JP2019524717A - 含窒素環化合物、これを含む色変換フィルム、並びにこれを含むバックライトユニットおよびディスプレイ装置 - Google Patents

含窒素環化合物、これを含む色変換フィルム、並びにこれを含むバックライトユニットおよびディスプレイ装置 Download PDF

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Abstract

本明細書は、含窒素環化合物、これを含む色変換フィルム、バックライトユニットおよびディスプレイ装置に関する。

Description

本明細書は、含窒素環化合物、これを含む色変換フィルム、バックライトユニットおよびディスプレイ装置に関する。
本明細書は、2016年7月29日付で韓国特許庁に出願された韓国特許出願第10−2016−0097208号の出願日の利益を主張し、その内容はすべて本明細書に組み込まれる。
既存の発光ダイオード(LED)は、青色光発光ダイオードに緑色燐光体および赤色燐光体を混合したり、UV光放出発光ダイオードに黄色燐光体および青−緑色燐光体を混合したりして得られる。しかし、この方式は色を制御しにくく、これによって演色性が良くない。したがって、色再現率が低下する。
このような色再現率の低下を克服し、生産費用を低減するために、量子ドットをフィルム化して青色LEDに結合させる方式で緑色および赤色を実現する方式が最近試みられている。しかし、カドミウム系の量子ドットは安定性の問題があり、その他の量子ドットはカドミウム系に比べて効率が大きく低下する。また、量子ドットは、酸素および水に対する安定度が下がり、凝集する場合、その性能が著しく低下するという欠点がある。さらに、量子ドットの生産時、その大きさを一定に維持しにくく、生産単価が高い。
本明細書は、含窒素環化合物、これを含む色変換フィルム、バックライトユニットおよびディスプレイ装置を提供する。
本明細書の一実施態様によれば、下記化学式1で表される化合物を提供する。
[化学式1]
Figure 2019524717
前記化学式1において、
R2は、シアノ基;ニトロ基;イミド基;アミド基;カルボニル基;エステル基;置換もしくは非置換のフルオロアルキル基;置換もしくは非置換のスルホニル基;または置換もしくは非置換のスルホンアミド基であり、
R6は、水素;重水素;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアルコキシ基;または置換もしくは非置換のアリールオキシ基であり、
R1、R3〜R5およびR7は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;ニトロ基;置換もしくは非置換のエステル基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のフルオロアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアルコキシ基;置換もしくは非置換のアリールオキシ基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のヘテロアリール基;または置換もしくは非置換の脂肪族ヘテロ環基であり、
X1およびX2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ハロゲン基;シアノ基;ニトロ基;イミド基;アミド基;カルボニル基;エステル基;置換もしくは非置換のフルオロアルキル基;置換もしくは非置換のスルホニル基;置換もしくは非置換のスルホンアミド基;置換もしくは非置換のアルコキシ基;置換もしくは非置換のアリールオキシ基;または置換もしくは非置換のアリール基であるか、前記X1およびX2が互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成する。
本明細書のもう一つの実施態様によれば、樹脂マトリックスと、前記樹脂マトリックス内に分散した、前記化学式1で表される化合物とを含む色変換フィルムを提供する。
本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記色変換フィルムを含むバックライトユニットを提供する。
本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記バックライトユニットを含むディスプレイ装置を提供する。
本明細書の一実施態様に係る化合物は、電子求引基をR2またはR6に非対称結合する場合、短波長領域で蛍光効率が高いだけでなく、耐光性に優れた緑色光発光物質である。したがって、本明細書に記載の化合物を色変換フィルムの蛍光物質として用いることにより、輝度および色再現率に優れ、耐光性に優れた色変換フィルムを提供することができる。
本明細書の一実施態様に係る色変換フィルムをバックライトに適用した模式図である。
以下、本明細書についてより詳細に説明する。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式1で表される化合物を提供する。
本明細書の一実施態様に係る化合物は、コア構造にR2位置に電子求引基が結合する場合、短波長領域で緑色光発光をする特徴があり、特に、R2に電子求引基が結合し、R6に水素が結合する非対称化合物の場合は、R2およびR6がすべて電子求引基である対称化合物の場合よりも、短波長領域で緑色光に発光する。したがって、色変換フィルムが前記化合物を含む場合、色再現率に優れた色変換フィルムを製造することができる。
特に、R6が水素の場合は、R6がアリールのような他の置換基を有する場合より、ボディピー構造のコンジュゲーションが短くなって、より短波長領域で発光し、R2に本発明の電子求引基が置換されることにより、ハロゲンのような置換基を有する場合よりBODIPY内の電子密度を低下させることにより、エネルギーレベルが安定化されかつ、低い波長領域で発光する効果があり、耐久性が向上する。
本明細書において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。
本明細書において、ある部材が他の部材の「上に」位置しているとする時、これは、ある部材が他の部材に接している場合のみならず、2つの部材の間にさらに他の部材が存在する場合も含む。
本明細書において、置換基の例示は以下に説明するが、これに限定されるものではない。
前記「置換」という用語は、化合物の炭素原子に結合した水素原子が他の置換基に変わることを意味し、置換される位置は、水素原子の置換される位置すなわち、置換基が置換可能な位置であれば限定せず、2以上置換される場合、2以上の置換基は、互いに同一でも異なっていてもよい。
本明細書において、「置換もしくは非置換の」という用語は、重水素;ハロゲン基;シアノ基;ニトロ基;カルボニル基;カルボキシ基(−COOH);エーテル基;エステル基;ヒドロキシ基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアルコキシ基;置換もしくは非置換のアリールオキシ基;置換もしくは非置換のアリール基;および置換もしくは非置換のヘテロ環基からなる群より選択された1または2以上の置換基で置換されているか、前記例示された置換基のうち2以上の置換基が連結された置換基で置換されるか、もしくはいずれの置換基も有しないことを意味する。例えば、「2以上の置換基が連結された置換基」は、ビフェニル基であってもよい。すなわち、ビフェニル基は、アリール基であってもよく、2個のフェニル基が連結された置換基と解釈されてもよい。
本明細書において、
Figure 2019524717
は、他の置換基または結合部に結合する部位を意味する。
本明細書において、ハロゲン基は、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素になってもよい。
本明細書において、イミド基の炭素数は特に限定されないが、炭素数1〜30のものが好ましい。具体的には、下記の構造の化合物になってもよいが、これに限定されるものではない。
Figure 2019524717
本明細書において、アミド基は、アミド基の窒素が水素、炭素数1〜30の直鎖、分枝鎖もしくは環鎖アルキル基、または炭素数6〜30のアリール基で置換されていてもよい。具体的には、下記構造式の化合物になってもよいが、これに限定されるものではない。
Figure 2019524717
本明細書において、カルボニル基の炭素数は特に限定されないが、炭素数1〜30のものが好ましい。具体的には、下記の構造の化合物になってもよいが、これに限定されるものではない。
Figure 2019524717
本明細書において、エーテル基は、エーテル基の酸素が炭素数1〜25の直鎖、分枝鎖もしくは環鎖アルキル基;または炭素数6〜30の単環もしくは多環のアリール基で置換されていてもよい。
本明細書において、エステル基は、エステル基の炭素が炭素数1〜25の直鎖、分枝鎖もしくは環鎖アルキル基;炭素数1〜20の直鎖、または分枝鎖フルオロアルキル基;および炭素数6〜30の単環もしくは多環のアリール基からなる群より1または2以上の置換基で置換されていてもよい。具体的には、下記構造式の化合物になってもよいが、これに限定されるものではない。
Figure 2019524717
本明細書において、フルオロアルキル基は、直鎖もしくは分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、1〜30のものが好ましい。具体的には、トリフルオルメチル基、パーフルオルエチル基などがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、スルホニル基は、−SO100であってもよいし、前記R100は、水素;重水素;ハロゲン基;ニトリル基;置換もしくは非置換の炭素数3〜30の単環もしくは多環のシクロアルキル基;置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基;置換もしくは非置換の炭素数6〜30の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択されてもよい。
本明細書において、スルホンアミド基は、−SONR101102または−NR101SO102であってもよいし、前記R101またはR102は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;ハロゲン基;ニトリル基;置換もしくは非置換の炭素数3〜30の単環もしくは多環のシクロアルキル基;置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基;置換もしくは非置換の炭素数6〜30の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択されてもよい。
本明細書において、前記アルキル基は、直鎖もしくは分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、1〜30のものが好ましい。具体例としては、メチル、エチル、プロピル、n−プロピル、イソプロピル、ブチル、n−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、sec−ブチル、1−メチル−ブチル、1−エチルブチル、ペンチル、n−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、tert−ペンチル、ヘキシル、n−ヘキシル、1−メチルペンチル、2−メチルペンチル、4−メチル−2−ペンチル、3,3−ジメチルブチル、2−エチルブチル、ヘプチル、n−ヘプチル、1−メチルヘキシル、シクロペンチルメチル、シクロヘキシルメチル、オクチル、n−オクチル、tert−オクチル、1−メチルヘプチル、2−エチルヘキシル、2−プロピルペンチル、n−ノニル、2,2−ジメチルヘプチル、1−エチル−プロピル、1,1−ジメチル−プロピル、イソヘキシル、2−メチルペンチル、4−メチルヘキシル、5−メチルヘキシルなどがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、シクロアルキル基は特に限定されないが、炭素数3〜30のものが好ましく、具体的には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、3−メチルシクロペンチル、2,3−ジメチルシクロペンチル、シクロヘキシル、3−メチルシクロヘキシル、4−メチルシクロヘキシル、2,3−ジメチルシクロヘキシル、3,4,5−トリメチルシクロヘキシル、4−tert−ブチルシクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチルなどがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、前記アルコキシ基は、直鎖、分枝鎖もしくは環鎖であってもよい。アルコキシ基の炭素数は特に限定されないが、炭素数1〜30のものが好ましい。具体的には、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、イソプロポキシ、n−ブトキシ、イソブトキシ、tert−ブトキシ、sec−ブトキシ、n−ペンチルオキシ、ネオペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、n−ヘキシルオキシ、3,3−ジメチルブチルオキシ、2−エチルブチルオキシ、n−オクチルオキシ、n−ノニルオキシ、n−デシルオキシ、ベンジルオキシ、p−メチルベンジルオキシなどになってもよいが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、アリール基は特に限定されないが、炭素数6〜30のものが好ましく、前記アリール基は、単環式もしくは多環式であってもよい。
前記アリール基が単環式アリール基の場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数6〜30のものが好ましい。具体的には、単環式アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基などになってもよいが、これらに限定されるものではない。
前記アリール基が多環式アリール基の場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数10〜30のものが好ましい。具体的には、多環式アリール基としては、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、トリフェニル基、ピレニル基、ペリレニル基、クリセニル基、フルオレニル基などになってもよいが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、前記フルオレニル基は置換されていてもよいし、隣接した置換基が互いに結合して環を形成してもよい。
前記フルオレニル基が置換される場合、
Figure 2019524717
などになってもよい。ただし、これらに限定されるものではない。
本明細書において、アリールオキシ基のアリール基は、前述したアリール基の例示と同じである。具体的には、アリールオキシ基としては、フェノキシ基、p−トリルオキシ基、m−トリルオキシ基、3,5−ジメチル−フェノキシ基、2,4,6−トリメチルフェノキシ基、p−tert−ブチルフェノキシ基、3−ビフェニルオキシ基、4−ビフェニルオキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、4−メチル−1−ナフチルオキシ基、5−メチル−2−ナフチルオキシ基、1−アントリルオキシ基、2−アントリルオキシ基、9−アントリルオキシ基、1−フェナントリルオキシ基、3−フェナントリルオキシ基、9−フェナントリルオキシ基などがあり、アリールチオキシ基としては、フェニルチオキシ基、2−メチルフェニルチオキシ基、4−tert−ブチルフェニルチオキシ基などがあり、アリールスルホキシ基としては、ベンゼンスルホキシ基、p−トルエンスルホキシ基などがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、ヘテロアリール基は、炭素でない原子、異種原子を1以上含むものであって、具体的には、前記異種原子は、O、N、Se、およびSなどからなる群より選択される原子を1以上含むことができる。炭素数は特に限定されないが、炭素数2〜30のものが好ましく、前記ヘテロアリール基は、単環式もしくは多環式であってもよい。ヘテロ環基の例としては、チオフェン基、フラニル基、ピロール基、イミダゾリル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、ピリジル基、ビピリジル基、ピリミジル基、トリアジニル基、トリアゾリル基、アクリジル基、ピリダジニル基、ピラジニル基、キノリニル基、キナゾリニル基、キノキサリニル基、フタラジニル基、ピリドピリミジル基、ピリドピラジニル基、ピラジノピラジニル基、イソキノリニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンズオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ベンゾチオフェン基、ジベンゾチオフェン基、ベンゾフラニル基、フェナントロリニル基(phenanthroline)、イソオキサゾリル基、チアジアゾリル基、フェノチアジニル基、およびジベンゾフラニル基などがあるが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、ヘテロ環基は、単環もしくは多環であってもよいし、芳香族、脂肪族、または芳香族と脂肪族との縮合環であってもよいし、前記ヘテロアリール基の例示の中から選択されてもよい。
本明細書において、脂肪族ヘテロ環基は、単環もしくは多環であってもよいし、具体的には、テトラヒドロピラン基になってもよいが、これに限定されるものではない。
本明細書の一実施態様によれば、前記R4は、水素;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;または置換もしくは非置換のシクロアルキル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記R4は、水素;アルキル基;シアノ基、ハロゲン基、ニトロ基、フルオロアルキル基、エステル基、アルコキシ基、アルキル基、またはアリール基で置換もしくは非置換のアリール基;またはシクロアルキル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記R4は、水素;アルキル基;シアノ基、ハロゲン基、ニトロ基、フルオロアルキル基、エステル基、アルコキシ基、アルキル基、またはアリール基で置換もしくは非置換のフェニル基;またはシクロヘキシル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記R4は、水素;メチル基;シアノ基、F、ニトロ基、トリフルオロメチル基、エステル基、メトキシ基、メチル基、プロピル基、またはフェニル基で置換もしくは非置換のフェニル基;またはシクロヘキシル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記R4は、置換もしくは非置換のアリール基;または置換もしくは非置換のシクロアルキル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記R4は、アリール基;またはシクロアルキル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記R4は、置換もしくは非置換のフェニル基;置換もしくは非置換のビフェニル基;置換もしくは非置換のターフェニル基;置換もしくは非置換のナフチル基;置換もしくは非置換のシクロヘキシル基;置換もしくは非置換のシクロペンチル基;置換もしくは非置換のシクロヘプチル基;置換もしくは非置換のビシクロヘプチル基;または置換もしくは非置換のシクロオキシル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記R4は、フェニル基;ターフェニル基;ビフェニル基;ナフチル基;シクロヘキシル基;シクロペンチル基;シクロヘプチル基;ビシクロヘプチル基;またはシクロオキシル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記R4は、置換もしくは非置換のフェニル基;置換もしくは非置換のターフェニル基;または置換もしくは非置換のシクロヘキシル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記R4は、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン基、アルキル基、フルオロアルキル基、エステル基、またはアルコキシ基で置換もしくは非置換のフェニル基;シアノ基、ニトロ基、ハロゲン基、アルキル基、フルオロアルキル基、エステル基、またはアルコキシ基で置換もしくは非置換のターフェニル基;またはシアノ基、ニトロ基、ハロゲン基、アルキル基、フルオロアルキル基、エステル基、またはアルコキシ基で置換もしくは非置換のシクロヘキシル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記R4は、シアノ基、ニトロ基、F、メチル基、プロピル基、トリフルオロメチル基、
Figure 2019524717

またはメトキシ基で置換もしくは非置換のフェニル基;シアノ基、ニトロ基、F、メチル基、プロピル基、トリフルオロメチル基、
Figure 2019524717

またはメトキシ基で置換もしくは非置換のターフェニル基;またはシアノ基、ニトロ基、F、メチル基、プロピル基、トリフルオロメチル基、
Figure 2019524717

またはメトキシ基で置換もしくは非置換のシクロヘキシル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記R4は、シアノ基、ニトロ基、F、メチル基、プロピル基、トリフルオロメチル基、
Figure 2019524717

またはメトキシ基で置換もしくは非置換のフェニル基、またはターフェニル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記R4は、フェニル基、またはターフェニル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記R4は、フェニル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記R1、R3、R5およびR7は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のヘテロアリール基;または置換もしくは非置換の脂肪族ヘテロ環基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記R1、R3、R5およびR7は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;置換もしくは非置換のメチル基;置換もしくは非置換のシクロヘキシル基;置換もしくは非置換のシクロペンチル基;置換もしくは非置換のシクロヘプチル基;置換もしくは非置換のシクロオクチル基;置換もしくは非置換のビシクロヘプチル基;置換もしくは非置換のビシクロオクチル基;置換もしくは非置換のアダマンタン基;または置換もしくは非置換のテトラヒドロピラン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記R1、R3、R5およびR7は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;メチル基;アルキル基またはアルコキシ基で置換もしくは非置換のシクロヘキシル基;シクロペンチル基;シクロヘプチル基;シクロオクチル基;アリール基で置換もしくは非置換のビシクロヘプチル基;ビシクロオクチル基;アダマンタン基;またはテトラヒドロピラン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記R1、R3、R5およびR7は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;メチル基;メチル基、エチル基、またはメトキシ基で置換もしくは非置換のシクロヘキシル基;シクロペンチル基;シクロヘプチル基;シクロオクチル基;フェニル基で置換もしくは非置換のビシクロヘプチル基;アダマンタン基;またはテトラヒドロピラン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記R1、R3、R5およびR7は、シクロヘキシル基の場合、化合物がバルキーになって化合物の安定性が高くなり、R1、R3、R5およびR7がメチル基、エチル基のようなアルキル基で置換されたシクロヘキシル基の場合がより化合物の安定性が高くなって、色変換フィルムに使用した時、耐久性の面で優れた効果がある。
本明細書の一実施態様によれば、前記R2は、シアノ基;ニトロ基;エステル基;アミド基;スルホニル基またはフルオロアルキル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記R2は、−CN;−NO;−COOC;−CON(CH;−CONH(C);−CF;−SO;または−COOCHCFCFCFである。
本明細書の一実施態様によれば、前記R2は、−CN;または−COOCHCFCFCFである。
本明細書の一実施態様によれば、前記R2は、シアノ基;またはフルオロアルキル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記R2は、シアノ基;または−CFである。
本明細書の一実施態様によれば、前記R2は、シアノ基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記R6は、水素または重水素である。
本明細書の一実施態様によれば、前記R6は、水素である。
本明細書の一実施態様によれば、前記X1およびX2は、互いに同一または異なり、それぞれ−F、ニトロ基、シアノ基、−COCH、−OCOCH、−SOH、−CF、−OCH、または−OCである。
本明細書の一実施態様によれば、前記X1およびX2は、互いに同一または異なり、それぞれFまたはCNである。
本明細書の一実施態様によれば、前記X1およびX2は、FまたはCNである。
本明細書の一実施態様によれば、前記R1、R3、R5およびR7は、下記表1の1A〜83Aから選択されてもよいし、前記R2およびR6は、下記表2の1B〜8Bから選択され、前記R4は、下記表3の1C〜32Cから選択され、前記X1およびX2は、表4の1D〜10Dから選択されてもよい。
[表1]
Figure 2019524717
Figure 2019524717
Figure 2019524717
Figure 2019524717
Figure 2019524717
Figure 2019524717
Figure 2019524717
[表2]
Figure 2019524717
[表3]
Figure 2019524717
Figure 2019524717
Figure 2019524717
Figure 2019524717
[表4]
Figure 2019524717
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式1の化合物は、前記表1の2Aまたは3Aと前記表2の1Bまたは2B、前記表3の1C、2C、3Cのうちのいずれか1つと、前記表4の1Dの置換基を有する化合物である。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式1の化合物は、2A、1B、1C、および1Dの置換基を有する化合物である。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式1の化合物は、2A、1B、2C、および1Dの置換基を有する化合物である。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式1の化合物は、2A、1B、3C、および1Dの置換基を有する化合物である。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式1の化合物は、2A、1B、1C、および2Dの置換基を有する化合物である。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式1の化合物は、2A、1B、2C、および2Dの置換基を有する化合物である。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式1の化合物は、2A、1B、3C、および2Dの置換基を有する化合物である。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式1の化合物は、3A、1B、1C、および1Dの置換基を有する化合物である。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式1の化合物は、3A、1B、2C、および1Dの置換基を有する化合物である。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式1の化合物は、3A、1B、3C、および1Dの置換基を有する化合物である。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式1の化合物は、3A、1B、1C、および2Dの置換基を有する化合物である。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式1の化合物は、3A、1B、2C、および2Dの置換基を有する化合物である。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式1の化合物は、3A、1B、3C、および2Dの置換基を有する化合物である。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式1の化合物を、R6がR2と同一であることを除けば、R1、R3〜R5、R7、X1およびX2は同一の化合物と比較した時、最大吸収ピークが1nm〜30nm低い。具体的には、本発明のR2はシアノ基でR6は水素である化合物を、R2およびR6がすべてシアノ基で、R1、R3〜R5、R7、X1およびX2は同一の化合物と比較した時、本発明の化合物の最大吸収ピークが1nm〜30nm低い。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式1の化合物を、R6がR2と同一であることを除けば、R1、R3〜R5、R7、X1およびX2は同一の化合物と比較した時、最大吸収ピークが1nm〜30nm低い。具体的には、本発明のR2はシアノ基でR6は水素である化合物を、R2およびR6がすべてシアノ基で、R1、R3〜R5、R7、X1およびX2は同一の化合物と比較した時、本発明の化合物の最大発光ピークが1nm〜30nm低い。
本明細書の一実施態様によれば、樹脂マトリックスと、前記樹脂マトリックス内に分散した、化学式1で表される化合物とを含む色変換フィルムを提供する。
前記色変換フィルム中の、前記化学式1で表される化合物の含有量は、0.001〜10重量%の範囲内であってもよい。
前記色変換フィルムは、前記化学式1で表される化合物を1種含んでもよく、2種以上含んでもよい。
前記色変換フィルムは、前記化学式1で表される化合物のほか、追加の蛍光物質をさらに含んでもよい。青色光を発光する光源を用いる場合には、前記色変換フィルムは、緑色発光蛍光物質と赤色発光蛍光物質がすべて含まれることが好ましい。また、青色光と緑色光を発光する光源を用いる場合には、前記色変換フィルムは、赤色発光蛍光物質のみを含むことができる。ただし、これに限定されるものではなく、青色光を発光する光源を用いる場合にも、緑色発光蛍光物質を含む別途のフィルムを積層する場合には、前記色変換フィルムは、赤色発光化合物のみを含むことができる。逆に、青色光を発光する光源を用いる場合にも、赤色発光蛍光物質を含む別途のフィルムを積層する場合には、前記色変換フィルムは、緑色発光化合物のみを含むことができる。
前記色変換フィルムは、樹脂マトリックスと、前記樹脂マトリックス内に分散し、前記化学式1で表される化合物と異なる波長の光を発光する化合物とを含む追加の層をさらに含んでもよい。前記化学式1で表される化合物と異なる波長の光を発光する化合物も、前記化学式1で表現される化合物であってもよく、公知の他の蛍光物質であってもよい。
前記樹脂マトリックスの材料は、熱可塑性高分子または熱硬化性高分子であることが好ましい。具体的には、前記樹脂マトリックスの材料には、ポリメチルメタクリレート(PMMA)のようなポリ(メタ)アクリル系、ポリカーボネート系(PC)、ポリスチレン系(PS)、ポリアリーレン系(PAR)、ポリウレタン系(TPU)、スチレン−アクリロニトリル系(SAN)、ポリビニリデンフルオライド系(PVDF)、改質されたポリビニリデンフルオライド系(modified−PVDF)などが使用できる。
本明細書の一実施態様によれば、前述した実施態様に係る色変換フィルムが追加的に光拡散粒子を含む。輝度を向上させるために、従来使用される光拡散フィルムの代わりに光拡散粒子を色変換フィルムの内部に分散させることにより、別途の光拡散フィルムを用いることに比べて、付着工程を省略できるだけでなく、より高い輝度を示すことができる。
光拡散粒子としては、樹脂マトリックスと屈折率の高い粒子が使用可能であり、例えば、TiO、シリカ、ボロシリケート、アルミナ、サファイア、空気または他のガス、空気−またはガス−充填された中空ビーズまたは粒子(例えば、空気/ガス−充填されたガラスまたはポリマー);ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、アクリル、メチルメタクリレート、スチレン、メラミン樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、またはメラミンおよびホルムアルデヒド樹脂を含めたポリマー粒子、またはこれらの任意の適した組み合わせが使用可能である。
前記光拡散粒子の粒径は、0.1マイクロメートル〜5マイクロメートルの範囲内、例えば、0.3マイクロメートル〜1マイクロメートルの範囲内であってもよい。光拡散粒子の含有量は、必要に応じて定められ、例えば、樹脂マトリックス100重量部を基準として、約1〜30重量部の範囲内であってもよい。
前述した実施態様に係る色変換フィルムは、厚さが2マイクロメートル〜200マイクロメートルであってもよい。特に、前記色変換フィルムは、厚さが2マイクロメートル〜20マイクロメートルの薄い厚さでも高い輝度を示すことができる。これは、単位体積上に含まれる蛍光物質分子の含有量が量子ドットに比べて高いからである。
前述した実施態様に係る色変換フィルムは、一面に基材が備えられる。この基材は、前記色変換フィルムの製造時、支持体としての機能を行うことができる。基材の種類としては特に限定されず、透明で、前記支持体としての機能を行えるものであればその材質や厚さに限定されない。ここで、透明とは、可視光線透過率が70%以上であることを意味する。例えば、前記基材としては、PETフィルムが使用できる。
前述した色変換フィルムは、前述した化学式1で表される化合物が溶解した樹脂溶液を基材上にコーティングし、乾燥するか、前述した化学式1で表される化合物を樹脂と共に押出してフィルム化することにより製造される。
前記樹脂溶液中には、前述した化学式1で表される化合物が溶解しているため、化学式1で表される化合物が溶液中に均質に分布する。これは、別途の分散工程を必要とする量子ドットフィルムの製造工程とは異なる。
前記化学式1で表される化合物が溶解した樹脂溶液は、溶液中に前述した化学式1で表される化合物が樹脂の溶けている状態であれば、その製造方法は特に限定されない。
一例によれば、前記化学式1で表される化合物が溶解した樹脂溶液は、化学式1で表される化合物を溶媒に溶かして第1溶液を用意し、樹脂を溶媒に溶かして第2溶液を用意し、前記第1溶液と第2溶液とを混合する方法によって製造される。前記第1溶液と第2溶液とを混合する時、均質に混ぜ合わせることが好ましい。しかし、これに限定されず、溶媒に化学式1で表される化合物と樹脂を同時に添加して溶かす方法、溶媒に化学式1で表される化合物を溶かしてから樹脂を添加して溶かす方法、溶媒に樹脂を溶かしてから化学式1で表される化合物を添加して溶かす方法などが使用されてもよい。
前記溶液中に含まれている樹脂としては、前述した樹脂マトリックス材料、この樹脂マトリックス樹脂に硬化可能なモノマー、またはこれらの混合が使用できる。例えば、前記樹脂マトリックス樹脂に硬化可能なモノマーとしては、(メタ)アクリル系モノマーがあり、これは、UV硬化によって樹脂マトリックス材料に形成される。このように硬化可能なモノマーを用いる場合、必要に応じて、硬化に必要な開始剤がさらに添加されてもよい。
前記溶媒としては特に限定されず、前記コーティング工程に悪影響を及ぼさずかつ、後の乾燥によって除去できるものであれば特に限定されない。前記溶媒の非制限的な例としては、トルエン、キシレン、アセトン、クロロホルム、各種アルコール系溶媒、MEK(メチルエチルケトン)、MIBK(メチルイソブチルケトン)、EA(エチルアセテート)、ブチルアセテート、DMF(ジメチルホルムアミド)、DMAc(ジメチルアセトアミド)、DMSO(ジメチルスルホキシド)、NMP(N−メチル−ピロリドン)などが使用可能であり、1種または2種以上が混合されて使用可能である。前記第1溶液と第2溶液を用いる場合、これらそれぞれの溶液に含まれる溶媒は、同一であっても、異なっていてもよい。前記第1溶液と前記第2溶液に互いに異なる種類の溶媒が使用される場合にも、これら溶媒は、互いに混合できるように相溶性を有することが好ましい。
前記化学式1で表される化合物が溶解した樹脂溶液を基材上にコーティングする工程は、ロールツーロール工程を利用することができる。例えば、基材が巻取られたロールから基材を解いた後、前記基材の一面に前記化学式1で表される化合物が溶解した樹脂溶液をコーティングし、乾燥した後、これを再びロールに巻取る工程で行われる。ロールツーロール工程を利用する場合、前記樹脂溶液の粘度を前記工程が可能な範囲に決定することが好ましく、例えば、200〜2,000cpsの範囲内で決定することができる。
前記コーティング方法としては、公知の多様な方式を利用することができ、例えば、ダイ(die)コーターが用いられてもよく、コンマ(comma)コーター、逆コンマ(reverse comma)コーターなど多様なバーコーティング方式が用いられてもよい。
前記コーティングの後に、乾燥工程を行う。乾燥工程は、溶媒を除去するのに必要な条件で行うことができる。例えば、基材がコーティング工程時に進行する方向に、コーターに隣接して位置したオーブンで溶媒が十分に飛散する条件で乾燥して、基材上に所望の厚さおよび濃度の、化学式1で表される化合物を含めた蛍光物質を含む色変換フィルムを得ることができる。
前記溶液中に含まれる樹脂として、前記樹脂マトリックス樹脂に硬化可能なモノマーを用いる場合、前記乾燥前に、または乾燥と同時に硬化、例えば、UV硬化を行うことができる。
前記化学式1で表される化合物を樹脂と共に押出してフィルム化する場合には、当技術分野で知られている押出方法を利用することができ、例えば、化学式1で表される化合物を、ポリカーボネート系(PC)、ポリ(メタ)アクリル系、スチレン−アクリロニトリル系(SAN)のような樹脂を共に押出することにより、色変換フィルムを製造することができる。
本明細書の一実施態様によれば、前記色変換フィルムは、少なくとも一面に保護フィルムまたはバリアフィルムが備えられる。保護フィルムおよびバリアフィルムとしては、当技術分野で知られているものが使用できる。
本明細書の一実施態様によれば、前述した色変換フィルムを含むバックライトユニットを提供する。前記バックライトユニットは、前記色変換フィルムを含むことを除けば、当技術分野で知られているバックライトユニット構成を有することができる。図1に、一例によるバックライトユニット構造の模式図を示した。図1によるバックライトユニットは、側鎖型光源101と、光源を取り囲む反射板102と、前記光源から直接発光したり、前記反射板で反射した光を誘導したりする導光板103と、前記導光板の一面に備えられた反射層104と、前記導光板の前記反射層に対向する面の反対面に備えられた色変換フィルム105とを含む。図1にて106で表された部分は、導光板の光分散パターン106である。導光板の内部に流入した光は、反射、全反射、屈折、透過などの光学的過程の繰り返しで不均一な光分布を有するが、これを均一な明るさに誘導するために、2次元的な光分散パターンを利用することができる。しかし、本発明の範囲が図1によって限定されるものではなく、光源は、側鎖型だけでなく、直下型が用いられてもよいし、反射板や反射層は、必要に応じて省略されたり、または他の構成に代替されたりしてもよいし、必要に応じて追加のフィルム、例えば、光拡散フィルム、集光フィルム、輝度向上フィルムなどがさらに追加的に備えられてもよい。
本明細書の一実施態様によれば、前記バックライトユニットを含むディスプレイ装置を提供する。バックライトユニットを含むディスプレイ装置であれば特に限定されず、TV、コンピュータのモニタ、ノートパソコン、携帯電話などに含まれてもよい。
以下、本明細書を具体的に説明するために、実施例を挙げて詳細に説明する。しかし、本明細書に係る実施例は種々の異なる形態に変形可能であり、本出願の範囲が以下に詳述する実施例に限定されると解釈されない。本出願の実施例は、当業界における平均的な知識を有する者に本明細書をより完全に説明するために提供されるものである。
[比較例1]
<化合物A>
Figure 2019524717
[製造方法A]
Figure 2019524717
<A−1の製造>
メチル1H−ピロール−3−カルボニトリル(2g、23.8mmol)をジクロロメタンに溶解させた後、ベンズアルデヒド(1.2g、11.9mmol)を添加して、約15分間撹拌した後、トリフルオロ酢酸を1〜2滴添加して、12時間常温で撹拌した。この後、2,3−ジクロロ−5,6−ジシアノ−p−ベンゾキノン(2.7g、11.9mmol)を添加した後、15分追加撹拌した。撹拌した混合物にDIEA(N,N−ジイソプロピルエチルアミン)(21.5g、166mmol)を添加し、この後、ボロントリフルオライド−エチルエーテルコンプレックス(25g、178mmol)をゆっくり添加して、追加的に5時間を撹拌した。撹拌を完了した後、水で反応を終了し、ジクロロメタンを用いて有機層を抽出し、抽出された物質を濃縮して、カラムクロマトグラフィーを用いて中間体A−1を合成した。[M−F]=299
<化合物Aの製造>
A−1(0.76g、2.4mmol)をジメチルホルムアミドに溶解させた後、ポタシウムシクロヘキシルトリフルオロボレート(Potassium cyclohexyltrifluoroborate)(2g、10.8mmol)とMn(OAc)(7g、26.4mmol)を添加して、80℃で1時間撹拌させた後、反応を終了した。水とエチルアセテートを用いて有機層を抽出し、抽出された物質を濃縮して、カラムクロマトグラフィーを用いて[化合物A]を確保した。[M−F]=627
H NMR(500MHz,CDCl)δ7.67(d,J=7.6Hz,1H),7.55(t,J=7.8Hz,2H),7.36(dd,J=8.1,1.1Hz,2H),3.47(dd,J=16.6,7.4Hz,2H),1.98(dd,J=21.6,11.9Hz,4H),1.90(d,J=11.3Hz,8H),1.75(dt,J=12.9,7.4Hz,6H),1.58(d,J=13.3Hz,4H),1.54−1.36(m,8H),1.33−1.23(m,6H),1.13(qd,J=13.2,9.7Hz,2H),0.48(dt,J=13.0,8.1Hz,4H)
[化合物A]を用いたフィルムの製造方法
製造された[化合物A]を用いて緑色発光色変換フィルムの製造に利用した。具体的には、SAN高分子100重量%対比、緑色発光物質の[化合物A]を0.3重量%比で添加し、ディフューザ粒子を3重量%比を入れて、ノルマルブチルアセテート溶媒に、固形分30%水準の溶液を用いて、PETフィルム上にコーティングを進行させて緑色発光色変換フィルムを製造した。製造された緑色変換フィルムをもって、ブルーLED光源を用いて160mm×90mmのバックライトユニットを製造した。製造されたバックライトユニットにおける光学物性を確認した。
[比較例2]
[化合物B]
Figure 2019524717
[製造方法B]
Figure 2019524717
<B−1の製造>
製造方法Aにおいて、A−1を生成するメチル1H−ピロール−3−カルボニトリルの代わりに2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロブチル−1H−ピロール−3−カルボキシレートを用いることを除き、同様に製造した。[M−F]=701
<B−2の製造>
製造方法Aにおいて、化合物Aを製造する時、A−1を用いることを除き、B−1を用いて製造した。[M−F]=1029
<化合物Bの製造>
B−2(0.15g、0.14mmol)をメチレンクロライド溶液に溶かした後、三フッ化ホウ素エチルエーテル(0.03g、0.28mmol)を0℃で滴加した。常温で3時間撹拌後、TMSCN(Trimethylsilyl cyanide)を(0.14g、1.4mmol)を滴加した後、常温で5時間撹拌した。反応終結後、飽和NaHCO溶液を入れた後、クロロホルムで抽出した。無水硫酸マグネシウムでフィルタ後、減圧蒸留して溶媒を除去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより化合物Bを確保した。
[M+H]=1063
H NMR(500MHz,cdcl)δ7.65(d,J=7.3Hz,1H),7.63−7.65(m,2H),7.47(dd,J=12.4,7.6Hz,2H),4.82(d,J=14.0Hz,2H),4.54(d,J=13.2Hz,2H),2.00(d,J=10.9Hz,2H),1.79 1.74(m,7H),1.68−1.10(m,28H),1.08−0.92(m,2H),0.42−0.30(m,2H),0.22−0.19(m,1H).
[化合物B]を用いたフィルムの製造方法
製造された[化合物B]を用いて緑色発光色変換フィルムの製造に利用した。具体的には、SAN高分子100重量%対比、緑色発光物質の[化合物B]を0.3重量%比で添加し、ディフューザ粒子を3重量%比を入れて、ノルマルブチルアセテート溶媒に、固形分30%水準の溶液を用いて、PETフィルム上にコーティングを進行させて、緑色発光色変換フィルムを製造した。製造された緑色変換フィルムをもって、ブルーLED光源を用いて160mm×90mmのバックライトユニットを製造した。製造されたバックライトユニットにおける光学物性を確認した。
[比較例3]
[化合物C]
Figure 2019524717
[製造方法C]
Figure 2019524717
<C−1の製造>
製造方法Aの化合物A−1の製造において、メチル1H−ピロール−3−カルボニトリルの代わりにピロールを用いることを除けば、同様に製造してC−1を確保した。[M−F]=249
<C−2の製造>
ジクロロエタンにジメチルホルムアミド10mLと混合した後、0℃でゆっくりPOCl 10mLを投入させた後、1時間常温で撹拌した後、化合物C−1(2g、7.5mmol)を添加して、60℃に昇温した。1時間撹拌後、反応を終結した。飽和水酸化ナトリウム水溶液で中和させた後、ジクロロメタンで有機層を抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、フィルタして、濃縮後、カラムクロマトグラフィーを用いて化合物C−2を確保した。[M−F]=277
<C−3の製造>
C−2(1.7g、5.7mmol)をTHFに溶かした後、NHSOH(0.5g、5.7mmol)を入れて撹拌した。この後、水に溶かしたNaClO(0.5g、5.7mmol)を0℃でゆっくり滴加した。2時間撹拌後、飽和ソジウムチオスルフェート(sodium thiosulfate)溶液とジクロロメタン溶液を用いて有機層を抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮して、化合物C−3を確保した。[M−F]=293
<C−4の製造>
C−3(1.4g、4.6mmol)と2,2,3,3,4,4,4−heptafluorobutanol(1.2g、6mmol)と4−ジメチルアミノピリジン(4−Dimethylaminopyridine)(0.05g、0.46mmol)をジクロロメタンに溶かした後、水に溶かしたN,N'−ジシクロヘキシルカルボジイミド(N,N'−Dicyclohexylcarbodiimide)(0.95g、4.6mmol)を0℃でゆっくり添加した後、撹拌した。常温で12時間撹拌後、飽和水酸化ナトリウム溶液とジクロロメタン溶液を用いて有機層を抽出した。無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを用いてC−4を確保した。[M−F]=475
<C−5の製造>
C−4(1.8g、3.6mmol)をジメチルホルムアミドに溶解させた後、ポタシウムシクロヘキシルトリフルオロボレート(Potassium cyclohexyltrifluoroborate)(3.0g、16.2mmol)とMn(OAc)(10.6g、39.6mmol)を添加して、80℃で1時間撹拌させた後、反応を終了した。水とエチルアセテートを用いて有機層を抽出し、抽出された物質を濃縮して、カラムクロマトグラフィーを用いてC−5を確保した。[M−F]=803
<化合物5の製造>
化合物Bを製造する方法と同様であり、B−2の代わりにC−5を用いた。当該方法を用いて化合物5を製造した。[M+H]=837
<C−6の製造>
化合物5(1.1g、1.4mmol)とNBS(N−ブロモスクシンイミド)(0.3g、1.7mmol)をメチレンクロライドに溶かした後、4時間撹拌した。常温に冷やした後、水とクロロホルムを用いて有機層を抽出した。無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを用いてC−6を確保した。[M+H]=916
<化合物C>
C−6(1g、1.1mmol)と1−フルオロフェニルボロン酸(0.18g、1.3mmol)をトルエンに溶かした後、水に溶かした炭酸カリウム(0.4g、3.3mmol)を添加した。十分に撹拌させた後、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0.06g、0.05mmol)を添加した。24時間撹拌後、水とクロロホルムを用いて有機層を抽出した。無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを用いて化合物Cを確保した。[M+H]=931
H NMR(500MHz,cdcl)δ7.82−7.36(m,9H),6.32(s,1H),4.79(d,J=14.0Hz,1H),4.21(d,J=13Hz,1H),2.42(d,J=10Hz,2H),1.78−1.74(m,7H),1.52−1.07(m,28H),1.00−0.82(m,2H),0.40−0.30(m,2H),0.18−0.15(m,1H).
[化合物C]を用いたフィルムの製造方法
製造された[化合物C]を用いて緑色発光色変換フィルムの製造に利用した。具体的には、SAN高分子100重量%対比、緑色発光物質の[化合物C]を0.4重量%比で添加し、ディフューザ粒子を3重量%比入れて、ノルマルブチルアセテート溶媒に固形分30%水準の溶液を用いて、PETフィルム上にコーティングを進行させて緑色発光色変換フィルムを製造した。製造された緑色変換フィルムをもって、ブルーLED光源を用いて160mm×90mmのバックライトユニットを製造した。製造されたバックライトユニットにおける光学物性を確認した。
[比較例4]
<化合物D>
Figure 2019524717
[製造方法D]
Figure 2019524717
<D−1の製造>
D−1の製造方法は、化合物Aを作る方法と同様であり、A−1の代わりにC−1を用いて製造した。
[M−F]=577
<化合物Dの製造>
D−1(1g、1.6mmol)をメチレンクロライドに溶解させた後、NIS(N−iodosuccinimide)(0.4g、1.9mmol)を入れて、常温で4時間撹拌した。常温に冷やした後、水とクロロホルムを用いて有機層を抽出した。無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを用いて化合物Dを確保した。[M−F]=703
H NMR(500MHz,CDCl)δ7.39−7.33(m,5H),5.65(s,1H),2.76−2.70(m,2H),2.26−2.20(m,2H),2.12−2.01(m,2H),1.79−1.54(m,12H),1.53−1.43(m,14H),1.42−1.39(m,8H),1.24−1.10(m,4H).
[化合物D]を用いたフィルムの製造
製造された[化合物D]を用いて、前記比較例1における[化合物A]の代わりに[化合物D]を用いることを除き、同様に緑色発光色変換フィルムを製造し、製造された緑色変換フィルムをもって、ブルーLED光源を用いて160mm×90mmのバックライトユニットを製造した。製造されたバックライトユニットにおける光学物性を確認した。
[実施例1]
[化合物1]
Figure 2019524717
[製造方法1]
Figure 2019524717
[化合物1の製造]D−1(1g、1.6mmol)をメチレンクロライド(methylene chloride)に溶解させた後、0℃でクロロスルホニルイソシアネート(Chlorosulfonyl isocyante)(0.7g、4.8mmol)をゆっくり投入させた後、1時間撹拌させた。撹拌が終わった後、ジメチルホルムアミド(Dimethylformamide)(1.3mL、16mmol)を投入させた後、1時間撹拌した後、反応を終了し、1N NaOH溶液を用いて反応を中和させた後、飽和した(saturated)NaHCO、メチレンクロライド(Methylene chloride)を用いて有機層を抽出し、抽出された物質を濃縮して、カラムクロマトグラフィーを用いて[化合物1]を確保した。[M−F]=602
H NMR(500MHz,CDCl)δ7.59(d,J=7.5Hz,1H),7.49(t,J=7.6Hz,2H),7.36(d,J=7.3Hz,2H),6.33(s,1H),3.44(s,1H),3.32(s,1H),1.99(t,J=12.0Hz,4H),1.87(dd,J=31.7,15.6Hz,8H),1.80−1.72(m,4H),1.44(ddd,J=44.8,27.8,13.8Hz,12H),1.32−1.21(m,6H),1.12(d,J=11.9Hz,2H),1.05(dd,J=25.6,11.5Hz,2H),0.58(d,J=12.8Hz,2H),0.49(d,J=12.9Hz,2H).
[化合物1]を用いたフィルムの製造方法
製造された[化合物1]を用いて緑色発光色変換フィルムの製造に利用した。具体的には、SAN高分子100重量%対比、緑色発光物質の[化合物1]を0.4重量%比で添加し、ディフューザ粒子を3重量%比を入れて、ノルマルブチルアセテート溶媒に、固形分30%水準の溶液を用いて、PETフィルム上にコーティングを進行させて緑色発光色変換フィルムを製造した。製造された緑色変換フィルムをもって、ブルーLED光源を用いて160mm×90mmのバックライトユニットを製造した。製造されたバックライトユニットにおける光学物性を確認した。
[実施例2]
[化合物2]
Figure 2019524717
[化合物2の製造]製造方法1において、C−1を用いてポタシウムシクロヘキシルトリフルオロボレートの代わりにポタシウムテトラヒドロ−2H−ピラン−4−イルトリフルオロボレートを用いることを除き、同様に進行させた。[M−F]=610
H NMR(500MHz,cdcl)δ7.50(dt,J=12.0,8.8Hz,3H),7.35(dd,J=13.4,7.3Hz,2H),6.20(s,1H),3.78−3.57(m,16H),2.88−2.70(m,2H),2.28(m,2H),1.99−1.71(m,12H),1.70−1.49(m,4H).
[化合物2]を用いたフィルムの製造
製造された[化合物2]を用いて、前記実施例1における[化合物1]の代わりに[化合物2]を用いることを除き、同様に緑色発光色変換フィルムを製造し、製造された緑色変換フィルムをもって、ブルーLED光源を用いて160mm×90mmのバックライトユニットを製造した。製造されたバックライトユニットにおける光学物性を確認した。
[実施例3]
[化合物3]
Figure 2019524717
[化合物3の製造]
製造方法Cにおいて、[化合物4]を作る方法を用いてC−5の代わりに化合物1を用いて化合物3を製造した。
[M+H]=636
H NMR(500MHz,cdcl)δ7.65(d,J=7.5Hz,2H),7.58−7.50(m,4H),7.47−7.36(m,4H),6.43(s,1H),2.58−2.46(m,2H),2.34(d,J=11.4Hz,2H),2.23(d,J=12.8Hz,2H),2.11(dd,J=6.6,3.4Hz,2H),1.98−1.80(m,4H),1.80−1.69(m,4H),1.56−1.19(m,24H),0.79−0.61(m,2H),0.46−0.17(m,2H).
[化合物3]を用いたフィルムの製造
製造された[化合物3]を用いて、前記実施例1における[化合物1]の代わりに[化合物3]を用いることを除き、同様に緑色発光色変換フィルムを製造し、製造された緑色変換フィルムをもって、ブルーLED光源を用いて160mm×90mmのバックライトユニットを製造した。製造されたバックライトユニットにおける光学物性を確認した。
[実施例4]
[化合物4]
Figure 2019524717
[化合物4の製造]製造方法1において、C−1を用いてポタシウムシクロヘキシルトリフルオロボレートの代わりにポタシウム2−エチル−シクロヘキシルトリフルオロボレートを用いることを除き、同様に進行させた。[M−F]=714
H NMR(500MHz,cdcl)δ7.64−7.53(m,1H),7.53−7.43(m,2H),7.33(dd,J=10.7,4.1Hz,2H),6.28(s,1H),3.18(t,J=11.5Hz,1H),3.09(t,J=11.1Hz,1H),2.15(d,J=10.7Hz,1H),2.06−1.69(m 14H),1.55−1.36(m,8H),1.37−0.91(m,16H),0.91−0.79(m,6H),0.79−0.42(m,11H),0.28(d,J=11.6Hz,1H),0.08(d,J=14.1Hz,1H).
[化合物4]を用いたフィルムの製造
製造された[化合物4]を用いて、前記実施例1における[化合物1]の代わりに[化合物4]を用いることを除き、同様に緑色発光色変換フィルムを製造し、製造された緑色変換フィルムをもって、ブルーLED光源を用いて160mm×90mmのバックライトユニットを製造した。製造されたバックライトユニットにおける光学物性を確認した。
[実施例5]
[化合物5]
Figure 2019524717
[化合物5の製造]化合物Bを製造する方法と同様であり、B−2の代わりにC−5を用いた。当該方法を用いて化合物5を製造した。[M−F]=803
H NMR(500MHz,cdcl)δ7.65(d,J=7.3Hz,1H),7.63−7.65(m,2H),7.47(dd,J=12.4,7.6Hz,2H),6.32(s,1H),4.79(d,J=14.0Hz,1H),4.44(d,J=13.2Hz,1H),2.06(d,J=10.9Hz,2H),1.82 1.75(m,7H),1.65−1.07(m,28H),1.05−0.93(m,2H),0.44−0.30(m,2H),0.24−0.19(m,1H).
[化合物5]を用いたフィルムの製造
製造された[化合物5]を用いて、前記実施例1における[化合物1]の代わりに[化合物5]を用いることを除き、同様に緑色発光色変換フィルムを製造し、製造された緑色変換フィルムをもって、ブルーLED光源を用いて160mm×90mmのバックライトユニットを製造した。製造されたバックライトユニットにおける光学物性を確認した。
[実施例6]
[化合物6]
Figure 2019524717
[製造方法2]
Figure 2019524717
[6−1の製造]C−1(1g、3.7mmol)をジメチルホルムアミドに溶解させた後、ポタシウムシクロヘプチルトリフルオロボレート(Potassium cycloheptyltrifluoroborate)(1.7g、8.1mmol)とMn(OAc)(4.8g、18mmol)を添加して、80℃で4時間撹拌させた後、反応を終了した。水とエチルアセテートを用いて有機層を抽出し、抽出された物質を濃縮して、カラムクロマトグラフィーを用いて6−1を確保した。
[M−F]=441
[6−2の製造]6−1(0.9g、2.0mmol)をジメチルホルムアミドに溶解させた後、ポタシウムシクロヘキシルトリフルオロボレート(Potassium cyclohexyltrifluoroborate)(0.8g、4.4mmol)とMn(OAc)(2.7g、10mmol)を添加して、80℃で1時間撹拌させた後、反応を終了した。水とエチルアセテートを用いて有機層を抽出し、抽出された物質を濃縮して、カラムクロマトグラフィーを用いて6−2を確保した。
[M−F]=605
[化合物6の製造]製造方法1において、化合物1を作る方法と同様であり、D−1の代わりに6−2を用いて製造した。
[M−F]=630
H NMR(500MHz,CDCl)δ7.59(d,J=7.5Hz,1H),7.49(t,J=7.6Hz,2H),7.36(d,J=7.3Hz,2H),6.33(s,1H),3.44(s,1H),3.32(s,1H),1.99(t,J=12.0Hz,4H),1.85(m,10H),1.78−1.68(m,6H),1.40−1.34(m,16H),1.32−1.21(m,6H),1.10(d,J=11.9Hz,2H),1.0(dd,J=24.0,11.5Hz,2H),0.54(d,J=12.5Hz,2H),0.38(d,J=12.5Hz,2H).
[化合物6]を用いたフィルムの製造
製造された[化合物6]を用いて、前記実施例1における[化合物1]の代わりに[化合物6]を用いることを除き、同様に緑色発光色変換フィルムを製造し、製造された緑色変換フィルムをもって、ブルーLED光源を用いて160mm×90mmのバックライトユニットを製造した。製造されたバックライトユニットにおける光学物性を確認した。
前記比較例1〜4および、実施例1〜6をトルエンに溶解して、10−5[M]で製造した溶液の光学物性をUV−visとFluorescenceで測定した値を、下記表4に示した。
[表4]
Figure 2019524717
前記比較例1〜4および、実施例1〜6のフィルムの最大発光波長を輝度計で測定して、下記表5に示した。
[表5]
Figure 2019524717
前記比較例1〜4および、実施例1〜6から製造されたフィルムの耐光性を比較して、表6に示した。初期値対比、緑色の強度(Green Intensity)の変化量を%で記載した。
<耐光性の測定方法>
ブルーLED光源を用いて160mm×90mmのバックライトユニットを製造した。製造されたバックライトユニットで製造された緑色変換フィルムの光学物性を確認し、この製造されたバックライトユニットを60℃の温度のチャンバで持続的に駆動して、緑色発光フィルムの耐光性評価を進行させた。
[表6]
Figure 2019524717
比較例1〜4の化合物および、実施例1〜6の化合物の耐久性はすべて優れているが、比較例1〜4の化合物の発光波長は長波長領域であるので、高色再現ディスプレイに適用しにくい。
<双極子モーメントの測定>
R1、R3、R5およびR7がシクロアルキル基、アリール基、またはヘテロアリール基の場合、バルキネス(Bulkiness)が増大して、耐久性が向上するが、発光波長が長波長領域であるので、高色再現ディスプレイに適用しにくいという欠点があり、非対称化合物の場合、発光波長が短波長領域に移動するので、非対称性を定量化すべく、下記化合物E、A、1、B、5およびCをDMol3のプログラムを用いて双極子モーメント値を計算して、下記表7に記載した。
Figure 2019524717
[表7]
Figure 2019524717
前記化合物1および5は、本願発明の化学式1の化合物であり、E、A、B、およびCは、比較例の化合物である。化合物1は、化合物EおよびAと比較して双極子モーメント値が大きく増加したことを確認することができ、化合物5も、化合物Bと比較して双極子モーメント値が向上したことを確認することができた。
化合物Cの場合、化合物5の双極子モーメント値が類似することが分かるが、前記表4および表5の比較例3と実施例5を比較すれば、化合物5の方がより低い発光波長と吸収波長を有することが分かる。これは、R6が水素の場合が、R6がアリールの場合よりボディピー構造のコンジュゲーションが短くなるので、短波長領域で発光することが分かる。
101:側鎖型光源
102:反射板
103:導光板
104:反射層
105:色変換フィルム
106:光分散パターン

Claims (12)

  1. 下記化学式1で表される化合物:
    [化学式1]
    Figure 2019524717
    前記化学式1において、
    R2は、シアノ基;ニトロ基;イミド基;アミド基;カルボニル基;エステル基;置換もしくは非置換のフルオロアルキル基;置換もしくは非置換のスルホニル基;または置換もしくは非置換のスルホンアミド基であり、
    R6は、水素;重水素;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアルコキシ基;または置換もしくは非置換のアリールオキシ基であり、
    R1、R3〜R5およびR7は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;ニトロ基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のシクロアルキル基;置換もしくは非置換のアルコキシ基;置換もしくは非置換のアリールオキシ基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のヘテロアリール基;または置換もしくは非置換の脂肪族ヘテロ環基であり、
    X1およびX2は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ハロゲン基;シアノ基;ニトロ基;イミド基;アミド基;カルボニル基;エステル基;置換もしくは非置換のフルオロアルキル基;置換もしくは非置換のスルホニル基;置換もしくは非置換のスルホンアミド基;置換もしくは非置換のアルコキシ基;置換もしくは非置換のアリールオキシ基;または置換もしくは非置換のアリール基であるか、前記X1およびX2が互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成する。
  2. 前記R1、R3、R5およびR7は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;置換もしくは非置換のメチル基;置換もしくは非置換のシクロヘキシル基;置換もしくは非置換のシクロペンチル基;置換もしくは非置換のシクロヘプチル基;置換もしくは非置換のシクロオクチル基;置換もしくは非置換のビシクロヘプチル基;置換もしくは非置換のビシクロオクチル基;または置換もしくは非置換のテトラヒドロピラン基である、請求項1に記載の化合物。
  3. 前記R1、R3、R5およびR7は、置換もしくは非置換のシクロヘキシル基である、請求項1に記載の化合物。
  4. 前記R4は、置換もしくは非置換のアリール基;または置換もしくは非置換のシクロアルキル基である、請求項1から3のいずれか一項に記載の化合物。
  5. 前記R4は、置換もしくは非置換のフェニル基;または置換もしくは非置換のシクロヘキシル基である、請求項1から3のいずれか一項に記載の化合物。
  6. 前記X1およびX2は、互いに同一または異なり、それぞれハロゲン基、シアノ基、置換もしくは非置換のアルコキシ基、または置換もしくは非置換のアリールオキシ基である、請求項1から5のいずれか一項に記載の化合物。
  7. 前記R1、R3、R5およびR7は、下記表1の1A〜83Aから選択されてもよいし、前記R2およびR6は、下記表2の1B〜8Bから選択され、前記R4は、下記表3の1C〜32Cから選択され、前記X1およびX2は、表4の1D〜10Dから選択される、請求項1に記載の化合物:
    [表1]
    Figure 2019524717
    Figure 2019524717
    Figure 2019524717
    Figure 2019524717
    Figure 2019524717
    Figure 2019524717
    Figure 2019524717
    [表2]
    Figure 2019524717
    [表3]
    Figure 2019524717
    Figure 2019524717
    Figure 2019524717
    Figure 2019524717
    [表4]
    Figure 2019524717
  8. 前記化学式1の化合物を、R6がR2と同一であることを除けば、R1、R3〜R5、R7、X1およびX2は同一の化合物と比較した時、最大吸収ピークが1nm〜30nm低いものである、請求項1から7のいずれか一項に記載の化合物。
  9. 前記化学式1の化合物を、R6がR2と同一であることを除けば、R1、R3〜R5、R7、X1およびX2は同一の化合物と比較した時、最大発光ピークが1nm〜30nm低いものである、請求項1から8のいずれか一項に記載の化合物。
  10. 樹脂マトリックスと、前記樹脂マトリックス内に分散した、請求項1から9のいずれか1項に記載の化学式1で表される化合物とを含む色変換フィルム。
  11. 請求項10に記載の色変換フィルムを含むバックライトユニット。
  12. 請求項11に記載のバックライトユニットを含むディスプレイ装置。
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