤(任意)
140R．着色剤(赤色)(任意)
140G．着色剤(緑色)(任意)
140B．着色剤(青色)(任意)
150． バンク
420． 光モジュレーター
421． 偏光子
422． 電極
423． 液晶層
430． 光源
431． LED光源
432． 導光プレート(任意)
440． 色フィルター
433． 光源(330)からの光放射
図5中の引用符号のリスト
500． 光学デバイス
100． 色変換デバイス
110． 発光部
110R．発光部(赤色)
110G．発光部(緑色)
120． マトリックス材料
130． 光散乱粒子(任意)
140． 着色剤(任意)
140R．着色剤(赤色)(任意)
140G．着色剤(緑色)(任意)
140B．着色剤(青色)(任意)
150． バンク
520． 発光デバイス(例として、OLED)
521． TFT
522． 電極(アノード)
523． 基体
524． 電極(カソード)
525． 発光層(例として、OLED層(単数または複数))
526． 発光デバイス(520)からの光放射
530． 光学層(例として、偏光子)(任意)
540． 色フィルター
本発明の詳細な記載
本明細書において、記号、単位、略語、および用語は、別様に特定されない限り、以下の意味を有する。
本明細書において、特に断りのない限り、単数形は、複数形を包含し、「1つ(one)」または「その(that)」は、「少なくとも1つの」を意味する。本明細書において、特に断りのない限り、概念の要素は、複数種によって表現され得、量(例えば、重量％またはmol％)が記載されているとき複数種の和を意味する。「および/または」は、すべての要素の組み合わせを包含し、また要素の単一使用も包含する。
本明細書において、数字で表した範囲が、「まで(to)」または「～」を使用して指し示されているとき、両端点を包含し、その単位は共通している。例えば、5～25mol％は、5mol％以上かつ25mol％以下を意味する。
本明細書において、炭化水素は、炭素および水素を包含し、任意に酸素または窒素も包含するものを意味する。ヒドロカルビル基は、一価もしくは二価の、またはより高い価数の炭化水素を意味する。本明細書において、脂肪族炭化水素は、線状の、分枝状の、または環状の脂肪族炭化水素を意味し、脂肪族炭化水素基は、一価もしくは二価の、またはより高い価数の脂肪族炭化水素を意味する。芳香族炭化水素は、任意に置換基として脂肪族炭化水素基を含むのみならず脂環と縮合されていてもよい芳香環を含む炭化水素を意味する。芳香族炭化水素基は、一価もしくは二価の、またはより高い価数の芳香族炭化水素を意味する。さらに、芳香環は、共役不飽和環構造を含む炭化水素を意味し、脂環は、環構造を有するが共役不飽和環構造を含まない炭化水素を意味する。
本明細書において、アルキルは、線状または分枝状の飽和炭化水素からいずれか1個の水素を除去することによって得られる基を意味し、線状アルキルおよび分枝状アルキルを包含しており、シクロアルキルは、環状構造を含む飽和の炭化水素からいずれか1個の水素を除去することによって得られる基を意味し、任意に環状構造において側鎖として線状または分枝状のアルキルを包含する。
本明細書において、アリールは、芳香族炭化水素からいずれか1個の水素を除去することによって得られる基を意味する。アルキレンは、線状または分枝状の飽和炭化水素からいずれか2個の水素を除去することによって得られる基を意味する。アリーレンは、芳香族炭化水素からいずれか2個の水素を除去することによって得られる炭化水素基を意味する。
本明細書において、「Cx～y」、「Cx～Cy」、および「Cx」などの記載は、分子または置換基中の炭素数を意味する。例えば、C1～6アルキルは、1～6個の炭素を有するアルキル(メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、およびヘキシルなど)を意味する。さらに、フルオロアルキルは、本明細書において使用されるとき、アルキル中1個以上の水素がフッ素に置き換えられているものを指し、フルオロアリールは、アリール中1個以上の水素がフッ素に置き換えられているものを指す。
本明細書において、ポリマーが複数のタイプの繰り返し単位を有するとき、これらの繰り返し単位は共重合する。これらの共重合は、交互共重合、ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合のいずれか、またはこれらいずれの混合物である。
本明細書において、「％」は質量％を表し、「比率」は重量による比率を表す。
本明細書において、セ氏は、温度単位として使用される。例えば、20度は、セ氏20度を意味する。
好ましい態様
本発明に従うと、一側面において、少なくとも1の発光部を含む光反応性組成物は、液体状態で15％以下の曇り価を示すように構成されており、好ましくは該曇り価は15から0.01％までの範囲にあり、より好ましくは該曇り価は10から0.1％までの範囲にあり、なおもより好ましくは該曇り価は5から0.1％までの範囲にあり、かつ硬化状態で20％以上のEQE値を示すように構成されており、好ましくは該EQE値は20％から99％までの範囲にあり、より好ましくは該EQE値は30％から50％までの範囲にあり、なおもより好ましくは該EQE値は30％から40％までの範囲にあり、好ましくは、組成物は、組成物の総量に基づき、5wt％以下の散乱粒子を含有し、より好ましくはそれは4から0wt％までの範囲にあり、なおもより好ましくは散乱粒子は組成物中にはなく、好ましくは、組成物は、組成物の総量に基づき、5wt％以下の固体粒子を含有し、該固体粒子は発光部ではなく、より好ましくはそれは4から0wt％までの範囲にあり、なおもより好ましくは、発光部以外の固体粒子が組成物中にはなく、好ましくは、それは硬化状態で15％超の曇り価を示すように構成されており、より好ましくはそれは16％から99％までの範囲にあり、なおもより好ましくはそれは20％から99％までの範囲にあり、さらにより好ましくはそれは20％から90％までの範囲にあり、殊更好ましくはそれは30％から85％までの範囲にある。
本発明の別の側面において、少なくとも1の発光部を含む光反応性組成物は、硬化状態で15％超の曇り価を示すように構成されており、より好ましくはそれは16％から99％までの範囲にあり、なおもより好ましくはそれは20％から99％までの範囲にあり、さらにより好ましくはそれは20％から90％までの範囲にあり、殊更好ましくはそれは30％から85％までの範囲にあり、かつ20％以上のEQE値を示すように構成されており、好ましくは該EQE値は20％から99％までの範囲にあり、より好ましくは該EQE値は30％から50％までの範囲にあり、なおもより好ましくは該EQE値は30％から40％までの範囲にあり、好ましくは、組成物は、組成物の総量に基づき、5wt％以下の散乱粒子を含有し、より好ましくはそれは4から0wt％までの範囲にあり、なおもより好ましくは散乱粒子は組成物中にはなく、好ましくは、液体状態で15％以下の曇り価を示すように構成されており、好ましくは該曇り価は15から0.01％までの範囲にあり、より好ましくは該曇り価は10から0.1％までの範囲にあり、なおもより好ましくは該曇り価は5から0.1％までの範囲にある。
本発明の別の側面において、少なくとも1の発光部を含む光反応性組成物は、液体状態で15％以下の曇り価を示すように構成されており、好ましくは該曇り価は15から0.01％までの範囲にあり、より好ましくは該曇り価は10から0.1％までの範囲にあり、なおもより好ましくは該曇り価は5から0.1％までの範囲にあり、かつ硬化状態で15超の曇り価を示すように構成されており、より好ましくはそれは16％から99％までの範囲にあり、なおもより好ましくはそれは20％から99％までの範囲にあり、さらにより好ましくはそれは20％から90％までの範囲にあり、殊更好ましくはそれは30％から85％までの範囲にあり、好ましくは、組成物は任意に、組成物の総量に基づき、5wt％以下の散乱粒子を含有し、より好ましくはそれは4から0wt％までの範囲にあり、なおもより好ましくは散乱粒子が組成物中にはない。
本発明の別の側面において、少なくとも1の発光部を含む光反応性組成物は、硬化状態での曇り価/液体状態での曇り価の比率が、1超を示す、好ましくは1.1から100までの範囲にある、より好ましくは2から50までの範囲にある、なおもより好ましくは5から50までの範囲にあるように構成されており、好ましくは、組成物は任意に、組成物の総量に基づき、5wt％以下の散乱粒子を含有し、より好ましくはそれは4から0wt％までの範囲にあり、なおもより好ましくは散乱粒子が組成物中にはない。
本発明に従うと、該曇り価は、積分球検出器が装着された分光光度計(Perkin Elmer,Lambda 1050)および2枚の0.7mm厚アルカリフリーAFガラス間に差し込まれた組成物を15μm厚の層(液体状態のまたは硬化固体状態の)として含有する試験セルを使用し空気中、室温にて測定されるが、該試験セルは、積分球前のビーム経路中に装着されているかまたは装着されておらず、380～780nmの波長範囲において以下のステップT1～T4からなる測定順を実施する:
(T1)分光光度計の光源から発せられたすべての光を、白色反射体で閉じられている積分球によって収集し、すべての光を分光光度計によって測定するが、このステップにおいては該試験セルは積分球前のビーム経路中にはない;
(T2)入射光は最初に試料を通過した後、閉じられた積分球中で収集されることで、試料を通過したすべての光を測定するが、このステップにおいては該試験セルは積分球前のビーム経路中に置かれている;
(T3)入射光を、開かれた積分球に通過させて、散光画分の量を決定するが、このステップにおいては該試験セルは積分球のビーム経路中にはない;
(T4)光が最初に試料を通過し、次いで開かれた積分球によって収集されることで、試料によって散乱された光の量が決定されるが、このステップにおいては該試験セルは積分球前のビーム経路中に置かれている;
次いで、該曇り価は、以下の方程式を使用して算出される:
曇り価=((T4/T2)-(T3/T1))*100[％]、ここでT1～T4は、波長範囲380～780nmにわたって測定される。
本発明に従うと、該EQEは、室温にて以下のEQE測定プロセスによって測定されるが、前記プロセスは、光ファイバーおよび分光計(C9920, Hamamatsu photonics)を介して連結された450nm励起光源を備えた積分球を使用することに基づいており、かつ参照として空気を使用して励起光の入射光子を検出する第1測定と、試料を通過した励起光源からの入射光子および試料もしくは試験セルから発せられた光子を検出する、積分球前に積分球の開口と光ファイバーの出口との間に置かれた試料または試験セルでの第2測定とからなるが、両ケースともに積分球を出た光子は分光計によって計数され、EQEおよびBLの算出は以下の方程式でなされ、かつ励起光および放射光の光子数は、以下の波長範囲にわたる積分によって算出される;
EQE=光子[放射光]/光子[試料なしで適所にて測定された励起光];
BL=光子[試料なしで適所にて測定]/光子[試料なしで適所にて測定された励起光];
緑色発光部が使用された場合の放射光:480nm～600nm、
赤色発光部が使用された場合の放射光:560nm～680nm
励起光:430nm～470nm。
本発明の好ましい態様において、組成物は複数の発光部を含有し、好ましくは発光部の総量は、組成物の総量に基づき、0.1wt.％から90wt.％まで、より好ましくは10wt.％から70wt.％まで、なおもより好ましくは30wt.％から50wt.％までの範囲にある。
本発明の好ましい態様において、組成物は、少なくとも(メタ)アクリラートモノマーをさらに含み、好ましくは、該モノマーは、ジ-(メタ)アクリラートモノマー、より好ましくはジ-メタクリラートモノマーまたはジ-アクリラートモノマーであり、なおもより好ましくは以下の化学式(I)、

によって表されるが、式中
X1は、非置換もしくは置換のアルキル基、アリール基であるか、あるいはアルコキシ基またはエステル基である;
X2は、非置換もしくは置換のアルキル基、アリール基であるか、あるいはアルコキシ基またはエステル基である;
R1は、水素原子、Cl、Br、もしくはFのハロゲン原子、メチル基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、エステル基、またはカルボン酸基である;
R2は、水素原子、Cl、Br、もしくはFのハロゲン原子、メチル基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、エステル基、またはカルボン酸基である;
好ましくは、記号X1は、

であり、ここで式の左側にある「*」は、式(I)の末端基C=CR1の炭素原子への接続点を表し、および右側にある「*」は、式(I)の記号X2への接続点を表す;
nは、0または1である;
好ましくは、記号X2は、

であり、ここで式の左側にある「*」は、式(I)の記号X1の炭素原子への接続点を表し、および右側にある「*」は、式(I)の末端基C=CR2への接続点を表す;
mは、0または1である;
好ましくは、少なくともmまたはnは、1である;
R3は、1～25個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖もしくはアルコキシレン鎖、3～25個の炭素原子を有するシクロアルカン、または3～25個の炭素原子を有するアリール基であり、好ましくは、R3は、1～15個の炭素原子、より好ましくは1～5個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖またはアルコキシレン鎖であって、
これらは1以上のラジカルRaによって置換されていてもよく、ここで1以上の非隣接CH2基は、RaC=CRa、C≡C、Si(Ra)2、Ge(Ra)2、Sn(Ra)2、C=O、C=S、C=Se、C=NRa、P(=O)(Ra)、SO、SO2、NRa、OS、またはCONRaによって置き換えられていてもよく、およびここで1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、I、CN、またはNO2によって置き換えられていてもよい;
R4は、1～25個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖もしくはアルコキシレン鎖、3～25個の炭素原子を有するシクロアルカン、または3～25個の炭素原子を有するアリール基であり、好ましくは、R4は、1～15個の炭素原子、より好ましくは1～5個の炭素原子を有する、直鎖状のアルキレン鎖またはアルコキシレン鎖であって、
これらは1以上のラジカルRaによって置換されていてもよく、ここで1以上の非隣接CH2基は、RaC=CRa、C≡C、Si(Ra)2、Ge(Ra)2、Sn(Ra)2、C=O、C=S、C=Se、C=NRa、P(=O)(Ra)、SO、SO2、NRa、OS、またはCONRaによって置き換えられていてもよく、およびここで1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、I、CN、またはNO2によって置き換えられていてもよい;
Raは、出現毎に、同一であるかまたは異なっており、H、D、または1～20個の炭素原子を有するアルキル基、3～40個の炭素原子を有する環状のアルキル基もしくはアルコキシ基、5～60個の炭素環原子を有する芳香環系、または5～60個の炭素原子を有する複素芳香環系であり、ここでH原子は、D、F、Cl、Br、Iによって置き換えられていてもよい;2以上の隣接置換基Raはここでまた、相互に、単-もしくは多環式の、脂肪族の、芳香族の、または複素芳香族の環系を形成していてもよい。
本発明の好ましい態様において、組成物は、化学式(I)で表される(メタ)アクリラートモノマーとは異なる別の(メタ)アクリラートモノマーをさらに含み、好ましくは、該別の(メタ)アクリラートモノマーは、モノ-(メタ)アクリラートモノマー、より好ましくはモノ-メタクリラートモノマーまたはモノ-アクリラートモノマーであり、なおもより好ましくは以下の化学式(II)、

によって表され、
X3は、非置換もしくは置換のアルキル基、アリール基であるか、またはアルコキシ基である;
好ましくは、記号X3は、

であり、ここで式の左側にある「*」は、式(I)の末端基C=CR5への接続点を表す;
lは、0または1である;
R5は、水素原子、Cl、Br、もしくはFのハロゲン原子、メチル基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、エステル基、またはカルボン酸基である;
R6は、1～25個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖またはアルコキシレン鎖、好ましくはR6は、1～15個の炭素原子、より好ましくは1～5個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖またはアルコキシレン鎖であって、
これらは、1以上のラジカルRaによって置換されていてもよく、ここで1以上の非隣接CH2基は、RaC=CRa、C≡C、Si(Ra)2、Ge(Ra)2、Sn(Ra)2、C=O、C=S、C=Se、C=NRa、P(=O)(Ra)、SO、SO2、NRa、OS、またはCONRaによって置き換えられていてもよく、およびここで1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、I、CN、またはNO2によって置き換えられていてもよい;
R7は、1～25個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖またはアルコキシレン鎖であり、好ましくはR7は、1～15個の炭素原子、より好ましくは1～5個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖またはアルコキシレン鎖であって、
これらは、1以上のラジカルRaによって置換されていてもよく、ここで1以上の非隣接CH2基は、RaC=CRa、C≡C、Si(Ra)2、Ge(Ra)2、Sn(Ra)2、C=O、C=S、C=Se、C=NRa、P(=O)(Ra)、SO、SO2、NRa、OS、またはCONRaによって置き換えられていてもよく、およびここで1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、I、CN、またはNO2によって置き換えられていてもよい;
Raは、出現毎に、同一であるかまたは異なっており、H、D、または1～20個の炭素原子を有するアルキル基、3～40個の炭素原子を有する環状のアルキル基もしくはアルコキシ基、5～60個の炭素環原子を有する芳香環系、または5～60個の炭素原子を有する複素芳香環系であり、ここでH原子は、D、F、Cl、Br、Iによって置き換えられていてもよい;2以上の隣接置換基Raはここでまた、単-もしくは多環式の、脂肪族の、芳香族の、または複素芳香族の環系を相互に形成していてもよい。
本発明の好ましい態様において、化学式(II)で表される(メタ)アクリラートモノマーは組成物中にあり、かつ化学式(I)で表される(メタ)アクリラートモノマーの、化学式(II)で表される(メタ)アクリラートモノマーに対する混合比は、1:99から99:1(式(I):式(II))まで、好ましくは5:95から50:50まで、より好ましくは10:90から40:60まで、なおもより好ましくは15:85から35:65までの範囲にあり、好ましくは、化学式(I)、(II)によって表される、少なくとも精製された(メタ)アクリラートモノマーが組成物中に使用され、より好ましくは、化学式(I)で表される(メタ)アクリラートモノマーおよび化学式(II)で表される(メタ)アクリラートモノマーがともに、精製方法によって得られるかまたは得ることができる。
本発明の好ましい態様において、化学式(I)および/または化学式(II)で表される該(メタ)アクリラートモノマーの沸点(B.P.)は、250℃以上であり、好ましくは、化学式(I)および化学式(II)で表される(メタ)アクリラートモノマーはともに、250℃以上、より好ましくは250℃から350℃まで、なおもより好ましくは280℃から350℃まで、さらにより好ましくは300℃から348℃までの範囲にある。
12．本発明の好ましい態様において、組成物の粘度は、室温にて35cP以下、好ましくは1から35cPまで、より好ましくは2から30cPまで、なおもより好ましくは2から25cPまでの範囲にある。
本発明の好ましい態様において、該発光部は配位子を含み、より好ましくは、該発光部は炭素原子2～25個を有するアルキルタイプの配位子を含む。
本発明の好ましい態様において、該発光部は、有機発光材料および/または無機発光材料であり、好ましくは、該有機発光材料は、有機色素、または有機発光ダイオードデバイス用の有機発光材料であり、好ましくは、該無機発光材料は、無機蛍光体および/または量子材料である。
本発明のいくつかの態様において、組成物は、以下;
A）請求項1に記載の発光部とは異なる別の発光部、好ましくは、該発光部は有機発光材料および/または無機発光材料であり、より好ましくは、該有機発光材料は、有機色素、または有機発光ダイオードデバイス用の有機発光材料であり、より好ましくは、該無機発光材料は無機蛍光体および/または量子材料であり、好ましくは、該発光部は配位子を含み、より好ましくは、該発光部は炭素原子2～25個を有するアルキルタイプの配位子を含む;
B）別の(メタ)アクリラートモノマー;ならびに
C）光学的に透明のポリマー、抗酸化剤、ラジカルクエンチャー、光開始剤、および/または界面活性剤
からなる群の1以上のメンバーから選択される追加材料をさらに含む。
本発明の好ましい態様において、組成物は、組成物の総量に基づき、溶媒を10wt％以下、より好ましくは5wt％以下含み、より好ましくは、組成物は、無溶媒の組成物であり、好ましくは、組成物は、以下からなる群の1以上のメンバーから選択される以下の溶媒のいずれか1つを含まない: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、エチレングリコールモノプロピルエーテル、およびエチレングリコールモノブチルエーテルなどの、エチレングリコールモノアルキルエーテル;ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、およびジエチレングリコールジブチルエーテルなどの、ジエチレングリコールジアルキルエーテル;プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノエチルエーテル、およびプロピレングリコールモノプロピルエーテルなどの、プロピレングリコールモノアルキルエーテル;酢酸メチルセロソルブおよび酢酸エチルセロソルブなどの、エチレングリコールアルキルエーテルアセタート;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート(PGMEA)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセタート、およびプロピレングリコールモノプロピルエーテルアセタートなどの、プロピレングリコールアルキルエーテルアセタート;メチルエチルケトン、アセトン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン、およびシクロヘキサノンなどの、ケトン;エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、トリエチエングリコール、およびグリセリンなどの、アルコール;エチル3-エトキシプロピオナート、メチル3-メトキシプロピオナート、および乳酸エチルなどの、エステル;ならびにガンマ-ブチロ-ラクトンなどの環状エステル;クロロホルム、ジクロロメタン、クロロベンゼン、トリメチルベンゼン、たとえば、1,3,5-トリメチルベンゼン、1,2,4-トリメチルベンゼン、1,2,3-トリメチルベンゼン、ドデシルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、1,2,3,4-テトラメチルベンゼン、1,2,3,5-テトラメチルベンゼン、3-イソプロピルビフェニル、3-メチルビフェニル、4-メチルビフェニル、およびジクロロベンゼンなどの、塩素化炭化水素、好ましくは、該溶媒は、プロピレングリコールアルキルエーテルアセタート、アルキルアセタート、エチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコール、およびプロピレングリコールモノアルキルエーテルである。
別の側面において、本発明は、本発明の組成物から、これを硬化することによって得られるかまたは得ることができる層に関し、好ましくは、該硬化は、熱硬化および/または光照射硬化であり、好ましくは、該層はパターン化層である。
別の側面において、本発明は、本発明の組成物から、これを硬化することによって得られるかまたは得ることができる層に関し、前記層は少なくともマトリックス材料、1の発光部を含有し、15％超の曇り価を示すように構成されており、より好ましくはそれは16％から99％までの範囲にあり、なおもより好ましくはそれは20％から99％までの範囲にあり、さらにより好ましくはそれは20％から90％までの範囲にあり、殊更好ましくはそれは30％から85％までの範囲にあり、好ましくは、それは20％以上のEQE値を有し、より好ましくは該EQE値は20％から99％までの範囲にあり、より好ましくは該EQE値は30％から50％までの範囲にあり、なおもより好ましくは該EQE値は30％から40％までの範囲にあり、好ましくは、該層はパターン化層である。
別の側面において、本発明は、マトリックス材料、1の発光部、および複数の空隙を少なくとも含有し、15％超の曇り価を示すように構成されている層に関し、前記曇り価は、より好ましくは16％から99％までの範囲にあり、なおもより好ましく20％から99％までの範囲にあり、さらにより好ましくは20％から90％までの範囲にあり、殊更好ましくは30％から85％までの範囲にあり、好ましくは、それは20％以上のEQE値を有し、より好ましくは該EQE値は20％から99％までの範囲にあり、より好ましくは該EQE値は30％から50％までの範囲にあり、なおもより好ましくは該EQE値は30％から40％までの範囲にあり、好ましくは、該空隙は、空気または不活性ガスから選択されるガスで満たされており、好ましくは該不活性ガスは、N2、Ar、Ne、CO2、He、Kr、Xeからなる群の1以上のメンバーから選択され、より好ましくは、該空隙は、空気またはN2、ArもしくはCO2の不活性ガスで満たされており、好ましくは、該層はパターン化層である。
別の側面において、本発明は、少なくともマトリックス材料および複数の発光部を含有する層に関し、ここで該層は、15％超の曇り価を示すように構成されており、より好ましくはそれは16％から99％までの範囲にあり、なおもより好ましくはそれは20％から99％までの範囲にあり、さらにより好ましくはそれは20％から90％までの範囲にあり、殊更好ましくはそれは30％から85％までの範囲にあり、これは発光部の層中非一様分布の結果から生じ、好ましくは、該層はパターン化層である。
別の側面において、本発明は、1の発光部、マトリックス材料、および散乱粒子を少なくとも含有する層に関し、ここで散乱粒子の総量は、青色→緑色変換効率のために、層の固体含量の総量に基づき4wt％以下であり、好ましくはそれは4から0wt％までの範囲にあり、より好ましくはそれは1から0wt％までの範囲にあり、より好ましくは、層は、いずれの散乱粒子も含有せずに、20％以上のEQE値を達成するように構成されており、より好ましくは該EQE値は20％から99％までの範囲にあり、より好ましくは該EQE値は30％から50％までの範囲にあり、なおもより好ましくは該EQE値は30％から40％までの範囲にあり、好ましくは、層はパターン化層であり、好ましくは、該層はパターン化層である。
別の側面において、本発明は、少なくともマトリックス材料および複数の発光部を含有する層に関し、前記層は第1相および第2相を含有しており、ここで該第1相および該第2相は互いに異なり、該第1相は、該発光部の集合体を複数有し、かつ発光部における単位体積当たりの濃度が第2相より高く、好ましくは、該単位体積は1cm3である。好ましくは、該第1相および該第2相は互いに異なり、および該第1相は該発光部の集合体を含有し、かつ該第2相はマトリックス材料から得ることができる炭素リッチ相である。
本発明のいくつかの態様において、層の層厚は、1から50umまで、好ましくは5～30、より好ましくは8～20、さらにより好ましくは10～15umの範囲にある。
本発明のいくつかの態様において、層は複数の発光部を含有し、好ましくは、発光部の総量は、組成物の総量に基づき、0.1wt.％から90wt.％まで、より好ましくは10wt.％から70wt.％まで、なおもより好ましくは30wt.％から50wt.％までの範囲にある。
別の側面において、本発明は、本発明の層を製作するプロセスに関し、ここでプロセスは、少なくとも以下のステップを含む;
Ｉ）本発明の組成物を基体上へ提供すること、好ましくは、
II）組成物を硬化すること、好ましくは、該硬化は、光照射および/または熱処理によって実施される。
別の側面において、本発明は、本発明のプロセスから得られるかまたは得ることができる層に関する。
別の側面において、本発明はまた、発光部(110)を含有するマトリックス材料(120)を少なくとも含む請求項17～24および26のいずれか一項に記載の層で一部または全部が満たされている第1画素(161)と、ポリマー材料を少なくとも含むバンク(150)とを少なくとも含む色変換デバイス(100)にも関し、好ましくは、色変換デバイス(100)はさらに、支持媒体(170)を含有する。
- 第1画素(161)
本発明に従うと、該第1画素(161)は、少なくとも発光部(110)を含有するマトリックス材料(120)を含む。好ましい態様において、第1画素(161)は、少なくとも1のアクリラートモノマーを少なくとも1の発光部(110)とともに含有する本発明の組成物を硬化することによって得られるかまたは得ることができる固体層であり、好ましくは、該硬化は、光照射による光硬化、熱硬化、または光硬化と熱硬化との組み合わせである。
本発明のいくつかの態様において、画素(161)の層厚は、0.1から100μmまで、好ましくは1から50μmまで、より好ましくは5から25μmまでの範囲にある。
本発明のいくつかの態様において、色変換デバイス(100)はさらに、第2画素(162)を含有し、好ましくは、デバイス(100)は、少なくとも該第1画素(161)、第2画素(162)、および第3画素(163)を含有し、より好ましくは、該第1画素(161)は赤色画素であり、第2画素(162)は緑色画素であり、および第3画素(163)は青色画素であり、なおもより好ましくは、第1画素(161)は赤色発光部(110R)を含有し、第2の色画素(162)は緑色発光部(110G)を含有し、および第3画素(163)はいずれの発光部も含有しない。
いくつかの態様において、少なくとも1の画素(160)は加えて、マトリックス材料(120)中に少なくとも1の光散乱粒子(130)を含み、好ましくは、画素(160)は、複数の光散乱粒子(130)を含有する。
本発明のいくつかの態様において、該第1画素(161)は、励起光によって照射されたときに赤色を発するように構成されている1の画素または2以上のサブ画素(sub-pixels)からなり、より好ましくは、該サブ画素は、同じ発光部(110)を含有する。
- マトリックス材料(120)
好ましい態様において、マトリックス材料(120)は、(メタ)アクリラートポリマー、好ましくはメタクリラートポリマー、アクリラートポリマー、またはこれらの組み合わせ、より好ましくはアクリラートポリマーを含有し、なおもより好ましくは、該マトリックス材料(120)は、少なくとも1のアクリラートモノマーを含有する本発明の組成物から得られるかまたは得ることができ、さらにより好ましくは、該マトリックス材料(120)は、少なくとも1のジ-アクリラートモノマーを含有する本発明の組成物から得られるかまたは得ることができ、殊更好ましくは、該マトリックス材料(120)は、少なくとも1のジ-アクリラートモノマーおよびモノ-アクリラートモノマーを含有する本発明の組成物から得られるかまたは得ることができ、好ましくは、該組成物は、感光性組成物である。
- 発光部(110)
本発明の好ましい態様において、該発光部(110)は、有機および/または無機の発光材料であり、好ましくは、有機色素、無機蛍光体、および/または量子材料などの半電導性発光ナノ粒子である。
本発明のいくつかの態様において、発光部(110)の総量は、第1画素(161)の総量に基づき、0.1wt.％から90wt.％まで、好ましくは10wt.％から70wt.％まで、より好ましくは30wt.％から50wt.％までの範囲にある。
- iii）半電導性発光ナノ粒子
本発明に従うと、用語「半導体」は、室温にて伝導体(銅など)の電気伝導率と絶縁体(ガラスなど)の電気伝導率との間の程度の電気伝導率を有する材料を意味する。好ましくは、半導体は、電気伝導率が温度とともに増加する材料である。
用語「ナノサイズ(の)」は、0.1nm～150nm、より好ましくは3nm～50nmの間にあるサイズを意味する。
よって、本発明に従うと、「半電導性発光ナノ粒子」は、そのサイズが、0.1nm～150nm、より好ましくは3nm～50nmの間にあり、室温にて伝導体(銅など)の電気伝導率と絶縁体(ガラスなど)の電気伝導率との間の程度の電気伝導率を有する発光材料を意味するものと解釈され、好ましくは、半導体は、電気伝導率が温度とともに増加し、かつサイズが、0.1nmと150nmとの間、好ましくは0.5nm～150nm、より好ましくは1nm～50nmにある材料である。
本発明に従うと、用語「サイズ」は、半電導性ナノサイズ発光粒子の最長軸の平均直径を意味する。
半電導性ナノサイズ発光粒子の平均直径は、Tecnai G2 Spirit Twin T-12 Transmission Electron Microscopeによって創作されたTEM画像中の100半電導性発光ナノ粒子に基づき算出される。
本発明の好ましい態様において、本発明の半電導性発光ナノ粒子は、量子サイズの材料である。
本発明に従うと、用語「量子サイズ(の)」は、例えばISBN:978-3-662-44822-9に記載されるように量子閉じ込め効果を示し得る、配位子も別の表面修飾もない半電導性材料自体のサイズを意味する。
例えば、CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnSeS、ZnTe、ZnO、GaAs、GaP、GaSb、HgS、HgSe、HgSe、HgTe、InAs、InP、InPZn、InPZnS、InPZnSe、InPZnSeS、InPZnGa、InPGaS、InPGaSe、InPGaSeS、InPZnGaSeSおよびInPGa、InCdP、InPCdS、InPCdSe、InSb、AlAs、AlP、AlSb、Cu2S、Cu2Se、CuInS2、CuInSe2、Cu2(ZnSn)S4、Cu2(InGa)S4、TiO2の合金、ならびにこれらのいずれの組み合わせも使用され得る。
本発明の好ましい態様において、第1の半電導性材料は、周期表の第13族の少なくとも1つの元素と周期表の第15族の1つの元素とを含み、好ましくは、第13族の元素はInであり、かつ第15族の元素はPであり、より好ましくは、第1の半電導性材料は、InP、InPZn、InPZnS、InPZnSe、InPZnSeS、InPZnGa、InPGaS、InPGaSe、InPGaSeS、InPZnGaSeS、およびInPGaからなる群から選択される。
本発明に従うと、半電導性発光ナノ粒子のコアの形状のタイプ、および合成された半電導性発光ナノ粒子の形状は、具体的に限定されない。
例えば、球状に成形された、細長く成形された、星状に成形された、多面体状に成形された、ピラミッド状に成形された、四脚に成形された、4面体状に成形された、血小板状に成形された、円錐状に成形された、および不規則に成形されたコアおよび-または半電導性発光ナノ粒子が、合成され得る。
本発明のいくつかの態様において、コアの平均直径は、1.5nmから3.5nmまでの範囲にある。
コアの平均直径は、Tecnai G2 Spirit Twin T-12 Transmission Electron Microscopeによって創作されたTEM画像中の100半電導性発光ナノ粒子に基づき算出される。
本発明のいくつかの態様において、少なくとも1つのシェル層は、周期表の第12族の第1元素と周期表の第16族の第2元素とを含むかまたはこれらからなり、好ましくは、第1元素はZnであり、かつ第2元素はS、Se、またはTeである;好ましくは、該コア上を直接覆う第1シェル層は、周期表の第12族の第1元素と周期表の第16族の第2元素とを含むかまたはこれらからなり、好ましくは、第1元素はZnであり、かつ第2元素はS、Se、またはTeである。
本発明の好ましい態様において、少なくとも1つのシェル層(第1シェル層)は、以下の式(XI)によって表され、好ましくは、コアを直接覆うシェル層は、化学式(XI)によって表される;
ZnSxSeyTez -(XI)
式中0≦x≦1、0≦y≦1、0≦z≦1、およびx+y+z=1、好ましくは、0≦x≦1、0≦y≦1、z=0、およびx+y=1、好ましくは、シェル層は、ZnSe、ZnSxSey、ZnSeyTez、またはZnSxTezである。
本発明のいくつかの態様において、該シェル層は、合金のシェル層または勾配のある(graded)シェル層であり、好ましくは、該勾配のあるシェル層は、ZnSxSey、ZnSeyTez、またはZnSxTez、より好ましくはZnSxSeyである。
本発明のいくつかの態様において、半電導性発光ナノ粒子はさらに、該シェル層上の第2のシェル層を含み、好ましくは、第2のシェル層は、周期表の第12族の第3元素と周期表の第16族の第4元素とを含むかまたはこれらからなり、より好ましくは、第3元素はZnであり、かつ第4元素はS、Se、またはTeであるが、ただし第4元素と第2元素とは、同じではない。
本発明の好ましい態様において、第2のシェル層は、以下の式(XI')、
ZnSxSeyTez -(XI')
によって表され、式中0≦x≦1、0≦y≦1、0≦z≦1、およびx+y+z=1、好ましくは、シェル層は、ZnSe、ZnSxSey、ZnSeyTez、またはZnSxTezであるが、ただしシェル層と第2のシェル層とは、同じではない。
本発明のいくつかの態様において、該第2のシェル層は、合金のシェル層であり得る。
本発明のいくつかの態様において、半電導性発光ナノ粒子はさらに、マルチシェル(multishell)として、第2のシェル層上へ1以上の追加のシェル層を含み得る。
本発明に従うと、用語「マルチシェル」は、3以上のシェル層からなる積み重ねシェル層を表す。
例えば、CdSe/CdS、CdSeS/CdZnS、CdSeS/CdS/ZnS、ZnSe/CdS、CdSe/ZnS、InP/ZnS、InP/ZnSe、InP/ZnSe/ZnS、InZnP/ZnS、InZnP/ZnSe、InZnP/ZnSe/ZnS、InGaP/ZnS、InGaP/ZnSe、InGaP/ZnSe/ZnS、InZnPS/ZnS、InZnPS ZnSe、InZnPS/ZnSe/ZnS、ZnSe/CdS、ZnSe/ZnS、またはこれらいずれかの組み合わせが、使用され得る。好ましくは、InP/ZnS、InP/ZnSe、InP/ZnSe/ZnS、InZnP/ZnS、InZnP/ZnSe、InZnP/ZnSe/ZnS、InGaP/ZnS、InGaP/ZnSe、InGaP/ZnSe/ZnSである。
かかる半電導性発光ナノ粒子は、公的に入手可能であるか(例えば、Sigma Aldrichから)、および/または例えば、US 7,588,828 B、US 8,679,543 B、およびChem.Mater.2015,27,pp4893-4898に記載される方法で合成され得る。
本発明のいくつかの態様において、組成物は、2以上の半電導性発光ナノ粒子を含む。
本発明のいくつかの態様において、組成物は、複数の半電導性発光ナノ粒子を含む。
本発明のいくつかの態様において、半電導性発光ナノ粒子の総量は、組成物の総量に基づき、0.1wt.％から90wt.％まで、好ましくは10wt.％から70wt.％まで、より好ましくは30wt.％から50wt.％までの範囲にある。
- バンク(150)
本発明のいくつかの態様において、バンク(150)の高さは、0.1から100μmまで、好ましくは1から50μmまで、より好ましくは1から25μmまで、さらにより好ましくは5から20μmまでの範囲にある。
本発明の好ましい態様において、バンク(150)は、該第1画素(161)の面積を決定するように構成されており、少なくとも一部のバンク(150)は、少なくとも一部の第1画素(161)へ直接接触しており、好ましくは、バンク(150)の該第2ポリマーは、第1画素(161)の少なくとも一部の第1ポリマーへ直接接触している。
より好ましくは、該バンク(150)は、フォトリソグラフィによりパターン化されており、該第1画素(161)は、バンク(150)によって囲まれており、好ましくは、該第1画素(161)、第2画素(162)、および第3画素(163)はすべて、フォトリソグラフィによりパターン化されたバンク(150)によって囲まれている。
- バンクのポリマー材料
本発明の好ましい態様において、該バンクのポリマー材料は、熱硬化性樹脂であり、好ましくは、それは感光性樹脂であり、より好ましくは、それは、アルカリ可溶性ポリマーを含有する熱硬化性のおよび感光性の樹脂であり、好ましくは、該アルカリ可溶性ポリマーの重量平均分子量は、1,000から100,000まで、より好ましくはそれは1,200から80,000までの範囲にあり、好ましくは、アルカリ可溶性ポリマーの固体の酸値(solid-acid value)は、10から500mg KOH/gまで、より好ましくはそれは20から300mg KOH/gまでの範囲にあり、好ましくは、該アルカリ可溶性ポリマーは、(メタ)アクリラートポリマー、シロキサン(メタ)アクリラートポリマーから選択され、より好ましくは、それはメタクリラートポリマー、アクリラートポリマー、またはこれらの組み合わせであり、なおもより好ましくは、ポリマー材料は、アクリラートポリマーであり、さらにより好ましくは、該バンク(150)は、少なくとも1のアルカリ可溶性ポリマーと少なくとも2の(メタ)アクリロイルオキシ基を含有する化学化合物とを含有するバンク組成物から得られるかまたは得ることができ、殊更好ましくは、該バンク(150)は、少なくとも1のアルカリ可溶性ポリマーと少なくとも2の(メタ)アクリロイルオキシ基を含有する化学化合物と界面活性剤とを含有するバンク組成物から得られるかまたは得ることができ、好ましくは、該組成物は感光性組成物であり、好ましくは、該バンクは、組成物から得られるかまたは得ることができる硬化層であり、より好ましくは、該バンクは、組成物から得られるかまたは得ることができる、フォトリソグラフィによりパターン化された硬化層である。
- バンクの界面活性剤
本発明に従うと、好ましくは、該バンク(150)はさらに、界面活性剤を含有しており、好ましくは、バンクの少なくとも一部の表面は、該界面活性剤によって覆われており、より好ましくは、バンクの表面は疎水性であり、なおもより好ましくは、頂部のバンクの表面は撥油性であり、好ましくは、界面活性剤の総量は、バンクの総量に基づき、0.001から5wt.％まで、より好ましくは0.01から4wt.％まで、なおもより好ましくは0.05から3wt.％まで、さらにより好ましくは0.1から1wt.％までの範囲にある。
さらに好ましい態様において、バンク(150)は、非イオン性界面活性剤を含有し、好ましくは、該非イオン性界面活性剤は、炭化水素ベースの非イオン性界面活性剤、フッ素ベースの非イオン性界面活性剤、有機ケイ素ベースの非イオン性界面活性剤、またはこれらの組み合わせであり、より好ましくは、該炭化水素ベースの非イオン性界面活性剤は、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、およびポリオキシエチレンセチルエーテルなどの、ポリオキシエチレンアルキルエーテル;ポリオキシエチレン脂肪酸ジエステル;ポリオキシエチレン脂肪酸モノエステル;ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー;アセチレンアルコール;3-メチル-1-ブチン-3-オール、3-メチル-1-ペンチン-3-オール、3,6-ジメチル-4-オクチン-3,6-ジオール、2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオール、3,5-ジメチル-1-ヘキシン-3-オール、2,5-ジ-メチル-3-ヘキシン-2,5-ジオール、2,5-ジ-メチル-2,5-ヘキサンジオールなどの、アセチレングリコール;アセチレンアルコールのポリエトキシラート;アセチレングリコールのポリエトキシラートなどのアセチレングリコール誘導体からなる群の1以上のメンバーから選択される;好ましくは、フッ素ベースの非イオン性界面活性剤は、フッ素を含有する界面活性剤の1以上から選択される;好ましくは、該炭化水素ベースの非イオン性界面活性剤は、オルガノシロキサン界面活性剤から選択され、好ましくは、界面活性剤は、フッ素ベースの非イオン性界面活性剤である。
- バンク中の糖類
本発明の好ましい態様において、バンク(150)はさらに、糖類を含有し、好ましくは、該糖類は、単糖類、オリゴ糖類、多糖類、またはこれらの混合物から選択され、より好ましくは、それはオリゴ糖類であり、なおもより好ましくは、該糖類は、脱水および2～10分子の単糖類の縮合によって形成されたオリゴ糖類であり、また環状オリゴ糖類(例えば、シクロデキストリン)も包含し、さらにより好ましくは、それはシクロデキストリン、または2分子の単糖類を縮合することによって得られた二糖類であり、さらにいっそう好ましくは、それは2分子の単糖類を縮合することによって得られた二糖類であり、さらにまた好ましくは、糖類は、1～6個の炭素原子を有するアルキレンオキシドを有するオリゴ糖類であり、より好ましくは、それは2～5個の炭素原子を有するアルキレンオキシドを有し、およびさらに好ましくは、それはエチレンオキシドまたはプロピレンオキシドを有し、殊更好ましくは、それはスクロース-アルキレンオキシド-ラウリン酸エステル、好ましくは、界面活性剤の総量は、ポリマー材料の総固体含量に基づき、0.001から％まで、より好ましくは0.1から60wt.％まで、なおもより好ましくは1から40wt.％まで、さらにより好ましくは10から30wt.％までの範囲にある。例えば、スクロースエチレンオキシド付加体が好ましく使用され得る。
- バンク中の着色料
本発明の好ましい態様において、バンク(150)は、着色料をさらに含み、好ましくは、該着色料は、有機着色料および/または無機着色料であり、より好ましくは、それは有機黒色顔料および/または無機黒色顔料から選択される黒色着色料であり、好ましくは、該黒色着色料は、[365nmの波長での光透過]/[500nmの波長での光透過]によって表される、1.2以上の光透過率を有し、より好ましくは、比率は2.0以上であり、好ましくは、該黒色着色料は、[365nmの波長での光透過]/[500nmの波長での光透過]によって表される、5.0以下を有し、なおもより好ましくは、それは1.2から5.0までの範囲にあり、さらにより好ましくは、それは2.0から4.0までであるが、ただし透過は、以下のステップによって得られるフィルムを測定することによって得られる:10重量％の黒色着色料が分散された組成物(該組成物をガラス基体へ適用することによって10μmのフィルム厚を有するフィルムを形成する樹脂の総量に基づく)を適用すること、および100℃にて硬化すること、次いで得られたフィルムは、UV-vis-NIR(Hitachi High-Technologies Corporation)を使用して測定され、好ましくは、該無機黒色顔料は窒化ジルコニウムであり、好ましくは、該有機黒色顔料は2以上の有機着色顔料の混合物であり、より好ましくは、それは、混合によって黒色を示すように構成されている、赤色、緑色、青色の有機着色顔料の混合物であり、さらにより好ましくは、該有機黒色顔料は、アゾタイプ、フタロシアニンタイプ、キナクリドンタイプ、ベンズイミダゾロンタイプ、イソインドリノンタイプ、ジオキサジンタイプ、インダンスレンタイプ、およびペリレンタイプの有機顔料からなる群から選択される混合物であり、殊更好ましくは、該有機黒色顔料は、C.I.Pigment Blue 60、C.I.Pigment Green 7、C.I.Pigment Green 36、およびC.I.Pigment Green 58とともに、C.I.Pigment Orange 43、C.I.Pigment Orange 64、およびC.I.Pigment Orange 72からなる群から選択される有機黒色顔料の混合物である。
好ましくは、該着色料の総量は、バンクのポリマー材料の総量に基づき3～80wt.％、好ましくは5～50wt.％である。
- 支持媒体(170)
本発明のいくつかの態様において、該支持媒体(170)は、基体、より好ましくは透明の基体である。
一般に、透明の基体などの該、フレキシブル、半硬質、または硬質であり得る。
光学デバイスに好適な公的に知られている透明の基体が所望のとおりに使用され得る。
好ましくは、透明の基体として、透明のポリマー基体、ガラス基体、透明のポリマーフィルム上に積み重なった薄いガラス基体、透明の金属オキシド(例えば、オキシドシリコーン、オキシドアルミニウム、オキシドチタン)、透明の金属オキシドをもつポリマーフィルム基体が使用され得る。なおもより好ましくは、透明のポリマー基体またはガラス基体である。
透明のポリマー基体は、ポリエチレン、エチレン-酢酸ビニルコポリマー、エチレン-ビニルアルコールコポリマー、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、テトラフルオロエチレン-ペルフルオロアルキルビニルエーテルコポリマー、ポリフッ化ビニル、テトラフルオロエチレンエチレンコポリマー、テトラフルオロエチレンヘキサフルオロポリマーコポリマー、またはこれらいずれの組み合わせから作製され得る。
用語「透明の」は、光起電デバイスに使用される厚さにて、かつ光電池の操作最中に使用される波長または波長の範囲にて、少なくともほぼ60％の入射光の透過を意味する。好ましくは、それは70％超、より好ましくは75％超、最も好ましくは80％超である。
- 組成物および(メタ)アクリラートモノマー
本発明に従うと、いくつかの態様において、第1画素(161)は、組成物から得られるかもしくは得ることができるか、または該組成物の硬化層であって、以下を含む;
ｉ）以下の化学式(I)によって表される、少なくとも1の(メタ)アクリラートモノマー、および
ii）別の材料;

によって表され、式中
X1は、非置換もしくは置換のアルキル基、アリール基であるか、あるいはアルコキシ基またはエステル基である;
X2は、非置換もしくは置換のアルキル基、アリール基であるか、あるいはアルコキシ基またはエステル基である;
R1は、水素原子、Cl、Br、もしくはFのハロゲン原子、メチル基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、エステル基、またはカルボン酸基である;
R2は、水素原子、Cl、Br、もしくはFのハロゲン原子、メチル基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、エステル基、またはカルボン酸基である;
好ましくは、記号X1は、

であり、ここで式の左側にある「*」は、式(I)の末端基C=CR1の炭素原子への接続点を表し、および右側にある「*」は、式(I)の記号X2への接続点を表す;
nは、0または1である;
好ましくは、記号X2は、

であり、ここで式の左側にある「*」は、式(I)の記号X1への接続点を表し、および右側にある「*」は、式(I)の末端基C=CR1への接続点を表す;
mは、0または1である;
好ましくは、少なくともmまたはnは、1である;
R3は、1～25個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖もしくはアルコキシレン鎖、3～25個の炭素原子を有するシクロアルカン、または3～25個の炭素原子を有するアリール基であり、好ましくは、R3は、1～15個の炭素原子、より好ましくは1～5個の炭素原子を有する、直鎖状のアルキレン鎖またはアルコキシレン鎖であって、
これらは1以上のラジカルRaによって置換されていてもよく、ここで1以上の非隣接CH2基は、RaC=CRa、C≡C、Si(Ra)2、Ge(Ra)2、Sn(Ra)2、C=O、C=S、C=Se、C=NRa、P(=O)(Ra)、SO、SO2、NRa、OS、またはCONRaによって置き換えられていてもよく、およびここで1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、I、CN、またはNO2によって置き換えられていてもよい;
R4は、1～25個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖もしくはアルコキシレン鎖、3～25個の炭素原子を有するシクロアルカン、または3～25個の炭素原子を有するアリール基であり、好ましくは、R4は、1～15個の炭素原子、より好ましくは1～5個の炭素原子を有する、直鎖状のアルキレン鎖またはアルコキシレン鎖であって、
これらは1以上のラジカルRaによって置換されていてもよく、ここで1以上の非隣接CH2基は、RaC=CRa、C≡C、Si(Ra)2、Ge(Ra)2、Sn(Ra)2、C=O、C=S、C=Se、C=NRa、P(=O)(Ra)、SO、SO2、NRa、OS、またはCONRaによって置き換えられていてもよく、およびここで1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、I、CN、またはNO2によって置き換えられていてもよい;
Raは、出現毎に、同一であるかまたは異なっており、H、D、または1～20個の炭素原子を有するアルキル基、3～40個の炭素原子を有する環状のアルキル基もしくはアルコキシ基、5～60個の炭素環原子を有する芳香環系、または5～60個の炭素原子を有する複素芳香環系であり、ここでH原子は、D、F、Cl、Br、Iによって置き換えられていてもよい;2以上の隣接置換基Raはここでまた、相互に、単-もしくは多環式の、脂肪族の、芳香族の、または複素芳香族の環系を形成していてもよい。
本発明の好ましい態様において、組成物の粘度は、室温にて35cP以下、好ましくは1から35cPまで、より好ましくは2から30cPまで、なおもより好ましくは2から25cPまでの範囲にある。
本発明に従うと、該粘度は、振動型粘度計VM-10A(SEKONIC)によって室温にて測定され得る。https://www.sekonic.co.jp/english/product/viscometer/vm/vm_series.html
- マトリックス材料としての、化学式(I)によって表される(メタ)アクリラートモノマー
より低い粘度は、インクジェット印刷に好適な低粘度組成物を作製するのに重要であると考えられる。したがって、上述のパラメータ範囲内の粘度値を有する(メタ)アクリラートモノマーは、インクジェット印刷用組成物を作製するのにとくに好適である。組成物においてこれらの(メタ)アクリラートモノマーを使用することによって、これを半電導性発光ナノ粒子などの別の材料と高ロード(high loading)で混合したとき、組成物は、インクジェット印刷に好適な範囲内のより低い粘度を依然として保ち得る。
本発明の好ましい態様において、化学式(I)で表される該(メタ)アクリラートモノマーの沸点(B.P.)は、大面積に一様な(large area uniform)インクジェット印刷のために、250℃以上、好ましくは250℃から350℃まで、なおもより好ましくは280℃から350℃まで、さらにより好ましくは300℃から348℃までの範囲にある。
該高沸点はまた、より小さい蒸気圧(好ましくは、0.001mmHg未満)を有する、大面積に一様な印刷のための組成物を作製するのにも重要であって、大面積に一様なインクジェット印刷に好適な組成物を作製するために、高ロードの別の材料(高ロードの半電導性発光ナノ粒子など)と混合する場合であっても、25℃にて25cP以下の粘度値かつ少なくとも250℃以上の(好ましくは250℃から350℃まで、より好ましくは300℃から348℃までの範囲にある)沸点を有する式(I)で表される(メタ)アクリラートモノマーを使用するのが好ましいと考えられる。
本発明に従うと、該B.P.は、Science of Petroleum, Vol.II. p.1281 (1398), https://www.sigmaaldrich.com/chemistry/solvents/learning-center/nomograph.htmlなどに記載された方法といった、知られている方法によって見積もられ得る。
本発明に従うと、化学式(I)によって表される、公的に入手可能なアクリラートおよび/またはメタクリラートのいずれのタイプも、好ましく使用され得る。
とくに第1の側面では、化学式(I)によって表される、25℃にて25cP以下の粘度値を有する公的に入手可能なアクリラートおよび/またはメタクリラートのいずれのタイプも、使用され得る。
さらにより好ましくは、式(I)の該R3および式(I)のR4は各々、互いに独立して、以下の基から選択されるが、ここで基はRaで置換され得、好ましくはRaによって置換されていない。
殊更好ましくは、式(I)の該R3およびR4は、出現毎に、独立してまたは異なって、以下の基から選択される。

式中「*」はR3の場合、式の酸素原子への接続点または式のX2への接続点を表し、および式中「*」はR4の場合、式の酸素原子への接続点または式のX1への接続点を表す。
さらにより好ましくは、該式(I)は、NDDA(BP:342℃)、HDDMA(BP:307)またはDPGDA(BP:314℃)である。
本発明のいくつかの態様において、組成物は、以下の化学式(II)によって表される別の(メタ)アクリラートモノマーをさらに含む;

X3は、非置換もしくは置換のアルキル基、アリール基であるか、またはアルコキシ基である;
好ましくは、記号X3は、

であり、ここで式の左側にある「*」は、式(I)の末端基C=CR5への接続点を表す;
lは、0または1である;
R5は、水素原子、Cl、Br、もしくはFのハロゲン原子、メチル基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、エステル基、またはカルボン酸基である;
R6は、1～25個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖またはアルコキシレン鎖、好ましくはR6は、1～15個の炭素原子、より好ましくは1～5個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖またはアルコキシレン鎖であって、
これらは、1以上のラジカルRaによって置換されていてもよく、ここで1以上の非隣接CH2基は、RaC=CRa、C≡C、Si(Ra)2、Ge(Ra)2、Sn(Ra)2、C=O、C=S、C=Se、C=NRa、P(=O)(Ra)、SO、SO2、NRa、OS、またはCONRaによって置き換えられていてもよく、およびここで1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、I、CN、またはNO2によって置き換えられていてもよい;
R7は、1～25個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖またはアルコキシレン鎖であり、好ましくはR7は、1～15個の炭素原子、より好ましくは1～5個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖またはアルコキシレン鎖であって、
これらは、1以上のラジカルRaによって置換されていてもよく、ここで1以上の非隣接CH2基は、RaC=CRa、C≡C、Si(Ra)2、Ge(Ra)2、Sn(Ra)2、C=O、C=S、C=Se、C=NRa、P(=O)(Ra)、SO、SO2、NRa、OS、またはCONRaによって置き換えられていてもよく、およびここで1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、I、CN、またはNO2によって置き換えられていてもよい;
Raは、出現毎に、同一であるかまたは異なっており、H、D、または1～20個の炭素原子を有するアルキル基、3～40個の炭素原子を有する環状のアルキル基もしくはアルコキシ基、5～60個の炭素環原子を有する芳香環系、または5～60個の炭素原子を有する複素芳香環系であり、ここでH原子は、D、F、Cl、Br、Iによって置き換えられていてもよい;2以上の隣接置換基Raはここでまた、単-もしくは多環式の、脂肪族の、芳香族の、または複素芳香族の環系を相互に形成していてもよい。
- 化学式(II)によって表される(メタ)アクリラートモノマー
以下の化学式(II)によって表される(メタ)アクリラートモノマーは、式(I)で表される(メタ)アクリラートモノマーの粘度よりはるかに小さい粘度値を示すと考えられる。よって、化学式(II)によって表される(メタ)アクリラートモノマーを化学式(I)で表される(メタ)アクリラートモノマーと組み合わせて使用することによって、滑らかなインクジェット印刷に所望されるはるかにより小さい粘度を有する組成物が、好ましくは外部量子効率(EQE)値を減少させずに、実現され得る。
該組み合わせは、多量の別の材料(高ロードの半電導性発光ナノ粒子など)を含む低粘度組成物を実現し得ると考えられる。よって、これは、組成物が別の材料を含むとき、インクジェット印刷にとくに好適である。
本発明の好ましい態様において、該化学式(II)で表される(メタ)アクリラートモノマーの沸点(B.P.)は、大面積に一様なインクジェット印刷のために、250℃以上であり、好ましくは化学式(II)で表される(メタ)アクリラートモノマーは、250℃以上、より好ましくは250℃から350℃まで、なおもより好ましくは280℃から350℃まで、さらにより好ましくは300℃から348℃までの範囲にある。
本発明のさらに好ましい態様において、化学式(I)で表される該(メタ)アクリラートモノマーの沸点(B.P.)、および/または該化学式(II)で表される(メタ)アクリラートモノマーの沸点(B.P.)は、大面積に一様なインクジェット印刷のために、250℃以上であり、好ましくは化学式(I)および化学式(II)で表される(メタ)アクリラートモノマーはともに、250℃以上であり、より好ましくは250℃から350℃まで、なおもより好ましくは280℃から350℃まで、さらにより好ましくは300℃から348℃までの範囲にある。
さらにより好ましくは、式(II)の該R7は、出現毎に、独立してまたは異なって、以下の基から選択されるが、ここで基は、Raで置換され得、好ましくはRaによって置換されていない。

式中「*」はlが1である場合、X3のR6への接続点を表し、およびそれはnが0である場合、式(II)のX3の酸素原子への接続点を表す。
さらにより好ましくは、該式(II)は、ラウリルメタクリラート(LM、粘度6cP、BP:142℃)またはラウリルアクリラート(LA、粘度:4.0cP、BP 313.2℃)である。
本発明の好ましい態様において、化学式(II)で表される(メタ)アクリラートモノマーは組成物中にあり、かつ化学式(I)で表される(メタ)アクリラートモノマーの、化学式(II)で表される(メタ)アクリラートモノマーに対する混合比は、1:99から99:1(式(I):式(II))まで、好ましくは5:95から50:50まで、より好ましくは10:90から40:60まで、なおもより好ましくは15:85から35:65までの範囲にあり、好ましくは、化学式(I)、(II)によって表される、少なくとも精製された(メタ)アクリラートモノマーが組成物中に使用され、より好ましくは、化学式(I)で表される(メタ)アクリラートモノマーおよび化学式(II)で表される(メタ)アクリラートモノマーがともに、精製方法によって得られるかまたは得ることができる。
化学式(I)で表される(メタ)アクリラートモノマーの総量に対する、より多い量の化学式(II)で表される(メタ)アクリラートモノマーは、組成物の改善されたEQEに繋がり、化学式(I)で表される(メタ)アクリラートモノマーの総量に対する化学式(II)で表される(メタ)アクリラートモノマーの、50wt.％未満の混合重量比が、組成物の粘度、組成物のより良好なインク噴射特性の観点から好ましいと考えられる。
好ましくは、シリカカラムを使用することによって精製された(メタ)アクリラートモノマーが使用される。
(メタ)アクリラートモノマーからのシリカカラム精製による不純物除去は、組成物中の半電導性発光ナノ粒子の改善されたQYに繋がると考えられる。
本発明のいくつかの態様において、組成物はさらに、以下の化学式(III);

によって表される(メタ)アクリラートモノマーを含み、式中R9は、水素原子、1～25個の炭素原子を有する直鎖状のアルキル基、または化学式(IV)

によって表される(メタ)アクリル基である;
R6は、水素原子、1～25個の炭素原子を有する直鎖状のアルキル基、または化学式(V)

によって表される(メタ)アクリル基である;
R7は、水素原子、1～25個の炭素原子を有する直鎖状のアルキル基、または化学式(VI)

によって表される(メタ)アクリル基である;
式中R8a、R8b、およびR8cは、出現毎に各々独立してまたは互いに依存して、HまたはCH3である;
式中R9、R10、およびR11の少なくとも1つは、(メタ)アクリル基であり、好ましくはR9、R10、およびR11の2つは、(メタ)アクリル基であり、かつ他の1つは、水素原子または1～25個の炭素原子を有する直鎖状のアルキル基であり、好ましくは式(III)で表される(メタ)アクリラートモノマーの電気伝導率(S/cm)は、1.0*10-10以下、好ましくは5.0*10-11以下、より好ましくは5.0*10-11から1.0*10-15までの範囲にあり、なおもより好ましくは5.0*10-12から1.0*10-15までの範囲にある。
化学式(III)で表される(メタ)アクリラートモノマーは、インクジェット印刷後の組成物から後に作られるその固体性(solidity)を改善するのに有用であると考えられる。
本発明に従うと、以下の化学式(III)によって表される、公的に知られている(メタ)アクリラートモノマーは、インクジェット印刷および架橋後の層の固体性を改善するのに使用され得る。
極めて好ましくは、トリメチロールプロパントリアクリラート(TMPTA)は、化学式(III)で表される(メタ)アクリラートモノマーとして使用される。
本発明の好ましい態様において、化学式(III)で表される(メタ)アクリラートモノマーの量は、組成物中の(メタ)アクリラートモノマーの総量に基づき、0.001wt.％から25wt.％までの範囲にあり、より好ましくは0.1wt.％から15wt.％まで、なおもより好ましくは1wt.％から10wt.％まで、さらにより好ましくは3から7wt％までの範囲にある。
好ましくは、シリカカラムを使用することによって精製された(メタ)アクリラートモノマーが使用される。
(メタ)アクリラートモノマーからのシリカカラム精製による不純物除去は、組成物中の半電導性発光ナノ粒子の改善されたQYに繋がると考えられる。
本発明に従うと、好ましい態様において、組成物の粘度は、室温にて35cP以下、好ましくは1から35cPまで、より好ましくは2から30cPまで、なおもより好ましくは2から25cPまでの範囲にある。
本発明の好ましい態様において、組成物は、組成物の総量に基づき、溶媒を10wt％以下、より好ましくは5wt％以下含み、より好ましくは、組成物は、無溶媒の組成物であり、好ましくは、組成物は、以下からなる群の1以上のメンバーから選択される以下の溶媒のいずれか1つを含まない: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、エチレングリコールモノプロピルエーテル、およびエチレングリコールモノブチルエーテルなどの、エチレングリコールモノアルキルエーテル;ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、およびジエチレングリコールジブチルエーテルなどの、ジエチレングリコールジアルキルエーテル;プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノエチルエーテル、およびプロピレングリコールモノプロピルエーテルなどの、プロピレングリコールモノアルキルエーテル;酢酸メチルセロソルブおよび酢酸エチルセロソルブなどの、エチレングリコールアルキルエーテルアセタート;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート(PGMEA)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセタート、およびプロピレングリコールモノプロピルエーテルアセタートなどの、プロピレングリコールアルキルエーテルアセタート;メチルエチルケトン、アセトン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン、およびシクロヘキサノンなどの、ケトン;エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、トリエチエングリコール、およびグリセリンなどの、アルコール;エチル3-エトキシプロピオナート、メチル3-メトキシプロピオナート、および乳酸エチルなどの、エステル;ならびにガンマ-ブチロ-ラクトンなどの環状エステル;クロロホルム、ジクロロメタン、クロロベンゼン、トリメチルベンゼン、たとえば、1,3,5-トリメチルベンゼン、1,2,4-トリメチルベンゼン、1,2,3-トリメチルベンゼン、ドデシルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、1,2,3,4-テトラメチルベンゼン、1,2,3,5-テトラメチルベンゼン、3-イソプロピルビフェニル、3-メチルビフェニル、4-メチルビフェニル、およびジクロロベンゼンなどの、塩素化炭化水素、好ましくは、該溶媒は、プロピレングリコールアルキルエーテルアセタート、アルキルアセタート、エチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコール、およびプロピレングリコールモノアルキルエーテルである。
組成物中10wt％未満の溶媒は、改善されたインク噴射に繋がり、溶媒の蒸発後の同じ画素上への2回以上のインク噴射を回避し得ると考えられる。
本発明に従うと、好ましくは、組成物は、以下;
iii）第1の半電導性ナノ粒子を含む、少なくとも1の半電導性発光ナノ粒子であって、任意に1以上のシェル層が少なくとも一部の第1の半電導性ナノ粒子を覆い、好ましくは該ナノ粒子は配位子を含み、より好ましくは該ナノ粒子は、2～25個、好ましくは6個から15個までの炭素原子(C12、C8など)を有するアルキルタイプの配位子を含む;
iv）別の(メタ)アクリラートモノマー;
ｖ）散乱粒子、ならびに
vi）光学的に透明のポリマー、抗酸化剤、ラジカルクエンチャー、光開始剤、および/または界面活性剤
からなる群の1以上のメンバーから選択される別の材料をさらに含む。
本発明のいくつかの態様において、好ましくは、本発明の組成物は、
ｖ）散乱粒子;および
vii）少なくとも1のポリマーであって、該ポリマーが散乱粒子を組成物中に分散できるように構成される該ポリマー
を含む;ここでポリマーは、少なくともホスフィン基、ホスフィンオキシド基、ホスファート基、ホスホナート基、チオール基、三級アミン、カルボキシル基、複素環基、シラン基、スルホン酸、ヒドロキシル基、ホスホン酸、またはこれらの組み合わせを含み、好ましくは、ポリマーは、三級アミン、ホスフィンオキシド基、ホスホン酸、またはホスファート基を含む。
本発明に従うと、ポリマーであって、該ポリマーが散乱粒子を組成物中に分散できるように構成される該ポリマーは、ホスフィン基、ホスフィンオキシド基、ホスファート基、ホスホナート基、チオール基、三級アミン、カルボキシル基、複素環基、シラン基、スルホン酸、ヒドロキシル基、ホスホン酸、またはこれらの組み合わせをを含む少なくとも繰り返し単位Aを含み、好ましくは、繰り返し単位Aは、三級アミン、ホスフィンオキシド基、ホスホン酸、またはホスファート基を含む。
本発明のいくつかの態様において、繰り返し単位Aおよび繰り返し単位Bは、構成繰り返し単位である。
なおもより好ましくは、繰り返し単位Aは、以下の化学式(VII)、
NR12R13R14- -(VII)
によって表される三級アミンを含み、式中R12は、水素原子、1～30個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝状のアルキル基、または1～30個の炭素原子を有するアリール基である;R13は、水素原子、1～30個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝状のアルキル基、または1～30個の炭素原子を有するアリール基である;R12およびR13は、互いに同じかまたは異なり得る;R14は、単結合、1～30個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝状のアルキレン基、1～30個の炭素原子を有するアルケニレン基、1～30個の炭素原子を有する(ポリ)オキサアルキレン基である。
なおもより好ましくは、R12は、1～30個の炭素原子を有する直鎖状または分枝状のアルキル基である;R13は、1～30個の炭素原子を有する直鎖状または分枝状のアルキル基である;R12およびR13は、互いに同じかまたは異なり得る。
さらにより好ましくは、R12は、メチル基、エチル基、n-プロピル基、またはn-ブチル基である;R13は、メチル基、エチル基、n-プロピル基、またはn-ブチル基である。
本発明に従うと、好ましい態様において、繰り返し単位Aは、塩を含有しない。
本発明の好ましい態様において、ポリマーは、グラフトコポリマー、ブロックコポリマー、交互コポリマー、およびランダムコポリマーからなる群から選択されるコポリマーであり、好ましくは、該コポリマーは、繰り返し単位Aと、いずれのホスフィン基、ホスフィンオキシド基、ホスファート基、ホスホナート基、チオール基、三級アミン、カルボキシル基、複素環基、シラン基、スルホン酸、ヒドロキシル基、ホスホン酸、およびこれらの組み合わせも包含しない繰り返し単位Bとを含み、より好ましくは、コポリマーは、以下の化学式(VIII)または(IX)、
An - Bm -(VIII)
Bo - An - Bm -(IX)
によって表されるブロックコポリマーであり、式中記号「A」は、繰り返し単位Aを表す;記号「B」は、繰り返し単位Bを意味するものと解釈される;記号「n」、「m」、および「o」は、出現毎に、互いに独立してまたは依存して、整数1～100、好ましくは5～75、より好ましくは7～50である;なおもより好ましくは、繰り返し単位Bは、(ポリ)エチレン、(ポリ)フェニレン、ポリジビニルベンゼン、(ポリ)エーテル、(ポリ)エステル、(ポリ)アミド、(ポリ)ウレタン、(ポリ)カーボナート、ポリ乳酸、(ポリ)ビニルエステル、(ポリ)ビニルエーテル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、セルロース、およびこれらのいずれの誘導体からなる群から選択されるポリマー鎖を含む。
本発明の好ましい態様において、繰り返し単位Bのポリマー鎖は、ポリエチレングリコールである。
より好ましくは、繰り返し単位Bは、以下の化学式(X)、

によって表される化学構造を含み、化学式(X)中R15は、水素原子またはメチル基である;R16は、1～10個の炭素原子を有するアルキル基である;ならびにnは、整数1～5であり、「*」は、別のポリマー繰り返し単位またはポリマーの末端への接続点を表す。
なおもより好ましくは、R15は、水素原子またはメチル基であり得、R16は、エチル基であり得、およびnは、整数1～5である。
本発明のいくつかの態様において、半電導性発光ナノ粒子のコアの表面、または1以上のシェル層の最外表面は、ポリマーによって一部または全部が上から覆われ得る。
例えばThomas Nann, Chem. Commun.,2005,1735-1736,DOI:10.1039/b-414807jに記載の、配位子交換方法を使用することによって、ポリマーは、半電導性発光ナノ粒子のコア表面またはコアの最外表面上へ導入され得る。
本発明に従うと、いくつかの態様において、該ポリマーの含量は、半電導性発光ナノ粒子の総重量に関し、1％から500重量％までの範囲にあり、より好ましくは20％から350重量％まで、なおもより好ましくは50％から200重量％までの範囲にある。
本発明の好ましい態様において、ポリマーの重量平均分子量(Mw)は、200g/molから30,000g/molまで、好ましくは250g/molから2,000g/molまで、より好ましくは400g/molから1,000g/molまでの範囲にある。
分子量Mwは、内部ポリスチレン標準に対しGPC(=ゲル浸透クロマトグラフィー)を用いて決定される。
ポリマーとして、非極性および/または低極性の有機溶媒に溶解され得る市販の湿潤・分散添加剤が、好ましく使用され得る。たとえば、BYK-111、BYK-LPN6919、BYK-103、BYK-P104、BYK-163([商標]、BYK com.から)、TERPLUS MD1000シリーズ、例えば、MD1000、MD1100([商標]、Otsuka Chemicalから)、ポリ(エチレングリコール)メチルエーテルアミン(Sigma-Ald 767565[商標]、Sigma Aldrichから)、ポリエステルビス-MPAデンドロン、32ヒドロキシル、1チオール、(Sigma-Ald 767115[商標]、Sigma Aldrichから)、LIPONOL DA-T/25(Lion Specialty Chemicals Co.から)、カルボキシメチルセルロース(Polyscience等々から)、「Marc Thiry et.al.,ACSNANO,American Chemical society,Vol.5,No.6,pp4965-4973,2011」、「Kimihiro Susumu,et.al.,J.Am.Chem.Soc.2011,133,pp9480-9496」に開示された別の湿潤・分散添加剤である。
よって、本発明のいくつかの態様において、組成物は、化学式(I)で表される少なくとも(メタ)アクリラートモノマーと、化学式(II)で表される(メタ)アクリラートモノマーと、ポリマーであって該ポリマーが散乱粒子を組成物中に分散できるように構成される該ポリマーとを含み、ここで化学式(I)で表される(メタ)アクリラートモノマー:化学式(II)で表される(メタ)アクリラートモノマー:ポリマーの混合比は、10:89:1～50:40:10、好ましくは15:82:3から30:60:10までの範囲にある。
本発明のいくつかの態様において、組成物は、本発明の組成物の(メタ)アクリラートモノマーに由来するかもしくは由来し得るポリマーを少なくとも含むか、本質的にこれらからなるか、またはこれらからなる。
本発明の好ましい態様において、該ポリマーは、組成物中のすべての(メタ)アクリラートモノマー、例えば、化学式(I)で表される少なくとも(メタ)アクリラートモノマーおよび/または化学式(II)で表される(メタ)アクリラートモノマーに由来するかあるいは由来し得る。
- 配位子
本発明のいくつかの態様において、任意に、半電導性発光ナノ粒子は、1以上の配位子によって直接上から覆われ得るか、または半電導性発光ナノ粒子の無機部分の最外表面が、追加の配位子によって直接覆われ得、かつ追加の配位子はさらに、ポリマーによって覆われる。
追加の配位子として、トリオクチルホスフィンオキシド(TOPO)、トリオクチルホスフィン(TOP)、およびトリブチルホスフィン(TBP)などの、ホスフィンならびにホスフィンオキシド;ドデシルホスホン酸(DDPA)、トリデシルホスホン酸(TDPA)、オクタデシルホスホン酸(ODPA)、およびヘキシルホスホン酸(HPA)などの、ホスホン酸;アミン、たとえば、オレイルアミン、ドデシルアミン(DDA)、テトラデシルアミン(TDA)、ヘキサデシルアミン(HDA)、およびオクタデシルアミン(ODA)、オレイルアミン(OLA)、1-オクタデセン(ODE)、ヘキサデカンチオールおよびヘキサンチオールなどのチオール;メルカプトプロピオン酸およびメルカプトウンデカン酸などの、メルカプトカルボン酸;オレイン酸、ステアリン酸、ミリスチン酸などの、カルボン酸;酢酸、ポリエチレンイミン(PEI)、単官能PEGチオール(mPEG-チオール)またはmPEGチオールの誘導体、およびこれらいずれの組み合わせも使用され得る。
かかる配位子の例は、例えば、国際特許出願公開第WO 2012/059931A号に記載されている。
ｖ）散乱粒子
本発明に従うと、散乱粒子として、SiO2、SnO2、CuO、CoO、Al2O3 TiO2、Fe2O3、Y2O3、ZnO、ZnS、MgOなどの、公的に知られている小粒子の無機オキシド;重合ポリスチレン、重合PMMAなどの、有機粒子;中空シリカなどの無機中空オキシド、またはこれらいずれの組み合わせ;も使用され得る。散乱粒子の量は、層の固体含量の総量に基づき、好ましくは4wt％以下、好ましくは4から0wt％までの範囲にあり、より好ましくは1から0wt％までの範囲にあり、より好ましくは、層および/または組成物はいずれの散乱粒子も含有しない。
本発明のいくつかの態様において、組成物は、
iii）第1半電導性ナノ粒子を含む少なくとも1つの半電導性発光ナノ粒子、任意に少なくとも一部の第1半電導性ナノ粒子を覆う1以上のシェル層を含み、好ましくは、組成物はEQE値を23％以上、好ましくは24％以上かつ95％未満有する。
本発明に従うと、透明のポリマーとして、例えばWO 2016/134820Aに記載の、光学デバイスに好適な多種多様の公的に知られている透明のポリマーが、好ましく使用され得る。
本発明に従うと、用語「透明の」は、光学媒体に使用される厚さにて、かつ光学媒体の操作最中に使用される波長または波長の範囲にて、少なくともほぼ60％の入射光の透過を意味する。好ましくは、それは70％超、より好ましくは75％超、最も好ましくは80％超である。
本発明に従うと、用語「ポリマー」は、繰り返し単位を有し、かつ重量平均分子量(Mw)1000g/mol以上を有する材料を意味する。
分子量Mwは、内部ポリスチレン標準に対してGPC(=ゲル浸透クロマトグラフィー)を用いて決定される。
本発明のいくつかの態様において、透明のポリマーのガラス転移温度(Tg)は、70℃以上っかつ250℃以下である。
Tgは、http://pslc.ws/macrog/dsc.htm;Rickey J Seyler, Assignment of the Glass Transition, ASTM publication code number (PCN) 04-012490-50に記載されるように、示唆走査熱量測定において観察される熱容量の変化に基づき測定される。
例えば、透明のマトリックス材料用の透明のポリマーとして、ポリ(メタ)アクリラート、エポキシ、ポリウレタン、ポリシロキサンが、好ましく使用され得る。
本発明の好ましい態様において、透明のマトリックス材料としてのポリマーの重量平均分子量(Mw)は、1,000から300,000g/molまで、より好ましくは10,000から250,000g/molまでの範囲にある。
本発明に従うと、公的に知られている抗酸化剤、ラジカルクエンチャー、光開始剤、および/または界面活性剤が、WO 2016/134820Aに記載のように、好ましく使用され得る。
- QY算出
組成物の量子収率(QY)測定は、絶対PL量子収率分光計C9920-02(Hamamatsu Photonics K.K.)を使用することによって実行され、および以下の式が使用される。
量子収率(QY)=試料から発せられた光子数/試料の吸収された光子数。
半電導性発光ナノ粒子を含む光学媒体(例えば、量子サイズの材料を含有する光学フィルム)からの蛍光取り出し(out-coupling)効率を増強するため、散乱粒子をフィルムおよび/または隣接するフィルム中に組み込むこと、中空シリカ粒子を組み込むことによってフィルムの屈折率を低減すること、および好適な形状の構造体を設置することなどの数種の方法が提案されている(cf. Proceedings of SPIE,P.184,5519-33,2004)。これらのうち、量子材料含有フィルムの上に構造化フィルムを設置することが、局所的調光技法が高ダイナミックレンジを達成するために適用される大きなTV用途に最も好適である。散乱粒子は、散光が色にじみ(color blur)を引き起こすから調光技法に支障を来し、実用レベルまで十分にフィルム屈折率を低減することは、中空シリカ粒子の体積が限定されるせいで困難である。屈折率の低減と構造化フィルムの設置との組み合わせもまた、適用され得る。
- バンク組成物
バンク(150)は、または バンク組成物の硬化層から得られるかもしくは得ることができるか、またはバンク組成物の硬化層であって、少なくとも
(Ｉ) アルカリ可溶性ポリマー、
(II) 重合開始剤、および
(III)少なくとも2の(メタ)アクリロイルオキシ基を含有する化学化合物
を含み、好ましくは、該組成物は感光性組成物であり、好ましくは、該少なくとも2の(メタ)アクリロイルオキシ基は、2以上のアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、またはこれらの組み合わせであり、好ましくは、該少なくとも2の(メタ)アクリロイルオキシ基を含有する化学化合物の総量は、アルカリ可溶性ポリマーの総量に基づき、5wt.％から1,000wt.％まで、より好ましくは10wt.％から500wt.％までの範囲にあり、なおもより好ましくはそれは樹脂との相溶性の観点から15wt.％から300wt.％までであり、好ましくは、該化学化合物は、分子量2000以下を有する、より好ましくは2000から50まで、なおもより好ましくは1000から100までの範囲にあるモノマーである。好ましくは、それは反応性の観点からアルカリ可溶性ポリマーより相対的に小さい。
ここで、用語「(メタ)アクリロイルオキシ基」は、アクリロイルオキシ基およびメタクリロイルオキシ基の総称である。この化合物は、アルカリ可溶性ポリマーと反応させることによって架橋構造を形成し得る化合物である。ここで、架橋構造を形成するために、反応基である2以上のアクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基を含有する化合物が必要とされ、より高次の架橋構造を形成するために、それは好ましくは、3以上のアクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基を含有する。
さらに、(メタ)アクリロイルオキシ基を含有する化合物は、単独でまたは2以上の組み合わせで使用され得る。
好ましくは、少なくとも2つの(メタ)アクリロイルオキシ基を含有する該化学化合物は、少なくとも3つの(メタ)アクリロイルオキシ基を有するポリアクリラートモノマーであり、より好ましくは、それは、3つの(メタ)アクリロイルオキシ基を有するポリアクリラートモノマー、4つの(メタ)アクリロイルオキシ基を有するポリアクリラートモノマー、5つの(メタ)アクリロイルオキシ基を有するポリアクリラートモノマー、6つの(メタ)アクリロイルオキシ基を有するポリアクリラートモノマーからなる群の1以上のメンバーから選択されるポリアクリラートモノマーであり、なおもより好ましくは、それは、5つの(メタ)アクリロイルオキシ基を有するポリアクリラートモノマー、6つの(メタ)アクリロイルオキシ基を有するポリアクリラートモノマー、それらの混合物であり、
好ましくは、該3つの(メタ)アクリロイルオキシ基を有するポリアクリラートモノマーは、トリメチロールプロパントリアクリラート、トリメチロールプロパンエトキシトリアクリラート、トリメチロールプロパンプロポキシトリアクリラート、グリセリンプロポキシトリアクリラート、ペンタエリスリトール トリアクリラートからなる群の1以上のメンバーから選択される;
好ましくは、該4つの(メタ)アクリロイルオキシ基を有するポリアクリラートモノマーは、ペンタエリスリトールテトラアクリラート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリラート、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリラート(pentaerythritolehoxy tetraacrylates)からなる群の1以上のメンバーから選択される;
好ましくは、該5つの(メタ)アクリロイルオキシ基を有するポリアクリラートモノマーは、ジペンタエリスリトールヘキサアクリラートであり、好ましくは、該6つの(メタ)アクリロイルオキシ基を有するポリアクリラートモノマーは、ジペンタエリスリトールペンタアクリラートであり、
最も好ましくは、該化学化合物は、ジペンタエリスリトールヘキサアクリラート、ジペンタエリスリトールペンタアクリラート、またはそれらの混合物である。
- アルカリ可溶性ポリマー
本発明に従う組成物は、アルカリ可溶性ポリマーを含む。
本発明において好ましく使用されるアルカリ可溶性ポリマーは、アクリロイル基を含む。さらに、本発明において使用されるアルカリ可溶性ポリマーは、具体的に限定されるものではなく、好ましくは、その主骨格にシロキサン結合を含有するポリシロキサン、および(メタ)アクリラートポリマーから選択される。これらのうち、メタクリラートポリマー、アクリラートポリマー、またはこれらの組み合わせを使用することがより好ましく、なおもより好ましくは、それはアクリラートポリマーである。
本発明において使用されるアルカリ可溶性ポリマーは、カルボキシル基を有し得る。カルボキシル基を有することによって、低濃度の展開剤中のアルカリ可溶性ポリマーの可溶性が改善され得る。
本発明に従うと、用語「アルカリ可溶性ポリマー」は、2.38％TMAH水性溶液中、23.0±0.1℃にて可溶性のポリマーを意味する。
- バンク組成物用の(メタ)アクリラートポリマー
ここで、用語「(メタ)アクリラート」は、アクリラートおよびメタクリラートの総称である。
本発明に従うと、低濃度の展開剤が使用されるか、および/または低硬化温度が適用されるとき、(メタ)アクリラートポリマーの1以上を使用することが好ましい。
本発明において使用されるアルカリ可溶性ポリマーは、一般に使用されるメタクリラートポリマー、アクリラートポリマー、またはこれらの組み合わせから選択され得、より好ましくは、それはアクリルポリマー、例えば、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアルキルアクリラート、ポリアルキルメタクリラート等である。本発明において好ましく使用されるアクリルポリマーは、アクリロイル基を含有する繰り返し単位を含み、またカルボキシル基を含有する繰り返し単位および/またはアルコキシシリル基を含有する繰り返し単位をさらに含むことも好ましい。
カルボキシル基を含有する繰り返し単位は、それがカルボキシル基をその側鎖にて含有する繰り返し単位である限り、具体的に限定されるものではないが、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物、またはそれらの混合物に由来する繰り返し単位が好ましい。
アルコキシシリル基を含有する繰り返し単位が、アルコキシシリル基をその側鎖にて含有する繰り返し単位であり得るが、それは好ましくは、以下の式(B)によって表されるモノマーに由来する繰り返し単位である:
XB-(CH2)a-Si(ORB)b(CH3)3-b (B)
式中
XBは、ビニル基、スチリル基、または(メタ)アクリロイルオキシ基であり、RBは、メチル基またはエチル基であり、aは0～3の整数であり、およびbは1～3の整数である。
さらに、上記ポリマーが、ヒドロキシル基を含有する不飽和モノマーに由来する、ヒドロキシル基を含有する繰り返し単位を含有することが好ましい。
本発明に従うアルカリ可溶性ポリマーの質量平均分子量は、具体的に限定されるものではなく、好ましくは、それは1,000から100,000まで、より好ましくはそれは1,200から80,000まで、なおもより好ましくは1,000から40,000まで、さらにより好ましくは2,000から30,000までの範囲にある。ここで、質量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィーに従うポリスチレン換算の質量平均分子量である。加えて、酸基の数に関して言えば、好ましくは、ルカリ可溶性ポリマーの固体-酸値(solid-acid value)は、低濃度のアルカリ展開剤での展開を可能にしかつ反応性と保管安定性との両方を達成するとの観点から、10から500mg KOH/gまで、より好ましくはそれは20から300mg KOH/gまで、なおもより好ましくは40から190 mgKOH/gまで、さらにより好ましくは60から150 mgKOH/gまでの範囲にある。例えば、2-ヒドロキシエチル2-メチル-2-プロペノアート、2-イソシアナートエチル2-プロペノアート、およびメチル2-メチル-2-プロペノアートをもつ、2-プロペン酸、2-メチル-、ポリマー(C6 H10 O3.C6 H7 N O3.C5 H8 O2.C4 H6 O2)x(CAS登録番号1615232-03-05)が好ましく使用され得る。
- ポリシロキサン
アルカリ可溶性ポリマーは、好ましくは、シロキサン(Si-O-Si)結合をその主骨格として含有する。本発明において、シロキサン結合をその主骨格として含有するポリマーは、ポリシロキサンと称される。ケイ素原子へ結合している酸素原子の数に応じて、ポリシロキサンの骨格構造は以下のように分類され得る:シリコーン骨格(ケイ素原子へ結合している酸素原子の数が2個である)、シルセスキオキサン骨格(ケイ素原子へ結合している酸素原子の数が3個である)、およびシリカ骨格(ケイ素原子へ結合している酸素原子の数が4個である)。本発明において、これらのいずれも使用され得る。ポリシロキサン分子は、これら複数の骨格構造の組み合わせを含有し得る。好ましくは、本発明において使用されるポリシロキサンは、シルセスキオキサン骨格を含有する。
ポリシロキサンは一般に、シラノール基またはアルコキシシリル基を有する。かかるシラノール基およびアルコキシシリル基は、シロキサン骨格を形成するケイ素へ直接結合しているヒドロキシル基およびアルコキシ基を意味する。ここで、シラノール基およびアルコキシシリル基は、組成物を使用して硬化フィルムを形成するときの硬化反応を促進する作用に加えて、下に記載のケイ素を含有する化合物との反応へ寄与すると思われる。この理由から、ポリシロキサンはこれらの基を有することが好ましい。
本発明に従うと、該(メタ)アクリラートポリマー、およびポリシロキサンは、具体的に限定されるものではなく、例えばWO2021/018927 A1に記載の材料といった公知の材料が好ましくは使用され得る。
- 重合開始剤
本発明に従うバンク組成物は、重合開始剤を含んでいてもよい。
- 界面活性剤
さらに、本発明に従う組成物は任意に、界面活性剤を含み得る。
- 糖類
本発明の好ましい態様において、バンク組成物はさらに、糖類を含み得る。
- 着色料
本発明の好ましい態様において、バンク組成物はさらに、着色料を含み得る。
- 溶媒
本発明の好ましい態様において、バンク組成物はさらに、溶媒を含み得る。
- 他の添加剤
本発明に従う組成物は任意に、他の添加剤を含み得る。かかる添加剤として、展開剤溶解促進剤、スカム除去剤(scum remover)、結着(adhesion)増強剤、重合阻害剤、抗発泡剤、界面活性剤、感光増強剤(photosensitizing enhancing agent)、架橋剤、硬化剤が添加され得る。
- 感光増強剤
感光増強剤は任意に、本発明に従うバンク組成物へ加えられ得る。
本発明に従うと、該重合開始剤、界面活性剤、着色料、溶媒、他の添加剤、および感光増強剤として、例えばWO 2021/018927 A1に記載の材料といった公知の材料が好ましく使用され得、該バンクは、WO 2021/018927 A1に記載のプロセスといった公知のプロセスによって製作され得る。
- 光学デバイス
別の側面において、本発明はさらに、光を調節するように構成されているかまたは光を発するように構成されている、少なくとも1の色変換デバイス(100)および機能媒体(320、420、520)を含有する光学デバイス(300、400、500)に関する。
本発明のいくつかの態様において、光学デバイスは、液晶ディスプレーデバイス(LCD)、有機発光ダイオード(OLED)、光学ディスプレー用バックライトユニット、発光ダイオードデバイス(LED)、微小電気機械システム(下文にて「MEMS」)、エレクトロウェッティングディスプレー、または電気泳動ディスプレー、照明デバイス、および/または太陽電池であり得る。
図4～6は、本発明の光学デバイスのいくつかの態様示す。
用語「放射」は、原子および分子中の電子遷移による電磁波の放射を意味する。
- プロセス
別の側面において、本発明はまた、以下を含むか、本質的に以下からなるか、または以下からなる、本発明の組成物を製作するためのプロセスにも関する:
a）少なくとも、i)以下の化学式(I)によって表される、少なくとも1の(メタ)アクリラートモノマーと、ii)別の材料とを混合すること;

式中
X1は、非置換もしくは置換のアルキル基、アリール基であるか、またはアルコキシ基である;
R1は、水素原子、Cl、Br、もしくはFのハロゲン原子、メチル基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、エステル基、またはカルボン酸基である;
R2は、水素原子、Cl、Br、もしくはFのハロゲン原子、メチル基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、エステル基、またはカルボン酸基である;
好ましくは、記号X1は、

であり、ここで式の左側にある「*」は、式(I)の末端基C=CR1の炭素原子への接続点を表し、および右側にある「*」は、式(I)の記号X2への接続点を表す;
nは、0または1である;
好ましくは、記号X2は、

であり、ここで式の左側にある「*」は、式(I)の記号X1への接続点を表し、および右側にある「*」は、式(I)の末端基C=CR1への接続点を表す;
mは、0または1である;
好ましくは、少なくともmまたはnは、1である;
R3は、1～25個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖もしくはアルコキシレン鎖、3～25個の炭素原子を有するシクロアルカン、または3～25個の炭素原子を有するアリール基であり、好ましくは、R3は、1～15個の炭素原子、より好ましくは1～5個の炭素原子を有する、直鎖状のアルキレン鎖またはアルコキシレン鎖であって、
これらは1以上のラジカルRaによって置換されていてもよく、ここで1以上の非隣接CH2基は、RaC=CRa、C≡C、Si(Ra)2、Ge(Ra)2、Sn(Ra)2、C=O、C=S、C=Se、C=NRa、P(=O)(Ra)、SO、SO2、NRa、OS、またはCONRaによって置き換えられていてもよく、およびここで1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、I、CN、またはNO2によって置き換えられていてもよい;
R4は、1～25個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖もしくはアルコキシレン鎖、3～25個の炭素原子を有するシクロアルカン、または3～25個の炭素原子を有するアリール基であり、好ましくは、R4は、1～15個の炭素原子、より好ましくは1～5個の炭素原子を有する、直鎖状のアルキレン鎖またはアルコキシレン鎖であって、
これらは1以上のラジカルRaによって置換されていてもよく、ここで1以上の非隣接CH2基は、RaC=CRa、C≡C、Si(Ra)2、Ge(Ra)2、Sn(Ra)2、C=O、C=S、C=Se、C=NRa、P(=O)(Ra)、SO、SO2、NRa、OS、またはCONRaによって置き換えられていてもよく、およびここで1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、I、CN、またはNO2によって置き換えられていてもよい;
Raは、出現毎に、同一であるかまたは異なっており、H、D、または1～20個の炭素原子を有するアルキル基、3～40個の炭素原子を有する環状のアルキル基もしくはアルコキシ基、5～60個の炭素環原子を有する芳香環系、または5～60個の炭素原子を有する複素芳香環系であり、ここでH原子は、D、F、Cl、Br、Iによって置き換えられていてもよい;2以上の隣接置換基Raはここでまた、相互に、単-もしくは多環式の、脂肪族の、芳香族の、または複素芳香族の環系を形成していてもよい。
好ましくは、該別の材料は、以下の化学式(II);

によって表される(メタ)アクリラートモノマーであって、
X3は、非置換もしくは置換のアルキル基、アリール基であるか、またはアルコキシ基である;
好ましくは、記号X3は、

であり、ここで式の左側にある「*」は、式(I)の末端基C=CR5への接続点を表す;
lは、0または1である;
R5は、水素原子、Cl、Br、もしくはFのハロゲン原子、メチル基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、エステル基、またはカルボン酸基である;
R6は、1～25個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖またはアルコキシレン鎖、好ましくはR6は、1～15個の炭素原子、より好ましくは1～5個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖またはアルコキシレン鎖であって、
これらは、1以上のラジカルRaによって置換されていてもよく、ここで1以上の非隣接CH2基は、RaC=CRa、C≡C、Si(Ra)2、Ge(Ra)2、Sn(Ra)2、C=O、C=S、C=Se、C=NRa、P(=O)(Ra)、SO、SO2、NRa、OS、またはCONRaによって置き換えられていてもよく、およびここで1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、I、CN、またはNO2によって置き換えられていてもよい;
R7は、1～25個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖またはアルコキシレン鎖であり、好ましくはR7は、1～15個の炭素原子、より好ましくは1～5個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖またはアルコキシレン鎖であって、
これらは、1以上のラジカルRaによって置換されていてもよく、ここで1以上の非隣接CH2基は、RaC=CRa、C≡C、Si(Ra)2、Ge(Ra)2、Sn(Ra)2、C=O、C=S、C=Se、C=NRa、P(=O)(Ra)、SO、SO2、NRa、OS、またはCONRaによって置き換えられていてもよく、およびここで1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、I、CN、またはNO2によって置き換えられていてもよい;
Raは、出現毎に、同一であるかまたは異なっており、H、D、または1～20個の炭素原子を有するアルキル基、3～40個の炭素原子を有する環状のアルキル基もしくはアルコキシ基、5～60個の炭素環原子を有する芳香環系、または5～60個の炭素原子を有する複素芳香環系であり、ここでH原子は、D、F、Cl、Br、Iによって置き換えられていてもよい;2以上の隣接置換基Raはここでまた、単-もしくは多環式の、脂肪族の、芳香族の、または複素芳香族の環系を相互に形成していてもよい、態様1～7のいずれか1つのプロセス。
好ましくは、化学式(II)で表される(メタ)アクリラートモノマーに対する化学式(I)で表される(メタ)アクリラートモノマーの混合比は、1:99から99:1まで(式(I):式(II))、好ましくは5:95から50:50まで、より好ましくは10:90から40:60までの範囲にあり、なおもより好ましくは、それは15:85から35:65までであり、好ましくは、化学式(I)、(II)によって表される、少なくとも精製された(メタ)アクリラートモノマーは、組成物中で使用され、より好ましくは化学式(I)で表される(メタ)アクリラートモノマーおよび化学式(II)で表される(メタ)アクリラートモノマーはともに、精製方法によって得られるかまたは得ることができる。
よって、本発明の好ましい態様において、方法は、(メタ)アクリラートモノマーの精製ステップを含む。より好ましくは、該精製ステップは、ステップa)の前に行われる。
より詳細な(メタ)アクリラートモノマー、別の材料、ポリマー、および散乱粒子は、「(メタ)アクリラートモノマー」、「別の材料」、「ポリマー」、および「散乱粒子」の節に記載される。
「追加材料」の節に記載のとおりの追加の添加剤が混合され得る。
本発明に従うと、ノズルにていずれの目詰まりも引き起こすことなく、および/または半電導性発光ナノ粒子の分散性が良好であり、および/または散乱粒子の分散性が良好である、一様性が改善された大面積のインクジェット印刷を実現するために、いずれの溶媒も加えないことが望ましい。
別の側面において、本発明はまた、本発明の色変換デバイス(100)を製作するための方法にも関し、少なくとも以下のステップを、好ましくはこの順で含有する;
Ｘi）バンク組成物を支持媒体の表面上へ提供すること、
Xii）を硬化することバンク組成物、
Xiii)光パターニングを硬化した該組成物へ適用することで、バンクおよびパターン化画素領域を製作すること、
Xiv）本発明の組成物を、好ましくはインク噴射によって、少なくとも1の画素領域へ提供すること、
Ｘv）組成物を硬化すること、好ましくは、該色変換デバイス(100)はさらに、支持媒体(170)を含有する。
別の側面において、本発明はさらに、本発明の方法から得ることができるかまたは得られる色変換デバイス(100)に関する。
別の側面において、本発明はさらに、光を調節するように構成されているかまたは光を発するように構成されている、少なくとも1の機能媒体(320、420、520)を含有する光学デバイス(300)における、本発明の色変換デバイス(100)の使用に関する。
さらに、別の側面において、本発明はさらに、光を調節するように構成されているかまたは光を発するように構成されている、少なくとも1の機能媒体(320、420、520)と、本発明の色変換デバイス(100)とを含有する光学デバイス(300)に関する。
好ましい態様
1．少なくとも1の発光部を含む光反応性組成物は、液体状態で15％以下の曇り価を示すように構成されており、好ましくは、該曇り価は、15から0.01％までの範囲にあり、より好ましくは、該曇り価は、10から0.1％までの範囲にあり、なおもより好ましくは、該曇り価は、5から0.1％までの範囲にあり、かつ硬化状態で20％以上のEQE値を示すように構成されており、好ましくは、該EQE値は、20％から99％までの範囲にあり、より好ましくは、該EQE値は、30％から50％までの範囲にあり、なおもより好ましくは、該EQE値は、30％から40％までの範囲にあり、好ましくは、組成物は、組成物の総量に基づき、5wt％以下の散乱粒子を含有し、より好ましくは、それは4から0wt％までの範囲にあり、なおもより好ましくは、散乱粒子は組成物中にはなく、好ましくは、組成物は、組成物の総量に基づき、5wt％以下の固体粒子を含有し、ここで該固体粒子は発光部ではなく、より好ましくは、それは4から0wt％までの範囲にあり、なおもより好ましくは、発光部以外の固体粒子が組成物中にはなく、好ましくは、それは硬化状態で15％超の曇り価を示すように構成されており、より好ましくは、それは16％から99％までの範囲にあり、なおもより好ましくは、それは20％から99％までの範囲にあり、さらにより好ましくは、それは20％から90％までの範囲にあり、殊更好ましくは、それは30％から85％までの範囲にある。
2．少なくとも1の発光部を含む光反応性組成物は、硬化状態で15％超の曇り価を示すように構成されており(曇り価は、より好ましくは16％から99％までの範囲にあり、なおもより好ましくは20％から99％までの範囲にあり、さらにより好ましくは20％から90％までの範囲にあり、殊更好ましくは30％から85％までの範囲にある)、かつ20％以上のEQE値を示すように構成されている(好ましくは該EQE値は20％から99％までの範囲にあり、より好ましくは該EQE値は30％から50％までの範囲にあり、なおもより好ましくは該EQE値は30％から40％までの範囲にある)、少なくとも1の発光部を含む光反応性組成物にも関し、好ましくは、組成物は、組成物の総量に基づき、5wt％以下の散乱粒子を含有し、より好ましくはそれは4から0wt％までの範囲にあり、なおもより好ましくは散乱粒子は組成物中にはなく、好ましくは液体状態で15％以下の曇り価を示すように構成されており、好ましくは該曇り価は15から0.01％までの範囲にあり、より好ましくは該曇り価は10から0.1％までの範囲にあり、なおもより好ましくは該曇り価は5から0.1％までの範囲にある。
3．少なくとも1の発光部を含む光反応性組成物は、液体状態で15％以下の曇り価を示すように構成されており(好ましくは該曇り価は15から0.01％までの範囲にあり、より好ましくは該曇り価は10から0.1％までの範囲にあり、なおもより好ましくは該曇り価は5から0.1％までの範囲にある)、かつ硬化状態で15超の曇り価を示すように構成されている(より好ましくはそれは16％から99％までの範囲にあり、なおもより好ましくはそれは20％から99％までの範囲にあり、さらにより好ましくはそれは20％から90％までの範囲にあり、殊更好ましくはそれは30％から85％までの範囲にある)、少なくとも1の発光部を含む光反応性組成物にも関し、好ましくは、組成物は任意に、組成物の総量に基づき、5wt％以下の散乱粒子を含有し、より好ましくはそれは4から0wt％までの範囲にあり、なおもより好ましくは散乱粒子が組成物中にはない。
4．少なくとも1の発光部を含む光反応性組成物は、硬化状態での曇り価/液体状態での曇り価の比率が1超(好ましくは1.1から100までの範囲にあり、より好ましくは2から50までの範囲にあり、なおもより好ましくは5から50までの範囲にある)を示すように構成されている、少なくとも1の発光部を含む光反応性組成物にも関し、好ましくは、組成物は任意に、組成物の総量に基づき、5wt％以下の散乱粒子を含有し、より好ましくはそれは4から0wt％までの範囲にあり、なおもより好ましくは散乱粒子が組成物中にはない。
5．該曇り価は、積分球検出器が装着された分光光度計(Perkin Elmer,Lambda 1050)および2枚の0.7mm厚アルカリフリーAFガラス間に差し込まれた組成物を15μm厚の層(液体状態のまたは硬化固体状態の)として含有する試験セルを使用し空気中、室温にて測定されるが、該試験セルは、積分球前のビーム経路中に装着されているかまたは装着されておらず、380～780nmの波長範囲において以下のステップT1～T4からなる測定順を実施する:
(T1)分光光度計の光源から発せられたすべての光を、白色反射体で閉じられている積分球によって収集し、すべての光を分光光度計によって測定するが、このステップにおいては該試験セルは積分球前のビーム経路中にはない;
(T2)入射光は最初に試料を通過した後、閉じられた積分球中で収集されることで、試料を通過したすべての光を測定するが、このステップにおいては該試験セルは積分球前のビーム経路中に置かれている;
(T3)入射光を、開かれた積分球に通過させて、散光画分の量を決定するが、このステップにおいては該試験セルは積分球のビーム経路中にはない;
(T4)光が最初に試料を通過し、次いで開かれた積分球によって収集されることで、試料によって散乱された光の量が決定されるが、このステップにおいては該試験セルは積分球前のビーム経路中に置かれている;
次いで、該曇り価は、以下の方程式を使用して算出される:
曇り価=((T4/T2)-(T3/T1))*100[％]、ここでT1～T4は、波長範囲380～780nmにわたって測定される、態様1～4のいずれか1つの組成物。
6．該EQEは、室温にて以下のEQE測定プロセスによって測定される、態様1～5のいずれか1つの組成物であるが、前記プロセスは、光ファイバーおよび分光計(C9920, Hamamatsu photonics)を介して連結された450nm励起光源を備えた積分球を使用することに基づいており、かつ参照として空気を使用して励起光の入射光子を検出する第1測定と、試料を通過した励起光源からの入射光子および試料もしくは試験セルから発せられた光子を検出する、積分球前に積分球の開口と光ファイバーの出口との間に置かれた試料または試験セルでの第2測定とからなるが、両ケースともに積分球を出た光子は分光計によって計数され、EQEおよびBLの算出は以下の方程式でなされ、かつ励起光および放射光の光子数は、以下の波長範囲にわたる積分によって算出される;
EQE=光子[放射光]/光子[試料なしで適所にて測定された励起光];
BL=光子[試料なしで適所にて測定]/光子[試料なしで適所にて測定された励起光];
緑色発光部が使用された場合の放射光:480nm～600nm、
赤色発光部が使用された場合の放射光:560nm～680nm
励起光:430nm～470nm。
7．複数の発光部を含有し、好ましくは発光部の総量は、組成物の総量に基づき、0.1wt.％から90wt.％まで、より好ましくは10wt.％から70wt.％まで、なおもより好ましくは30wt.％から50wt.％までの範囲にある、態様1～6のいずれか1つの組成物。
8．少なくとも(メタ)アクリラートモノマーをさらに含む、態様1～7のいずれか1つの組成物であって、好ましくは、該モノマーは、ジ-(メタ)アクリラートモノマー、より好ましくはジ-メタクリラートモノマーまたはジ-アクリラートモノマーであり、なおもより好ましくは以下の化学式(I)、

によって表され、式中
X1は、非置換もしくは置換のアルキル基、アリール基であるか、あるいはアルコキシ基またはエステル基である;
X2は、非置換もしくは置換のアルキル基、アリール基であるか、あるいはアルコキシ基またはエステル基である;
R1は、水素原子、Cl、Br、もしくはFのハロゲン原子、メチル基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、エステル基、またはカルボン酸基である;
R2は、水素原子、Cl、Br、もしくはFのハロゲン原子、メチル基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、エステル基、またはカルボン酸基である;
好ましくは、記号X1は、

であり、ここで式の左側にある「*」は、式(I)の末端基C=CR1の炭素原子への接続点を表し、および右側にある「*」は、式(I)の記号X2への接続点を表す;
nは、0または1である;
好ましくは、記号X2は、

であり、ここで式の左側にある「*」は、式(I)の記号X1の炭素原子への接続点を表し、および右側にある「*」は、式(I)の末端基C=CR2への接続点を表す;
mは、0または1である;
好ましくは、少なくともmまたはnは、1である;
R3は、1～25個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖もしくはアルコキシレン鎖、3～25個の炭素原子を有するシクロアルカン、または3～25個の炭素原子を有するアリール基であり、好ましくは、R3は、1～15個の炭素原子、より好ましくは1～5個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖またはアルコキシレン鎖であって、
これらは1以上のラジカルRaによって置換されていてもよく、ここで1以上の非隣接CH2基は、RaC=CRa、C≡C、Si(Ra)2、Ge(Ra)2、Sn(Ra)2、C=O、C=S、C=Se、C=NRa、P(=O)(Ra)、SO、SO2、NRa、OS、またはCONRaによって置き換えられていてもよく、およびここで1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、I、CN、またはNO2によって置き換えられていてもよい;
R4は、1～25個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖もしくはアルコキシレン鎖、3～25個の炭素原子を有するシクロアルカン、または3～25個の炭素原子を有するアリール基であり、好ましくは、R4は、1～15個の炭素原子、より好ましくは1～5個の炭素原子を有する、直鎖状のアルキレン鎖またはアルコキシレン鎖であって、
これらは1以上のラジカルRaによって置換されていてもよく、ここで1以上の非隣接CH2基は、RaC=CRa、C≡C、Si(Ra)2、Ge(Ra)2、Sn(Ra)2、C=O、C=S、C=Se、C=NRa、P(=O)(Ra)、SO、SO2、NRa、OS、またはCONRaによって置き換えられていてもよく、およびここで1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、I、CN、またはNO2によって置き換えられていてもよい;
Raは、出現毎に、同一であるかまたは異なっており、H、D、または1～20個の炭素原子を有するアルキル基、3～40個の炭素原子を有する環状のアルキル基もしくはアルコキシ基、5～60個の炭素環原子を有する芳香環系、または5～60個の炭素原子を有する複素芳香環系であり、ここでH原子は、D、F、Cl、Br、Iによって置き換えられていてもよい;2以上の隣接置換基Raはここでまた、相互に、単-もしくは多環式の、脂肪族の、芳香族の、または複素芳香族の環系を形成していてもよい。
9．化学式(I)で表される(メタ)アクリラートモノマーとは異なる別の(メタ)アクリラートモノマーをさらに含み、好ましくは、該別の(メタ)アクリラートモノマーは、モノ-(メタ)アクリラートモノマー、より好ましくはモノ-メタクリラートモノマーまたはモノ-アクリラートモノマーであり、なおもより好ましくは以下の化学式(II)、

によって表され、
X3は、非置換もしくは置換のアルキル基、アリール基であるか、またはアルコキシ基である;
好ましくは、記号X3は、

であり、ここで式の左側にある「*」は、式(I)の末端基C=CR5への接続点を表す;
lは、0または1である;
R5は、水素原子、Cl、Br、もしくはFのハロゲン原子、メチル基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、エステル基、またはカルボン酸基である;
R6は、1～25個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖またはアルコキシレン鎖、好ましくはR6は、1～15個の炭素原子、より好ましくは1～5個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖またはアルコキシレン鎖であって、
これらは、1以上のラジカルRaによって置換されていてもよく、ここで1以上の非隣接CH2基は、RaC=CRa、C≡C、Si(Ra)2、Ge(Ra)2、Sn(Ra)2、C=O、C=S、C=Se、C=NRa、P(=O)(Ra)、SO、SO2、NRa、OS、またはCONRaによって置き換えられていてもよく、およびここで1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、I、CN、またはNO2によって置き換えられていてもよい;
R7は、1～25個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖またはアルコキシレン鎖であり、好ましくはR7は、1～15個の炭素原子、より好ましくは1～5個の炭素原子を有する直鎖状のアルキレン鎖またはアルコキシレン鎖であって、
これらは、1以上のラジカルRaによって置換されていてもよく、ここで1以上の非隣接CH2基は、RaC=CRa、C≡C、Si(Ra)2、Ge(Ra)2、Sn(Ra)2、C=O、C=S、C=Se、C=NRa、P(=O)(Ra)、SO、SO2、NRa、OS、またはCONRaによって置き換えられていてもよく、およびここで1以上のH原子は、D、F、Cl、Br、I、CN、またはNO2によって置き換えられていてもよい;
Raは、出現毎に、同一であるかまたは異なっており、H、D、または1～20個の炭素原子を有するアルキル基、3～40個の炭素原子を有する環状のアルキル基もしくはアルコキシ基、5～60個の炭素環原子を有する芳香環系、または5～60個の炭素原子を有する複素芳香環系であり、ここでH原子は、D、F、Cl、Br、Iによって置き換えられていてもよい;2以上の隣接置換基Raはここでまた、単-もしくは多環式の、脂肪族の、芳香族の、または複素芳香族の環系を相互に形成していてもよい、態様1～8のいずれか1つの組成物。
10．化学式(II)で表される(メタ)アクリラートモノマーは組成物中にあり、かつ化学式(I)で表される(メタ)アクリラートモノマーの、化学式(II)で表される(メタ)アクリラートモノマーに対する混合比は、1:99から99:1(式(I):式(II))まで、好ましくは5:95から50:50まで、より好ましくは10:90から40:60まで、なおもより好ましくは15:85から35:65までの範囲にあり、好ましくは、化学式(I)、(II)によって表される、少なくとも精製された(メタ)アクリラートモノマーが組成物中に使用され、より好ましくは、化学式(I)で表される(メタ)アクリラートモノマーおよび化学式(II)で表される(メタ)アクリラートモノマーがともに、精製方法によって得られるかまたは得ることができる、態様1～9のいずれか1つの組成物。
11．化学式(I)および/または化学式(II)で表される該(メタ)アクリラートモノマーの沸点(B.P.)は、250℃以上であり、好ましくは、化学式(I)および化学式(II)で表される(メタ)アクリラートモノマーはともに、250℃以上、より好ましくは250℃から350℃まで、なおもより好ましくは280℃から350℃まで、さらにより好ましくは300℃から348℃までの範囲にある、態様1～10のいずれか1つの組成物。
12．組成物の粘度は、室温にて35cP以下、好ましくは1から35cPまで、より好ましくは2から30cPまで、なおもより好ましくは2から25cPまでの範囲にある、態様1～11のいずれか1つの組成物。
13．該発光部は配位子を含み、より好ましくは、該発光部は、炭素原子2～25個を有するアルキルタイプの配位子を含む、態様1～12のいずれか1つの組成物。
14．該発光部は、有機発光材料および/または無機発光材料であり、好ましくは、該有機発光材料は、有機色素、または有機発光ダイオードデバイス用の有機発光材料であり、好ましくは、該無機発光材料は、無機蛍光体および/または量子材料である、態様1～13のいずれか1つの組成物。
15．A）請求項1に記載の発光部とは異なる別の発光部、好ましくは、該発光部は有機発光材料および/または無機発光材料であり、より好ましくは、該有機発光材料は、有機色素、または有機発光ダイオードデバイス用の有機発光材料であり、より好ましくは、該無機発光材料は無機蛍光体および/または量子材料であり、好ましくは、該発光部は配位子を含み、より好ましくは、該発光部は炭素原子2～25個を有するアルキルタイプの配位子を含む;
B）別の(メタ)アクリラートモノマー;ならびに
C）光学的に透明のポリマー、抗酸化剤、ラジカルクエンチャー、光開始剤、および/または界面活性剤
からなる群の1以上のメンバーから選択される追加材料をさらに含む、態様1～14のいずれか1つの組成物。
16．組成物の総量に基づき、溶媒を10wt％以下、より好ましくは5wt％以下含み、より好ましくは、組成物は、無溶媒の組成物であり、好ましくは、組成物は、以下からなる群の1以上のメンバーから選択される以下の溶媒のいずれか1つを含まない: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、エチレングリコールモノプロピルエーテル、およびエチレングリコールモノブチルエーテルなどの、エチレングリコールモノアルキルエーテル;ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、およびジエチレングリコールジブチルエーテルなどの、ジエチレングリコールジアルキルエーテル;プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノエチルエーテル、およびプロピレングリコールモノプロピルエーテルなどの、プロピレングリコールモノアルキルエーテル;酢酸メチルセロソルブおよび酢酸エチルセロソルブなどの、エチレングリコールアルキルエーテルアセタート;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート(PGMEA)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセタート、およびプロピレングリコールモノプロピルエーテルアセタートなどの、プロピレングリコールアルキルエーテルアセタート;メチルエチルケトン、アセトン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン、およびシクロヘキサノンなどの、ケトン;エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、トリエチエングリコール、およびグリセリンなどの、アルコール;エチル3-エトキシプロピオナート、メチル3-メトキシプロピオナート、および乳酸エチルなどの、エステル;ならびにガンマ-ブチロ-ラクトンなどの環状エステル;クロロホルム、ジクロロメタン、クロロベンゼン、トリメチルベンゼン、たとえば、1,3,5-トリメチルベンゼン、1,2,4-トリメチルベンゼン、1,2,3-トリメチルベンゼン、ドデシルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、1,2,3,4-テトラメチルベンゼン、1,2,3,5-テトラメチルベンゼン、3-イソプロピルビフェニル、3-メチルビフェニル、4-メチルビフェニル、およびジクロロベンゼンなどの、塩素化炭化水素、好ましくは、該溶媒は、プロピレングリコールアルキルエーテルアセタート、アルキルアセタート、エチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコール、およびプロピレングリコールモノアルキルエーテルである、態様1～15のいずれか1つの組成物。
17．態様1～16のいずれか1つの組成物から、これを硬化することによって得られるかまたは得ることができる層であって、好ましくは、該硬化は、熱硬化および/または光照射硬化であり、好ましくは、該層はパターン化層である。
18．態様1～16のいずれか1つの組成物から、これを硬化することによって得られるかまたは得ることができる層であって、前記層は少なくともマトリックス材料、1の発光部を含有し、15％超の曇り価を示すように構成されており、より好ましくはそれは16％から99％までの範囲にあり、なおもより好ましくはそれは20％から99％までの範囲にあり、さらにより好ましくはそれは20％から90％までの範囲にあり、殊更好ましくはそれは30％から85％までの範囲にあり、好ましくは、それは20％以上のEQE値を有し、より好ましくは該EQE値は20％から99％までの範囲にあり、より好ましくは該EQE値は30％から50％までの範囲にあり、なおもより好ましくは該EQE値は30％から40％までの範囲にあり、好ましくは、該層はパターン化層である。
19．マトリックス材料、1の発光部、および複数の空隙を少なくとも含有し、15％超の曇り価を示すように構成されている層であって、前記曇り価は、より好ましくは16％から99％までの範囲にあり、なおもより好ましく20％から99％までの範囲にあり、さらにより好ましくは20％から90％までの範囲にあり、殊更好ましくは30％から85％までの範囲にあり、好ましくは、それは20％以上のEQE値を有し、より好ましくは該EQE値は20％から99％までの範囲にあり、より好ましくは該EQE値は30％から50％までの範囲にあり、なおもより好ましくは該EQE値は30％から40％までの範囲にあり、好ましくは、該空隙は、空気または不活性ガスから選択されるガスで満たされており、好ましくは該不活性ガスは、N2、Ar、Ne、CO2、He、Kr、Xeからなる群の1以上のメンバーから選択され、より好ましくは、該空隙は、空気またはN2、ArもしくはCO2の不活性ガスで満たされており、好ましくは、該層はパターン化層である。
20．マトリックス材料および複数の発光部を少なくとも含有する層であって、該層は、15％超の曇り価を示すように構成されており、より好ましくはそれは16％から99％までの範囲にあり、なおもより好ましくはそれは20％から99％までの範囲にあり、さらにより好ましくはそれは20％から90％までの範囲にあり、殊更好ましくはそれは30％から85％までの範囲にあり、これは発光部の層中非一様分布の結果から生じ、好ましくは、該層はパターン化層である。
21．少なくとも1の発光部、マトリックス材料、および散乱粒子を含有する層であって、ここで散乱粒子の総量は、青色→緑色変換効率のために、層の固体含量の総量に基づき4wt％以下であり、好ましくはそれは4から0wt％までの範囲にあり、より好ましくはそれは1から0wt％までの範囲にあり、より好ましくは、層は、いずれの散乱粒子も含有せずに、20％以上のEQE値を達成するように構成されており、より好ましくは該EQE値は20％から99％までの範囲にあり、より好ましくは該EQE値は30％から50％までの範囲にあり、なおもより好ましくは該EQE値は30％から40％までの範囲にあり、好ましくは、層はパターン化層であり、好ましくは、該層はパターン化層である。
22．マトリックス材料および複数の発光部を少なくとも含有する層は、第1相および第2相を含有しており、ここで該第1相および該第2相は互いに異なり、該第1相は、該発光部の集合体を複数有し、かつ発光部における単位体積当たりの濃度が第2相より高く、好ましくは、該単位体積は1cm3である。
23．層の層厚は、1から50umまで、好ましくは5～30、より好ましくは8～20、さらにより好ましくは10～15umの範囲にある、態様17～22のいずれか1つの層。
24．態様17～23のいずれか1つの層は、複数の発光部を含有し、好ましくは、発光部の総量は、組成物の総量に基づき、0.1wt.％から90wt.％まで、より好ましくは10wt.％から70wt.％まで、なおもより好ましくは30wt.％から50wt.％までの範囲にある。
25．態様17～24のいずれか1つの層を製作するプロセスであって、プロセスは、少なくとも以下のステップを含む;
Ｉ）態様1～16のいずれか1つの組成物を基体上へ提供すること、好ましくは、
II）組成物を硬化すること、好ましくは、該硬化は、光照射および/または熱処理によって実施される。
26．態様25のプロセスから得られるかまたは得ることができる、層。
27．発光部(110)を含有するマトリックス材料(120)を少なくとも含む請求項17～24および26のいずれか一項に記載の層で一部または全部が満たされている第1画素(161)と、ポリマー材料を少なくとも含むバンク(150)とを少なくとも含む色変換デバイス(100)であって、好ましくは、色変換デバイス(100)はさらに、支持媒体(170)を含有する。
28．バンク(150)の高さは、0.1から100μmまで、好ましくは1から50μmまで、より好ましくは1から25μmまで、さらにより好ましくは5から20μmまでの範囲にある、態様27のデバイス(100)。
29．画素(161)の層厚は、0.1から100μmまで、好ましくは1から50μmまで、より好ましくは5から25μmまでの範囲にある、態様27または28のデバイス(100)。
30．第2画素(162)をさらに含有する、態様27～29のいずれか1つのデバイス(100)であって、好ましくは、デバイス(100)は、少なくとも該第1画素(161)、第2画素(162)、および第3画素(163)を含有し、より好ましくは、該第1画素(161)は赤色画素であり、第2画素(162)は緑色画素であり、および第3画素(163)は青色画素であり、なおもより好ましくは、第1画素(161)は赤色発光部(110R)を含有し、第2の色画素(162)は緑色発光部(110G)を含有し、および第3画素(163)はいずれの発光部も含有しない。
31．少なくとも1の画素(160)は加えて、マトリックス材料(120)中に少なくとも1の光散乱粒子(130)を含み、好ましくは、画素(160)は、複数の光散乱粒子(130)を含有する、態様27～30のいずれか1つのデバイス(100)。
32．該第1画素(161)は、励起光によって照射されたときに赤色を発するように構成されている1の画素または2以上のサブ画素からなり、より好ましくは、該サブ画素は、同じ発光部(110)を含有する、態様27～31のいずれか1つのデバイス(100)。
33．バンク(150)は、該第1画素(161)の面積を決定するように構成されており、少なくとも一部のバンク(150)は、少なくとも一部の第1画素(161)と直接接触しており、好ましくは、バンク(150)の該第2ポリマーは、第1画素(161)の少なくとも一部の第1ポリマーと直接接触している、態様27～32のいずれか1つのデバイス(100)。
34．該バンク(150)は、フォトリソグラフィによりパターン化されており、該第1画素(161)は、バンク(150)によって囲まれており、好ましくは、該第1画素(161)、第2画素(162)、および第3画素(163)はすべて、フォトリソグラフィによりパターン化されたバンク(150)によって囲まれている、態様27～33のいずれか1つのデバイス(100)。
35．請求項17～26のいずれか一項に記載の層または請求項27～34のいずれか一項に記載のデバイス(100)を製作するための、態様1～16のいずれか1つの組成物の使用。
36．態様27～34のいずれか1つの色変換デバイス(100)を製作するための方法であって、少なくとも以下のステップを、好ましくはこの順でを含有する;
Ｘi）バンク組成物を支持媒体の表面上へ提供すること、
Xii）を硬化することバンク組成物、
Xiii)光パターニングを硬化した該組成物へ適用することで、バンクおよびパターン化画素領域を製作すること、
Xiv）本発明の組成物を、好ましくはインク噴射によって、少なくとも1の画素領域へ提供すること、
Ｘv）組成物を硬化すること、好ましくは、該色変換デバイス(100)はさらに、支持媒体(170)を含有する。
37．態様36の方法から得ることができるかまたは得られる、色変換デバイス(100)。
38．光を調節するように構成されているかまたは光を発するように構成されている少なくとも1の機能媒体(320、420、520)を含有する光学デバイス(300)における、本発明の色変換デバイス(100)の使用。
39．光を調節するように構成されているかまたは光を発するように構成されている少なくとも1の機能媒体(320、420、520)、および請求項27～34のいずれか一項に記載の色変換デバイス(100)を含有する、光学デバイス(300)。
本発明の技術的効果
本発明は、以下の効果の1以上を提供する:
EQEが高いTiO2フリーインクを開発することで、この問題を解決すること、
TiO2のないQDインクを提供することで、インクの設計と他のインク構成要素の選択および濃度とに対しより多くの柔軟性を提供すること、
散乱粒子のないQDインクにおいてより高いEQEおよびより小さいBLを達成すること、散乱粒子のない硬化QDインクのより高い曇り価を達成すること、ならびに散乱粒子のない硬化QDインクのより高い曇り価かつより高いEQEを同時に達成すること、ことによると同時により少ない青色漏出を実現すること、
バンクの改善された光学特性、バンクと発光部を含有する組成物(例として、QDインク)との間の改善された相溶性、発光部を含有する組成物に対して改善された濡れ特性および化学安定性、発光部を含有する組成物をバンクと接触させた際のバンク構造のより低い分解性
［かかる分解は(部分的にまたは完全に)、QDインク製剤によるバンク構造の溶解、バンク構造の剥離、および/またはバンクとQDインクとの相互混合であってもよい。これによって、バンク構造全体性の喪失および/またははっきりと分かれている画素構造の喪失へ繋がるであろう。］、
バンク構造のウェルをQDインクで満たした際に分解が観察されないように、バンクの適正な化学的耐性を実現すること、
バンクの低硬化温度(例として、100℃)特性を実現すること、
高い分解能および/または優れた遮光特性を有するバンクを提供すること、
低濃度のアルカリ性展開剤(有機展開剤以外)でさえも展開されるように構成されているバンク組成物を提供すること、また環境特性においても優れていること、
組成物中の半電導性発光ナノ粒子の改善された均一な分散体、組成物中の散乱粒子の改善された均一な分散体、好ましくは半電導性発光ナノ粒子と散乱粒子との両方の改善された均一な分散体、より好ましくは半電導性発光ナノ粒子および/または散乱粒子の溶媒なしの改善された均一な分散体;
インクジェット印刷に好適なより低い粘度を有する組成物、好ましくは、高ロード(high loading)の半電導性発光ナノ粒子および/または散乱粒子で混合された場合であっても、なおもより好ましくは溶媒なしで、より低い粘度を保ち得る組成物;大面積に一様な印刷をする(large area uniform printing)ためにより小さい蒸気圧を有する組成物;
組成物中の半電導性発光ナノ粒子の改善されたQYおよび/またはEQE、印刷後の半電導性発光ナノ粒子の改善されたQYおよび/またはEQE;改善された熱安定性;印刷ノズルにて目詰まりのない印刷の容易性;組成物の取扱い容易性、改善された印刷特性;単純な製作プロセス;青色光の改善された吸光度;インクジェット印刷後の組成物から作られる層の改善された固体性である。
下の実施例1～16は、本発明の記載、ならびにそれらの製作の詳細な記載を提供する。
実施例
実施例1: モノマー混合物の調製
1,6-ヘキサンジオールジメタクリラート(HDDMA)およびラウリルアクリラート(LA)は、モレキュラーシーブ4Aの上で保管する。HDDMAは、使用に先立ちシリカゲルカラムに通過されることによって精製する。4gのHDDMAおよび6gのLAをガラス製バイアル中で混合し、よってモノマー混合物が得られる。モノマー混合物中のHDDMA:LAの重量比は、40:60である。
上に記載のやり方と同じやり方で、HDDMA:LA(30:70)、HDDMA:LA(20:80)、NDDA:LA(30:70)のモノマー混合物を、HDDMA:LA(40:60)の代わりに調製する。
実施例2: QDモノマー分散体の調製
トルエン中10.41mlの緑色CdフリーInPベースのQD溶液(Merck)および実施例1で得られた1.02gのモノマー混合物を、ガラスフラスコ中で混合する。トルエンをロータリーエバポレーターによって真空下40度Cにて蒸発させ、よって3.06gのQDモノマー分散体が得られる。
実施例4: QDインクの調製
実施例2で得られたQDモノマー分散体、実施例3で得られたTiO2モノマー分散体、実施例1で得られた1.12gのモノマー混合物、0.051gの光開始剤(Omnirad 819)、および0.041gの抗酸化剤(Irganox 1010)を、ガラス製バイアル中で混合する。得られた混合物を、超音波を適用することによって、次いで磁気撹拌(magnetic stirring)によってかき混ぜることで、5gのQDインクが供される。QDインクの組成は下のとおりである。
実施例5: EQEおよびQYの測定用QD試験セルの製作
実施例4で得られたQDインクを、ギャップが15mmの試験セル中へ注入し、比較例5もまた同じ条件で試験セル中へ注入し、UV光を照射することによって光硬化する。
実施例6: EQE測定
EQE測定は、励起光を備えた積分球を使用し、光ファイバー(CWL:450nm)および分光計(C9920,Hamamatsu photonics)によって実行する。励起光の光子を検出するため、室温にて空気を参照として使用する。
セルから積分球への光放射の光子数を、室温にて分光計によって計数する。
EQEは、以下の算出方法によって算出する。
EQE=光子[放射光]/光子[励起光]
算出用の波長範囲
放射:[緑色]480nm～600nm、[赤色]560nm～680nm
表1は、実施例4で得られたQDインク組成物のEQE測定結果を示す。
表1

(wt.％)
比較例で得られたQDインク組成物のEQE値は22.7である。
実施例7: QDインクの調製およびQD試験セルの製作
QDインク組成物を、TiO2粒子を使用しない以外は先の実施例に記載のやり方と同じやり方で調製する。
およびQD試験セルを製作し、EQEを、実施例13で得られたQDインクを使用する以外は実施例5および6に記載のやり方と同じやり方で測定する。
下の表は測定結果を示す。
実施例8: QDインク組成物の調製
QDインク組成物を、以下の材料を使用し上に記載のやり方と同じやり方で調製する。
実施例9: バンク組成物の調製
バンク組成物を、以下の材料を使用して調製する。
表2:
Saccharide A: スクロースエチレンオキシド付加体
Acryl polymer B: 2-ヒドロキシエチル2-メチル-2-プロペノアート、2-イソシアナートエチル2-プロペノアート、およびメチル2-メチル-2-プロペノアートをもつ、2-プロペン酸、2-メチル-、ポリマー(Natoco)。
Acryl polymer A: 炭素酸モノマーと少なくとも1の芳香環基を含有するモノマーとから作られたアクリルランダムポリマー(Shin-Nakajima).
実施例10: デバイス製作
得られたバンク組成物を、スピンコーティングによって裸ガラス基体上へ適用し、次いでコートされたガラス基体を、13μmの平均フィルム厚を調製するため、熱板上100℃にて90秒間予備焼成する。曝露はi系(i-line)曝露機を使用して実施し、硬化焼成は230℃にて30min実施する。次いで展開を0.03％KOHを使用し60秒間実施して、脱イオン純粋水でのすすぎを30秒間実施する。結果として12μmバンク(C/H)パターンが形成される。最終的に試料1が得られる。
次いで試料2を、100℃にて30分間の硬化焼成条件を230℃にて30分間の硬化焼成条件の代わりに適用した以外は上に記載の「試料1の製作」と同じやり方で製作する。次いで試料2が得られる。
- OD算出
試料1および試料2の400～700nmの波長での透過を、分光光度計CM-5(Konica Minolta,Inc.)を使用して測定し、これをODへ変換する。
- SEM分析
試料2の横断面SEM分析を実施する。図6は横断面SEM分析の結果を示す。
FT:11.5μm、テーパー角度:98℃が観察される。
横断面SEM分析に従うと、はっきりと分かれている画素構造が観察される。またバンクの低硬化温度(例として、100℃)特性が極めて良好であることも証明される。さらに、バンク組成物は、低濃度アルカリ展開剤でさえも十分に展開される。
プロセス条件および得られたOD算出結果を表3に示す。また試料1および2のパターンがいずれの剥がれもなく形成される(OK)こともSEM分析によって確認される。
表3
- QDインク充填試験
次いで、実施例14で得られたQDインクを、ギャップが12mmの試料1および2中へ注入し、UV光を照射することによって光硬化する。
得られた試料1および2は極めて透明である。
横断面SEM分析に従うと、硬化インク中にいずれの空隙もなく、かつ硬化インク中にいずれの凝集体もない、滑らかな層構造が観察される。
そしてバンクと硬化インクとの間の相溶性、QDインクへの濡れ特性および化学安定性はともに、極めて良好である。
またSEM分析に従うと、溶解も、QDインクによるバンク構造の剥離も、バンクとQDインクとの相互混合も、観察されない。図12はSEM分析の結果を示す。
実施例11: QDインクの調製
QDインク組成物(試料A:LA/HDDA 80/20 40％量子ドット(Quantum dots)(Merck)、TiO2粒子あり)を、HDDAをHDDMAの代わりに使用する以外は先の実施例に記載のやり方と同じやり方で調製する。
実施例12: QDインクの調製
QDインク組成物(試料B:LA/HDDA 80/20 40％量子ドット(Merck)、TiO2なし)を、TiO2粒子を使用しない以外は先の実施例11に記載のやり方と同じやり方で調製する。
比較例1: QDインクの調製
QDインク組成物(試料C: LA/TBCH/TMPTA 40％量子ドット(Merck)、TiO2粒子あり)を、LA/TBCH/TMPTAをLA/HDDAの代わりに使用する以外は先の実施例11に記載のやり方と同じやり方で調製する。
そして、LA/TBCH/TMPTAをLA/HDDAの代わりに使用する以外は実施例12に記載のやり方と同じやり方で、QDインク組成物(試料D:LA/TBCH/TMPTA 40％量子ドット(Merck)、TiO2粒子なし)を調製する。
実施例13: QD試験セルの製作
実施例11～12で得られたQDインク(試料A、試料B)、および比較例1で得られたQDインク(試料C、試料D)を、各々独立して、ギャップが15mmの試験セル中へ同じ条件で注入し、UV光を照射することによって光硬化する。
実施例14: EQEおよび曇り測定
試験セルのEQE値は実施例6に記載のやり方と同じやり方で測定し、曇り値は、空気条件中、積分球検出器が装着された分光光度計(Perkin Elmer,Lambda 1050)を使用して測定し、2枚の0.7mm厚AFガラス間に差し込まれた組成物を15μm厚の層(液体状態のまたは硬化した固体状態の)として含有する試験セルを、積分球前のビーム経路中に装着し、次いで測定を、以下のステップT1～T4によってこの順で、380～780nmの波長範囲において実施する:
(T1)分光光度計の光源から発せられたすべての光を、白色反射体で閉じられている積分球によって収集し、これを分光光度計によって測定するが、該試験セルは積分球前のビーム経路中にはない;
(T2)入射光は最初に試料を通過した後、閉じられた積分球中で収集されることで、試料を通過したすべての光を測定するが、該試験セルは積分球前のビーム経路中に置かれている;
(T3)入射光を、開かれた積分球を通過させて、散光の量を決定するが、該試験セルは積分球のビーム経路中にはない;
(T4)光が最初に試料を通過し、次いで開かれた積分球によって収集されるが、該試験セルは積分球前のビーム経路中に置かれている;試料によって散乱された光の量は、この配置で決定される;
次いで、該曇り価は、以下の方程式を使用して算出する:
曇り価=((T4/T2)-(T3/T1))*100[％]。
インク1: LA/HDDA 80/20 40％量子ドット(Merck)
インク2: LA/TBCH/TMPTA 40％量子ドット(Merck)
表1
6％wt％TiO2散乱粒子を含有するインク2に基づく参照試料C(試料C:参照)は夫々、22.5％および28.2％のEQE値およびBL値を呈する。TiO2がインク2から省かれると(試料D)、9.8％の低いEQE値および56.8％のより高いBLが得られるが、これはQD-PCC層の光散乱能の欠如の結果から生じる。
我々が新しく開発したインク1については、試料Bによって実証されるとおり、TiO2の添加がなくとも、より高いEQEおよびより小さいBLを示す。
EQEおよびBLに対する効果がQD-PCC層の光散乱能の結果から生じることをさらに実証するため、我々は対応する曇り価を測定する。曇りは、透明な材料を通過するときに拡散または散乱された光の量として定義される。
我々は、QD-PCC層の放射性(emissive nature)の主な原因となる2つの異なる波長領域について曇りを算出する。
6％w TiO2散乱粒子を含有するインク1に基づく参照試料Cは夫々、83％および81％というむしろ高い曇り価を呈する。TiO2を省くと、曇りは夫々4％および1％まで落ちるが、このことは試料の極めて透明な外観および低EQEと一致する。
対照的に、我々が新しく開発したインク2は夫々、TiO2散乱粒子がこの試料(試料B)には採用されていないとしても、最大35％および23％までという有意により高い曇り価を達成し得る。これに対応して前記試料は霞んでいるように見え、比較的高いEQEおよび低いBLを呈する。
表2
さらには、我々の設計において、QD-PCC層の散乱中心が、層の硬化最中に形成され、インク自体にはまだ存在していない。このことはインクの印刷適性を緩和し、散乱粒子を使用する場合に直面する沈降問題を完全に克服する。
その効果は、硬化前および後の薄層の曇りを測定することによって明瞭になり得る。その効果を説明するため、我々は、硬化後のQD-PCC層の曇り価と硬化前のQD-PCC層の曇り価の比率として定義される、硬化に誘発される曇り価(CIH)を算出する。1より大きな値は、硬化の際に散乱中心の形成が予測されることを指し示す。
散乱粒子なしの我々の参照製剤(試料D)において、曇りは硬化の際に変化せず、CIHは両波長範囲において1である。これとは対照的に、我々の新しいインク(試料B)は、夫々9および23という曇り価およびCIH値の強烈な増加を呈する。

Claims (24)

  1. 液体状態で15％以下の曇り価を示すように構成されている、少なくとも1の発光部を含む光反応性組成物。
  2. 硬化状態で15％超の曇り価を示すように構成されている、少なくとも1の発光部を含む光反応性組成物。
  3. 液体状態で15％以下の曇り価を示すように構成されている、少なくとも1の発光部を含む光反応性組成物。
  4. 硬化状態での曇り価/液体状態での曇り価の比率が、1より大きいことを示すように構成されている、少なくとも1の発光部を含む光反応性組成物。
  5. 少なくとも(メタ)アクリラートモノマーをさらに含む、請求項1～4のいずれか一項に記載の組成物。
  6. 請求項5に記載の(メタ)アクリラートモノマーとは異なる別の(メタ)アクリラートモノマーをさらに含む、請求項1～5のいずれか一項に記載の組成物。
  7. 化学式(II)で表される(メタ)アクリラートモノマーが、組成物中にあり、および
    化学式(I)によって表される請求項5に記載の(メタ)アクリラートモノマー：化学式(II)で表される(メタ)アクリラートモノマーの混合比が、1:99(式(I):式(II))から99:1までの範囲にあり、

    式中
    X1は、非置換もしくは置換のアルキル基、アリール基であるか、あるいはアルコキシ基またはエステル基である;
    X2は、非置換もしくは置換のアルキル基、アリール基であるか、あるいはアルコキシ基またはエステル基である;
    R1は、水素原子、Cl、Br、もしくはFのハロゲン原子、メチル基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、エステル基、またはカルボン酸基である;
    R2は、水素原子、Cl、Br、もしくはFのハロゲン原子、メチル基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、エステル基、またはカルボン酸基である;

    X3は、非置換もしくは置換のアルキル基、アリール基であるか、またはアルコキシ基である;
    R5は、水素原子、Cl、Br、もしくはFのハロゲン原子、メチル基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、エステル基、またはカルボン酸基である、
    請求項1～6のいずれか一項に記載の組成物。
  8. 化学式(I)および/または化学式(II)で表される該(メタ)アクリラートモノマーの沸点(B.P.)が、250℃以上である、請求項1～7のいずれか一項に記載の組成物。
  9. 組成物の粘度が、室温にて35cP以下である、請求項1～8のいずれか一項に記載の組成物。
  10. 該発光部が、配位子を含む、請求項1～9のいずれか一項に記載の組成物。
  11. 請求項1～10のいずれか一項に記載の組成物から、これを硬化することによって得られるかまたは得ることができる、層。
  12. 少なくともマトリックス材料、1の発光部を含有し、15％超の曇り価を示すように構成されている、請求項1～10のいずれか一項に記載の組成物から、これを硬化することによって得られるかまたは得ることができる、層。
  13. 15％超の曇り価を示すように構成されている、少なくともマトリックス材料、1の発光部、および複数の空隙を含有する、層。
  14. 少なくともマトリックス材料および複数の発光部を含有する層であって、該層が、15％超の曇り価を示すように構成されている、前記層。
  15. 少なくとも1の発光部、マトリックス材料、および散乱粒子を含有する層であって、ここで散乱粒子の総量が、層の固体含量の総量に基づき4wt％以下である、前記層。
  16. 少なくともマトリックス材料および複数の発光部を含有する層であって、第1相および第2相を含有しており、
    ここで該第1相および該第2相が、互いに異なり、および
    該第1相が、該発光部の集合体を複数有し、かつ発光部における単位体積当たりの濃度が第2相より高い、前記層。
  17. 層の層厚が、1から50umまでの範囲にある、請求項11～16のいずれか一項に記載の層。
  18. 複数の発光部を含有する、請求項11～17のいずれか一項に記載の層。
  19. 請求項11～18のいずれか一項に記載の層を製作するプロセスであって、プロセスが、少なくとも以下のステップ;
    Ｉ）請求項1～10のいずれか一項に記載の組成物を基体上へ提供すること、
    II）組成物を硬化すること
    を含む、前記プロセス。
  20. 請求項19に記載のプロセスから得られるかまたは得ることができる、層。
  21. 少なくとも発光部(110)を含有するマトリックス材料(120)を含む請求項11～18および20のいずれか一項に記載の層で一部または全部が満たされている第1画素(161)と、少なくともポリマー材料を含むバンク(150)とを少なくとも含む、色変換デバイス(100)。
  22. 請求項21に記載の色変換デバイス(100)を製作するための方法であって、少なくとも以下のステップ;
    Xｉ）バンク組成物を支持媒体の表面上に提供すること、
    Xii）バンク組成物を硬化すること、
    Xiii)光パターニングを硬化した該組成物へ適用することで、バンクおよびパターン化画素領域を製作すること、
    Xiv）請求項1～10のいずれか一項に記載の組成物を少なくとも1の画素領域へ提供すること、
    Xｖ）組成物を硬化すること
    を含有する、前記方法。
  23. 請求項22に記載の方法から得ることができるかまたは得られる、色変換デバイス(100)。
  24. 光を調節するように構成されているか、または光を発するように構成されている、少なくとも1の機能媒体(320、420、520)と、請求項23に記載の色変換デバイス(100)とを含有する、光学デバイス(300)。

JP2023521899A 2020-10-12 2021-10-11 組成物 Pending JP2023544444A (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20201305.8 2020-10-12
EP20201305 2020-10-12
EP21157392.8 2021-02-16
EP21157392 2021-02-16
PCT/EP2021/078008 WO2022078938A2 (en) 2020-10-12 2021-10-11 Composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023544444A true JP2023544444A (ja) 2023-10-23

Family

ID=78819445

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023521899A Pending JP2023544444A (ja) 2020-10-12 2021-10-11 組成物
JP2023521898A Pending JP2023545796A (ja) 2020-10-12 2021-10-11 プロセス

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023521898A Pending JP2023545796A (ja) 2020-10-12 2021-10-11 プロセス

Country Status (6)

Country Link
US (2) US20230374325A1 (ja)
EP (2) EP4225858A2 (ja)
JP (2) JP2023544444A (ja)
KR (2) KR20230085163A (ja)
CN (1) CN116368160A (ja)
WO (2) WO2022078938A2 (ja)

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7588828B2 (en) 2004-04-30 2009-09-15 Nanoco Technologies Limited Preparation of nanoparticle materials
WO2010003059A2 (en) 2008-07-02 2010-01-07 Life Technologies Corporation Stable indium-containing semiconductor nanocrystals
WO2012059931A1 (en) 2010-11-05 2012-05-10 Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem Ltd. Polarizing lighting systems
US9778510B2 (en) * 2013-10-08 2017-10-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Nanocrystal polymer composites and production methods thereof
US10509319B2 (en) * 2015-02-27 2019-12-17 Merck Patent Gmbh Photosensitive composition and color converting film
JP7034908B2 (ja) 2015-09-29 2022-03-14 メルク パテント ゲーエムベーハー 感光性組成物および色変換フィルム
US20190218453A1 (en) * 2016-09-19 2019-07-18 3M Innovative Properties Company Fluorescent nanoparticles stabilized with a functional aminosilicone
CN108431647A (zh) * 2016-09-26 2018-08-21 日立化成株式会社 固化性组合物、波长转换材料、背光单元以及图像显示装置
KR20240089685A (ko) * 2016-10-12 2024-06-20 카티바, 인크. 퀀텀닷(quantum dots) 및 잉크젯 인쇄 기술을 사용하는 디스플레이 장치
KR20200023416A (ko) * 2017-06-29 2020-03-04 메르크 파텐트 게엠베하 반도체 발광 나노입자를 포함하는 조성물
EP3444316A1 (en) * 2017-08-16 2019-02-20 Henkel AG & Co. KGaA Polythiourethane (meth)acrylate matrix containing nanocrystals
CN109535836B (zh) * 2018-10-16 2021-12-31 苏州星烁纳米科技有限公司 量子点墨水及量子点彩膜
JP7318225B2 (ja) * 2019-02-07 2023-08-01 Dic株式会社 カラーフィルタ用インクジェットインク、光変換層及びカラーフィルタ
KR20210151894A (ko) * 2019-04-12 2021-12-14 메르크 파텐트 게엠베하 조성물
JP2021026025A (ja) 2019-07-31 2021-02-22 メルク、パテント、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツングＭｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ ＧｍｂＨ 黒色着色剤を含んでなるネガ型感光性組成物
JP2023505715A (ja) * 2019-12-12 2023-02-10 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 組成物

Also Published As

Publication number Publication date
EP4225871A1 (en) 2023-08-16
JP2023545796A (ja) 2023-10-31
KR20230085163A (ko) 2023-06-13
WO2022078939A1 (en) 2022-04-21
WO2022078938A3 (en) 2022-06-16
CN116368160A (zh) 2023-06-30
US20230374325A1 (en) 2023-11-23
KR20230085156A (ko) 2023-06-13
US20230392033A1 (en) 2023-12-07
WO2022078938A2 (en) 2022-04-21
EP4225858A2 (en) 2023-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021116139A1 (en) Composition
JP2018512614A (ja) 感光性組成物および色変換フィルム
JP2023546223A (ja) 組成物
US20220204797A1 (en) Composition
US20230320140A1 (en) Device
JP2023544444A (ja) 組成物
TW202239938A (zh) 組合物
CN116507684A (zh) 组合物
WO2023031238A1 (en) Composition
WO2023021051A1 (en) Composition
JP2024520664A (ja) 組成物