KR20250006018A - 조성물 - Google Patents

Abstract

Ce과, 하기 일반식 (1)로 표시되는 화합물을 함유하는 조성물에 의해, 휘도가 우수한 색 변환 재료를 제공한다.

(X는 C-R⁷ 또는 N이다. R¹ 내지 R⁹는 각각 동일해도 되고 다르게 되어 있어도 되고, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 복소환기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기, 수산기, 티올기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴에테르기, 아릴티오에테르기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로겐, 시아노기, 알데히드기, 카르보닐기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기, -COOR^u, -OOCR^v, 아미노기, 니트로기, 실릴기, 실록사닐기, 보릴기, 포스핀옥시드기 및 인접 치환기와의 사이에 형성되는 축합환 및 지방족환 중에서 선택된다. R^u 내지 R^y는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이다.)

Description

조성물

본 발명은 조성물에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 Ce과 소정의 피로메텐 화합물을 함유하는 조성물에 관한 것이다.

색 변환 방식에 의한 멀티 컬러화 기술을, 액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이, 조명 등으로 응용하는 검토가 왕성하다. 색 변환이란, 발광체로부터의 발광을 더 장파장의 광으로 변환하는 것을 나타내고, 예를 들어 청색 발광을 녹색이나 적색 발광으로 변환하는 것 등을 들 수 있다.

이 색 변환 기능을 갖는 조성물을 필름화하고, 예를 들어 청색 광원과 조합함으로써, 청색 광원으로부터, 청, 녹, 적색의 3원색을 얻는 것, 즉 백색광을 얻는 것이 가능해진다. 이러한 청색 광원과 색 변환 기능을 갖는 필름을 조합한 백색 광원을 백라이트 유닛이라고 하고, 액정 구동 부분과, 컬러 필터와 조합함으로써, 풀컬러 디스플레이의 제작이 가능해진다. 또한, 청색 광원과 색 변환 기능을 갖는 필름을 조합한 백색 광원은, 그대로 LED 조명 등의 백색 광원으로서 사용할 수도 있다.

색 변환 방식을 이용하는 액정 디스플레이의 과제로서, 색 재현성과 내구성의 향상을 들 수 있다. 색 재현성의 향상에는, 백라이트 유닛의 청, 녹, 적의 각 발광 스펙트럼의 반값폭을 좁게 하여, 청, 녹, 적의 각 색의 색순도를 높이는 것이 유효하다. 이것을 해결하는 수단으로서, 예를 들어 피로메텐 화합물을 함유하는 색 변환 재료가 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 내지 2 참조). 또한, 내구성의 향상 기술로서, 피로메텐 화합물을 사용한 색 변환 재료에 란타노이드로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 전이 금속과 유기산의 염을 광 안정화제로서 첨가하는 기술이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 3 참조).

일본 특허 공개 제2010-61824호 공보 일본 특허 공개 제2014-136771호 공보 국제 공개 제2021/192795호

특허문헌 1 내지 3에 기재된 기술에 의해, 색 재현성이 우수하고, 장시간 연속 사용해도 휘도 저하가 적어 내구성이 우수한 색 변환 조성물을 얻을 수 있다. 그러나, 근년의 더한층의 색 재현성의 요구에 대하여, 휘도가 낮다는 새로운 과제가 있는 것을 알 수 있었다.

따라서, 본 발명은 휘도가 우수한 색 변환 재료를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 구성을 취한다.

(1) Ce과, 하기 일반식 (1)로 표시되는 화합물을 함유하는 조성물.

(X는 C-R⁷ 또는 N이다. R¹ 내지 R⁹는 각각 동일해도 되고 다르게 되어 있어도 되고, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 복소환기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기, 수산기, 티올기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴에테르기, 아릴티오에테르기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로겐, 시아노기, 알데히드기, 카르보닐기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기, -COOR^u, -OOCR^v, 아미노기, 니트로기, 실릴기, 실록사닐기, 보릴기, 포스핀옥시드기 및 인접 치환기와의 사이에 형성되는 축합환 및 지방족환 중에서 선택된다. R^u 내지 R^y는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이다.)

(2) 상기 일반식 (1)에 있어서, X가 C-R⁷이고, R⁷이 하기 일반식 (2)로 표시되는 기인, (1)에 기재된 조성물.

(r은, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 복소환기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기, 수산기, 티올기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴에테르기, 아릴티오에테르기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로겐, 시아노기, 알데히드기, 카르보닐기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기, 아미노기, 니트로기, 실릴기, 실록사닐기, 보릴기, 포스핀옥시드기로 이루어지는 군에서 선택된다. k는 1 내지 3의 정수이다. k가 2 이상인 경우, r은 각각 동일해도 되고 달라도 된다.)

(3) 상기 일반식 (1) 및 (2)에 있어서, R¹ 내지 R⁷의 적어도 하나가 비공유 전자쌍을 갖는 관능기를 포함하는, (2)에 기재된 조성물.

(4) 상기 일반식 (1) 및 (2)에 있어서, R¹ 내지 R⁷의 적어도 2개가 상기 비공유 전자쌍을 갖는 관능기를 포함하는, (2) 또는 (3)에 기재된 조성물.

(5) 상기 일반식 (1) 및 (2)에 있어서, R¹ 내지 R⁷의 적어도 4개가 상기 비공유 전자쌍을 갖는 관능기를 포함하는, (2) 내지 (4)의 어느 것에 기재된 조성물.

(6) 상기 일반식 (1) 및 (2)에 있어서, 상기 비공유 전자쌍을 갖는 관능기가, 카르보닐기, 알데히드기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기 및 에스테르기로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 기인, (2) 내지 (5)의 어느 것에 기재된 조성물.

(7) 상기 일반식 (1) 및 (2)에 있어서, 상기 비공유 전자쌍을 갖는 관능기가 에스테르기인, (2) 내지 (6)의 어느 것에 기재된 조성물.

(8) 상기 Ce의 함유량이 상기 일반식 (1)로 표시되는 화합물 100중량부에 대하여 1.0×10^-4중량부 이상 1중량부 이하인, 청구항 (1) 내지 (7)의 어느 것에 기재된 조성물.

(9) 상기 일반식 (1)로 표시되는 화합물이, 파장 430㎚ 이상 500㎚ 이하인 범위의 여기광을 사용함으로써 피크 파장이 500㎚ 이상 580㎚ 미만인 영역에 관측되는 발광을 나타내는 화합물인, 청구항 (1) 내지 (8)의 어느 것에 기재된 조성물.

(10) 상기 일반식 (1)로 표시되는 화합물이, 파장 430㎚ 이상 580㎚ 미만인 범위의 여기광을 사용함으로써 피크 파장이 580㎚ 이상 750㎚ 이하인 영역에 관측되는 발광을 나타내는 화합물인, 청구항 (1) 내지 (8)의 어느 것에 기재된 조성물.

본 발명의 화합물에 더 높은 휘도를 갖는 색 변환 조성물을 제공하여, 액정 디스플레이의 색 재현성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 색 변환 시트의 제1 예를 나타내는 모식 단면도이다.
도 2는 색 변환 시트의 제2 예를 나타내는 모식 단면도이다.
도 3은 색 변환 시트의 제3 예를 나타내는 모식 단면도이다.
도 4는 색 변환 시트의 제4 예를 나타내는 모식 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 관한 조성물을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 목적이나 용도에 따라 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. 본 발명의 실시 형태에 관한 조성물은, Ce과, 하기 일반식 (1)로 표시되는 화합물을 함유한다.

(일반식 (1)로 표시되는 화합물)

X는 C-R⁷ 또는 N이다. R¹ 내지 R⁹는 각각 동일해도 되고 다르게 되어 있어도 되고, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 복소환기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기, 수산기, 티올기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴에테르기, 아릴티오에테르기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로겐, 시아노기, 알데히드기, 카르보닐기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기, -COOR^u, -OOCR^v, 아미노기, 니트로기, 실릴기, 실록사닐기, 보릴기, 포스핀옥시드기 및 인접 치환기와의 사이에 형성되는 축합환 및 지방족환 중에서 선택된다. R^u 내지 R^y는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이다.

상기한 모든 기에 있어서, 수소는 중수소여도 된다. 이하에 설명하는 화합물 또는 그 부분 구조에 있어서도 마찬가지이다.

또한, 이하의 설명에 있어서, 예를 들어 탄소수 6 내지 40의 치환 혹은 비치환된 아릴기란, 아릴기로 치환한 치환기에 포함되는 탄소수도 포함하여 6 내지 40이고, 탄소수를 규정하고 있는 다른 치환기도 이것과 마찬가지이다.

또한, 상기한 모든 기에 있어서, 치환되는 경우에 있어서의 치환기로서는, 알킬기, 시클로알킬기, 복소환기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기, 수산기, 티올기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴에테르기, 아릴티오에테르기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로겐, 시아노기, 알데히드기, 카르보닐기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기, 아미노기, 니트로기, 실릴기, 실록사닐기, 보릴기, 포스핀옥시드기가 바람직하고, 나아가, 각 치환기의 설명에 있어서 바람직하다고 하는 구체적인 치환기가 바람직하다. 또한, 이들 치환기는, 상술한 치환기에 의해 더 치환되어 있어도 된다.

「치환 혹은 비치환된」이라고 하는 경우에 있어서의 「비치환」이란, 수소 원자 또는 중수소 원자가 치환된 것을 의미한다. 이하에 설명하는 화합물 또는 그 부분 구조에 있어서, 「치환 혹은 비치환된」이라고 하는 경우에 대해서도, 상기와 마찬가지이다.

알킬기란, 예를 들어 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기 등의 포화 지방족 탄화수소기를 나타내고, 이것은 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 치환되어 있는 경우의 추가의 치환기에는 특별히 제한은 없고, 예를 들어 알킬기, 할로겐, 아릴기, 헤테로아릴기 등을 들 수 있고, 이 점은 이하의 기재에도 공통된다. 또한, 알킬기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 입수의 용이성이나 비용의 점에서, 바람직하게는 1 이상 20 이하, 보다 바람직하게는 1 이상 8 이하의 범위이다.

시클로알킬기란, 예를 들어 시클로프로필기, 시클로헥실기, 노르보르닐기, 아다만틸기 등의 포화 지환식 탄화수소기를 나타내고, 이것은 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 알킬기 부분의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 3 이상 20 이하의 범위이다.

복소환기란, 예를 들어 피란환, 피페리딘환, 환상 아미드 등의 탄소 이외의 원자를 환 내에 갖는 지방족환을 나타내고, 이것은 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 복소환기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 2 이상 20 이하의 범위이다.

알케닐기란, 예를 들어 비닐기, 알릴기, 부타디에닐기 등의 이중 결합을 포함하는 불포화 지방족 탄화수소기를 나타내고, 이것은 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 알케닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 2 이상 20 이하의 범위이다.

시클로알케닐기란, 예를 들어 시클로펜테닐기, 시클로펜타디에닐기, 시클로헥세닐기 등의 이중 결합을 포함하는 불포화 지환식 탄화수소기를 나타내고, 이것은 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 시클로알케닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 3 이상 20 이하의 범위이다.

알키닐기란, 예를 들어 에티닐기 등의 삼중 결합을 포함하는 불포화 지방족 탄화수소기를 나타내고, 이것은 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 알키닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 2 이상 20 이하의 범위이다.

알콕시기란, 예를 들어 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기 등의 에테르 결합을 통해 지방족 탄화수소기가 결합된 관능기를 나타내고, 이 지방족 탄화수소기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1 이상 20 이하의 범위이다.

알킬티오기란, 알콕시기의 에테르 결합의 산소 원자가 황 원자로 치환된 것이다. 알킬티오기의 탄화수소기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 알킬티오기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1 이상 20 이하의 범위이다.

아릴에테르기란, 예를 들어 페녹시기 등, 에테르 결합을 통한 방향족 탄화수소기가 결합된 관능기를 나타내고, 방향족 탄화수소기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 아릴에테르기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 6 이상 40 이하의 범위이다.

아릴티오에테르기란, 아릴에테르기의 에테르 결합의 산소 원자가 황 원자로 치환된 것이다. 아릴에테르기에 있어서의 방향족 탄화수소기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 아릴에테르기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 6 이상 40 이하의 범위이다.

아릴기란, 예를 들어 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 페난트릴기, 안트라세닐기, 벤조페난트릴기, 벤조안트라세닐기, 크리세닐기, 피레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 벤조플루오란테닐기, 디벤조안트라세닐기, 페릴레닐기, 헬리세닐기 등의 방향족 탄화수소기를 나타낸다. 그 중에서도, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 페난트릴기, 안트라세닐기, 피레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기가 바람직하다. 아릴기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 아릴기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 6 이상 40 이하, 보다 바람직하게는 6 이상 30 이하의 범위이다.

R¹ 내지 R⁹가 치환 혹은 비치환된 아릴기인 경우, 아릴기로서는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 페난트릴기, 안트라세닐기가 바람직하고, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기가 보다 바람직하다. 더욱 바람직하게는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기이고, 페닐기가 특히 바람직하다.

각각의 치환기가 아릴기로 더 치환되는 경우, 아릴기로서는, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 페난트릴기, 안트라세닐기가 바람직하고, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기가 보다 바람직하다. 특히 바람직하게는 페닐기이다.

헤테로아릴기란, 예를 들어 피리딜기, 푸라닐기, 티오페닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 피라지닐기, 피리미딜기, 피리다지닐기, 트리아지닐기, 나프티리디닐기, 신놀리닐기, 프탈라지닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 벤조푸라닐기, 벤조티오페닐기, 인돌릴기, 디벤조푸라닐기, 디벤조티오페닐기, 카르바졸릴기, 벤조카르바졸릴기, 카르볼리닐기, 인돌로카르바졸릴기, 벤조프로카르바졸릴기, 벤조티에노카르바졸릴기, 디히드로인데노카르바졸릴기, 벤조퀴놀리닐기, 아크리디닐기, 디벤조아크리디닐기, 벤즈이미다졸릴기, 이미다조피리딜기, 벤조옥사졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페난트롤리닐기 등의, 탄소 이외의 원자를 1개 또는 복수개 환 내에 갖는 환상 방향족 기를 나타낸다. 단, 나프티리디닐기란, 1,5-나프티리디닐기, 1,6-나프티리디닐기, 1,7-나프티리디닐기, 1,8-나프티리디닐기, 2,6-나프티리디닐기, 2,7-나프티리디닐기의 어느 것을 나타낸다. 헤테로아릴기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 헤테로아릴기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 2 이상 40 이하, 보다 바람직하게는 2 이상 30 이하의 범위이다.

R¹ 내지 R⁹가 치환 혹은 비치환된 헤테로아릴기인 경우, 헤테로아릴기로서는 피리딜기, 푸라닐기, 티오페닐기, 퀴놀리닐기, 피리미딜기, 트리아지닐기, 벤조푸라닐기, 벤조티오페닐기, 인돌릴기, 디벤조푸라닐기, 디벤조티오페닐기, 카르바졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 이미다조피리딜기, 벤조옥사졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페난트롤리닐기가 바람직하고, 피리딜기, 푸라닐기, 티오페닐기, 퀴놀리닐기가 보다 바람직하다. 특히 바람직하게는 피리딜기이다.

각각의 치환기가 헤테로아릴기로 더 치환되는 경우, 헤테로아릴기로서는, 피리딜기, 푸라닐기, 티오페닐기, 퀴놀리닐기, 피리미딜기, 트리아지닐기, 벤조푸라닐기, 벤조티오페닐기, 인돌릴기, 디벤조푸라닐기, 디벤조티오페닐기, 카르바졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 이미다조피리딜기, 벤조옥사졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페난트롤리닐기가 바람직하고, 피리딜기, 푸라닐기, 티오페닐기, 퀴놀리닐기가 보다 바람직하다. 특히 바람직하게는 피리딜기이다.

할로겐이란, 불소, 염소, 브롬 및 요오드로부터 선택되는 원자를 나타낸다.

카르보닐기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 여기서, 치환기로서는, 예를 들어 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 등을 들 수 있고, 이들 치환기는 더 치환되어도 된다.

-COOR^u 및 -OOCR^v는 에스테르 구조를 갖는 기이다. 이하, 이들 구조를 「에스테르기」라고 칭한다.

아미노기란, 치환 혹은 비치환된 아미노기이다. 치환하는 경우의 치환기로서는, 예를 들어 아릴기, 헤테로아릴기, 직쇄 알킬기, 분지 알킬기를 들 수 있다. 아릴기, 헤테로아릴기로서는, 페닐기, 나프틸기, 피리딜기, 퀴놀리닐기가 바람직하다. 이들 치환기는 더 치환되어도 된다. 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 2 이상 50 이하, 보다 바람직하게는 6 이상 40 이하, 특히 바람직하게는 6 이상 30 이하의 범위이다.

실릴기란, 예를 들어 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, tert-부틸디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기 등의 알킬실릴기나, 페닐디메틸실릴기, tert-부틸디페닐실릴기, 트리페닐실릴기, 트리나프틸실릴기 등의 아릴실릴기를 나타낸다. 규소 상의 치환기는 더 치환되어도 된다. 실릴기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1 이상 30 이하의 범위이다.

실록사닐기란, 예를 들어 트리메틸실록사닐기 등의 에테르 결합을 통한 규소 화합물기를 나타낸다. 규소 상의 치환기는 더 치환되어도 된다.

보릴기란, 치환 혹은 비치환된 보릴기이다. 치환하는 경우의 치환기로서는, 예를 들어 아릴기, 헤테로아릴기, 직쇄 알킬기, 분지 알킬기, 아릴에테르기, 알콕시기, 히드록실기를 들 수 있고, 그 중에서 아릴기, 아릴에테르기가 바람직하다.

포스핀옥시드기란, -P(=O)R¹⁰R¹¹로 표시되는 기이다. R¹⁰R¹¹은 R¹ 내지 R⁹와 마찬가지의 군으로부터 선택된다.

또한, 임의의 인접하는 2치환기(예를 들어, 일반식 (1)의 R¹과 R²)가 서로 결합되어, 공액 또는 비공액의 축합환을 형성하고 있어도 된다. 축합환의 구성 원소로서는, 탄소 이외에도 질소, 산소, 황, 인 및 규소로부터 선택되는 원소를 포함하고 있어도 된다. 또한, 축합환이 별도의 환과 더 축합되어도 된다.

일반식 (1)로 표시되는 화합물은, 높은 형광 양자수율을 나타내고, 또한 발광 스펙트럼의 피크 반값폭이 작기 때문에, 효율적인 색 변환과 높은 색순도를 달성할 수 있어, 색도의 내구성을 더 향상시킬 수 있다.

또한, 일반식 (1)로 표시되는 화합물은, 적절한 치환기를 적절한 위치에 도입함으로써, 발광 효율·색순도·열적 안정성·광 안정성·분산성 등의 다양한 특성·물성을 조정할 수 있다. 예를 들어, R¹, R³, R⁴ 및 R⁶이 모두 수소인 경우에 비해, R¹, R³, R⁴ 및 R⁶의 적어도 하나가 치환 혹은 비치환된 알킬기나 치환 혹은 비치환된 아릴기, 치환 혹은 비치환된 헤테로아릴기인 경우의 쪽이, 더 양호한 열적 안정성 및 광 안정성을 나타낸다.

R¹, R³, R⁴ 및 R⁶의 바람직한 예는, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, tert-부틸기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 피리딜기, 퀴놀리닐기이다. 또한, R¹, R³, R⁴ 및 R⁶은 각각 동일해도 되고 다르게 되어 있어도 된다.

R² 및 R⁵는 수소, 알킬기, 카르보닐기, 옥시카르보닐기, 아릴기가 바람직하지만, 열적 안정성의 관점에서 알킬기 또는 수소가 바람직하고, 발광 스펙트럼에 있어서 좁은 반값폭을 얻기 쉬운 점에서 수소가 보다 바람직하다.

R⁸ 및 R⁹는 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 불소, 불소 함유 알킬기, 불소 함유 헤테로아릴기 또는 불소 함유 아릴기가 바람직하고, 여기광에 대하여 안정적이고 더 높은 형광 양자수율이 얻어지는 점에서, 불소 또는 불소 함유 아릴기인 것이 보다 바람직하다.

또한, R⁷의 적절하게 높은 치환기예로서는, 하기 일반식 (2)로 표시되는 구조가 바람직하다.

r은, 수소, 알킬기, 시클로알킬기, 복소환기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기, 수산기, 티올기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴에테르기, 아릴티오에테르기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로겐, 시아노기, 알데히드기, 카르보닐기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기, 아미노기, 니트로기, 실릴기, 실록사닐기, 보릴기, 포스핀옥시드기로 이루어지는 군에서 선택된다. k는 1 내지 3의 정수이다. k가 2 이상인 경우, r은 각각 동일해도 되고 달라도 된다.

r은 치환 혹은 비치환된 아릴기인 것이 바람직하다. 아릴기 중에서도 특히 페닐기, 나프틸기를 바람직한 예로서 들 수 있다. r이 아릴기인 경우, 일반식 (2)의 k는 1 혹은 2인 것이 바람직하고, k는 2인 것이 보다 바람직하다. 또한, r의 적어도 하나가 알킬기 혹은 아릴기로 치환되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우의 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기 및 tert-부틸기를 특히 바람직한 예로서 들 수 있다. 또한 r이 아릴기인 경우, 페닐기, 나프틸기가 바람직하고, 이들 아릴기는 알킬기, 복소환기, 알케닐기, 수산기, 알콕시기, 아릴에테르기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로겐, 시아노기, 카르복실기, 에스테르기, 옥시카르보닐기, 알콕시기로 더 치환되어 있어도 된다.

또한, 형광 파장이나 흡수 파장을 제어하거나, 용매와의 상용성을 높이거나 하는 점에서는, r은 치환 혹은 비치환된 알킬기, 치환 혹은 비치환된 알콕시기 또는 할로겐인 것이 바람직하고, 메틸기, 에틸기, tert-부틸기, 메톡시기가 보다 바람직하다. 분산성의 관점에서는, tert-부틸기, 메톡시기가 특히 바람직하고, 분자끼리의 응집에 의한 소광을 방지할 수 있다.

또한, 일반식 (1)로 표시되는 화합물은 R¹ 내지 R⁷의 적어도 하나가 비공유 전자쌍을 갖는 관능기인 것이 바람직하다. 특히, (1) R¹ 내지 R⁶의 적어도 하나가 비공유 전자쌍을 갖는 관능기를 포함하는 것, (2) R⁷이 비공유 전자쌍을 갖는 관능기를 포함하는 것, 또는 (3) R¹ 내지 R⁶의 적어도 하나가 비공유 전자쌍을 갖는 관능기를 포함하고, 또한 R⁷이 비공유 전자쌍을 갖는 관능기를 포함하는 것이 바람직하다. 비공유 전자쌍의 전자는 금속 원자에 배위하는 것이 가능하기 때문에, 피로메텐 골격에 비공유 전자쌍을 갖는 관능기를 도입함으로써, Ce을 피로메텐 화합물과 배위시키는 것이 가능해진다.

R¹ 내지 R⁷에 포함되는 비공유 전자쌍을 갖는 관능기의 수는, Ce을 피로메텐 화합물 내와 배위시키기 쉬워지는 관점에서, 2개 이상이 바람직하고, 4개 이상이 보다 바람직하다.

비공유 전자쌍을 갖는 관능기의 바람직한 예로서는, 수산기, 티올기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴에테르기, 아릴티오에테르기, 할로겐, 시아노기, 알데히드기, 카르보닐기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기, 아미노기, 니트로기, 실릴기, 실록사닐기, 보릴기 및 포스핀옥시드기로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 기를 들 수 있다. 이것들은 화학적으로 분해되기 어렵기 때문이다.

비공유 전자쌍을 갖는 관능기의 보다 바람직한 예로서는, 카르보닐기, 알데히드기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기 및 에스테르기로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 기를 들 수 있다. 일반식 (1)로 표시되는 화합물이 이들 기를 가지면, 농도 소광을 방지하여 형광 양자수율을 향상시키는 효과로 연결되기 때문이다. 특히 바람직한 것은, 치환 혹은 비치환된 에스테르기이다.

일반식 (1)로 표시되는 화합물의 일례를 이하에 나타내지만, 이것들에 한정되는 것은 아니다.

일반식 (1)로 표시되는 화합물은, 예를 들어 일본 특허 공표 평8-509471호 공보나 일본 특허 공개 제2000-208262호 공보에 기재된 방법에 의해 제조할 수 있다. 즉, 피로메텐 화합물과 금속염을 염기 공존 하에서 반응시킴으로써, 목적으로 하는 피로메텐계 금속 착체가 얻어진다.

또한, 피로메텐-불화붕소 착체의 합성에 대해서는, J. 0rg. Chem., vol.64, No.21, pp7813-7819(1999), Angew. Chem., Int. Ed. Engl., vol.36, pp1333-1335(1997) 등에 기재되어 있는 방법을 참고로 제조할 수 있다. 예를 들어, 하기 일반식 (3)으로 표시되는 화합물과 일반식 (4)로 표시되는 화합물을, 옥시염화인 존재 하, 1,2-디클로로에탄 중에서 가열한 후, 하기 일반식 (5)로 표시되는 화합물을, 트리에틸아민 존재 하, 1,2-디클로로에탄 중에서 반응시키는 방법을 들 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 여기서, R¹ 내지 R⁹는 상기와 마찬가지이다. J는 할로겐을 나타낸다.

또한, 아릴기나 헤테로아릴기의 도입 시에는, 할로겐화 유도체와 보론산 혹은 보론산에스테르화 유도체의 커플링 반응을 사용하여 탄소-탄소 결합을 생성하는 방법을 들 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 마찬가지로, 아미노기나 카르바졸릴기의 도입 시에도, 예를 들어 팔라듐 등의 금속 촉매 하에서의 할로겐화 유도체와 아민 혹은 카르바졸 유도체의 커플링 반응을 사용하여 탄소-질소 결합을 생성하는 방법을 들 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

일반식 (1)로 표시되는 화합물은, 파장 430㎚ 이상 500㎚ 이하의 범위의 여기광을 사용함으로써, 피크 파장이 500㎚ 이상 580㎚ 미만인 영역에 관측되는 발광을 나타내는 것이 바람직하다. 이후, 피크 파장이 500㎚ 이상 580㎚ 미만인 영역에 관측되는 발광을 「녹색의 발광」이라고 한다. 일반적으로, 여기광의 에너지가 클수록 재료의 분해를 일으키기 쉽지만, 파장 430㎚ 이상 500㎚ 이하인 범위의 여기광은 비교적 작은 여기 에너지이기 때문에, 발광 재료의 분해를 일으키는 일이 없어, 색순도가 양호한 녹색의 발광이 얻어진다.

일반식 (1)로 표시되는 화합물은, 파장 430㎚ 이상 580㎚ 미만인 범위의 여기광을 사용함으로써, 피크 파장이 580㎚ 이상 750㎚ 이하인 영역에 관측되는 발광을 나타내는 것이 바람직하다. 이후, 피크 파장이 580㎚ 이상 750㎚ 이하인 영역에 관측되는 발광을 「적색의 발광」이라고 한다. 일반적으로, 여기광의 에너지가 클수록 재료의 분해를 일으키기 쉽지만, 파장 430㎚ 이상 580㎚ 미만인 범위의 여기광은 비교적 작은 여기 에너지이기 때문에, 발광 재료의 분해를 일으키는 일이 없어, 색순도가 양호한 적색의 발광이 얻어진다.

형광 스펙트럼의 측정 방법으로서는 화합물을 톨루엔 등의 유기 용제에 용해시켜 430㎚ 이상 500㎚ 이하인 범위의 여기광을 사용하여 여기시킨 때의 형광 스펙트럼을 측정하는 방법 등을 들 수 있다.

(Ce)

본 발명의 실시 형태에 관한 조성물은, Ce을 함유함으로써, 고휘도의 발광을 얻을 수 있다. 조성물이 Ce을 함유하지 않는 경우, 일반식 (1)로 표시되는 화합물은, 농도 소광에 의해 그 휘도가 저하된다는 문제가 있었다. 농도 소광이란, 형광성 물질이 어느 농도 이상이 되면 형광 강도(형광 양자수율)가 저하되는 현상을 말한다. 이것은, 광 여기된 분자와 미여기 분자의 충돌에 의한 동적 소광, 또는 기저 상태의 분자의 회합체 형성에 의한 정적 소광에 의해 일어난다. 본 발명에서는, Ce의 존재에 의해 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 분자간의 거리가 커져 동적 소광이 일어나기 어려워진다. 또한, Ce의 존재에 의해 일반식 (1)로 표시되는 화합물과 결합제 수지의 상용성이 높아져, 정적 소광이 일어나기 어려워진다. 이러한 점에서 본 발명의 실시 형태에 관한 조성물은, Ce을 함유함으로써, 농도 소광을 억제할 수 있기 때문에, 휘도를 향상시킬 수 있다.

일반식 (1)로 표시되는 화합물 중에서도, 상술한 바와 같은 비공유 전자쌍을 갖는 관능기를 갖는 화합물에서는, 비공유 전자쌍에 의해 Ce이 일반식 (1)로 표시되는 화합물과 밀하게 접하여, 일반식 (1)로 표시되는 화합물과 결합제 수지의 상용성이 높아지기 때문에, 휘도 향상의 효과가 특히 크다.

Ce과 일반식 (1)로 표시되는 화합물을 함유하는 조성물의 제조 방법에 대해서는, 예를 들어 상술한 방법으로 피로메텐-불화붕소 착체를 합성하는 공정 중, 일반식 (5)로 표시되는 화합물을 반응시키는 공정에 있어서, 트리에틸아민에 더하여 질산세륨(III)육수화물을 존재시키는 방법을 들 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

조성물 중의 Ce의 함유 형태로서는, 일반식 (1)로 표시되는 화합물과의 혼합물, 일반식 (1)로 표시되는 화합물과의 배위물 등을 들 수 있다. 일반식 (1)로 표시되는 화합물과 결합제 수지의 상용성을 높이는 관점에서, 일반식 (1)로 표시되는 화합물과의 배위물로서 함유되는 것이 바람직하다.

조성물 중의 Ce의 함유량은, 일반식 (1)로 표시되는 화합물과 결합제 수지의 상용성을 높여 농도 소광을 억제하는 관점에서, 일반식 (1)로 표시되는 화합물 100중량부에 대하여 1.0×10^-5중량부 이상이 바람직하고, 1.0×10^-4중량부 이상이 보다 바람직하다. 또한, 광을 조사한 경우의 가시광 흡수를 억제하는 관점에서, 일반식 (1)로 표시되는 화합물 100중량부에 대하여 3중량부 이하가 바람직하고, 1중량부 이하가 보다 바람직하다. 본 발명에 있어서 Ce의 함유량은, 유도 결합 플라스마 질량 분석법(ICP-MS)에 의해 측정되는 값인 것으로 한다.

<색 변환 조성물>

본 발명의 실시 형태에 관한 조성물을 사용한 색 변환 조성물은, 입사광을, 그 입사광보다도 장파장의 광으로 변환하는 색 변환 조성물이며, 상기 조성물 및 결합제 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 즉, Ce과, 일반식 (1)로 표시되는 화합물과, 결합제 수지를 포함하는 것이 바람직하다.

색 변환 조성물은, 여기광을 사용함으로써 피크 파장이 500㎚ 이상 580㎚ 미만인 영역에 관측되는 발광(녹색의 발광)을 나타내거나, 또는 피크 파장이 580㎚ 이상 750㎚ 이하인 영역에 관측되는 발광(적색의 발광)을 나타내는 것이 바람직하다. 녹색의 발광을 나타내는 색 변환 조성물은, 적색의 발광을 나타내는 색 변환 조성물보다도 여기 에너지가 크기 때문에, Ce을 함유하지 않는 경우, 여기된 분자와 미 여기 분자의 충돌에 의한 동적 소광이 일어나기 쉽다. 녹색의 발광을 나타내는 색 변환 조성물은, Ce을 함유함으로써 동적 소광을 크게 억제하여, 농도 소광 억제 효과가 크게 나타나기 때문에 바람직하다. 또한, 파장 430㎚ 이상 500㎚ 이하의 범위의 여기광을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

파장 430㎚ 이상 500㎚ 이하의 범위의 여기광의 일부는 본 발명의 색 변환 필름을 일부 투과하기 때문에, 발광 피크가 예리한 청색 LED를 사용한 경우, 청·녹·적의 각 색에 있어서 예리한 형상의 발광 스펙트럼을 나타내고, 색순도가 양호한 백색광을 얻을 수 있다. 그 결과, 특히 디스플레이에 있어서는 색채가 한층 더 선명한, 더 큰 색 영역을 효율적으로 만들 수 있다. 또한, 조명 용도에 있어서는, 현재 주류가 되어 있는 청색 LED와 황색 형광체를 조합한 백색 LED에 비해, 특히 녹색 영역과 적색 영역의 발광 특성이 개선되기 때문에, 연색성이 향상되어 바람직한 백색 광원이 된다.

색 변환 조성물에 있어서의 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 몰 흡광 계수, 형광 양자수율 및 여기 파장에 있어서의 흡수 강도, 그리고 제작하는 필름의 두께나 투과율에 따라 다르지만, 통상은 결합제 수지의 100중량부에 대하여, 1.0×10^-4중량부 내지 30중량부이고, 1.0×10^-3중량부 내지 10중량부인 것이 더욱 바람직하고, 1.0×10^-2중량부 내지 5중량부인 것이 특히 바람직하다.

(결합제 수지)

결합제 수지로서는, 연속상을 형성하는 것이고, 성형 가공성, 투명성, 내열성 등이 우수한 재료가 바람직하다. 예를 들어, 아크릴계, 메타크릴계, 폴리신남산비닐계, 폴리이미드계, 환 고무계 등의 반응성 비닐기를 갖는 광경화형 레지스트 재료, 에폭시 수지, 실리콘 수지(실리콘 고무, 실리콘 겔 등의 오르가노폴리실록산 경화물(가교물)을 포함함), 우레아 수지, 불소 수지, 폴리카르보네이트 수지, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 폴리이미드 수지, 환상 올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리스티렌 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 폴리비닐 수지, 폴리아미드 수지, 페놀 수지, 폴리비닐알코올 수지, 셀룰로오스 수지, 지방족 에스테르 수지, 방향족 에스테르 수지, 지방족 폴리올레핀 수지, 방향족 폴리올레핀 수지, 수소 첨가 스티렌계 수지, 반복 단위 중에 플루오렌 골격을 갖는 수지나, 이것들의 공중합체 등을 들 수 있다. 이것들을 2종 이상 함유해도 된다.

이들 수지 중에서도, 투명성의 관점에서, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 아크릴 수지, 에스테르 수지가 바람직하고, 내열성의 관점에서, 아크릴 수지 및 에스테르 수지가 보다 바람직하게 사용된다.

이들 수지는, 예를 들어 각 원료 모노머를 중합 개시제의 존재 하에서 공중합시키는 등의 방법에 의해 얻을 수 있다. 또한, 시판품을 사용할 수도 있다.

실리콘 수지는, 열경화형 실리콘 수지 및 열가소성 실리콘 수지의 어느 것이어도 된다. 열경화형 실리콘 수지는, 상온 또는 50 내지 200℃의 온도에서 경화하는 것이고, 투명성, 내열성, 접착성이 우수하다. 열경화형 실리콘 수지로서는, 시판되고 있는 것, 예를 들어 일반적인 LED 용도의 실리콘 밀봉재를 사용하는 것도 가능하다. 그 구체예로서는, 듀퐁·도레이·스페셜티·머티리얼(주)제의 OE-6630A/B, OE-6336A/B나, 신에쯔 가가쿠 고교(주)제의 SCR-1012A/B, SCR-1016A/B 등을 들 수 있다. 열가소성 실리콘 수지로서는, 시판되고 있는 것, 예를 들어 듀퐁·도레이·스페셜티·머티리얼(주)제의 RSN-0805, RSN-0217 등의 RSN 시리즈를 들 수 있다.

(기타의 성분)

색 변환 조성물은, 일반식 (1)로 표시되는 화합물 및 결합제 수지와 함께, 광 안정화제, 산화 방지제, 가공 및 열 안정화제, 자외선 흡수제 등의 내광성 안정화제, 실리콘 미립자 및 실란 커플링제를 함유해도 된다.

광 안정화제로서는, 예를 들어 3급 아민, 카테콜 유도체 및 란타노이드 화합물 등을 들 수 있다. 이것들을 2종 이상 함유해도 된다.

산화 방지제로서는, 예를 들어 2,6-디-tert-부틸-p-크레졸, 2,6-디-tert-부틸-4-에틸페놀 등의 페놀계 산화 방지제 등을 들 수 있다. 이것들을 2종 이상 함유해도 된다.

가공 및 열 안정화제로서는, 예를 들어 트리부틸포스파이트, 트리시클로헥실포스파이트, 트리에틸포스핀, 디페닐부틸포스핀 등의 인계 안정화제 등을 들 수 있다. 이것들을 2종 이상 함유해도 된다.

내광성 안정화제로서는, 예를 들어 2-(5-메틸-2-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-〔2-히드록시-3,5-비스(α,α-디메틸벤질)페닐〕-2H-벤조트리아졸 등의 벤조트리아졸류를 들 수 있다. 이것들을 2종 이상 함유해도 된다.

색 변환 조성물에 있어서의 이들 첨가제의 함유량은, 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 몰 흡광 계수, 형광 양자수율 및 여기 파장에 있어서의 흡수 강도, 그리고 제작하는 필름의 두께나 투과율에 따라서도 설정할 수 있다. 첨가제의 함유량은, 수지 100중량부에 대하여, 1.0×10^-3중량부 이상 30중량부 이하이고, 1.0×10^-2중량부 이상 15 중량부 이하인 것이 더욱 바람직하고, 1.0×10^-1중량부 이상 10중량부 이하인 것이 특히 바람직하다.

(용제)

본 발명의 화합물을 사용한 색 변환 조성물은, 용제를 더 함유해도 된다. 용제로서는, 유동 상태의 수지 점도를 조정할 수 있고, 발광 물질의 발광 및 내구성에 과도한 영향을 미치지 않는 것이 바람직하다. 예를 들어, 톨루엔, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 헥산, 아세톤, 테르피네올, 텍사놀, 메틸셀로솔브, 부틸카르비톨, 부틸카르비톨아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등을 들 수 있다. 이것들을 2종 이상 함유해도 된다. 이들 용제 중에서도, 특히 톨루엔은, 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 열화에 영향을 미치지 않고, 건조 후의 잔존 용매가 적은 점에서 적합하게 사용된다.

<색 변환 조성물의 제조 방법>

이하에, 본 발명에 관한 색 변환 조성물의 제조 방법의 일례를 설명한다. 전술한 조성물, 필요에 따라 첨가제나 용제 등을 소정의 조성이 되도록 혼합한 후, 교반·혼련기를 사용하여 균질하게 혼합 또는 혼련함으로써, 색 변환 조성물을 얻을 수 있다. 교반·혼련기로서는, 예를 들어 호모지나이저, 자공전형 교반기, 3개 롤러, 볼 밀, 유성식 볼 밀, 비즈 밀 등을 들 수 있다. 혼합 또는 분산 후, 혹은 혼합 또는 분산의 과정에 있어서, 진공 혹은 감압 조건 하에서 탈포하는 것도 바람직하게 행해진다. 또한, 어느 특정한 성분을 사전에 혼합하는 것이나, 에이징 등의 처리를 해도 상관없다. 증발기에 의해 용제를 제거하여 원하는 고형분 농도로 하는 것도 가능하다.

<색 변환 시트>

색 변환 시트는 전술한 색 변환 조성물의 경화물을 포함한다. 색 변환 필름은, 색 변환 조성물 또는 그 경화물을 포함하는 색 변환층과, 필요에 따라 기재층이나 배리어 필름을 가져도 되고, 이들 층을 2층 이상 가져도 된다.

본 발명에 있어서 색 변환 시트는 색 변환 조성물의 경화물을 포함하고 있으면 그 구성에 한정은 없다.

색 변환 시트의 내열성을 높이는 관점에서는, 색 변환 시트의 막 두께는 200㎛ 이하인 것이 바람직하고, 100㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 50㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 본 발명에 있어서의 색 변환 시트의 막 두께는, JIS K7130(1999) 플라스틱-필름 및 시트-두께 측정 방법에 있어서의 기계적 주사에 의한 두께의 측정 방법 A법에 기초하여 측정되는 막 두께(평균 막 두께)를 말한다. 색 변환 시트의 두께를 50㎛ 이상으로 함으로써, 필름의 강인성을 향상시킬 수 있고, 200㎛ 이하로 함으로써, 크랙을 억제할 수 있다.

색 변환 시트의 대표적인 구조예로서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 색 변환층(11)만의 시트, 도 2에 나타낸 바와 같이, 기재층(10)과, 색 변환 조성물을 경화함으로써 얻어지는 색 변환층(11)의 적층체, 또는 도 3에 나타낸 바와 같이, 색 변환층(11)이 복수의 기재층(10)에 의해 끼워진 적층체를 들 수 있다. 색 변환 시트에는, 색 변환층의 산소, 수분이나 열에 의한 열화를 방지하기 위해, 도 4에 나타낸 바와 같이 배리어 필름(12)을 더 마련해도 된다.

(기재층)

기재층으로서는, 유리나 수지 필름 등을 들 수 있다. 수지 필름으로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리페닐렌술피드, 폴리카르보네이트, 폴리프로필렌, 폴리이미드 등의 플라스틱의 필름이 바람직하다. 필름의 박리의 용이함으로부터, 기재층은 미리 표면이 이형 처리되어 있어도 된다.

기재층의 두께는 25㎛ 이상이 바람직하고, 38㎛ 이상이 보다 바람직하다. 또한 5000㎛ 이하가 바람직하고, 3000㎛ 이하가 보다 바람직하다.

(색 변환층)

색 변환층은, 전술한 색 변환 조성물이나 그 경화물을 포함한다. 복수의 색 변환층을 갖는 경우, 각 색 변환층은 직접 적층되어 있어도 되고, 점착층을 통해 적층되어 있어도 된다. 색 변환층의 두께는 30 내지 100㎛가 바람직하다.

(배리어 필름)

배리어 필름으로서는, 색 변환층으로의 산소, 수분, 열 등의 침입을 억제하는 것이 바람직하고, 배리어 필름을 2층 이상 가져도 된다. 광 변환층의 양면에 배리어 필름을 가져도 되고, 편면에 배리어 필름을 가져도 된다.

색 변환 시트는, 요구되는 기능에 따라, 반사 방지 기능, 방현 기능, 반사 방지 방현 기능, 하드 코팅 기능(내마찰 기능), 대전 방지 기능, 방오 기능, 전자파 실드 기능, 적외선 커트 기능, 자외선 커트 기능, 편광 기능, 조색 기능을 가진 보조층을 더 마련해도 된다.

<색 변환 시트의 제조 방법>

이어서, 색 변환 시트의 제조 방법의 일례를 설명한다. 상술한 방법으로 제작한 색 변환 조성물을 기재 상에 도포하여, 건조함으로써, 색 변환층을 형성한다. 결합제 수지가 열경화성 수지인 경우, 색 변환 조성물을 기재 상에 도포한 후, 가열 경화하여 색 변환층을 형성해도 되고, 결합제 수지가 광경화성 수지인 경우, 색 변환 조성물을 기재 상에 도포한 후, 광경화하여 색 변환층을 형성해도 된다.

도포는, 리버스 롤 코터, 블레이드 코터, 슬릿 다이 코터, 다이렉트 그라비아 코터, 오프셋 그라비아 코터, 키스코터, 내츄럴 롤 코터, 에어나이프 코터, 롤 블레이드 코터, 바리바 롤 블레이드 코터, 토우 스트림 코터, 로드 코터, 와이어 바 코터, 애플리케이터, 딥 코터, 커튼 코터, 스핀 코터, 나이프 코터 등에 의해 행할 수 있다. 색 변환층의 막 두께 균일성을 얻기 위해서는, 슬릿 다이 코터로 도포하는 것이 바람직하다.

색 변환층의 건조는, 열풍 건조기나 적외선 건조기 등의 일반적인 가열 장치를 사용하여 행할 수 있다. 이 경우, 가열 온도는 60℃ 내지 200℃가 바람직하고, 가열 시간은 2분 내지 4시간이 바람직하다. 또한, 스텝 큐어 등의 방법에 의해 단계적으로 가열 경화하는 것도 가능하다.

가열 경화에 의해 색 변환층을 형성하는 경우, 가열 장치로서는, 열풍 오븐 등을 들 수 있다. 가열 조건은 결합제 수지에 따라 선택할 수 있다. 예를 들어, 가열 온도는 100℃ 내지 300℃가 바람직하고, 가열 시간은 1분간 내지 2시간이 바람직하다.

광경화에 의해 색 변환층을 형성하는 경우, 자외선 등의 고에너지의 광을 조사하는 것이 바람직하다. 광조사 조건은 결합제 수지에 따라 선택할 수 있다. 예를 들어, 조사하는 광의 파장은 200㎚ 내지 500㎚가 바람직하고, 조사량은 10mJ/㎠ 내지 10J/㎠가 바람직하다.

색 변환층을 제작한 후, 필요에 따라 기재를 변경하는 것도 가능하다. 이 경우, 간이적인 방법으로서는 핫 플레이트를 사용하여 재부착을 행하는 방법이나, 진공 라미네이터나 드라이 필름 라미네이터를 사용한 방법 등을 들 수 있다.

색 변환 시트의 형광 양자수율 평가 방법으로서는, 작성한 필름을 한 변이 8㎜인 정사각형으로 재단하여 절대 형광 양자수율 측정 장치를 사용하여, 여기광을 닿게 하여 여기시켜 측정하는 방법 등을 들 수 있다.

실시예

이하, 실시예를 들어 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예에 있어서 화합물 G-1 내지 G-7, R-1은 이하의 화합물이다.

실시예에 있어서의 평가 방법은 이하와 같다.

<ICP-MS를 사용한 금속 함유량 측정>

조성물의 금속 함유량 측정은 AGILENT 8800(Agilent Technologies제)을 사용했다. 시료를 "테플론"(등록 상표)제 용기에 칭량하고, 황산, 질산, 불화수소산 및 과염소산으로 가열 분해한 후, 황산백연이 발생할 때까지 농축하고, 희질산에 녹여 정용액으로서 측정을 행하였다.

<화합물의 형광 스펙트럼의 측정>

화합물의 형광 스펙트럼은, F-2500형 분광 형광 광도계(히다치 세이사쿠쇼 가부시키가이샤제)를 사용하여, 화합물을 톨루엔에 1×10^-6mol/L의 농도로 용해시켜, 파장 460㎚로 여기시켰을 때의 형광 스펙트럼을 측정했다. 얻어진 형광 스펙트럼으로부터, 피크 파장 및 반값폭을 구했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 스펙트럼의 반값폭 및 색순도를 평가하는 지표로서 사용했다. 스펙트럼의 반값폭은 작을수록 고색순도이기 때문에 바람직하다.

<조성물을 사용한 색 변환 필름의 형광 양자수율 측정>

조성물을 사용하여 색 변환 필름 작성했다. 작성한 필름을 한 변이 8㎜인 정사각형으로 재단한 샘플을, 하마마츠 포토닉스제의 절대 형광 양자수율 측정 장치 Quantaurus-QY를 사용하여, 여기광 460㎚에 의해 여기하여, 형광 양자수율을 측정했다.

(합성예 1)

Ce과 화합물 G-7을 포함하는 조성물의 합성 방법

일본 특허 공개 제2021-162665호에 기재된 방법을 사용하여 합성한 2,4-디메틸-3-카르복실산에틸페닐피롤(3.0g)과, 3,5-비스(메톡시카르보닐)벤즈알데히드(0.6g)를 플라스크에 넣고, 톨루엔(16mL) 및 트리플루오로아세트산(0.3mL)을 더하여 질소 분위기에서 15시간 교반했다. 2,3-디클로로-5,6-디시아노-1,4-벤조퀴논(1.0g)을 더하여 1시간 더 교반했다. 반응 종료 후, 삼불화붕소디에틸에테르 착체(1.6mL), 질산세륨(III)육수화물(0.5g) 및 디이소프로필에틸아민(1.1mL)을 더하여 2시간 교반했다. 5％ 염화나트륨 수용액(12.5mL)을 더하고 교반하여, 유기층을 분액했다. 유기층을 공비 탈수에 의해 탈수하고, 여과 후 용매를 제거한 후, 벤조니트릴(4.7mL), 트리메틸실릴시아니드(0.6mL) 및 삼불화붕소디에틸에테르 착체(1.6mL)와 함께 플라스크에 넣고 1시간 교반했다. 또한 물(25mL)을 더하고 교반하여, 유기층을 분액했다. 이 유기층을 황산마그네슘으로 건조시키고, 여과 후, 용매를 증류 제거했다. 얻어진 반응 생성물을 메탄올로 세정한 후 건조시켜, 생성물을 1.80g 얻었다. 생성물의 주된 성분은 화합물 G-7이다.

화합물 G-7의 형광 스펙트럼의 피크 파장은 521㎚, 반값폭은 25㎚였다. 생성물을 시료로서 유도 결합 플라스마 질량 분석 ICP-MS를 사용하여 측정한 때의 Ce 함유량은 3000ppm이었다. 즉, 이 생성물은 화합물 G-7의 100중량부에 대하여 Ce을 약 0.3중량부 함유하는 조성물이다.

화합물 G-1 내지 G-6, R-1에 관해서도, 상기한 방법에 준하여, Ce과 각 화합물을 포함하는 조성물을 얻을 수 있었다.

각 화합물의 형광 스펙트럼의 피크 파장 및 반값폭, 그리고 각 조성물의 Ce 함유량을 표 1에 나타낸다.

(실시예 1)

폴리메틸메타크릴레이트 수지 "BR-88"(미쓰비시 케미컬(주)제) 100중량부에 대하여, 조성물 1을 1.1중량부, 용매로서 아세트산에틸을 200중량부 혼합한 후, 유성식 교반·탈포 장치 "마제르스타 KK-400"(구라보제)을 사용하여, 1000rpm으로 20분간 교반·탈포하여 필름 제작용 수지액으로서의 색 변환 조성물을 얻었다

이어서, 슬릿 다이 코터를 사용하여 녹색 색 변환 조성물을, 폴리에스테르 필름 "루미러"(등록 상표) U48(도레이(주)제, 두께 50㎛) 상에 도포하고, 140℃에서 20분간 가열·건조시켜 평균 막 두께 18㎛의 녹색 색 변환 필름을 형성했다. 이 녹색 색 변환 필름의 형광 양자수율을 측정한바, 71％였다.

(실시예 2 내지 8)

발광 재료로서 표 2에 기재한 화합물을 사용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 색 변환 필름을 제작하여 평가했다.

(실시예 9 내지 16)

실시예 9 내지 16에서는, 상기 합성예 1에 있어서 질산세륨(III)육수화물의 사용량을 0.02g으로 하여 얻어진, 화합물 G-1 내지 G-7, R-1을 각각 주된 성분으로 하는 조성물 9 내지 16을 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여 색 변환 필름을 제작하여 평가했다.

(실시예 17 내지 24)

실시예 17 내지 24에서는, 상기 합성예 1에 있어서 질산세륨(III)육수화물의 사용량을 1.2g으로 하여 얻어진, 화합물 G-1 내지 G-7, R-1을 각각 주된 성분으로 하는 조성물 17 내지 24를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여 색 변환 필름을 제작하여 평가했다.

(실시예 25 내지 32)

실시예 25 내지 32에서는, 상기 합성예 1에 있어서 질산세륨(III)육수화물의 사용량을 0.005g으로 하여 얻어진, 화합물 G-1 내지 G-7, R-1을 각각 주된 성분으로 하는 조성물 25 내지 32를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여 색 변환 필름을 제작하여 평가했다.

(실시예 33 내지 40)

실시예 33 내지 40에서는, 상기 합성예 1에 있어서 질산세륨(III)육수화물의 사용량을 2.5g으로 하여 얻어진, 화합물 G-1 내지 G-7, R-1을 각각 주된 성분으로 하는 조성물 33 내지 40을 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여 색 변환 필름을 제작하여 평가했다.

(비교예 1 내지 8)

비교예 1에서는, 상기 합성예 1에 있어서 질산세륨(III)육수화물을 사용하지 않고 얻어진, Ce을 함유하지 않고 화합물 G-1을 주된 성분으로 하는 조성물 41을 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여 색 변환 필름을 제작하여 평가했다. 또한, 비교예 2 내지 8에서는 비교예 1에 준하여 Ce을 함유하지 않고 화합물 G-2 내지 G-7, R-1을 각각 주된 성분으로 하는 조성물 42 내지 48을 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여 색 변환 필름을 제작하여 평가했다.

실시예 1 내지 8과 비교예 1 내지 8을 비교하면, 동일한 화합물끼리 비교한 경우, Ce을 함유하는 조성물을 사용함으로써 색 변환 시트의 형광 양자수율이 향상되는 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 1 내지 7을 비교하면, 형광 양자수율의 향상률은, 일반식 (1)로 표시되는 화합물이 비공유 전자쌍을 갖는 기를 갖는 것인 경우가 높고, 그 기가 에스테르기인 경우가 더 높고, 에스테르기를 복수 갖는 경우가 가장 높은 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 1 내지 7과 실시예 8을 비교하면, 적색의 발광을 나타내는 화합물과 비교하여 녹색의 발광을 나타내는 화합물은 형광 양자수율의 향상률이 높은 것을 알 수 있다.

또한 실시예 1 내지 40을 비교하면, 동일한 화합물끼리 비교한 경우, 발광 재료 100중량부에 대하여 Ce이 1.0×10^-4중량부 이상 1중량부 이하 포함되는 경우, 형광 양자수율이 더 향상되는 것을 알 수 있다.

1: 색 변환 시트
10: 기재층
11: 색 변환층
12: 배리어 필름

Claims (10)

1. Ce과, 하기 일반식 (1)로 표시되는 화합물을 함유하는, 조성물.
   
   (X는 C-R⁷ 또는 N이다. R¹ 내지 R⁹는 각각 동일해도 되고 다르게 되어 있어도 되고, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 복소환기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기, 수산기, 티올기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴에테르기, 아릴티오에테르기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로겐, 시아노기, 알데히드기, 카르보닐기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기, -COOR^u, -OOCR^v, 아미노기, 니트로기, 실릴기, 실록사닐기, 보릴기, 포스핀옥시드기 및 인접 치환기와의 사이에 형성되는 축합환 및 지방족환 중에서 선택된다. R^u 내지 R^y는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이다.)
2. 제1항에 있어서, 상기 일반식 (1)에 있어서, X가 C-R⁷이고, R⁷이 하기 일반식 (2)로 표시되는 기인, 조성물.
   
   (r은, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 복소환기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기, 수산기, 티올기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴에테르기, 아릴티오에테르기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로겐, 시아노기, 알데히드기, 카르보닐기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기, 아미노기, 니트로기, 실릴기, 실록사닐기, 보릴기, 포스핀옥시드기로 이루어지는 군에서 선택된다. k는 1 내지 3의 정수이다. k가 2 이상인 경우, r은 각각 동일해도 되고 달라도 된다.)
3. 제2항에 있어서, 상기 일반식 (1) 및 (2)에 있어서, R¹ 내지 R⁷의 적어도 하나가 비공유 전자쌍을 갖는 관능기를 포함하는, 조성물.
4. 제3항에 있어서, 상기 일반식 (1) 및 (2)에 있어서, R¹ 내지 R⁷의 적어도 2개가 상기 비공유 전자쌍을 갖는 관능기를 포함하는, 조성물.
5. 제3항에 있어서, 상기 일반식 (1) 및 (2)에 있어서, R¹ 내지 R⁷의 적어도 4개가 상기 비공유 전자쌍을 갖는 관능기를 포함하는, 조성물.
6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 일반식 (1) 및 (2)에 있어서, 상기 비공유 전자쌍을 갖는 관능기가, 카르보닐기, 알데히드기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기 및 에스테르기로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 기인, 조성물.
7. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 일반식 (1) 및 (2)에 있어서, 상기 비공유 전자쌍을 갖는 관능기가 에스테르기인, 조성물.
8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 Ce의 함유량이 상기 일반식 (1)로 표시되는 화합물 100중량부에 대하여 1.0×10^-4중량부 이상 1중량부 이하인, 조성물.
9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 일반식 (1)로 표시되는 화합물이, 파장 430㎚ 이상 500㎚ 이하인 범위의 여기광을 사용함으로써 피크 파장이 500㎚ 이상 580㎚ 미만인 영역에 관측되는 발광을 나타내는 화합물인, 조성물.
10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 일반식 (1)로 표시되는 화합물이, 파장 430㎚ 이상 580㎚ 미만인 범위의 여기광을 사용함으로써 피크 파장이 580㎚ 이상 750㎚ 이하인 영역에 관측되는 발광을 나타내는 화합물인, 조성물.