KR20210055677A - 색변환 재료, 색변환 부재, 광원 유닛, 디스플레이, 조명 장치, 색변환 기판 및 잉크 - Google Patents

Abstract

액정 디스플레이나 LED 조명에 사용되는 색변환 조성물에 있어서, 액정 디스플레이나 LED 조명에 사용되는 색변환 재료에 있어서 색 재현성의 향상과 내구성을 양립시키는 것이며, 특히 고색순도의 발광과 내구성을 양립시키는 것이다. 매트릭스 수지 및 적어도 1종의 발광 재료를 갖는 입자상 색변환 재료로서, 상기 발광 재료가 일반식 (1)로 표시되는 화합물을 함유하는, 입자상 색변환 재료.

Description

색변환 재료, 색변환 부재, 광원 유닛, 디스플레이, 조명 장치, 색변환 기판 및 잉크

본 발명은 색변환 재료, 색변환 부재, 광원 유닛, 디스플레이, 조명 장치, 색변환 기판 및 잉크에 관한 것이다.

색변환 방식에 의한 멀티 컬러화 기술을, 액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이, 조명 장치 등에 응용하는 것이 왕성하게 검토되고 있다. 색변환이란, 발광체로부터의 발광을 보다 장파장의 광으로 변환하는 것이며, 예를 들어 청색 발광을 녹색이나 적색 발광으로 변환하는 것을 나타낸다.

이 색변환 기능을 갖는 조성물(이하, 「색변환 조성물」이라고 한다)을 시트화하고, 예를 들어 청색 광원과 조합함으로써, 청색 광원으로부터 청색, 녹색, 적색의 3원색을 취출하는 것, 즉 백색광을 취출하는 것이 가능하게 된다. 이러한 청색 광원과 색변환 기능을 갖는 시트(이하, 「색변환 시트」라고 한다)를 조합한 백색 광원을 백라이트 유닛으로 하고, 이 백라이트 유닛과, 액정 구동 부분과, 컬러 필터를 조합함으로써, 풀컬러 디스플레이의 제작이 가능해진다. 또한, 액정 구동 부분이 없으면, 그대로 백색 광원으로서 사용할 수 있고, 예를 들어 LED 조명 등의 백색 광원으로서 응용할 수 있다.

색변환 방식을 이용하는 액정 디스플레이의 과제로서, 색 재현성의 향상을 들 수 있다. 색 재현성의 향상에는, 백라이트 유닛의 청색, 녹색, 적색의 각 발광 스펙트럼의 반값폭을 좁게 하여, 청색, 녹색, 적색 각 색의 색순도를 높이는 것이 유효하다.

이것을 해결하는 수단으로서, 무기 반도체 미립자에 의한 양자 도트를 색변환 조성물의 성분으로서 사용하는 기술이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

또한, 양자 도트 대신 유기물의 발광 재료를 색변환 조성물의 성분으로서 사용하는 기술도 제안되어 있다. 유기 발광 재료를 색변환 조성물의 성분으로서 사용하는 기술의 예로서는, 쿠마린 유도체를 사용한 것(예를 들어, 특허문헌 2 참조), 로다민 유도체를 사용한 것(예를 들어, 특허문헌 3 참조), 피로메텐 유도체를 사용한 것(예를 들어, 특허문헌 4 참조)이 개시되어 있다.

또한, 유기 발광 재료의 열화를 방지하고, 내구성을 향상시키기 위해서, 광 안정화제를 첨가하는 기술도 개시되어 있다(예를 들어, 특허문헌 5 참조).

일본 특허 공개 제2012-22028호 공보 일본 특허 공개 제2007-273440호 공보 일본 특허 공개 제2001-164245호 공보 일본 특허 공개 제2011-241160호 공보 국제 공개 제2011/149028호

문헌 1에 기재된 양자 도트를 사용하는 기술은, 확실히 녹색, 적색의 발광 스펙트럼의 반값폭이 좁고, 색 재현성이 향상된다. 그 반면, 양자 도트는 열, 공기 중의 수분이나 산소에 약하여, 내구성이 충분하지 않았다. 또한, 카드뮴을 포함하는 등의 과제도 있다.

또한, 근년 4K나 8K와 같은 고정밀화, 하이 다이내믹 레인지(HDR), 및 로컬 디밍에 의한 고콘트라스트화에 수반하여, 액정 디스플레이의 백라이트 유닛에 요구되는 조도가 높아지고 있고, 구동열에 의한 백라이트 유닛의 고온화가 발생하고 있다. 그러나, 특허문헌 5에 기재되어 있는 광 안정화제와 같은 기존의 기술은 내구성의 향상 효과는 있지만, 고온 하에서 내구성을 향상시키는 기술로서는 불충분하였다. 특히, 유기 발광 재료를 사용한 색변환 재료는 고온 하에 있어서 내구성이 현저하게 나빠진다는 과제가 있고, 기존의 기술로는 아직 이 과제를 충분히 해결할 수 없었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 액정 디스플레이나 LED 조명에 사용되는 색변환 재료에 있어서 색 재현성의 향상과 내구성을 양립시키는 것이며, 특히 고색순도의 발광과 내구성을 양립시키는 것이다. 특히, 고온 하에 있어서의 내구성을 향상시킨 색변환 재료 및 색변환 부재의 제공을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 매트릭스 수지 및 적어도 1종의 발광 재료를 갖는 입자상 색변환 재료로서, 상기 발광 재료가 일반식 (1)로 표시되는 화합물을 함유하는 입자상 색변환 재료이다.

X는 C-R⁷ 또는 N이다. R¹ 내지 R⁹는 각각 동일해도 되고 달라도 되며, 수소, 알킬기, 시클로알킬기, 복소환기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기, 수산기, 티올기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴에테르기, 아릴티오에테르기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로겐, 시아노기, 알데히드기, 카르보닐기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기, 아미노기, 니트로기, 실릴기, 실록사닐기, 보릴기, 포스핀옥시드기로부터 선택되고, 당해 선택된 기는 인접 치환기와의 사이에서 축합환 또는 지방족환을 형성해도 된다.

본 발명에 관계되는 색변환 재료 및 이것을 사용한 색변환 부재는 고색순도와 내구성이 양립되어 있기 때문에, 색 재현성과 내구성을 양립시키는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 색변환 부재의 일례를 도시하는 모식 단면도이다.
도 2는 본 발명의 색변환 부재의 일례를 도시하는 모식 단면도이다.
도 3은 본 발명의 색변환 부재의 일례를 도시하는 모식 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 2에 있어서의 발광 스펙트럼이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 목적이나 용도에 따라서 여러가지로 변경하여 실시할 수 있다.

<발광 재료>

본 발명의 실시 형태에 관계되는 입자상 색변환 재료는 적어도 1종의 발광 재료를 포함한다. 여기서 본 발명에 있어서의 발광 재료란, 어떠한 광이 조사되었을 때에, 그 광과는 다른 파장의 광을 발하는 재료를 말한다. 유기 발광 재료는 유기물의 발광 재료이다.

고효율의 색변환을 달성하기 위해서는, 발광 재료가 발광 양자 수율이 높은 발광 특성을 나타내는 재료인 것이 바람직하다. 일반적으로 발광 재료로서는, 무기 형광체, 형광 안료, 형광 염료, 양자 도트 등의 공지된 발광 재료를 들 수 있다. 그 중에서도, 분산의 균일성, 사용량의 저감, 환경 부하의 저감의 관점에서는 유기 발광 재료가 바람직하다.

유기 발광 재료로서는 이하에 나타내는 것 등을 들 수 있다. 예를 들어, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 피렌, 크리센, 나프타센, 트리페닐렌, 페릴렌, 플루오란텐, 플루오렌, 인덴 등의 축합 아릴환을 갖는 화합물이나 그의 유도체 등을, 적합한 유기 발광 재료로서 들 수 있다. 또한, 푸란, 피롤, 티오펜, 실롤, 9-실라플루오렌, 9,9'-스피로비실라플루오렌, 벤조티오펜, 벤조푸란, 인돌, 디벤조티오펜, 디벤조푸란, 이미다조피리딘, 페난트롤린, 피리딘, 피라진, 나프티리딘, 퀴녹살린, 피롤로피리딘 등의 헤테로아릴환을 갖는 화합물이나 그의 유도체, 보란 유도체 등을, 적합한 유기 발광 재료로서 들 수 있다.

또한, 1,4-디스티릴벤젠, 4,4'-비스(2-(4-디페닐아미노페닐)에테닐)비페닐, 4,4'-비스(N-(스틸벤-4-일)-N-페닐아미노)스틸벤 등의 스틸벤 유도체, 방향족 아세틸렌 유도체, 테트라페닐부타디엔 유도체, 알다진 유도체, 피로메텐 유도체, 디케토피롤로[3,4-c]피롤 유도체 등을, 적합한 유기 발광 재료로서 들 수 있다. 또한, 쿠마린6, 쿠마린7, 쿠마린153 등의 쿠마린 유도체, 이미다졸, 티아졸, 티아디아졸, 카르바졸, 옥사졸, 옥사디아졸, 트리아졸 등의 아졸 유도체 및 그의 금속 착체, 인도시아닌 그린 등의 시아닌계 화합물, 플루오레세인, 에오신, 로다민 등의 크산텐계 화합물이나 티옥산텐계 화합물 등을, 적합한 유기 발광 재료로서 들 수 있다.

또한, 폴리페닐렌계 화합물, 나프탈이미드 유도체, 프탈로시아닌 유도체 및 그의 금속 착체, 포르피린 유도체 및 그의 금속 착체, 나일 레드나 나일 블루 등의 옥사진계 화합물, 헬리센계 화합물, N,N'-디페닐-N,N'-디(3-메틸페닐)-4,4'-디페닐-1,1'-디아민 등의 방향족 아민 유도체 등을, 적합한 유기 발광 재료로서 들 수 있다. 또한, 이리듐(Ir), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 오스뮴(Os), 및 레늄(Re) 등의 유기 금속 착체 화합물 등을, 적합한 유기 발광 재료로서 들 수 있다. 그러나, 본 발명에 있어서의 유기 발광 재료는 상술한 것에 한정되지 않는다.

유기 발광 재료는 형광 발광 재료여도 되고, 인광 발광 재료여도 되는데, 높은 색순도를 달성하기 위해서는 형광 발광 재료가 바람직하다. 이들 중에서도, 열적 안정성 및 광 안정성이 높은 것으로부터, 축합 아릴환을 갖는 화합물이나 그의 유도체가 바람직하다.

또한, 유기 발광 재료로서는, 용해성이나 분자 구조의 다양성의 관점에서 배위 결합을 갖는 화합물이 바람직하다. 반값폭이 작고, 고효율의 발광이 가능한 점에서, 불화붕소 착체 등의 붕소를 함유하는 화합물도 바람직하다.

이들 화합물 중에서도, 높은 형광 양자 수율을 부여하고 내구성이 양호한 점에서, 피로메텐 유도체를 적합하게 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는 일반식 (1)로 표시되는 화합물이다. 본 발명의 실시 형태에 관계되는 입자상 색변환 재료에 있어서, 발광 재료로서 적어도 일반식 (1)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.

X는 C-R⁷ 또는 N이다. R¹ 내지 R⁹는 각각 동일해도 되고 달라도 되며, 수소, 알킬기, 시클로알킬기, 복소환기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기, 수산기, 티올기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴에테르기, 아릴티오에테르기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로겐, 시아노기, 알데히드기, 카르보닐기, 카르복실기, 에스테르기, 카르바모일기, 아미노기, 니트로기, 실릴기, 실록사닐기, 보릴기, 술포기, 포스핀옥시드기, 및 인접 치환기와의 사이에 형성되는 축합환 및 지방족환 중에서 선택된다.

상기 모든 기에 있어서, 수소는 중수소여도 된다. 이것은 이하에 설명하는 화합물 또는 그의 부분 구조에 있어서도 마찬가지이다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 예를 들어 탄소수 6 내지 40의 치환 혹은 비치환된 아릴기란, 아릴기에 치환된 치환기에 포함되는 탄소수도 포함하여 모든 탄소수가 6 내지 40이 되는 아릴기이다. 탄소수를 규정하고 있는 다른 치환기도 이것과 마찬가지이다.

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

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

상기 모든 기 중, 알킬기란 예를 들어 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기 등의 포화 지방족 탄화수소기를 나타내고, 이것은 치환기를 갖고 있어도 되고, 갖고 있지 않아도 된다. 또한, 알킬기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 입수의 용이성이나 비용의 점에서 바람직하게는 1 이상 20 이하, 보다 바람직하게는 1 이상 8 이하의 범위이다.

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

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

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

시클로알케닐기란, 예를 들어 시클로펜테닐기, 시클로펜타디에닐기, 시클로헥세닐기 등의 이중 결합을 포함하는 불포화 지환식 탄화수소기를 나타내고, 이것은 치환기를 갖고 있어도 되고, 갖고 있지 않아도 된다.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

R¹ 내지 R⁹가 치환 혹은 비치환된 헤테로아릴기인 경우, 헤테로아릴기로서는, 피리딜기, 푸라닐기, 티에닐기, 퀴놀리닐기, 피리미딜기, 트리아지닐기, 벤조푸라닐기, 벤조티에닐기, 인돌릴기, 디벤조푸라닐기, 디벤조티에닐기, 카르바졸릴기, 벤조이미다졸릴기, 이미다조피리딜기, 벤조옥사졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페난트롤리닐기가 바람직하고, 피리딜기, 푸라닐기, 티에닐기, 퀴놀리닐기가 보다 바람직하다. 특히 바람직하게는 피리딜기이다.

각각의 치환기가 헤테로아릴기로 더 치환되는 경우, 헤테로아릴기로서는, 피리딜기, 푸라닐기, 티에닐기, 퀴놀리닐기, 피리미딜기, 트리아지닐기, 벤조푸라닐기, 벤조티에닐기, 인돌릴기, 디벤조푸라닐기, 디벤조티에닐기, 카르바졸릴기, 벤조이미다졸릴기, 이미다조피리딜기, 벤조옥사졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페난트롤리닐기가 바람직하고, 피리딜기, 푸라닐기, 티에닐기, 퀴놀리닐기가 보다 바람직하다. 특히 바람직하게는 피리딜기이다.

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

에스테르기란, 예를 들어 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 등이 에스테르 결합을 개재하여 결합한 관능기를 나타내고, 이 치환기는 더 치환되어 있어도 된다. 에스테르기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1 이상 20 이하의 범위이다. 보다 구체적으로는, 메톡시카르보닐기 등의 메틸에스테르기, 에톡시카르보닐기 등의 에틸에스테르기, 프로폭시카르보닐기 등의 프로필에스테르기, 부톡시카르보닐기 등의 부틸에스테르기, 이소프로폭시메톡시카르보닐기 등의 이소프로필에스테르기, 헥실옥시카르보닐기 등의 헥실에스테르기, 페녹시카르보닐기 등의 페닐에스테르기 등을 들 수 있다. 또한, 카르보닐기, 카르복실기, 에스테르기, 카르바모일기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 갖고 있지 않아도 된다.

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

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

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

또한, 보릴기란, 치환 혹은 비치환된 보릴기이다. 치환되는 경우의 치환기로서는, 예를 들어 아릴기, 헤테로아릴기, 직쇄 알킬기, 분지 알킬기, 아릴에테르기, 알콕시기, 히드록실기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 아릴기, 아릴에테르기가 바람직하다.

술포기란, 치환 혹은 비치환된 술포기이다. 치환되는 경우의 치환기로서는, 예를 들어 아릴기, 헤테로아릴기, 직쇄 알킬기, 분지 알킬기, 아릴에테르기, 알콕시기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 직쇄 알킬기, 아릴기가 바람직하다.

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

인접 치환기와의 사이에 형성되는 축합환 및 지방족환이란, 임의의 인접하는 2 치환기(예를 들어 일반식 (1)의 R¹과 R²)가 서로 결합하여, 공액 또는 비공액의 환상 골격을 형성하는 것을 말한다. 이러한 축합환 및 지방족환의 구성 원소로서는, 탄소 이외에도 질소, 산소, 황, 인 및 규소로부터 선택되는 원소를 포함하고 있어도 된다. 또한, 이들 축합환 및 지방족환은 추가로 다른 환과 축합해도 된다.

일반식 (1)로 표시되는 화합물은 높은 발광 양자 수율을 나타내고, 또한 발광 스펙트럼의 반값폭이 작기 때문에, 효율적인 색변환과 높은 색순도의 양쪽을 달성할 수 있다. 또한, 일반식 (1)로 표시되는 화합물은 적절한 치환기를 적절한 위치에 도입함으로써, 발광 효율, 색순도, 열적 안정성, 광 안정성 및 분산성 등의 여러가지 특성이나 물성을 조정할 수 있다. 예를 들어, R¹, R³, R⁴ 및 R⁶이 모두 수소인 경우에 비해, R¹, R³, R⁴ 및 R⁶의 적어도 하나가 치환 혹은 비치환된 알킬기나 치환 혹은 비치환된 아릴기, 치환 혹은 비치환된 헤테로아릴기인 경우의 쪽이, 더 좋은 열적 안정성 및 광 안정성을 나타낸다.

R¹, R³, R⁴ 및 R⁶의 적어도 하나가 치환 혹은 비치환된 알킬기인 경우, 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기와 같은 탄소수 1 내지 6의 알킬기가 바람직하다. 또한, 이 알킬기로서는 열적 안정성이 우수하다는 관점에서, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기가 바람직하다. 또한, 농도 소광을 방지하고, 발광 양자 수율을 향상시킨다는 관점에서는, 이 알킬기로서, 입체적으로 부피가 큰 tert-부틸기가 보다 바람직하다. 또한, 합성의 용이함, 원료 입수의 용이함이라고 하는 관점에서, 이 알킬기로서 메틸기도 바람직하게 사용된다.

R¹, R³, R⁴ 및 R⁶의 적어도 하나가 치환 혹은 비치환된 아릴기인 경우, 아릴기로서는, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 페닐기, 비페닐기이다. 특히 바람직하게는 페닐기이다.

R¹, R³, R⁴ 및 R⁶의 적어도 하나가 치환 혹은 비치환된 헤테로아릴기인 경우, 헤테로아릴기로서는, 피리딜기, 퀴놀리닐기, 티에닐기가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 피리딜기, 퀴놀리닐기이다. 특히 바람직하게는 피리딜기이다.

R¹, R³, R⁴ 및 R⁶이 모두 각각 동일해도 되고 달라도 되며, 치환 혹은 비치환된 알킬기인 경우, 매트릭스 수지나 용매에 대한 용해성이 양호하기 때문에 바람직하다. 이 경우, 알킬기로서는 합성의 용이함, 원료 입수의 용이함이라고 하는 관점에서, 메틸기가 바람직하다.

R¹, R³, R⁴ 및 R⁶이 모두 각각 동일해도 되고 달라도 되며, 치환 혹은 비치환된 아릴기 또는 치환 혹은 비치환된 헤테로아릴기일 경우, 더 좋은 열적 안정성 및 광 안정성을 나타내기 때문에 바람직하다. 이 경우, R¹, R³, R⁴ 및 R⁶이 모두 각각 동일해도 되고 달라도 되며, 치환 혹은 비치환된 아릴기인 것이 보다 바람직하다.

복수의 성질을 향상시키는 치환기도 있지만, 모두에 있어서 충분한 성능을 나타내는 치환기는 한정되어 있다. 특히, 고발광 효율과 고색순도의 양립이 어렵다. 그 때문에, 일반식 (1)로 표시되는 화합물에 대하여 복수 종류의 치환기를 도입함으로써, 발광 특성이나 색순도 등에 밸런스가 잡힌 화합물을 얻는 것이 가능하다.

특히, R¹, R³, R⁴ 및 R⁶이 모두 각각 동일해도 되고 달라도 되며, 치환 혹은 비치환된 아릴기의 경우, 예를 들어 R¹≠R⁴, R³≠R⁶, R¹≠R³ 또는 R⁴≠R⁶ 등과 같이, 복수 종류의 치환기를 도입하는 것이 바람직하다. 여기서 「≠」은 다른 구조의 기인 것을 나타낸다. 예를 들어, R¹≠R⁴는 R¹과 R⁴가 다른 구조의 기인 것을 나타낸다. 상기와 같이 복수 종류의 치환기를 도입함으로써, 색순도에 영향을 주는 아릴기와 발광 효율에 영향을 주는 아릴기를 동시에 도입할 수 있기 때문에, 섬세한 조절이 가능하게 된다.

그 중에서도, R¹≠R³ 또는 R⁴≠R⁶인 것이 발광 효율과 색순도를 밸런스 좋게 향상시킨다는 관점에서 바람직하다. 이 경우, 일반식 (1)로 표시되는 화합물에 대하여 색순도에 영향을 주는 아릴기를 양측의 피롤환에 각각 1개 이상 도입하고, 그 이외의 위치에 발광 효율에 영향을 주는 아릴기를 도입할 수 있기 때문에, 이들 양쪽의 성질을 최대한으로 향상시킬 수 있다. 또한, R¹≠R³ 또는 R⁴≠R⁶일 경우, 내열성과 색순도의 양쪽을 향상시킨다는 관점에서, R¹=R⁶ 및 R³=R⁴인 것이 보다 바람직하다.

주로 색순도에 영향을 주는 아릴기로서는, 전자 공여성기로 치환된 아릴기가 바람직하다. 전자 공여성기란, 유기 전자론에 있어서 유도 효과나 공명 효과에 의해, 치환된 원자단에 전자를 공여하는 원자단이다. 전자 공여성기로서는, 하메트 규칙의 치환기 상수(σp(파라))로서, 음의 값을 취하는 것을 들 수 있다. 하메트 규칙의 치환기 상수(σp(파라))는 화학 편람 기초편 개정 5판(II-380 페이지)으로부터 인용할 수 있다.

전자 공여성기의 구체예로서는, 예를 들어 알킬기(메틸기의 σp: -0.17)나 알콕시기(메톡시기의 σp: -0.27), 아미노기(-NH₂의 σp: -0.66) 등을 들 수 있다. 특히, 탄소수 1 내지 8의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 8의 알콕시기가 바람직하고, 메틸기, 에틸기, tert-부틸기, 메톡시기가 보다 바람직하다. 분산성의 관점에서는, tert-부틸기, 메톡시기가 특히 바람직하고, 이들을 상기 전자 공여성기로 한 경우, 일반식 (1)로 표시되는 화합물에 있어서 분자끼리의 응집에 의한 소광을 방지할 수 있다. 치환기의 치환 위치는 특별히 한정되지 않지만, 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 광 안정성을 높이기 위해서는 결합의 비틀림을 억제할 필요가 있기 때문에, 피로메텐 골격과의 결합 위치에 대하여 메타 위치 또는 파라 위치에 결합시키는 것이 바람직하다. 한편, 주로 발광 효율에 영향을 주는 아릴기로서는, tert-부틸기, 아다만틸기, 메톡시기 등의 부피가 큰 치환기를 갖는 아릴기가 바람직하다.

R¹, R³, R⁴ 및 R⁶이 각각 동일해도 되고 달라도 되며, 치환 혹은 비치환된 아릴기인 경우, R¹, R³, R⁴ 및 R⁶은 각각 동일해도 되고 달라도 되며, 치환 혹은 비치환된 페닐기인 것이 바람직하다. 이때, R¹, R³, R⁴ 및 R⁶은 각각 이하의 Ar-1 내지 Ar-6으로부터 선택되는 것이 보다 바람직하다.

일반식 (1)에 있어서 X는 C-R⁷인 것이, 광 안정성의 관점에서 바람직하다. X가 C-R⁷일 때, 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 내구성, 즉 이 화합물의 발광 강도의 경시적인 저하에는 치환기 R⁷이 크게 영향을 미친다. 구체적으로는 R⁷이 수소일 경우, 이 부위의 반응성이 높기 때문에, 이 부위와 공기 중의 수분이나 산소가 용이하게 반응해버린다. 이것은 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 분해를 야기한다. 또한, R⁷이 예를 들어 알킬기와 같은 분자쇄의 운동 자유도가 큰 치환기인 경우에는, 확실히 반응성은 저하되지만, 색변환 재료 중에서 화합물끼리가 경시적으로 응집하여, 결과적으로 농도 소광에 의한 발광 강도의 저하를 초래한다. 따라서, R⁷은 강직하고, 또한 운동 자유도가 작아 응집을 야기하기 어려운 기인 것이 바람직하고, 구체적으로는 치환 혹은 비치환된 아릴기, 또는 치환 혹은 비치환된 헤테로아릴기 중 어느 것임이 바람직하다.

더 높은 형광 양자 수율을 부여하고, 보다 열분해되기 어려운 점, 또한 광 안정성의 관점에서, X가 C-R⁷이며, R⁷이 치환 혹은 비치환된 아릴기인 것이 바람직하다. 아릴기로서는, 발광 파장을 손상시키지 않는다고 하는 관점에서, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 페난트릴기, 안트라세닐기가 바람직하다.

또한, 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 광 안정성을 높이기 위해서는, R⁷과 피로메텐 골격의 탄소-탄소 결합의 비틀림을 적절하게 억제할 필요가 있다. 왜냐하면 과도하게 비틀림이 크면, 여기광에 대한 반응성이 높아지는 등, 광 안정성이 저하되기 때문이다. 이러한 관점에서, R⁷로서는 치환 혹은 비치환된 페닐기, 치환 혹은 비치환된 비페닐기, 치환 혹은 비치환된 터페닐기, 치환 혹은 비치환된 나프틸기가 바람직하고, 치환 혹은 비치환된 페닐기, 치환 혹은 비치환된 비페닐기, 치환 혹은 비치환된 터페닐기인 것이 보다 바람직하다. 특히 바람직하게는 치환 혹은 비치환된 페닐기이다.

또한, R⁷은 적절하게 부피가 큰 치환기인 것이 바람직하다. R⁷이 어느 정도 부피가 큰 것에 의해 분자의 응집을 방지할 수 있고, 그 결과 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 발광 효율이나 내구성이 보다 향상된다.

이러한 부피가 큰 치환기의 더욱 바람직한 예로서는, 하기 일반식 (2)로 표시되는 R⁷의 구조를 들 수 있다.

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

더 높은 발광 양자 수율을 부여할 수 있다는 관점에서, r은 치환 혹은 비치환된 아릴기인 것이 바람직하다. 이 아릴기 중에서도, 특히 페닐기, 나프틸기를 바람직한 예로서 들 수 있다. r이 아릴기인 경우, 일반식 (2)의 k는 1 혹은 2인 것이 바람직하고, 그 중에서도 분자의 응집을 보다 방지한다는 관점에서 2인 것이 보다 바람직하다. 또한, k가 2 이상인 경우, r의 적어도 하나는 알킬기로 치환되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우의 알킬기로서는, 열적 안정성의 관점에서 메틸기, 에틸기 및 tert-부틸기를 특히 바람직한 예로서 들 수 있다.

또한, 형광 파장이나 흡수 파장을 제어하거나, 용매와의 상용성을 높이거나 한다고 하는 관점에서, r은 치환 혹은 비치환된 알킬기, 치환 혹은 비치환된 알콕시기 또는 할로겐인 것이 바람직하고, 메틸기, 에틸기, tert-부틸기, 메톡시기가 보다 바람직하다. 분산성의 관점에서는, tert-부틸기, 메톡시기가 특히 바람직하다. r이 tert-부틸기 또는 메톡시기인 것은, 분자끼리의 응집에 의한 소광을 방지하는 것에 대해서 보다 유효하다.

또한, 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 다른 양태로서, R¹ 내지 R⁷ 중 적어도 하나가 전자 구인기인 것이 바람직하다. 특히, (1) R¹ 내지 R⁶ 중 적어도 하나가 전자 구인기인 것, (2) R⁷이 전자 구인기인 것, 또는 (3) R¹ 내지 R⁶ 중 적어도 하나가 전자 구인기이며, 또한 R⁷이 전자 구인기인 것이 바람직하다. 이렇게 상기 화합물의 피로메텐 골격에 전자 구인기를 도입함으로써, 피로메텐 골격의 전자 밀도를 대폭으로 낮출 수 있다. 이에 의해, 상기 화합물의 산소에 대한 안정성이 보다 향상되고, 그 결과 상기 화합물의 내구성을 보다 향상시킬 수 있다.

전자 구인기란, 전자 수용성기라고도 호칭하고, 유기 전자론에 있어서 유도 효과나 공명 효과에 의해, 치환된 원자단으로부터 전자를 끌어 당기는 원자단이다. 전자 구인기로서는, 하메트 규칙의 치환기 상수(σp(파라))로서, 양의 값을 취하는 것을 들 수 있다. 하메트 규칙의 치환기 상수(σp(파라))는 화학 편람 기초편 개정 5판(II-380 페이지)으로부터 인용할 수 있다. 또한, 페닐기도 상기와 같은 양의 값을 취하는 예도 있지만, 본 발명에 있어서 전자 구인기에 페닐기는 포함되지 않는다.

전자 구인기의 예로서, 예를 들어 -F(σp: +0.06), -Cl(σp: +0.23), -Br(σp: +0.23), -I(σp: +0.18), -CO₂R¹²(σp: R¹²가 에틸기인 때 +0.45), -CONH₂(σp: +0.38), -COR¹²(σp: R¹²가 메틸기인 때 +0.49), -CF₃(σp: +0.50), -SO₂R¹²(σp: R¹²가 메틸기인 때 +0.69), -NO₂(σp: +0.81) 등을 들 수 있다. R¹²는 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 혹은 비치환된 환 형성 탄소수 6 내지 30의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 비치환된 환 형성 원자수 5 내지 30의 복소환기, 치환 혹은 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 혹은 비치환된 탄소수 1 내지 30의 시클로알킬기를 나타낸다. 이들 각 기의 구체예로서는, 상기와 마찬가지의 예를 들 수 있다.

바람직한 전자 구인기로서는, 불소, 불소 함유 아릴기, 불소 함유 헤테로아릴기, 불소 함유 알킬기, 치환 혹은 비치환된 카르보닐기, 치환 혹은 비치환된 에스테르기, 치환 혹은 비치환된 아미드기, 치환 혹은 비치환된 술포닐기 또는 시아노기를 들 수 있다. 왜냐하면, 이들은 화학적으로 분해되기 어렵기 때문이다.

보다 바람직한 전자 구인기로서는, 불소 함유 알킬기, 치환 혹은 비치환된 카르보닐기, 치환 혹은 비치환된 에스테르기 또는 시아노기를 들 수 있다. 왜냐하면, 이들은 농도 소광을 방지하고, 발광 양자 수율을 향상시키는 효과로 이어지기 때문이다. 특히 바람직한 전자 구인기는 치환 혹은 비치환된 에스테르기이다.

R² 및 R⁵는 열적 안정성의 관점에서, 수소, 알킬기, 아릴기 중 어느 것임이 바람직하고, 발광 스펙트럼에 있어서 좁은 반값폭을 얻기 쉽다고 하는 관점에서, 수소가 보다 바람직하다.

또한, 내구성을 향상시키는 관점에서, R² 및 R⁵의 적어도 한쪽이 각각 동일해도 되고 달라도 되며, 전자 구인기인 것도 바람직하다. 그 중에서도, R² 및 R⁵의 적어도 한쪽이 각각 동일해도 되고 달라도 되며, 치환 혹은 비치환된 에스테르기인 것이, 색순도를 떨어뜨릴 일 없이 내구성을 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 특히, R² 및 R⁵가 모두 각각 동일해도 되고 달라도 되며, 치환 혹은 비치환된 에스테르기인 것이, 내구성 향상의 관점에서 특히 바람직하다.

R⁸ 및 R⁹는 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 불소, 불소 함유 알킬기, 불소 함유 헤테로아릴기 또는 불소 함유 아릴기, 시아노기가 바람직하다. 특히, 여기광에 대하여 안정적이며 보다 높은 형광 양자 수율이 얻어지는 것으로부터, R⁸ 및 R⁹는 불소, 불소 함유 아릴기 또는 시아노기인 것이 보다 바람직하다.

여기서 불소 함유 아릴기란, 불소를 포함하는 아릴기이며, 예를 들어 플루오로페닐기, 트리플루오로메틸페닐기 및 펜타플루오로페닐기 등을 들 수 있다. 불소 함유 헤테로아릴기란, 불소를 포함하는 헤테로아릴기이며, 예를 들어 플루오로피리딜기, 트리플루오로메틸피리딜기 및 트리플루오로피리딜기 등을 들 수 있다. 불소 함유 알킬기란, 불소를 포함하는 알킬기이며, 예를 들어 트리플루오로메틸기나 펜타플루오로에틸기 등을 들 수 있다.

붕소 원자 상의 전자 밀도를 낮추는 것에 의해, 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 산소에 대한 안정성이 보다 향상되고, 그 결과 상기 화합물의 내구성을 보다 향상시킬 수 있기 때문에, 불소 또는 시아노기인 것이 보다 바람직하다. 특히, R⁸ 및 R⁹의 적어도 한쪽이 시아노기인 경우, 붕소 원자 상의 전자 밀도가 보다 낮아지기 때문에 바람직하다. 한편, 높은 형광 양자 수율이 얻어지는 점, 및 합성의 용이함으로부터, R⁸ 및 R⁹는 불소인 것도 바람직하다.

일반식 (1)로 표시되는 화합물의 바람직한 예의 하나로서, R¹, R³, R⁴ 및 R⁶이 모두 각각 동일해도 되고 달라도 되며, 치환 혹은 비치환된 알킬기이고, 또한 X가 C-R⁷이며, R⁷이 일반식 (2)로 표시되는 기인 경우를 들 수 있다. 이 경우, R⁷은, r이 치환 혹은 비치환된 페닐기로서 포함되는 일반식 (2)로 표시되는 기인 것이 특히 바람직하다.

또한, 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 바람직한 예의 다른 하나로서, R¹, R³, R⁴ 및 R⁶이 모두 각각 동일해도 되고 달라도 되며, 상술한 Ar-1 내지 Ar-6으로부터 선택되고, 또한 X가 C-R⁷이며, R⁷이 일반식 (2)로 표시되는 기인 경우를 들 수 있다. 이 경우, R⁷은, r이 tert-부틸기, 메톡시기로서 포함되는 일반식 (2)로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하고, r이 메톡시기로서 포함되는 일반식 (2)로 표시되는 기인 것이 특히 바람직하다.

또한, 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 바람직한 예의 다른 하나로서, R¹, R³, R⁴ 및 R⁶이 모두 각각 동일해도 되고 달라도 되며, 치환 혹은 비치환된 알킬기이고, 또한 R² 및 R⁵가 각각 동일해도 되고 달라도 되며, 치환 혹은 비치환된 에스테르기이고, 또한 X가 C-R⁷이며, R⁷이 일반식 (2)로 표시되는 기인 경우를 들 수 있다. 이 경우, R⁷은, r이 치환 혹은 비치환된 페닐기로서 포함되는 일반식 (2)로 표시되는 기인 것이 특히 바람직하다.

또한, 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 바람직한 예의 다른 하나로서, R¹, R³, R⁴ 및 R⁶이 모두 각각 동일해도 되고 달라도 되며, 상술한 Ar-1 내지 Ar-6으로부터 선택되고, 또한 R² 및 R⁵가 각각 동일해도 되고 달라도 되며, 치환 혹은 비치환된 에스테르기이고, 또한 X가 C-R⁷이며, R⁷이 일반식 (2)로 표시되는 기인 경우를 들 수 있다. 이 경우, R⁷은, r이 tert-부틸기, 메톡시기로서 포함되는 일반식 (2)로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하고, r이 메톡시기로서 포함되는 일반식 (2)로 표시되는 기인 것이 특히 바람직하다.

일반식 (1)로 표시되는 화합물의 일례를 이하에 나타내지만, 이 화합물은 이들에 한정되는 것은 아니다.

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

또한, 피로메텐-불화붕소 착체의 합성에 대해서는, 문헌[J.Org.Chem., vol.64, No.21, pp.7813-7819(1999), Angew.Chem., Int.Ed.Engl., vol.36, pp.1333-1335(1997)] 등에 기재되어 있는 방법을 참고로 하여, 일반식 (1)로 표시되는 화합물을 합성할 수 있다. 예를 들어, 하기 일반식 (3)으로 표시되는 화합물과 일반식 (4)로 표시되는 화합물을 옥시염화인 존재 하, 1,2-디클로로에탄 중에서 가열한 후, 하기 일반식 (5)로 표시되는 화합물을 트리에틸아민 존재 하, 1,2-디클로로에탄 중에서 반응시키고, 이에 의해 일반식 (1)로 표시되는 화합물을 얻는 방법을 들 수 있다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 여기서, R¹ 내지 R⁹는 상기 설명과 마찬가지이다. J는 할로겐을 나타낸다.

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

본 발명의 실시 형태에 관계되는 입자상 색변환 재료는 일반식 (1)로 표시되는 화합물 이외에, 필요에 따라 기타의 화합물을 적절히 함유할 수 있다. 예를 들어, 여기광으로부터 일반식 (1)로 표시되는 화합물로의 에너지 이동 효율을 더욱 높이기 위해서, 루브렌 등의 어시스트 도펀트를 함유해도 된다. 또한, 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 발광색 이외의 발광색을 가미하고자 하는 경우에는, 원하는 유기 발광 재료, 예를 들어 쿠마린계 색소, 로다민계 색소 등의 유기 발광 재료를 첨가할 수 있다. 기타, 이들 유기 발광 재료 이외에도, 무기 형광체, 형광 안료, 형광 염료, 양자 도트 등의 공지된 발광 재료를 조합하여 첨가하는 것도 가능하다.

이하에, 일반식 (1)로 표시되는 화합물 이외의 유기 발광 재료의 일례를 이하에 나타내지만, 본 발명은 특별히 이들에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 실시 형태에 관계되는 입자상 색변환 재료는, 피크 파장이 500㎚ 이상 580㎚ 미만인 영역에 관측되는 발광을 나타내는 발광 재료(이하 「제1 발광 재료」라고 한다)를 포함하는 것이 바람직하다. 이후, 피크 파장이 500㎚ 이상 580㎚ 미만인 영역에 관측되는 발광을 「녹색의 발광」이라고 한다.

또한, 본 발명의 실시 형태에 관계되는 입자상 색변환 재료는, 피크 파장이 580㎚ 이상 750㎚ 이하인 영역에 관측되는 발광을 나타내는 발광 재료(이하 「제2 발광 재료」라고 한다)를 포함하는 것이 바람직하다. 이후, 피크 파장이 580㎚ 이상 750㎚ 이하인 영역에 관측되는 발광을 「적색의 발광」이라고 한다.

일반적으로, 여기광은 그 에너지가 클수록 재료의 분해를 야기하기 쉽다. 그러나, 파장 400㎚ 이상 500㎚ 이하의 범위의 여기광은 비교적 여기 에너지가 작기 때문에 바람직하다. 파장 400㎚ 이상 500㎚ 이하의 범위의 여기광을 사용함으로써, 색변환 재료 중의 발광 재료의 분해를 일으킬 일 없이 색순도가 양호한 발광이 얻어진다.

본 발명의 실시 형태에 관계되는 입자상 색변환 재료에 있어서, 제1 발광 재료 및/또는 제2 발광 재료는 어느 한쪽만 포함되어 있어도 되고, 양쪽이 포함되어도 된다. 또한, 제1 발광 재료는 1종류만 단독으로 사용해도 되고, 복수종의 제1 발광 재료를 병용해도 된다. 마찬가지로, 제2 발광 재료는 1종류만 단독으로 사용해도 되고, 복수종의 제2 발광 재료를 병용해도 된다.

파장 400㎚ 이상 500㎚ 이하의 범위의 여기광의 일부는, 본 발명의 실시 형태에 관계되는 입자상 색변환 재료를 일부 투과하기 때문에, 그 자체를 청색의 발광으로서 이용할 수 있다. 그 때문에, 본 발명의 실시 형태에 관계되는 입자상 색변환 재료가 녹색의 발광을 나타내는 제1 발광 재료와 적색의 발광을 나타내는 제2 발광 재료를 포함하고, 청색광으로서 발광 피크가 첨예한 청색 LED를 사용한 경우, 청색·녹색·적색의 각 색에 있어서 첨예한 형상의 발광 스펙트럼을 나타내고, 색순도가 좋은 백색광을 얻을 수 있다. 그 결과, 특히 디스플레이에 있어서는, 색채가 일층 선명하고 또한 보다 큰 색 영역을 효율적으로 만들 수 있다. 또한, 조명 용도에 있어서는, 현재 주류로 되어 있는 청색 LED와 황색 형광체를 조합한 백색 LED에 비해, 특히 녹색 영역 및 적색 영역의 발광 특성이 개선되기 때문에, 연색성이 향상된 바람직한 백색 광원을 얻을 수 있다.

제1 발광 재료로서는, 쿠마린6, 쿠마린7, 쿠마린153 등의 쿠마린 유도체, 인도시아닌 그린 등의 시아닌 유도체, 플루오레세인, 플루오레세인이소티오시아네이트, 카르복시플루오레세인디아세테이트 등의 플루오레세인 유도체, 프탈로시아닌 그린 등의 프탈로시아닌 유도체, 디이소부틸-4,10-디시아노페릴렌-3,9-디카르복실레이트 등의 페릴렌 유도체, 이외에 피로메텐 유도체, 스틸벤 유도체, 옥사진 유도체, 나프탈이미드 유도체, 피라진 유도체, 벤즈이미다졸 유도체, 벤조옥사졸 유도체, 벤조티아졸 유도체, 이미다조피리딘 유도체, 아졸 유도체, 안트라센 등의 축합 아릴환을 갖는 화합물이나 그의 유도체, 방향족 아민 유도체, 유기 금속 착체 화합물 등을 적합한 것으로서 들 수 있다. 그러나, 제1 발광 재료는 특별히 이들에 한정되는 것은 아니다.

이들 화합물 중에서도, 피로메텐 유도체는 높은 발광 양자 수율을 부여하고, 내구성이 양호하므로, 특히 적합한 화합물이다. 피로메텐 유도체로서는, 예를 들어 일반식 (1)로 표시되는 화합물이, 색순도가 높은 발광을 나타내는 것으로부터 바람직하다.

제2 발광 재료로서는, 4-디시아노메틸렌-2-메틸-6-(p-디메틸아미노스티릴)-4H-피란 등의 시아닌 유도체, 로다민B, 로다민6G, 로다민101, 술포로다민101 등의 로다민 유도체, 1-에틸-2-(4-(p-디메틸아미노페닐)-1,3-부타디에닐)-피리디늄-퍼클로레이트 등의 피리딘 유도체, N,N'-비스(2,6-디이소프로필페닐)-1,6,7,12-테트라페녹시페릴렌-3,4,9,10-비스디카르보이미드 등의 페릴렌 유도체, 이외에 포르피린 유도체, 피로메텐 유도체, 옥사진 유도체, 피라진 유도체, 나프타센이나 디벤조디인데노페릴렌 등의 축합 아릴환을 갖는 화합물이나 그의 유도체, 유기 금속 착체 화합물 등을 적합한 것으로서 들 수 있다. 그러나, 제2 발광 재료는 특별히 이들에 한정되는 것은 아니다.

이들 화합물 중에서도, 피로메텐 유도체는 높은 발광 양자 수율을 부여하고, 내구성이 양호하므로 특히 적합한 화합물이다. 피로메텐 유도체로서는, 예를 들어 일반식 (1)로 표시되는 화합물이, 색순도가 높은 발광을 나타내는 것으로부터 바람직하다.

본 발명의 실시 형태에 관계되는 입자상 색변환 재료에 있어서의 발광 재료의 함유량은, 화합물의 몰 흡광 계수, 발광 양자 수율 및 여기 파장에 있어서의 흡수 강도, 그리고 제작하는 색변환 재료나 색변환 부재의 사이즈나 두께, 투과율에 따라 다르지만, 통상은 매트릭스 수지 100질량부에 대하여 1.0×10^-4질량부 내지 30질량부이다. 그 중에서도, 1.0×10^-3질량부 내지 10질량부인 것이 더욱 바람직하고, 5.0×10^-3질량부 내지 5질량부인 것이 특히 바람직하다.

또한 색변환 재료에, 녹색의 발광을 나타내는 제1 발광 재료와, 적색의 발광을 나타내는 제2 발광 재료를 양쪽 함유하는 경우, 녹색 발광의 일부가 적색 발광으로 변환되는 것으로부터, 제1 발광 재료의 함유량 w₁과, 제2 발광 재료의 함유량 w₂가 w₁≥w₂의 관계인 것이 바람직하다. 또한, 함유량 w₁과 함유량 w₂의 비율은 w₁:w₂=1000:1 내지 1:1이며, 500:1 내지 2:1인 것이 더욱 바람직하고, 200:1 내지 3:1인 것이 특히 바람직하다. 단, 함유량 w₁ 및 함유량 w₂는 매트릭스 수지의 질량에 대한 질량 퍼센트이다.

<매트릭스 수지>

본 발명의 실시 형태에 관계되는 입자상 색변환 재료에 있어서, 매트릭스 수지는 성형 가공성, 투명성, 내열성 등이 우수한 재료가 적합하게 사용된다. 매트릭스 수지의 예로서는, 예를 들어 아크릴산계, 메타크릴산계, 폴리신남산비닐계, 환 고무계 등의 반응성 비닐기를 갖는 광경화형 레지스트 재료, 에폭시 수지, 실리콘 수지(실리콘 고무, 실리콘 겔 등의 오르가노폴리실록산 경화물(가교물)을 포함한다), 우레아 수지, 불소 수지, 폴리카르보네이트 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 폴리비닐 수지, 폴리아미드 수지, 페놀 수지, 폴리비닐알코올 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 셀룰로오스 수지, 지방족 에스테르 수지 및 방향족 에스테르 수지 등의 폴리에스테르 수지, 시클로올레핀 수지 등의 지방족 폴리올레핀 수지, 방향족 폴리올레핀 수지 등의 공지된 것을 들 수 있다. 또한, 매트릭스 수지로서는, 이들 수지의 혼합물이나 공중합체를 사용해도 상관없다. 이들 수지를 적절히 설계함으로써, 본 발명의 실시 형태에 관계되는 입자상 색변환 재료에 유용한 매트릭스 수지가 얻어진다.

이들 수지 중에서도, 투명성 및 유기 발광 재료의 분산성의 관점에서, 아크릴 수지, 아크릴산에스테르 또는 메타크릴산에스테르 부위를 포함하는 공중합 수지, 폴리에스테르 수지, 시클로올레핀 수지, 에폭시 수지 중 어느 것임이 바람직하다.

매트릭스 수지의 유리 전이 온도(Tg)는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 30℃ 이상 180℃ 이하인 것이 바람직하다. Tg가 30℃ 이상인 경우, 광원으로부터의 입사광에 의한 열이나 기기의 구동열에 의한 매트릭스 수지의 분자 운동이 억제되고, 발광 재료의 분산 상태의 변화가 억제됨으로써 내구성의 악화를 방지할 수 있다. 또한, Tg가 180℃ 이하인 경우, 시트 등으로 성형한 경우의 가요성을 확보할 수 있다. 매트릭스 수지의 Tg는 보다 바람직하게는 50℃ 이상 170℃ 이하이고, 더욱 바람직하게는 70℃ 이상 160℃ 이하이고, 특히 바람직하게는 90℃ 이상 150℃ 이하이다.

매트릭스 수지의 분자량은 수지의 종류에 따라 다르고, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 3000 이상 1500000 이하인 것이 바람직하다. 분자량이 3000보다 작은 경우, 수지가 취성이 되고, 성형한 경우의 가요성이 낮아진다. 또한, 분자량이 1500000보다 큰 경우, 성형 시의 점도가 과도하게 커지는 것이나, 수지 자체의 화학적 안정성이 저하된다는 문제가 있다. 매트릭스 수지의 분자량은 보다 바람직하게는 5000 이상 1200000 이하이고, 더욱 바람직하게는 7000 이상 1000000 이하이고, 특히 바람직하게는 10000 이상 800000 이하이다.

본 발명의 실시 형태에 관계되는 입자상 색변환 재료는, 매트릭스 수지 및 일반식 (1)로 표시되는 화합물을 함유하는 발광 재료를 갖는 입자상 색변환 재료이다. 구체적으로는, 매트릭스 수지 중에 적어도 1종의 발광 재료가 함유된 입자상 색변환 재료이다.

<첨가제>

본 발명의 실시 형태에 관계되는 입자상 색변환 재료는 발광 재료 및 매트릭스 수지 이외에, 산화 방지제, 가공 및 열 안정화제, 자외선 흡수제 등의 내광성 안정화제, 가소제, 에폭시 화합물 등의 가교제, 아민, 산 무수물, 이미다졸 등의 경화제, 실리카 입자나 실리콘 미립자 등의 무기 입자 및 실란 커플링제 등의 첨가제를 함유할 수 있다.

산화 방지제로서는, 예를 들어 페놀계 산화 방지제를 들 수 있지만, 특별히 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 산화 방지제는 단독으로 사용해도 되고, 복수 병용해도 된다.

가공 및 열 안정화제로서는, 예를 들어 인계 안정화제를 들 수 있지만, 특별히 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 안정화제는 단독으로 사용해도 되고, 복수 병용해도 된다.

내광성 안정화제로서는, 예를 들어 벤조트리아졸류를 들 수 있지만, 특별히 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 내광성 안정화제는 단독으로 사용해도 되고, 복수 병용해도 된다.

이들 첨가제는, 광원으로부터의 광이나 발광 재료의 발광을 저해하지 않는다고 하는 관점에서, 가시 영역에서의 흡광 계수가 작은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 파장 400㎚ 이상 800㎚ 이하의 파장 영역 전역에서, 이들 첨가제의 몰 흡광 계수 ε은 200 이하인 것이 바람직하고, 100 이하인 것이 보다 바람직하다. 더욱 바람직하게는 80 이하이고, 50 이하인 것이 특히 바람직하다.

또한, 내광성 안정화제로서는, 일중항 산소 ??처로서의 역할을 갖는 화합물도 적합하게 사용할 수 있다. 일중항 산소 ??처는, 산소 분자가 광의 에너지에 의해 활성화되어 생긴 일중항 산소를 포획하여 불활성화하는 재료이다. 색변환 재료 중에 일중항 산소 ??처가 공존함으로써 발광 재료가 일중항 산소에 의해 열화되는 것을 방지할 수 있다.

일중항 산소 ??처로서의 역할을 갖는 화합물로서는, 예를 들어 특정한 3급 아민 및 금속염을 들 수 있지만, 특별히 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이들 화합물(내광성 안정화제)은 단독으로 사용해도 되고, 복수 병용해도 된다.

또한, 내광성 안정화제로서는, 라디칼 ??처로서의 역할을 갖는 화합물도 적합하게 사용할 수 있다. 그 중에서도, 힌더드 아민계 화합물을 적합한 예로서 들 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 관계되는 입자상 색변환 재료에 있어서, 이들 첨가제의 함유량은 화합물의 몰 흡광 계수, 발광 양자 수율 및 여기 파장에 있어서의 흡수 강도, 그리고 제작하는 색변환 재료나 색변환 부재의 사이즈나 두께, 투과율에 따라 다르지만, 매트릭스 수지 100질량부에 대하여 1.0×10^-3질량부 이상인 것이 바람직하고, 1.0×10^-2질량부 이상인 것이 보다 바람직하고, 1.0×10^-1질량부 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 이들 첨가제의 함유량은, 매트릭스 수지 100질량부에 대하여 30질량부 이하인 것이 바람직하고, 15질량부 이하인 것이 보다 바람직하고, 10질량부 이하인 것이 더욱 바람직하다.

<입자상 색변환 재료>

본 발명의 실시 형태에 관계되는 입자상 색변환 재료는 일반식 (1)로 표시되는 화합물을 함유하기 때문에, 매우 색순도가 높은 발광을 나타낸다.

또한, 분체로서 취급할 수 있기 때문에, 복수 종류의 입자상 색변환 재료를 혼합하여 사용하여, 정교하고 치밀한 파장 변환 특성의 조정을 행하는 것이 용이하게 된다. 예를 들어, 청색광의 일부를 색변환하여 백색광을 얻는 경우, 녹색의 발광을 나타내는 발광 재료를 함유하는 녹색 변환 재료와 적색의 발광을 나타내는 발광 재료를 함유하는 적색 변환 재료를 각각 준비하고, 그들의 혼합량을 조정함으로써, 백색광의 화이트 밸런스나 색온도를 용이하게 조정할 수 있다.

또한, 색변환 재료의 입경이나 형상, 매트릭스 수지의 굴절률 등의 제어에 의해, 색변환 특성을 조정하는 것이나, 색변환 기능 이외의 기능을 부여하는 것도 가능하다. 예를 들어, 광산란 기능을 발현시키는 것이 가능하다.

본 발명의 실시 형태에 관계되는 입자상 색변환 재료는 각 입자가 개별적으로 독립되어 있기 때문에, 고온 조건에서의 광 조사에 의해 라디칼종 등의 고활성종이 발생했을 때, 고활성종이 전체로 전파하는 것을 억제하여, 색변환 부재 전체의 가속적인 열화를 억제할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 관계되는 입자상 색변환 재료는 평균 입경이 0.010㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.010㎛ 이상 30㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.010㎛ 이상 10㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 평균 입경은 현미경 관찰이나 레이저 회절 산란법에 의해 입도 분포를 측정하여 얻어지는 것인데, 원칙적으로 현미경 관찰에 의해 측정하는 것으로 한다. 단, 레이저 회절 산란법에 의한 측정 결과가 1㎛ 이하인 입경의 경우, 레이저 회절 산란법에 의한 입경을 채용한다. 또한 현미경 관찰의 경우, 특별히 한정되지 않지만, 고립 입자 100개 정도의 입경을 측정하고, 그 평균값을 산출하여 구할 수 있다.

<입자상 색변환 재료의 제작 방법>

본 발명의 실시 형태에 관계되는 입자상 색변환 재료의 제작 방법은, 발광 재료 및 매트릭스 수지를 포함한 입자상으로 성형할 수 있다면, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 계면 중합법, W/O계 액 중 건조법, 스토버법, 및 스프레이 드라이법, 인시츄(in Situ) 중합법, 수용액으로부터의 상분리법, 유기 용매로부터의 상분리법, 융해 분산 냉각법, 기중 현탁 피복법에 의해 제작할 수 있다.

그 중에서도, 전술한 발광 재료, 매트릭스 수지, 용매 등의 재료를 소정량 혼합하여 제작한 조성물을, 스프레이 드라이법에 의해 건조시킴으로써 입자상으로 성형하는 방법을 간편한 방법으로서 들 수 있다.

사용하는 용매로서는, 예를 들어 물, 2-프로판올, 에탄올, 톨루엔, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산프로필, 아세트산부틸, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 헥산, 시클로헥산, 테트라히드로푸란, 아세톤, 테르피네올, 텍사놀, 1,2-디메톡시에탄, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸카르비톨, 부틸카르비톨아세테이트, 1-메톡시-2-프로판올, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등을 들 수 있고, 이들 용매를 2종류 이상 혼합하여 사용하는 것도 가능하다. 이들 용매 중에서, 톨루엔이나 메틸에틸케톤, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 테트라히드로푸란은 건조 후의 잔존 용매가 적은 점에서 적합하게 사용된다.

<지지체>

본 발명의 실시 형태에 관계되는 입자상 색변환 재료는, 그 자체만으로 사용해도 된다. 또한, 광학 부재에 대한 적용성을 보다 높이는 관점에서, 입자상 색변환 재료를 함유시킨 지지체를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시 형태에 관계되는 입자상 색변환 재료를 함유하는 지지체는 색변환 부재로서 사용할 수 있다.

지지체의 재질로서는 특별히 제한없이 공지된 금속, 수지, 유리, 세라믹, 종이 등을 사용할 수 있지만, 투명성이나 가공 성형성의 관점에서, 지지체는 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 지지체가 수지를 포함할 경우, 입자상 색변환 재료가 지지체에 분산되어 있는 것이 보다 바람직하다. 본 발명에 있어서 분산이란, 하나의 상을 이루는 물질 중에 다른 물질이 산재하는 것을 말하며, 그 분포는 치우침이 있어도 되고, 균일해도 된다. 단, 입자상 색변환 재료를 분산시킨다고 기재한 경우, 분산매에 완전히 용해되어 균일한 하나의 상을 형성하는 양태를 제외한다. 본 발명에 관계되는 입자상 색변환 재료가 지지체에 분산되어 있는지의 여부를 확인하기 위해서, 육안의 관찰, 현미경 관찰, 발광 분광법 측정 및 굴절률 측정 등의 방법을 적절히 사용할 수 있다. 바람직한 수지로서는, 상술한 매트릭스 수지에서 예시한 수지를 지지체로서 적합하게 사용할 수 있다.

지지체가 수지를 포함하는 경우, 매트릭스 수지와 다른 수지를 사용하는 것이 바람직하고, 입자상 색변환 재료의 매트릭스 수지와 지지체를 형성하는 수지의 SP값의 차가 0.5(cal/㎤)^0.5 이상인 것이 바람직하다. SP값의 차가 0.5(cal/㎤)^0.5 이상인 것에 의해, 입자상 색변환 재료를 용해하지 않고, 지지체 중에 분산시킬 수 있다. 입자상 색변환 재료가 지지체를 구성하는 수지 중에 용해되어버리는 경우, 지지체에도 발광 재료가 용출하여 반값폭이 저감되어버린다. 상기 SP값의 차는 1.0(cal/㎤)^0.5 이상인 것이 보다 바람직하고, 1.5(cal/㎤)^0.5 이상인 것이 더욱 바람직하고, 2.0(cal/㎤)^0.5 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, SP값의 차가 너무 크면 입자끼리가 응집하여 소광 원인이 되기 때문에, 상한값은 4.0(cal/㎤)^0.5 이하인 것이 보다 바람직하고, 3.0(cal/㎤)^0.5 이하인 것이 더욱 바람직하고, 2.5(cal/㎤)^0.5 이하인 것이 특히 바람직하다.

지지체가 수지를 포함하는 경우, 입자상 색변환 재료의 매트릭스 수지의 SP값은 지지체를 형성하는 수지의 SP값보다 큰 것이 바람직하다.

지지체의 형상으로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 입상, 괴상, 시트상 등을 들 수 있다. 또한, 틀에 충전된 형식도 들 수 있다. 그 중에서도, 후술하는 광원 유닛에 대한 적용성을 보다 높이는 관점에서, 시트상인 것이 바람직하다.

한편, LED 광원과의 일체화나, 패터닝된 부재와의 일체화의 관점에서는, 틀에 충전하는 방법도 바람직하다.

지지체 중에 포함되는 입자상 색변환 재료는 1종류여도 되고, 복수 종류여도 된다.

본 발명의 실시 형태에 관계되는 색변환 부재의 한 양태로서, 녹색의 발광을 나타내는 발광 재료를 함유하는 입자상 색변환 재료와, 적색의 발광을 나타내는 발광 재료를 함유하는 입자상 색변환 재료의 적어도 2종류를 동일한 지지체 중에 포함하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 청색광의 일부를 색변환하여 백색광을 얻을 수 있다.

이들 녹색의 발광을 나타내는 발광 재료와 적색의 발광을 나타내는 발광 재료로서는, 모두 일반식 (1)로 표시되는 화합물인 것이, 색 재현성이 높은 백색광이 얻어지기 때문에 바람직하다. 즉, 본 발명의 바람직한 양태로서, 피크 파장이 500㎚ 이상 580㎚ 미만인 영역에 관측되는 발광을 나타내는 일반식 (1)로 표시되는 화합물과 제1 매트릭스 수지를 포함하는 제1 입자상 색변환 재료와, 피크 파장이 580㎚ 이상 750㎚ 이하인 영역에 관측되는 발광을 나타내는 일반식 (1)로 표시되는 화합물과 제2 매트릭스 수지를 포함하는 제2 입자상 색변환 재료와, 그들을 함유하는 지지체를 포함하는 색변환 부재를 들 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 관계되는 색변환 부재의 다른 양태로서, 입자상 색변환 재료를 함유하는 지지체를 복수 종류 조합한 것인 것도 바람직하다. 예를 들어, 녹색의 발광을 나타내는 입자상 색변환 재료를 함유하는 지지체와, 적색의 발광을 나타내는 입자상 색변환 재료를 함유하는 지지체를 조합하는 것을 들 수 있다. 그 중에서도, 제1 입자상 색변환 재료를 갖는 제1 지지체와, 제2 입자상 색변환 재료를 갖는 제2 지지체를 조합하는 것이 바람직하다. 복수의 지지체의 조합 방법은 지지체의 형상에 따라 다르지만, 동일 평면 상에 배열하는 방법이나, 적층시키는 방법을 들 수 있다.

제1 입자상 색변환 재료 및 제2 입자상 색변환 재료 각각에 있어서의 유기 발광 재료와 매트릭스 수지의 조합을 최적화함으로써, 유기 발광 재료의 발광 피크 파장을 바람직한 파장으로 시프트하여, 색 영역을 확대할 수 있다. 그 때문에, 제1 매트릭스 수지와 제2 매트릭스 수지가 다른 것이 바람직하다. 또한, 2개의 매트릭스 수지가 다르다는 것은, 수지의 종류 및/또는 조성이 다른 것을 말한다.

또한, 매트릭스 수지의 용해 파라미터인 SP값과, 유기 발광 재료의 발광 피크 파장에는 강한 관계가 있다. SP값이 큰 매트릭스 수지 중에서는, 매트릭스 수지와 유기 발광 재료 간의 상호 작용에 의해, 유기 발광 재료의 여기 상태가 안정화된다. 그 때문에, SP값이 작은 매트릭스 수지 중과 비교하여, 이 유기 발광 재료의 발광 피크 파장은 장파장측으로 시프트한다. 따라서, 유기 발광 재료를 최적의 SP값을 갖는 매트릭스 수지 중에 분산시킴으로써, 유기 발광 재료의 발광 피크 파장의 최적화가 가능하다.

제1 매트릭스 수지의 SP값을 SP₁(cal/㎤)^0.5로 하고, 제2 매트릭스 수지의 SP값을 SP₂(cal/㎤)^0.5로 할 때, SP₁≤SP₂인 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 입자상 색변환 재료 및 제2 입자상 색변환 재료에 있어서의 녹색광과 적색광의 발광 피크 파장의 차가, 동일한 매트릭스 수지 중에 유기 발광 재료를 분산시킨 경우와 비교하여 커지고, 그 결과 색 영역이 확대된다.

그 중에서도, SP₂≥10.0인 것이 바람직하다. 이 경우, 제2 입자상 색변환 재료에 있어서의 적색광의 발광 피크 파장이 보다 크게 장파장화되고, 그 결과 제2 입자상 색변환 재료로부터는 깊은 적색의 광을 발광할 수 있다. 그 효과를 보다 크게 한다는 관점에서, 보다 바람직하게는 SP₂≥10.2이며, 더욱 바람직하게는 SP₂≥10.4이며, 특히 바람직하게는 SP₂≥10.6이다.

SP₂의 상한값은 특별히 한정되지 않지만, SP₂≤15.0인 매트릭스 수지는 유기 발광 재료의 분산성이 좋기 때문에, 적합하게 사용할 수 있다. 그 효과를 보다 크게 한다는 관점에서, 보다 바람직하게는 SP₂≤14.0이며, 더욱 바람직하게는 SP₂≤13.0이며, 특히 바람직하게는 SP₂≤12.0이다.

또한, SP₁≤10.0일 경우, 제1 입자상 색변환 재료에 있어서의 녹색광의 발광 피크 파장의 장파장화가 억제되고, 그 결과 제1 입자상 색변환 재료 및 제2 입자상 색변환 재료에 있어서의 녹색광과 적색광의 발광 피크 파장의 차가 커지기 때문에 바람직하다. 그 효과를 보다 크게 한다는 관점에서, 보다 바람직하게는 SP₁≤9.8이며, 더욱 바람직하게는 SP₁≤9.7이며, 특히 바람직하게는 SP₁≤9.6이다.

SP₁의 하한값은 특별히 한정되지 않지만, SP₁≥7.0인 매트릭스 수지는 유기 발광 재료의 분산성이 좋기 때문에, 적합하게 사용할 수 있다. 그 효과를 보다 크게 한다는 관점에서, 보다 바람직하게는 SP₁≥7.4이며, 더욱 바람직하게는 SP₁≥7.8이며, 특히 바람직하게는 SP₁≥8.0이다.

여기서, 용해 파라미터(SP값)는 일반적으로 사용되고 있는 문헌[Poly.Eng.Sci., vol.14, No.2, pp.147-154(1974)] 등에 기재된 페도르(Fedors)의 추산법을 사용하여, 수지를 구성하는 모노머의 종류와 비율로부터 산출되는 값이다. 복수 종류의 수지 혼합물에 대해서도, 마찬가지의 방법에 의해 산출할 수 있다. 예를 들어, 폴리메타크릴산메틸의 SP값은 9.9(cal/㎤)^0.5, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 SP값은 11.6(cal/㎤)^0.5, 비스페놀 A계 에폭시 수지의 SP값은 10.9(cal/㎤)^0.5로 각각 산출할 수 있다.

수지의 대표적인 SP값을 표 1에 나타내었다. 제1 매트릭스 수지 및 제2 매트릭스 수지는, 예를 들어 표 1에 나타내는 바와 같은 수지 중에서 임의로 조합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 관계되는 색변환 부재의 다른 양태로서, 본 발명의 지지체가, 본 발명에 관계되는 입자상 색변환 재료 이외에 적어도 1종의 발광 재료를 함유하는 것도 바람직하다. 그 중에서도 색순도의 관점에서, 지지체가 적어도 1종의 유기 발광 재료를 함유하는 것이 보다 바람직하고, 지지체가 적어도 일반식 (1)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 사용할 수 있는 지지체는 입자상 색변환 재료나 발광 재료 이외에, 광흡수 색소나 광흡수 안료, 산화 방지제, 가공 및 열 안정화제, 자외선 흡수제 등의 내광성 안정화제, 분산제나 레벨링제, 가소제, 에폭시 화합물 등의 가교제, 아민, 산 무수물, 이미다졸 등의 경화제, 접착 보조제, 산화티타늄 입자나 지르코니아 입자, 실리카 입자 등의 무기 입자 및 실란 커플링제 등의 첨가제를 함유할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 관계되는 색변환 부재의 대표적인 구조예로서, 예를 들어 도 1 내지 도 3에 도시하는 것을 들 수 있다. 도 1 내지 도 3은, 본 발명의 실시 형태에 관계되는 색변환 부재의 일례를 도시하는 모식 단면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 일례인 색변환 부재(1)는, 지지체(3)의 내부에 입자상 색변환 재료(2)가 분산된 구조이다. 또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 일례인 색변환 부재(1A)는, 지지체(3)의 내부에 입자상 색변환 재료(2a) 및 입자상 색변환 재료(2b)가 분산된 구조이다. 또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 일례인 색변환 부재(1B)는, 내부에 입자상 색변환 재료(2a)가 분산된 지지체(3a)와, 내부에 입자상 색변환 재료(2b)가 분산된 지지체(3b)가 적층된 구조이다. 또한, 본 발명의 실시 형태에 관계되는 색변환 부재는, 도 1 내지 도 3의 지지체(3, 3a, 또는 3b)의 내부에 다른 발광 재료가 포함되는 구조여도 되고, 다른 발광 재료가 지지체(3, 3a, 또는 3b) 중에 분산되어 있는 것이 바람직하다. 색변환 부재(1, 1A, 1B)에 첨가되는 발광 재료는 일반식 (1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

<색변환 부재의 제작 방법>

본 발명의 실시 형태에 관계되는 색변환 부재의 제작 방법은, 본 발명의 입자상 색변환 재료를 포함한 지지체를 원하는 형상으로 성형할 수 있다면, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명에 관계되는 입자상 색변환 재료와 지지체로서 사용하는 수지와 용제를 혼합하여 조성물을 제작한 뒤, 기재 상에 도포하고, 건조시킴으로써, 시트상으로 성형하는 방법을 들 수 있다. 또한, 본 발명에 관계되는 입자상 색변환 재료와 지지체가 되는 수지를 가열하면서 혼련하고, 압출기를 사용하여 성형하는 방법도 들 수 있다.

<색변환 기판>

본 발명의 실시 형태에 관계되는 색변환 기판은, 적어도 본 발명의 입자상 색변환 재료 또는 색변환 부재를 구비하는 구성이다. 색변환 기판은 투명 기판 상에, 복수의 색변환층을 구비하는 것이다. 본 발명에 있어서, 색변환층은 적색 변환층과 녹색 변환층을 포함하는 것이 바람직하다. 적색 변환층은 적어도 청색광을 흡수하여 적색광을 발하는 형광체 재료에 의해 형성되어 있다. 녹색 변환층은 적어도 청색광을 흡수하여 녹색광을 발하는 형광체 재료에 의해 형성되어 있다. 또한, 격벽이 형성되어 있어도 되고, 색변환층은 격벽과 격벽 사이(오목부)에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 투명 기판측으로부터 여기광을 입사시키고, 투명 기판과 반대의 측으로부터 시인해도 되고, 색변환층측으로부터 여기광을 입사시키고, 투명 기판측으로부터 시인해도 된다. 색변환층의 양자 수율은, 피크 파장이 440 내지 460㎚인 청색광을 색변환 기판에 조사했을 때, 통상은 0.5 이상, 바람직하게는 0.7 이상, 보다 바람직하게는 0.8 이상, 더욱 바람직하게는 0.9 이상이다.

<잉크>

본 발명의 실시 형태에 관계되는 잉크는, 적어도 본 발명의 입자상 색변환 재료 또는 색변환 부재를 포함한 액체, 젤, 고체의 상태에서, 문자의 기재나 표면에 대한 착색을 위하여 사용되는 것이다. 본 발명의 실시 형태에 관계되는 잉크는, 본 발명의 입자상 색변환 재료 또는 색변환 부재를 사용함으로써 고색순도의 발광과 내구성을 양립할 수 있기 때문에, 특히 시큐리티 인쇄 용도를 위한 형광 잉크로서 바람직하게 사용할 수 있다.

<여기광>

여기광의 종류는, 본 발명에 사용되는 유기 발광 재료가 흡수 가능한 파장 영역에 발광을 나타내는 것이면, 어느 여기광이든 사용할 수 있다. 예를 들어, 열음극관이나 냉음극관, 무기 일렉트로루미네센스(EL) 소자 등의 형광성 광원, 유기 EL 소자 광원, LED 광원, 백열 광원, 혹은 태양광 등, 어느 광원으로부터의 여기광이든 이용 가능하다. 그 중에서도, LED 광원으로부터의 여기광이 적합하다. 디스플레이나 조명 용도에서는, 청색광의 색순도가 높여지는 점에서, 400㎚ 이상 500㎚ 이하의 파장 범위의 여기광을 갖는 청색 LED 광원으로부터의 여기광이 더욱 적합하다.

여기광의 극대 발광 파장으로서는 430㎚ 이상 500㎚ 이하인 것이, 여기 에너지가 보다 작아져 유기 발광 재료의 열화를 억제할 수 있기 때문에 보다 바람직하고, 440㎚ 이상 500㎚ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 특히 바람직하게는 450㎚ 이상 500㎚ 이하이다. 또한, 여기광의 극대 발광 파장으로서는, 여기광과 녹색광의 발광 스펙트럼의 겹침을 작게 하고, 색 재현성을 향상시킬 수 있기 때문에 480㎚ 이하인 것이 보다 바람직하고, 470㎚ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

여기광은 1종류의 발광 피크를 갖는 것이어도 되고, 2종류 이상의 발광 피크를 갖는 것이어도 되지만, 색순도를 높이기 위해서는 1종류의 발광 피크를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 발광 피크의 종류가 다른 복수의 여기 광원을 임의로 조합하여 사용하는 것도 가능하다.

<광원 유닛>

본 발명의 실시 형태에 관계되는 광원 유닛은, 적어도 광원 및 본 발명의 입자상 색변환 재료 또는 색변환 부재를 구비하는 구성이다. 광원과 입자상 색변환 재료나 색변환 부재의 배치 방법에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 광원과 입자상 색변환 재료나 색변환 부재를 밀착시킨 구성을 취해도 되고, 광원과 입자상 색변환 재료나 색변환 부재를 이격한 원격 인광체 형식을 취해도 된다. 또한, 광원 유닛은, 색순도를 높일 목적에서 추가로 컬러 필터를 구비하는 구성을 취해도 된다.

전술한 바와 같이, 파장 400㎚ 이상 500㎚ 이하의 범위의 여기광은 비교적 작은 여기 에너지이며, 일반식 (1)로 표시되는 화합물 등의 발광 물질의 분해를 방지할 수 있다. 따라서, 광원 유닛이 구비하는 광원은, 파장 400㎚ 이상 500㎚ 이하의 범위에 극대 발광을 갖는 발광 다이오드인 것이 바람직하다. 또한, 이 광원은 파장 430㎚ 이상 480㎚ 이하의 범위에 극대 발광을 갖는 것이 바람직하고, 파장 450㎚ 이상 470㎚ 이하의 범위에 극대 발광을 갖는 것이 더욱 바람직하다. 본 발명에 있어서의 광원 유닛은 디스플레이, 조명, 인테리어, 표지, 간판 등의 용도로 사용할 수 있는데, 특히 디스플레이나 조명 용도에 적합하게 사용된다.

<디스플레이, 조명 장치>

본 발명의 실시 형태에 관계되는 디스플레이는, 적어도 광원 및 입자상 색변환 재료 또는 색변환 부재를 포함하는 광원 유닛을 구비한다. 예를 들어, 액정 디스플레이 등의 디스플레이에는, 백라이트 유닛으로서 상술한 광원 유닛이 사용된다.

또한, 본 발명의 실시 형태에 관계되는 조명 장치는, 적어도 광원 및 입자상 색변환 재료 또는 색변환 부재를 포함하는 광원 유닛을 구비한다. 예를 들어, 이 조명 장치는 광원으로서의 청색 LED 광원과, 이 청색 LED 광원으로부터의 청색광을 이것보다도 장파장의 광으로 변환하는 입자상 색변환 재료 또는 색변환 부재를 조합하여, 백색광을 발광하도록 구성된다.

실시예

이하, 실시예를 들어서 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

하기의 실시예 및 비교예에 있어서, 화합물 G-1, R-1은 이하에 나타내는 화합물이다. 또한, 화합물 G-1, R-1은 공지된 방법을 사용하여 합성하여 사용하였다.

본 발명의 색변환 부재 등의 색변환 특성, 광 내구성에 관한 평가 방법을 하기에 나타내었다.

<색변환 특성의 측정>

색변환 특성의 측정에서는, 발광 피크 파장 457㎚의 청색 LED 소자를 탑재한 면상 발광 장치에 각 색변환 부재 및 프리즘 시트를 얹은 상태에서, 이 면상 발광 장치에 30mA의 전류를 흘려서 이 청색 LED 소자를 점등시키고, 분광 방사 휘도계(CS-1000, 코니카 미놀타사제)를 사용하여, 발광 스펙트럼, 색도 및 휘도를 측정하였다.

<색 영역의 산출>

상기 색변환 특성의 측정에 의해 얻어진 발광 스펙트럼과, 컬러 필터의 투과율의 스펙트럼 데이터로부터, 컬러 필터에 의해 색순도를 향상시킨 경우의 (u',v') 색 공간에 있어서의 색 영역을 산출하였다. 또한, 산출된 (u',v') 색 공간에 있어서의 색 영역의 면적은, BT.2020 규격의 색 영역 면적을 100％로 한 경우의 비율에 의해 이하의 기준으로 평가하였다. 이 (u',v') 색 공간에 있어서의 색 영역의 면적의 평가 결과로서, 「A」는 상기 비율이 91％ 이상인 것을 나타낸다. 「B」는 상기 비율이 86％ 이상 90％ 이하인 것을 나타낸다. 「C」는 상기 비율이 81％ 이상 85％ 이하인 것을 나타낸다. 「D」는 상기 비율이 80％ 이하인 것을 나타낸다. 이 평가 결과에 있어서, 상기 비율이 높을수록 색 영역이 넓고, 색변환 부재의 색 재현성이 양호하다.

<광 내구성의 테스트>

광 내구성의 테스트에서는, 발광 피크 파장 447㎚의 청색 LED 소자를 탑재한 면상 발광 장치에 각 색변환 부재 및 프리즘 시트를 얹은 상태에서, 이 면상 발광 장치에 100mA의 전류를 흘려서 이 청색 LED 소자를 점등시키고, 분광 방사 휘도계(CS-1000, 코니카 미놀타사제)를 사용하여 초기 휘도를 측정하였다. 그 후, 오븐을 사용하여 50℃, 27％RH의 환경 하에서 청색 LED 소자로부터의 광을 연속 조사하고, 휘도가 일정량 저하될 때까지의 시간을 관측함으로써, 광 내구성을 평가하였다. 단, 휘도의 측정은 색변환 부재 및 면상 발광 장치를 전술한 오븐 밖으로 꺼내고, 실온까지 강온시킨 상태에서 측정하였다.

실시예 1

먼저, 매트릭스 수지로서 아크릴 수지 T1(SP값=9.8(cal/㎤)^0.5)을 사용하여, 이 매트릭스 수지 100질량부에 대하여 화합물 G-1을 0.3질량부, 용제로서 톨루엔을 400질량부 혼합하였다. 이들 혼합물을 유성식 교반·탈포 장치 "마제르스타 KK-400"(구라보제)을 사용하여 300rpm으로 30분간 교반·탈포하여, 색변환 조성물을 얻었다. 이 색변환 조성물을 스프레이 드라이법으로 건조시킴으로써, 입자상 색변환 재료를 제작하였다. ECLIPSE L200N(가부시키가이샤 니콘제)을 사용하여, 고립 입자 100개의 입경을 측정하고, 그 평균값을 산출한 바, 평균 입경은 14㎛였다. 입경은 가장 직경이 커지는 부분을 선택하여 측정하였다.

이어서, 수소 첨가 SEBS 공중합체 수지 T2(SP값=8.5(cal/㎤)^0.5)를 사용하여, 이 수지 100질량부에 대하여 용제로서 시클로헥산을 300질량부 혼합하였다. 이들 혼합물을 유성식 교반·탈포 장치 "마제르스타 KK-400"(구라보제)을 사용하여 300rpm으로 30분간 교반·탈포하여, 지지체용 수지액을 얻었다.

마지막으로, 입자상 색변환 재료와 지지체용 수지액을 혼합하고, 교반함으로써 색변환 재료 분산액을 제작하였다. 이 색변환 재료 분산액을, 바 코터를 사용하여 슬라이드 글래스판 상에 도포하고, 100℃에서 20분 가열, 건조시켜서, 색변환 부재를 제작하였다.

제작한 색변환 부재를 사용하여 청색 LED광을 색변환시킨 바, 녹색광의 발광 영역만을 발췌하면, 피크 파장 528㎚, 피크 파장에 있어서의 발광 스펙트럼의 반값폭 33㎚의 고색순도 녹색 발광이 얻어졌다. 또한, 상기 방법에 따라, 50℃, 27％RH의 환경 하에서 청색 LED 소자로부터의 광을 연속 조사한 바, 휘도가 10％ 저하될 때까지의 시간은 120시간이었다. 결과를 표 2에 나타내었다.

실시예 2 내지 3

표 2에 기재된 매트릭스 수지 및 지지체 수지를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 색변환 부재를 제작하여 평가하였다. 결과를 표 2에 나타내었다.

비교예 1

발광 재료로서 Coumarine6(시그마 알드리치사제)을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 색변환 부재를 제작하여 평가하였다. 단, 발광 재료의 혼합량은, 실시예 1의 G-1과 동일한 물질량이 되도록 조정하였다. 결과를 표 2에 나타내었다.

비교예 2

실시예 1에서 제작한 색변환 조성물을, 바 코터를 사용하여 슬라이드 글래스판 상에 도포하고, 100℃에서 20분 가열, 건조시켜서, 색변환 부재를 제작하였다.

실시예 4

먼저, 매트릭스 수지로서 아크릴 수지 T1(SP값=9.8(cal/㎤)^0.5)을 사용하여, 이 매트릭스 수지 100질량부에 대하여 화합물 G-1을 0.3질량부, 용제로서 톨루엔을 400질량부 혼합하였다. 이들 혼합물을 유성식 교반·탈포 장치 "마제르스타 KK-400"(구라보제)을 사용하여 300rpm으로 30분간 교반·탈포하여, 색변환 조성물을 얻었다. 이 색변환 조성물을 스프레이 드라이법으로 건조시킴으로써, 제1 입자상 색변환 재료를 제작하였다.

마찬가지로, 매트릭스 수지로서 폴리에스테르 수지 T11(SP값=10.7(cal/㎤)^0.5)을 사용하여, 매트릭스 수지 100질량부에 대하여 화합물 R-1을 0.1질량부, 용제로서 톨루엔을 400질량부 혼합하였다. 이들 혼합물을 유성식 교반·탈포 장치 "마제르스타 KK-400"(구라보제)을 사용하여 300rpm으로 30분간 교반·탈포하여, 색변환 조성물을 얻었다. 이 색변환 조성물을 스프레이 드라이법으로 건조시킴으로써, 제2 입자상 색변환 재료를 제작하였다.

이어서, 수소 첨가 SEBS 공중합체 수지 T2(SP값=8.5(cal/㎤)^0.5)를 사용하여, 이 수지 100질량부에 대하여 용제로서 시클로헥산을 300질량부 혼합하였다. 이들 혼합물을 유성식 교반·탈포 장치 "마제르스타 KK-400"(구라보제)을 사용하여 300rpm으로 30분간 교반·탈포하여, 지지체용 수지액을 얻었다.

마지막으로, 제1 입자상 색변환 재료와 제2 입자상 색변환 재료와 지지체용 수지액을 혼합하고, 교반함으로써, 색변환 분산액을 제작하였다. 이 색변환 분산액을, 바 코터를 사용하여 슬라이드 글래스판 상에 도포하고, 100℃에서 20분 가열, 건조시켜서, 색변환 부재를 제작하였다.

제작한 색변환 부재를 사용하여 청색 LED광을 색변환시킨 바, 발광 스펙트럼은 도 4에 도시하는 바와 같이 되어 백색광이 얻어졌다. 녹색광의 발광 영역만을 발췌하면, 피크 파장 527㎚, 피크 파장에 있어서의 발광 스펙트럼의 반값폭 27㎚의 고색순도 녹색 발광이 얻어졌다. 또한, 적색광의 발광 영역만을 발췌하면, 피크 파장 641㎚, 피크 파장에 있어서의 발광 스펙트럼의 반값폭 49㎚의 고색순도 적색 발광이 얻어졌다. (u',v') 색 공간에 있어서의 색 영역의 면적은 BT.2020 규격의 색 영역 면적에 대하여 96％였다. 결과를 표 3에 나타내었다. 표 3에 있어서, 「색 영역 면적」은 (u',v') 색 공간에 있어서의 색 영역의 면적이다. 또한, 「색 영역 면적」란의 「A」 내지 「D」는, 이 색 영역의 면적의 평가 결과를 나타내는 것이다.

실시예 5

제2 입자상 색변환 재료의 매트릭스 수지로서, 아크릴 수지 T1(SP값=9.8(cal/㎤)^0.5)을 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 색변환 부재를 제작하여 평가하였다. 결과를 표 3에 나타내었다.

실시예 6

제1 입자상 색변환 재료의 매트릭스 수지로서, 폴리에스테르 수지 T11(SP값=10.7(cal/㎤)^0.5)을 사용하여, 제2 입자상 색변환 재료의 매트릭스 수지로서, 아크릴 수지 T1(SP값=9.8(cal/㎤)^0.5)을 사용한 것 이외에는, 실시예 4와 마찬가지로 하여 색변환 부재를 제작하여 평가하였다. 결과를 표 3에 나타내었다.

비교예 3

제1 입자상 색변환 재료의 발광 재료로서 Coumarine6(시그마 알드리치사제)을 사용하고, 실시예 3의 G-1과 동일한 물질량이 되도록 조정하여 혼합하고, 제2 입자상 색변환 재료의 발광 재료로서 Lumogen F Red305(BASF사제)를 사용하고, 실시예 3의 R-1과 동일한 물질량이 되도록 조정하여 혼합한 것 이외에는, 실시예 5와 마찬가지로 하여 색변환 부재를 제작하여 평가하였다. 결과를 표 3에 나타내었다.

실시예 7

매트릭스 수지로서 아크릴 수지 T1(SP값=9.8(cal/㎤)^0.5)을 사용하여, 이 매트릭스 수지 100질량부에 대하여 화합물 G-1을 0.3질량부, 화합물 R-1을 0.017질량부, 용제로서 톨루엔을 400질량부 혼합하였다. 이들 혼합물을 유성식 교반·탈포 장치 "마제르스타 KK-400"(구라보제)을 사용하여 300rpm으로 30분간 교반·탈포하여, 색변환 조성물을 얻었다. 이 색변환 조성물을 스프레이 드라이법으로 건조시킴으로써, 입자상 색변환 재료를 제작하였다.

이어서, 수소 첨가 SEBS 공중합체 수지 T2(SP값=8.5(cal/㎤)^0.5)를 사용하여, 이 수지 100질량부에 대하여 용제로서 시클로헥산을 300질량부 혼합하였다. 이들 혼합물을 유성식 교반·탈포 장치 "마제르스타 KK-400"(구라보제)을 사용하여 300rpm으로 30분간 교반·탈포하여, 지지체용 수지액을 얻었다.

마지막으로, 입자상 색변환 재료와 지지체용 수지액을 혼합하고, 교반함으로써, 색변환 재료 분산액을 제작하였다. 이 색변환 재료 분산액을, 바 코터를 사용하여 슬라이드 글래스판 상에 도포하고, 100℃에서 20분 가열, 건조시켜서, 색변환 부재를 제작하였다. 실시예 4와 마찬가지로 평가한 결과를 표 3에 나타내었다.

실시예 8

먼저, 매트릭스 수지로서 폴리에스테르 수지 T12(SP값=10.9(cal/㎤)^0.5)를 사용하여, 이 매트릭스 수지 100질량부에 대하여 화합물 R-1을 0.1질량부, 용제로서 메틸에틸케톤을 400질량부 혼합하였다. 이들 혼합물을 유성식 교반·탈포 장치 "마제르스타 KK-400"(구라보제)을 사용하여 300rpm으로 30분간 교반·탈포하여, 색변환 조성물을 얻었다. 이 색변환 조성물을 스프레이 드라이법으로 건조시킴으로써, 입자상 색변환 재료를 제작하였다.

이어서, 아크릴 수지 T2(SP값=9.9(cal/㎤)^0.5)를 사용하여, 이 수지 100질량부에 대하여 화합물 G-1을 0.3질량부, 용제로서 아세트산에틸을 200질량부, 1-메톡시-2-프로판올을 200질량부 혼합하였다. 이들 혼합물을 유성식 교반·탈포 장치 "마제르스타 KK-400"(구라보제)을 사용하여 300rpm으로 30분간 교반·탈포하여, 지지체용 수지액을 얻었다.

마지막으로, 입자상 색변환 재료와 지지체용 수지액을 혼합하고, 교반함으로써, 색변환 재료 분산액을 제작하였다. 이 색변환 재료 분산액을, 바 코터를 사용하여 슬라이드 글래스판 상에 도포하고, 100℃에서 20분 가열, 건조시켜서, 색변환 부재를 제작하였다.

제작한 색변환 부재를 사용하여 청색 LED광을 색변환시킨 바, 녹색광의 발광 영역만을 발췌하면, 피크 파장 529㎚, 피크 파장에 있어서의 발광 스펙트럼의 반값폭 29㎚의 고색순도 녹색 발광이 얻어졌다. 또한, 적색광의 발광 영역만을 발췌하면, 피크 파장 641㎚, 피크 파장에 있어서의 발광 스펙트럼의 반값폭 48㎚의 고색순도 적색 발광이 얻어졌다. (u',v') 색 공간에 있어서의 색 영역의 면적은 BT.2020 규격의 색 영역 면적에 대하여 94％였다. 결과를 표 4에 나타내었다. 표 4에 있어서, 「색 영역 면적」은 (u',v') 색 공간에 있어서의 색 영역의 면적이다. 또한, 「색 영역 면적」란의 「A」 내지 「D」는, 이 색 영역의 면적의 평가 결과를 나타내는 것이다.

1, 1A, 1B: 색변환 부재
2, 2a, 2b: 입자상 색변환 재료
3, 3a, 3b: 지지체

Claims (19)

1. 매트릭스 수지 및 적어도 1종의 발광 재료를 갖는 입자상 색변환 재료로서, 상기 발광 재료가 일반식 (1)로 표시되는 화합물을 함유하는, 입자상 색변환 재료.
   

   

   
   (X는 C-R⁷ 또는 N이다. R¹ 내지 R⁹는 각각 동일해도 되고 달라도 되며, 수소, 알킬기, 시클로알킬기, 복소환기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기, 수산기, 티올기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴에테르기, 아릴티오에테르기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로겐, 시아노기, 알데히드기, 카르보닐기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기, 아미노기, 니트로기, 실릴기, 실록사닐기, 보릴기, 포스핀옥시드기로부터 선택되고, 당해 선택된 기는 인접 치환기와의 사이에서 축합환 또는 지방족환을 형성해도 된다.)
2. 제1항에 있어서, 피크 파장이 500㎚ 이상 580㎚ 미만인 영역에 관측되는 발광을 나타내는 제1 발광 재료, 및/또는 피크 파장이 580㎚ 이상 750㎚ 이하인 영역에 관측되는 발광을 나타내는 제2 발광 재료의 적어도 한쪽을 함유하는, 입자상 색변환 재료.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 평균 입경이 0.010㎛ 이상 100㎛ 이하인, 입자상 색변환 재료.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매트릭스 수지가 아크릴 수지, 아크릴산에스테르 또는 메타크릴산에스테르 부위를 포함하는 공중합 수지, 폴리에스테르 수지, 시클로올레핀 수지, 에폭시 수지 중 어느 것인, 입자상 색변환 재료.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 입자상 색변환 재료를 함유하는 지지체를 구비하는, 색변환 부재.
6. 제5항에 있어서, 상기 지지체의 형상이 시트상인, 색변환 부재.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 지지체가 수지를 포함하는, 색변환 부재.
8. 제7항에 있어서, 상기 매트릭스 수지와 상기 지지체를 형성하는 수지의 SP값의 차가 0.5(cal/㎤)^0.5 이상인, 색변환 부재.
9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입자상 색변환 재료가,
   피크 파장이 500㎚ 이상 580㎚ 미만인 영역에 관측되는 발광을 나타내는 일반식 (1)로 표시되는 화합물과 제1 매트릭스 수지를 포함하는 제1 입자상 색변환 재료와,
   피크 파장이 580㎚ 이상 750㎚ 이하인 영역에 관측되는 발광을 나타내는 일반식 (1)로 표시되는 화합물과 제2 매트릭스 수지를 포함하는 제2 입자상 색변환 재료를 포함하는, 색변환 부재.
10. 제9항에 있어서, 상기 제1 매트릭스 수지와 제2 매트릭스 수지가 다른, 색변환 부재.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 제1 매트릭스 수지 및 제2 매트릭스 수지의 SP값을 각각 SP₁(cal/㎤)^0.5 및 SP₂(cal/㎤)^0.5로 할 때, SP₁≤SP₂인, 색변환 부재.
12. 제5항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지체가, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 입자상 색변환 재료 및 적어도 1종의 발광 재료를 함유하는, 색변환 부재.
13. 제12항에 있어서, 상기 발광 재료가, 적어도 일반식 (1)로 표시되는 화합물을 함유하는, 색변환 부재.
14. 광원과, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 입자상 색변환 재료 또는 제5항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 색변환 부재를 구비하는, 광원 유닛.
15. 제14항에 있어서, 상기 광원이, 파장 400㎚ 이상 500㎚ 이하의 범위에 극대 발광을 갖는 발광 다이오드인, 광원 유닛.
16. 제14항 또는 제15항에 기재된 광원 유닛을 구비하는, 디스플레이.
17. 제14항 또는 제15항에 기재된 광원 유닛을 구비하는, 조명 장치.
18. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 입자상 색변환 재료, 또는 제5항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 색변환 부재를 함유하는, 색변환 기판.
19. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 입자상 색변환 재료, 또는 제5항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 색변환 부재를 함유하는, 잉크.

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