JP6856367B2 - 感光性組成物、硬化膜、発光表示素子用の発光層、発光表示素子、及び発光層の形成方法 - Google Patents
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Description
かかる感光性組成物に含まれる着色剤を、量子ドットに置き換えることによって、量子ドットを含む硬化膜を形成可能な感光性組成物が得られることが考えられる。
光重合開始剤(C)が、拡張ヒュッケル法に従って算出される、分子内の正の部分電荷の最大値が0.500以下であり、負の部分電荷の最小値が−0.500以上である化合物を含む、感光性組成物である。
塗布膜を露光する工程と、を含む発光層の形成方法である。
感光性組成物は、アルカリ可溶性樹脂(A)と、光重合性化合物(B)と、光重合開始剤(C)と、量子ドット(D)とを含む。
ここで、光重合開始剤(C)は、拡張ヒュッケル法に従って算出される、分子内の正の部分電荷の最大値が0.500以下であり、負の部分電荷の最小値が−0.500以上である化合物を含む。
感光性組成物が、上記の部分電荷に関する条件を満たす光重合開始剤(C)を含むことによって、量子ドットが本来有する特性を損なうことなく、高い内部量子効率を示す硬化膜を形成できる。
以下、感光性組成物の必須又は任意の成分と、感光性組成物の調製方法とについて説明する。
感光性組成物は、アルカリ可溶性樹脂(A)を含む。
ここで、本明細書において、(A)アルカリ可溶性樹脂とは、分子内にアルカリ可溶性をもたせる官能基(例えば、フェノール性水酸基、カルボキシ基、スルホン酸基等)を備える樹脂を指す。
アルカリ可溶性樹脂(A)の種類は特に限定されず、従来から感光性組成物に配合されている種々のアルカリ可溶性樹脂を用いることができる。
以下、アルカリ可溶性樹脂(A)の好適な具体例として、カルド構造を有する樹脂(A1)と、アクリル系樹脂(A2)と、ノボラック樹脂(A3)とについて説明する。
感光性組成物には、アルカリ可溶性樹脂(A)としてカルド構造を有する樹脂(A1)(以下、「カルド樹脂(A1)」とも記す。)を含んでいてもよい。
カルド骨格の代表的な例としては、フルオレン環の9位の炭素原子に2つの芳香環(例えばベンゼン環)が結合した骨格が挙げられる。
具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等のモノシクロアルカンや、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンが挙げられる。
脂肪族環に縮合してもよい芳香族環は、芳香族炭化水素環でも芳香族複素環でもよく、芳香族炭化水素環が好ましい。具体的にはベンゼン環、及びナフタレン環が好ましい。
まず、下記式(a−2b)で表されるジオール化合物が有するフェノール性水酸基中の水素原子を、必要に応じて、常法に従って、−Ra3−OHで表される基に置換した後、エピクロルヒドリン等を用いてグリシジル化して、下記式(a−2c)で表されるエポキシ化合物を得る。
次いで、式(a−2c)で表されるエポキシ化合物を、アクリル酸又はメタアクリル酸と反応させることにより、式(a−2a)で表されるジオール化合物が得られる。
式(a−2b)及び式(a−2c)中、Ra1、Ra3、及びm2は、式(a−2)について説明した通りである。式(a−2b)及び式(a−2c)中の環Aについては、式(a−3)について説明した通りである。
なお、式(a−2a)で表されるジオール化合物の製造方法は、上記の方法に限定されない。
また、上記式(a−1)中、mは、0〜20の整数を示す。
Ra4がアルキル基である場合、当該アルキル基は直鎖状でも分岐鎖状でもよい。
式(a−4)中の複数のRa4は、高純度のテトラカルボン酸二無水物の調製が容易であることから、同一の基であるのが好ましい。
テトラカルボン酸二無水物の精製が容易である点から、m3の上限は5が好ましく、3がより好ましい。
テトラカルボン酸二無水物の化学的安定性の点から、m3の下限は1が好ましく、2がより好ましい。
式(a−4)中のm3は、2又は3が特に好ましい。
Ra5、及びRa6は、テトラカルボン酸二無水物の精製が容易である点から、水素原子、又は炭素原子数1〜10(好ましくは1〜6、より好ましくは1〜5、さらに好ましくは1〜4、特に好ましくは1〜3)のアルキル基であるのが好ましく、水素原子又はメチル基であるのが特に好ましい。
アルカリ可溶性樹脂(A)としては、アクリル系樹脂(A2)も好ましく用いることができる。アクリル系樹脂(A2)を用いる場合、単量体の種類や、構成単位の比率等を適宜調整することで、感光性組成物の諸特性を容易に調整できる。
式(a−5)で表されるエポキシ基含有不飽和化合物の好適な例としては、グリシジル(メタ)アクリレート、2−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシブチル(メタ)アクリレート、6,7−エポキシヘプチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エポキシアルキルエステル類;α−エチルアクリル酸グリシジル、α−n−プロピルアクリル酸グリシジル、α−n−ブチルアクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸6,7−エポキシヘプチル等のα−アルキルアクリル酸エポキシアルキルエステル類;等が挙げられる。これらの中でも、共重合反応性、硬化後の樹脂の強度等の点から、グリシジル(メタ)アクリレート、2−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、及び6,7−エポキシヘプチル(メタ)アクリレートが好ましい。これらのエポキシ基含有不飽和化合物は、単独又は2種以上組み合わせて用いることができる。
アルカリ可溶性樹脂(A)は、ノボラック樹脂(A3)を含んでいてもよい。アルカリ可溶性樹脂(A)がノボラック樹脂(A3)を含む場合、加熱により変形しにくい耐熱性が良好な硬化膜を形成しやすい。
(A1)ノボラック樹脂を作製する際に用いられるフェノール類としては、例えば、フェノール;o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール等のクレゾール類;2,3−キシレノール、2,4−キシレノール、2,5−キシレノール、2,6−キシレノール、3,4−キシレノール、3,5−キシレノール等のキシレノール類;o−エチルフェノール、m−エチルフェノール、p−エチルフェノール等のエチルフェノール類;2−イソプロピルフェノール、3−イソプロピルフェノール、4−イソプロピルフェノール、o−ブチルフェノール、m−ブチルフェノール、p−ブチルフェノール、並びにp−tert−ブチルフェノール等のアルキルフェノール類;2,3,5−トリメチルフェノール、及び3,4,5−トリメチルフェノール等のトリアルキルフェノール類;レゾルシノール、カテコール、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ピロガロール、及びフロログリシノール等の多価フェノール類;アルキルレゾルシン、アルキルカテコール、及びアルキルハイドロキノン等のアルキル多価フェノール類(いずれのアルキル基も炭素原子数1以上4以下である。);α−ナフトール;β−ナフトール;ヒドロキシジフェニル;並びにビスフェノールA等が挙げられる。これらのフェノール類は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
m−クレゾールとp−クレゾールの配合割合は特に限定されるものではないが、m−クレゾール/p−クレゾールのモル比で、3/7以上8/2以下が好ましい。m−クレゾール及びp−クレゾールをかかる範囲の比率で用いることにより、耐熱性に優れる硬化膜を形成可能な感光性組成物を得やすい。
m−クレゾールと2,3,5−トリメチルフェノールの配合割合は特に限定されるものではないが、m−クレゾール/2,3,5−トリメチルフェノールのモル比で、70/30以上95/5以下が好ましい。
ノボラック樹脂(A3)を作製する際に用いられるアルデヒド類としては、例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、フルフラール、ベンズアルデヒド、ニトロベンズアルデヒド、及びアセトアルデヒド等が挙げられる。これらのアルデヒド類は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ノボラック樹脂(A3)を作製する際に用いられる酸触媒としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、及び亜リン酸等の無機酸類;蟻酸、シュウ酸、酢酸、ジエチル硫酸、及びパラトルエンスルホン酸等の有機酸類;並びに酢酸亜鉛等の金属塩類等が挙げられる。これらの酸触媒は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ノボラック樹脂(A3)のポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw;以下、単に「重量平均分子量」ともいう。)は、感光性組成物を用いて形成される硬化膜の加熱によるフローに対する耐性の観点から、下限値として2000が好ましく、5000がより好ましく、10000が特に好ましく、15000がさらに好ましく、20000が最も好ましく、上限値として50000が好ましく、45000がより好ましく、40000がさらに好ましく、35000が最も好ましい。
感光性組成物は、(B)光重合性化合物を含む。(B)光重合性化合物としては、エチレン性不飽和基を有するモノマーが好ましい。かかるモノマーには、単官能モノマーと多官能モノマーとがある。
感光性組成物は、光重合開始剤(C)を含む。光重合開始剤(C)は、拡張ヒュッケル法に従って算出される、分子内の正の部分電荷の最大値が0.500以下であり、負の部分電荷の最小値が−0.500以上である化合物を含む。
光重合開始剤(C)が、分子内の部分電荷に関する上記の条件を満たす化合物を含む場合、後述する量子ドット(D)の特性を損なうことなく、内部量子効率の高い硬化膜を形成しやすい。
具体的には、ChemBio3D Ultra version 12.0(CambridgeSoft社製)を用いることで分子内の電荷の偏りを計算することができ、より詳細には、対象物質の化学構造を当該ChemBio3D Ultra version 12.0で描き、これに搭載されている計算プログラムの中から“Extend−Huckel”を実行して、構成原子の電荷の偏りを計算することができる。
本明細書においては、上記のソフトウェアを利用して得られた値を電荷(部分電荷)の値として定義している。
また、電荷の偏りとは以下説明する通りである。例えば、化合物内の特定の原子についてその基底状態を0とした場合に、当該原子の電荷(部分電荷)が+0.5であるとは、当該原子において電子+0.5個分の電荷が減少し、当該原子の電荷がプラス側に偏っていることを意味する。
この原因は定かではないが、光重合開始剤についての分子内での電荷の偏りが大きいことが一因であると推測される。
光重合開始剤として周知の化合物には、分子内での電荷の偏りが大きい化合物が多い。このように分子内での電荷の偏りが大きな化合物は、量子ドットの材料と相互作用をもたらしてしまうことが考えられる。
そうすると、光重合開始剤と量子ドットとを含む感光性組成物を用いて硬化膜を形成した場合に、所望する内部量子効率を示す硬化膜を形成しにくいという結果をもたらすと考えられる。
光重合開始剤(C)における、分子内の部分電荷について上記の所定の条件を満たす化合物の含有量は、典型的には70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、90質量%以上が特に好ましく、100質量%が最も好ましい。
上記より分かるように、光重合開始剤として周知の化合物であるからといって、分子内の正の部分電荷の最大値と、負の部分電荷の最小値とについて、必ずしも、前述の所定の条件を満たす訳ではない。
オキシムエステル化合物の中では、分子内の正の部分電荷の最大値が小さく、負の部分電荷の最小値が大きい傾向があることから、>C=N−O−CO−Rc0で表されるオキシムエステル基を有する化合物が好ましい。なお、前述の式中のRc0は、炭素原子数1〜6の脂肪族炭化水素基である。
Rc0は、直鎖状アルキル基であっても、分岐鎖状アルキル基であっても、シクロアルキル基であってもよく、シクロプロピルメチル基のような脂肪族炭化水素環と、鎖状炭化水素基とを組み合わせて含む基であってもよい。
Rc0としての脂肪族炭化水素基は、炭素原子数1〜6のアルキル基が好ましく、メチル基、及びエチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
式(c1)で表されるオキシムエステル化合物、及び後述する式(c4)で表されるオキシムエステル化合物からなる群に含まれる化合物には、拡張ヒュッケル法に従って算出される、分子内の正の部分電荷の最大値が小さく、負の部分電荷の最小値が大きい傾向がある。
また、式(c1)で表されるオキシムエステル化合物、及び後述する式(c4)で表されるオキシムエステル化合物は、感度が良好である感光性組成物を得やすい点でも好適である。
n1は0〜4の整数であり、
n2は0、又は1であり、
Rc2は、置換基を有してもよいフェニル基、又は置換基を有してもよいカルバゾリル基であり、
Rc3は、水素原子、又は炭素原子数1〜6のアルキル基である。)
なお、分子内の正の部分電荷の最大値が小さく、負の部分電荷の最小値が大きい傾向がある点からは、Rc2は置換基を有してもよいフェニル基であるのが好ましい。
Rc2において、フェニル基、又はカルバゾリル基が有する置換基は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。フェニル基、又はカルバゾリル基が、炭素原子上に有してもよい好適な置換基の例としては、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数3〜10のシクロアルキル基、炭素原子数3〜10のシクロアルコキシ基、炭素原子数2〜20の飽和脂肪族アシル基、炭素原子数2〜20のアルコキシカルボニル基、炭素原子数2〜20の飽和脂肪族アシルオキシ基、置換基を有してもよいフェニル基、置換基を有してもよいフェノキシ基、置換基を有してもよいフェニルチオ基、置換基を有してもよいベンゾイル基、置換基を有してもよいフェノキシカルボニル基、置換基を有してもよいベンゾイルオキシ基、置換基を有してもよい炭素原子数7〜20のフェニルアルキル基、置換基を有してもよいナフチル基、置換基を有してもよいナフトキシ基、置換基を有してもよいナフトイル基、置換基を有してもよいナフトキシカルボニル基、置換基を有してもよいナフトイルオキシ基、置換基を有してもよい炭素原子数11〜20のナフチルアルキル基、置換基を有してもよいヘテロシクリル基、置換基を有してもよいヘテロシクリルカルボニル基、アミノ基、1、又は2の有機基で置換されたアミノ基、モルホリン−1−イル基、及びピペラジン−1−イル基、ハロゲン、ニトロ基、及びシアノ基等が挙げられる。
Rc5の中では、炭素原子数1〜20のアルキル基が好ましく、炭素原子数1〜6のアルキル基がより好ましく、エチル基が特に好ましい。
式(c3)におけるRc6は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されず、種々の有機基から選択できる。Rc6として好適な基の具体例としては、炭素原子数1〜20のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基、置換基を有してもよいナフチル基、及び置換基を有してもよいヘテロシクリル基が挙げられる。Rc6として、これらの基の中では置換基を有してもよいフェニル基がより好ましく、2−メチルフェニル基が特に好ましい。
また、Rc7が水素原子であると、透明性が良好となる傾向があり好ましい。なお、Rc7が水素原子であり且つRc10が後述の式(c4a)又は(c4b)で表される基であると透明性はより良好となる傾向がある。
アルキル基が有してもよい置換基は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。置換基の好適な例としては、シアノ基、ハロゲン原子、環状有機基、及びアルコキシカルボニル基が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。これらの中では、フッ素原子、塩素原子、臭素原子が好ましい。環状有機基としては、シクロアルキル基、芳香族炭化水素基、ヘテロシクリル基が挙げられる。シクロアルキル基の具体例としては、Rc7がシクロアルキル基である場合の好適な例と同様である。芳香族炭化水素基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニリル基、アントリル基、及びフェナントリル基等が挙げられる。ヘテロシクリル基の具体例としては、Rc7がヘテロシクリル基である場合の好適な例と同様である。Rc7がアルコキシカルボニル基である場合、アルコキシカルボニル基に含まれるアルコキシ基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよく、直鎖状が好ましい。アルコキシカルボニル基に含まれるアルコキシ基の炭素原子数は、1〜10が好ましく、1〜6がより好ましい。
−CORc11で表されるアシル基を与えるアシル化剤としては、(Rc11CO)2Oで表される酸無水物や、Rc11COHal(Halはハロゲン原子)で表される酸ハライドが挙げられる。
光重合開始剤(C)について、その化合物の分子内の負の部分電荷の最小値は好ましくは−0.350以上であり、より好ましくは−0.200以上であり、さらに好ましくは−0.150以上であり、特に好ましくは−0.100以上であり、殊更好ましくは−0.050以上である。
分子内の正の部分電荷及び負の部分電荷をこのような範囲に設定することにより、一段と樹脂膜中における量子ドットの量子効率を向上させることができる。
感光性組成物は、前述の光重合開始剤(C)とともに、量子ドット(D)を含む。光重合開始剤(C)が分子内の部分電荷について前述の所定の要件を満たすことによって、感光性組成物を用いて、励起光に対する蛍光の量子効率が高い硬化膜を形成できる。
安全性と、感光性組成物を用いて形成される硬化膜の良好な発光特性との両立の観点からは、量子ドット(D)が、CdやPbを構成成分として含まず、InやSi等を構成成分として含むのが好ましく、Inを含むのがより好ましい。つまり、量子ドット(D)は、Inを含む化合物を含有するのが好ましい。
量子ドット(D)は、上記の好ましい元素の群から選ばれる少なくとも2種以上の元素を含む化合物からなるのが好ましい。
その結果、かかる量子ドット(D)を含む感光性組成物を用いると、可視域の光を用いて画像の表示を行う発光表示素子の発光層として好適な硬化膜を形成することができる。
2種以上の化合物を含む量子ドット(D)としては、コアが、1層以上のシェル層で被覆されたコア−シェル構造の量子ドットが好ましく、コアが1層のシェル層で被覆されたコアシェル構造の量子ドットがより好ましい。
そうすると、量子ドットの表面における無輻射遷移の確率が低減され、発光の量子収率と、蛍光特性の安定性とが向上する。
シェル層を持たない均質構造型の量子ドット(D)の好適な具体例としては、AgInS2、及びZnがドープされたAgInS2が挙げられる。
なお、上記において、コア−シェル型の量子ドット(D)の材質は、(コアの材質)/(シェル層の材質)として記載されている。
上記の量子ドット(D)は、2種以上を組み合わせて用いてもよく、コア−シェル型の量子ドット(D)と、均質構造型の量子ドット(D)とを組み合わせて用いてもよい。
かかる範囲内の平均粒子径を有する量子ドット(D)は、量子閉じ込め効果を発揮し量子ドットとして良好に機能するとともに、調製が容易であり、安定な蛍光特性を有する。
なお、量子ドット(D)の平均粒子径は、例えば、量子ドット(D)の分散液を、基板上に塗布・乾燥させ、揮発成分を除いた後に、その表面を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察することによって定義することができる。典型的には、TEM画像の画像解析により得られる各粒子の円相当径の数平均径として、この平均粒子径を定義することができる。
これらの中でも、取扱いの容易さ、入手容易性の観点から球状であることが好ましい。
量子ドット(D)の製造方法としては、例えば、配位性の有機溶媒中で有機金属化合物を熱分解する方法を採用ができる。
また、コア−シェル構造型の量子ドット(D)は、反応により均質なコアを形成した後に、分散されたコアの存在下にシェル層の前駆体を反応させてシェル層を形成する方法により製造できる。
なお、市販されている種々の量子ドット(D)を用いることもできる。
感光性組成物は、塗布性の改善や、粘度調整のため、有機溶剤(S)を含むことが好ましい。
また、各成分の溶解性等の点で、有機溶剤(S)が、含窒素極性有機溶剤を含むのも好ましい。含窒素極性有機溶剤としては、N,N,N’,N’−テトラメチルウレア等を用いることができる。
これらの溶剤は、単独又は2種以上組み合わせて用いることができる。
感光性組成物には、必要に応じて、界面活性剤、密着性向上剤、熱重合禁止剤、消泡剤、シランカップリング剤、レベリング剤等の添加剤を含有させることができる。いずれの添加剤も、従来公知のものを用いることができる。
感光性組成物は、形状が良好で、基板への密着性に優れる硬化膜を形成しやすいことから、シランカップリング剤を含むものが好ましい。シランカップリング剤としては、従来知られるものを特に制限なく使用することができる。
界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系等の化合物が挙げられ、熱重合禁止剤としては、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノエチルエーテル等が挙げられ、消泡剤としては、シリコーン系、フッ素系化合物等が挙げられる。
以上説明した感光性組成物は、上記各成分を、それぞれ所定量混合した後、撹拌機で均一に混合することにより得られる。なお、得られた混合物がより均一なものとなるようフィルタを用いて濾過してもよい。
なお、量子ドット(D)は、有機溶剤(S)の一部に分散された分散液として、感光性組成物の調製に用いられてもよい。
硬化膜の製造方法としては、光重合性化合物(B)を含む感光性組成物を用いる、従来知られる硬化膜の製造方法を、特に限定なく採用することができる。
前述の感光性組成物を塗布して塗布膜を形成する工程と、
塗布膜を露光する工程と、を含む方法が挙げられる。
照射するエネルギー線量は、感光性組成物の組成によっても異なるが、例えば40〜200mJ/cm2程度が好ましい。
なお、塗布膜全面に露光を行う場合、塗布膜の形状に応じた形状を有するパターン化されていない硬化膜が形成される。
以上のようにベークを行うことにより、感光性組成物の硬化膜が得られる。
以下、上記の硬化膜を発光層として備える、発光表示素子について説明する。
発光表示素子は、前述の感光性組成物を用いて形成される硬化膜を発光層として用いる波長変換基板を用いて構成される。
図1は、典型的な発光表示素子の構成を模式的に示す断面図である。
発光層13は、好ましくは、前述の硬化膜の製造方法に従って形成される。
例えば、波長変換基板11は、発光層13aが励起光を赤色の光に変換し、発光層13bが励起光を緑色の光に変換し、発光層13cが励起光を青色の光に変換するように構成することができる。
その場合、発光層13a、13b、及び13cのそれぞれが所望の蛍光特性を有するように、発光層13a、13b、及び13cの形成に用いられる3種の感光性組成物において、それぞれ、量子ドット(D)の種類が選択される。
このようにして、基板12上に発光層13を形成し、波長変換基板11が得られる。
発光層13の厚さがかかる範囲内であることにより、発光層13が励起光を十分に吸収することで高い光変換効率が得られ、これにより発光表示素子の輝度が優れる。
発光表示素子の輝度が特に良好である点からは、発光層13の厚さは1μm以上が好ましい。
なお、ブラックマトリクス14は、波長変換基板11において、必須の構成要素ではなく、波長変換基板11上にブラックマトリクス14を設けない構成とすることも可能である。
なお、接着剤層15は、図1に示されるように、基板12上に発光層13a、13b、及び13cの全面を被覆するように設ける必要はなく、波長変換基板11の周囲のみに設けられてもよい。
光源17としては、特に限定されず、公知の材料、公知の製造方法で作製される種々の発光源を用いることが可能である。好ましくは、公知の構造の紫外発光有機EL素子、及び青色発光有機EL素子等が使用される。
紫外光としては、波長360〜435nmの範囲内に主発光ピークを有する光が好ましい。青色光としては、波長435〜480nmの範囲内に主発光ピークを有する光が好ましい。
光源17は、それぞれの出射光が対向する発光層13に入射するように、指向性を有していることが望ましい。
このようにして、光源17からの励起光が、それぞれ所望とする波長の可視光に変換されて表示に用いられる。
また、発光層13bを設けられた部分が、緑色表示を行うサブ画素を構成する。すなわち、発光層13bは、光源基板18の対向する光源17bからの励起光を緑色に変換する。
さらに、発光層13cを設けられた部分が、青色表示を行うサブ画素を構成する。すなわち、発光層13cは、光源基板18の対向する光源17cからの励起光を青色に変換する。
そして、3種のサブ画素からなる1つの画素毎に、赤色、緑色、及び青色の光の発光が制御されフルカラーの表示が行われる。
具体的には、発光層13aと基板12との間に赤色のカラーフィルタが設けられ、発光層13bと基板12との間に緑色のカラーフィルタが設けられ、発光層13cと基板12との間に青色のカラーフィルタを設けられる。
以上説明した発光表示素子において、カラーフィルタを設けることにより、表示の色の純度を高めることができる。ここで、液晶表示素子等の周知の画像表示素子において使用されるカラーフィルタを、発光表示素子100においても適用可能である。
実施例、及び比較例において、以下の材料を用いた。
アルカリ可溶性樹脂(A)としては、グリシジルメタクリレート/メタクリル酸/スチレン/メタクリル酸(モル比:40/20/20/20)の共重合体を用いた。アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量は7000であった。
光重合性化合物(B)として、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを用いた。
光重合開始剤(C)として、実施例では下記のC−1を用い、比較例では下記のC−2を用いた。
シランカップリング剤として、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM−403、信越シリコーン社製)を用いた。
レベリング剤として、BYK−310(ビックケミー社製)を用いた。
上記のC−2では、分子内の正の部分電荷の最大値が0.115であり、負の部分電荷の最小値が−0.825であった。
かかる量子ドット(D)は、Journal of American Chemical Society. 2007, 129, 15432−15433に記載の方法を参照して得た。
量子ドット(D)は、プロピレングリコールモノメチルエーテル50質量%、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル40質量%、及びシクロヘキサノン10質量%からなる混合溶剤中に量子ドット(D)が分散された固形分濃度12質量%の分散液として、感光性組成物の調製に用いた。
得られた溶液と、量子ドットの分散液とを、体積比1:1で混合して、実施例の感光性組成物を得た。
また、光重合性化合物(B)の使用量を35質量部に変えることと、光重合開始剤(C)使用量を2質量に変えることの他は、実施例と同様にして、感光性組成物を得た。
<量子効率評価方法>
実施例及び比較例で得られた液状の感光性組成物について、量子効率測定システム(QE−2000、大塚電子社製)を用いて、室温条件下で量子効率を測定した。
なお、量子効率に優れる感光性組成物を用いて形成された硬化膜も量子効率に優れることは自明である。
11 波長変換基板
12 基板
13 発光層
14 ブラックマトリクス
15 接着剤層
16 基板
17 光源
18 光源基板
Claims (9)
- アルカリ可溶性樹脂(A)と、光重合性化合物(B)と、オキシムエステル基を有する光重合開始剤(C)と、量子ドット(D)とを含み、
前記光重合開始剤(C)が、拡張ヒュッケル法に従って算出される、分子内の正の部分電荷の最大値が0.050以下であり、負の部分電荷の最小値が−0.050以上である化合物を含む、感光性組成物。 - 前記オキシムエステル基を有する光重合開始剤(C)が、>C=N−O−CO−Rc0で表されるオキシムエステル基を有する化合物であり、前記Rc0が炭素原子数1〜6の脂肪族炭化水素基である、請求項1に記載の感光性組成物。
- 前記量子ドット(D)が、2族元素、12族元素、13族元素、14族元素、15族元素、及び16族元素からなる群から選ばれる少なくとも2種の元素を含む、請求項1又は2に記載の感光性組成物。
- 前記量子ドット(D)が、Inを含む化合物を含有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の感光性組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の感光性組成物を硬化してなる硬化膜。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の感光性組成物を硬化してなる発光表示素子用の発光層。
- 請求項6に記載の発光層を備える発光表示素子。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の感光性組成物を基板上に塗布して塗布膜を形成する工程と、
前記塗布膜を露光する工程と、を含む発光層の形成方法。 - 前記塗布膜が位置選択的に露光され、
さらに露光された前記塗布膜を現像する工程を含む、請求項8に記載の発光層の形成方法。
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