JP2020532222A - データを送信するための、および可視スペクトル範囲内の電磁放射を放出するための送信機およびデータ送信システム - Google Patents

データを送信するための、および可視スペクトル範囲内の電磁放射を放出するための送信機およびデータ送信システム Download PDF

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Abstract

本発明は、データを送信するための、および可視スペクトル範囲内の電磁放射を放出するための送信機であって、a)第1の電磁放射を発生および放出するための放射源と、b)送信されるデータに応じて第1の電磁放射を変調して、変調された第1の電磁放射を発生するように適合されている変調器と、c)変調された第1の電磁放射の少なくとも一部を、変調された第1の電磁放射とは異なる変調された第2の電磁放射に変換するための周波数変換体とを備え、周波数変換体が、少なくとも1種の有機蛍光着色剤を含むポリマーマトリックス材料を含む、送信機に関する。さらに、本発明は、そのような送信機を含む照射装置に関する。さらに、本発明は、そのような送信機ならびに受信機およびデータ分析装置を含むデータ送信システムに関する。

Description

本発明は、データを送信するための、および可視スペクトル範囲内の電磁放射を放出するための送信機に関する。送信機は、第1の電磁放射を発生および放出するための放射源を備える。さらに、送信機は、送信されるデータに応じて第1の電磁放射を変調して、変調された第1の電磁放射を発生するように適合されている変調器を備える。さらに、本発明は、そのような送信機を含む照射装置に関する。さらに、本発明は、そのような送信機ならびに受信機およびデータ分析装置を含むデータ送信システムに関する。
可視光通信(VLC)は、急成長している技術分野であり、既存の無線技術を置き換えたり、補完したりする高速かつ安全な無線通信を実施することを目的としている。(インダストリー4.0、IP 4.0(登録商標)などの基礎である)モノのインターネット、ウェアラブル(すなわち、インプラントまたはアクセサリーとして身に着けることができる、マイクロコントローラを備えたスマート電子装置)のような新技術および移動通信の一般的な増加により、データストリームが急増し、新しい通信路が必要とされている。リモートフォスファーLEDにおいてとりわけ周波数変換体として使用することができる有機半導体は、その可視バンドギャップ、短い放射寿命および高いフォトルミネッセンス量子収率(PLQY)のために、VLCにとって多くの潜在的な利点をもたらす。実際、発光ダイオード(LED)による既存の照明源の置き換えはますます増えている。LiFi(ライトフィデリティ)は、その強度が変化するLED照明を使用した照射による高速無線通信向けのデータの送信に対して確立された用語である。オフィス、街路灯および住宅におけるLED照明の広範な使用と共に、LiFiは、既存の照明インフラに加わる利益である。
依然として解決される必要がある重要な問題は、市販の白色LEDの遅い応答である。これまで、白色光を直接放出することができるLEDは存在しない。白色光LEDは、黄色ルミネッセント材料で被覆もしくは覆われた青色放出または近紫外線放出LEDチップ(およそ450nmの青色放出LEDの放出波長)から作製することができる。この考え方によれば、ルミネッセント材料は、LED光源(LEDチップ)に対して間隙を介在させずに直接適用される。この考え方は、「フォスファー・オン・ア・チップ(phosphor on a chip)」とも呼ばれる。フォスファー・オン・ア・チップ式LEDにおいて、使用されるルミネッセント材料は一般に、青色LED放出の一部を吸収して、広い黄色スペクトルを再放出する無機材料(例えば、ドープYAG)である。多くの場合、このタイプのLEDは、冷白色光を発生し(すなわち、6000Kを超える相関色温度CCTを有する)、その平均演色評価数CRIは低く、通常約70〜85である。
6000K未満のCCTを有するより快い自然な白色光を実現するために、異なる考え方を使用することができる。この考え方によれば、青色LEDチップからある一定の距離のところにあるポリマーマトリックスにルミネッセント材料を溶解または分散させる。この構造は「リモートフォスファー」と呼ばれる。
しかし、従来の蛍光体のフォトルミネッセンス寿命(蛍光/リン光寿命または励起状態寿命)は、高速のデータ送信をサポートするには長すぎる(10ナノ秒超から最大数マイクロ秒程度の範囲)。LED照明によりデータを送信するため、IEEE 802.15.7−2011規格は、最大120Mhzの光クロック周波数を規定しており、これは、数ナノ秒程度のLEDのオン・オフ時間を必要とする。LiFi用途のための1つの解決策は現在、白色光を実現するために赤色、緑色および青色を組み合わせるRGB−LEDの使用である。データ送信に十分に高速にするために、別の選択肢は、青色LED放出のみを使用して、蛍光寿命が長すぎる蛍光体により変換された他の波長をフィルタにかけて除くものである。ごく少量(典型的には約6%)のエネルギーがスペクトルの青色部分に存在するため、これらのシステムは範囲が限られている。Lucibel LiFiシステムのような、双方向線を通じた無線ネットワークを可能にする最初の市販のLiFi製品は既に利用可能であるが、依然として相当な改善が必要である。
VLC用途における周波数変換体材料として有用であるために、有機蛍光着色剤は、照射条件下で高い光安定性を有していなければならない。周波数変換体材料のさらなる重要な特徴は、高い蛍光量子収率と組み合わせた短い励起状態寿命であり、その理由は、通信路の容量がその帯域幅に比例し、変調帯域が、周波数変換体材料の励起状態寿命および蛍光量子収率に依存するからである。しかし、先行技術により既知の有機蛍光着色剤は、多くの場合、蛍光量子収率が不十分であると共に光安定性が不十分であり、かつ/または励起状態寿命が長く、これにより、固有のシステムの帯域幅は数MHzに制限される。
H.Chunらは、「Visible Light Communication using a Blue GaN μLED and Fluorescent Polymer Colour Converter」という表題のそのオンライン論文(https://pure.strath.ac.uk/portal/files/44580356/Chun_etal_IEEE_PTL_2015_Visible_light_communication_using_a_blue_GaN_uLED_and_fluorescent.pdf)において、青色GaN μLEDと、黄色蛍光コポリマー、すなわちポリパラ−フェニレンビニレンの共役コポリマーとにより発生された白色光を使用して高速可視光通信を実現する新規の技術について記載している。この技術により、μLEDの青色エレクトロルミネッセンスと、コポリマー周波数変換体の黄色フォトルミネッセンスとの間の比が改善される。ポリパラ−フェニレンビニレンの共役コポリマー(「Super Yellow」)は、溶液中、60%のフォトルミネッセンス量子収率を有する。照射条件下のポリパラ−フェニレンビニレンの共役コポリマーの光安定性に関する言及はない。
M.T.Sajjadらは、Adv.Optical Mater.2015,3,536−540において、VLC用周波数変換体材料として蛍光赤色放出ボロンジピロメテン(BODIPY)−オリゴフルオレン星形分子について記載している。溶液中で測定された励起状態寿命は3.36〜5.22nsの範囲内であり、溶液中の放出寿命(測定された寿命とフォトルミネッセンス量子収率との比)は4.49〜8.80nsの範囲内である。通常、固体膜中の有機蛍光着色剤のフォトルミネッセンス量子収率は溶液中より低い。したがって、実際の使用条件に相当するであろう固体膜中の特定の蛍光(fluroescent)化合物の放出寿命に関して、Sajjadのデータはいかなる結論も出すことができない。照射条件下のBODIPY化合物の光安定性に関する言及はない。
上述の文書はいずれも、実際の使用条件下でフォトルミネッセンス(photoluminescene)量子収率およびフォトルミネッセンス寿命を測定することによる固体膜中の有機蛍光着色剤のいかなる光物理特性についても記載していない。
M.T.Sajjadらは、Appl.Phys.Lett.110,013302(2017)において、星形有機半導体のブレンドを使用した可視光通信向けの飽和赤色周波数変換体について記載している。
M.T.Sajjadらは、そのオンラインで発表された論文「A novel fast color−converter for visible light communication using a blend of conjugated polymers」(https://pure.strath.ac.uk/portal/files/41605644/Sajjad_etal_ACS_Photonics_2015_Novel_fast_color_converter_for_visible_light_communication.pdf)において、可視光通信向けハイブリッドLEDにおける市販の蛍光体を置き換える高速色変換体として、半導体ポリマーのブレンド、特に強蛍光緑色放出ポリ[2,5−ビス(2/,5/−ビス(2//−エチルヘキシルオキシ)フェニル)−p−フェニレンビニレン)(BBEHP−PPV)および橙赤色放出ポリ[2−メトキシ−5−(2−エチルヘキシルオキシ)−1,4−フェニレンビニレン](MEH−PPV)を使用することについて記載している。可視光通信向けハイブリッドLEDにおける市販の蛍光体を置き換える、非常に高い変調帯域を有するバランスがとれた広帯域の周波数変換体を実現することが可能であった。得られる周波数変換体は、緑色放出BBEHP−PPVから橙赤色放出MEH−PPVへの部分的なフェルスターエネルギー移動を利用する。達成した3dB変調帯域(電気的−電気的)は、市販されているフォスファーLEDのものより40倍高く、前述の赤色放出有機周波数変換体のものより5倍高かった。
良好な放出効率を維持しながら、好ましくは高い光安定性と共に、数ナノ秒程度の、好ましくはさらに短い蛍光寿命を有する蛍光体の需要は多い。さらに、良好な色再現および色温度を有する照明装置を提供することが同時に可能であるべきである。好ましくは、照明装置は、6000K未満、好ましくは4000K未満のCCTおよび90を超える平均演色評価数CRIおよび快いR9値を有するべきである。
したがって本発明の目的は、高い蛍光量子収率と組み合わせた短い励起状態寿命、データ送信に対する高い光安定性および良好な色再現ならびに良好な相関色温度を有する、データを送信するための、および可視スペクトル範囲内の電磁放射を放出するための送信機を含むLiFi用途向けの非常に高い変調帯域を有する周波数変換体における使用のための有機蛍光着色剤を提供することである。好ましくは、(1種または複数種の)有機蛍光着色剤は、放射源から放出された光により大きく励起されるべきである。
好ましくは、有機蛍光着色剤は、以下の特徴のうちの1つまたは複数を有するべきである:
−数ナノ秒程度の短い蛍光寿命(励起状態寿命);
−数ナノ秒程度の短い放出寿命;
−青色光および/または白色光照射条件下での高い耐光性(光安定性);
−青色光および/または白色光照射条件下での高い熱安定性;
−水分および酸素に対する高い化学的安定性;
−高い蛍光量子収率(QY);
−良好な溶液加工性;
−ポリマーマトリックス中への蛍光着色剤の良好な押出加工性;
ならびに
−約450nmにおける大きな吸収。
ここで驚くべきことに、本明細書において定義される(B1)〜(B16)群から選択される少なくとも1種の有機蛍光着色剤Bを含む周波数変換体を含む、データを送信するための、および可視スペクトル範囲内の電磁放射を放出するための送信機により、先行技術の前述の不利な点を克服することができることが明らかになった。
発明の概要
本発明は、データを送信するための、および可視スペクトル範囲内の電磁放射を放出するための送信機であって、
−第1の電磁放射を発生および放出するための放射源と、
−送信されるデータに応じて第1の電磁放射を変調して、変調された第1の電磁放射を発生するように適合されている変調器と、
−変調された第1の電磁放射の少なくとも一部を、変調された第1の電磁放射とは異なる変調された第2の電磁放射に変換するための周波数変換体と
を備え、
周波数変換体が、ポリマーマトリックス材料と、
(B1)式(I)
Figure 2020532222
(式中、
基、R基、R基、R基、R基、R基、R基、R基、R基およびR10基のうちの少なくとも1個は互いに独立して、1個、2個または3個のシアノ基と、0個、1個、2個、3個または4個のRAr置換基とを持つアリールであり、かつ残りのR基、R基、R基、R基、R基、R基、R基、R基、R基およびR10基は互いに独立して、水素あるいは非置換であるか、または1個、2個、3個、4個もしくは5個のRAr置換基を持つアリールから選択され、
ここで、
Arは互いに独立して、かつそれぞれの存在とは無関係に、ハロゲン、
〜C30−アルキル、C〜C30−アルケニル、C〜C30−アルキニル(ここで、後者の3種の基は、非置換であるか、または1個もしくは複数のR基を持つ)、
〜C−シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリル(ここで、後者の2種の基は、非置換であるか、または1個もしくは複数のR基を持つ)、
アリールまたはヘテロアリール(ここで、後者の2種の基は、非置換であるか、または1個もしくは複数のR基を持つ)
から選択され、
ここで、
は互いに独立して、かつそれぞれの存在とは無関係に、シアノ、ハロゲン、C〜C−シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリル、アリールまたはヘテロアリール(ここで、C〜C−シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリルは、非置換であるか、または1個もしくは複数のRb1基を持ち、かつここで、アリールおよびヘテロアリールは、非置換であるか、または1個もしくは複数のRc1基を持つ)から選択され;
は互いに独立して、かつそれぞれの存在とは無関係に、シアノ、ハロゲン、C〜C18−アルキル、C〜C−シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリル、アリールまたはヘテロアリール(ここで、C〜C−シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリルは、非置換であるか、または1個もしくは複数のRb1基を持ち、かつここで、アリールおよびヘテロアリールは、非置換であるか、または1個もしくは複数のRc1基を持つ)から選択され;
は互いに独立して、かつそれぞれの存在とは無関係に、シアノ、ハロゲン、C〜C18−アルキル、C〜C−シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリル、アリールまたはヘテロアリール(ここで、C〜C−シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリルは、非置換であるか、または1個もしくは複数のRb1基を持ち、かつここで、アリールおよびヘテロアリールは、非置換であるか、または1個もしくは複数のRc1基を持つ)から選択され;
b1は互いに独立して、かつそれぞれの存在とは無関係に、ハロゲン、C〜C18−アルキルまたはC〜C18−ハロアルキルから選択され、
c1は互いに独立して、かつそれぞれの存在とは無関係に、ハロゲン、C〜C18−アルキルまたはC〜C18−ハロアルキルから選択される)
のナフトイルベンゾイミダゾール化合物およびその混合物;
(B2)式(II)
Figure 2020532222
(式中、
21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29およびR210はそれぞれ独立して、水素、シアノ、あるいは非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるR2Ar置換基を有するアリールであり、
ここで、
各R2Arは、シアノ、ヒドロキシル、メルカプト、ハロゲン、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルキルチオ、ニトロ、−NR2Ar22Ar3、−NR2Ar2COR2Ar3、−CONR2Ar22Ar3、−SONR2Ar22Ar3、−COOR2Ar2、−SO2Ar2、C〜C30−アルキル、C〜C30−アルケニル、C〜C30−アルキニル(ここで、後者の3種の基は、非置換であるか、または1個もしくは複数のR2a基を持つ)、
〜C−シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリル(ここで、後者の2種の基は、非置換であるか、または1個もしくは複数のR2b基を持つ)、
アリール、U−アリール、ヘテロアリールまたはU−ヘテロアリール(ここで、後者の4種の基は、非置換であるか、または1個もしくは複数のR2b基を持つ)
から独立して選択され、
ここで、
各R2aは、シアノ、ヒドロキシル、メルカプト、ハロゲン、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルキルチオ、ニトロ、−NR2Ar2Ar3、−NR2Ar2COR2Ar3、−CONR2Ar2Ar3、−SONR2Ar2Ar3、−COOR2Ar2、−SO2Ar2、C〜C−シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリル、アリールまたはヘテロアリール(ここで、シクロアルキル基、ヘテロシクリル基、アリール基およびヘテロアリール基は、非置換であるか、または1個もしくは複数のR2b基を持つ)から独立して選択され、かつここで、同じ炭素原子において結合された2個のR2a基は、=O基を一緒に形成してもよく;
各R2bは、シアノ、ヒドロキシル、メルカプト、ハロゲン、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルキルチオ、ニトロ、−NR2Ar22Ar3、−NR2Ar2COR2Ar3、−CONR2Ar22Ar3、−SONR2Ar22Ar3、−COOR2Ar2、−SO2Ar2、C〜C18−アルキル、C〜C18−アルケニル、C〜C18−アルキニル、C〜C−シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリル、アリールまたはヘテロアリール(ここで、後者の4種の基は、非置換であるか、または1個もしくは複数のR2b1基を持つ)から独立して選択され、かつここで、同じ炭素原子において結合された2個のR2b基は、=O基を一緒に形成してもよく;
各R2b1は、シアノ、ヒドロキシル、メルカプト、ニトロ、ハロゲン、−NR2Ar22Ar3、−NR2Ar2COR2Ar3、−CONR2Ar22Ar3、−SONR2Ar22Ar3、−COOR2Ar2、−SO2Ar2、−SO2Ar2、C〜C18−アルキル、C〜C18−アルケニル、C〜C18−アルキニル、C〜C12−アルコキシまたはC〜C12−アルキルチオから独立して選択され、かつここで、同じ炭素原子において結合された2個のR2b1基は、=O基を一緒に形成してもよく;
Uは、−O−、−S−、−NR2Ar1−、−CO−、−SO−または−SO−部分であり;
2Ar1、R2Ar2、R2Ar3はそれぞれ独立して、水素、C〜C18−アルキル、3〜8員シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリル、アリールまたはヘテロアリール(ここで、アルキルは、非置換であるか、または1個もしくは複数のR2a基を持ち、ここで、3〜8員シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリル、アリールおよびヘテロアリールは、非置換であるか、または1個もしくは複数のR2b基を持つ)である)
のシアノ化ナフトイルベンゾイミダゾール化合物(ただし、式(II)の化合物は、少なくとも1個のシアノ基を含む)およびその混合物;
(B3)式(III)
Figure 2020532222
(式中、
置換基のうちの1個はシアノであり、かつ他のZ置換基は、CO39、CONR310311、C〜C18−アルキル、C〜C18−アルケニル、C〜C18−アルキニル、C〜C12−シクロアルキルまたはC〜C14−アリール(ここで、
〜C18−アルキル、C〜C18−アルケニル、C〜C18−アルキニルは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるZ3a置換基を持ち、
〜C12−シクロアルキルは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるZ3b置換基を持ち、かつ
〜C14−アリールは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるZ3Ar置換基を持つ)であり;
3*置換基のうちの1個はシアノであり、かつ他のZ3*置換基は、CO39、CONR310311、C〜C18−アルキル、C〜C18−アルケニル、C〜C18−アルキニル、C〜C12−シクロアルキルまたはC〜C14−アリール(ここで、
〜C18−アルキル、C〜C18−アルケニル、C〜C18−アルキニルは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるZ3a置換基を持ち、
〜C12−シクロアルキルは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるZ3b置換基を持ち、かつ
〜C14−アリールは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるZ3Ar置換基を持つ)であり;
31、R32、R33、R34、R35、R36、R37およびR38はそれぞれ、水素、シアノ、臭素または塩素から独立して選択され、
ただし、R31置換基、R32置換基、R33置換基、R34置換基、R35置換基、R36置換基、R37置換基またはR38置換基のうちの1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個または8個はシアノであり;
ここで、
39は、水素、C〜C10−アルキル、C〜C10−アルケニル、C〜C10−アルキニル、C〜C12−シクロアルキルまたはC〜C14−アリール(ここで、
〜C10−アルキル、C〜C10−アルケニル、C〜C10−アルキニルは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるR3a置換基を持ち、
〜C12−シクロアルキルは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるR3b置換基を持ち、かつ
〜C14−アリールは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるR3Ar置換基を持つ)であり;
310およびR311はそれぞれ独立して、水素、C〜C10−アルキル、C〜C10−アルケニル、C〜C10−アルキニル、C〜C12−シクロアルキルまたはC〜C14−アリール(ここで、
〜C10−アルキル、C〜C10−アルケニル、C〜C10−アルキニルは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるR3a置換基を持ち、
〜C12−シクロアルキルは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるR3b置換基を持ち、かつ
〜C14−アリールは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるR3Ar置換基を持つ)であり;
各Z3aは独立して、ハロゲン、ヒドロキシル、NR310a311a、C〜C10−アルコキシ、C〜C10−ハロアルコキシ、C〜C10−アルキルチオ、C〜C12−シクロアルキル、C〜C14−アリール、C(=O)R39a;C(=O)OR39aまたはC(O)NR310a311a(ここで、
〜C12−シクロアルキルは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるR3b置換基を持ち、かつ
〜C14−アリールは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるR3Ar置換基を持つ)であり;
各Z3bおよび各Z3Arは独立して、ハロゲン、ヒドロキシル、NR310a311a、C〜C10−アルキル、C〜C10−アルコキシ、C〜C10−ハロアルコキシ、C〜C10−アルキルチオ、C(=O)R39a;C(=O)OR39aまたはC(O)NR310a311aであり;
各R3aは独立して、ハロゲン、ヒドロキシル、C〜C10−アルコキシ、C〜C12−シクロアルキルまたはC〜C14−アリールであり;
各R3bは独立して、ハロゲン、ヒドロキシル、C〜C10−アルキル、C〜C10−アルコキシ、C〜C10−ハロアルコキシ、C〜C10−アルキルチオ、C〜C10−アルケニル、C〜C10−アルキニル、C〜C12−シクロアルキルまたはC〜C14−アリールであり;
各R3Arは独立して、ハロゲン、ヒドロキシル、C〜C10−アルキル、C〜C10−アルコキシ、C〜C10−ハロアルコキシ、C〜C10−アルキルチオ、C〜C10−アルケニル、C〜C10−アルキニル、C〜C12−シクロアルキルまたはC〜C14−アリールであり;
39aは、水素、C〜C10−アルキル、C〜C10−アルケニル、C〜C10−アルキニル、C〜C12−シクロアルキルまたはC〜C14−アリールであり;かつ
310a、R311aはそれぞれ独立して、水素、C〜C10−アルキル、C〜C10−アルケニル、C〜C10−アルキニル、C〜C12−シクロアルキルまたはC〜C14−アリールである)
のシアノ化ペリレン化合物およびその混合物;
(B4)式(IV)
Figure 2020532222
(式中、
m4は、0、1、2、3または4であり;
各R41は互いに独立して、臭素、塩素、シアノ、−NR4a4b、C〜C24−アルキル、C〜C24−ハロアルキル、C〜C24−アルコキシ、C〜C24−ハロアルコキシ、C〜C24−シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、C〜C24−アリール、C〜C24−アリールオキシまたはC〜C24−アリール−C〜C10−アルキレン(ここで、最後に挙げた6種の基内のシクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アリール、アリールオキシの環は、非置換であるか、または1個、2個、3個、4個もしくは5個の同一か異なるR41a基で置換されており、かつここで、C〜C24−アルキル、C〜C24−ハロアルキル、C〜C24−アルコキシ、およびC〜C24−アリール−C〜C10−アルキレンのアルキレン部分は、O、SもしくはNR4cから選択される1個または複数の基により中断されていてもよい)から選択され;
42基、R43基、R44基およびR45基のうちの少なくとも1個はCNであり、かつ残りの基は、互いに独立して、水素、塩素または臭素から選択され;
40は、O、S、SOまたはSOであり;
Aは、一般式(A.1)、(A.2)、(A.3)または(A.4)
Figure 2020532222
(式中、
*はそれぞれの場合において、分子の残りの部分との連結点を表し;
n4は、0、1、2、3または4であり;
o4は、0、1、2または3であり;
p4は、0、1、2または3であり;
46は、水素、C〜C24−アルキル、C〜C24−ハロアルキル、C〜C24−シクロアルキル、C〜C24−アリールまたはC〜C24−アリール−C〜C10−アルキレン(ここで、最後に挙げた3種の基内のシクロアルキル、アリールおよびアリール−アルキレンの環は、非置換であるか、または1個、2個、3個、4個もしくは5個の同一か異なるR46a基で置換されており、かつここで、C〜C24−アルキル、C〜C24−ハロアルキル、およびC〜C24−アリール−C〜C10−アルキレンのアルキレン部分は、O、SおよびNR4cから選択される1個もしくは複数のヘテロ原子またはヘテロ原子基により中断されていてもよい)であり;
各R47は互いに独立して、臭素、塩素、シアノ、−NR4a4b、C〜C24−アルキル、C〜C24−ハロアルキル、C〜C24−アルコキシ、C〜C24−ハロアルコキシ、C〜C24−シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、C〜C24−アリール、C〜C24−アリールオキシ、C〜C24−アリール−C〜C10−アルキレン(ここで、最後に挙げた6種の基内のシクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アリールおよびアリール−アルキレンの環は、非置換であるか、または1個、2個、3個、4個もしくは5個の同一か異なるR47a基で置換されており、かつここで、C〜C24−アルキル、C〜C24−ハロアルキル、C〜C24−アルコキシ、C〜C24−ハロアルコキシ、およびC〜C24−アリール−C〜C10−アルキレンのアルキレン部分は、O、SおよびNR4cから選択される1個または複数の基により中断されていてもよい)から選択され;
各R48は互いに独立して、臭素、塩素、シアノ、NR4a4b、C〜C24−アルキル、C〜C24−ハロアルキル、C〜C24−アルコキシ、C〜C24−ハロアルコキシ、C〜C24−シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、C〜C24−アリール、C〜C24−アリールオキシ、C〜C24−アリール−C〜C10−アルキレン(ここで、最後に挙げた6種の基内のシクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アリールおよびアリール−アルキレンの環は、非置換であるか、または1個、2個、3個、4個もしくは5個の同一か異なるR48a基で置換されており、かつここで、C〜C24−アルキル、C〜C24−ハロアルキル、C〜C24−アルコキシ、C〜C24−ハロアルコキシ、およびC〜C24−アリール−C〜C10−アルキレンのアルキレン部分は、O、SもしくはNR4cから選択される1個または複数の基により中断されていてもよい)から選択され;
各R49は互いに独立して、臭素、塩素、シアノ、NR4a4b、C〜C24−アルキル、C〜C24−ハロアルキル、C〜C24−アルコキシ、C〜C24−ハロアルコキシ、C〜C24−シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、C〜C24−アリール、C〜C24−アリールオキシ、C〜C24−アリール−C〜C10−アルキレン(ここで、最後に挙げた6種の基内のシクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アリールおよびアリール−アルキレンの環は、非置換であるか、または1個、2個、3個、4個もしくは5個の同一か異なるR49a基で置換されており、かつここで、C〜C24−アルキル、C〜C24−ハロアルキル、C〜C24−アルコキシ、C〜C24−ハロアルコキシ、およびC〜C24−アリール−C〜C10−アルキレンのアルキレン部分は、O、SもしくはNR4cから選択される1個または複数の基により中断されていてもよい)から選択され;
41a、R46a、R47a、R48a、R49aは互いに独立して、C〜C24−アルキル、C〜C24−フルオロアルキル、C〜C24−アルコキシ、フッ素、塩素または臭素から選択され;
4a、R4b、R4cは互いに独立して、水素、C〜C20−アルキル、C〜C24−シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリールまたはC〜C24−アリールから選択される)のジラジカルから選択されるジラジカルである)
のシアノ化化合物およびその混合物;
(B5)式(V)
Figure 2020532222
(式中、
は、酸素または硫黄であり;
51は、非置換であるか、または1個もしくは複数のR51a基で置換されているC〜C24−アルキルであるか、あるいはR51は、非置換であるか、またはハロゲン、R511、OR552、NHR552およびNR552557から選択される1個、2個、3個、4個または5個の置換基を持つフェニルであり;
51aは互いに独立して、かつそれぞれの存在とは無関係に、シアノ、ハロゲン、C〜C−シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリル、アリールまたはヘテロアリール(ここで、C〜C−シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリル、アリールおよびヘテロアリールは、非置換であるか、またはハロゲン、C〜C18−アルキルおよびC〜C18−ハロアルキルから選択される1個または複数の置換基を持つ)から選択され、
52、R53、R54、R55、R56、R57、R58およびR59は互いに独立して、水素、ハロゲン、R553、OR553、NHR553またはNR553554
(式中、
511は、C〜C20−アルキル、C〜C24−アリールまたはヘテロアリールから選択され;
552およびR557は互いに独立して、C〜C18−アルキル、C〜C24−アリールまたはヘテロアリールから選択され;かつ
553およびR554は互いに独立して、C〜C18−アルキル、C〜C24−アリールまたはヘテロアリールから選択される)から選択される)
のベンゾ(チ)オキサンテン(benz(othi)oxanthene)化合物およびその混合物;
(B6)式(VIA)または(VIB)
Figure 2020532222
(式中、
は、酸素または硫黄であり;
61、R62、R63、R64、R65、R66、R67、R68、R69、R610、R611およびR612は互いに独立して、水素、ハロゲン、R661、OR661、NHR661またはNR661662
(式中、
各R661は、C〜C18−アルキル、C〜C24−アリールまたはヘテロアリールから選択され;かつ
各R662は、C〜C18−アルキル、C〜C24−アリールまたはヘテロアリールから選択される)から選択される)
のベンゾイミダゾキサンテンイソキノリン化合物およびその混合物;
(B7)式(VII)
Figure 2020532222
(ここで、示されたベンゾイミダゾール構造の6員環の1個または複数のCH基は、窒素で置き換えられていてもよく、かつここで、記号はそれぞれ以下の通り定義される:
n7は、式(VII)の各構造単位についての0〜(10−p7)(ここで、p7は、示されたベンゾイミダゾール構造の6員環において窒素で置き換えられたCH単位の数である)の数であり;
X7は、化学結合、O、S、SO、SO、NR71であり;かつ
Rは、そのそれぞれが置換基を持っていてもよい脂肪族基、脂環式基、アリール、ヘテロアリール、
そのそれぞれが式(VII)の構造単位の他の芳香族環に縮合されている芳香族もしくはヘテロ芳香族の環または環系であり、
X7が化学結合ではないとき、F、Cl、Br、CN、Hであり;
ここで、2個のR基が結合されて1個の環式基を与えてもよく、かつ
ここで、X7およびRは、n7>1のとき、同じでも、異なっていてもよく;
71はそれぞれ独立して、水素、その炭素鎖が1個もしくは複数の−O−、−S−、−CO−、−SO−および/または−SO−部分を含んでいてもよく、かつ一置換もしくは多置換されていてもよいC〜C18−アルキルまたはシクロアルキル;
一置換もしくは多置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリールである)
の少なくとも1つの構造単位を含む蛍光化合物およびその混合物;
(B8)式(VIII)または(IX)
Figure 2020532222
(ここで、
81、R82はそれぞれ独立して、C〜C30−アルキル、1個または複数の酸素により中断されているC〜C30−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C10−アリール、ヘテロアリール、C〜C10−アリール−C〜C10−アルキレン(ここで、後者の3種の基内の芳香族環は、非置換であるか、またはC〜C10−アルキルで一置換もしくは多置換されている)であり;
92は、C〜C30−アルキル、C〜C−シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリール−C〜C10−アルキレン(ここで、後者の3種の基内の芳香族環は、非置換であるか、またはC〜C10−アルキルで一置換もしくは多置換されている)である)
のペリレン化合物;
(B9)式(X)
Figure 2020532222
(式中、
各R101は互いに独立して、水素、C〜C30−アルキル、1個または複数の酸素により中断されているC〜C30−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C10−アリール、ヘテロアリール、C〜C10−アリール−C〜C10−アルキレン(ここで、後者の3種の基内の芳香族環は、非置換であるか、またはC〜C10−アルキルで一置換もしくは多置換されている)であり;
102は、水素、C〜C30−アルキル、1個または複数の酸素により中断されているC〜C30−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C10−アリール、ヘテロアリール、C〜C10−アリール−C〜C10−アルキレン(ここで、後者の3種の基内の芳香族環は、非置換であるか、またはC〜C10−アルキルで一置換もしくは多置換されている)である)
のナフタレンモノイミド化合物;
(B10)7−(ジエチルアミノ)−3−(5−メチルベンゾ[d]オキサゾール−2−イル)−2H−クロメン−2−オン;
(B11)式(XIA)または(XIB)
Figure 2020532222
(式中、
各R111は互いに独立して、C〜C18アルキル、ハロゲンで、または直鎖もしくは分岐鎖のC〜C18アルキルで一置換もしくは多置換されていてもよいC〜Cシクロアルキル、あるいはハロゲンで、または直鎖もしくは分岐鎖のC〜C18アルキルで一置換もしくは多置換されていてもよいフェニルまたはナフチルである)
のペリレン化合物およびその混合物;
(B12)式(XIIA)または(XIIB)
Figure 2020532222
(式中、
各R121は互いに独立して、C〜C18アルキル、ハロゲンで、または直鎖もしくは分岐鎖のC〜C18アルキルで一置換もしくは多置換されていてもよいC〜Cシクロアルキル、あるいはハロゲンで、または直鎖もしくは分岐鎖のC〜C18アルキルで一置換もしくは多置換されていてもよいフェニルまたはナフチルである)
のシアノ化ペリレン化合物およびその混合物;
(B13)式(XIII)
Figure 2020532222
(式中、
p13は、1、2、3または4であり;
131およびR132は互いに独立して、非置換であるか、あるいはさらには非置換であるか、または1個、2個もしくは3個のC〜C10−アルキルで置換されているC〜C10−アリールで置換されているC〜C10−アルキル、
1個または複数の酸素により中断されているC〜C20−アルキル、
非置換であるか、または1個、2個もしくは3個のC〜C10−アルキルで置換されているC〜C−シクロアルキル、あるいは
非置換であるか、または1個、2個もしくは3個のC〜C10−アルキルで置換されているC〜C10−アリールであり;
各R133は互いに独立して、フッ素、塩素、C〜C16−アルキル、1個または複数の酸素により中断されたC〜C16−アルキル、C〜C16−アルコキシ、非置換であるか、またはフッ素、塩素、C〜C16−アルキル、1個もしくは複数の酸素により中断されたC〜C16−アルキル、C〜C16−アルコキシで一置換もしくは多置換されているC〜C10−アリールオキシあるいは非置換であるか、またはC〜C−アルキル、C〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルおよびC〜C−アルコキシから選択される1個、2個または3個の基で置換されているC〜C10−アリールであり、
ここで、R133基は、*で示される位置にある)
のペリレンビスイミド化合物およびその混合物;
(B14)式(XIV)
Figure 2020532222
(式中、
141およびR142は、互いに独立して、水素、それぞれの場合において非置換もしくは置換C〜C30−アルキル、ポリアルキレンオキシ、C〜C30−アルコキシ、C〜C30−アルキルチオ、C〜C20−シクロアルキル、C〜C20−シクロアルキルオキシ、C〜C24−アリールまたはC〜C24−アリールオキシから選択され;
143、R144、R145、R146、R147、R148、R149、R1410、R1411、R1412、R1413、R1414、R1415、R1416、R1417およびR1418は、互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、ヒドロキシル、メルカプト、ニトロ、−NE141142、−NRAr141CORA142、−CONRAr141Ar142、−SONRA141A142、−COORAr141、−SOAr142、それぞれの場合において非置換もしくは置換C〜C30−アルキル、ポリアルキレンオキシ、C〜C30−アルコキシ、C〜C30−アルキルチオ、C〜C20−シクロアルキル、C〜C20−シクロアルコキシ、C〜C24−アリール、C〜C24−アリールオキシまたはC〜C24−アリールチオから選択され、
ここで、R143およびR144、R144およびR145、R145およびR146、R146およびR147、R147およびR148、R148およびR149、R149およびR1410、R1411およびR1412、R1412およびR1413、R1413およびR1414、R1414およびR1415、R1415およびR1416、R1416およびR1417ならびに/またはR1417およびR1418は、それらが結合されているビフェニリル部分の炭素原子と共に、非置換であるか、もしくは置換されているさらなる縮合された芳香族または非芳香族の環系を形成してもよく;
ここで、
141およびE142は、互いに独立して、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C18−アルケニル、非置換もしくは置換C〜C18−アルキニル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキルまたは非置換もしくは置換C〜C10−アリールであり;
Ar141およびRAr142はそれぞれ互いに独立して、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換ヘテロシクリル、非置換もしくは置換C〜C20−アリールまたは非置換もしくは置換ヘテロアリールである)
のペリレン化合物およびその混合物;
(B15)式(XV)
Figure 2020532222
の化合物;
(B16)式(XVI)
Figure 2020532222
(式中、
p16は、0、1、2、3または4であり;
161およびR162は互いに独立して、非置換であるか、あるいはさらには非置換であるか、または1個、2個もしくは3個のC〜C10−アルキルで置換されているC〜C10−アリールで置換されているC〜C10−アルキル、
1個または複数の酸素により中断されているC〜C20−アルキル、
非置換であるか、または1個、2個もしくは3個のC〜C10−アルキルで置換されているC〜C−シクロアルキル、あるいは
非置換であるか、または1個、2個もしくは3個のC〜C10−アルキルで置換されているC〜C10−アリールであり;
163は、存在する場合、互いに独立して、フッ素、塩素、C〜C16−アルキル、1個または複数の酸素により中断されたC〜C16−アルキル、C〜C16−アルコキシ、非置換であるか、またはフッ素、塩素、C〜C16−アルキル、1個もしくは複数の酸素により中断されたC〜C16−アルキル、C〜C16−アルコキシで一置換もしくは多置換されているC〜C10−アリールオキシあるいは非置換であるか、またはC〜C−アルキル、C〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルおよびC〜C−アルコキシから選択される1個、2個または3個の基で置換されているC〜C10−アリールであり、
ここで、R163基は、*で示される位置にある)
のテリレンビスイミド化合物およびその混合物から選択される少なくとも1種の有機蛍光着色剤Bとを含む、送信機に関する。
本発明のさらなる態様は、可視スペクトル範囲内の変調された第2の電磁放射を送信する上および以下で定義の送信機を含む照射装置であって、少なくとも100lm〜30000lmの範囲内である変調された第2の電磁放射の光束の値を生じるように適合されている、照射装置に関する。
本発明のさらなる態様は、上および以下で定義の送信機を含み、
−送信機により放出された変調された第2の電磁放射の少なくとも一部を検出するための受信機と、
−検出された変調された第2の電磁放射からデータを抽出するためのデータ分析装置と
をさらに含むデータ送信システムに関する。
発明の説明
蛍光着色剤には、特定の波長の光を吸収して、それを別の波長の光に変換することができるすべての材料が含まれる。有機蛍光着色剤は、有機蛍光顔料または有機蛍光色素であってもよい。
本発明の文脈において、「(1種または複数種の)ルミネッセント材料」という用語は(1種または複数種の)蛍光体とも呼ばれる。ルミネッセント材料は、無機固体または有機蛍光着色剤であってもよい。
したがって、本発明の文脈において、「蛍光体」および「着色剤」という用語は、第1の波長の光を第2の波長の光に変換するルミネッセント材料を記述するために同義で使用される。
「変換材料」という用語は、第1の波長の光子により励起されて、第2の異なる波長の光子を放出する材料を指す。
本発明の文脈において、「蛍光体変換型LED」は、LED素子により放出された光の色を異なる色に変換する、または変化させるための、その上に被覆された蛍光体材料層またはある一定の距離のところにある蛍光体材料層(リモートフォスファー配置)のいずれかを有するLED素子を指す。
量子ドットは、量子力学的性質を示すほど十分小さい半導体材料でできたナノ結晶である。量子ドットは、著しく狭い放出スペクトルを示し、すなわち、並外れて小さいFWHM(半値全幅)を有する。ドットの色出力は、結晶のサイズを制御することにより調整することができる。量子ドットのサイズが小さいほど、量子ドットは、より短い波長の光を放出する。
本発明の文脈において、「周波数変換体」は、特定の波長の光を吸収して、それを第2の波長の光に変換することができるすべての物理的デバイスを意味すると理解される。
本発明の文脈において、所与の分光分布F(λ)の「中心波長」という用語は、次の平均と定義される:λ=∫λ・F(λ)dλ/∫F(λ)dλ。
本発明の文脈において、「青色LED」は、420〜480nm、好ましくは440〜470nmの範囲内の、最も好ましくは440〜460nmの放出の中心波長を有する電磁スペクトルの青色の範囲内の光を放出するLEDを意味すると理解される。適した半導体材料は、炭化ケイ素、セレン化亜鉛、ならびに窒化アルミニウム(AlN)、窒化ガリウム(GaN)、窒化インジウム(InN)および窒化インジウムガリウム(InGaN)などの窒化物である。LEDは、典型的には、そのピーク波長に密に集中した狭い波長分布を有する。標準的なInGaNベースの青色LEDはサファイア基板上に作製され、ピーク放出波長は通常、445〜455nmを中心とする。
本発明の文脈において、「可視スペクトル範囲」という用語は、約390〜約800nmの波長を指す。より狭い意味では、「可視スペクトル範囲」という用語は、400〜680nmの間の波長範囲を指す。
白熱放射体ではない光源は相関色温度を有する。相関色温度(CCT)は、LEDと同じ白色光を放出する、人間の目によって知覚される黒体放射体の温度である。相関色温度(CCT)は、電気光源から放出された白色光の色の見えを表し、ケルビンで測定される。これは、CIE国際規格にしたがって決定される。白色光源からのCCTは通常、1500K〜20000K、特に2000K〜20000Kの範囲内である。より高いCCTを有する白色光は、より低いCCTを有する白色光と比べて、短波長領域(青色)において比較的より高い強度を含み、より長い波長領域(赤色)において比較的より低い強度を含む。したがって、より高いCCTは一般に、より顕著な青色成分を有する白色光、すなわち冷調を示し、より低いCCTは一般に、より顕著な赤色の色調を有する光、すなわち温調を示す。4500K〜20000Kの範囲内のCCTを有する白色光はしばしば冷白色光と呼ばれ、2700K〜3200Kの範囲内のCCTを有する白色光はしばしば温白色光と呼ばれ、3200K〜4500Kの間の範囲内のCCTを有する白色光はしばしば昼白色と呼ばれる。より暖かい色温度は、生活空間に特に適している。
演色性(CRI)は、光源によって物体の色が人間の目にどのように見えるようになるか、かつ色合いのわずかな変化がどの程度よく明らかになるかの尺度である。CIE 17.4、International Lighting Vocabularyによれば、演色性(CRI)は、「基準のイルミナントの下での色の見えとの意識的または無意識的な比較による物体の色の見えに対するイルミナントの効果」と定義される。平均または一般演色評価数Raは、8種のパステルCIE標準(基準)色サンプルR1〜R8(CIE 13.3−1995)の色度の差から計算される。負の値もあり得る。黒体放射などの基準源は、(最大値である)100のCRI指数(Ra)を有するものと定義され、すなわち、100の値は、基準源が基準と同じように色を与えることを示す。CRI評価が低いほど、色再現の精度は低くなる。多くの一般的な室内照明用途の場合、80を超えるCRI値(Ra)が許容される。一般的な照明の場合、演色評価数は、85を上回るべきである。正確な演色が必要とされる用途では、照明源に照らされた物体がより自然な発色を有するように人間の目に見えるように、少なくとも90の高いCRI Raが通常は非常に望ましい。
CRI Raは、6種の高飽和色(R9〜R14)に対応する係数を含まない。これらのうち、R9は強い赤色に対応し、これは、色を与えるのに有益であり得る赤色−緑色のコントラストに影響を与え得る。多くの場合、赤色は、処理された色に混在して見出されることが多いため、正確に色を与えるために赤色をよく再現する能力が不可欠である。したがって、光源が赤色を正確に与えることができない場合、赤味を帯びているものは鈍くなる。したがって、高いCRI Raおよび正のR9値を有する光源は、最も鮮明な色を生じる傾向がある。
CIE 1931標準表色系によれば、色は、特定の色曲線にしたがって人間の目によって知覚される。標準視感度曲線Vλは、人間の目の感度の波長依存性を説明する。555nmの波長の単色光(緑色)の場合、視感度曲線は、683lm/Wの最大可能値を有する。光束は、知覚される光のパワーの尺度である。
本発明の文脈において、「蛍光減衰時間」および「励起状態寿命τ」という用語は同義で使用される。
放出(emissisve)寿命τは、τ=τ/QY(ここで、τは、測定された励起状態寿命であり、QYは蛍光量子収率である)により計算される。
「T80」という用語は、120mW/cmの青色LED光および100mW/cmの白色LED光それぞれを照射している間、量子収率と吸収との積がその初期値の80%まで減少する日単位の時間を意味すると理解される。
周波数変換体のポリマーマトリックスという用語の文脈における「実質的に」という用語は、「完全に」、「全体的に」および「すべて」という語を包含する。この語は、90%以上、例えば95%以上、特に99%または100%の割合を包含する。
「ハロゲン」という表現は、それぞれの場合において、フッ素、臭素、塩素またはヨウ素、特に塩素、臭化物またはヨウ素を表す。
本発明の文脈において、「それぞれの場合において非置換または置換アルキル、シクロアルキルおよびアリール」という表現は、非置換または置換アルキル、非置換または置換シクロアルキルおよび非置換または置換アリールを表す。
同じく、本発明の文脈において、「それぞれの場合において非置換または置換C〜C30−アルキル、ポリアルキレンオキシ、C〜C30−アルコキシ、C〜C30−アルキルチオ、C〜C20−シクロアルキル、C〜C20−シクロアルキルオキシ、C〜C24−アリールおよびC〜C24−アリールオキシ」という表現は、非置換または置換C〜C30−アルキル、非置換または置換ポリアルキレンオキシ、非置換または置換C〜C30−アルコキシ、非置換または置換C〜C30−アルキルチオ、非置換または置換C〜C20−シクロアルキル、非置換または置換C〜C20−シクロアルキルオキシ、非置換または置換C〜C24−アリールおよび非置換または置換C〜C24−アリールオキシを表す。
本発明において、「脂肪族基」という用語は、非環式の飽和もしくは不飽和の直鎖または分岐鎖の炭化水素基を指す。通常、脂肪族基は、1〜100個の炭素原子を有する。脂肪族基の例は、アルキル、アルケニルおよびアルキニルである。
本発明において、「脂環式基」という用語は、通常3〜20個の環炭素原子を有する環式の非芳香族の飽和または不飽和炭化水素基を指す。例は、シクロアルカン、シクロアルケンおよびシクロアルキンである。脂環式基はまた、N、O、SおよびSOから選択されるヘテロ原子またはヘテロ原子基を含んでいてもよい。
本明細書において使用され、かつアルコキシ、アルキルチオ、アルキルスルフィニル、アルキルスルホニル、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルなどのアルキル部分内の「アルキル」という用語は、通常1〜100個(「C〜C100−アルキル」)、1〜30個(「C〜C30−アルキル」)、1〜18個(「C〜C18−アルキル」)、1〜12個(「C〜C12−アルキル」)、1〜8個(「C〜C−アルキル」)または1〜6個(「C〜C−アルキル」)の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖の飽和炭化水素基を指す。アルキルは、好ましくはC〜C30−アルキル、より好ましくはC〜C20−アルキルである。アルキル基の例は特に、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、1−メチルブチル、1−エチルプロピル、ネオ−ペンチル、n−ヘキシル、1−メチルペンチル、2−メチルペンチル、1−エチルブチル、2−エチルブチル、n−ヘプチル、1−メチルヘキシル、2−メチルヘキシル、1−エチルペンチル、1−プロピルブチル、2−エチルペンチル、n−オクチル、1−メチルヘプチル、2−メチルヘプチル、1−エチルヘキシル、2−エチルヘキシル、1−プロピルペンチル、2−プロピルペンチル、n−ノニルなどである。
置換アルキル基は、アルキル鎖の長さに応じて、1個または複数の(例えば、1個、2個、3個、4個、5個の、または5個を超える)置換基を有する。これらは、好ましくはそれぞれ互いに独立して、非置換または置換シクロアルキル、非置換または置換シクロアルキルオキシ、非置換または置換シクロアルキルチオ、非置換または置換ヘテロシクロアルキル、非置換または置換アリール、非置換または置換アリールオキシ、非置換または置換アリールチオ、非置換または置換ヘタリール、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、ヒドロキシル、メルカプト、非置換または置換アルコキシ、非置換または置換ポリアルキレンオキシ、非置換または置換アルキルチオ、非置換または置換シクロルアルキルオキシ、非置換または置換アリールオキシ、非置換または置換アリールチオ、シアノ、ニトロ、非置換または置換アルキルカルボニルオキシ、ホルミル、アシル、COOH、カルボキシレート、−COORAr1、NE、−NRAr1CORAr2、−CONRAr1Ar2、−SONRAr1Ar2および−SOAr2(ここで、EおよびEは、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C18−アルケニル、非置換もしくは置換C〜C18−アルキニル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキルまたは非置換もしくは置換C〜C10−アリールであり、かつRAr1およびRAr2は、互いに独立して、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換ヘテロシクリル、非置換もしくは置換C〜C20−アリールまたは非置換もしくは置換ヘテロアリールである)から選択される。特に、置換アルキル基は、非置換もしくは置換シクロアルキル、非置換もしくは置換アリール、フッ素、塩素、臭素、ヒドロキシル、アルコキシ、ポリアルキレンオキシ、メルカプト、アルキルチオ、シアノ、ニトロ、NE、−NRAr1CORAr2、−CONRAr1Ar2、−SONRAr1Ar2および−SOAr2(ここで、E、Eは、互いに独立して、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C18−アルケニル、非置換もしくは置換C〜C18−アルキニル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキルまたは非置換もしくは置換C〜C10−アリールであり、かつRAr1およびRAr2はそれぞれ、それぞれから独立して、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換ヘテロシクリル、非置換もしくは置換C〜C20−アリールまたは非置換もしくは置換ヘテロアリールである)から選択される1個または複数の、例えば1個、2個または3個の置換基を有する。
置換アルキル基の特別な実施形態は、1個の水素原子がアリール基で置き換えられたアルキル基(「アラルキル」、以下、アリールアルキルまたはアリールアルキレンとも呼ばれる)、特にフェニル基で置き換えられたアルキル基である。アリール基は、さらには非置換でも、置換されていてもよく、適した置換基は、アリールについて後述される置換基である。アリール−C〜C−アルキルの特定の例には、ベンジル、1−フェネチル、2−フェネチル、1−フェニルプロピル、2−フェニルプロピル、3−フェニル−1−プロピル、2−フェニル−2−プロピル、ナフチルメチル、ナフチルエチルなどが含まれる。
置換アルキル基のさらなる特別な実施形態は、この基内の水素原子の一部またはすべてが上述のようにハロゲン原子で置き換えられていてもよいアルキル基、例えばC〜C−ハロアルキルである。
本明細書において使用される「アルケニル」という用語は、通常2〜100個(「C〜C100−アルケニル」)、2〜18個(「C〜C18−アルケニル」)、2〜10個(「C〜C10−アルケニル」)、2〜8個(「C〜C−アルケニル」)または2〜6個(「C〜C−アルケニル」)の炭素原子および1個または複数の、例えば、2個または3個の二重結合を任意の位置に有する直鎖または分岐鎖の炭化水素基を指す。置換アルケニル基は、アルケニル鎖の長さに応じて、1個または複数の(例えば、1個、2個、3個、4個、5個の、または5個を超える)置換基を有する。これらは、好ましくはそれぞれ互いに独立して、非置換または置換シクロアルキル、非置換または置換シクロアルキルオキシ、非置換または置換シクロアルキルチオ、非置換または置換ヘテロシクロアルキル、非置換または置換アリール、非置換または置換アリールオキシ、非置換または置換アリールチオ、非置換または置換ヘタリール、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、ヒドロキシル、メルカプト、非置換または置換アルコキシ、非置換または置換ポリアルキレンオキシ、非置換または置換アルキルチオ、非置換または置換シクロルアルキルオキシ、非置換または置換アリールオキシ、非置換または置換アリールチオ、シアノ、ニトロ、非置換または置換アルキルカルボニルオキシ、ホルミル、アシル、COOH、カルボキシレート、−COORAr1、NE、−NRAr1CORAr2、−CONRAr1Ar2、−SONRAr1Ar2および−SOAr2(ここで、EおよびEは、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C18−アルケニル、非置換もしくは置換C〜C18−アルキニル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキルまたは非置換もしくは置換C〜C10−アリールであり、かつRAr1およびRAr2は、互いに独立して、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換ヘテロシクリル、非置換もしくは置換C〜C20−アリールまたは非置換もしくは置換ヘテロアリールである)から選択される。特に、置換アルケニル基は、非置換もしくは置換シクロアルキル、非置換もしくは置換アリール、フッ素、塩素、臭素、ヒドロキシル、アルコキシ、ポリアルキレンオキシ、メルカプト、アルキルチオ、シアノ、ニトロ、NE、−NRAr1CORAr2、−CONRAr1Ar2、−SONRAr1Ar2および−SOAr2(ここで、E、Eは、互いに独立して、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C18−アルケニル、非置換もしくは置換C〜C18−アルキニル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキルまたは非置換もしくは置換C〜C10−アリールであり、かつRAr1およびRAr2はそれぞれ、それぞれから独立して、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換ヘテロシクリル、非置換もしくは置換C〜C20−アリールまたは非置換もしくは置換ヘテロアリールである)から選択される1個または複数の、例えば1個、2個または3個の置換基を有する。
本明細書において使用される「アルキニル」(その炭素鎖が1個または複数の三重結合を含んでいてもよいアルキルとも呼ばれる)という用語は、通常2〜100個(「C〜C100−アルキニル」)、2〜18個(「C〜C18−アルキニル(alknyl)」)、2〜10個(「C〜C10−アルキニル」)、2〜8個(「C〜C−アルキニル」)または2〜6個(「C〜C−アルキニル」)の炭素原子および1個または複数の、例えば、2個または3個の三重結合を任意の位置に有する直鎖または分岐鎖の炭化水素基を指す。置換アルキニル基は、アルキニル鎖の長さに応じて、1個または複数の(例えば、1個、2個、3個、4個、5個の、または5個を超える)置換基を有する。これらは、好ましくはそれぞれ互いに独立して、非置換または置換シクロアルキル、非置換または置換シクロアルキルオキシ、非置換または置換シクロアルキルチオ、非置換または置換ヘテロシクロアルキル、非置換または置換アリール、非置換または置換アリールオキシ、非置換または置換アリールチオ、非置換または置換ヘタリール、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、ヒドロキシル、メルカプト、非置換または置換アルコキシ、非置換または置換ポリアルキレンオキシ、非置換または置換アルキルチオ、非置換または置換シクロルアルキルオキシ、非置換または置換アリールオキシ、非置換または置換アリールチオ、シアノ、ニトロ、アルキルカルボニルオキシ、ホルミル、アシル、COOH、カルボキシレート、−COORAr1、NE、−NRAr1CORAr2、−CONRAr1Ar2、−SONRAr1Ar2および−SOAr2(ここで、EおよびEは、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C18−アルケニル、非置換もしくは置換C〜C18−アルキニル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキルまたは非置換もしくは置換C〜C10−アリールであり、かつRAr1およびRAr2は、互いに独立して、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換ヘテロシクリル、非置換もしくは置換C〜C20−アリールまたは非置換もしくは置換ヘテロアリールである)から選択される。特に、置換アルキニル基は、非置換もしくは置換シクロアルキル、非置換もしくは置換アリール、フッ素、塩素、臭素、ヒドロキシル、アルコキシ、ポリアルキレンオキシ、メルカプト、アルキルチオ、シアノ、ニトロ、NE、−NRAr1CORAr2、−CONRAr1Ar2、−SONRAr1Ar2および−SOAr2(ここで、E、Eは、互いに独立して、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C18−アルケニル、非置換もしくは置換C〜C18−アルキニル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキルまたは非置換もしくは置換C〜C10−アリールであり、かつRAr1およびRAr2はそれぞれ、それぞれから独立して、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換ヘテロシクリル、非置換もしくは置換C〜C20−アリールまたは非置換もしくは置換ヘテロアリールである)から選択される1個または複数の、例えば1個、2個または3個の置換基を有する。
本明細書において使用される「アルコキシ」という用語は、酸素原子を介して結合されたアルキル基を指し、すなわち、「アルコキシ」基は、−O−アルキル(ここで、アルキルは、上で定義した通りである)と表すことができる。C〜C−アルコキシは、メトキシまたはエトキシである。C〜C−アルコキシは、例えば、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、1−メチルエトキシ(イソプロポキシ)、ブトキシ、1−メチルプロポキシ(sec−ブトキシ)、2−メチルプロポキシ(イソブトキシ)または1,1−ジメチルエトキシ(tert−ブトキシ)である。
したがって、本明細書において使用される「非置換または置換アルコキシ」という用語は、−O−アルキル(ここで、アルキルは、非置換であるか、または上で定義した通り置換されている)を指す。
本明細書において使用される「ポリオキシアルキレン」という用語は、酸素原子を介して分子の残りの部分に結合されたアルキル基(ここで、アルキルは、1個または複数の隣接していない酸素原子により中断されており、かつアルキルは、上で定義した通りである)を指す。
したがって、本明細書において使用される「非置換または置換ポリアルキレンオキシ」という用語は、−O−アルキル(ここで、アルキルは、1個または複数の隣接していない酸素原子により中断されており、かつアルキルは、非置換であるか、または上で定義した通り置換されている)を指す。
本明細書において使用される「アルキルチオ」という用語は、硫黄原子を介して結合されたアルキル基を指し、すなわち、「アルキルチオ」基は、−S−アルキル(ここで、アルキルは、上で定義した通りである)と表すことができる。C〜C−アルキルチオは、メチルチオまたはエチルチオである。C〜C−アルキルチオは、例えば、メチルチオ、エチルチオ、n−プロピルチオ、1−メチルエチルチオ(イソプロピルチオ)、ブチルチオ、1−メチルプロピルチオ(sec−ブチルチオ)、2−メチルプロピルチオ(イソブチルチオ)または1,1−ジメチルエチルチオ(tert−ブチルチオ)である。
したがって、本明細書において使用される「非置換または置換アルキルチオ」という用語は、−S−アルキル(ここで、アルキルは、非置換であるか、または上で定義した通り置換されている)を指す。
本明細書において使用される「シクロアルキル」という用語は、通常3〜24個(C〜C24−シクロアルキル)、3〜20個(「C〜C20−シクロアルキル」)の原子、好ましくは3〜8個(「C〜C−シクロアルキル」)または3〜6個の炭素原子(「C〜C−シクロアルキル」)を有する単環式または二環式または多環式の飽和炭化水素基を指す。3〜6個の炭素原子を有する単環式基の例には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルが含まれる。3〜8個の炭素原子を有する単環式基の例には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチルおよびシクロオクチルが含まれる。7〜12個の炭素原子を有する二環式基の例には、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル、ビシクロ[3.1.1]ヘプチル、ビシクロ[2.2.2]オクチル、ビシクロ[3.3.0]オクチル、ビシクロ[3.2.1]オクチル、ビシクロ[3.3.1]ノニル、ビシクロ[4.2.1]ノニル、ビシクロ[4.3.1]デシル、ビシクロ[3.3.2]デシル、ビシクロ[4.4.0]デシル、ビシクロ[4.2.2]デシル、ビシクロ[4.3.2]ウンデシル、ビシクロ[3.3.3]ウンデシル、ビシクロ[4.3.3]ドデシルおよびペルヒドロナフチルが含まれる。多環式環の例は、ペルヒドロアントラシル、ペルヒドロフルオレニル、ペルヒドロクリセニル、ペルヒドロピセニルおよびアダマンチルである。
置換シクロアルキル基は、環サイズに応じて、1個または複数の(例えば、1個、2個、3個、4個、5個の、または5個を超える)置換基を有することができる。これらは、好ましくはそれぞれ互いに独立して、非置換または置換アルキル、非置換または置換アルケニル、非置換または置換アルキニル、非置換または置換シクロアルキル、非置換または置換シクロアルキルオキシ、非置換または置換シクロアルキルチオ、非置換または置換ヘテロシクロアルキル、非置換または置換アリール、非置換または置換アリールオキシ、非置換または置換アリールチオ、非置換または置換ヘタリール、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、ヒドロキシル、メルカプト、非置換または置換アルコキシ、非置換または置換ポリアルキレンオキシ、非置換または置換アルキルチオ、非置換または置換シクロルアルキルオキシ、非置換または置換アリールオキシ、非置換または置換アリールチオ、シアノ、ニトロ、非置換または置換アルキルカルボニルオキシ、ホルミル、アシル、COOH、カルボキシレート、−COORAr1、−NE、−NRAr1CORAr2、−CONRAr1Ar2、−SONRAr1Ar2および−SOAr2(ここで、EおよびEは、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C18−アルケニル、非置換もしくは置換C〜C18−アルキニル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキルまたは非置換もしくは置換C〜C10−アリールであり、かつRAr1およびRAr2は、互いに独立して、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換ヘテロシクリル、非置換もしくは置換C〜C20−アリールまたは非置換もしくは置換ヘテロアリールである)から選択される。特に、置換シクロアルキル基は、非置換または置換アルキル、非置換もしくは置換シクロアルキル、非置換もしくは置換アリール、フッ素、塩素、臭素、ヒドロキシル、アルコキシ、ポリアルキレンオキシ、メルカプト、アルキルチオ、シアノ、ニトロ、NE、−NRAr1CORAr2、−CONRAr1Ar2、−SONRAr1Ar2および−SOAr2(ここで、E、Eは、互いに独立して、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C18−アルケニル、非置換もしくは置換C〜C18−アルキニル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキルまたは非置換もしくは置換C〜C10−アリールであり、かつRAr1およびRAr2はそれぞれ、それぞれから独立して、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換ヘテロシクリル、非置換もしくは置換C〜C20−アリールまたは非置換もしくは置換ヘテロアリールである)から選択される1個または複数の、例えば1個、2個または3個の置換基を有する。
本明細書において使用される「シクロアルキルオキシ」という用語は、酸素原子を介して結合されたシクロアルキル基を指し、すなわち、「シクロアルキルオキシ」基は、−O−シクロアルキル(ここで、シクロアルキルは、上で定義した通りである)と表すことができる。
したがって、本明細書において使用される「非置換または置換シクロアルキルオキシ」という用語は、−O−シクロアルキル(ここで、シクロアルキルは、非置換であるか、または上で定義した通り置換されている)を指す。
本明細書において使用される「シクロアルキルチオ」という用語は、硫黄原子を介して結合されたシクロアルキル基を指し、すなわち、「シクロアルキルチオ」基は、−S−シクロアルキル(ここで、シクロアルキルは、上で定義した通りである)と表すことができる。
したがって、本明細書において使用される「非置換または置換シクロアルキルチオ」という用語は、−S−シクロアルキル(ここで、シクロアルキルは、非置換であるか、または上で定義した通り置換されている)を指す。
「ヘテロシクロアルキル」という用語は、環員としての炭素原子に加えて、環員としてのO、N、NRcc、S、SOおよびS(O)から選択される1個、2個、3個もしくは4個のヘテロ原子またはヘテロ原子含有基を含む、一般に5〜8個の環員、好ましくは5個または6個の環員を有する非芳香族の部分不飽和または完全飽和の複素環を指し、ここで、Rccは、水素、C〜C20−アルキル、C〜C24−シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、C〜C24−アリールまたはヘテロアリールである。ヘテロシクロアルキル基の例は特に、ピロリジニル、ピペリジニル、イミダゾリジニル、ピラゾリジニル、オキサゾリジニル、モルホリニル、チアゾリジニル、イソチアゾリジニル、イソオキサゾリジニル、ピペラジニル、テトラヒドロチオフェニル、ジヒドロチエン−2−イル、テトラヒドロフラニル、ジヒドロフラン−2−イル、テトラヒドロピラニル、2−オキサゾリニル、3−オキサゾリニル、4−オキサゾリニルおよびジオキサニルである。
置換ヘテロシクロアルキル基は、環サイズに応じて、1個または複数の(例えば、1個、2個、3個、4個、5個の、または5個を超える)置換基を有することができる。これらは、好ましくはそれぞれ互いに独立して、非置換または置換アルキル、非置換または置換アルケニル、非置換または置換アルキニル、非置換または置換シクロアルキル、非置換または置換シクロアルキルオキシ、非置換または置換シクロアルキルチオ、非置換または置換ヘテロシクロアルキル、非置換または置換アリール、非置換または置換アリールオキシ、非置換または置換アリールチオ、非置換または置換ヘタリール、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、ヒドロキシル、メルカプト、非置換または置換アルコキシ、非置換または置換ポリアルキレンオキシ、非置換または置換アルキルチオ、非置換または置換シクロルアルキルオキシ、非置換または置換アリールオキシ、非置換または置換アリールチオ、シアノ、ニトロ、非置換または置換アルキルカルボニルオキシ、ホルミル、アシル、COOH、カルボキシレート、−COORAr1、−NE、−NRAr1CORAr2、−CONRAr1Ar2、−SONRAr1Ar2および−SOAr2(ここで、EおよびEは、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C18−アルケニル、非置換もしくは置換C〜C18−アルキニル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキルまたは非置換もしくは置換C〜C10−アリールであり、かつRAr1およびRAr2は、互いに独立して、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換ヘテロシクリル、非置換もしくは置換C〜C20−アリールまたは非置換もしくは置換ヘテロアリールである)から選択される。特に、置換ヘテロシクロアルキル基は、非置換または置換アルキル、非置換もしくは置換シクロアルキル、非置換もしくは置換アリール、フッ素、塩素、臭素、ヒドロキシル、アルコキシ、ポリアルキレンオキシ、メルカプト、アルキルチオ、シアノ、ニトロ、NE、−NRAr1CORAr2、−CONRAr1Ar2、−SONRAr1Ar2および−SOAr2(ここで、E、Eは、互いに独立して、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C18−アルケニル、非置換もしくは置換C〜C18−アルキニル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキルまたは非置換もしくは置換C〜C10−アリールであり、かつRAr1およびRAr2はそれぞれ、それぞれから独立して、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換ヘテロシクリル、非置換もしくは置換C〜C20−アリールまたは非置換もしくは置換ヘテロアリールである)から選択される1個または複数の、例えば1個、2個または3個の置換基を有する。
本発明において、「アリール」という用語は、フェニル、および分子の残りの部分に結合している少なくとも1個の縮合されたフェニレン環を有する二環式または多環式の炭素環を指す。少なくとも1個のフェニレン環を有する二環式または多環式の炭素環の例には、ナフチル、テトラヒドロナフチル、インダニル、インデニル、アントラセニル、フルオレニルなどが含まれる。好ましくは、「アリール」という用語は、フェニルおよびナフチルを表す。
置換アリールは、その環系の数およびサイズに応じて、1個または複数の(例えば、1個、2個、3個、4個、5個の、または5個を超える)置換基を有することができる。これらは、好ましくはそれぞれ互いに独立して、非置換または置換アルキル、非置換または置換アルケニル、非置換または置換アルキニル、非置換または置換シクロアルキル、非置換または置換シクロアルキルオキシ、非置換または置換シクロアルキルチオ、非置換または置換ヘテロシクロアルキル、非置換または置換アリール、非置換または置換アリールオキシ、非置換または置換アリールチオ、非置換または置換ヘタリール、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、ヒドロキシル、メルカプト、非置換または置換アルコキシ、非置換または置換ポリアルキレンオキシ、非置換または置換アルキルチオ、非置換または置換シクロルアルキルオキシ、非置換または置換アリールオキシ、非置換または置換アリールチオ、シアノ、ニトロ、非置換または置換アルキルカルボニルオキシ、ホルミル、アシル、COOH、カルボキシレート、−COORAr1、−NE、−NRAr1CORAr2、−CONRAr1Ar2、−SONRAr1Ar2および−SOAr2(ここで、EおよびEは、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C18−アルケニル、非置換もしくは置換C〜C18−アルキニル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキルまたは非置換もしくは置換C〜C10−アリールであり、かつRAr1およびRAr2は、互いに独立して、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換ヘテロシクリル、非置換もしくは置換C〜C20−アリールまたは非置換もしくは置換ヘテロアリールである)から選択される。特に、置換アリール基は、非置換または置換アルキル、非置換もしくは置換シクロアルキル、非置換もしくは置換アリール、フッ素、塩素、臭素、ヒドロキシル、アルコキシ、ポリアルキレンオキシ、メルカプト、アルキルチオ、シアノ、ニトロ、NE、−NRAr1CORAr2、−CONRAr1Ar2、−SONRAr1Ar2および−SOAr2(ここで、E、Eは、互いに独立して、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C18−アルケニル、非置換もしくは置換C〜C18−アルキニル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキルまたは非置換もしくは置換C〜C10−アリールであり、かつRAr1およびRAr2はそれぞれ、それぞれから独立して、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換ヘテロシクリル、非置換もしくは置換C〜C20−アリールまたは非置換もしくは置換ヘテロアリールである)から選択される1個または複数の、例えば1個、2個または3個の置換基を有する。
置換アリールは、好ましくは、少なくとも1個のアルキル基で置換されたアリールである(「アルカリル」、以下、アルキルアリールとも呼ばれる)。アルカリール基は、芳香族の環系のサイズに応じて、1個または複数の(例えば、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個の、または9個を超える)アルキル置換基を有することができる。アルキル置換基は、非置換でも、置換されていてもよい。この点に関して、非置換および置換アルキルに関する上の記述が参照される。特別な実施形態は、アルキルが非置換であるアルカリール基に関する。アルカリルは、好ましくは、1個、2個、3個、4個または5個、好ましくは1個、2個または3個、より好ましくは1個または2個のアルキル置換基を持つフェニルである。1個または複数のアルキル基を持つアリールは、例えば、2−、3−および4−メチルフェニル、2,4−、2,5−、3,5−および2,6−ジメチルフェニル、2,4,6−トリメチルフェニル、2−、3−および4−エチルフェニル、2,4−、2,5−、3,5−および2,6−ジエチルフェニル、2,4,6−トリエチルフェニル、2−、3−および4−n−プロピルフェニル、2−、3−および4−イソプロピルフェニル、2,4−、2,5−、3,5−および2,6−ジ−n−プロピルフェニル、2,4,6−トリプロピルフェニル、2−、3−および4−イソプロピルフェニル、2,4−、2,5−、3,5−および2,6−ジイソプロピルフェニル、2,4,6−トリイソプロピルフェニル、2−、3−および4−ブチルフェニル、2,4−、2,5−、3,5−および2,6−ジブチルフェニル、2,4,6−トリブチルフェニル、2−、3−および4−イソブチルフェニル、2,4−、2,5−、3,5−および2,6−ジイソブチルフェニル、2,4,6−トリイソブチルフェニル、2−、3−および4−sec−ブチルフェニル、2,4−、2,5−、3,5−および2,6−ジ−sec−ブチルフェニル、2,4,6−トリ−sec−ブチルフェニル、2−、3−および4−tert−ブチルフェニル、2,4−、2,5−、3,5−および2,6−ジ−tert−ブチルフェニルならびに2,4,6−トリ−tert−ブチルフェニルである。
〜C24−アリールオキシ:酸素原子(−O−)を介して骨格に結合している、上で定義したC〜C24−アリール。フェノキシおよびナフチルオキシが好ましい。
したがって、本明細書において使用される「非置換または置換アリールオキシ」という用語は、−O−アリール(ここで、アリールは、非置換であるか、または上で定義した通り置換されている)を指す。
〜C24−アリールチオ:硫黄原子(−S−)を介して骨格に結合している、上で定義したC〜C24−アリール。フェニルチオおよびナフチルチオが好ましい。
したがって、本明細書において使用される「非置換または置換アリールチオ」という用語は、−S−アリール(ここで、アリールは、非置換であるか、または上で定義した通り置換されている)を指す。
本発明の文脈において、「ヘタリール」という表現(ヘテロアリールとも呼ばれる)は、ヘテロ芳香族基、単環式基または多環式基を含む。環炭素原子に加えて、これらは、1個、2個、3個、4個の、または4個を超えるヘテロ原子を環員として有する。ヘテロ原子は、好ましくは、酸素、窒素、セレンおよび硫黄から選択される。ヘタリール基は、好ましくは、5〜18個、例えば、5個、6個、8個、9個、10個、11個、12個、13個または14個の環原子を有する。
単環式ヘタリール基は、好ましくは5員または6員ヘタリール基、例えば2−フリル(フラン−2−イル)、3−フリル(フラン−3−イル)、2−チエニル(チオフェン−2−イル)、3−チエニル(チオフェン−3−イル)、1H−ピロール−2−イル、1H−ピロール−3−イル、ピロール−1−イル、イミダゾール−2−イル、イミダゾール−1−イル、イミダゾール−4−イル、ピラゾール−1−イル、ピラゾール−3−イル、ピラゾール−4−イル、ピラゾール−5−イル、3−イソオキサゾリル、4−イソオキサゾリル、5−イソオキサゾリル、3−イソチアゾリル、4−イソチアゾリル、5−イソチアゾリル、2−オキサゾリル、4−オキサゾリル、5−オキサゾリル、2−チアゾリル、4−チアゾリル、5−チアゾリル、1,2,4−オキサジアゾール−3−イル、1,2,4−オキサジアゾール−5−イル、1,3,4−オキサジアゾール−2−イル、1,2,4−チアジアゾール−3−イル、1,2,4−チアジアゾール−5−イル、1,3,4−チアジアゾール−2−イル、4H−[1,2,4]−トリアゾール−3−イル、1,3,4−トリアゾール−2−イル、1,2,3−トリアゾール−1−イル、1,2,4−トリアゾール−1−イル、ピリジン−2−イル、ピリジン−3−イル、ピリジン−4−イル、3−ピリダジニル、4−ピリダジニル、2−ピリミジニル、4−ピリミジニル、5−ピリミジニル、2−ピラジニル、1,3,5−トリアジン−2−イルおよび1,2,4−トリアジン−3−イルである。
多環式ヘタリール基は、2個、3個、4個の、または4個を超える縮合環を有する。縮合環(fused−on ring)は、芳香族、飽和または部分不飽和であってもよい。多環式ヘタリール基の例は、キノリニル、イソキノリニル、インドリル、イソインドリル、インドリジニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾイソオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾオキサジアゾリル、ベンゾチアジアゾリル、ベンゾオキサジニル、ベンゾピラゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾトリアゾリル、ベンゾトリアジニル、ベンゾセレノフェニル、チエノチオフェニル、チエノピリミジル、チアゾロチアゾリル、ジベンゾピロリル(カルバゾリル)、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、ナフト[2,3−b]チオフェニル、ナフサ[2,3−b]フリル、ジヒドロインドリル、ジヒドロインドリジニル、ジヒドロイソインドリル、ジヒドロキノリニルおよびジヒドロイソキノリニルである。
置換ヘタリール基は、その環系の数およびサイズに応じて、1個または複数の(例えば、1個、2個、3個、4個、5個の、または5個を超える)置換基を有することができる。これらは、好ましくはそれぞれ互いに独立して、非置換または置換アルキル、非置換または置換アルケニル、非置換または置換アルキニル、非置換または置換シクロアルキル、非置換または置換シクロアルキルオキシ、非置換または置換シクロアルキルチオ、非置換または置換ヘテロシクロアルキル、非置換または置換アリール、非置換または置換アリールオキシ、非置換または置換アリールチオ、非置換または置換ヘタリール、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、ヒドロキシル、メルカプト、非置換または置換アルコキシ、非置換または置換ポリアルキレンオキシ、非置換または置換アルキルチオ、非置換または置換シクロルアルキルオキシ、非置換または置換アリールオキシ、非置換または置換アリールチオ、シアノ、ニトロ、非置換または置換アルキルカルボニルオキシ、ホルミル、アシル、COOH、カルボキシレート、−COORAr1、−NE、−NRAr1CORAr2、−CONRAr1Ar2、−SONRAr1Ar2および−SOAr2(ここで、EおよびEは、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C18−アルケニル、非置換もしくは置換C〜C18−アルキニル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキルまたは非置換もしくは置換C〜C10−アリールであり、かつRAr1およびRAr2は、互いに独立して、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換ヘテロシクリル、非置換もしくは置換C〜C20−アリールまたは非置換もしくは置換ヘテロアリールである)から選択される。特に、置換ヘタリール基は、非置換または置換アルキル、非置換または置換シクロアルキル、非置換または置換アリール、フッ素、塩素、臭素、ヒドロキシル、アルコキシ、ポリアルキレンオキシ、メルカプト、アルキルチオ、シアノ、ニトロ、NE、−NRAr1CORAr2、−CONRAr1Ar2、−SONRAr1Ar2および−SOAr2(ここで、E、E、RAr1およびRAr2は、上で定義した通りである)から選択される1個または複数の、例えば1個、2個または3個の置換基を有する。
縮合環系は、脂環式、脂肪族複素環式、芳香族およびヘテロ芳香族の環ならびにそれらの組合せ、縮合により結合されたヒドロ芳香族を含み得る。縮合環系は、2個、3個またはそれ以上(例えば、4個、5個、6個、7個または8個)の環を含む。縮合環系内の環の結合され方に応じて、オルト縮合(すなわち、各環が、隣接する各環と少なくとも一辺または2個の原子を共有する)と、1個の炭素原子が2個を超える環に属するペリ縮合とが区別される。好ましい縮合環系はオルト縮合環系である。
本発明の化合物の部分構造を示す式中に#または*が現れる場合、これは、残りの分子における連結結合を表す。
周波数変換体
本発明の送信機において使用される特定の周波数変換体は、変調された第1の電磁放射が、所望のスペクトル範囲内であり得る変調された第2の電磁放射に変換される利点をもたらす。したがって、所望のスペクトル範囲の全帯域幅をデータ送信のために使用することができる。したがって、そのようなデータ送信の距離を長くすることができる。
本発明の送信機のある実施形態によれば、変調された第2の電磁放射の波長は、450〜750nm、特に450nm〜700nmの範囲である。したがって、送信機により放出される可視光、特に白色光は、周波数変換体により直接発生され、したがって、可視光が最後に放出される場合、光の周波数を変換するためのさらなる要素は必要でない。本発明の送信機は、第2の電磁放射の帯域幅を使用してデータを送信することができ、したがって、放出された光の青色のスペクトル範囲のみが使用されるデータ送信と比べてデータ送信の距離は長くなる。
本発明のある実施形態によれば、第1の電磁放射は、少なくとも350nm〜500nmの間のスペクトル範囲内の波長を含む。このスペクトル範囲内では、費用効率が高い放射源が利用可能である。さらに、このスペクトル範囲は、より広い可視スペクトル範囲への変換、特に白色光への変換に有利である。放射源は、上述のスペクトル範囲内またはその一部内にある電磁放射のみを放出することができることに留意されたい。さらに、放射源は、少なくとも放出された波長がこのスペクトル範囲内である限り、このスペクトル範囲外の電磁放射を放出することもできる。
多くの様々な放射源を本発明の送信機により使用することができる。しかし、本発明のある実施形態によれば、放射源は発光ダイオード(LED)である。さらに、レーザダイオードを放射源として使用することができる。
特に、放射源は、400nm〜480nmの間の放出の中心波長を有する青色LEDである。青色LEDは、青色光を放出する発光ダイオードである。別の実施形態によれば、400nm〜480nmの間の放出の中心波長を有する電磁放射を放出する別の放射源も使用することができる。
1つの実施形態によれば、本発明の送信機の放射源は、UV−LED、RGB LEDシステム、有機LEDおよび冷白色LEDからなる群から選択され、前記冷白色LEDは、4000K〜20000Kの間の相関色温度を有する。UV−LEDは、紫外電磁放射、すなわち、400nm未満の波長を有する電磁放射を放出する発光ダイオードである。RGB LEDシステムは、赤色、緑色および青色LEDからなる。これら3つのLEDは、特定のスペクトル、特に白色光を放出するために独立して調整される。さらに、冷白色LEDも、その光放出が混合される赤色、緑色および青色LEDを使用して白色光を生成することができる。さらに、蛍光体材料を使用して、青色または紫外LEDから放出された単色光を広域スペクトルの白色光に変換することができる。
例えば、第1の電磁放射を発生するために蛍光体材料が使用されている場合、第1の電磁放射を発生するために初期の周波数変換体が既に使用されている。データ送信のために使用される変調の前にそのような従来の変換が行われる限り、蛍光体材料によるそのような従来の変換も本発明による送信機において使用することができることに留意されたい。第1の電磁放射が変調された後、上述の特定の周波数変換体が本発明の送信機により使用される。この場合、全スペクトル範囲の第2の電磁放射が特定の周波数変換体により発生される利点を活かして、広範囲のデータ送信を使用することができる。
本発明のある実施形態によれば、周波数変換体は、放射源により放出された変調された第1の電磁放射の少なくとも一部を、可視スペクトル範囲を含む変調された第2の電磁放射に変換する。上述のように、第1の電磁放射も可視スペクトル範囲内であり得る。したがって、周波数変換体は、可視スペクトル範囲の一部を可視スペクトル範囲の別の部分に変換することができる。しかし、周波数変換体は、変調された第1の電磁放射の波長を、変調された第2の電磁放射の他の波長に変化させる。
可視スペクトル範囲を含む電磁放射は光とも呼ばれる。したがって、第1の電磁放射が可視スペクトル範囲内である場合、周波数変換体は、光変換体または周波数変換体と呼ばれることもある。さらに、周波数変換体は波長変換体と呼ばれることがある。
本発明のある実施形態によれば、送信機の周波数変換体は、変調された第1の電磁放射の第1の波長を、前記第1の波長より長い変調された第2の電磁放射の第2の波長に変換するように適合されている。したがって、変換は、より長い波長へと行われる。そのような変換は、例えば、青色LEDの放出された放射の変換により白色光を発生するのに有利である。しかし、より短い波長への変換も使用することができる。この場合、第1の電磁放射の波長は、特に、白色光が放出される場合、放出される可視スペクトル範囲の中心波長より長い。
特に、第1の電磁放射の帯域幅は、第2の電磁放射の帯域幅より狭い。したがって、本発明の送信機により使用される周波数変換体は、初期の電磁放射の帯域幅を広げる。
本発明の送信機のさらなる実施形態によれば、周波数変換体は、0.1〜9nsの範囲内の蛍光減衰時間(励起状態寿命τ)を有する。本発明の送信機の好ましい実施形態によれば、周波数変換体は、3〜9nsの範囲内の励起状態寿命τを有する。より好ましくは、周波数変換体は、4〜8ns、特に4〜7nsの範囲内の励起状態寿命τを有する。さらにとりわけ、周波数変換体は、5〜7nsの範囲内の励起状態寿命τを有する。
非常に短い減衰時間(励起状態寿命)を有することは、上で定義した周波数変換体の特定の利点である。そのような短い減衰時間は、変換された電磁放射の変調が実質的に変わらないという利点をもたらし、したがって、信号伝送が、変換された変調された電磁放射により可能である。減衰時間がより長いと、第1の電磁放射の変調がぼやけ、したがって、信号伝送は悪影響を受ける。
本発明の送信機のさらなる実施形態によれば、周波数変換体は、放射源から離れた配置で配置されている。特に、放射源の距離は、0.01〜10cmの範囲内である。好ましくは、放射源の距離は、0.1〜8cmの範囲内、より好ましくは0.5〜7cmの範囲内である。そのような配置は、周波数変換体が蛍光体ベースである場合、リモートフォスファーとしても既知である。したがって、周波数変換体は、放射源に直接適用されない。周波数変換体の寿命は、そのような離れた配置により有利に延びる。
本発明の色変換体は、様々なプロセスにより生成することができる。
1つの方法では、少なくとも1種の着色剤Bと、希望するならば散乱粒子(散乱体(scttering bodies))とが押出によりポリマー中で混合される。引き続き、これを溶融加工(押出)して、ポリマーマトリックス中の蛍光材料の膜/プレート/射出成形品を生成することができる。
代替方法では、ポリマーと、着色剤Bと、希望するならば散乱粒子とを適した溶媒に溶解させることができる。次いで、得られた溶液/分散物は、ガラスなどの基板上に被覆される。溶媒が乾いた後、膜は基板から剥がされる。
別の代替方法では、インクジェット印刷またはスクリーン印刷などの印刷技術を使用して周波数変換体を生成することができる。
本発明の送信機のさらなる実施形態によれば、変調器は放射源に接続されている。この場合、変調器は、放射源を制御するように適合されている。特に、放射源により放出された第1の電磁放射の少なくとも一部の強度が、送信されるデータに応じて変化するように、放射源を制御することができる。この場合、放出された電磁放射の小さい強度変化にビットが含まれる強度変調が使用される。しかし、他の変調技術も使用することができる。
上述のように、本発明によれば、第1の電磁放射が変調される。そのような変調は、放射源の制御により実施することができる。別の実施形態によれば、第1の電磁放射はまた、この放射が放射源により放出された後に、ただし第2の電磁放射への変換前に変調することができる。この場合、変調器は、放射源と周波数変換体との間に配置された別個の要素である。
さらに別の実施形態によれば、周波数変換体が、制御することができる能動素子である場合、変調器を周波数変換体に接続することができる。しかし、この場合も、変調は、第1の電磁放射の変換前に行われる。
本発明によれば、周波数変換体は特に、第1の電磁放射の変調に対応して第2の電磁放射が変調されるように適合されている。特に、本発明による送信機により使用される周波数変換体の短い減衰時間によって変調は実質的に変わらない。
本発明はまた、上述の可視スペクトル範囲内の変調された第2の電磁放射を送信する送信機を含む照射装置にも関する。特に、変調された第2の電磁放射は、所望の放出スペクトル、特に白色光を発生する450〜750nm、好ましくは450nm〜700nmの範囲内の波長を含む帯スペクトルを有する。
さらに、照射装置は、少なくとも100lm〜30000lmの範囲内である変調された第2の電磁放射の光束の値を生じるように適合されている。そのような照射装置は、例えば、照明、特に建物内の照明に、インフラ装置に、さらに自動車照明の分野において使用することができる。照射装置は、少なくとも100lm〜30000lmの範囲内である任意の光束を与えることができると言える。しかし、光束の値がこの範囲を下回ることもあるように照射装置を減光することもできて、したがって、照射装置が照明に使用されないとき、データ送信を行うこともできる。
さらに、本発明は、上述の送信機を含むデータ送信システムに関する。データ送信システムは、加えて、送信機により放出された変調された第2の電磁放射の少なくとも一部を検出するための受信機を含む。さらに、データ送信システムは、検出された変調された第2の電磁放射からデータを抽出するためのデータ分析装置を含む。
受信機は、光検出器、カメラまたは太陽電池を含んでいてもよい。さらに、受信機は、送信機により放出された変調された第2の電磁放射にフィルタをかけるための赤外フィルタを含んでいてもよい。したがって、広範囲の電磁放射をデータ送信システムにより受信および分析することができ、データ送信が可能な送信機と受信機との間の距離が長くなる。
ポリマーマトリックス材料
本発明による周波数変換体のポリマーマトリックスは好ましくは実質的にまたは完全に、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、ポリビニルピロリドン、ポリメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリブテン、シリコーン、ポリアクリレート、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール、ポリ(エチレンビニルアルコール)−コポリマー(EVA、EVOH)、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリスチレンアクリロニトリル(SAN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリビニルブチレート(PVB)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリアミド、ポリオキシメチレン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、2,5−フランジカルボキシレートポリエステルからなる。
特に、少なくとも1種のポリマーは実質的にまたは完全に、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートからなる。同じく特に、少なくとも1種のポリマーはポリメチルメタクリレートからなる。同じく特に、少なくとも1種のポリマーはポリエチレンフラノエートからなる。
ポリスチレンは、本明細書において、とりわけ、スチレンおよび/またはスチレンの誘導体の重合により生じるすべてのホモポリマーまたはコポリマーを意味すると理解される。スチレンの誘導体は、例えば、アルファ−メチルスチレン、オルト−、メタ−、パラ−メチルスチレン、パラ−ブチルスチレン、特にパラ−tert−ブチルスチレンなどのアルキルスチレン、パラ−メトキシスチレン、パラ−ブトキシスチレン、パラ−tert−ブトキシスチレンなどのアルコキシスチレンである。一般に、適したポリスチレンは、(GPCにより決定される)10000〜1000000g/mol、好ましくは20000〜750000g/mol、より好ましくは30000〜500000g/molの平均モル質量Mnを有する。
好ましい実施形態において、周波数変換体のマトリックスは実質的にまたは完全に、スチレンまたはスチレン誘導体のホモポリマーからなる。とりわけ、ポリマーはポリスチレンからなる。
本発明のさらなる好ましい実施形態において、マトリックスは実質的にまたは完全にスチレンコポリマーからなり、これは、本出願の文脈においてポリスチレンと同様に見なされる。スチレンコポリマーは、さらなる構成成分として、例えば、モノマーとしてのブタジエン、アクリロニトリル、無水マレイン酸、ビニルカルバゾールまたはアクリル酸、メタクリル酸もしくはイタコン酸のエステルを含んでいてもよい。適したスチレンコポリマーは一般に、少なくとも20重量%のスチレン、好ましくは少なくとも40%、より好ましくは少なくとも60重量%のスチレンを含む。別の実施形態において、それは、少なくとも90重量%のスチレンを含む。
好ましいスチレンコポリマーは、スチレン−アクリロニトリルコポリマー(SAN)およびアクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー(ABS)、スチレン−1,1’−ジフェニルエテンコポリマー、アクリル酸エステル−スチレン−アクリロニトリルコポリマー(ASA)、メチルメタクリレート−アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー(MABS)である。さらなる好ましいポリマーはアルファ−メチルスチレン−アクリロニトリルコポリマー(AMSAN)である。スチレンホモポリマーまたはコポリマーは、例えば、フリーラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合により、または有機金属触媒(例えばチーグラー・ナッタ触媒)の影響下で調製することができる。これは、アイソタクチック、シンジオタクチックもしくはアタクチックなポリスチレンまたはコポリマーをもたらすことができる。それらは、好ましくは、フリーラジカル重合により調製される。この重合は、懸濁重合、乳化重合、溶液重合または塊状重合として実施することができる。適したポリスチレンの調製は、例えば、Oscar Nuyken,Polystyrenes and Other Aromatic Polyvinyl Compounds,in Kricheldorf,Nuyken,Swift,New York 2005,p.73−150およびその中で引用されている参考文献;ならびにElias,Macromolecules,Weinheim 2007,p.269−275に記載されている。
別の好ましい実施形態において、ポリマーはポリエチレンテレフタレートからなる。ポリエチレンテレフタレートは、テレフタル酸とのエチレングリコールの縮合により得ることができる。
同じくとりわけ、ポリマーはポリカーボネートからなる。ポリカーボネートは、芳香族または脂肪族ジヒドロキシル化合物との炭酸のポリエステルである。好ましいジヒドロキシル化合物は、例えば、メチレンジフェニレンジヒドロキシル化合物、例えばビスフェノールAである。ポリカーボネートを調製する1つの手段は、界面重合におけるホスゲンとの適したジヒドロキシル化合物の反応である。別の手段は、縮合重合におけるジフェニルカーボネートなどの炭酸のジエステルとの反応である。適したポリカーボネートの調製は、例えば、Elias,Macromolecules,Weinheim 2007,p.343−347に記載されている。
さらなる好ましい実施形態において、(i)脂肪族C〜C20−ジオールおよび脂環式C〜C20−ジオールから選択される少なくとも1種のジオールを、(ii)2,5−フランジカルボン酸および/またはその誘導体を生成するエステルと、(iii)任意選択で1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、3,4−フランジカルボン酸、テレフタル酸および2,6−ナフタル酸から選択される少なくとも1種のさらなるジカルボン酸および/またはそれらの誘導体を生成するエステルと反応させることにより得ることができる少なくとも1種の2,5−フランジカルボキシレートポリエステル(A)を含むポリマーマトリックス材料。
適した脂肪族C〜C20−ジオールは、好ましくは直鎖または分岐鎖のC〜C15−アルカンジオール、特に直鎖または分岐鎖のC〜C10−アルカンジオール、例えばエタン−1,2−ジオール(エチレングリコール)、プロパン−1,2−ジオール、プロパン−1,3−ジオール(プロピレングリコール)、ブタン−1,3−ジオール、ブタン−1,4−ジオール(ブチレングリコール)、2−メチル−1,3−プロパンジオール、ペンタン−1,5−ジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール(ネオペンチルグリコール)、ヘキサン−1,6−ジオール、ヘプタン−1,7−ジオール、オクタン−1,8−ジオール、ノナン−1,9−ジオール、デカン−1,10−ジオールなどである。適した脂環式C〜C20−ジオールは、好ましくはC〜C10−シクロアルキレンジオール、例えば1,2−シクロペンタンジオール、1,3−シクロペンタンジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘプタンジオールまたは1,4−シクロヘプタンジオールである。他の適した脂環式C〜C20−ジオールには、1,3−シクロヘキサンジメタノールおよび1,4−シクロヘキサンジメタノールもしくは2,2,4,4−テトラメチル−1,3−シクロブタンジオールまたはそれらの組合せが含まれる。特に好ましいジオールは、C〜C−アルカンジオール、特にエタン−1,2−ジオール、プロパン−1,2−ジオール、プロパン−1,3−ジオール、ブタン−1,3−ジオール、ブタン−1,4−ジオール、ペンタン−1,5−ジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオールおよびそれらの混合物である。とりわけ好ましいのは、エタン−1,2−ジオールおよびプロパン−1,3−ジオールである。特に好ましいのはエタン−1,2−ジオールである。
とりわけ好ましいのはまた、生物学的に誘導された(「バイオ由来」)C〜C10−アルカンジオール、特にC〜C−アルカンジオール、例えばエタン−1,2−ジオールおよびプロパン−1,3−ジオールである。バイオベースのエタン−1,2−ジオールは、リグノセルロース系バイオマス源から、その中に含まれる炭水化物の変換により得ることができる。バイオマスからC〜C10−アルカンジオールを調製するための方法は、例えば米国特許出願公開第2011/0306804号明細書により、当技術分野において既知である。
好ましくは、ジオール成分(i)は、好ましいと述べた1種のジオール、特にエタン−1,2−ジオールのみから構成される。ジオール成分(i)はまた、2種、3種の、または3種を超える異なるジオールを含んでいてもよい。2種、3種の、または3種を超える異なるジオールが使用される場合、好ましいと上で述べたものが好ましい。この場合、成分(i)の全重量に基づいて、エタン−1,2−ジオールが好ましくは主成分である。
2,5−フランジカルボン酸の誘導体を生成するエステルは特に、2,5−フランジカルボン酸のC〜C10−ジアルキルエステルである。特に好ましいジエステルは、2,5−フランジカルボン酸のC〜C−ジアルキルエステル、特にジメチルエステルおよびジエチルエステルである。成分(ii)はまた、2,5−フランジカルボン酸の2種、3種の、または3種を超える異なるジエステルを含んでいてもよい。2,5−フランジカルボン酸は、バイオベースの糖から生成することができる。2,5−二置換フラン、例えば5−ヒドロキシメチルフルフラールの空気酸化をCo、Mnおよび/またはCeを含む触媒と共に使用する2,5−フランジカルボン酸の調製のための経路は、国際公開第2010/132740号、国際公開第2011/043660号、国際公開第2011/043661号、米国特許出願公開第2011/0282020号明細書、米国特許出願公開第2014/0336349号明細書および国際公開第2015/137804号において最近報告された。2,5−フランジカルボン酸のジアルキルエステルの調製のための経路も、例えば、国際公開第2011/043661号に記載されている。
好ましくは、成分(ii)は、2,5−フランジカルボン酸または2,5−フランジカルボン酸の(1種または複数種の)ジエステルのみから構成される。
好ましくは、2,5−フランジカルボキシレートポリエステル(A)は、ポリ(エチレン−2,5−フランジカルボキシレート)、ポリ(プロピレン−2,5−フランジカルボキシレート)、ポリ(エチレン−co−プロピレン−2,5−フランジカルボキシレート)、ポリ(ブチレン−2,5−フランジカルボキシレート)、ポリ(ペンチレン−2,5−フランジカルボキシレート)、ポリ(ネオペンチレン−2,5−フランジカルボキシレート)およびそれらの混合物から選択される。特に、本発明による周波数変換体における使用のためのポリマーマトリックス材料は、ポリ(エチレン−2,5−フランジカルボキシレート)、ポリ(トリメチレン−2,5−フランジカルボキシレート)およびポリ(ブチレン−2,5−フランジカルボキシレート)からなり得、これらから実質的になり得、またはこれらから選択され得る。特に、本発明による周波数変換体における使用のためのポリマーマトリックス材料はポリ(エチレン−2,5−フランジカルボキシレート)からなる。さらなる特定の実施形態において、周波数変換体のポリマーマトリックス材料は、上で定義した異なる2,5−フランジカルボキシレートポリエステル(A)の混合物(ブレンド)、例えば、ポリ(エチレン−2,5−フランジカルボキシレート)およびポリ(プロピレン−2,5−フランジカルボキシレート)のブレンドを含む。ポリ(プロピレン−2,5−フランジカルボキシレート)はポリ(トリメチレン−2,5−フランジカルボキシレート)とも呼ばれ;ポリ(ブチレン−2,5−フランジカルボキシレート)はポリ(テトラメチレン−2,5−フランジカルボキシレート)とも呼ばれ、ポリ(ペンチレン−2,5−フランジカルボキシレート)はポリ(ペンタメチレン−2,5−フランジカルボキシレート)とも呼ばれる。
同じく適しているのは、上で定義した少なくとも1種のジオール成分(i)と、上で定義した成分(ii)と、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、3,4−フランジカルボン酸、テレフタル酸および2,6−ナフタル酸ならびに/またはそれらの誘導体を生成するエステルから選択される少なくとも1種のさらなる二酸またはジエステル成分(iii)とを反応させることにより得ることができる2,5−フランジカルボキシレートポリエステル(A)である。1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、3,4−フランジカルボン酸、テレフタル酸および2,6−ナフタル酸の誘導体を生成するエステルは特に、C〜C10−ジアルキルエステルである。特に好ましいエステルは、C〜C−ジアルキルエステル、特にジメチルエステルおよびジエチルエステルである。成分(ii)および成分(iii)の組合せを使用するとき、成分(ii)が、成分(ii)および(iii)の全重量に基づいた主成分である。例は、ポリ(エチレン−2,5−フランジカルボキシレート−co−1,2−シクロヘキサンジカルボキシレート)、ポリ(エチレン−2,5−フランジカルボキシレート−co−1,4−シクロヘキサンジカルボキシレート)、ポリ(エチレン−2,5−フランジカルボキシレート−co−テレフタレート)、ポリ(エチレン−2,5−フランジカルボキシレート−co−2,6−ナフタレート)またはポリ(エチレン−2,5−フランジカルボキシレート−co−3,4−フランジカルボキシレート)、好ましくはポリ(エチレン−2,5−フランジカルボキシレート−co−テレフタレート)、ポリ(エチレン−2,5−フランジカルボキシレート−co−2,6−ナフタレート)またはポリ(エチレン−2,5−フランジカルボキシレート−co−3,4−フランジカルボキシレートである。
2,5−フランジカルボキシレートポリエステル(A)は、米国特許第2,551,731号明細書に記載の通り調製することができる。
好ましい実施形態において、酸素を除いて重合されたポリマーが使用される。好ましくは、重合中のモノマーは、合計で1000ppmを超えない、より好ましくは100ppmを超えない、特に好ましくは10ppmを超えない酸素を含んでいた。
本発明の1つの実施形態において、適したポリマーは透明なポリマーである。別の実施形態において、適したポリマーは不透明なポリマーである。
上述のポリマーは、(B1)〜(B16)群の化合物およびそれらの混合物のための、ならびに存在する場合は、他の周波数変換材料のためのマトリックス材料となる。(B1)〜(B16)群の(1種または複数種の)蛍光着色剤が、しかし、任意選択で他の変換材料も、ポリマーに溶解されてもよく、または均質に分布した混合物の形態であってもよい。好ましい実施形態において、(1種または複数種の)蛍光着色剤がポリマーに溶解される。
適したポリマーは、さらなる構成成分として、添加剤、例えば難燃剤、酸化防止剤、光安定剤、UV吸収剤、フリーラジカルスカベンジャー、帯電防止剤を含んでいてもよい。この種類の安定剤は当業者に既知である。
適した酸化防止剤またはフリーラジカルスカベンジャーは、例えば、フェノール類、特にブチルヒドロキシアニソール(BHA)もしくはブチルヒドロキシトルエン(BHT)などの立体障害フェノール、または立体障害アミン(HALS)である。この種類の安定剤は、例えば、BASFからIrganox(登録商標)の商品名で販売されている。場合によっては、酸化防止剤およびフリーラジカルスカベンジャーは、例えば、BASFからIrgafos(登録商標)の商品名で販売されているホスファイトまたはホスホナイトなどの二次安定剤で補うことができる。本発明の好ましい実施形態において、適したポリマーは、いかなる酸化防止剤またはフリーラジカルスカベンジャーも含まない。
適したUV吸収剤は、例えば、2−(2−ヒドロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール(BTZ)などのベンゾトリアゾール、(2−ヒドロキシフェニル)−s−トリアジン(HPT)などのトリアジン、ヒドロキシベンゾフェノン(BP)またはオキサルアニリドである。この種類のUV吸収剤は、例えば、BASFからUvinul(登録商標)の商品名で販売されている。
有機蛍光着色剤B
(B1)〜(B15)群の化合物は、放射源の青色光成分の少なくとも一部を吸収し、可視スペクトル内で放出する。好ましくは、(B1)〜(B15)群の各化合物は、ポリマー膜中で測定される少なくとも80%の蛍光量子収率を有する。
B16群の化合物は、600〜650nmのスペクトル範囲内の光を効率的に吸収する。B16群の化合物は通常、蛍光化合物の励起電子の少なくとも一部を受け取る。この蛍光化合物は、青色光を吸収することによりエネルギーをB16群の化合物に伝達する役割を果たすことができる増感剤であり得る。この場合、B16群の化合物は、フェルスター共鳴エネルギー移動(FRET)の意味で、励起状態の受け取った電子を使用して光を放出することができる。あるいはこの蛍光化合物は、B1〜B15群からの他の着色剤のいずれかであり得、それらの放出電子は、(B16)群の化合物により再吸収され(re−absorpted)得る。好ましくは、B16群の各化合物は、ポリマー膜中で測定される少なくとも40%の蛍光量子収率を有する。
好ましくは、周波数変換体は、B1群、B2群、B3群、B4群、B5群、B7群、B8群、B11群、B12群、B13群、B14群、B15群、B16群またはそれらの混合物から選択される少なくとも1種の着色剤Bを含む。
同じく好ましくは、周波数変換体は、B1群、B2群、B3群、B4群、B5群、B7群、B8群、B11群、B12群、B13群、B14群、B15群およびそれらの混合物から選択される群から選択される少なくとも1種の着色剤Bを含む。
特別な実施形態において、周波数変換体は、B7群の化合物およびB13群の化合物を含む有機蛍光着色剤の組合せを含む。
有機蛍光着色剤(B1)
式(I)のナフトイルベンゾイミダゾール化合物は、EP 17151931.7により既知である。式(I)の化合物は通常、黄色蛍光化合物である。
周波数変換体における使用に関して、式(I−A)
Figure 2020532222
(式中、
およびRはそれぞれ独立して、水素、フェニル、1個もしくは2個のシアノ基を持つフェニルまたはC〜C10−アルキルから選択される1個、2個もしくは3個の置換基を持つフェニルであり;かつ
、R、RおよびR10はそれぞれ独立して、水素、フェニル、1個もしくは2個のシアノ基を持つフェニルまたはC〜C10−アルキルから選択される1個、2個もしくは3個の置換基を持つフェニルである)
の化合物に対応する式(I)の化合物が好ましい。
式(I−A)の化合物のうち、RおよびR10が同じ意味を有する化合物が好ましい。同じく、RおよびRが同じ意味を有する化合物が好ましい。特に、RおよびR10は同じ意味を有し、かつRおよびRは同じ意味を有する。特に、RおよびRは同じ意味を有し、かつ水素である。
本発明の特に好ましい実施形態は、式(I−A)(式中、
およびRはそれぞれ、水素、フェニル、1個または2個のシアノ基を持つフェニルおよび1個、2個または3個のC〜C10−アルキル置換基を持つフェニル;特に水素、フェニルまたは1個のシアノ基を持つフェニルから独立して選択され;
は水素であり;
は、フェニル、1個もしくは2個のシアノ基を持つフェニルまたは1個、2個もしくは3個のC〜C10−アルキル置換基を持つフェニルであり;
は水素であり;かつ
10は、フェニル、1個もしくは2個のシアノ基を持つフェニルまたは1個、2個もしくは3個のC〜C10−アルキル置換基を持つフェニルである)
の化合物に関する。
特に、Rは4−シアノフェニルである。特に、R10は4−シアノフェニルである。
本発明のさらに特に好ましい実施形態は、式(I−A)(式中、
は、フェニル、1個のシアノ基を持つフェニル;またはC〜C10−アルキルから選択される1個の置換基を持つフェニルであり;
は水素であり;
およびR10はそれぞれ、1個のシアノ基を持つフェニルであり;
およびRはそれぞれ水素である)
の化合物に関する。
特に、Rは、1個のシアノ基を持つフェニルである;
本発明のさらなる特に好ましい実施形態は、式(I−A)(式中、
水素;
は、フェニル、1個のシアノ基を持つフェニルまたはC〜C10−アルキルから選択される1個の置換基を持つフェニル;特に1個のシアノ基を持つフェニルであり;
およびR10はそれぞれ、1個のシアノ基を持つフェニルであり;
およびRはそれぞれ水素である)
の化合物に関する。
式(I−A)の好ましい化合物の例は、式(I−A.1)、(I−A.2)(I−A.3)および(I−A.4)
Figure 2020532222
の化合物である。
式(I)の化合物およびその混合物は、標準的な方法と同様に、例えば、国際公開第2012/168395号、特に64〜81頁に、または国際公開第2015/019270号、21〜30頁に記載されているように調製することができる。
有機蛍光着色剤(B2)
式(II)のシアノ化ナフトイルベンゾイミダゾール化合物は、国際公開第2015/019270号により既知である。式(II)の化合物は通常、緑色蛍光色素、黄緑色蛍光色素または黄色蛍光色素である。本発明の周波数変換体における使用に関して、化合物(II)は、好ましくは、式(II−A)
Figure 2020532222
の化合物およびその混合物から選択され、
式中、
23およびR24はそれぞれ独立して、シアノ、フェニル、4−シアノフェニルまたはC〜C10−アルキルから選択される1個、2個もしくは3個の置換基を持つフェニル、特にシアノ、フェニルまたは4−シアノフェニルであり;かつ
27、R28、R29およびR210はそれぞれ独立して、水素、シアノ、フェニル、4−シアノフェニルまたはC〜C10−アルキルから選択される1個、2個もしくは3個の置換基を持つフェニル、特に水素、シアノ、フェニルまたは4−シアノフェニルである。
さらに好ましいのは、国際公開第2015/019270号に、16頁、第2段落〜20頁、第3段落に記載の化合物である。本発明の周波数変換体における使用に関して、特に好ましいのは、式(II−1)、(II−2)、(II−3)、(II−4)、(II−5)、(II−6)、(II−7)、(II−8)、(II−9)、(II−10)、(II−11)、(II−12)、(II−13)、(II−14)、(II−15)、(II−16)、(II−17)、(II−18)、(II−19)、(II−20)、(II−21)、(II−22)、(II−23)、(II−24)、(II−25)、(II−26)、(II−27)、(II−28)、(II−29)、(II−30)、(II−31)、(II−32)、(II−33)、(II−34)、(II−35)、(II−36)、(II−37)、(II−38)、(II−39)、(II−40)、(II−41)、(II−42)、(II−43)、(II−44)、(II−45)、(II−46)、(II−47)、(II−48)、(II−49)、(II−50)
Figure 2020532222
Figure 2020532222
Figure 2020532222
Figure 2020532222
の化合物から選択される式(II)の化合物またはその混合物である。
とりわけ好ましいのは、化合物(II−11)、(II−12)、(II−13)および(II−14)ならびにそれらの混合物である。
有機蛍光着色剤(B3)
式(III)の化合物は、国際公開第2015/169935号により既知である。式(III)の化合物は通常、黄色蛍光色素または黄緑色蛍光色素である。本発明の周波数変換体における使用に関して、式(III)の化合物は、以下の式(III−a)および(III−b)の化合物ならびに式(III−c)および(IIII−d)の化合物:
Figure 2020532222
を個々に、およびそれらの混合物を包含し、
式中、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、ZおよびZ3*はそれぞれ、上で定義した通りである。
特に、国際公開第2015/169935号に、12頁、9行目〜13頁、31行目に記載の化合物が好ましい。本発明の周波数変換体における使用に関して、好ましいのは、式(III−1)、(III−2)、(III−3)、(III−4)、(III−5)、(III−6)、(III−7)、(III−8)、(III−9)、(III−10)、(III−11)、(III−12)、(III−13)、(III−14)、(III−15)、(III−16)、(III−17)、(III−18)、(III−19)、(III−20)
Figure 2020532222
Figure 2020532222
の化合物から選択される式(III)の化合物およびその混合物であり、
式中、
は、C〜C−アルキル、C〜C−アルコキシカルボニル、フェニル、または1個、2個もしくは3個のC〜C−アルキル基を持つフェニルから選択され;かつ
3*は、C〜C−アルキル、C〜C−アルコキシカルボニル、フェニル、または1個、2個もしくは3個のC〜C−アルキル基を持つフェニルから選択される。
特別な実施形態において、Z3*は、Zと同じ意味を有する。
これらのうち、式(10.a)、(10.b)
Figure 2020532222
のペリレン化合物ならびに式(10.a)および(10.b)の化合物の混合物が特に好ましく、
式中、
置換基、R置換基、R置換基およびR置換基のうちの3個は水素であり;かつ
置換基、R置換基、R置換基およびR置換基のうちの1個はシアノである。
有機蛍光着色剤(B4)
式(IV)のシアノ化化合物は、国際公開第2016/151068号の主題である。式(IV)の化合物は通常、黄色蛍光色素または黄緑色蛍光色素である。本発明の周波数変換体における使用に関して、式(IV)の化合物は、好ましくは、X40がOである化合物である。同じく好ましいのは、X40がSである式(IV)の化合物である。国際公開第2016/151068号に、24頁、10行目〜34頁、4行目に記載の化合物が好ましい。
これらのうち、Aが式(A.2)の基である式(IV)の化合物が特に好ましい。Aが式(A.2)の基である式(IV)の化合物は、式(IV−A.2)
Figure 2020532222
(式中、
m4、X40、R41、R42、R43、R44、R45およびR46は、上で定義した通りである)
の化合物とも呼ばれる。
式(I−A.2)の化合物において、R46は、好ましくは、水素、直鎖C〜C24−アルキル、分岐鎖C〜C24−アルキル、C〜C10−アリールおよびC〜C10−アリール−C〜C10−アルキレン(ここで、最後に挙げた2種の部分内のアリール環は、非置換であるか、または1個、2個、3個、4個もしくは5個の同一か異なるR46a基で置換されている)から選択される。特に、R46は、直鎖C〜C24−アルキル、式(B.1)の基および式(B.2)の基
Figure 2020532222
(式中、
#は、窒素原子との結合部位であり;
式(B.1)中のRおよびRは互いに独立してC〜C23−アルキルから選択され、ここで、R基およびR基の炭素原子の合計は2〜23の整数であり;
式(B.2)中のR、RおよびRはC〜C20−アルキルから独立して選択され、ここで、R基、R基およびR基の炭素原子の合計は3〜23の整数である)
から選択される。
式(B.1)の好ましい基は、1−メチルエチル、1−メチルプロピル、1−メチルブチル、1−メチルペンチル、1−メチルヘキシル、1−メチルヘプチル、1−メチルオクチル、1−エチルプロピル、1−エチルブチル、1−エチルペンチル、1−エチルヘキシル、1−エチルヘプチル、1−エチルオクチル、1−プロピルブチル、1−プロピルペンチル、1−プロピルヘキシル、1−プロピルヘプチル、1−プロピルオクチル、1−ブチルペンチル、1−ブチルヘキシル、1−ブチルヘプチル、1−ブチルオクチル、1−ペンチルヘキシル、1−ペンチルヘプチル、1−ペンチルオクチル、1−ヘキシルヘプチル、1−ヘキシルオクチル、1−ヘプチルオクチルである。
式(B.2)の特に好ましい基はtert.−ブチルである。
同じく特に、R46は、式(C.1)の基、式(C.2)の基または式(C.3)の基
Figure 2020532222
(ここで、
#は、窒素原子との結合側(bonding side)を表し;
Bは、存在する場合、−O−および−S−から選択される1個または複数の隣接していない基により中断されていてもよいC〜C10−アルキレン基であり;
yは、0または1であり、
は互いに独立して、C〜C24−アルキル、C〜C24−フルオロアルキル、フッ素、塩素または臭素から選択され;
は互いに独立してC〜C24−アルキルから選択され;
式C.2およびC.3中のxは、1、2、3、4または5である)である。
好ましくは、yは0であり、すなわち、変数Bは存在しない。
その存在とは無関係に、Rは、好ましくはC〜C24−アルキル、より好ましくは直鎖C〜C10−アルキルまたは分岐鎖C〜C10−アルキル、特にイソプロピルから選択される。その存在とは無関係に、Rは、好ましくはC〜C24−アルキル、より好ましくは直鎖C〜C10−アルキルまたは分岐鎖C〜C10−アルキルから選択される。式C.2およびC.3中の変数xは、好ましくは、1、2または3である。
実施形態の特別な群は、式(IV−A.2)(式中、変数m4、X40、R41、R42、R43、R44およびR45は、互いに独立して、または特に組合せで、以下の意味を有する:
40は、OまたはSであり;
42およびR44はそれぞれシアノであり;
43およびR45はそれぞれ水素であり、またはR43およびR45の一方は臭素であり、かつR43およびR45の他方は水素であり;
41は、シアノ、臭素、および非置換であるか、またはC〜C−アルキルから選択される1個もしくは2個の基を持つフェニルから選択され;
46は、水素、C〜C24−直鎖アルキル、分岐鎖C〜C24−アルキル、式(C.1)の基、式(C.2)の基および式(C.3)の基から選択され;
m4は、0または1である)
の化合物に関する。
さらにより好ましくは、
40は、OまたはSであり;
42およびR44はそれぞれシアノであり;
43およびR45はそれぞれ水素であり;
41は、シアノ、臭素、あるいは非置換であるか、またはC〜C−アルキルから選択される1個もしくは2個の基を持つフェニル;特にシアノから選択され;
46は、直鎖C〜C24−アルキル、分岐鎖C〜C24−アルキル、式(C.1)の基、式(C.2)の基または式(C.3)の基;特に直鎖C〜C24−アルキル、分岐鎖C〜C24−アルキル、またはC〜C−アルキルから選択される1個もしくは2個の基を持つフェニル、例えば2,6−ジイソプロピルフェニルから選択され;
m4は、0または1である。
式(IV−A.2)の好ましい化合物の例を下に示す:
Figure 2020532222
Figure 2020532222
特に、有機蛍光着色剤(B4)は、化合物IV−A.2−1、IV−A.2−6またはIV−A.2−9から選択される。
有機蛍光着色剤(B5)
式(V)のベンゾキサンテン化合物は、国際公開第2014/131628号により既知である。それは通常、黄色蛍光性である。それは通常、黄色蛍光色素または黄緑色蛍光色素である。式(V)のベンゾチオキサンテン化合物は、例えば米国特許第3,357,985号明細書により既知である。
好ましいのは、式(V)(式中、R51は、非置換であるか、またはC〜C10−アルキルから選択される1個もしくは2個の置換基を持つフェニルであり、R53およびR54はそれぞれフェニルであり、かつR52、R55、R56、R57、R58およびR59はそれぞれ水素である)のベンゾキサンテン化合物である。適した化合物は、国際公開第2014/131628号の図2A、図2Bおよび図2Cに示されている。
好ましいのはまた、式(V)(式中、Xは、OまたはSであり、R51はC〜C24−アルキルであり、かつR52〜R59は水素である)のベンゾ(チ)オキサンテン化合物である。好ましくは、R51はC〜C20−アルキルである。
適した化合物を以下に示す
Figure 2020532222
Figure 2020532222
有機蛍光着色剤(B6)
式(VIA)および(VIB)のベンゾイミダゾキサンテンイソキノリン化合物は、国際公開第2015/062916号により既知である。適した化合物は、国際公開第2015/062916号の3頁、24行目〜8頁、24行目、特に図3A、図3B、図3Cに示されている。
有機蛍光着色剤(B7)
式(VII)の構造単位を有する化合物は、国際公開第2012/168395号により既知である。一般に、それは黄色蛍光色素である。本発明の周波数変換体における使用に関して、式(VII)の構造単位を有する化合物は、好ましくは、国際公開第2012/168395号に、28頁、14行目〜32頁、5行目に記載の化合物である。
本発明の周波数変換体における使用に関して、式(VII)の構造単位を有する化合物は、より好ましくは、式(VII−1)、(VII−2)、(VII−3)、(VII−4)、(VII−5)、(VII−6)、(VII−7)、(VII−8)、(VII−9)、(VII−10)、(VII−11)、(VII−12)、(VII−13)、(VII−14)、(VII−15)、(VII−16)、(VII−17)、(VII−18)、(VII−19)、(VII−20)、(VII−21)、(VII−22)、(VII−23)、(VII−24)、(VII−25)、(VII−26)、(VII−27)、(VII−28)、(VII−29)、(VII−30)、(VII−31)、(VII−32)、(VII−33)、(VII−34)、(VII−35)、(VII−36)、(VII−37)、(VII−38)、(VII−39)、(VII−40)、(VII−41)、(VII−42)、(VII−43)、(VII−44)、(VII−45)、(VII−46)、(VII−47)、(VII−48)、(VII−49)、(VII−50)、(VII−51)、(VII−52)、(VII−53)、(VII−54)、(VII−55)
Figure 2020532222
Figure 2020532222
Figure 2020532222
Figure 2020532222
Figure 2020532222
(ここで、
n7は、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10からの数であり;
71は独立して、水素、その炭素鎖が1個もしくは複数の−O−、−S−、−CO−、−SO−および/または−SO−部分を含んでいてもよく、かつ一置換もしくは多置換されていてもよいC〜C18−アルキルまたはシクロアルキル;
一置換もしくは多置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリールである)
の化合物またはそれらの混合物から選択される。
特に好ましいのは、式(VII−5)、(VII−6)、(VII−7)および(VII−8)の化合物ならびにそれらの混合物である。特に好ましいのはまた、式(VII−56)、(VII−57)、(VII−58)および(VII−59)の化合物ならびにそれらの混合物である。
有機蛍光着色剤(B8)
式(VIII)および(IX)のペリレンイミド化合物は、例えば、国際公開第2007/006717号または米国特許第6,472,050号明細書により、当技術分野において周知である。式(IX)の9−シアノ置換ペリレン−3,4−ジカルボン酸モノイミドはまた、国際公開第2004/029028号により既知である。それらは通常、橙色蛍光色素である。
好ましくは、式(VIII)の化合物において、R81およびR82は、直鎖もしくは分岐鎖のC〜C18アルキル基、ハロゲンで、または直鎖もしくは分岐鎖のC〜C18アルキルで一置換もしくは多置換されていてもよいC〜Cシクロアルキル基、あるいはハロゲンで、または直鎖もしくは分岐鎖のC〜C18アルキルで一置換もしくは多置換されていてもよいフェニルまたはナフチルである。
好ましくは、R81およびR82は同じ意味を有する。
1つの実施形態において、式VIII中のR81およびR82は、国際公開第2009/037283号に、16頁、19行目〜25頁、8行目に記載のいわゆる燕尾置換(swallowtail substitution)された化合物を表す。好ましい実施形態において、R81およびR82は互いに独立して、1−アルキルアルキル、例えば1−エチルプロピル、1−プロピルブチル、1−ブチルペンチル、1−ペンチルヘキシルまたは1−ヘキシルヘプチルである。
好ましい実施形態において、有機蛍光着色剤(B8)は、式(VIII−1)
Figure 2020532222
(式中、
x8は、1、2または3であり;
y8は、1、2または3であり;
181はC〜C−アルキルであり;かつ
182はC〜C−アルキルである)
の化合物から選択される。
好ましくは、x8は2である。好ましくは、y8は2である。好ましくは、R181およびR182は、イソプロピルおよびtert−ブチルから選択される。
式(VIII)の好ましい化合物はN,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド(CAS番号:82953−57−9)である。
式(IX)の適した9−シアノ置換ペリレン−3,4−ジカルボン酸モノイミドは、好ましくは、R92が、直鎖もしくは分岐鎖のC〜C18アルキル基、ハロゲンで、または直鎖もしくは分岐鎖のC〜C18アルキルで一置換もしくは多置換されていてもよいC〜Cシクロアルキル基、あるいはハロゲンで、または直鎖もしくは分岐鎖のC〜C18アルキルで一置換もしくは多置換されていてもよいフェニルまたはナフチルであるものである。
1つの実施形態において、式IX中のR92は、国際公開第2009/037283号に、16頁、19行目〜25頁、8行目に記載のいわゆる燕尾置換された化合物を表す。好ましい実施形態において、R92は、1−アルキルアルキル、例えば1−エチルプロピル、1−プロピルブチル、1−ブチルペンチル、1−ペンチルヘキシルまたは1−ヘキシルヘプチルである。
別の好ましい実施形態において、R92は、2,4−ジ(tert−ブチル)フェニル2,6−ジイソプロピルフェニルまたは2,6−ジ(tert−ブチル)フェニルである。特に、R92は2,6−ジイソプロピルフェニルである。
有機蛍光着色剤(B9)
式(X)の4−アミノ置換ナフタルイミド化合物は当技術分野において既知である。式(X)の適した4−アミノ置換ナフタルイミド化合物は、好ましくは、R101が、直鎖もしくは分岐鎖のC〜C10−アルキル、1個もしくは複数の酸素により中断されているC〜C10−アルキル、またはC〜C−シクロアルキルであるものである。R102は、好ましくは水素である。式(X)の適した化合物は4−(ブチルアミノ)−N−ブチル−1,8−ナフタルイミド(CAS番号:19125−99−6)である。同じく好ましくは、R102は、直鎖または分岐鎖のC〜C10−アルキルである。式(X)の化合物は、2ステップで合成することができる。第1のステップは、1,4−ジオキサンまたは2−メトキシエタノールなどの溶媒中、還流下で対応する4−クロロ−1,8−ナフタルイミドを与えるアミンとの4−クロロ−1,8−ナフタル酸無水物の縮合であり得る。第2のステップは、塩素原子を脂肪族一級アミンまたは二級アミンで置換するものである。
有機蛍光着色剤(B10)
7−(ジエチルアミノ)−3−(5−メチルベンゾ[d]オキサゾール−2−イル)−2H−クロメン−2−オンはDisperse Yellow(CAS登録番号34564−13−1)としても既知である。
有機蛍光着色剤(B11)
式(XIA)および(XIB)の化合物は、米国特許第5,470,502号明細書により既知である。それらは通常、黄色蛍光色素である。好ましいのは、式(XIA)および(XIB)(式中、R111は、直鎖C〜C10−アルキルまたは分岐鎖C〜C10−アルキルである)の化合物である。好ましい例は、ジイソブチル−3,9−ペリレンジカルボキシレート、ジイソブチル−3,10−ペリレンジカルボキシレートおよびそれらの混合物である。特に好ましいのは、ジイソブチル−3,9−ペリレンジカルボキシレートおよびジイソブチル−3,10−ペリレンジカルボキシレートの混合物である。
有機蛍光着色剤(B12)
式(XIIA)および(XIIB)の化合物は、米国特許第5,470,502号明細書により既知である。それらは通常、黄色蛍光色素である。好ましいのは、式(XIIA)および(XIIB)(式中、R121は、直鎖C〜C10−アルキルまたは分岐鎖C〜C10−アルキルである)の化合物である。好ましい例は、ジイソブチル−4,10−ジシアノペリレン−3,9−ジカルボキシレートおよびジイソブチル−4,9−ジシアノペリレン−3,10−ジカルボキシレートならびにそれらの混合物である。特に好ましいのは、ジイソブチル−4,10−ジシアノペリレン−3,9−ジカルボキシレートおよびジイソブチル−4,9−ジシアノペリレン−3,10−ジカルボキシレートの混合物である。
有機蛍光着色剤(B13)
式(XIII)の化合物の適した例は、例えば、国際公開第2007/006717号に、特に1頁、5行目〜22頁、6行目に;米国特許第4,845,223号明細書、特に2段、54行目〜6段、54行目に;国際公開第2014/122549号に、特に3頁、20行目〜9頁、11行目に;欧州特許第3072887号明細書に、かつ優先日に未公開のEP 16192617.5に、特に35頁、34行目〜37頁、29行目に記載のペリレン誘導体である。式(XIII)の化合物は、通常橙色または赤色蛍光着色剤である。好ましいのは、式(XIII)(式中、R131およびR132はそれぞれ、C〜C10−アルキル、2,6−ジ(C〜C10−アルキル)アリールおよび2,4−ジ(C〜C10−アルキル)アリールから独立して選択される)の化合物である。より好ましくは、R131およびR132は同一である。とりわけ、R131およびR132はそれぞれ、2,6−ジイソプロピルフェニルまたは2,4−ジ−tert−ブチルフェニルである。R133は、好ましくは、非置換であるか、またはフッ素、塩素、C〜C10−アルキルおよびフェニルから選択される1個もしくは2個の同一か異なる置換基で置換されているフェノキシである。好ましくは、p13は、2、3または4、特に2または4である。
式(XIII)の化合物は、例えば、国際公開第2007/006717号、米国特許第4,845,223号明細書、欧州特許第3072887号明細書および国際公開第2014/122549号に記載の方法と同様に調製することができる。
適した有機蛍光着色剤B13は、例えば、N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−1,6,7,12−テトラフェノキシペリレン−3,4:9,10−テトラカルボキシミド、N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−1,7−ジ(2,6−ジイソプロピルフェノキシ)ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボキシミド、N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−1,6−ジ(2,6−ジイソプロピルフェノキシ)ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボキシミド、N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−1,7−ジ(p−tert−オクチルフェノキシ)ペリレン−3,4;9,10−テトラカルボキシミド、N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−1,7−ジフェノキシペリレン−3,4;9,10−テトラカルボキシミド、N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−1,7−ジ(2,6−ジフェニルフェノキシ)ペリレン−3,4;9,10−テトラカルボキシミド、N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−1,6−ジ(2,6−ジフェニルフェノキシ)ペリレン−3,4;9,10−テトラカルボキシミド、N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−1,6,7,12−テトラ(2−フェニルフェノキシ)ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボキシミド、N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−1,7−ジ(2,3−ジフルオロフェノキシ)ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボキシミド、N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−1,6,7,12−テトラ(2,3−ジフルオロフェノキシ)ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボキシミド、N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−1,6,7,12−テトラ(3−フルオロフェノキシ)ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボキシミド、N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−1,6,7,12−テトラ(2,6−ジフルオロフェノキシ)ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボキシミド、N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−1,6,7,12−テトラ(2,5−ジフルオロフェノキシ)ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボキシミド、N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−1,6,7,12−テトラ(2,3−ジクロロフェノキシ)ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボキシミド、N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−1,6,7,12−テトラ(3−クロロフェノキシ)ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボキシミド、N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−1,6,7,12−テトラ(2,6−ジクロロフェノキシ)ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボキシミド、N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−1,6,7,12−テトラ(2,5−ジクロロフェノキシ)ペリレン−3,4:9,10−テトラカルボキシミドである。
特に、有機蛍光着色剤(B13)は、化合物(XIII−1)、(XIII−2)、(XIII−3)および(XIII−4)
Figure 2020532222
から選択される。
有機蛍光着色剤(B14)
式(XIV)の化合物は、国際公開第2017/121833号の主題である。式(XIV)の化合物は、通常橙色または赤色蛍光着色剤である。式(XIV)(ここで、R141およびR142は、互いに独立して、非置換であるか、または1個、2個もしくは3個のC〜C−アルキルで置換されているフェニルから選択され;かつR143、R144、R145、R146、R147、R148、R149、R1410、R1411、R1412、R1413、R1414、R1415、R1416、R1417およびR1418はそれぞれ水素である)の化合物が好ましい。上で定義した式(XIV)の化合物は、好ましくは、
Figure 2020532222
である。
式(XIV)の化合物は、式(XIVa)
Figure 2020532222
(ここで、
Halは、それぞれの場合において臭素であり、またはそれぞれの場合において塩素であり;かつ
141およびR142は、上で定義した通りである)
の適切な塩化または臭化ペリレンビスイミドを、
式(XIVb)の2,2’−ビフェノール化合物および適切な場合は式(XIVc)の2,2’−ビフェノール化合物
Figure 2020532222
(ここで、
143、R144、R145、R146、R147、R148、R149、R1410、R1411、R1412、R1413、R1414、R1415、R1416、R1417およびR1418は、上で定義した通りである)
と反応させることにより調製することができる。
式(XIVc)の2,2’−ビフェノールも、式(XIVb)の2,2’−ビフェノールのために定義された通りであり得る(式(XIVb)の1種のみの2,2’−ビフェノールがハロゲン交換反応に使用される場合)。
有機蛍光着色剤(B15)
式(XV)の化合物の適した例は、例えば、国際公開第2016/026863号に、特に6頁、32行目〜18頁、26行目に記載の化合物である。特に好ましいのは、国際公開第2016/026863号の化合物2455、2452、2517および2440である。式(XV)の化合物の適した例はまた、欧州特許第3101087号明細書、特に[0059]〜[0078]に記載の化合物である。
特に、有機蛍光着色剤(B15)は、式(XV−1)
Figure 2020532222
の化合物である。
有機蛍光着色剤(B16)
第1の好ましい実施形態において、有機蛍光着色剤(B16)は、化合物(XVI−1)
Figure 2020532222
(式中、
x161は、1、2または3であり;
y162は、1、2または3であり;
161はC〜C−アルキルであり;かつ
162はC〜C−アルキルである)
から選択される。
好ましくは、x161は2である。好ましくは、y162は2である。好ましくは、R161およびR162は、イソプロピルまたはtert−ブチルから選択される。
さらなる好ましい実施形態において、有機蛍光着色剤(B16)は、化合物(XVI−2)
Figure 2020532222
(式中、
x161は、1、2または3であり;
y162は、1、2または3であり;
161はC〜C−アルキルであり;かつ
162はC〜C−アルキルである)
から選択される。
好ましくは、x161は2である。好ましくは、y162は2である。好ましくは、R161およびR162は、イソプロピルまたはtert−ブチルから選択される。
周波数変換体は、上で定義した、例えば1、2、3、4、5、6、7、8、9、10または10より後からの複数種の有機蛍光着色剤(B)を含んでいてもよい。好ましくは、周波数変換体は、混合光が、例えば、特定の色温度および/または演色評価数を有する白色光を発生するように、各着色剤が異なる色を生じる、有機蛍光着色剤(B1)、(B2)、(B3)、(B4)、(B5)、(B6)、(B7)、(B8)、(B9)、(B10)、(B11)、(B12)、(B13)、(B14)、(B15)または(B16)のうちの少なくとも2種、例えば2種、3種または4種の異なる群から選択される有機蛍光着色剤(B)を含む。より好ましくは、周波数変換体は、B1群、B2群、B3群、B4群、B5群、B7群、B8群、B11群、B12群、B13群、B14群、B15群、B16群から選択される少なくとも2種の着色剤B、例えば2種、3種もしくは4種またはそれらの混合物を含む。特に、色変換体は、B7群の化合物およびB13群の化合物から選択される有機蛍光着色剤の組合せを含む。
特に、有機蛍光着色剤Bは、以下の化合物またはそれらの混合物から選択される:
Figure 2020532222
Figure 2020532222
(式中、R置換基、R置換基、R置換基およびR置換基のうちの3個は水素であり、かつR置換基、R置換基、R置換基およびR置換基のうちの1個はシアノである);
Figure 2020532222
Figure 2020532222
Figure 2020532222
Figure 2020532222
特定の実施形態において、有機蛍光着色剤は、黄色放出着色剤および赤色放出着色剤の組合せ、または黄色放出着色剤および橙色放出着色剤の組合せ、または黄緑色放出着色剤および赤色放出着色剤の組合せであり得る。2種を超える有機蛍光着色剤、例えば黄色放出着色剤、黄緑色放出着色剤および赤色放出着色剤または黄色放出着色剤、黄緑色放出着色剤および橙色放出着色剤を使用することが有益な場合もある。
特定の実施形態において、上で定義した(1種または複数種の)有機蛍光着色剤(B)は、ポリマーマトリックス材料に埋め込まれる。
ポリマーマトリックス中の上で定義した(1種または複数種の)有機蛍光着色剤(B)の濃度は、周波数変換体の厚さおよびポリマーのタイプに応じて設定される。薄いポリマー層が使用される場合、(1種または複数種の)有機蛍光着色剤の濃度は一般に、厚いポリマー層の場合より高い。典型的には、ポリマー中の(1種または複数種の)有機蛍光着色剤(B)の量は、実現されるべき相関色温度CCTにも依存する。(1種または複数種の)黄色蛍光着色剤および(1種または複数種の)赤色蛍光着色剤の濃度を高くすることにより、LEDから放出される光がより長い波長に調整され、必要なCCTを有する白色光が得られることを当業者なら理解するであろう。
典型的には、本発明による(1種または複数種の)赤色有機蛍光着色剤の濃度は、通常、使用されるポリマーの量に基づいて、0.0001〜0.5重量%、好ましくは0.001〜0.1重量%の範囲内である。(1種または複数種の)黄色または黄緑色有機蛍光着色剤の濃度は典型的には、使用されるポリマーの量に基づいて、0.002〜0.5重量%、好ましくは0.003〜0.4重量%である。
例えば、CCTまたは演色評価数(CRI)を考えると、(1種または複数種の)黄色蛍光着色剤および(1種または複数種の)赤色蛍光着色剤の混合物を使用することが有利な場合がある。(1種または複数種の)黄色または黄緑色放出有機蛍光着色剤対(1種または複数種の)赤色有機蛍光着色剤の比は、典型的には、1:1〜25:1、好ましくは2:1〜20:1、より好ましくは2:1〜15:1の範囲内、例えば10:1または3:1または4:1である。着色剤の比は、選ばれた光源に依存することを当業者であれば容易に理解するであろう。所望のCCTについて、420nm〜480nmの間の放出の中心波長を有する青色LEDにより光が発生される場合の黄色色素/赤色着色剤の比は、6000〜20000Kの間のCCTを有する白色LEDにより光が発生される場合の黄色着色剤/赤色着色剤の比と比較して、はるかに大きい。
顔料/散乱体
特別な実施形態において、周波数変換体は、散乱体としての少なくとも1種の無機白色顔料を追加的に含む。
上述の実施形態のいずれかによれば、周波数変換体は、散乱体としての少なくとも1種の無機白色顔料を追加的に含むことができる。同じく、上述の実施形態のいずれかによれば、周波数変換体は、少なくとも1種の有機散乱体を追加的に含むことができる。
好ましい実施形態において、有機蛍光着色剤を含む層またはマトリックスのうちの少なくとも1つは、光のための散乱体を含む。
適した散乱体は、DIN 13320による0.01〜10μm、好ましくは0.1〜1μm、より好ましくは0.15〜0.4μmの平均粒径を有する無機白色顔料、例えば二酸化チタン、硫酸バリウム、リトポン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸カルシウム、特にTiOに基づく散乱体である。これらの散乱体は、典型的には、それぞれの場合において散乱体を含む層のポリマーに基づいて、0.01〜2.0重量%、好ましくは0.05〜1重量%、より好ましくは0.1〜0.5重量%の量で含まれる。
適した有機光散乱体には、ポリ(アクリレート);ポリ(アルキルメタクリレート)、例えばポリ(メチルメタクリレート)(PMMA);ポリ(テトラフルオロエチレン)(PTFE);シリコーンベースの散乱剤、例えば加水分解されたポリ(アルキルトリアルコキシシラン)およびそれらの混合物に基づくものが含まれる。これらの光散乱体のサイズ(平均直径−重量平均)は、通常、0.5〜50μm、好ましくは(prefeably)1〜10μmの範囲内である。これらの光散乱体は、典型的には、それぞれの場合において散乱体を含む層のポリマーに基づいて、1〜10重量%の量で含まれる。有用な光散乱体は、例えば3〜5重量%のPMMAベースの散乱剤および1.5〜2重量%のシリコーンベースの散乱体の混合物である。
同様に適しているのは、欧州特許出願公開第634445号明細書に記載されているように、TiOと組み合わせた、コア/シェル形態を有するアクリル酸ビニルに基づくポリマー粒子を含む光散乱組成物である。
周波数変換体が、1種を超える有機蛍光着色剤を含む場合、本発明の1つの実施形態において、複数種の蛍光着色剤が1つの層内に互いに並んで存在することが可能である。
別の実施形態において、様々な蛍光着色剤が様々な層内に存在する。
特別な実施形態において、周波数変換体は、各層が少なくとも1種の有機蛍光着色剤を含む多層構造、好ましくは二層構造を有する。本実施形態において、層のうちの1つまたは1つを超えるがすべてではない層またはすべての層が、散乱体、好ましくはTiOを含む。
1つの実施形態において、周波数変換体は、一緒に積層されて複合体を形成した複数のポリマー層からなり、異なるポリマー層内に様々な蛍光着色剤および/または散乱体が存在することができる。
さらなる実施形態において、周波数変換体の少なくとも1つのポリマー層は、ガラス繊維で機械的に強化されている。
適した周波数変換体は、任意の所望の幾何学的配置であり得る。周波数変換体は、例えば、膜、シートまたはプラーク(plaques)の形態でもよい。同様に、有機蛍光着色剤を含むマトリックスは、液滴状または半球状であっても、あるいは凸面および/もしくは凹面、平面または球面を有するレンズの形態であってもよい。本発明の1つの実施形態において、少なくとも1種の有機蛍光着色剤を含むポリマー層(マトリックス)は、厚さ25〜1000マイクロメートル(μm)、好ましくは35〜400μm、特に50〜300μmである。
別の実施形態において、有機蛍光着色剤を含むポリマー層は、厚さ0.2〜5mm、好ましくは0.3〜3mm、より好ましくは0.4〜1mmである。特に好ましくは、有機蛍光着色剤を含むポリマー層は、厚さ400〜900μm、特に400〜850μmである。
周波数変換体が1つの層からなるか、または積層構造を有する場合、好ましい実施形態において、個々の層は連続的であり、穴または中断が全くない。
本発明の周波数変換体は、任意選択で、バッキング層などのさらなる構成要素を含んでいてもよい。
バッキング層は、周波数変換体に機械的安定性を与える働きをする。バッキング層用の材料のタイプは重要ではない。ただし、透明であり、かつ所望の機械的強度を有するものとする。バッキング層に適した材料は、例えば、ガラス、あるいはポリカーボネート、ポリスチレンまたはポリメタクリレートもしくはポリメチルメタクリレートなどの透明な硬い有機ポリマーである。
バッキング層は一般に、0.1mm〜10mm、好ましくは0.2mm〜5mm、より好ましくは0.3mm〜2mmの厚さを有する。
本発明の1つの実施形態において、本発明の周波数変換体は、国際公開第2012/152812号に開示されているように、酸素および/または水に対する少なくとも1つのバリア層を有する。バリア層に適したバリア材料の例は、例えば、ガラス、石英、金属酸化物、SiO、Al層およびSiO層の交互層から構成される多層系、窒化チタン、SiO/金属酸化物多層材料、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、液晶ポリマー(LCP)、ポリスチレン−アクリロニトリル(SAN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリビニルブチレート(PBT)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリアミド、ポリオキシメチレン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、エポキシ樹脂、エチレン−酢酸ビニル(EVA)から誘導されるポリマーならびにエチレン−ビニルアルコール(EVOH)から誘導されるポリマーである。
バリア層に好ましい材料は、ガラスまたはAl層およびSiO層の交互層から構成される多層系である。
好ましくは、適したバリア層は、酸素に対する透過性が低い。
より好ましくは、適したバリア層は、酸素および水に対する透過性が低い。
ここで、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
本発明による送信機のある実施形態を含む、本発明によるデータ送信システムのある実施形態の概略図である。
図1を参照して、本発明による送信機1のある実施形態を説明する:
送信機は、第1の電磁放射3を発生および放出するための放射源2を備える。放射源2は、青色光を放出するLEDであり、放出の中心波長は、400nm〜480nmの間、特に440nm〜470nmの間である。
さらに、第1の電磁放射3が周波数変換体4を照らすように、送信機1は、放射源2により放出された第1の電磁放射3の方向に配置されている周波数変換体4を含む。周波数変換体4は、放射源2から離れた配置で配置されている。本実施形態において、放射源2と周波数変換体との間の距離は0.1〜10cmである。
1つの実施形態によれば、放射源2および周波数変換体4は、ハウジング5内に配置されてもよい。ハウジング5は、送信機により放出される電磁放射に関して部分的に透明である。好ましい実施形態によれば、放射源2および周波数変換体4は、ハウジング5内に配置されない。周波数変換体4は、ハウジング5の透明な部分の内面に適用される。特に、周波数変換体4は、押出、印刷、被覆または成型により形成される。
周波数変換体4は、放射源2により放出された第1の電磁放射3の少なくとも一部を第2の電磁放射6に変換する。第2の電磁放射6は、第1の電磁放射3とは異なる。周波数変換体4は、第1の電磁放射3の第1の波長を、第1の波長より長い第2の電磁放射6の第2の波長に変換するように適合されている。
周波数変換体4が、放射源2により放出された青色光を、白色光を生成する可視スペクトル範囲内の帯スペクトルに変換するように、第2の電磁放射6は、450nm〜700nmの範囲内の波長を含む帯スペクトルを有する。第1の電磁放射、すなわち、青色LEDにより放出された青色光の帯域幅は、第2の電磁放射の帯域幅より狭い。したがって、放出された青色光は白色光に広幅化する。
周波数変換体4により発生された白色光は、送信機1により最後に放出される。したがって、送信機1は、可視スペクトル範囲内の電磁放射を放出する。
さらに、送信機1は、放射源2を制御するための制御ユニット7を備える。特に、放射源2は、制御ユニット7によりオン・オフすることができる。さらに、制御ユニット7は、放射源2を形成する青色LEDの青色光放出の強度を制御することができる。例えば、強度は、パルス幅変調(PWM)により制御することができる。
さらに、送信機1は、送信されるデータに応じて、放射源2により放出された第1の電磁放射を変調するように適合されている変調器8を備える。本実施形態において、変調器8は制御ユニット7に接続されている。変調器8は、変調信号を制御ユニット7に伝送する。次いで、制御ユニット7は、この変調信号を放射源2の制御に適用する。変調信号は、光強度を制御するためのパルス幅変調から独立していることに留意されたい。送信されるデータは、変調信号によりコード化される。特に、強度変調を使用してデータを送信することができ、すなわち、放射源2により放出された第1の電磁放射3の強度は、送信されるデータに応じて変化する。しかし、変化は非常に小さいため、見る人には知覚できない。
さらに、変調器8はデータ源9に接続されている。データ源9は、送信されるデータを変調器8に伝送し、変調器8は、そのようなデータを、制御ユニットにより使用することができる変調信号に変換する。
したがって、放射源2を形成する青色LEDは、送信されるデータにしたがって変調される第1の電磁放射3として青色光を放出する。そのような変調された青色光は、周波数変換体4により変調された白色光に変換され、変調された白色光は、変調された第2の電磁放射6を生成する。したがって、本実施形態の周波数変換体4は、光変換体または周波数変換体と呼ばれることもある。
周波数変換体4は、以下でより詳しく説明する特定の特性を有する。周波数変換体4の1つの特性は、本実施形態では白色光である変換された電磁放射が、第1の電磁放射3の変調に対応して変調されることである。データ送信のために使用される変調は周波数変換体4により維持される。以下でより詳しく説明するように、蛍光が、周波数変換体4による周波数変換のために使用される。しかし、蛍光減衰時間はかなり短く、したがって、変調はぼやけない。
第2の電磁放射6の、すなわち、白色光の光束の値は、少なくとも100lm〜30000lmの範囲内であり得る。したがって、一方でデータを送信するための、かつ他方で照射光を放出するための送信機1を含む照射装置が形成される。そのような照射装置は、照明器具、ランプまたはその他の任意の照明装置が従来使用され得るあらゆる場所で使用することができる。
加えて、知覚できないより低い光束も発生させることができるように照射装置を減光することもできて、したがって、照射装置が照明に使用されないとき、データ送信を行うこともできる。
以下において、本発明によるデータ送信システムのある実施形態を説明する:
データ送信システムは、上述の送信機1を含む。さらに、データ送信システムは受信ユニット10を含む。受信ユニット10は、送信機1により放出された変調された第2の電磁放射6の少なくとも一部を検出するための受信機11を含む。したがって、受信機11は、第2の電磁放射6を照射される位置にある。さらに、送信機1により放出された変調された第2の電磁放射6にフィルタをかけるために、光学フィルタ12が受信機11の前に配置されてもよい。受信機11は、光検出器、太陽電池、またはカメラ、例えばコンピュータもしくはスマートフォンのカメラであってもよい。
受信ユニット10は、受信機11に接続されているデータ分析装置13をさらに含む。データ分析装置13は、当技術分野において既知の通り、検出された変調された第2の電磁放射6からデータを抽出するように適合されている。
変調器8により適用される変調は、様々に適用することができることに留意されたい。上述の実施形態において、変調が強度変化により放射源2に直接適用されるように、変調器8は制御ユニット7に接続されている。他の実施形態によれば、変調器8はまた、放射源2と周波数変換体4との間に位置していてもよい。この場合、変調されていない第1の電磁放射が、放射源2により発生および放出される。次いで、周波数変換体4を照らす変調された第1の電磁放射3が発生されるように、第1の変調されていない電磁放射3が変調器により変調される。上述の通り、次いで、周波数変換体4は、変調された第1の電磁放射3を、特に照射装置の白色光である変調された第2の電磁放射6に変換する。
他の実施形態において、変調器は、周波数変換体4に組み込まれることさえある。しかし、この場合、周波数変換体4は、変調器により制御することができる能動素子でなければならない。
以下において、送信機1および送信機1を使用するデータ送信システムの実施形態において使用される周波数変換体4の一例を詳しく説明する:
符号の説明
1 送信機
2 放射源
3 第1の電磁放射
4 周波数変換体
5 ハウジング
6 第2の電磁放射
7 制御ユニット
8 変調器
9 データ源
10 受信ユニット
11 受信機
12 赤外フィルタ
13 分析ユニット。

以下の図および例は、本発明を説明するためのものであり、限定するものと解釈されるべきではない。
以下の色素1〜24を例において使用した。
色素1:(B13群からの着色剤)
N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−1,6,7,12−テトラフェノキシペリレン−3,4:9,10−テトラカルボキシミド
色素1は、例えば、BASF SEから購入することができる。
色素2:(B12群からの着色剤)
ジイソブチル4,9−ジシアノペリレン−3,10−ジカルボキシレートとのジイソブチル4,10−ジシアノペリレン−3,9−ジカルボキシレート混合物
Figure 2020532222
色素2は、例えば、BASF SEから購入することができる。
色素3:(B8群からの着色剤)
Figure 2020532222
色素3は、例えば、BASF SEから購入することができる。
色素4:(B8群からの着色剤)
N,N’−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)−3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド
Figure 2020532222
色素4は、例えば、BASF SEから購入することができる。
色素5:(B13群からの着色剤)
Figure 2020532222
色素5は、欧州特許第3072887号明細書に記載の方法と同様に調製することができる。
色素6:(B13群からの着色剤)
Figure 2020532222
2.2g(2.6mmol)の1,6,7,12−テトラクロロ−N,N’−2,6−ジイソプロピルフェニルペリレン−3,4,9,10−テトラカルボン酸ジイミド、4.25g(31.2mmol)の2−イソプロピルフェノール、2.52g(18.2mmol)のKCOおよび170mLのN−メチルピロリドンの混合物を90℃まで17時間加熱した。その後、混合物を110℃まで10時間加熱した。さらに2.12g(15.6mmol)の2−イソプロピルフェノールおよび1.26gのKCOを加え、23時間加熱し続けた。さらに2.12g(15.6mmol)の2−イソプロピルフェノールおよび1.26gのKCOを加え、6時間加熱し続けた。生成物を1Lの希HClで沈殿させた。ジクロロメタンで抽出後、7.5gの液体粗材料を得、これを、トルエンジコロロメタン(toluene dicholoromethane)を使用するカラムクロマトグラフィーによりさらに精製した。0.28gの純粋な表題化合物を単離した。
Rf(石油エーテル/酢酸エチル8:1)=0.3。
ラムダ極大放出:616nm(ポリカーボネート中)。
色素7:(B11群からの着色剤)
ジイソブチルペリレン−3,10−ジカルボキシレートとのジイソブチルペリレン−3,9−ジカルボキシレート混合物
Figure 2020532222
色素7は、例えば、BASF SEから購入することができる。
色素8:(B5群からの着色剤)
Figure 2020532222
色素8は、国際公開第2014/131628号に記載の通り調製することができる。
色素9:(B7群からの着色剤)
Figure 2020532222
色素9は、国際公開第2012/168395号の例10に記載の通り調製することができる。
色素10:(B3群からの着色剤)
化合物(10.a)および(10.b)
Figure 2020532222
(式中、
置換基、R置換基、R置換基およびR置換基のうちの3個は水素であり;かつ
置換基、R置換基、R置換基およびR置換基のうちの1個はシアノである)
の混合物。
色素10は、国際公開第2015/169935号の例3に記載の通り調製することができる。
色素11:(B1群からの着色剤)
Figure 2020532222
11.1
Figure 2020532222
の調製
国際公開第2012/168395号の例6に記載の手順にしたがって、表題化合物ならびに対応する一臭化化合物および二臭化化合物および四臭化化合物の混合物を得た。三臭化化合物は約40重量%を占める。
11.2 表題化合物の調製
2.5g(0.005mol)gの例11.1の三臭化化合物、4.41g(0.03mol)の4−シアノフェニルボロン酸、5mLの水に溶解させた2.07g(0.015mol)の炭酸カリウムおよび0.174g(0.00015mol)のテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(0)の混合物を90℃で4時間加熱した。室温まで冷却した後、残留物を濾過して取り出し、メタノールおよび水で洗い、真空中で乾燥し、2.29gの粗生成物を得た。この化合物をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル;トルエン/酢酸エチル20:1)により精製し、0.92g(32%)の黄色の固体を得た。
(トルエン/酢酸エチル10:1)=0.3。
ラムダ極大放出=508nm(ポリカーボネート)。
色素12:(B2群からの着色剤)
Figure 2020532222
の混合物
色素12は、国際公開第2015/019270号の例3に記載の通り調製することができる。
色素13:(B5群からの着色剤)
Figure 2020532222
色素13は、国際公開第2014/131628号(化合物2401)に記載の通り調製することができる。
色素14:(B13群からの着色剤)
Figure 2020532222
5g(5.9mmol)のN,N’−(2,6−ジイソプロピルフェニル)−1,6,7,12−テトラクロロペリレンテトラカルボン酸ジイミド、4.23g(24.9mmol)のビフェニル−2−オール、138.21g(16.9mmol)の炭酸カリウムおよび30mLのN−メチル−2−ピロリドン(NMP)の混合物を室温で24時間、次いで115℃で48時間撹拌した。80℃まで冷却した後、反応混合物を10mLの酢酸および20mLの水の混合物に過剰に(tropwise)15分以内で加え、2時間にわたり室温まで冷却し、次いで濾過した。残留物を300mLのエタノール/水(1:1)の混合物で、次いで600mLのエタノール/水/NMP(4:4:1)の混合物で洗った。残留物を35mLのエタノールおよび5mLのNMPの混合物に還流下で溶解させ、次いで室温まで冷却し、分離し、5.6g(62%)の赤色色素を得、これを、シクロヘキサン/酢酸エチルを使用するクロマトグラフィーにより精製した。収量は2.06g(23%)であった。Rf(シロヘキサン(cylohexane)/酢酸エチル10:1)=0.29。
色素15:(B14群からの着色剤)
Figure 2020532222
色素15は、国際公開第2017/121833号の例1に記載の通り調製することができる。
色素16:(B5群からの着色剤)
Figure 2020532222
色素16は、国際公開第2014/131628号に記載の化合物と同様に調製することができる。
色素17:(B4群からの着色剤)
Figure 2020532222
色素17は、国際公開第2016/151068号の例6に記載の通り調製することができる。
色素18:(B4群からの着色剤)
Figure 2020532222
色素18は、国際公開第2016/151068号の例5に記載の通り調製することができる。
色素19:(B1群からの着色剤)
化合物
Figure 2020532222
の混合物
19.1 2,4−ジブロモ−6−ニトロアニリン
10g(0.072mol)の2−ニトロアニリン、100mLの氷酸、14.5mL(0.29mol;46.4g)の臭素の混合物を約45℃で加熱した。2時間後、さらに3.0mL(0.06mol)の臭素を加え、反応混合物をさらに2時間撹拌した。過剰な臭素を脱ガスした。反応混合物に水を加えた。沈殿物を吸引して取り出し、水で洗い、乾燥し、21.0g(98%)の黄色の固体を得た。
(トルエン/酢酸エチル10:1)=0.8。
19.2 4−[4−アミノ−3−(4−シアノフェニル)−5−ニトロフェニル]ベンゾニトリル
367mLのトルエン、19.45g(0.066mol)の19.1の化合物、21.72g(0.242mol)の4−シアノフェニルボロン酸、50mLの水に溶解させた31.6g(0.114mol)の炭酸カリウム、6.02g(0.0066mol)のトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムおよびトルエン中の26mL(0.0264mol)のトリ−tert−ブチルホスフィン溶液の混合物を窒素下、80〜90℃で3時間加熱した。反応混合物を室温まで冷却した。沈殿物を濾過し、水で洗い、21.6g(96%)の黄色の固体に乾燥した。
(トルエン/酢酸エチル10:1)=0.29。
19.3 4−[3,4−ジアミノ−5−(4−シアノフェニル)フェニル]ベンゾニトリル
19.9g(0.0584mol)の19.2の化合物、400mLのエタノール、100mLのN−メチルピロリドンおよび44.0g(0.2328mol)の塩化亜鉛(II)の混合物を還流下、85℃で2時間加熱した。室温までの冷却および濾過の後、蒸留によりエタノールを濾液から除去した。水およびエタノールを加えることにより、表題化合物を沈殿させた。沈殿物を濾過して取り出し、熱水で洗い、真空中で乾燥し、無機塩を含む25.9g(143%)の黄色の化合物を得た。
(トルエン/酢酸エチル10:1)=0.1。
19.4
Figure 2020532222
の混合物
250mLのキノリン、8.8g(0.032mol)の4−ブロモ−1,8−ナフタル酸無水物、11.0g(0.032mol;純度90%)の19.3からの混合物、6.0g(0.032mol)の酢酸亜鉛の混合物を窒素下、130℃で2時間加熱した。室温まで冷却した後、200mLのメタノールを加えた。混合物を一晩撹拌し、続いて濾過した。残留物をメタノールおよび水で洗った。11.45g(65%)の黄色の沈殿物を得た。
(トルエン/酢酸エチル10:1)=0.5。
19.5 表題化合物の混合物
11.0g(0.02mol)の19.4からの化合物の混合物、2.68g(0.02mol)のフェニルボロン酸、5.52g(0.04mol)の炭酸カリウム、30mLの水、250mLのトルエンおよび0.23g(0.0002mol)のテトラキストリフェニルホスフィンパラジウムの混合物を90℃で2時間加熱した。室温まで冷却した後、残留物を濾過して取り出し、メタノールおよび水で洗い、真空中で乾燥し、10.5(95%)の黄黒色の残留物を得た。この残留物を還流下で加熱することにより400mLのトルエンに溶解させ、2.0gの活性炭を加え、混合物を30分間撹拌し、続いて高温濾過した。濾液を一晩徐冷し、沈殿物を濾過して取り出した。収量:パラジウムを含まない2.3gの表題化合物。
(トルエン/酢酸エチル10:1)=0.5。
ラムダ極大放出:519nm(ポリカーボネート中)。
色素20:(B5群からの着色剤)
Figure 2020532222
色素20は、国際公開第2014/131628号に記載の通り調製することができる。
色素21:(B15群からの着色剤)
Figure 2020532222
色素21は、国際公開第2012/168395号に記載の方法と同様に調製することができる。
色素22:(B7群からの着色剤)
Figure 2020532222
の混合物
色素22は、国際公開第2012/168395号に記載の通り調製することができる。
色素23:(B16群からの着色剤)
Figure 2020532222
色素23は、国際公開第2007/006717号の例2に記載の通り調製することができる。
色素24:(B16群からの着色剤)
Figure 2020532222
色素24は、Chem.Eur.J.1997,3,p.219−225に記載の通り調製することができる。
色素の試験のための周波数変換体の生成:
以下に記載の方法によるポリマーマトリックスへの取込みにより周波数変換体を生成するために前述の蛍光色素を使用した。使用したポリマーは、ポリメチルメタクリレート(PMMA、Evonik製Plexiglas(登録商標)6N)、ポリスチレン(PS、BASF製168N)およびポリカーボネート(PC、Bayer製Macrolon(登録商標)2808)であった。それぞれの場合において使用されるポリマーの量に基づいて、約2.5gのポリマーおよび0.008重量%〜0.06重量%の色素を約5mLの塩化メチレンに溶解させ、0.5重量%のTiO(Kronos 2220)をその中に分散させた。各変換体の厳密な組成は表1に記載されている。得られた溶液/分散物をアプリケータフレーム(Ericsen製、湿潤膜厚400μm)を使用してガラス表面上に被覆した。溶媒が乾いた後、膜をガラスから剥がし、真空乾燥キャビネット内で50℃で一晩乾燥した。15mmの直径を有する厚さ80〜85μmの2つの円形の膜片を各膜から打ち抜き、分析サンプルとして使用した。
量子収率の測定:
分析サンプルの蛍光量子収率(QY)をHamamatsu製C9920−02量子収率測定装置を使用して測定した。これは、サンプルのそれぞれを積分球(ウルブリヒト球)内で445〜455nmの光で照らすことにより行った。サンプルがないウルブリヒト球内の基準測定と比較して、励起光の非吸収部分およびサンプルにより放出された蛍光がCCD分光器により測定される。吸収されなかった励起光のスペクトル強度および放出された蛍光のスペクトル強度を積分すると、吸収度および蛍光強度がそれぞれ得られ、したがって、各サンプルの蛍光量子収率を計算することができる。すべての測定を室温で実施した。
励起状態寿命τ および放出寿命τ の決定:
調製した薄膜の励起状態寿命(τ)は、10kHz(85μW、105μW/cm)で動作させた450nmの励起波長を有するパルスダイオードレーザ(Picoquant)を使用して薄膜を励起し、時間相関単一光子計数法(TCSPC)により放出を検出することにより測定される。450nmの放出極大を有する青色LEDが使用される照明用途に近づけるためにこの波長を選んだ。減衰曲線への単一指数関数のあてはめを使用して励起状態寿命(τ)を決定した。すべての測定を室温で実施した。
放出寿命τは、τ=τ/QYにより計算される。放射減衰過程のみがここでは考慮されるため、この値は、異なる材料間で比較することが重要である。以下の表1に結果をまとめる。励起は450nmにおいてであり、2列目に示す減衰率を放出極大で決定した。一部の材料を異なるマトリックス中で測定し、一部のサンプルはまた、散乱体の影響を見るためにTiOを膜に加えずに測定した。
表1
Figure 2020532222
Figure 2020532222
加えて、色素23および24については、それらが450nmではほとんど吸収しないため、635nmで励起を行った。以下の表2に結果をまとめる。
表2
Figure 2020532222
2種の色素を使用した周波数変換体膜
2種の色素(1および9)を使用した周波数変換体膜を調製および測定した。膜C1〜C5を押出により、C6およびC7をドクターブレード法により調製した。以下の表3に、マトリックスポリマーとしてのPC中で混合した成分の濃度をまとめる。
表3
Figure 2020532222
LED1およびLED2をそれぞれ、変換体膜をポンピングするための光源として使用した。
9108KのCCTを有する冷白色LED1をT8型の透明なプラスチック管に挿入した。変換体膜の長方形の片を半管の形にし、管に挿入した。したがって、変換体膜は冷白色LEDを覆う。
LED2:混合チャンバ内部の青色LED(450nm)を備えたダウンライトを、直径61mmの変換体膜の平面の円形小板によって完全に覆う。
これらの装置の表面から照射された光に対して光度測定を行い、ここで、積分球ISP 500−100およびCCD検出器CAS 140CT−156(Instrument Systems(ミュンヘン)製)を備えた光度測定ツールにより、装置から照射された全光を測定した。測定された放射輝度スペクトルを使用して、すべての関連する測光データ、例えば、ケルビン[K]単位のCCT(=相関色温度)、プランク曲線(BBL)からの色点の距離、平均演色評価数CRIおよび基準色no.9(R9)の演色評価数、有効性データなどを得た。結果を以下の表4に示す。C1〜C5は冷白色LED1を使用して、C6およびC7は青色LED2を使用して最適化および測定した。すべての測定を室温で実施した。
表4
Figure 2020532222
これらの周波数変換体膜について、減衰時間を上述の通り測定した(混合物中の個々の着色剤の蛍光量子収率を決定することはできないため、放出寿命τを計算することはできない)。蛍光スペクトルにおいて小さいピーク極大の変化が、異なる着色剤濃度に対して観察された。黄色および赤色色素それぞれの極大の両方において放出を測定した。赤色色素は、黄色放出からの再吸収によっても励起されるため、その減衰時間はより長い。結果を表5に示す。
表5
Figure 2020532222
照射条件下の着色剤の寿命
本発明にしたがって使用される周波数変換体のポリマーマトリックス中の着色剤の光安定性を、T80値を測定することにより調査した。測定は室温で実施した。日単位のT80は、量子収率と吸収との積がその初期値の80%まで減少する時間である。この目的のために、本発明による蛍光着色剤および0.5重量%のTiOをドープしたPCポリマー膜を上述の通り調製した。比較する目的で、PS中のSuper Yellowおよび0.5重量%のTiOを含む周波数変換体をドクターブレード法により調製したが、その理由は、PC中のSuper Yellowを含む周波数変換体を調製することができなかったからである。Super Yellowの濃度は1%、膜厚:約20μmであった。色素1〜22および比較着色剤Super Yellowの濃度は、入射する青色光の約50%をそれらが吸収するように選んだ。色素23および24の濃度は、635nmの入射光の約50%をそれらが吸収するように選んだ。
色素1〜22および比較着色剤Super Yellowは120mW/cmの青色光照射(450nm)で照らす一方、色素23および24は、450nmにおけるそれらの吸収が無視できるため、100mW/cmの白色光で照らした。結果を表6にまとめる。
表6
Figure 2020532222
Figure 2020532222
表6から見て分かる通り、本発明にしたがって使用される着色剤は、実際の照射条件下で長い寿命を有し、測定は膜中で行ったため、したがって、実際の使用の値である。本発明にしたがって使用される着色剤のT80値は、先行技術の着色剤Super YellowのT80値よりもはるかに長い。

Claims (15)

  1. データを送信するための、および可視スペクトル範囲内の電磁放射を放出するための送信機であって、
    −第1の電磁放射を発生および放出するための放射源と、
    −送信される前記データに応じて前記第1の電磁放射を変調して、変調された第1の電磁放射を発生するように適合されている変調器と
    を備え、
    −前記変調された第1の電磁放射の少なくとも一部を、前記変調された第1の電磁放射とは異なる変調された第2の電磁放射に変換するための周波数変換体
    をさらに備えることを特徴とし、
    前記周波数変換体が、ポリマーマトリックス材料と、
    (B1)式(I)
    Figure 2020532222
    (式中、
    基、R基、R基、R基、R基、R基、R基、R基、R基およびR10基のうちの少なくとも1個は互いに独立して、1個、2個または3個のシアノ基と、0個、1個、2個、3個または4個のRAr置換基とを持つアリールであり、かつ残りのR基、R基、R基、R基、R基、R基、R基、R基、R基およびR10基は互いに独立して、水素あるいは非置換であるか、または1個、2個、3個、4個もしくは5個のRAr置換基を持つアリールから選択され、
    ここで、
    Arは互いに独立して、かつそれぞれの存在とは無関係に、ハロゲン、
    〜C30−アルキル、C〜C30−アルケニル、C〜C30−アルキニル(ここで、前記後者の3種の基は、非置換であるか、または1個もしくは複数のR基を持つ)、
    〜C−シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリル(ここで、前記後者の2種の基は、非置換であるか、または1個もしくは複数のR基を持つ)、
    アリールまたはヘテロアリール(ここで、前記後者の2種の基は、非置換であるか、または1個もしくは複数のR基を持つ)
    から選択され、
    ここで、
    は互いに独立して、かつそれぞれの存在とは無関係に、シアノ、ハロゲン、C〜C−シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリル、アリールまたはヘテロアリール(ここで、C〜C−シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリルは、非置換であるか、または1個もしくは複数のRb1基を持ち、かつここで、アリールおよびヘテロアリールは、非置換であるか、または1個もしくは複数のRc1基を持つ)から選択され;
    は互いに独立して、かつそれぞれの存在とは無関係に、シアノ、ハロゲン、C〜C18−アルキル、C〜C−シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリル、アリールまたはヘテロアリール(ここで、C〜C−シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリルは、非置換であるか、または1個もしくは複数のRb1基を持ち、かつここで、アリールおよびヘテロアリールは、非置換であるか、または1個もしくは複数のRc1基を持つ)から選択され;
    は互いに独立して、かつそれぞれの存在とは無関係に、シアノ、ハロゲン、C〜C18−アルキル、C〜C−シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリル、アリールまたはヘテロアリール(ここで、C〜C−シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリルは、非置換であるか、または1個もしくは複数のRb1基を持ち、かつここで、アリールおよびヘテロアリールは、非置換であるか、または1個もしくは複数のRc1基を持つ)から選択され;
    b1は互いに独立して、かつそれぞれの存在とは無関係に、ハロゲン、C〜C18−アルキルまたはC〜C18−ハロアルキルから選択され、
    c1は互いに独立して、かつそれぞれの存在とは無関係に、ハロゲン、C〜C18−アルキルまたはC〜C18−ハロアルキルから選択される)
    のナフトイルベンゾイミダゾール化合物およびその混合物;
    (B2)式(II)
    Figure 2020532222
    (式中、
    21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29およびR210はそれぞれ独立して、水素、シアノ、あるいは非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるR2Ar置換基を有するアリールであり、
    ここで、
    各R2Arは、シアノ、ヒドロキシル、メルカプト、ハロゲン、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルキルチオ、ニトロ、−NR2Ar22Ar3、−NR2Ar2COR2Ar3、−CONR2Ar22Ar3、−SONR2Ar22Ar3、−COOR2Ar2、−SO2Ar2、C〜C30−アルキル、C〜C30−アルケニル、C〜C30−アルキニル(ここで、前記後者の3種の基は、非置換であるか、または1個もしくは複数のR2a基を持つ)、
    〜C−シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリル(ここで、前記後者の2種の基は、非置換であるか、または1個もしくは複数のR2b基を持つ)、
    アリール、U−アリール、ヘテロアリールまたはU−ヘテロアリール(ここで、前記後者の4種の基は、非置換であるか、または1個もしくは複数のR2b基を持つ)
    から独立して選択され、
    ここで、
    各R2aは、シアノ、ヒドロキシル、メルカプト、ハロゲン、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルキルチオ、ニトロ、−NR2Ar2Ar3、−NR2Ar2COR2Ar3、−CONR2Ar2Ar3、−SONR2Ar2Ar3、−COOR2Ar2、−SO2Ar2、C〜C−シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリル、アリールまたはヘテロアリール(ここで、前記シクロアルキル基、ヘテロシクリル基、アリール基およびヘテロアリール基は、非置換であるか、または1個もしくは複数のR2b基を持つ)から独立して選択され、かつここで、同じ炭素原子において結合された2個のR2a基は、=O基を一緒に形成してもよく;
    各R2bは、シアノ、ヒドロキシル、メルカプト、ハロゲン、C〜C20−アルコキシ、C〜C20−アルキルチオ、ニトロ、−NR2Ar22Ar3、−NR2Ar2COR2Ar3、−CONR2Ar22Ar3、−SONR2Ar22Ar3、−COOR2Ar2、−SO2Ar2、C〜C18−アルキル、C〜C18−アルケニル、C〜C18−アルキニル、C〜C−シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリル、アリールまたはヘテロアリール(ここで、前記後者の4種の基は、非置換であるか、または1個もしくは複数のR2b1基を持つ)から独立して選択され、かつここで、同じ炭素原子において結合された2個のR2b基は、=O基を一緒に形成してもよく;
    各R2b1は、シアノ、ヒドロキシル、メルカプト、ニトロ、ハロゲン、−NR2Ar22Ar3、−NR2Ar2COR2Ar3、−CONR2Ar22Ar3、−SONR2Ar22Ar3、−COOR2Ar2、−SO2Ar2、−SO2Ar2、C〜C18−アルキル、C〜C18−アルケニル、C〜C18−アルキニル、C〜C12−アルコキシまたはC〜C12−アルキルチオから独立して選択され、かつここで、同じ炭素原子において結合された2個のR2b1基は、=O基を一緒に形成してもよく;
    Uは、−O−、−S−、−NR2Ar1−、−CO−、−SO−または−SO−部分であり;
    2Ar1、R2Ar2、R2Ar3はそれぞれ独立して、水素、C〜C18−アルキル、3〜8員シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリル、アリールまたはヘテロアリール(ここで、アルキルは、非置換であるか、または1個もしくは複数のR2a基を持ち、ここで、3〜8員シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリル、アリールおよびヘテロアリールは、非置換であるか、または1個もしくは複数のR2b基を持つ)である)
    のシアノ化ナフトイルベンゾイミダゾール化合物(ただし、式(II)の前記化合物は、少なくとも1個のシアノ基を含む)およびその混合物;
    (B3)式(III)
    Figure 2020532222
    (式中、
    置換基のうちの1個はシアノであり、かつ他のZ置換基は、CO39、CONR310311、C〜C18−アルキル、C〜C18−アルケニル、C〜C18−アルキニル、C〜C12−シクロアルキルまたはC〜C14−アリール(ここで、
    〜C18−アルキル、C〜C18−アルケニル、C〜C18−アルキニルは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるZ3a置換基を持ち、
    〜C12−シクロアルキルは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるZ3b置換基を持ち、かつ
    〜C14−アリールは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるZ3Ar置換基を持つ)であり;
    3*置換基のうちの1個はシアノであり、かつ他のZ3*置換基は、CO39、CONR310311、C〜C18−アルキル、C〜C18−アルケニル、C〜C18−アルキニル、C〜C12−シクロアルキルまたはC〜C14−アリール(ここで、
    〜C18−アルキル、C〜C18−アルケニル、C〜C18−アルキニルは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるZ3a置換基を持ち、
    〜C12−シクロアルキルは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるZ3b置換基を持ち、かつ
    〜C14−アリールは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるZ3Ar置換基を持つ)であり;
    31、R32、R33、R34、R35、R36、R37およびR38はそれぞれ、水素、シアノ、臭素または塩素から独立して選択され、
    ただし、前記R31置換基、R32置換基、R33置換基、R34置換基、R35置換基、R36置換基、R37置換基またはR38置換基のうちの1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個または8個はシアノであり;
    ここで、
    39は、水素、C〜C10−アルキル、C〜C10−アルケニル、C〜C10−アルキニル、C〜C12−シクロアルキルまたはC〜C14−アリール(ここで、
    〜C10−アルキル、C〜C10−アルケニル、C〜C10−アルキニルは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるR3a置換基を持ち、
    〜C12−シクロアルキルは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるR3b置換基を持ち、かつ
    〜C14−アリールは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるR3Ar置換基を持つ)であり;
    310およびR311はそれぞれ独立して、水素、C〜C10−アルキル、C〜C10−アルケニル、C〜C10−アルキニル、C〜C12−シクロアルキルまたはC〜C14−アリール(ここで、
    〜C10−アルキル、C〜C10−アルケニル、C〜C10−アルキニルは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるR3a置換基を持ち、
    〜C12−シクロアルキルは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるR3b置換基を持ち、かつ
    〜C14−アリールは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるR3Ar置換基を持つ)であり;
    各Z3aは独立して、ハロゲン、ヒドロキシル、NR310a311a、C〜C10−アルコキシ、C〜C10−ハロアルコキシ、C〜C10−アルキルチオ、C〜C12−シクロアルキル、C〜C14−アリール、C(=O)R39a;C(=O)OR39aまたはC(O)NR310a311a(ここで、
    〜C12−シクロアルキルは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるR3b置換基を持ち、かつ
    〜C14−アリールは、非置換であるか、または1個もしくは複数の同一か異なるR3Ar置換基を持つ)であり;
    各Z3bおよび各Z3Arは独立して、ハロゲン、ヒドロキシル、NR310a311a、C〜C10−アルキル、C〜C10−アルコキシ、C〜C10−ハロアルコキシ、C〜C10−アルキルチオ、C(=O)R39a;C(=O)OR39aまたはC(O)NR310a311aであり;
    各R3aは独立して、ハロゲン、ヒドロキシル、C〜C10−アルコキシ、C〜C12−シクロアルキルまたはC〜C14−アリールであり;
    各R3bは独立して、ハロゲン、ヒドロキシル、C〜C10−アルキル、C〜C10−アルコキシ、C〜C10−ハロアルコキシ、C〜C10−アルキルチオ、C〜C10−アルケニル、C〜C10−アルキニル、C〜C12−シクロアルキルまたはC〜C14−アリールであり;
    各R3Arは独立して、ハロゲン、ヒドロキシル、C〜C10−アルキル、C〜C10−アルコキシ、C〜C10−ハロアルコキシ、C〜C10−アルキルチオ、C〜C10−アルケニル、C〜C10−アルキニル、C〜C12−シクロアルキルまたはC〜C14−アリールであり;
    39aは、水素、C〜C10−アルキル、C〜C10−アルケニル、C〜C10−アルキニル、C〜C12−シクロアルキルまたはC〜C14−アリールであり;かつ
    310a、R311aはそれぞれ独立して、水素、C〜C10−アルキル、C〜C10−アルケニル、C〜C10−アルキニル、C〜C12−シクロアルキルまたはC〜C14−アリールである)
    のシアノ化ペリレン化合物およびその混合物;
    (B4)式(IV)
    Figure 2020532222
    (式中、
    m4は、0、1、2、3または4であり;
    各R41は互いに独立して、臭素、塩素、シアノ、−NR4a4b、C〜C24−アルキル、C〜C24−ハロアルキル、C〜C24−アルコキシ、C〜C24−ハロアルコキシ、C〜C24−シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、C〜C24−アリール、C〜C24−アリールオキシまたはC〜C24−アリール−C〜C10−アルキレン(ここで、前記最後に挙げた6種の基内のシクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アリール、アリールオキシの環は、非置換であるか、または1個、2個、3個、4個もしくは5個の同一か異なるR41a基で置換されており、かつここで、C〜C24−アルキル、C〜C24−ハロアルキル、C〜C24−アルコキシ、およびC〜C24−アリール−C〜C10−アルキレンのアルキレン部分は、O、SもしくはNR4cから選択される1個または複数の基により中断されていてもよい)から選択され;
    42基、R43基、R44基およびR45基のうちの少なくとも1個はCNであり、かつ残りの基は、互いに独立して、水素、塩素または臭素から選択され;
    40は、O、S、SOまたはSOであり;
    Aは、一般式(A.1)、(A.2)、(A.3)または(A.4)
    Figure 2020532222
    (式中、
    *はそれぞれの場合において、分子の残りの部分との連結点を表し;
    n4は、0、1、2、3または4であり;
    o4は、0、1、2または3であり;
    p4は、0、1、2または3であり;
    46は、水素、C〜C24−アルキル、C〜C24−ハロアルキル、C〜C24−シクロアルキル、C〜C24−アリールまたはC〜C24−アリール−C〜C10−アルキレン(ここで、前記最後に挙げた3種の基内のシクロアルキル、アリールおよびアリール−アルキレンの環は、非置換であるか、または1個、2個、3個、4個もしくは5個の同一か異なるR46a基で置換されており、かつここで、C〜C24−アルキル、C〜C24−ハロアルキル、およびC〜C24−アリール−C〜C10−アルキレンのアルキレン部分は、O、SおよびNR4cから選択される1個もしくは複数のヘテロ原子またはヘテロ原子基により中断されていてもよい)であり;
    各R47は互いに独立して、臭素、塩素、シアノ、−NR4a4b、C〜C24−アルキル、C〜C24−ハロアルキル、C〜C24−アルコキシ、C〜C24−ハロアルコキシ、C〜C24−シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、C〜C24−アリール、C〜C24−アリールオキシ、C〜C24−アリール−C〜C10−アルキレン(ここで、前記最後に挙げた6種の基内のシクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アリールおよびアリール−アルキレンの環は、非置換であるか、または1個、2個、3個、4個もしくは5個の同一か異なるR47a基で置換されており、かつここで、C〜C24−アルキル、C〜C24−ハロアルキル、C〜C24−アルコキシ、C〜C24−ハロアルコキシ、およびC〜C24−アリール−C〜C10−アルキレンのアルキレン部分は、O、SおよびNR4cから選択される1個または複数の基により中断されていてもよい)から選択され;
    各R48は互いに独立して、臭素、塩素、シアノ、NR4a4b、C〜C24−アルキル、C〜C24−ハロアルキル、C〜C24−アルコキシ、C〜C24−ハロアルコキシ、C〜C24−シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、C〜C24−アリール、C〜C24−アリールオキシ、C〜C24−アリール−C〜C10−アルキレン(ここで、前記最後に挙げた6種の基内のシクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アリールおよびアリール−アルキレンの環は、非置換であるか、または1個、2個、3個、4個もしくは5個の同一か異なるR48a基で置換されており、かつここで、C〜C24−アルキル、C〜C24−ハロアルキル、C〜C24−アルコキシ、C〜C24−ハロアルコキシ、およびC〜C24−アリール−C〜C10−アルキレンのアルキレン部分は、O、SもしくはNR4cから選択される1個または複数の基により中断されていてもよい)から選択され;
    各R49は互いに独立して、臭素、塩素、シアノ、NR4a4b、C〜C24−アルキル、C〜C24−ハロアルキル、C〜C24−アルコキシ、C〜C24−ハロアルコキシ、C〜C24−シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、C〜C24−アリール、C〜C24−アリールオキシ、C〜C24−アリール−C〜C10−アルキレン(ここで、前記最後に挙げた6種の基内のシクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリール、アリールおよびアリール−アルキレンの環は、非置換であるか、または1個、2個、3個、4個もしくは5個の同一か異なるR49a基で置換されており、かつここで、C〜C24−アルキル、C〜C24−ハロアルキル、C〜C24−アルコキシ、C〜C24−ハロアルコキシ、およびC〜C24−アリール−C〜C10−アルキレンのアルキレン部分は、O、SもしくはNR4cから選択される1個または複数の基により中断されていてもよい)から選択され;
    41a、R46a、R47a、R48a、R49aは互いに独立して、C〜C24−アルキル、C〜C24−フルオロアルキル、C〜C24−アルコキシ、フッ素、塩素または臭素から選択され;
    4a、R4b、R4cは互いに独立して、水素、C〜C20−アルキル、C〜C24−シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアリールまたはC〜C24−アリールから選択される)のジラジカルから選択されるジラジカルである)
    のシアノ化化合物およびその混合物;
    (B5)式(V)
    Figure 2020532222
    (式中、
    は、酸素または硫黄であり;
    51は、非置換であるか、または1個もしくは複数のR51a基で置換されているC〜C24−アルキルであるか、あるいはR51は、非置換であるか、またはハロゲン、R511、OR552、NHR552およびNR552557から選択される1個、2個、3個、4個または5個の置換基を持つフェニルであり;
    51aは互いに独立して、かつそれぞれの存在とは無関係に、シアノ、ハロゲン、C〜C−シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリル、アリールまたはヘテロアリール(ここで、C〜C−シクロアルキル、3〜8員ヘテロシクリル、アリールおよびヘテロアリールは、非置換であるか、またはハロゲン、C〜C18−アルキルおよびC〜C18−ハロアルキルから選択される1個または複数の置換基を持つ)から選択され;
    52、R53、R54、R55、R56、R57、R58およびR59は互いに独立して、水素、ハロゲン、R553、OR553、NHR553またはNR553554
    (式中、
    511は、C〜C20−アルキル、C〜C24−アリールまたはヘテロアリールから選択され;
    552およびR557は互いに独立して、C〜C18−アルキル、C〜C24−アリールまたはヘテロアリールから選択され;かつ
    553およびR554は互いに独立して、C〜C18−アルキル、C〜C24−アリールまたはヘテロアリールから選択される)から選択される)
    のベンゾ(チ)オキサンテン化合物およびその混合物;
    (B6)式(VIA)または(VIB)
    Figure 2020532222
    (式中、
    は、酸素または硫黄であり;
    61、R62、R63、R64、R65、R66、R67、R68、R69、R610、R611およびR612は互いに独立して、水素、ハロゲン、R661、OR661、NHR661またはNR661662
    (式中、
    各R661は、C〜C18−アルキル、C〜C24−アリールまたはヘテロアリールから選択され;かつ
    各R662は、C〜C18−アルキル、C〜C24−アリールまたはヘテロアリールから選択される)から選択される)
    のベンゾイミダゾキサンテンイソキノリン化合物およびその混合物;
    (B7)式(VII)
    Figure 2020532222
    (ここで、示された前記ベンゾイミダゾール構造の前記6員環の1個または複数のCH基は、窒素で置き換えられていてもよく、かつここで、前記記号はそれぞれ以下の通り定義される:
    n7は、前記式(VII)の各構造単位についての0〜(10−p7)(ここで、p7は、示された前記ベンゾイミダゾール構造の前記6員環において窒素で置き換えられたCH単位の数である)の数であり;
    X7は、化学結合、O、S、SO、SO、NR71であり;かつ
    Rは、そのそれぞれが置換基を持っていてもよい脂肪族基、脂環式基、アリール、ヘテロアリール、
    そのそれぞれが前記式(VII)の前記構造単位の他の芳香族環に縮合されている芳香族もしくはヘテロ芳香族の環または環系であり、
    X7が化学結合ではないとき、F、Cl、Br、CN、Hであり;
    ここで、2個のR基が結合されて1個の環式基を与えてもよく、かつ
    ここで、X7およびRは、n7>1のとき、同じでも、異なっていてもよく;
    71はそれぞれ独立して、水素、その炭素鎖が1個もしくは複数の−O−、−S−、−CO−、−SO−および/または−SO−部分を含んでいてもよく、かつ一置換もしくは多置換されていてもよいC〜C18−アルキルまたはシクロアルキル;
    一置換もしくは多置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリールである)
    の少なくとも1つの構造単位を含む蛍光化合物およびその混合物;
    (B8)式(VIII)または(IX)
    Figure 2020532222
    (ここで、
    81、R82はそれぞれ独立して、C〜C30−アルキル、1個または複数の酸素により中断されているC〜C30−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C10−アリール、ヘテロアリール、C〜C10−アリール−C〜C10−アルキレン(ここで、前記後者の3種の基内の芳香族環は、非置換であるか、またはC〜C10−アルキルで一置換もしくは多置換されている)であり;
    92は、C〜C30−アルキル、C〜C−シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリール−C〜C10−アルキレン(ここで、前記後者の3種の基内の芳香族環は、非置換であるか、またはC〜C10−アルキルで一置換もしくは多置換されている)である)
    のペリレン化合物;
    (B9)式(X)
    Figure 2020532222
    (式中、
    各R101は互いに独立して、水素、C〜C30−アルキル、1個または複数の酸素により中断されているC〜C30−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C10−アリール、ヘテロアリール、C〜C10−アリール−C〜C10−アルキレン(ここで、前記後者の3種の基内の芳香族環は、非置換であるか、またはC〜C10−アルキルで一置換もしくは多置換されている)であり;
    102は、水素、C〜C30−アルキル、1個または複数の酸素により中断されているC〜C30−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C10−アリール、ヘテロアリール、C〜C10−アリール−C〜C10−アルキレン(ここで、前記後者の3種の基内の芳香族環は、非置換であるか、またはC〜C10−アルキルで一置換もしくは多置換されている)である)
    のナフタレンモノイミド化合物;
    (B10)7−(ジエチルアミノ)−3−(5−メチルベンゾ[d]オキサゾール−2−イル)−2H−クロメン−2−オン;
    (B11)式(XIA)または(XIB)
    Figure 2020532222
    (式中、
    各R111は互いに独立して、C〜C18アルキル、ハロゲンで、または直鎖もしくは分岐鎖のC〜C18アルキルで一置換もしくは多置換されていてもよいC〜Cシクロアルキル、あるいはハロゲンで、または直鎖もしくは分岐鎖のC〜C18アルキルで一置換もしくは多置換されていてもよいフェニルまたはナフチルである)
    のペリレン化合物およびその混合物;
    (B12)式(XIIA)または(XIIB)
    Figure 2020532222
    (式中、
    各R121は互いに独立して、C〜C18アルキル、ハロゲンで、または直鎖もしくは分岐鎖のC〜C18アルキルで一置換もしくは多置換されていてもよいC〜Cシクロアルキル、あるいはハロゲンで、または直鎖もしくは分岐鎖のC〜C18アルキルで一置換もしくは多置換されていてもよいフェニルまたはナフチルである)
    のシアノ化ペリレン化合物およびその混合物;
    (B13)式(XIII)
    Figure 2020532222
    (式中、
    p13は、1、2、3または4であり;
    131およびR132は互いに独立して、非置換であるか、あるいはさらには非置換であるか、または1個、2個もしくは3個のC〜C10−アルキルで置換されているC〜C10−アリールで置換されているC〜C10−アルキル、
    1個または複数の酸素により中断されているC〜C20−アルキル、
    非置換であるか、または1個、2個もしくは3個のC〜C10−アルキルで置換されているC〜C−シクロアルキル、あるいは
    非置換であるか、または1個、2個もしくは3個のC〜C10−アルキルで置換されているC〜C10−アリールであり;
    各R133は互いに独立して、フッ素、塩素、C〜C16−アルキル、1個または複数の酸素により中断されたC〜C16−アルキル、C〜C16−アルコキシ、非置換であるか、またはフッ素、塩素、C〜C16−アルキル、1個もしくは複数の酸素により中断されたC〜C16−アルキル、C〜C16−アルコキシで一置換もしくは多置換されているC〜C10−アリールオキシあるいは非置換であるか、またはC〜C−アルキル、C〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルおよびC〜C−アルコキシから選択される1個、2個または3個の基で置換されているC〜C10−アリールであり、
    ここで、前記R133基は、*で示される位置にある)
    のペリレンビスイミド化合物およびその混合物;
    (B14)式(XIV)
    Figure 2020532222
    (式中、
    141およびR142は、互いに独立して、水素、それぞれの場合において非置換もしくは置換C〜C30−アルキル、ポリアルキレンオキシ、C〜C30−アルコキシ、C〜C30−アルキルチオ、C〜C20−シクロアルキル、C〜C20−シクロアルキルオキシ、C〜C24−アリールまたはC〜C24−アリールオキシから選択され;
    143、R144、R145、R146、R147、R148、R149、R1410、R1411、R1412、R1413、R1414、R1415、R1416、R1417およびR1418は、互いに独立して、水素、ハロゲン、シアノ、ヒドロキシル、メルカプト、ニトロ、−NE141142、−NRAr141CORA142、−CONRAr141Ar142、−SONRA141A142、−COORAr141、−SOAr142、それぞれの場合において非置換もしくは置換C〜C30−アルキル、ポリアルキレンオキシ、C〜C30−アルコキシ、C〜C30−アルキルチオ、C〜C20−シクロアルキル、C〜C20−シクロアルコキシ、C〜C24−アリール、C〜C24−アリールオキシまたはC〜C24−アリールチオから選択され、
    ここで、R143およびR144、R144およびR145、R145およびR146、R146およびR147、R147およびR148、R148およびR149、R149およびR1410、R1411およびR1412、R1412およびR1413、R1413およびR1414、R1414およびR1415、R1415およびR1416、R1416およびR1417ならびに/またはR1417およびR1418は、それらが結合されているビフェニリル部分の炭素原子と共に、非置換であるか、もしくは置換されているさらなる縮合された芳香族または非芳香族の環系を形成してもよく;
    ここで、
    141およびE142は、互いに独立して、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C18−アルケニル、非置換もしくは置換C〜C18−アルキニル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキルまたは非置換もしくは置換C〜C10−アリールであり;
    Ar141およびRAr142はそれぞれ互いに独立して、水素、非置換もしくは置換C〜C18−アルキル、非置換もしくは置換C〜C20−シクロアルキル、非置換もしくは置換ヘテロシクリル、非置換もしくは置換C〜C20−アリールまたは非置換もしくは置換ヘテロアリールである)
    のペリレン化合物およびその混合物
    (B15)式(XV)
    Figure 2020532222
    の化合物;
    (B16)式(XVI)
    Figure 2020532222
    (式中、
    p16は、0、1、2、3または4であり;
    161およびR162は互いに独立して、非置換であるか、あるいはさらには非置換であるか、または1個、2個もしくは3個のC〜C10−アルキルで置換されているC〜C10−アリールで置換されているC〜C10−アルキル、
    1個または複数の酸素により中断されているC〜C20−アルキル、
    非置換であるか、または1個、2個もしくは3個のC〜C10−アルキルで置換されているC〜C−シクロアルキル、あるいは
    非置換であるか、または1個、2個もしくは3個のC〜C10−アルキルで置換されているC〜C10−アリールであり;
    163は、存在する場合、互いに独立して、フッ素、塩素、C〜C16−アルキル、1個または複数の酸素により中断されたC〜C16−アルキル、C〜C16−アルコキシ、非置換であるか、またはフッ素、塩素、C〜C16−アルキル、1個もしくは複数の酸素により中断されたC〜C16−アルキル、C〜C16−アルコキシで一置換もしくは多置換されているC〜C10−アリールオキシあるいは非置換であるか、またはC〜C−アルキル、C〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルおよびC〜C−アルコキシから選択される1個、2個または3個の基で置換されているC〜C10−アリールであり、
    ここで、前記R163基は、*で示される位置にある)
    のテリレンビスイミド化合物およびその混合物から選択される少なくとも1種の有機蛍光着色剤Bとを含む、送信機。
  2. 前記第1の電磁放射が、少なくとも350nm〜500nmの間のスペクトル範囲内の波長を含む、請求項1記載の送信機。
  3. 前記放射源が発光ダイオード(LED)またはレーザダイオードである、請求項1または2記載の送信機。
  4. 前記放射源が、400nm〜480nmの間の放出の中心波長を有する青色LEDである、請求項3記載の送信機。
  5. 前記放射源が、UV−LED、RGB LEDシステム、有機LEDおよび冷白色LEDからなる群から選択され、前記冷白色LEDが、4000K〜20000Kの間の相関色温度を有する、請求項3記載の送信機。
  6. 前記周波数変換体が、前記B1群、B2群、B3群、B4群、B5群、B7群、B8群、B11群、B12群、B13群、B14群、B15群、B16群またはそれらの混合物から選択される少なくとも1種の着色剤Bを含む、請求項1から5までのいずれか1項記載の送信機。
  7. 前記周波数変換体が、B7群の化合物およびB13群の化合物から選択される有機蛍光着色剤の組合せを含む、請求項1から6までのいずれか1項記載の送信機。
  8. 前記周波数変換体の前記ポリマーマトリックス材料が、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、ポリメタクリレート、ポリビニルピロリドン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリブテン、シリコーン、ポリアクリレート、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール、ポリ(エチレンビニルアルコール)−コポリマー、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレンアクリロニトリル(SAN)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルブチレート、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリオキシメチレン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、2,5−フランジカルボキシレートポリエステルまたはそれらの混合物から選択され、好ましくは前記周波数変換体の前記ポリマーマトリックス材料が、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレートまたはポリエチレンフラノエートからなる、請求項1から7までのいずれか1項記載の送信機。
  9. 前記周波数変換体が、少なくとも1種の散乱体、好ましくは散乱体としての無機白色顔料を追加的に含む、請求項1から8までのいずれか1項記載の送信機。
  10. 前記周波数変換体が、0.1〜9ns、特に4〜7nsの範囲内の蛍光減衰時間(励起状態寿命)を有する、請求項1から9までのいずれか1項記載の送信機。
  11. 前記周波数変換体が、前記放射源から離れた配置で配置されており、前記放射源までの距離が0.01〜10cmの範囲内である、請求項1から10までのいずれか1項記載の送信機。
  12. 前記周波数変換体が、押出、印刷、被覆または成型により形成される、請求項1から11までのいずれか1項記載の送信機。
  13. 前記変調器が前記放射源に接続されており、かつ前記放射源により放出された前記第1の電磁放射の少なくとも一部の強度が、送信される前記データに応じて変化するように、前記変調器が、前記放射源を制御するように適合されている、請求項1から12までのいずれか1項記載の送信機。
  14. 前記可視スペクトル範囲内の変調された第2の電磁放射を送信する請求項1から13までのいずれか1項記載の送信機を含む照射装置であって、少なくとも100lm〜30000lmの範囲内である前記変調された第2の電磁放射の光束の値を生じるように適合されている、照射装置。
  15. 請求項1から13までのいずれか1項記載の送信機を含み、
    前記送信機により放出された前記変調された第2の電磁放射の少なくとも一部を検出するための受信機と、
    前記検出された変調された第2の電磁放射からデータを抽出するためのデータ分析装置と
    をさらに含むデータ送信システム。
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