JP6932701B2 - ルミネセント構成部品 - Google Patents
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Description
M1 aM2 bXc (I)
〔式中、M1はCsを表し、
M2はPbを表し、
Xは、独立して、Cl、Br、I、シアニド、及びチオシアネートから成る群から選択されたアニオンを表し、
aは1を表し、
bは1を表し、
cは3を表す。〕
の化合物から選択される。
CsPbIxZ3-x (I−1)
〔式中、1<x≦3であり、
Cs、Pbは、任意に、上記のように最大で30mol%までドープされており、
ZはCl,Brの1以上を表す。〕
を有する。
M1 aM2 bXc (II)
〔式中、M1はCsを表し、
M2はPbを表し、
Xは、独立して、Cl、Br、I、シアニド、及びチオシアネートから成る群から選択されたアニオンを表し、
aは1を表し、
bは1を表し、
cは3を表す。〕
の化合物から選択される。
CsPbBrxZ3-x(II−1)
〔式中、2≦x≦3であり、
Cs、Pbは、任意には上記のように最大で30mol%でドープされており、
Zは、Cl,Iのうちの1つ又は2つ以上を表す。〕
を有する。
実施例1:
Protesescu et al. (Nano Lett., 2015, 15, 3692-3696)によって提示された文献に記載の順に従って、名目組成CsPbBr3である緑色発光ルミネセント結晶(LC)を合成した。分散体を450℃まで加熱し、これにより溶媒を蒸発させ、リガンドを焼き払うことによって、LC濃度を測定すると、0.54wt%であった。分散体は、Quantaurus C11347-11装置(積分球を具備、浜松)によって光学的に特性評価した。450nmで励起されたLC分散体は、500nmを中心とするフォトルミネセンスピークを有するとともに、FWHMは23nm、フォトルミネセンス量子収率は89%であった。
Protesescu et al. (Nano Lett., 2015, 15, 3692-3696)によって提示された文献の手順に基づいて、名目組成CsPbBr3である赤色発光LCを合成した。分散体を450℃まで加熱し、これにより溶媒を蒸発させ、リガンドを焼き払うことによって、LC濃度を測定すると、0.06%であった。分散体は、Quantaurus C11347-11装置(積分球を具備、浜松)によって光学的に特性評価した。450nmで励起されたLC分散体は、638nmを中心とする発光ピークを有するとともに、FWHMは33nm、フォトルミネセンス量子収率は72%であった。
それぞれ実施例1及び実施例2に記載された緑色光及び赤色光を放出する両配合物を、同じプロトコルに従って、100μm厚のPETフォイルの互いに対向する側に塗布した。結果として生じた、両面塗布されたPETフォイルは、マイクロメータ(Mitutoyo IP65)で測定して250μm厚であり、100μmの緑色発光フィルムと、100μmのPETフォイルと、50μmの赤色発光フィルムとから成った。450nmの光で励起すると、フィルムは、例1と同じ装置で測定して、507nm及び636nmを中心とする2つのピークを有するフォトルミネッセンスを呈するとともに、FWHMはそれぞれ22nm及び33nmであり、フォトルミネッセンス量子収率は70%であった。このフォイルを次いで、プリズムシート及びディフューザを含むがLCDユニットがないSamsung SUHD TV (Model UE48JS8580T)のバックライトフィルムとして使用した。通過光の品質は、UPRTek MK350N+分光放射計で測定し、その結果、図6の実線で示すように、1:0.76:0.78の青色:緑色:赤色のピーク積分比(peak integral ratio)が得られた。図6はまた、従来技術、例えば本来のSamsungバックライトフィルムのピーク位置を破線によって示す。Samsungフィルムにおける青色:緑色:赤色の積分比の値は、1:0.74:0.84である。450nmの光で励起すると、Samsungフィルムは、実施例1と同じ装置で測定して、530nm及び630nmを中心とする2つのピークを有するフォトルミネッセンスを呈するとともに、FWHMはそれぞれ40nm及び50nmであり、フォトルミネッセンス量子収率は56%であった。
それぞれ実施例1及び実施例2に記載された緑色発光配合物及び赤色発光配合物を、赤色LC:緑色LCの乾燥LC重量比=1:1(配合物重量では9:1)で混合した。理論に縛られるものではないが、イオン交換反応に起因して、結果として生じた配合物は、低い黄色ルミネッセンスを伴う橙色になった。配合物を実施例1と同じ機器で測定し、次のような光学特性、すなわち量子収率9.5%、発光ピーク波長554nm、FWHM28nmを示した。図1〜2と同じプロトコルに従って、100μmのPETフォイル上に塗布すると、これらは液体混合物と同様の光学特性を示した。
20wt%COC(環状オレフィンコポリマー、TOPAS 8007)トルエン溶液を、60℃に予熱されたガラス基板上に注いだ。余剰の混合物をドクターブレード(Zehntner ZAA2300)で取り除き、そして2時間60℃で乾燥させた後、マイクロメータ(Mitutoyo IP65)で測定して25μm厚のフィルムが得られた。続いてこのフィルムに、実験2から得られたLC−PMMA配合物を上塗りし、これを4時間60℃で乾燥させた。最後に、スタックを再び20wt%COC(TOPAS 8007)トルエン溶液で塗布した。余剰の混合物をドクターブレードで取り除き、フィルムを2時間60℃で乾燥させた。450nmの光で励起すると、実験1と同じ装置で測定して、641nmを中心とするピークを有するフォトルミネッセンスを呈するとともに、FWHMは31nm、フォトルミネッセンス量子収率は70%であった。
以下に本発明の態様の例を非限定的に示す。
(態様1)
第1固体ポリマー組成物を含む第1フィルム(1)であって、ここに、前記第1固体ポリマー組成物は第1ルミネセント結晶(11)を含み、前記第1ルミネセント結晶(11)が、
−ペロブスカイト構造を有し、
−式(I):
M 1 a M 2 b X c (I)
〔式中、M 1 はCsを表し、任意に、配位数12の1種又は2種以上の他の金属で最大で30mol%ドープされる、
M 2 はPbを表し、任意に、配位数6の1種又は2種以上の他の金属で最大で30mol%ドープされる、
Xは、独立して、Cl、Br、I、シアニド、及びチオシアネートから成る群から選択されたアニオンを表し、
aは1を表し、
bは1を表し、
cは3を表す。〕
の化合物から選択され、
−3nmと3000nmの間のサイズを有し、
−より短い波長を有する光による励起に応答して赤色光を放出する、
第1フィルム(1)と、
第2固体ポリマー組成物を含む第2フィルム(2)であって、ここに、前記第2固体ポリマー組成物は第2ルミネセント結晶(21)を含み、前記第2ルミネセント結晶(21)が、
−ペロブスカイト構造を有し、
−式(II):
M 1 a M 2 b X c (II)
〔式中、M 1 はCsを表し、任意に、配位数12の1種又は2種以上の他の金属で最大で30mol%ドープされる、
M 2 はPbを表し、任意に、配位数6の1種又は2種以上の他の金属で最大で30mol%ドープされる、
Xは、独立して、Cl、Br、I、シアニド、及びチオシアネートから成る群から選択されたアニオンを表し、
aは1を表し、
bは1を表し、
cは3を表す。〕
の化合物から選択され、
−3nmと3000nmの間のサイズを有し、
−より短い波長を有する光による励起に応答して緑色光を放出する、
第2フィルム(2)と、
1つ又は2つ以上のバリアフィルムであって、それぞれが0.2g・mm・m -2 ・day -1 未満の水蒸気透過率を有するバリアフィルムと
を含む、ルミネセント構成部品。
(態様2)
前記第1ルミネセント結晶(11)が5nmと100nmの間のサイズを有し、及び/又は、
前記第2ルミネセント結晶(21)が5nmと100nmのサイズを有する、
態様1に記載のルミネセント構成部品。
(態様3)
前記第1フィルム(1)の厚さが3μmと500μmの間であり、及び/又は、
前記第2フィルム(2)の厚さが30μmと500μmの間である、
態様1又は2に記載のルミネセント構成部品。
(態様4)
基板(3)を含み、
前記第1フィルム(1)が前記基板(3)により支持されており、そして
前記第2フィルム(2)が前記基板(3)により支持されている、
態様1から3までのいずれか1項に記載のルミネセント構成部品。
(態様5)
各バリアフィルムが、任意に有機/無機多層の形で、ポリ塩化ビニリデン、環状オレフィンコポリマー、高密度ポリエチレン、金属酸化物、SiO x 、Si x N y から成る群から選択される材料を含む、態様1から4までのいずれか1項に記載のルミネセント構成部品。
(態様6)
前記基板(3)が前記第1フィルム(1)と前記第2フィルム(2)との間に配置されており、そして
好ましくは、前記第1フィルム(1)が、前記バリアフィルムのうちの第1バリアフィルムと、前記基板(3)との間に配置されており、そして前記第2フィルム(2)が、前記バリアフィルムのうちの第2バリアフィルムと、前記基板(3)との間に配置されている、
態様4又は5に記載のルミネセント構成部品。
(態様7)
前記第1及び第2フィルムのうちの一方(1,2)が、前記基板(3)と、前記第1及び第2フィルムのうちの他方(2,1)との間に配置されており、そして、
好ましくは、前記第1及び第2フィルム(1,2)が、前記基板(3)と前記バリアフィルムとの間に配置されている、
態様4又は5に記載のルミネセント構成部品。
(態様8)
前記第1フィルム(1)及び前記第2フィルム(2)が、前記基板(3)の共通の表面(TS,BS)上に配置されており、
前記第1フィルム(1)及び前記第2フィルム(2)が、離隔又は隣接して配置されており、
そして好ましくは、前記第1フィルム(1)及び前記第2フィルム(2)が、前記基板(3)と前記バリアフィルムの間に配置されている、
態様4又は5に記載のルミネセント構成部品。
(態様9)
前記第1固体ポリマー組成物の複数の第1フィルム(1)と、
前記第2固体ポリマー組成物の複数の第2フィルム(2)と、
を含み、
前記複数の第1フィルム(1)及び前記複数の第2フィルム(2)が、前記基板(3)の前記共通の表面(TS,BS)上に配置されており、そして
好ましくは、前記複数の第1フィルム(1)及び前記複数の第2フィルム(2)が、前記基板(3)と前記バリアフィルムの間に配置されている、
態様8に記載のルミネセント構成部品。
(態様10)
前記複数の第1フィルム(1)及び前記複数の第2フィルム(2)が、前記基板(3)の前記共通の表面(TS,BS)上に、離隔配列又は隣接配列のうちの一方の配列を成して、交互に配置されている、態様9に記載のルミネセント構成部品。
(態様11)
前記第1ルミネセント結晶(11)が、
−CsPbBr x I 3-x (式中、0≦x<2)、
−CsPbCl y Br 3-y-z I z (式中、0<y<1、2≦z≦3−y)
から成る群から選択され、且つ/又は
前記第2ルミネセント結晶(21)が、
−CsPbBr x I 3-x (式中、2≦x≦3)、
−CsPbCl y Br z I 3-y-z (式中、0<y<1、1<z≦3−y)
から成る群から選択される、
態様1から10までのいずれか1項に記載のルミネセント構成部品。
(態様12)
前記第1フィルム(1)が、第1ルミネセント結晶(11)だけを含み、第2ルミネセント結晶(21)を含まず、
前記第2フィルム(2)が、第2ルミネセント結晶(21)だけを含み、第1ルミネセント結晶(11)を含まず、さらに、
好ましくは、前記第1フィルム(1)が、第1ルミネセント結晶(11)だけを含み、いかなる他のルミネセント結晶も含まず、そして
好ましくは、前記第2フィルム(2)が、第2ルミネセント結晶(21)だけを含み、いかなる他のルミネセント結晶も含まない、
態様1から11までのいずれか1項に記載のルミネセント構成部品。
(態様13)
前記基板(3)が、有機基板(3)又は無機基板(3)のうちの一方であり、かつ不透明でなく、
好ましくは、前記基板(3)がポリマーを含み、
最も好ましくは、前記基板(3)が、ポリエチレンテレフタレート(PET)、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエチレンナフタレート(PEN)から成るリストから選択されるポリマーを含むか、又は前記ポリマーから成り、且つ/又は、
前記第1及び第2固体ポリマー組成物のそれぞれが、アクリレートポリマー、カーボネートポリマー、スルホンポリマー、エポキシポリマー、ビニルポリマー、ウレタンポリマー、エステルポリマー、スチレンポリマー、シリコーンポリマー、及び環状オレフィンコポリマー、好ましくは、コポリマーを含むポリアクリレート、ポリスチレン、シリコーン、及び環状オレフィンコポリマーから成る群から選択されたポリマーを含む、
態様1から12までのいずれか1項に記載のルミネセント構成部品。
(態様14)
発光デバイスであって、前記発光デバイスが、
態様1から13までのいずれか1項に記載のルミネセント構成部品と、
前記ルミネセント構成部品を励起するように配置された、青色光を放出する光源(4)と
を含み、且つ/又は、
前記発光デバイスが、液晶ディスプレイ(LCD)、有機発光ダイオード(OLED)、又は発光ダイオード(LED)のうちの1つである、
発光デバイス。
(態様15)
前記ルミネセント構成部品が青色光によって照射されることに応答して白色光を放出するための、特には液晶ディスプレイ(LCD)のバックライトとしての、態様1から13までのいずれか1項に記載のルミネセント構成部品の使用。
Claims (22)
- 第1固体ポリマー組成物を含む第1フィルム(1)であって、ここに、前記第1固体ポリマー組成物は第1ルミネセント結晶(11)を含み、前記第1ルミネセント結晶(11)が、
−ペロブスカイト構造を有し、
−式(I):
M1 aM2 bXc (I)
〔式中、M1はCsを表し、
M2はPbを表し、
Xは、独立して、Cl、Br及びIから成る群から選択されたアニオンを表し、
aは1を表し、
bは1を表し、
cは3を表す。〕
の化合物から選択され、
−3nmと3000nmの間のサイズを有し、
−より短い波長を有する光による励起に応答して赤色光を放出する、
第1フィルム(1)と、
第2固体ポリマー組成物を含む第2フィルム(2)であって、ここに、前記第2固体ポリマー組成物は第2ルミネセント結晶(21)を含み、前記第2ルミネセント結晶(21)が、
−ペロブスカイト構造を有し、
−式(II):
M1 aM2 bXc (II)
〔式中、M1はCsを表し、
M2はPbを表し、
Xは、独立して、Cl、Br及びIから成る群から選択されたアニオンを表し、
aは1を表し、
bは1を表し、
cは3を表す。〕
の化合物から選択され、
−3nmと3000nmの間のサイズを有し、
−より短い波長を有する光による励起に応答して緑色光を放出する、
第2フィルム(2)と、
1つ又は2つ以上のバリアフィルムであって、それぞれが0.2g・mm・m-2・day-1未満の水蒸気透過率を有するバリアフィルムと
を含む、ルミネセント構成部品。 - M 1 は、配位数12の1種又は2種以上の他の金属で最大で30mol%ドープされるCsを表し、
M 2 は、配位数6の1種又は2種以上の他の金属で最大で30mol%ドープされるPbを表す、
請求項1に記載のルミネセント構成部品。 - 前記第1ルミネセント結晶(11)が5nmと100nmの間のサイズを有し、及び/又は、
前記第2ルミネセント結晶(21)が5nmと100nmのサイズを有する、
請求項1又は2に記載のルミネセント構成部品。 - 前記第1フィルム(1)の厚さが3μmと500μmの間であり、及び/又は、
前記第2フィルム(2)の厚さが30μmと500μmの間である、
請求項1から3までのいずれか一項に記載のルミネセント構成部品。 - 基板(3)を含み、
前記第1フィルム(1)が前記基板(3)により支持されており、そして
前記第2フィルム(2)が前記基板(3)により支持されている、
請求項1から4までのいずれか1項に記載のルミネセント構成部品。 - 各バリアフィルムが、ポリ塩化ビニリデン、環状オレフィンコポリマー、高密度ポリエチレン、金属酸化物、SiOx、SixNyから成る群から選択される材料を含む、
請求項1から5までのいずれか1項に記載のルミネセント構成部品。 - 前記材料が、有機/無機多層の形である、請求項6に記載のルミネセント構成部品。
- 前記基板(3)が前記第1フィルム(1)と前記第2フィルム(2)との間に配置されている、
請求項5から7までのいずれか一項に記載のルミネセント構成部品。 - 前記第1フィルム(1)が、前記バリアフィルムのうちの第1バリアフィルムと、前記基板(3)との間に配置されており、そして前記第2フィルム(2)が、前記バリアフィルムのうちの第2バリアフィルムと、前記基板(3)との間に配置されている、
請求項8に記載のルミネセント構成部品。 - 前記第1及び第2フィルムのうちの一方(1,2)が、前記基板(3)と、前記第1及び第2フィルムのうちの他方(2,1)との間に配置されている、
請求項5から7までのいずれか一項に記載のルミネセント構成部品。 - 前記第1フィルム(1)及び前記第2フィルム(2)が、前記基板(3)の共通の表面(TS,BS)上に配置されており、
前記第1フィルム(1)及び前記第2フィルム(2)が、離隔又は隣接して配置されている、
請求項5ら7までのいずれか一項に記載のルミネセント構成部品。 - 前記第1フィルム(1)及び第2フィルム(1,2)が、前記基板(3)と前記バリアフィルムとの間に配置されている、
請求項10又は11に記載のルミネセント構成部品。 - 前記第1固体ポリマー組成物の複数の第1フィルム(1)と、
前記第2固体ポリマー組成物の複数の第2フィルム(2)と、
を含み、
前記複数の第1フィルム(1)及び前記複数の第2フィルム(2)が、前記基板(3)の前記共通の表面(TS,BS)上に配置されている、
請求項11又は12に記載のルミネセント構成部品。 - 前記複数の第1フィルム(1)及び前記複数の第2フィルム(2)が、前記基板(3)と前記バリアフィルムの間に配置されている、
請求項13に記載のルミネセント構成部品。 - 前記複数の第1フィルム(1)及び前記複数の第2フィルム(2)が、前記基板(3)の前記共通の表面(TS,BS)上に、離隔配列又は隣接配列のうちの一方の配列を成して、交互に配置されている、請求項13又は14に記載のルミネセント構成部品。
- 前記第1ルミネセント結晶(11)が、
−CsPbBrxI3-x(式中、0≦x<2)、
−CsPbClyBr3-y-zIz(式中、0<y<1、2≦z≦3−y)
から成る群から選択され、且つ/又は
前記第2ルミネセント結晶(21)が、
−CsPbBrxI3-x(式中、2≦x≦3)、
−CsPbClyBrzI3-y-z(式中、0<y<1、1<z≦3−y)
から成る群から選択される、
請求項1から15までのいずれか1項に記載のルミネセント構成部品。 - 前記第1フィルム(1)が、第1ルミネセント結晶(11)だけを含み、第2ルミネセント結晶(21)を含まず、
前記第2フィルム(2)が、第2ルミネセント結晶(21)だけを含み、第1ルミネセント結晶(11)を含ない、
請求項1から16までのいずれか1項に記載のルミネセント構成部品。 - 前記第1フィルム(1)が、第1ルミネセント結晶(11)だけを含み、いかなる他のルミネセント結晶も含まず、及び/又は
前記第2フィルム(2)が、第2ルミネセント結晶(21)だけを含み、いかなる他のルミネセント結晶も含まない、
請求項17に記載のルミネセント構成部品。 - 前記基板(3)が、有機基板(3)又は無機基板(3)のうちの一方であり、かつ不透明でない、
請求項1から18までのいずれか1項に記載のルミネセント構成部品。 - 前記基板(3)が、ポリエチレンテレフタレート(PET)、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエチレンナフタレート(PEN)から成るリストから選択されるポリマーを含むか、又は前記ポリマーから成り、且つ/又は、
前記第1及び第2固体ポリマー組成物のそれぞれが、コポリマーを含む、アクリレートポリマー、カーボネートポリマー、スルホンポリマー、エポキシポリマー、ビニルポリマー、ウレタンポリマー、エステルポリマー、スチレンポリマー、シリコーンポリマー、及び環状オレフィンコポリマーから成る群から選択されたポリマーを含む、
請求項19に記載のルミネセント構成部品。 - 発光デバイスであって、前記発光デバイスが、
請求項1から20までのいずれか1項に記載のルミネセント構成部品と、
前記ルミネセント構成部品を励起するように配置された、青色光を放出する光源(4)と
を含み、且つ/又は、
前記発光デバイスが、液晶ディスプレイ(LCD)、有機発光ダイオード(OLED)、又は発光ダイオード(LED)のうちの1つである、
発光デバイス。 - 前記ルミネセント構成部品が青色光によって照射されることに応答して白色光を放出するための、請求項1から20までのいずれか1項に記載のルミネセント構成部品の使用。
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