JP5514228B2 - 赤色蛍光変換組成物および赤色蛍光変換膜 - Google Patents
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Description
(1)光源から得られる青色領域の光を吸収して赤色領域の光を発光する赤色蛍光変換組成物であって、前記青色領域の光を吸収して黄色ないし橙色領域に蛍光極大を有する光を発光する色変換材料(A)と、前記黄色ないし橙色領域の光を吸収して赤色領域に蛍光極大を有する光を発光する色変換材料(B)と、前記色変換材料(A),(B)を分散させるマトリクス樹脂(C)と、を含み、前記色変換材料(A)は、共役系を有する5員環化合物と、該5員環化合物と共役系を有する6員環化合物とからなる縮合多環化合物であり、前記5員環化合物は、ヘテロ原子、セレン原子およびボロン原子から選ばれる少なくとも1種の原子を含むことを特徴とする赤色蛍光変換組成物。
(2)前記縮合多環化合物は、アゾール誘導体またはイミダゾール誘導体である前記(1)記載の赤色蛍光変換組成物。
(3)前記アゾール誘導体は、下記一般式(1)または(2)で表される化合物である前記(2)記載の赤色蛍光変換組成物。
(4)前記イミダゾール誘導体は、下記一般式(3)または(4)で表される化合物である前記(2)記載の赤色蛍光変換組成物。
(5)前記色変換材料(B)は、発光スペクトルの半値幅が100nm以下であり、CIE xy色度図上のxy座標で表されるx値が0.55以上かつy値が0.45以下である前記(1)〜(4)のいずれかに記載の赤色蛍光変換組成物。
(6)前記色変換材料(A)と前記色変換材料(B)との割合は、重量比で70:30〜99.9:0.1である前記(1)〜(5)のいずれかに記載の赤色蛍光変換組成物。
(7)前記色変換材料(A),(B)の合計含有量が、固形分換算で前記マトリクス樹脂(C)に対して1〜30重量%である前記(1)〜(6)のいずれかに記載の赤色蛍光変換組成物。
(8)色変換効率が80%以上である前記(1)〜(7)のいずれかに記載の赤色蛍光変換組成物。
(10)膜厚が0.5〜9μmである前記(9)記載の赤色蛍光変換膜。
(11)前記色変換材料(A),(B)の混合物を前記マトリクス樹脂(C)中に分散してなる前記(9)または(10)記載の赤色蛍光変換膜。
(12)前記色変換材料(A)を前記マトリクス樹脂(C)中に分散した色変換膜(D)と、前記色変換材料(B)を前記マトリクス樹脂(C)中に分散した色変換膜(E)と、を備え、前記光源側から順に前記色変換膜(D),(E)を積層してなる前記(9)または(10)記載の赤色蛍光変換膜。
(13)前記(9)〜(12)のいずれかに記載の赤色蛍光変換膜を使用した液晶表示装置。
(14)前記(9)〜(12)のいずれかに記載の赤色蛍光変換膜を使用した有機EL表示装置。
(15)前記(9)〜(12)のいずれかに記載の赤色蛍光変換膜を使用した無機EL表示装置。
色変換材料(B1):ペリレン系色素であるBASF社製の「Lumogen FRed 300」を用いた。
色変換材料(B2):ローダミン系色素としてスルホローダミン101を用いた。
マトリクス樹脂(C):ポリメタクリル酸メチル樹脂を用いた。
特開2005−208026号公報の合成例1に記載の方法に準拠して、前記式(5)で表されるアゾール誘導体(4,7−ビス−(4−メトキシフェニル)−[1,2,5]オキサジアゾロ−[3,4−c]ピリジン−6−エチルエステル)を下記式に基づいて合成した。
まず、500mlの三口フラスコに4−メトキシアセトフェノン(5a)を37.5g(0.25モル)、亜硝酸ナトリウムを0.15g、酢酸を100mlの割合で加え、これらを溶解した。
次に、500mlの三口フラスコ内で、前記で得たオキサジアゾール−N−オキサイド(5b)17.7g(0.05モル)を、アセトニトリル400mlで溶解した。次に、この溶液に亜鉛12.0g、酢酸7ml、無水酢酸20mlをそれぞれ添加した後、水浴中で反応温度が30℃を超えないように冷却しつつ攪拌した。12時間撹拌して反応終点とした。反応混合物を濾過し、不溶分を除去した。アセトニトリルを減圧下で留去して残渣を得た。残渣をクロロホルムで再結晶し、5員環化合物中の窒素原子が酸素原子に配位結合していないオキサジアゾール−N−オキサイド(5c)を10.2g(収率60%)で得た。
次に、500mlの三口フラスコ内で、前記で得たオキサジアゾール−N−オキサイド(5c)15.6g(0.046モル)を、ブタノール300mlで溶解した。次に、この溶液にグリシンエチルエステル塩酸塩32.0g(0.23モル)を添加した。24時間加熱還流を行った。ブタノールを減圧下で留去して残渣を得た。残渣を200mlのクロロホルムに溶解し、10%の塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム、10%の塩化ナトリウム水溶液でそれぞれ洗浄した。その後、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去した。得られた残渣をクロロホルムで再結晶し、前記式(5)で表されるアゾール誘導体である4,7−ビス−(4−メトキシフェニル)−[1,2,5]オキサジアゾロ−[3,4−c]ピリジン−6−エチルエステルを13.0g(収率70%)で得た。
<赤色蛍光変換膜の作製>
色変換材料(A),(B)を表1に示す組み合わせで用いて混合した。ついで、実施例1,2および比較例1〜3のうち、実施例1,2については、色変換材料(A),(B)の合計含有量が、固形分換算でマトリクス樹脂(C)に対して13重量%の割合となるように、色変換材料(A),(B)の混合物と、マトリクス樹脂(C)とを混合した。また、比較例1については、色変換材料(A)の含有量が、固形分換算でマトリクス樹脂(C)に対して13重量%の割合となるように、色変換材料(A)と、マトリクス樹脂(C)とを混合した。比較例2,3については、色変換材料(B1),(B2)の溶解性が低いため、以下の割合で色変換材料(B1)または(B2)とマトリクス樹脂(C)とを混合した。すなわち、比較例2については、色変換材料(B1)の含有量が、固形分換算でマトリクス樹脂(C)に対して1重量%の割合となるように、色変換材料(B1)と、マトリクス樹脂(C)とを混合した。また、比較例3については、色変換材料(B2)の含有量が、固形分換算でマトリクス樹脂(C)に対して0.1重量%の割合となるように、色変換材料(B2)と、マトリクス樹脂(C)とを混合した。
得られた各赤色蛍光変換膜について、吸光度、色変換効率、半値幅および色座標を評価した。各評価方法を以下に示すとともに、その結果を表1に併せて示す。
紫外可視分光光度計(日本分光社製の「V−650」)を用いて波長450nmにおける吸光度を測定した。
絶対量子収率測定装置(浜松ホトニクス社製の「C9920−12」)を用いて波長450nmの励起光を照射した際の蛍光発光の測定を行った。そして、赤色蛍光変換膜が吸収したフォトン数と発光したフォトン数との割合から色変換効率を算出した。また、これと同時に、発光スペクトルの半値幅と、色座標とを測定した。
Claims (14)
- 光源から得られる青色領域の光を吸収して赤色領域の光を発光する赤色蛍光変換組成物であって、
前記青色領域の光を吸収して黄色ないし橙色領域に蛍光極大を有する光を発光する色変換材料(A)と、
前記黄色ないし橙色領域の光を吸収して赤色領域に蛍光極大を有する光を発光する色変換材料(B)と、
前記色変換材料(A),(B)を分散させるマトリクス樹脂(C)と、
を含み、
前記色変換材料(A)は、
共役系を有する5員環化合物と、該5員環化合物と共役系を有する6員環化合物とからなる縮合多環化合物であり、
前記5員環化合物は、ヘテロ原子、セレン原子およびボロン原子から選ばれる少なくとも1種の原子を含み、
前記縮合多環化合物は、アゾール誘導体またはイミダゾール誘導体であることを特徴とする赤色蛍光変換組成物。 - 前記縮合多環化合物は、下記一般式(1)、(2)、(3)または(4)で表される化合物である請求項1記載の赤色蛍光変換組成物。
[式中、R1〜R4およびR5〜R9は、それぞれ同一または異なる基であって、水素原子、ハロゲン原子、基:−COORA(式中、RAは、炭素数1〜10の直鎖または分岐したアルキル基を示す。)、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、炭化水素基、複素環基またはヘテロ原子を環内に含む芳香族基を示す。Xは、置換基を有していてもよい窒素原子、硫黄原子、酸素原子、セレン原子またはボロン原子を示す。] - 前記色変換材料(B)は、発光スペクトルの半値幅が100nm以下であり、CIE xy色度図上のxy座標で表されるx値が0.55以上かつy値が0.45以下である請求項1または2に記載の赤色蛍光変換組成物。
- 光源から得られる青色領域の光を吸収して赤色領域の光を発光する赤色蛍光変換組成物であって、
前記青色領域の光を吸収して黄色ないし橙色領域に蛍光極大を有する光を発光する色変換材料(A)と、
前記黄色ないし橙色領域の光を吸収して赤色領域に蛍光極大を有する光を発光する色変換材料(B)と、
前記色変換材料(A),(B)を分散させるマトリクス樹脂(C)と、
を含み、
前記色変換材料(A)は、
共役系を有する5員環化合物と、該5員環化合物と共役系を有する6員環化合物とからなる縮合多環化合物であり、
前記5員環化合物は、ヘテロ原子、セレン原子およびボロン原子から選ばれる少なくとも1種の原子を含み、
前記色変換材料(B)は、
発光スペクトルの半値幅が100nm以下であり、CIE xy色度図上のxy座標で表されるx値が0.55以上かつy値が0.45以下であることを特徴とする赤色蛍光変換組成物。 - 前記色変換材料(A)と前記色変換材料(B)との割合は、重量比で70:30〜99.9:0.1である請求項1〜4のいずれかに記載の赤色蛍光変換組成物。
- 前記色変換材料(A),(B)の合計含有量が、固形分換算で前記マトリクス樹脂(C)に対して1〜30重量%である請求項1〜5のいずれかに記載の赤色蛍光変換組成物。
- 色変換効率が80%以上である請求項1〜6のいずれかに記載の赤色蛍光変換組成物。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の赤色蛍光変換組成物からなる赤色蛍光変換膜。
- 膜厚が0.5〜9μmである請求項8記載の赤色蛍光変換膜。
- 前記色変換材料(A),(B)の混合物を前記マトリクス樹脂(C)中に分散してなる請求項8または9記載の赤色蛍光変換膜。
- 前記色変換材料(A)を前記マトリクス樹脂(C)中に分散した色変換膜(D)と、
前記色変換材料(B)を前記マトリクス樹脂(C)中に分散した色変換膜(E)と、
を備え、
前記光源側から順に前記色変換膜(D),(E)を積層してなる請求項8または9記載の赤色蛍光変換膜。 - 請求項8〜11のいずれかに記載の赤色蛍光変換膜を使用した液晶表示装置。
- 請求項8〜11のいずれかに記載の赤色蛍光変換膜を使用した有機EL表示装置。
- 請求項8〜11のいずれかに記載の赤色蛍光変換膜を使用した無機EL表示装置。
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