JP6958323B2

JP6958323B2 - 量子ドット、量子ドット含有組成物、およびインクジェットインキ

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Publication number: JP6958323B2
Application number: JP2017241887A
Authority: JP
Inventors: 秀一木村; 二郎千阪; 鬼久保　俊一
Original assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Current assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Priority date: 2017-12-18
Filing date: 2017-12-18
Publication date: 2021-11-02
Anticipated expiration: 2037-12-18
Also published as: JP2019109348A

Description

本発明は、量子ドット、量子ドットを含有する組成物、組成物を含有するインクジェットインキに関する。

量子ドットは、量子力学に従う独特な光学特性を発現させるために、電子を微小な空間に閉じ込めるために形成された極小さな粒（ドット）である。１粒の量子ドットの大きさは、直径１ナノメートルから数１０ナノメートルであり、約１万個以下の原子で構成されている。発する蛍光の波長が、粒の大きさで連続的に制御できること、蛍光強度の波長分布が対称性の高いシャープな発光が得られることから近年注目を集めている。
量子ドットは、人体を透過しやすい波長に蛍光を調整でき、体内のあらゆる場所に送達できることより発光材料として生体イメージング用途（非特許文献１）、褪色の恐れがない波長変換材料として太陽電池用途（特許文献１）、鮮明な発光材料、波長変換材料としてエレクトロニクス・フォトニクス用途（特許文献２，３）への展開検討が行われている。

これらの用途に展開するときに、必要となる特性として、蛍光の量子収率があげられる。
蛍光収率を向上させるために、非特許文献２には、半導体微粒子をＩｎ−Ｐからなる半導体微粒子に有機脂肪族カルボン酸であるミリスチン酸で被覆する例が開示されている。
最近になり、非特許文献３には、１−ドデカンチオールで被覆する例が開示されている。

塗布、印刷するためには、量子ドット単体では困難なため、溶剤やモノマーといった希釈材を用いるが、成形、塗布、印刷後に時間経過により、蛍光量子収率の低下が大きく低下してしまうことが課題となっていた。量子効率低下の抑制のために量子ドット含有造形物全体をバリア剤で囲う方法があるが、加工性が低下するという欠点があった。

特開２００６−２１６５６０号公報特開２００８−１１２１５４号公報特開２００９−２５１１２９号公報

神隆、「半導体量子ドット、その合成法と生命科学への応用」、生産と技術、第６３巻、第２号、２０１１年、ｐ５８〜ｐ６５ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎｃｈｅｍｉｃａｌｓｏｃｉｅｔｙ 2007 129 15432-15433 ＩｎｏｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙ２０１６，５３（１７）

本発明の目的は、量子ドットの蛍光収率を向上するとともに、量子ドットを用いて造形物への着色、塗布、印刷した際に、蛍光特性を維持可能な耐性の高い量子ドットおよび量子ドットを含有する組成物、インクジェットインキを提供することである。

本発明者は、前記課題を解決するために、鋭意検討した結果、特定の構造を有する処理剤で表面処理された半導体微粒子を用いることにより、量子効率を向上させるとともに、耐性を向上できることを見出した。

すなわち、本発明は、半導体微粒子が、下記一般式（１）で示される処理剤で表面処理されたことを特徴とする量子ドットに関する。
一般式（1）

式中、Ｘ^１、Ｘ^２は各々独立に直接結合、−ＣＨ_２−、−ＣＨ＜、−Ｏ−、を表し
Ｒ^１、Ｒ^２は水素原子または、置換基を有していてもよい芳香族残基を表す。ただし、Ｒ^１、とＲ^２が同時に水素原子になることはない。
ｎ１、ｎ２は各々独立に１または２を表す。

また、本発明は、半導体微粒子が化合物半導体であることを特徴とする前記の量子ドットに関する。

また、本発明は、半導体微粒子がコア・シェル型であり、一般式（１）で表される処理剤でシェル表面が処理されていることを特徴とする前記の量子ドットに関する。

また、本発明は、前記の量子ドットと、さらに溶媒を含有することを特徴とする量子ドット含有組成物に関する。

また、本発明は、前記の量子ドット含有組成物を少なくとも含有し、粘度が３〜５０ｍPsであるインキジェットインキに関する。

また、本発明は、前記のインクジェットインキを用いて形成される印刷物に関する。

本発明の第１〜３の態様によれば、半導体量子ドットを含み、蛍光特性に優れた高信頼性の量子ドットが提供される。
また、本発明の第４〜５の態様によれば、溶媒やモノマーという希釈材を用いた作業性の良い蛍光特性に優れ、高い信頼性を有する量子ドット組成物が提供される。

以下、本発明を詳細に説明する。なお、文中、特段記載のない限り、「部」および「％」は、「重量部」および「重量％」を表す。
本発明の量子ドットは、半導体微粒子が、一般式（１）で示される処理剤で表面処理されたことを特徴とする量子ドットである。

＜半導体微粒子＞
本発明の半導体微粒子は、無機物を成分とする半導体であり、単一組成でも、コアシェル型でも、３層以上の複数層になっていてもよい。
本発明の半導体は、２族元素、１０属元素、１１族元素、１２族元素、１３族元素、１４族元素、１５族元素および１６族元素で示される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半導体である。
さらに好ましくは化合物半導体である。化合物半導体は、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅで示される元素群から選ばれる少なくとも２種の元素を含む化合物からなる半導体である。
さらに好ましくは、人に対する安全性が懸念される元素を除いた、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｎ、Ｐ、Ｓ，Ｔｅで示される元素群から選ばれる少なくとも２種の元素を含む化合物からなる半導体である。
可視光を発光する用途では、バンドギャップの狭さからＩｎを構成元素として含む半導体が、さらに好ましい。

コアシェル型の半導体微粒子はコアを形成する半導体と異なる成分からなる半導体でコア構造を被覆された構造となる。外部がバントギャップの大きい半導体をすることで、光励起によって生成された励起子（電子−正孔対）はコア内に閉じ込められる。その結果、半導体微粒子表面での無輻射遷移の確率が減少し、発光の量子収率および半導体量子ドットの蛍光特性の安定性が向上する。

本発明の半導体微粒子の平均粒径は０．５ｎｍ〜１００ｎｍであることが好ましく、所望の発色が得られる粒径を選択することができる。コアシェル型の場合、一つの半導体微粒子の中に複数のシェル微粒子を含有してもよい。単一半導体組成である場合の半導体微粒子の平均粒径および、コアシェル型のコアの平均粒径は０．５ｎｍ〜１０ｎｍであることが好ましい。平均粒径が０．５ｎｍ未満となる合成は困難であり、また、１０ｎｍを超えると量子閉じ込め効果が得られず、求める蛍光が得られない。

本発明の量子ドットは、平均粒径が2ｎｍ〜1μｍであることが好ましい。
量子ドットの形状は、球状に限らず、棒状、円盤状、そのほかの形状であっても良い。

＜処理剤＞
本発明の処理剤は、一般式（１）に示す処理剤である。

一般式（1）

本発明のＸ^１、Ｘ^２におけて、直接結合とは、リンとＲ_１またはＲ_２が直接結合することを示す。
Ｒ^１、Ｒ^２において、置換基を有していてもよい芳香族残基とは、芳香環から形式的に水素を１つ取り除いた残基である。芳香環の例として、ベンゼン環、ナフタレン環、ピレン環、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、キノリン環、フラン環、ピロール環、チオフェン環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、インドール環、ベンズイミダゾール環、ベンゾフラン環、プリン環、アクリジン環、フェノチアジン環などをあげることができる。
これらの芳香族残基は、置換されていてもよい。置換基としては、アルキル基、アルキル基で置換されていてもよいフェニル基、一般式（２）で表される置換基、または、エーテル基、チオエーテル基、ケトン基、エステル基を介して結合したアルキル基もしくはアルキル基で置換されていてもよいフェニル基が挙げられる。
芳香族残基が有してもよいアルキル基としては、直鎖、分岐、環状のアルキル基である。例えば、メチル、エチル、ヘキシル、ドデシル、エイコシル等の直鎖アルキル基、２−エチルヘキシル等の分岐アルキル基、シクロヘキシル基、３−シクロヘキシルプロピル基等の環状アルキル基があげられる。

一般式（２）

一般式（２）において、
Ｑは−Ｏ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−、−Ｏ−ＣＨ（ＣＨ_３）−ＣＨ_２−、−Ｏ−ＣＨ_２−ＣＨ（ＣＨ_３）−、フェニレン基、オキシフェニレン基、チオフェニレン基を
ｎ３は２〜１０の整数を
Ｒ^３は水素、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数１〜８のアルコキシ基、炭素１〜８のアルキルチオ基を表す。
芳香族残基への置換基の置換数は特に制限はなく、芳香環に結合している水素の数だけ可能である。

処理剤の具体例を以下に示すが、限定されるものではない。

Ａ群

Ｂ群

Ｃ群

Ｄ群

Ｅ群

Ａ群の処理剤は、該当する芳香族化合物を塩化アルミニウム存在下で三塩化リンを作用させ、次いで塩素で処理し、その後水で加水分解することで得るができる。
Ｂ群の処理剤は、該当するメチル化芳香族化合物を亜リン酸エチルと反応させ、その後、塩酸で処理して、酸化と加水分解を行い得ること事ができる。
Ｃ群の処理剤は、オキシ塩化リンと順次当該化合物を反応させた後、加水分解することで得ることができる。
Ｄ群の処理剤は、フェニルフォスホン酸をニトロ化し、還元後、エチル化して得ることができる。
Ｅ群の処理剤は東京化成株式会社より試薬として購入することができる。

本発明の組成物が含んでもよい溶剤は、着色剤を十分に樹脂中に分散させ、ガラス基板等の基板上に本発明の着色組成物を乾燥膜厚が所望の膜厚になるように塗布することを容易にするために用いられる。
本発明の量子ドットを含む組成物は、溶剤を用いて、粘度を３〜５０ｍＰａ・ｓに調製して、インクジェットインキとして使用することもできる。インクジェットインキには印刷物への要求物性により、樹脂、架橋剤、重合性単量体、光感応性物質、熱感応性物質を添加することができる。
樹脂、架橋剤、重合性単量体、光感応性物質、熱感応性物質の添加物質の添加量としては、所望の量子ドット濃度により、量子ドット１重量部に対し、添加物質を０〜１００重量部添加することができる。１００重量部を超えると量子ドット含有率が低くなり、十分な蛍光強度が得られない。

本発明の量子ドットを含む組成物を用いて、塗布し、紫外線照射により、フォトリソグラフィー法によりパターニングする際には、光感応性物質、重合性単量体を添加して、ポジ型レジスト、または、ネガ型レジストとすることができる。これらを単独で、または２種以上混合して用いることができる。

溶剤としては、
トルエン、１,２,３−トリクロロプロパン、１,３-ブチレングリコール、１,３-ブチレングリコールジアセテート、１,４−ジオキサン、２−ヘプタノン、２−メチル−１,３−プロパンジオール、３,５,５-トリメチル-２-シクロヘキセン-１-オン、３,３,５−トリメチルシクロヘキサノン、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−メチル−１,３−ブタンジオール、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール、３−メトキシ−３−メチルブチルアセテート、３-メトキシブタノール、３−メトキシブチルアセテート、４−ヘプタノン、ｍ−キシレン、ｍ−ジエチルベンゼン、ｍ−ジクロロベンゼン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ｎ−ブチルアルコール、ｎ−ブチルベンゼン、ｎ−プロピルアセテート、Ｎ−メチルピロリドン、o−キシレン、o−クロロトルエン、ｏ−ジエチルベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、Ｐ−クロロトルエン、Ｐ−ジエチルベンゼン、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン、γ―ブチロラクトン、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ターシャルターシャルブタノール、イソブチルアルコール、イソホロン、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、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エチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノターシャリーブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、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メチルエーテルアセテート、ジイソブチルケトン、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メチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、シクロヘキサノール、シクロヘキサノールアセテート、シクロヘキサノン、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ダイアセトンアルコール、トリアセチン、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコールフェニルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、ベンジルアルコール、メチルイソブチルケトン、メチルシクロヘキサノール、酢酸ｎ−アミル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、酢酸プロピル、及び二塩基酸エステル等が挙げられる。
これらの溶剤は、１種を単独で、または必要に応じて任意の比率で２種以上混合して用いることができる。

インクジェットインキとする場合には、樹脂に対する溶解性、装置部材に対する膨潤作用、粘度、及びノズルにおけるインキの乾燥性の点から選択され、一般式（３）：Ｒ^４−（Ｏ−Ｃ₂Ｈ₄）m−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ₃［ただし、Ｒ^４は炭素原子数１〜８のアルキル基であり、Ｃ₂Ｈ₄は直鎖若しくは分岐エチレン鎖であり、１≦ｍ≦３である。］で表される溶剤（Ａ−１）、及び一般式（４）：Ｒ^５−（Ｏ−Ｃ₃Ｈ₆）p−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ₃［ただし、Ｒ^５は炭素原子数１〜８のアルキル基であり、Ｃ₃Ｈ₆は直鎖若しくは分岐プロピレン鎖であり、１≦ｎ≦３である。］で表される溶剤（Ａ−２）、及びアセテート構造を２つ以上持つ溶剤（Ａ−３）からなる群から選ばれる７６０ｍｍＨｇでの沸点が１３５℃以上の１種類以上の溶剤を含むことが好ましい。
さらに好ましくは、前記７６０ｍｍＨｇでの沸点が１３５℃以上の溶剤が全溶剤中６０重量％以上含むことが吐出安定性やノズルにおけるインキの乾燥性の点から好ましい。
前記溶剤の具体例としては、例えばジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、１，３−ブチレングリコールジアセテート、１，６−ヘキサンジオールジアセテート、トリアセチン等を挙げることができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。中でも、好ましくはジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、１，３−ブチレングリコールジアセテートが、吐出安定性の点から好ましい。

樹脂としては、石油系樹脂、マレイン酸樹脂、ニトロセルロース、セルロースアセテートブチレート、環化ゴム、塩化ゴム、アルキド樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、ビニル樹脂、又はブチラール樹脂等があげられ、基材により適時選択することができる。
架橋剤としては、架橋剤はメラミン化合物、ベンゾグアナミン化合物、アクリレート系モノマー、カルボジイミド化合物、エポキシ化合物、オキセタン化合物、フェノール化合物、ベンゾオキサジン化合物、ブロック化カルン酸化合物、ブロック化イソシアネート化合物、及びシランカップリング剤からなる群から選ばれる化合物１種若しくは２種以上であることが耐熱耐性を持つ熱架橋性の架橋剤である点から好ましい。

＜重合性単量体＞
本発明に用いる重合性単量体には、紫外線や熱などにより硬化して樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーが含まれ、これらを単独で、または２種以上混合して用いることができる。
重合性単量体としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、β−カルボキシエチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの（メタ）アクリル酸エステル、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等を挙げることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
これらの重合性化合物は、１種を単独で、または必要に応じて任意の比率で２種以上混合して用いることができる。

本発明の組成物が含んでもよい熱感応性物質としては、熱重合開始剤としては、有機過酸化物系開始剤、アゾ系開始剤等を挙げることができる。
本発明の組成物が含んでもよい光感応性物質としては、光重合開始剤、光酸発生剤、光塩基発生剤があげられる。光感応性物質は、１種を単独で、または必要に応じて任意の比率で２種以上混合して用いることができる。

光重合開始剤としては、アセトフェノン系化合物、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、トリアジン系化合物、オキシムエステル系化合物、ホスフィン系化合物、キノン系化合物、ボレート系化合物；カルバゾール系化合物；イミダゾール系化合物；あるいは、チタノセン系化合物等が用いられる。
光酸発生剤としては、スルホニウム塩、テトラヒドロチオフェニウム塩、Ｎ−スルホニルオキシイミド化合物などが挙げられる。

光重合開始剤および／または光酸発生剤は光硬化性接着剤に含まれる樹脂成分（本発明の飽和脂環式エポキシエステル化合物、および、必要に応じて含まれる他の活性エネルギー重合性化合物から構成される樹脂成分）１００部に対して、０．０１部〜２０部であることが好ましい。０．０１部未満であると硬化が不十分であり、２０部より多い場合、光酸発生剤由来の着色や他の諸物性の低下を招く。

光塩基発生剤としては、複素環基含有光塩基発生剤、２−ニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート、［［（２，６−ジニトロベンジル）オキシ］カルボニル］シクロヘキシルアミン、ビス［［（２−ニトロベンジル）オキシ］カルボニル］ヘキサン−１，６−ジアミン、トリフェニルメタノール、ｏ−カルバモイルヒドロキシルアミド、ｏ−カルバモイルオキシム、ヘキサアンミンコバルト（ＩＩＩ）トリス（トリフェニルメチルボレート）などが挙げられる。

＜増感剤＞
さらに、本発明の組成物には、増感剤を含有させることができる。
増感剤としては、カルコン誘導体、ジベンザルアセトン等に代表される不飽和ケトン類、ベンジルやカンファーキノン等に代表される１，２−ジケトン誘導体、ベンゾイン誘導体、フルオレン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、キサンテン誘導体、チオキサンテン誘導体、キサントン誘導体、チオキサントン誘導体、クマリン誘導体、ケトクマリン誘導体、シアニン誘導体、メロシアニン誘導体、オキソノ−ル誘導体等のポリメチン色素、アクリジン誘導体、アジン誘導体、チアジン誘導体、オキサジン誘導体、インドリン誘導体、アズレン誘導体、アズレニウム誘導体、スクアリリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、テトラフェニルポルフィリン誘導体、トリアリールメタン誘導体、テトラベンゾポルフィリン誘導体、テトラピラジノポルフィラジン誘導体、フタロシアニン誘導体、テトラアザポルフィラジン誘導体、テトラキノキサリロポルフィラジン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、サブフタロシアニン誘導体、ピリリウム誘導体、チオピリリウム誘導体、テトラフィリン誘導体、アヌレン誘導体、スピロピラン誘導体、スピロオキサジン誘導体、チオスピロピラン誘導体、金属アレーン錯体、有機ルテニウム錯体、又はミヒラーケトン誘導体、α−アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、４，４’−ジエチルイソフタロフェノン、３，３’，又は４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノン等が挙げられる。
これらの増感剤は、１種を単独で、または必要に応じて任意の比率で２種以上混合して用いることができる。

＜樹脂溶液１の調製＞
セパラブル４口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器にキシレン７０．０部を仕込み、８０℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりｎ−ブチルメタクリレート１８．０部、メタクリル酸メチル１２．０部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．４部の混合物を２時間かけて滴下した。滴下終了後、更に３時間反応を継続し、重量平均分子量（Ｍｗ）２６０００のアクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が２０重量％になるようにキシレンを添加してアクリル樹脂溶液１を調製した。

＜樹脂溶液２の調製＞
セパラブル４口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器にキシレン７０．０部を仕込み、８０℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりｎ−ブチルメタクリレート１４．０部、メタクリル酸メチル１０．０部、スチレン６．０部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．４部の混合物を２時間かけて滴下した。滴下終了後、更に３時間反応を継続し、重量平均分子量（Ｍｗ）２６０００のアクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が２０重量％になるようにキシレンを添加してアクリル樹脂溶液２を調製した。

＜樹脂溶液３の調製＞
ブチラール樹脂エスレックBL-S（積水化学製）をNV１０％となるようにトルエンに溶解した。

＜樹脂溶液４の調製＞
ノルボルネン２００部、シクロペンテン５０部、１−ヘキセン１８０部およびトルエン７５０部を、窒素置換した反応容器に仕込み、６０℃に加熱した。これに、トリエチルアルミニウム（１．５モル／ｌ）のトルエン溶液０．６２部、ｔｅｒｔ−Ｃ_４Ｈ_５ＯＨ／ＣＨ_３ＯＨで変性（ｔｅｒｔ−Ｃ_４Ｈ_９ＯＨ／ＣＨ_３ＯＨ／Ｗ＝０．３５／０．３／１；モル比）したＷＣｌ_６溶液（濃度０．０５モル／ｌ）３．７部を加え、８０℃で３時間加熱攪拌して、開環重合反応、水素添加反応を行い、次いでトリメチルベンゼンを用いてNVを１０％に調製して樹脂溶液4を得た。

［比較例１］
（量子ドット０の合成）
無水酢酸亜鉛０．５５部、ドデカンチオール７．０部、オレイルアミン５．０部を加熱溶解し添加液を作成した。
塩化インジウム０．２２部、オクチルアミン８．２５部を反応容器に入れ、窒素バブリングを行いながら、１６５℃に加熱した。塩化インジウムが溶解した後、ジエチルアミノホスフィン０．８６部を短時間で注入し、２０分間１６５℃に制御した。その後、急冷し、４０℃に冷却した。上記添加液を注入し、２４０℃２時間加熱した後に、室温まで放冷した。放冷後、ヘキサンとエタノールを用いて再沈殿法で精製を行った。トルエンを用いて、固形分濃度１０％に調製し、ドデカンチオールで表面処理された量子ドットを含む比較分散液１を得た。

［実施例１］
（量子ドット１の合成）
量子ドット０を、トルエンを用いて固形分濃度１％に希釈した。同量の５％処理剤１のトルエン溶液を添加し、１２時間撹拌した。トルエンとエタノールを用いて再沈殿法で精製を行った。トルエンを用いて、固形分濃度１０％に調製し、処理剤１で表面処理された量子ドット１を含有する分散液（組成物）を得た。

［実施例２〜８］
（量子ドット２〜８）
同様に処理剤を表１記載の処理剤に変更して、量子ドット希釈溶媒とエタノールを用いて精製することにより、表１の処理剤で表面処理された量子ドット２〜８の１０％分散液（組成物）を合成した。

＜組成物評価方法＞
以下の評価方法によって得られた評価結果を表２に示す。
（自然乾燥法）
直径１２ｍｍ基板丸カバーガラス（松浪ガラス工業製）の上に、１０％分散液（組成物）の２０μＬを静かに載せて、その後６時間の間、自然乾燥した。
（ＱＹ維持率）
QY（量子収率）維持率は印刷初期のQYを１として、２週間後の比率を示した。１に近い方が好ましいが、0.6以上であれば実用上使用可能である。

（量子収率測定）
測定機絶対ＰＬ量子収率測定装置Ｃ９９２０−０２
励起波長４００ｎｍ積分範囲３７５〜４２５ｎｍ
蛍光積分範囲４３０〜８００ｎｍ

本発明の処理剤を使用すると、ＱＹの経時低下を抑制できることが示された。

＜インクジェットインキの作成＞
（実施例９〜１６、比較例１〜４）
表３に示したインキ組成にて、密閉できる容器に、量子ドット溶液、樹脂溶液、溶剤、重合性単量体、感応性物質の順番で計量し、その後、密閉して、３分間、浸透してインクジェットインキを作成した。

ＤＢＣＡ：ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート
ＰＧＭＡｃ：プロピレングリコールメチルエーテルアセテート

＜インクジェットインキ評価方法＞
以下の評価方法によって得られた評価結果を表４に示す。
（粘度測定）
２５℃にて、振動式粘度計ビスコメイトＶＭ−１０Ａ−Ｌ（SEKONIC社製）を用いて、測定した。

下記のインクジェット吐出条件で、インクジェット印刷を行い、ＩＪ印刷継続可能時間、ＩＪ印刷再印刷性試験を行った。
（ＩＪ印刷継続可能時間）
印刷ができない場合を×、印刷を３０以上継続できない場合を△、３０分以上継続できた場合を〇とした。実用上、３０分以上継続して印刷できることが必要である。
（ＩＪ印刷再印刷性）
ＩＪ吐出後１時間印刷を中止して、再印刷を行った。その際、そのまま印刷できた場合を◎、ヘッド吐出部を、溶剤を含んだ綿棒で掃除すれば印刷できた場合を〇、掃除しても印刷できない場合を×とした。実用上、◎、〇であることが必要である。

・インクジェット吐出試験条件
印刷機ＤｉｍａｔｉｘＭａｔｅｒｉａｌｓＰｒｉｎｔｅｒ
カートリッジ１０ＤｉｍａｔｉｘＭａｔｅｒｉａｌｓＣａｒｔｒｉｇｅｓ、１０ｐＬ
印刷パターン１ｍｍ間隔の格子模様
基板丸カバーガラス・松浪ガラス工業製
基板温度３０℃
印刷後乾燥４０℃２０分

（ＱＹ維持率）
QY維持率は印刷初期のQYを１として、２週間後の比率を示した。１に近い方が好ましいが、0.6以上であれば実用上使用可能である。

適切な粘度に調製することでＩＪ印刷を行うことができ、本発明の処理剤を用いると、ＱＹ維持率が高いことが証明された。

Claims

半導体微粒子が、下記一般式（１）で示される処理剤または下記化学構造式で示される処理剤で表面処理されたことを特徴とする量子ドット。
一般式（1）

一般式（１）中、Ｘ¹、Ｘ²は各々独立に直接結合、−ＣＨ₂−、−ＣＨ＜、−Ｏ−、を表し、
Ｒ¹、Ｒ²は水素原子または下記一般式（２）で置換された芳香族残基を表す。ただし、Ｒ¹、とＲ²が同時に水素原子になることはない。ｎ１、ｎ２は各々独立に１または２を表す。

一般式（２）

一般式（２）において、Ｑは−Ｏ−ＣＨ ₂ −ＣＨ ₂ −、−Ｏ−ＣＨ（ＣＨ ₃ ）−ＣＨ ₂ −、−Ｏ−ＣＨ ₂ −ＣＨ（ＣＨ ₃ ）−、オキシフェニレン基、チオフェニレン基を、ｎ３は２〜１０の整数を、Ｒ ³ は水素、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数１〜８のアルコキシ基、炭素１〜８のアルキルチオ基を表す。

化学構造式
半導体微粒子が化合物半導体であることを特徴とする請求項1に記載の量子ドット。
半導体微粒子がコア・シェル型であり、一般式（１）で表される処理剤でシェル表面が処理されていることを特徴とする請求項１または２に記載の量子ドット。
請求項１〜３いずれか1項に記載の量子ドットと、さらに溶媒を含有することを特徴とする量子ドット含有組成物。
請求項４記載の量子ドット含有組成物を少なくとも含有し、粘度が３〜５０ｍPa・sであるインキジェットインキ。
請求項１〜３いずれか1項に記載の量子ドットを含有する印刷物。