JP7152854B2 - ケイ素含有樹脂組成物、ケイ素含有樹脂フィルム、シリカフィルム、発光表示素子パネル、及び発光表示装置 - Google Patents
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Description
例えば、液晶表示素子や有機EL表示素子等の光源の発光を用いて画像を表示する素子において、光源が発する光線を量子ドットを含む光学フィルムを透過させると、波長変換によって色純度の高い緑色光と赤色光を取り出すことができるため、色相の再現範囲を拡大することができる。
しかしながら、シロキサン樹脂やシリカ等のケイ素含有材料からなるマトリックスと、当該マトリックス中に分散された量子ドットとを含むフィルムを形成する場合、フィルムの膜厚が厚いと、形成されるフィルムにクラックが生じやすい問題がある。
例えば、ある程度厚い光学フィルムを製造する際に、クラックのない光学フィルムを得るために、多数の薄い光学フィルムを積層する必要がある場合がある。かかる場合、積層の操作の煩雑さによって、光学フィルムの製造コストが高い。
しかし、ケイ素含有材料からなるマトリックス中に量子ドットを含む光学フィルムを形成する場合、光学フィルムの形成に用いる組成物の組成によっては、量子ドットをフィルム中に良好分散させることが困難である場合がある。
ケイ素含有樹脂(A)が、シロキサン樹脂、及びポリシランからなる群より選択される1種以上であり、
溶剤(S)が下式(S1):
で表されるシクロアルキルアセテートを含有するケイ素含有樹脂組成物である。
第1の態様にかかるケイ素含有樹脂組成物からなる塗布膜を形成することと、
塗布膜から溶剤(S)を除去することと、
を含むケイ素含有樹脂フィルムの製造方法である。
第1の態様にかかるケイ素含有樹脂組成物からなる塗布膜を形成することと、
塗布膜を焼成することと、
を含む、シリカフィルムの製造方法である。
ケイ素含有樹脂フィルムを、第2の態様にかかる製造方法で製造すること、及び
シリカフィルムを、第4の態様にかかる製造方法で製造すること、
の少なくとも一方を含む積層体の製造方法である。
本発明にかかるケイ素含有樹脂組成物は、ケイ素含有樹脂(A)と、量子ドット(B)と、溶剤(S)と、を含有する。
ケイ素含有樹脂(A)としては、シロキサン樹脂、及びポリシランから選択される1種以上が使用される。
溶剤(S)は、下式(S1)で表される、シクロアルキルアセテートを含有する。
しかし、本発明にかかるケイ素含有樹脂組成物を用いると、膜厚2~300μm程度の厚めのケイ素含有樹脂フィルムやシリカフィルムを形成する場合でも、クラックの発生を抑制しやすい。
ケイ素含有樹脂(A)としては、シロキサン樹脂、及びポリシランから選択される1種以上が使用される。これらのケイ素含有樹脂(A)を含むケイ素含有樹脂組成物を塗布することでケイ素含有樹脂フィルムが得られ、当該ケイ素含有樹脂フィルムが焼成されることでシリカ系の膜が得られる。以下、シロキサン樹脂、及びポリシランとについて説明する。
シロキサン樹脂について、後述する構造のシクロアルキルアセテートを含有する溶剤(S)に可溶である樹脂であれば、特に制限はない。
シロキサン樹脂としては、例えば下式(A1)で表されるシラン化合物から選択される少なくとも1種を加水分解縮合して得られるシロキサン樹脂が好適に使用される。
R4-nSi(OR’)n・・・(A1)
式(A1)におけるnが4の場合のシラン化合物(i)は下式(A2)で表される。
Si(OR1)a(OR2)b(OR3)c(OR4)d・・・(A2)
R5Si(OR6)e(OR7)f(OR8)g・・・(A3)
R9R10Si(OR11)h(OR12)i・・・(A4)
トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリプロポキシシラン、トリペンチルオキシシラン、トリフェニルオキシシラン、ジメトキシモノエトキシシラン、ジエトキシモノメトキシシラン、ジプロポキシモノメトキシシラン、ジプロポキシモノエトキシシラン、ジペンチルオキシルモノメトキシシラン、ジペンチルオキシモノエトキシシラン、ジペンチルオキシモノプロポキシシラン、ジフェニルオキシルモノメトキシシラン、ジフェニルオキシモノエトキシシラン、ジフェニルオキシモノプロポキシシラン、メトキシエトキシプロポキシシラン、モノプロポキシジメトキシシラン、モノプロポキシジエトキシシラン、モノブトキシジメトキシシラン、モノペンチルオキシジエトキシシラン、及びモノフェニルオキシジエトキシシラン等のヒドロシラン化合物;
メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリペンチルオキシシラン、メチルトリフェニルオキシシラン、メチルモノメトキシジエトキシシラン、メチルモノメトキシジプロポキシシラン、メチルモノメトキシジペンチルオキシシラン、メチルモノメトキシジフェニルオキシシラン、メチルメトキシエトキシプロポキシシラン、及びメチルモノメトキシモノエトキシモノブトキシシラン等のメチルシラン化合物;
エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリプロポキシシラン、エチルトリペンチルオキシシラン、エチルトリフェニルオキシシラン、エチルモノメトキシジエトキシシラン、エチルモノメトキシジプロポキシシラン、エチルモノメトキシジペンチルオキシシラン、エチルモノメトキシジフェニルオキシシラン、エチルメトキシエトキシプロポキシシラン、及びエチルモノメトキシモノエトキシモノブトキシシラン等のエチルシラン化合物;
プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、プロピルトリプロポキシシラン、プロピルトリペンチルオキシシラン、及びプロピルトリフェニルオキシシラン、プロピルモノメトキシジエトキシシラン、プロピルモノメトキシジプロポキシシラン、プロピルモノメトキシジペンチルオキシシラン、プロピルモノメトキシジフェニルオキシシラン、プロピルメトキシエトキシプロポキシシラン、及びプロピルモノメトキシモノエトキシモノブトキシシラン、等のプロピルシラン化合物;
ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ブチルトリプロポキシシラン、ブチルトリペンチルオキシシラン、ブチルトリフェニルオキシシラン、ブチルモノメトキシジエトキシシラン、ブチルモノメトキシジブロポキシシラン、ブチルモノメトキシジペンチルオキシシラン、ブチルモノメトキシジフェニルオキシシラン、ブチルメトキシエトキシプロポキシシラン、及びブチルモノメトキシモノエトキシモノブトキシシラン等のブチルシラン化合物;
フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリプロポキシシラン、フェニルトリペンチルオキシシラン、フェニルトリフェニルオキシシラン、フェニルモノメトキシジエトキシシラン、フェニルモノメトキシジプロポキシシラン、フェニルモノメトキシジペンチルオキシシラン、フェニルモノメトキシジフェニルオキシシラン、フェニルメトキシエトキシプロポキシシラン、及びフェニルモノメトキシモノエトキシモノブトキシシラン等のフェニルシラン化合物;
ヒドロキシフェニルトリメトキシシラン、ヒドロキシフェニルトリエトキシシラン、ヒドロキシフェニルトリプロポキシシラン、ヒドロキシフェニルトリペンチルオキシシラン、ヒドロキシフェニルトリフェニルオキシシラン、ヒドロキシフェニルモノメトキシジエトキシシラン、ヒドロキシフェニルモノメトキシジプロポキシシラン、ヒドロキシフェニルモノメトキシジペンチルオキシシラン、ヒドロキシフェニルモノメトキシジフェニルオキシシラン、ヒドロキシフェニルメトキシエトキシプロポキシシラン、及びヒドロキシフェニルモノメトキシモノエトキシモノブトキシシラン等のヒドロキシフェニルシラン化合物;
ナフチルトリメトキシシラン、ナフチルトリエトキシシラン、ナフチルトリプロポキシシラン、ナフチルトリペンチルオキシシラン、ナフチルトリフェニルオキシシラン、ナフチルモノメトキシジエトキシシラン、ナフチルモノメトキシジプロポキシシラン、ナフチルモノメトキシジペンチルオキシシラン、ナフチルモノメトキシジフェニルオキシシラン、ナフチルメトキシエトキシプロポキシシラン、及びナフチルモノメトキシモノエトキシモノブトキシシラン等のナフチルシラン化合物;
ベンジルトリメトキシシラン、ベンジルトリエトキシシラン、ベンジルトリプロポキシシラン、ベンジルトリペンチルオキシシラン、ベンジルトリフェニルオキシシラン、ベンジルモノメトキシジエトキシシラン、ベンジルモノメトキシジプロポキシシラン、ベンジルモノメトキシジペンチルオキシシラン、ベンジルモノメトキシジフェニルオキシシラン、ベンジルメトキシエトキシプロポキシシラン、及びベンジルモノメトキシモノエトキシモノブトキシシラン等のベンジルシラン化合物;
ヒドロキシベンジルトリメトキシシラン、ヒドロキシベンジルトリエトキシシラン、ヒドロキシベンジルトリプロポキシシラン、ヒドロキシベンジルトリペンチルオキシシラン、ヒドロキシベンジルトリフェニルオキシシラン、ヒドロキシベンジルモノメトキシジエトキシシラン、ヒドロキシベンジルモノメトキシジプロポキシシラン、ヒドロキシベンジルモノメトキシジペンチルオキシシラン、ヒドロキシベンジルモノメトキシジフェニルオキシシラン、ヒドロキシベンジルメトキシエトキシプロポキシシラン、及びヒドロキシベンジルモノメトキシモノエトキシモノブトキシシラン等のヒドロキシベンジルシラン化合物;
が挙げられる。
ジメトキシシラン、ジエトキシシラン、ジプロポキシシラン、ジペンチルオキシシラン、ジフェニルオキシシラン、メトキシエトキシシラン、メトキシプロポキシシラン、メトキシペンチルオキシシラン、メトキシフェニルオキシシラン、エトキシプロポキシシラン、エトキシペンチルオキシシラン、及びエトキシフェニルオキシシラン等のヒドロシラン化合物;
メチルジメトキシシラン、メチルメトキシエトキシシラン、メチルジエトキシシラン、メチルメトキシプロポキシシラン、メチルメトキシペンチルオキシシラン、メチルエトキシプロポキシシラン、メチルジプロポキシシラン、メチルジペンチルオキシシラン、メチルジフェニルオキシシラン、メチルメトキシフェニルオキシシラン等のメチルヒドロシラン化合物;
エチルジメトキシシラン、エチルメトキシエトキシシラン、エチルジエトキシシラン、エチルメトキシプロポキシシラン、エチルメトキシペンチルオキシシラン、エチルエトキシプロポキシシラン、エチルジプロポキシシラン、エチルジペンチルオキシシラン、エチルジフェニルオキシシラン、エチルメトキシフェニルオキシシラン等のエチルヒドロシラン化合物;
プロピルジメトキシシラン、プロピルメトキシエトキシシラン、プロピルジエトキシシラン、プロピルメトキシプロポキシシラン、プロピルメトキシペンチルオキシシラン、プロピルエトキシプロポキシシラン、プロピルジプロポキシシラン、プロピルジペンチルオキシシラン、プロピルジフェニルオキシシラン、プロピルメトキシフェニルオキシシラン等のプロピルヒドロシラン化合物;
ブチルジメトキシシラン、ブチルメトキシエトキシシラン、ブチルジエトキシシラン、ブチルメトキシプロポキシシラン、ブチルメトキシペンチルオキシシラン、ブチルエトキシプロポキシシラン、ブチルジプロポキシシラン、ブチルジペンチルオキシシラン、ブチルジフェニルオキシシラン、ブチルメトキシフェニルオキシシラン等のブチルヒドロシラン化合物;
フェニルジメトキシシラン、フェニルメトキシエトキシシラン、フェニルジエトキシシラン、フェニルメトキシプロポキシシラン、フェニルメトキシペンチルオキシシラン、フェニルエトキシプロポキシシラン、フェニルジプロポキシシラン、フェニルジペンチルオキシシラン、フェニルジフェニルオキシシラン、フェニルメトキシフェニルオキシシラン等のフェニルヒドロシラン化合物;
ヒドロキシフェニルジメトキシシラン、ヒドロキシフェニルメトキシエトキシシラン、ヒドロキシフェニルジエトキシシラン、ヒドロキシフェニルメトキシプロポキシシラン、ヒドロキシフェニルメトキシペンチルオキシシラン、ヒドロキシフェニルエトキシプロポキシシラン、ヒドロキシフェニルジプロポキシシラン、ヒドロキシフェニルジペンチルオキシシラン、ヒドロキシフェニルジフェニルオキシシラン、ヒドロキシフェニルメトキシフェニルオキシシラン等のヒドロキシフェニルヒドロシラン化合物;
ナフチルジメトキシシラン、ナフチルメトキシエトキシシラン、ナフチルジエトキシシラン、ナフチルメトキシプロポキシシラン、ナフチルメトキシペンチルオキシシラン、ナフチルエトキシプロポキシシラン、ナフチルジプロポキシシラン、ナフチルジペンチルオキシシラン、ナフチルジフェニルオキシシラン、ナフチルメトキシフェニルオキシシラン等のナフチルヒドロシラン化合物;
ベンジルジメトキシシラン、ベンジルメトキシエトキシシラン、ベンジルジエトキシシラン、ベンジルメトキシプロポキシシラン、ベンジルメトキシペンチルオキシシラン、ベンジルエトキシプロポキシシラン、ベンジルジプロポキシシラン、ベンジルジペンチルオキシシラン、ベンジルジフェニルオキシシラン、ベンジルメトキシフェニルオキシシラン等のベンジルヒドロシラン化合物;
ヒドロキシベンジルジメトキシシラン、ヒドロキシベンジルメトキシエトキシシラン、ヒドロキシベンジルジエトキシシラン、ヒドロキシベンジルメトキシプロポキシシラン、ヒドロキシベンジルメトキシペンチルオキシシラン、ヒドロキシベンジルエトキシプロポキシシラン、ヒドロキシベンジルジプロポキシシラン、ヒドロキシベンジルジペンチルオキシシラン、ヒドロキシベンジルジフェニルオキシシラン、ヒドロキシベンジルメトキシフェニルオキシシラン等のヒドロキシベンジルヒドロシラン化合物;
ジメチルジメトキシシラン、ジメチルメトキシエトキシシラン、ジメチルメトキシプロポキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジペンチルオキシシラン、ジメチルジフェニルオキシシラン、ジメチルエトキシプロポキシシラン、ジメチルジプロポキシシラン等のジメチルシラン化合物;
ジエチルジメトキシシラン、ジエチルメトキシエトキシシラン、ジエチルメトキシプロポキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルジペンチルオキシシラン、ジエチルジフェニルオキシシラン、ジエチルエトキシプロポキシシラン、ジエチルジプロポキシシラン等のジエチルシラン化合物;
ジプロピルジメトキシシラン、ジプロピルメトキシエトキシシラン、ジプロピルメトキシプロポキシシラン、ジプロピルジエトキシシラン、ジプロピルジペンチルオキシシラン、ジプロピルジフェニルオキシシラン、ジプロピルエトキシプロポキシシラン、ジプロピルジプロポキシシラン等のジプロポキシシラン化合物;
ジブチルジメトキシシラン、ジブチルメトキシエトキシシラン、ジブチルメトキシプロポキシシラン、ジブチルジエトキシシラン、ジブチルジペンチルオキシシラン、ジブチルジフェニルオキシシラン、ジブチルエトキシプロポキシシラン、ジブチルジプロポキシシラン等のジブチルシラン化合物;
ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルメトキシエトキシシラン、ジフェニルメトキシプロポキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジペンチルオキシシラン、ジフェニルジフェニルオキシシラン、ジフェニルエトキシプロポキシシラン、ジフェニルジプロポキシシラン等のジフェニルシラン化合物;
ジ(ヒドロキシフェニル)ジメトキシシラン、ジ(ヒドロキシフェニル)メトキシエトキシシラン、ジ(ヒドロキシフェニル)メトキシプロポキシシラン、ジ(ヒドロキシフェニル)ジエトキシシラン、ジ(ヒドロキシフェニル)ジペンチルオキシシラン、ジ(ヒドロキシフェニル)ジフェニルオキシシラン、ジ(ヒドロキシフェニル)エトキシプロポキシシラン、ジ(ヒドロキシフェニル)ジプロポキシシラン等のジ(ヒドロキシフェニル)シラン化合物;
ジナフチルジメトキシシラン、ジナフチルメトキシエトキシシラン、ジナフチルメトキシプロポキシシラン、ジナフチルジエトキシシラン、ジナフチルジペンチルオキシシラン、ジナフチルジフェニルオキシシラン、ジナフチルエトキシプロポキシシラン、ジナフチルジプロポキシシラン等のジナフチルシラン化合物;
ジベンジルジメトキシシラン、ジベンジルメトキシエトキシシラン、ジベンジルメトキシプロポキシシラン、ジベンジルジエトキシシラン、ジベンジルジペンチルオキシシラン、ジベンジルジフェニルオキシシラン、ジベンジルエトキシプロポキシシラン、ジベンジルジプロポキシシラン等のジベンジルシラン化合物;
ジ(ヒドロキシベンジル)ジメトキシシラン、ジ(ヒドロキシベンジル)メトキシエトキシシラン、ジ(ヒドロキシベンジル)メトキシプロポキシシラン、ジ(ヒドロキシベンジル)ジエトキシシラン、ジ(ヒドロキシベンジル)ジペンチルオキシシラン、ジ(ヒドロキシベンジル)ジフェニルオキシシラン、ジ(ヒドロキシベンジル)エトキシプロポキシシラン、ジ(ヒドロキシベンジル)ジプロポキシシラン等のジ(ヒドロキシベンジル)シラン化合物;
メチルエチルジメトキシシラン、メチルエチルメトキシエトキシシラン、メチルエチルメトキシプロポキシシラン、メチルエチルジエトキシシラン、メチルエチルジペンチルオキシシラン、メチルエチルジフェニルオキシシラン、メチルエチルエトキシプロポキシシラン、メチルエチルジプロポキシシラン等のメチルエチルシラン化合物;
メチルプロピルジメトキシシラン、メチルプロピルメトキシエトキシシラン、メチルプロピルメトキシプロポキシシラン、メチルプロピルジエトキシシラン、メチルプロピルジペンチルオキシシラン、メチルプロピルジフェニルオキシシラン、メチルプロピルエトキシプロポキシシラン、メチルプロピルジプロポキシシラン等のメチルプロピルシラン化合物;
メチルブチルジメトキシシラン、メチルブチルメトキシエトキシシラン、メチルブチルメトキシプロポキシシラン、メチルブチルジエトキシシラン、メチルブチルジペンチルオキシシラン、メチルブチルジフェニルオキシシラン、メチルブチルエトキシプロポキシシラン、メチルブチルジプロポキシシラン等のメチルブチルシラン化合物;
メチル(フェニル)ジメトキシシラン、メチル(フェニル)メトキシエトキシシラン、メチル(フェニル)メトキシプロポキシシラン、メチル(フェニル)ジエトキシシラン、メチル(フェニル)ジペンチルオキシシラン、メチル(フェニル)ジフェニルオキシシラン、メチル(フェニル)エトキシプロポキシシラン、メチル(フェニル)ジプロポキシシラン等のメチル(フェニル)シラン化合物;
メチル(ヒドロキシフェニル)ジメトキシシラン、メチル(ヒドロキシフェニル)メトキシエトキシシラン、メチル(ヒドロキシフェニル)メトキシプロポキシシラン、メチル(ヒドロキシフェニル)ジエトキシシラン、メチル(ヒドロキシフェニル)ジペンチルオキシシラン、メチル(ヒドロキシフェニル)ジフェニルオキシシラン、メチル(ヒドロキシフェニル)エトキシプロポキシシラン、メチル(ヒドロキシフェニル)ジプロポキシシラン等のメチル(ヒドロキシフェニル)シラン化合物;
メチル(ナフチル)ジメトキシシラン、メチル(ナフチル)メトキシエトキシシラン、メチル(ナフチル)メトキシプロポキシシラン、メチル(ナフチル)ジエトキシシラン、メチル(ナフチル)ジペンチルオキシシラン、メチル(ナフチル)ジフェニルオキシシラン、メチル(ナフチル)エトキシプロポキシシラン、メチル(ナフチル)ジプロポキシシラン等のメチル(ナフチル)シラン化合物;
メチル(ベンジル)ジメトキシシラン、メチル(ベンジル)メトキシエトキシシラン、メチル(ベンジル)メトキシプロポキシシラン、メチル(ベンジル)ジエトキシシラン、メチル(ベンジル)ジペンチルオキシシラン、メチル(ベンジル)ジフェニルオキシシラン、メチル(ベンジル)エトキシプロポキシシラン、メチル(ベンジル)ジプロポキシシラン等のメチル(ベンジル)シラン化合物;
メチル(ヒドロキシベンジル)ジメトキシシラン、メチル(ヒドロキシベンジル)メトキシエトキシシラン、メチル(ヒドロキシベンジル)メトキシプロポキシシラン、メチル(ヒドロキシベンジル)ジエトキシシラン、メチル(ヒドロキシベンジル)ジペンチルオキシシラン、メチル(ヒドロキシベンジル)ジフェニルオキシシラン、メチル(ヒドロキシベンジル)エトキシプロポキシシラン、メチル(ヒドロキシベンジル)ジプロポキシシラン等のメチル(ヒドロキシベンジル)シラン化合物;
エチルプロピルジメトキシシラン、エチルプロピルメトキシエトキシシラン、エチルプロピルメトキシプロポキシシラン、エチルプロピルジエトキシシラン、エチルプロピルジペンチルオキシシラン、エチルプロピルジフェニルオキシシラン、エチルプロピルエトキシプロポキシシラン、エチルプロピルジプロポキシシラン等のエチルプロピルシラン化合物;
エチルブチルジメトキシシラン、エチルブチルメトキシエトキシシラン、エチルブチルメトキシプロポキシシラン、エチルブチルジエトキシシラン、エチルブチルジペンチルオキシシラン、エチルブチルジフェニルオキシシラン、エチルブチルエトキシプロポキシシラン、エチルブチルジプロポキシシラン等のエチルブチルシラン化合物;
エチル(フェニル)ジメトキシシラン、エチル(フェニル)メトキシエトキシシラン、エチル(フェニル)メトキシプロポキシシラン、エチル(フェニル)ジエトキシシラン、エチル(フェニル)ジペンチルオキシシラン、エチル(フェニル)ジフェニルオキシシラン、エチル(フェニル)エトキシプロポキシシラン、エチル(フェニル)ジプロポキシシラン等のエチル(フェニル)シラン化合物;
エチル(ヒドロキシフェニル)ジメトキシシラン、エチル(ヒドロキシフェニル)メトキシエトキシシラン、エチル(ヒドロキシフェニル)メトキシプロポキシシラン、エチル(ヒドロキシフェニル)ジエトキシシラン、エチル(ヒドロキシフェニル)ジペンチルオキシシラン、エチル(ヒドロキシフェニル)ジフェニルオキシシラン、エチル(ヒドロキシフェニル)エトキシプロポキシシラン、エチル(ヒドロキシフェニル)ジプロポキシシラン等のエチル(ヒドロキシフェニル)シラン化合物;
エチル(ナフチル)ジメトキシシラン、エチル(ナフチル)メトキシエトキシシラン、エチル(ナフチル)メトキシプロポキシシラン、エチル(ナフチル)ジエトキシシラン、エチル(ナフチル)ジペンチルオキシシラン、エチル(ナフチル)ジフェニルオキシシラン、エチル(ナフチル)エトキシプロポキシシラン、エチル(ナフチル)ジプロポキシシラン等のエチル(ナフチル)シラン化合物;
エチル(ベンジル)ジメトキシシラン、エチル(ベンジル)メトキシエトキシシラン、エチル(ベンジル)メトキシプロポキシシラン、エチル(ベンジル)ジエトキシシラン、エチル(ベンジル)ジペンチルオキシシラン、エチル(ベンジル)ジフェニルオキシシラン、エチル(ベンジル)エトキシプロポキシシラン、エチル(ベンジル)ジプロポキシシラン等のエチル(ベンジル)シラン化合物;
エチル(ヒドロキシベンジル)ジメトキシシラン、エチル(ヒドロキシベンジル)メトキシエトキシシラン、エチル(ヒドロキシベンジル)メトキシプロポキシシラン、エチル(ヒドロキシベンジル)ジエトキシシラン、エチル(ヒドロキシベンジル)ジペンチルオキシシラン、エチル(ヒドロキシベンジル)ジフェニルオキシシラン、エチル(ヒドロキシベンジル)エトキシプロポキシシラン、エチル(ヒドロキシベンジル)ジプロポキシシラン等のエチル(ヒドロキシベンジル)シラン化合物;
プロピルブチルジメトキシシラン、プロピルブチルメトキシエトキシシラン、プロピルブチルメトキシプロポキシシラン、プロピルブチルジエトキシシラン、プロピルブチルジペンチルオキシシラン、プロピルブチルジフェニルオキシシラン、プロピルブチルエトキシプロポキシシラン、プロピルブチルジプロポキシシラン等のプロピルブチルシラン化合物;
プロピル(フェニル)ジメトキシシラン、プロピル(フェニル)メトキシエトキシシラン、プロピル(フェニル)メトキシプロポキシシラン、プロピル(フェニル)ジエトキシシラン、プロピル(フェニル)ジペンチルオキシシラン、プロピル(フェニル)ジフェニルオキシシラン、プロピル(フェニル)エトキシプロポキシシラン、プロピル(フェニル)ジプロポキシシラン等のプロピル(フェニル)シラン化合物;
プロピル(ヒドロキシフェニル)ジメトキシシラン、プロピル(ヒドロキシフェニル)メトキシエトキシシラン、プロピル(ヒドロキシフェニル)メトキシプロポキシシラン、プロピル(ヒドロキシフェニル)ジエトキシシラン、プロピル(ヒドロキシフェニル)ジペンチルオキシシラン、プロピル(ヒドロキシフェニル)ジフェニルオキシシラン、プロピル(ヒドロキシフェニル)エトキシプロポキシシラン、プロピル(ヒドロキシフェニル)ジプロポキシシラン等のプロピル(ヒドロキシフェニル)シラン化合物;
プロピル(ナフチル)ジメトキシシラン、プロピル(ナフチル)メトキシエトキシシラン、プロピル(ナフチル)メトキシプロポキシシラン、プロピル(ナフチル)ジエトキシシラン、プロピル(ナフチル)ジペンチルオキシシラン、プロピル(ナフチル)ジフェニルオキシシラン、プロピル(ナフチル)エトキシプロポキシシラン、プロピル(ナフチル)ジプロポキシシラン等のプロピル(ナフチル)シラン化合物;
プロピル(ベンジル)ジメトキシシラン、プロピル(ベンジル)メトキシエトキシシラン、プロピル(ベンジル)メトキシプロポキシシラン、プロピル(ベンジル)ジエトキシシラン、プロピル(ベンジル)ジペンチルオキシシラン、プロピル(ベンジル)ジフェニルオキシシラン、プロピル(ベンジル)エトキシプロポキシシラン、プロピル(ベンジル)ジプロポキシシラン等のプロピル(ベンジル)シラン化合物;
プロピル(ヒドロキシベンジル)ジメトキシシラン、プロピル(ヒドロキシベンジル)メトキシエトキシシラン、プロピル(ヒドロキシベンジル)メトキシプロポキシシラン、プロピル(ヒドロキシベンジル)ジエトキシシラン、プロピル(ヒドロキシベンジル)ジペンチルオキシシラン、プロピル(ヒドロキシベンジル)ジフェニルオキシシラン、プロピル(ヒドロキシベンジル)エトキシプロポキシシラン、プロピル(ヒドロキシベンジル)ジプロポキシシラン等のプロピル(ヒドロキシベンジル)シラン化合物;
が挙げられる。
シロキサン樹脂の質量平均分子量は、300~30000が好ましく、500~10000がより好ましい。異なる質量平均分子量のシロキサン樹脂を2種以上混合してもよい。シロキサン樹脂の質量平均分子量がかかる範囲内である場合、製膜性に優れ、平坦なケイ素含有樹脂フィルム、又はシリカフィルムを形成できるケイ素含有樹脂組成物を得やすい。
上記のように、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を有するシロキサン樹脂を用いることにより、耐久性に優れるシリカフィルムを形成でき、微小な空間への充填が容易なケイ素含有樹脂組成物を得やすい。
アリール基及びアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ビフェニル基、フルオレニル基、及びピレニル基等が挙げられる。
構造単位(a-1)を2種類以上有するシロキサン樹脂としては、具体的には下記の構造式(A-1-1)~(A-1-3)で表されるシロキサン樹脂が挙げられる。
連結基は、エーテル結合、アミノ結合、アミド結合、又はビニル結合を有していてもよく、アミド結合を有していることが好ましい。R14は、例えば以下のものが挙げられるが、これらに限定されない。なお、下式中*は、式(A-1-5)中のSiと結合する、R14の結合手の末端を意味する。
ポリシランの構造は特に限定されない。ポリシランは直鎖状であっても、分岐鎖状であっても、網目状であっても、環状であってもよいが、直鎖状又は分岐鎖状の鎖状構造が好ましい。
ポリシランは、シラノール基及び/又はアルコキシ基を含有していてもよい。
好適なポリシランとしては、例えば、下式(A5)及び(A6)で表される単位の少なくとも1つを必須に含み、下式(A7)、(A8)及び(A9)で表される単位から選択される少なくとも1つの単位を任意に含有するポリシランが挙げられる。かかるポリシランは、シラノール基、又はケイ素原子に結合するアルコキシ基を含有していてもよい。
これらの基の中では、アルキル基、アリール基、及びアラルキル基が好ましい。アルキル基、アリール基、及びアラルキル基の好適な例は、前述の式(A1)中のRがアルキル基、アリール基、又はアラルキル基である場合の例と同様である。
ポリシランは、下記(A10)から(A13)のユニットを含むのが好ましい。
a、b、及びcは、それぞれ、10~500が好ましく、10~100がより好ましい。各ユニット中の構成単位は、ユニット中に、ランダムに含まれていても、ブロック化された状態で含まれていてもよい。
ケイ素含有樹脂組成物は、量子ドット(B)を含む。
量子ドット(B)が量子ドットとしての機能を奏する微粒子である限りにおいて、その構造やその構成成分は特に限定されない。量子ドット(B)は、量子力学に従う独特の光学特性(後述の量子閉じ込め効果)を有するナノスケールの材料であり、一般的に半導体ナノ粒子のことである。本明細書において、量子ドット(B)は、半導体ナノ粒子表面にさらに発光量子収率を向上させるために被覆されているもの(後述のシェル構造を有するもの)や、量子ドットを安定化させるために表面修飾されているものも含む。
コア-シェル型の量子ドット(B)としては、InP/ZnS、CuInS2/ZnS、及び(ZnS/AgInS2)固溶体/ZnS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(B)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。
コア―多層シェル構造の場合、コアの材質として、InP、ZnS、ZnSeからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物であることが好ましく、InPを含むことがより好ましい。含有割合としては、コアの総質量のうちInPが50~100質量%であり、60~99質量%が好ましく、82~95質量%がより好ましい。また、コアの総質量のうち、ZnS及び/又はZnSeが0~50質量%であり、1~40質量%であることが好ましく、5~18質量%がより好ましい。
例えば、コアと第1のシェルとの間の格子定数差は2~8%であり、2~6%が好ましく、3~5%がより好ましい。
また、コアと第2のシェルとの間の格子定数差は5~13%であり、5~12%が好ましく、7~10%がより好ましく、8~10%がさらに好ましい。
コア-(多層)シェル型の量子ドット(B)の場合、コアのサイズは、例えば0.5~10nmであり、2~5nmが好ましい。シェルの平均厚さは、0.4~2nmが好ましく、0.4~1.4nmがより好ましい。シェルが、第1のシェルと第2のシェルとからなる場合、第1のシェルの平均厚さは、例えば0.2~1nmであり、0.2~0.7が好ましい。第2のシェルの平均厚さは、第1のシェルの平均厚さによらず、例えば0.2~1nmであり、0.2~0.7が好ましい。
なお、量子ドット(B)の平均粒子径は、例えば、量子ドット(B)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。
また、コア-シェル構造型の量子ドット(B)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。また例えば、上記コア―多層シェル構造を有する量子ドット(B)は、WO2013/127662号公報に記載の方法により製造することができる。
なお、市販されている種々の量子ドット(B)を用いることもできる。
ケイ素含有樹脂組成物は、硬化剤(C)を含んでいてもよい。ケイ素含有樹脂組成物が硬化剤(C)を含む場合、N-メチル-2-ピロリドン等の有機溶剤により、溶解、膨潤、変形したりしにくい、有機溶剤耐性に優れるシリカフィルムを形成しやすい。
熱により塩基成分を発生する硬化剤としては、従来から熱塩基発生剤として使用されている化合物を特に限定なく用いることができる。
例えば、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタン-1-オンを、熱により塩基成分を発生する効果剤として用いることができる。なお、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタン-1-オンは光の作用によっても塩基を発生させる。
で表される化合物が挙げられる。
で表される化合物が好ましい。
アルキ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。
フェニル基、及び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、アルキル基が炭素原子上に有してもよい好適な置換基として上記で例示した基に加えて、炭素原子数1~20のアルキル基が挙げられる。
また、Rc22が水素原子であるのも好ましい。Rc22が水素原子である場合、Rc25が後述の式(C10)で表される基であるのが好ましい。
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、Rc22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、Rc22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。Rc22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。
ケイ素含有樹脂組成物中の、硬化剤(C)の含有量は、典型的には、組成物全体の質量に対して、0.01~40質量%が好ましく、0.1~20質量%がより好ましく、1~10質量%が特に好ましい。
ケイ素含有樹脂組成物は、ニトロキシ化合物(D)を含んでいてもよい。ケイ素含有樹脂組成物がニトロキシ化合物(D)を含む場合、シリカフィルムを形成する際の焼成温度が、例えば250℃以下(例えば200℃以上250℃以下の範囲)の低い温度であっても、シリカフィルム中の残渣(シリカフィルム由来の不純物)を低減できるので好ましい。シリカフィルム中の残渣が少ないと、シリカフィルムが高温雰囲気や減圧雰囲気におかれる場合でも、シリカフィルムからの、フィルム中の残渣そのものやフィルム中の残渣の分解物に由来するガス発生が抑制される。
ケイ素含有樹脂組成物が、ニトロキシ化合物(D)として上記式(d1)で表される構造を含む化合物を含有すると、シリカフィルムを形成する際の焼成温度が低い温度であっても、シリカフィルム中の残渣を低減しやすい。
式(c1)において、Rc1、Rc2、Rc3、及びRc4は、それぞれ独立に、アルキル基又はヘテロ原子で置換されたアルキル基であるのが好ましい。アルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、及びイソプロピル基が好ましい。ヘテロ原子の好適な例としては、ハロゲン原子、酸素原子、硫黄原子、及び窒素原子等が挙げられる。
中でも、低い温度での焼成でもシリカフィルム中の残渣を低減しやすい点で、下記式(d2)、(d3)、又は(d4)で表される化合物がより好ましい。
Rd6は、2価又は3価の有機基を表す。
n1及びn2は、1≦n1+n2≦2を満たす整数である。
n3及びn4は、1≦n3+n4≦2を満たす整数である。
n5及びn6は、1≦n5+n6≦2を満たす整数である。
n7は、2又は3である。
ニトロキシ化合物(D)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。
また、ケイ素含有樹脂組成物中の(C)ニトロキシ化合物の含有量は、ケイ素含有樹脂組成物の溶剤(S)以外の成分の質量の合計に対して、2質量%以下が好ましく、1質量%以下がより好ましい。
また、ケイ素含有樹脂組成物は、酸化防止剤(E)を含んでいてもよい。酸化防止剤を含むことで、発光特性の低下を抑制することができる。
酸化防止剤は、リン系、硫黄系及びフェノール系酸化防止剤からなる群から選択される少なくとも1つを含むことが好ましい。
ケイ素含有樹脂組成物は、溶剤(S)を含有する。溶剤(S)は、下式(S1)で表されるシクロアルキルアセテートを含有する。ケイ素含有樹脂組成物が、ケイ素含有樹脂(A)とともに下式(S1)で表されるシクロアルキルアセテートを含有する溶剤(S)を含むことにより、ケイ素含有樹脂組成物を用いて形成されるケイ素含有樹脂フィルムやシリカフィルムにおけるクラックの発生を抑制しやすい。
これらの中では、入手が容易であり、ケイ素含有樹脂フィルムやシリカフィルムにおけるクラックの発生を抑制しやすいことから、シクロオクチルアセテートが好ましい。
溶剤(S)は、式(S1)で表されるシクロアルキルアセテートを2種以上組み合わせて含んでいてもよい。
メタノール、エタノール、プロパノール、n-ブタノール等のアルコール類;
エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等の多価アルコール類;
アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチル-n-アミルケトン、メチルイソアミルケトン、2-ヘプタノン等のケトン類;
γ-ブチロラクトン等のラクトン環含有有機溶媒;
エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、又はジプロピレングリコールモノアセテート等のエステル結合を有する化合物、前記多価アルコール類又は前記エステル結合を有する化合物のモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル等のモノアルキルエーテル又はモノフェニルエーテル等のエーテル結合を有する化合物等の多価アルコール類の誘導体;
ジオキサンのような環式エーテル類や、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル等のエステル類;
アニソール、エチルベンジルエーテル、クレジルメチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、フェネトール、ブチルフェニルエーテル、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、アミルベンゼン、イソプロピルベンゼン、トルエン、キシレン、シメン、メシチレン等の芳香族系有機溶剤;
N,N,N’,N’-テトラメチルウレア、N,N,2-トリメチルプロピオンアミド、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,N-ジエチルアセトアミド、N,N-ジエチルホルムアミド、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、N-メチルピロリドン、N-エチルピロリドン等の窒素含有有機溶媒;
が挙げられる。これらの溶剤は、2種以上組み合わせて使用してもよい。
式(S1)で表されるシクロアルキルアセテート以外の溶剤の溶剤(S)全体における割合は、例えば、70質量%以下で適宜設定すればよく、0.01~55質量%が好ましく、1~50質量%がより好ましい。
ケイ素含有樹脂組成物の水分は、溶剤(S)に由来する場合が多い。このため、ケイ素含有樹脂組成物の水分量が上記の量となるように、溶剤(S)が脱水されているのが好ましい。
ケイ素含有樹脂組成物は、ケイ素含有樹脂(A)、及び溶剤(S)以外に、従来から種々の用途に使用されているケイ素含有樹脂組成物に添加されている、種々の成分を含んでいてもよい。
その他の成分の例としては、光重合開始剤、酸発生剤、塩基発生剤、触媒、シランカップリング剤、密着増強剤、分散剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、消泡剤、粘度調整剤、及び着色剤等が挙げられる。
これらの成分は、それぞれ、通常使用される量に従って、ケイ素含有樹脂組成物に配合される。
ケイ素含有樹脂組成物の製造方法は特に限定されない。典型的には、それぞれ所定量の以上説明した成分を均一に混合し、固形分を溶剤(S)に溶解及び分散させることによりケイ素含有樹脂組成物が製造される。量子ドット(B)よりもサイズが大きな不溶物を除去するため、ケイ素含有樹脂組成物を所望の孔径のフィルターを用いてろ過してもよい。
以下、前述のケイ素含有樹脂組成物を用いる、ケイ素含有樹脂フィルムの製造方法と、シリカフィルムの製造方法とについて説明する。
ケイ素含有樹脂フィルムを製造する方法としては、
前述のケイ素含有樹脂組成物からなる塗布膜を形成することと、
塗布膜から溶剤(S)を除去することと、
を含む方法が挙げられる。
塗布膜の膜厚は特に限定されない。典型的には、塗布膜の膜厚は、例えば、膜厚2μm以上、好ましくは5μm以上のケイ素含有樹脂フィルムが形成されるように調整される。また、塗布膜の膜厚は、好ましくは膜厚2~300μm、より好ましくは30~200μm、さらに好ましくは75~150μmのケイ素含有樹脂フィルムが形成されるように調整される。ケイ素含有樹脂組成物の固形分濃度や任意成分である添加剤を調整することにより5μm以上さらには30μ以上の膜厚のフィルムを形成することができる。
シリカフィルムを製造する方法としては、
前述のケイ素含有樹脂組成物を基板上に塗布して、塗布膜を形成する工程と、
形成された塗布膜を焼成する工程と、
を含む方法が挙げられる。
ケイ素含有樹脂組成物が光の作用により分解して塩基を発生する硬化剤を含む場合、露光する工程を含むことが好ましい。露光する工程は、焼成する工程の代わり又は焼成する工程ともに行ってもよい。また、露光する工程では、例えば、形成された塗布膜を選択的に露光してもよく、選択的露光工程を含む場合は、現像する工程を含んでいてもよい。また、例えば、形成された塗布膜に対し、インプリントリソグラフィーを行ってもよい。インプリントリソグラフィーを行う場合は、例えば;
ケイ素含有樹脂組成物を基板上に塗布して、塗布膜を形成する工程と、
所定のパターンの凹凸構造が形成されたモールドを塗布膜に対し押圧する工程と、
露光する工程と、を含む方法が挙げられる。
露光する工程は、モールドが塗布膜に押圧された状態で、ケイ素含有樹脂組成物からなる塗布膜に対して行われる。露光による硬化後、前記モールドを剥離することで、モールドの形状に応じてパターニングされたシリカフィルムを得ることができる。
また、パターニングされたシリカフィルムは、印刷法によって形成してもよい。印刷法としては、インクジェット法、スクリーン印刷法等が挙げられる。印刷法によってケイ素含有樹脂組成物をパターン状に配置した後、露光及び/又は加熱若しくは焼成することで、パターニングされたシリカフィルムを得ることができる。
塗布膜の膜厚は特に限定されない。典型的には、塗布膜の膜厚は、例えば、膜厚2μm以上、好ましくは5μm以上のケイ素含有樹脂フィルムが形成されるように調整される。また、塗布膜の膜厚は、好ましくは膜厚2~300μm、より好ましくは30~200μm、さらに好ましくは75~150μmのケイ素含有樹脂フィルムが形成されるように調整される。
積層体は、前述のケイ素含有樹脂フィルム、及び前述のシリカフィルムとからなる群より選択される1以上のフィルムを含む積層体である。かかる積層体は、量子ドットを含有するフィルムのみからなる積層体であってもよく、量子ドットを含有するフィルムと、他の機能層とからなる積層体であってもよい。
積層体としては、例えば、種々のマトリックス材中に分散された量子ドット(B)を含むフィルムが2層以上積層されており、前述のケイ素含有樹脂フィルム、及び前述のシリカフィルムとからなる群より選択される1以上のフィルムを含む積層体が挙げられる。
かかる積層体は、前述のケイ素含有樹脂フィルム、及び/又は前述のシリカフィルムだけが積層された積層体であってもよく、前述のケイ素含有樹脂フィルム、及び/又は前述のシリカフィルムと、ケイ素含有樹脂及びシリカ以外のマトリックス材に量子ドット(B)が分散されたフィルムとが積層された積層体であってもよい。
この場合、隣接するフィルムの屈折率の差は0.4~2.0であるのが好ましい。
屈折率が異なる複数の層が繰り返し積層される場合、光源から入射する光線が積層体を通過する際に、光線の屈折による発散により、入射光の利用効率を高めやすい。
また、赤色光を生ずる量子ドットを含むフィルムと、緑色光を生ずる量子ドットを含むフィルムとを交互に積層するのも好ましい。
このような構成の積層体を発光表示素子パネルに適用することにより、波長変換によって色純度の高い緑色光と赤色光を取り出すことができるため、発光表示素子パネルを備える発光表示装置の色相の再現範囲を拡大することができる。
なお、光源としては、典型的には、青色光や白色光を利用することができる。かかる光源と、上記の積層体とを組み合わせて用いることにより、色純度の高い、赤色光、緑色光、及び青色光を取り出すことができ、良好な色相の鮮明な画像を表示することができる。
また、積層体が、前述のケイ素含有樹脂フィルム、及び前述のシリカフィルムとからなる群より選択される2以上のフィルムのみから構成されるのも好ましい。
ケイ素含樹脂やシリカが、耐光性、耐候性、耐溶剤性、耐化学薬品性、透明性、及び絶縁性等の種々の優れた特性を有するためである。
量子ドットを含有するフィルムである前述のケイ素含有樹脂フィルム、及び前述のシリカフィルムは、他の機能層と積層されるのも好ましい。
以下、前述のケイ素含有樹脂フィルム、及び前述のシリカフィルムについて、単に「量子ドット含有フィルム」と記載する場合がある。
量子ドット含有フィルムは、光源からの入射光を波長変換して赤色光を生ずる量子ドットと、光源からの入射光を波長変換して緑色光を生ずる量子ドットを含むのが好ましい。
また、光源としては、典型的には、青色光や白色光を利用することができる。
また、必要に応じて、積層体内に空隙が設けられてもよい。空隙は、例えば、空気の層や、窒素等の不活性ガスの層であってよい。
反射層は、量子ドット含有フィルムを通過した光を反射して、反射光を再度、量子ドット含有フィルムに入射させるように設けられるのが好ましい。反射層から量子ドット含有フィルムに入射した光を、拡散層等により、反射層の方向へ再度反射させることにより、反射層を用いない場合よりも、量子ドット含有フィルムから発せられる緑色光、及び赤色光の色純度を高めることができる。
通常、積層体から取り出された光線を入射させるようにディスプレイパネルが設けられ、色準との高い赤色光、緑色光、及び青色光を利用して画像の表示が行われる。
1)拡散層/量子ドット含有フィルム/低屈折率層/反射層
2)導光板/拡散層/量子ドット含有フィルム/低屈折率層/反射層
3)低屈折率層/量子ドット含有フィルム/空隙/反射層
4)導光板/低屈折率層/量子ドット含有フィルム/空隙/反射層
5)低屈折率層/量子ドット含有フィルム/低屈折率層/反射層
6)導光板/低屈折率層/量子ドット含有フィルム/低屈折率層/反射層
7)反射層/低屈折率層/量子ドット含有フィルム/低屈折率層/反射層
8)導光板/反射層/低屈折率層/量子ドット含有フィルム/低屈折率層/反射層
前述のケイ素含有樹脂フィルム、又は前述のシリカフィルムからなる光学フィルムや、前述の積層体は、種々の発光表示素子パネルに組み込まれ、光源が発する光線から色純度の高い赤色光、緑色光、及び青色光を取り出す目的で好ましく使用される。
ここでは、前述のケイ素含有樹脂フィルム、又は前述のシリカフィルムからなる光学フィルムや、前述の積層体の総称について「量子ドットシート」と記載する。
量子ドットシートが導光板を備える場合、典型的には、導光板の側面に光線を入射させるように光源が設けられる。導光板の側面から入射した光線は、量子ドットシート内を通過し、ディスプレイパネルに入射する。
量子ドットシートが導光板を備えない場合、面光源から量子ドットシートの主面に光線を入射させ、量子ドットシート内を通過した光線をディスプレイパネルに入射させる。
ディスプレイパネルの種類は、量子ドットシートを通過した光線を用いて画像形成可能であれば特に限定されないが、典型的には液晶ディスプレイパネルである。
量子ドットシートが積層体である場合の、発光表示素子パネルが備える構成の好ましい組み合わせとしては、以下a)~h)の組み合わせが挙げられる。
下記a)~h)に記載の組み合わせについて、最も左に記載の構成から、記載されている順に積み上げられ、発光表示素子パネルが形成される。
a)面光源/拡散層/量子ドット含有フィルム/低屈折率層/反射層/ディスプレイパネル
b)光源付導光板/拡散層/量子ドット含有フィルム/低屈折率層/反射層/ディスプレイパネル
c)面光源/低屈折率層/量子ドット含有フィルム/空隙/反射層/ディスプレイパネル
d)光源付導光板/低屈折率層/量子ドット含有フィルム/空隙/反射層/ディスプレイパネル
e)面光源/低屈折率層/量子ドット含有フィルム/低屈折率層/反射層/ディスプレイパネル
f)光源付導光板/低屈折率層/量子ドット含有フィルム/低屈折率層/反射層/ディスプレイパネル
g)面光源/反射層/低屈折率層/量子ドット含有フィルム/低屈折率層/反射層/ディスプレイパネル
h)光源付導光板/反射層/低屈折率層/量子ドット含有フィルム/低屈折率層/反射層/ディスプレイパネル
A-1:ポリフェニルシロキサン樹脂(質量平均分子量:1000)
A-2:ポリジメチルシロキサン樹脂(質量平均分子量:1000)
A-3:-Si(CH3)(Ph)-で表される単位からなるポリシラン(質量平均分子量:1000、Phはフェニル基を表す)
A-4:-Si(CH3)(Ph)-で表される単位からなるポリシラン(質量平均分子量:13000、Phはフェニル基を表す)
A-5:A1を50質量%と、A3を50質量%と含む混合樹脂
A-6:A3を50質量%と、A4を50質量%と含む混合樹脂
B-1及びB-2については、表1に記載の種類の溶剤中に濃度1質量%で量子ドットが分散した分散液として用いた。
B-3及びB-4については、表1に記載の種類の溶剤中に濃度3質量%で量子ドットが分散した分散液として用いた。
B-5については、トルエン中に濃度1質量%で量子ドットが分散した分散液として用いた。
B-1:CdSeからなるコアが、ZnSからなるシェル層で被覆された量子ドット(発光極大:520nm)
B-2:CdSeからなるコアが、ZnSからなるシェル層で被覆された量子ドット(発光極大:630nm)
B-3:InPからなるコアが、ZnSからなるシェル層で被覆された粒子に、オレイルアミンが配位した量子ドット(発光極大530nm)
B-4:InPからなるコアが、ZnSからなるシェル層で被覆された粒子に、オレイルアミンが配位した量子ドット(発光極大620nm)
B-5:CdSeからなるコアが、ZnSからなるシェル層で被覆された量子ドット(発光極大:520nm)
S-1:シクロヘキシルアセテート
S-2:プロピレングリコールモノメチエーテルアセテート
S-3:3-メトキシブチルアセテート
S-4:イソプロパノール
S-5:エチルジグリコールアセテート
それぞれ表1に記載の種類及び量(質量部)のケイ素含有樹脂と、量子ドットと、溶剤とを均一に混合し、各実施例、及び比較例のケイ素含有樹脂組成物を得た。
得られたケイ素含有樹脂組成物を用いて、以下の方法に従って、クラック耐性と、分散安定との試験を行った。これらの試験結果を表1に記す。
サンプル基板上に、表1の各ケイ素含有樹脂組成物をスピンコーターを用いて塗布して、膜厚5.0μmのシリカフィルム系被膜を形成可能な膜厚の塗布膜を形成した。塗布膜を100℃で2分間プリベークした後、縦型ベーク炉(TS8000MB、東京応化工業株式会社製)を用いて、塗布膜を350℃で30分間焼成して、膜厚5.0μmのシリカフィルムを得た。形成されたシリカフィルムの表面を光学顕微鏡を用いて観察し、クラックの有無を確認した。クラックが確認されなかった場合を良好(○)と判定し、クラックが確認された場合を不良(×)と判定した。評価結果を、表1に記す。
得られたケイ素含有樹脂組成物中の量子ドットの平均粒子径を、HORIBA社製動的光散乱式粒度分布測定装置LB-500を用いて測定した。測定された平均粒子径を分散粒子径とした。分散粒子径が小さいほど、量子ドットが凝集せず分散性が良好であることを意味する。分散性について、分散粒子径が8nm以下である場合を良好(○)と判定し、15nm超である場合を不良(×)と判定した。評価結果を、表1に記す。
他方、ケイ素含有樹脂組成物が、量子ドットを含むが式(S1)で表される構造の溶剤を含まない場合、製造されるフィルムにおいてクラックが発生しやすく、また良好に分散せれた量子ドットを含むフィルムを形成しにくいことが分かる。
Claims (15)
- 前記量子ドット(B)がコア-シェル構造を有する、請求項1に記載のケイ素含有樹脂組成物。
- 前記シェルの材質がZnS及びZnSeよりなる群から選択される少なくとも1つである、請求項2に記載のケイ素含有樹脂組成物。
- さらに、硬化剤(C)を含有する、請求項1に記載のケイ素含有樹脂組成物。
- 請求項1~4のいずれか1項に記載のケイ素含有樹脂組成物からなる塗布膜を形成することと、
前記塗布膜から溶剤(S)を除去することと、
を含むケイ素含有樹脂フィルムの製造方法。 - 前記ケイ素含有樹脂フィルムの膜厚が2~300μmである、請求項5に記載のケイ素含有樹脂フィルムの製造方法。
- 請求項1~4のいずれか1項に記載のケイ素含有樹脂組成物によったケイ素含有樹脂フィルムであって、ポリシランであるケイ素含有樹脂(A)からなるマトリックス中に、量子ドット(B)が分散されており、膜厚が2~300μmであるケイ素含有樹脂フィルム。
- 請求項1~4のいずれか1項に記載のケイ素含有樹脂組成物からなる塗布膜を形成することと、
前記塗布膜を焼成することと、
を含む、シリカフィルムの製造方法。 - 前記シリカフィルムの膜厚が2~300μmである、請求項8に記載のシリカフィルムの製造方法。
- 請求項7に記載のケイ素含有樹脂フィルムからなる、発光表示素子用の光学フィルム。
- 請求項7に記載のケイ素含有樹脂フィルムを含む積層体。
- 2つ以上の前記ケイ素含有樹脂フィルムが、それぞれが接するように積層されている、請求項11に記載の積層体。
- 請求項10に記載の発光表示素子用の光学フィルム、又は請求項11又は12に記載の積層体を含む、発光表示素子パネル。
- 請求項13に記載の発光表示パネルを備える、発光表示装置。
- ケイ素含有樹脂フィルム、及びシリカフィルムから選択される1以上のフィルムを含む積層体の製造方法であって、
前記ケイ素含有樹脂フィルムを、請求項5又は6に記載の製造方法で製造すること、及び
前記シリカフィルムを、請求項8又は9に記載の製造方法で製造すること、
の少なくとも一方を含む積層体の製造方法。
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