WO2018110406A1 - 発光用ナノ結晶複合体 - Google Patents

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浩一 延藤
一輝 初阪
青木良夫
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    • C09K19/10Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
    • C09K2019/121Compounds containing phenylene-1,4-diyl (-Ph-)
    • C09K2019/122Ph-Ph
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    • C09K19/30Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001Cyclohexane rings
    • C09K19/3003Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3009Cy-Ph

Definitions

  • the present invention relates to a nanocrystal composite for light emission.
  • nanocrystals for light emission such as quantum dots and quantum rods of a small mass of several nanometers to 100 nanometers in which hundreds to tens of thousands of atoms are assembled, have a quantum size effect and a multi-electron effect, It emits high-intensity fluorescence with a small half-value width at different wavelengths depending on the particle diameter.
  • light-emitting nanocrystals such as quantum dots have higher brightness than organic fluorescent dyes or fluorescent proteins, and are less susceptible to fading due to excitation light, enabling long-term fluorescence observation. it can. For this reason, nanocrystals for light emission such as quantum dots are attracting attention as a new material in various technical fields such as fluorescent probes for biomarkers, illumination, displays, and batteries.
  • surface atoms of luminescent nanocrystals such as quantum dots and quantum rods can be coordinated sites, so it is known that the reactivity is high and particles tend to aggregate. It is passivated by protecting (capping) the surface atoms of the quantum dots with organic groups.
  • organic groups that protect surface atoms of quantum dots are called capping agents and ligands, and various researches and developments have been conducted.
  • Non-Patent Document 1 discloses a ligand having a polyethylene glycol skeleton having a thiol group at one end and a sugar capable of binding to a specific protein such as N-acetylgalactosamine at the other end.
  • a quantum dot in which the ligand is modified is synthesized on the surface of the CdTe particles through the thiol group.
  • Non-Patent Document 2 nanoparticles were prepared by modifying an anti-HER2 antibody via a carboxyl group or amino group derived from the glutathione residue with respect to CdSeTe / CdS quantum dots whose surface was modified with glutathione. Thereafter, it is disclosed that the nanoparticle is injected into a model mouse transplanted with human breast cancer KPL-4 cells overexpressing the HER2 receptor, and a bright-field image and a near-infrared fluorescence image are observed. Therefore, when a quantum dot is used as a fluorescent probe for biolabeling, a method of modifying the surface of a ligand for an antibody or a receptor to the quantum dot is common.
  • Patent Document 1 describes an example in which tri-n-octylphosphine (TOP) is used as an organic ligand and then replaced with a pyridine ligand in Cd / ZnSeS core-shell quantum dots.
  • TOP tri-n-octylphosphine
  • hexadecylamine (HDA) capped CdSe nanoparticles are actually synthesized, and capping of a general Lewis base compound capable of donor-type coordination with the surface of the quantum dot is performed.
  • mercapto functionalized amine or mercaptocarboxylic acid, styrene functionalized amine, phosphine or phosphine oxide ligand are mentioned.
  • Patent Document 3 discloses a ligand in which three alkyl ether chains each having a carboxylic acid group bonded to one end and a vinyl group bonded to the other end are substituted with a benzene ring. Thus, particles in which the ligand is modified on the surface of InP / ZnS core-shell nanoparticles are synthesized. It is also disclosed that vinyl groups can be cross-linked using Hoveyda-Grubbs catalysts or incorporated into silicone based materials.
  • Patent Document 4 an example of synthesizing quantum dot nanoparticles coated with perhydropolysilazane for InP / ZnS quantum dots coated with a terminal amino group-containing resin or substituted with an amino group-containing thiol ligand. It is described that quantum dot nanoparticles coated with perhydropolysilazane show higher emission intensity.
  • JP 2010-532409 A Special Table 2007-537886 Special table 2012-507588 gazette JP-T-2015-127362
  • a nanocrystal for light emission having anisotropy such as a quantum rod
  • the ligands that modify the surface of quantum dots described in Non-Patent Documents 1 and 2 have not only the function of protecting particles from aggregation and the surrounding chemical environment surrounding the particles, but also specific binding to proteins. It has a function that has a part.
  • the conditions solvents that can be used, pH, temperature ionic strength
  • Quantum dots and the like have a problem that they are very difficult to handle.
  • the problem to be solved by the present invention is to modify the surface of nanocrystals for light emission such as quantum dots and quantum rods with a compound having a mesogenic structure, so that it is easy to disperse in order in a polymer matrix. It is intended to provide a nanocrystal composite for light emission excellent in dispersibility in a crosslinkable polymer matrix having the above.
  • Another problem to be solved by the present invention is to provide a light-emitting nanocrystal composite that is easy to handle surface-modified light-emitting nanocrystals and that is easily dispersed in a wide range of temperatures.
  • the present invention provides a light-emitting nanocrystal complex comprising a light-emitting nanocrystal and a surface-modifying compound that modifies the surface of the light-emitting nanocrystal, wherein the surface-modifying compound comprises a mesogenic group and the light-emitting nanocrystal.
  • the present invention relates to a nanocrystal composite for light emission characterized by having a group bonded to a crystal surface.
  • the light-emitting nanocrystal complex of the present invention is obtained by uniformly dispersing the light-emitting nanocrystals and improving the light emission efficiency by performing surface modification of the light-emitting nanocrystals with molecules having a mesogenic group. Further, the durability of the phosphor is improved.
  • the orientation is improved and the polarization is increased.
  • the nanocrystal composite for light emission of the present invention is surface-modified with a compound having a rigid mesogenic group, the apparent shape of the nanocrystal composite for light emission is uniform and the volume is large and hardly aggregated. Therefore, concentration quenching can be reduced.
  • the present invention is a light-emitting nanocrystal complex including a light-emitting nanocrystal and a surface-modifying compound that modifies the surface of the light-emitting nanocrystal, wherein the surface-modifying compound includes a mesogenic skeleton and the light-emitting compound. It is a nanocrystal composite for light emission characterized by having a group couple
  • the nanocrystal composite for light emission is uniformly dispersed, and the light emission efficiency is improved. Further, the durability of the phosphor is improved.
  • the nanocrystal composite for light emission according to the present invention includes a ligand having a mesogenic skeleton having a uniform appearance, a large volume, and a rigid structure as an essential component. It is considered that the nanocrystal composites for light emission can be present at an appropriate distance due to the small change in the excluded volume of the liquid crystal, so that the nanocrystals hardly aggregate and concentration quenching hardly occurs.
  • the orientation is improved and the polarization is increased.
  • the luminescent nanocrystal composite according to the present invention includes a luminescent nanocrystal and a surface modifying compound (ligand) that modifies the surface of the luminescent nanocrystal.
  • the term “nanocrystal” preferably refers to a particle having at least one length of 100 nm or less.
  • the shape of the nanocrystal may have any geometric shape and may be symmetric or asymmetric. Specific examples of the shape of the nanocrystal include an elongated shape, a rod shape, a circle shape (spherical shape), an ellipse shape, a pyramid shape, a disk shape, a branch shape, a net shape, or any irregular shape.
  • the nanocrystals are preferably quantum dots or quantum rods.
  • the light-emitting nanocrystal preferably has a core including at least one first semiconductor material and a shell that covers the core and includes a second semiconductor material that is the same as or different from the core.
  • the light-emitting nanocrystal includes at least a core including the first semiconductor material and a shell including the second semiconductor material, and the first semiconductor material and the second semiconductor material may be the same or different. Further, the core and / or the shell may contain a third semiconductor material other than the first semiconductor and / or the second semiconductor. In addition, what is necessary is just to coat
  • the light-emitting nanocrystal further includes a core including at least one first semiconductor material, a first shell covering the core and including a second semiconductor material that is the same as or different from the core, and It is preferable to have a second shell that covers the first shell and includes a third semiconductor material that is the same as or different from the first shell.
  • the nanocrystal for light emission according to the present invention has a form having a core containing a first semiconductor material and a shell covering the core and containing the same second semiconductor material as the core, that is, one type or two
  • core-only structure also referred to as core structure
  • core structure also referred to as core structure
  • the light-emitting nanocrystal according to the present invention preferably includes three forms of a core structure, a core / shell structure, and a core / shell / shell structure.
  • the core has two or more kinds of semiconductors.
  • a mixed crystal containing a material may be used (for example, CdSe + CdS, CIS + ZnS, InP + ZnS, InP + ZnO, or the like).
  • the shell may also be a mixed crystal containing two or more semiconductor materials.
  • a molecule having affinity for the luminescent nanocrystal may be in contact with the luminescent nanocrystal.
  • the above-mentioned molecules having affinity are low molecules and polymers having a functional group having affinity for the nanocrystals for light emission, and the functional group having affinity is not particularly limited. And a group containing one element selected from the group consisting of oxygen, sulfur and phosphorus. Examples include organic sulfur groups, organic phosphate groups pyrrolidone groups, pyridine groups, amino groups, amide groups, isocyanate groups, carbonyl groups, and hydroxyl groups.
  • the semiconductor material according to the present invention is one selected from the group consisting of II-VI group semiconductors, III-V group semiconductors, I-III-VI group semiconductors, IV group semiconductors, and I-II-IV-VI group semiconductors. Or it is preferable that they are 2 or more types.
  • Preferable examples of the first semiconductor material, the first semiconductor material, and the third semiconductor material according to the present invention are the same as the semiconductor materials described above.
  • the semiconductor material according to the present invention includes CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTTe, HgSeS, HgSeS, HgSe CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, CdHgZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe AlSb, InN, InP, InAs, InSb, GaNP, GANAS, GaNSb, GaP s, GaPSb, AlNP, AlNA
  • the light emitting nanocrystal according to the present invention includes a red light emitting nanocrystal that emits red light, a green light emitting nanocrystal that emits green light, a blue light emitting nanocrystal that emits blue light, and a yellow light emitting that emits yellow light. It is preferable to include at least one nanocrystal selected from the group consisting of nanocrystals for use.
  • the emission color of a light-emitting nanocrystal depends on the particle size according to the Schrodinger wave equation of the well-type potential model, but also depends on the energy gap of the light-emitting nanocrystal. The emission color is selected by adjusting the crystal and its particle size.
  • the upper limit of the wavelength peak of the fluorescence spectrum of the red light emitting nanocrystal emitting red light is 665 nm, 663 nm, 660 nm, 658 nm, 655 nm, 653 nm, 651 nm, 650 nm, 647 nm, 645 nm, 643 nm, 640 nm, 637 nm, 635 nm. 632 nm or 630 nm
  • the lower limit of the wavelength peak is preferably 628 nm, 625 nm, 623 nm, 620 nm, 615 nm, 610 nm, 607 nm or 605 nm.
  • the upper limit of the wavelength peak of the fluorescence spectrum of the green light emitting nanocrystal emitting green light is 560 nm, 557 nm, 555 nm, 550 nm, 547 nm, 545 nm, 543 nm, 540 nm, 537 nm, 535 nm, 532 nm or 530 nm.
  • the lower limit of the wavelength peak is preferably 528 nm, 525 nm, 523 nm, 520 nm, 515 nm, 510 nm, 507 nm, 505 nm, 503 nm or 500 nm.
  • the upper limit of the wavelength peak of the fluorescence spectrum of the blue light emitting nanocrystal emitting blue light is 480 nm, 477 nm, 475 nm, 470 nm, 467 nm, 465 nm, 463 nm, 460 nm, 457 nm, 455 nm, 452 nm or 450 nm.
  • the lower limit of the wavelength peak is 450 nm, 445 nm, 440 nm, 435 nm, 430 nm, 428 nm, 425 nm, 422 nm or 420 nm.
  • the semiconductor material used for the red light emitting nanocrystal emitting red light has a peak wavelength of light emission in the range of 635 nm ⁇ 30 nm.
  • the semiconductor material used for the green light emitting nanocrystal that emits green light preferably has a light emission peak wavelength in the range of 530 nm ⁇ 30 nm, and is used for the blue light emitting nanocrystal that emits blue light.
  • the semiconductor material to be used preferably has a light emission peak wavelength in the range of 450 nm ⁇ 30 nm.
  • the lower limit of the fluorescence quantum yield of the luminescent nanocrystal according to the present invention is preferably in the order of 40% or more, 30% or more, 20% or more, 10% or more.
  • the upper limit of the half-value width of the fluorescence spectrum of the luminescent nanocrystal according to the present invention is preferably in the order of 60 nm or less, 55 nm or less, 50 nm or less, and 45 nm or less.
  • the upper limit of the particle diameter (primary particle) of the red light emitting nanocrystal according to the present invention is preferably in the order of 50 nm or less, 40 nm or less, 30 nm or less, and 20 nm or less.
  • the upper limit value of the peak wavelength of the nanocrystal for red light emission according to the present invention is 665 nm, and the lower limit value is 605 nm, and the compound and its particle size are selected so as to match this peak wavelength.
  • the upper limit value of the peak wavelength of the green light emitting nanocrystal is 560 nm
  • the lower limit value is 500 nm
  • the upper limit value of the peak wavelength of the blue light emitting nanocrystal is 420 nm
  • the lower limit value is 480 nm. Select the compound and its particle size.
  • the liquid crystal display element according to the present invention includes at least one pixel.
  • the color constituting the pixel is obtained by three adjacent pixels, and each pixel is red (for example, CdSe light-emitting nanocrystal, CdSe rod-shaped light-emitting nanocrystal, and rod-shaped light-emitting device having a core-shell structure)
  • red for example, CdSe light-emitting nanocrystal, CdSe rod-shaped light-emitting nanocrystal, and rod-shaped light-emitting device having a core-shell structure
  • the shell portion is CdS
  • the inner core portion is ZnSe
  • the core shell the core shell.
  • ZnSe luminescent nanocrystals ZnSe luminescent nanocrystals, ZnS luminescent nanocrystals, ZnS luminescent nanocrystals, ZnS luminescent nanocrystals
  • Rod-shaped nanocrystal for light emission light-emitting nanocrystal having a core-shell structure
  • the shell portion is ZnSe
  • the inner core portion is ZnS
  • a use nanocrystal includes a core portion inside of the shell portion is a ZnSe is ZnS, light emitting nanocrystals CdS, different nanocrystals that emit in the CdS rod light emitting nanocrystals).
  • Other colors eg, yellow light emitting nanocrystals may also be used).
  • the length (average length) of the quantum rod in the major axis direction is preferably 15 to 120 nm, preferably 20 to 80 nm, and 25 to 70 nm. Is more preferable.
  • the quantum rod has anisotropy when the length in the major axis direction is 20 nm or more, polarized light emission characteristics of the quantum rod can be effectively obtained, and when the length in the major axis direction is 120 nm or less, surface modification It is thought that the orderly dispersibility of the compound is not impaired.
  • the length (average length) of the quantum rod in the minor axis direction is preferably 1 to 11 nm, more preferably 2 to 8 nm, and further preferably 3 to 7 nm.
  • the shape of the quantum rod according to the present invention may be a long body extending in one specific direction, and examples thereof include a cylindrical shape, a polygonal column shape, a polygonal pyramid shape, and a conical shape.
  • the aspect ratio of the quantum rod according to the present invention (average length in the major axis direction of the quantum rod / average length in the minor axis direction of the quantum rod) is preferably 3 to 30, more preferably 4 to 20, 5 to 10 is more preferable.
  • the material constituting the quantum rod is not particularly limited, and the above-described nanocrystal material for light emission can be preferably used.
  • the average particle diameter (primary particles) of the luminescent nanocrystals in this specification can be measured by TEM observation.
  • examples of the method for measuring the average particle size of nanocrystals include a light scattering method, a sedimentation type particle size measurement method using a solvent, and a method of actually observing particles with an electron microscope and measuring the average particle size.
  • any number of crystals are directly observed with a transmission electron microscope (TEM) or a scanning electron microscope (SEM), and the length of the nanocrystals for light emission is reduced by projection two-dimensional images.
  • TEM transmission electron microscope
  • SEM scanning electron microscope
  • a method is preferred in which the particle diameters are calculated from the diameter ratio and the average is obtained. Therefore, in the present invention, the average particle diameter is calculated by applying the above method.
  • the primary particle of the light emitting nanocrystal is a single crystal having a size of several to several tens of nanometers or a crystallite close thereto, and the size and shape of the primary particle of the light emitting nanocrystal is the primary particle. It is considered that it depends on the chemical composition, structure, manufacturing method and manufacturing conditions.
  • the longest line segment among the line segments crossing the quantum rod in the TEM observation is described, and the short axis is orthogonal to the long axis. And the shortest line segment that crosses the quantum rod.
  • the surface modification compound according to the present invention includes a group that binds to the surface of the luminescent nanocrystal and a mesogenic group in the molecule of the surface modification compound.
  • luminescent nanocrystals have highly reactive surface atoms, they are protected by surface-modifying compounds, and the structural order of the mesogenic group itself is induced to disperse in order with respect to other substances. It becomes easy.
  • one or more groups bonded to the surface of the light-emitting nanocrystal are present in one molecule of the surface modification compound.
  • the number of groups bonded to the surface of the light-emitting nanocrystal is preferably 1 to 10 and more preferably 1 to 8 and more preferably 1 to 6 in one molecule of the surface modification compound. Preferably, it has 1 or more and 5 or less, preferably 1 or more and 3 or less.
  • the group bonded to the surface of the light-emitting nanocrystal is preferably Lewis basic so as to bond to the surface of the light-emitting nanocrystal, and is composed of, for example, sulfur, nitrogen, oxygen and phosphorus. More preferably, it contains one or more atoms selected from the group. It is preferable that the ligand is Lewis basic because it is easily coordinated to the metal surface. Since the surface atom having high reactivity in the luminescent nanocrystal becomes a coordination site, the group bonded to the luminescent nanocrystal surface is not included in the group. An atom with an unpaired electron pair is preferred.
  • the group that binds to the surface of the light-emitting nanocrystal can be bonded to the surface of the light-emitting nanocrystal, regardless of the position in the molecule of the surface-modifying compound. In view of the degree of freedom of the surface modifying compound, it is preferable that the end of the surface modifying compound is more preferable.
  • One or more or two or more groups bonded to the surface of the light-emitting nanocrystal may be present in one molecule of the surface modifying compound.
  • the group bonded to the surface of the light-emitting nanocrystal in the surface modification compound is any one or more of hydroxy, thiol, carboxylic acid, amine, sulfonic acid, phosphine, phosphine oxide, or thioether. It is preferable that The bond strength with a metal atom is strong in the order of a group including a sulfur atom, a phosphorus atom, a nitrogen atom, and an oxygen atom, and (thiophene, thiol)> (phosphine, phosphine oxide)> (aliphatic amine, aromatic amine) )> (Hydroxyl group, Carboxylic acid) in this order.
  • the “mesogenic group” in the present specification means a group capable of inducing the behavior of the liquid crystal phase, but the surface modifying compound containing the mesogenic group does not necessarily need to exhibit the liquid crystal phase itself.
  • the “mesogenic group” is a group that easily induces structural order, and typically includes a rigid portion such as a cyclic group such as an aromatic ring.
  • the “liquid crystal phase” herein refers to a phase having both the fluidity of liquid and the anisotropy of crystal, and examples thereof include nematic liquid crystal, smectic liquid crystal, and cholesteric liquid crystal.
  • the shape of the mesogenic group and the shape of the molecule of the surface modification compound in the surface modification compound according to the present invention are not particularly limited, and are rod-shaped, disk-shaped, banana-shaped, L-shaped, T-shaped, or cyclodextrin , Inclusion type such as calixarene or cucurbituril, and the like, but a shape capable of inducing liquid crystal phase behavior is more preferable.
  • a guest molecule suitable for the cavity size of the mesogenic group can be taken in, for example, a luminescent nanocrystal as a guest molecule, It can be incorporated into the surface modifying compound. Furthermore, since the light-emitting nanocrystals have coordination sites and are highly reactive, the host molecules can be converted into light-emitting nanocrystals based on the relationship between the size of the inclusion-type surface modification compound and the size of the light-emitting nanocrystals. Thus, it can be combined with the surface modifying compound of the guest molecule.
  • cyclodextrin has ⁇ -CD (6), ⁇ -CD (7), ⁇ -CD (8) and the like corresponding to the number of glucose units. Each having a different size of the hydrophobic cavity.
  • cyclodextrin it is preferable to select one having a void having a size suitable for the particle diameter of the luminescent nanocrystal which is a guest molecule.
  • calixarene which is a general term for oligomers in which the 2,6-positions of phenol are linked in a cyclic manner via a methylene group
  • C [n] A the phenolic ring has a cyclic shape of n. Means connected.
  • Examples of the calixarene used as the surface modification compound in the present invention include C [8] A, C [5] A and the like, and those having 4 to 10 phenol rings connected in a ring shape are preferable, and 5 to 5 phenol rings are preferable. Eight ring-shaped ones are preferable.
  • the phenol ring constituting the calixarene ring used in the present invention may be unsubstituted or may have various substituents introduced therein.
  • various substituents may be introduced into the phenol ring of the calixarene in order to further improve the dispersion stability when forming a conjugate with the luminescent nanocrystal.
  • a calixarene derivative in which a functional group capable of functioning as a ligand such as a thiol group (—SH) is introduced at the end of a phenol ring, a nanocrystal for light emission and a conjugate excellent in dispersion stability can be obtained. Can be formed.
  • the calixarene has a binding site with the luminescent nanocrystal, so it is considered that the opening of the calixarene and the luminescent nanocrystal are bonded.
  • cucurbituril compounds or derivatives used as surface modifying compounds in the present invention include, for example, cucurbit [6] uril, decamethylcucurbit [5] uril or cucurbit [8] uril, and cucurbituril described in JP-A-2001-12287. Examples thereof include compounds or derivatives thereof.
  • the luminescent nanocrystal as a guest molecule can be incorporated into the surface modifying compound or the host molecule can be converted into a luminescent nanocrystal. Then, it may be combined with the surface modifying compound of the guest molecule.
  • the above-described inclusion-type surface modifying compound has a mesogenic group and a group that binds to the surface of the luminescent nanocrystal.
  • inclusion compounds such as cryptand, cyclophane, azacyclophane, cyclotriveratrylene or derivatives thereof can also be used as the surface modification compound in the same manner as described above.
  • the method for producing a luminescent nanocrystal composite according to the present invention includes, for example, mixing a surface modifying compound and a luminescent nanocrystal in a solvent, irradiating the solvent with ultrasonic waves or microwaves, and removing the solvent.
  • a complex in which the surface modifying compound and the luminescent nanocrystal are bonded can be formed.
  • Either the surface modification compound or the luminescent nanocrystal may be added to the solvent first, but it is preferable to add the luminescent nanocrystal to the solvent in which the surface modification compound as a protective agent is dispersed.
  • Solvents used for forming the complex include water; alcohols such as methanol, ethanol and propanol; ethylene glycols such as monoethylene glycol, diethylene glycol and polyethylene glycol; ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran and diethylene glycol monomethyl ether At least one selected from the group consisting of:
  • the surface modification compound When the mesogenic group in the surface modification compound according to the present invention easily induces the behavior of the liquid crystal phase, the surface modification compound is preferable because it has more order.
  • the expression of the liquid crystal phase has various factors, but typically has a close relationship with a mesogenic group which is a rigid portion such as a cyclic group such as an aromatic ring. Therefore, a mesogenic group refers to a group having a rigid portion, for example, one or more cyclic groups.
  • the “cyclic group” means an atomic group in which constituent atoms are bonded in a cyclic manner, and includes a carbocyclic ring, a heterocyclic ring, a saturated or unsaturated cyclic structure, a monocyclic ring, a bicyclic structure, and a polycyclic ring. Includes formula structure, aromatic, non-aromatic and the like.
  • the cyclic group may contain at least one hetero atom, and may be further substituted with at least one substituent (reactive functional group, organic group (alkyl, aryl, etc.)).
  • the lower limit of the number of cyclic groups is preferably 1 or more, preferably 2 or more, preferably 2 or more, preferably 3 or more, and preferably 4 or more.
  • the upper limit of the number of cyclic groups is preferably 15 or less, preferably 10 or less, preferably 8 or less, preferably 7 or less, preferably 6 or less, preferably 5 or less, and preferably 4 or less.
  • the shape of the surface modification compound according to the present invention is rod-shaped, L-shaped, T-shaped, or cross-shaped, for example, the surface-modified compounds listed in the following general formula (i) are preferable.
  • the surface modification compound according to the present invention is preferably represented by the general formula (i).
  • MG i1 represents a mesogenic group
  • SP i1 represents a single bond or a spacer group
  • R i1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and the alkyl group is one —CH 2 — or two or more non-adjacent ones.
  • Each of —CH 2 — independently represents —O—, —S—, —CO—, —COO—, —OCO—, —CO—S—, —S—CO—, —O—CO—O—, —CO—NH—, —NH—CO—, —CH ⁇ CH—COO—, —CH ⁇ CH—OCO—, —COO—CH ⁇ CH—, —OCO—CH ⁇ CH—, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF—, —C ⁇ C—, —NH—, —PH— or —POH— may be substituted, and further, a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group or one or more hydrogen atoms of the alkyl group May be substituted by general formula (i-1)
  • P i1 represents a reactive functional group
  • Sp i2 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms
  • a hydrogen atom in the alkylene group may be substituted with one or more halogen atoms or CN, and is present in the alkylene group.
  • X i1 represents —O—, —S—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CO—, —COO—, —OCO—, —CO—S—, —S—CO—, —O—.
  • W i1 represents a monovalent to tetravalent functional groups, specifically, -SH, -PH 2, -PH - , - POH 2, -POH -, - NH 2, -NH -, - OH, —COOH, a group represented by general formulas (W-1) to (W-14) or a single bond;
  • qi1 represents an integer of 1 to 4, and when qi1 is 2 or more and there are a plurality of R i1 , MG i1 or SP i1 , they may be the same or different, ni1 represents an integer of 0 to 8, and when ni1 is 2 or more and a plurality of MG i1 or SP i1 are present, they may be the same or different,
  • W i1 is a single bond
  • qi1 is 2.
  • qi1 is 2.
  • -Any-W i1 is a divalent to tetravalent functional group
  • qi1 corresponding to it represents an integer of 2 to 4, and * represents a bond.
  • the luminescent nanocrystal complex of the present invention includes a luminescent nanocrystal and a surface modifying compound (or a ligand) that modifies the surface of the luminescent nanocrystal, and the ligand has the above structure. And since it has a binding site with the nanocrystal for light emission, the nanocrystal for light emission is uniformly dispersed, and the light emission efficiency is improved. Further, the durability of the phosphor is improved.
  • the W i1 is a monovalent to tetravalent functional groups, -SH, -PH 2, -PH - , - POH 2, -POH -, - NH 2, -NH -, - OH, —COOH, a group represented by the general formulas (W-1) to (W-14) or a single bond.
  • W i1 is preferably a group bonded to the light emitting nanocrystal surface, -SH, -PH 2, -PH - , - POH 2, -POH -, - NH 2, —NH—, —OH, —COOH, or groups represented by the general formulas (W-1) to (W-12) are preferable, and —PH—, —POH—, —NH—, —COOH, and a group represented by the formula (W— 1) a group represented by formula (W-3), formula (W-5), formula (W-6), formula (W-8), formula (W-11) or formula (W-12) More preferred.
  • Any-W i1 in the formula means a polyvalent.
  • This is a form having at least one group bonded to the nanocrystal surface. Therefore, the surface modification compound is easy to form an L shape centering on Wi1 .
  • ni1 represents an integer of 0 to 8, and when ni1 is 2 or more and a plurality of MG i1 or SP i1 are present, they may be the same or different. Good.
  • the lower limit of ni1 is preferably 1, more preferably 2, and even more preferably 3.
  • the upper limit of ni1 is preferably 8, more preferably 7, and even more preferably 6.
  • qi1 represents an integer of 1 to 4
  • qi1 is preferably an integer of 1 to 3
  • qi1 is more preferably an integer of 1 to 2.
  • R i1 is preferably a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms (the alkyl group is branched even if it is linear).
  • one —CH 2 — or two or more non-adjacent —CH 2 — are each independently —O—, —S—, —CO—, —COO—, —OCO—, —CO—S—, —S—CO—, —O—CO—O—, —CO—NH—, —NH—CO—, —CH ⁇ CH—COO—, —CH ⁇ CH—OCO.
  • R i1 are water Atom, a halogen atom, a cyano group, or a linear or branched alkyl group (the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms may be branched be linear, the alkyl group one -CH 2 or two or more non-adjacent —CH 2 — are each independently —O—, —S—, —CO—, —COO—, —OCO—, —CO—S—, —S—CO.
  • alkyl group in the present specification examples include, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, isopropyl group, isobutyl. Groups and the like.
  • examples of the alkylene group in the present specification include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a hexylene group, and an octylene group.
  • P i1 represents a substituent selected from a polymerizable group represented by the following formulas (P-1) to (P-20) as the reactive functional group. And groups represented by formulas (P-1) to (P-19) are more preferable. * Represents a bond.
  • Formula (P-1), Formula (P-2), Formula (P-4), Formula (P-5), Formula (P-7), Formula (P-9), formula (P-11), formula (P-12), formula (P-13) or formula (P-15) are preferred, and formula (P-1), formula (P-2), The formula (P-4), the formula (P-5), the formula (P-7), the formula (P-12), or the formula (P-13) is particularly preferable.
  • preferred X i1 is —O—, —S—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CO—, —COO—, —OCO—, —CO—S. —, —S—CO—, —O—CO—O—, —CO—NH—, —NH—CO—, —SCH 2 —, —CH 2 S—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 S—, —SCF 2 —, —CH ⁇ CH—COO—, —CH ⁇ CH—OCO—, —COO—CH ⁇ CH—, —OCO—CH ⁇ CH—, —COO—CH 2 CH 2 —, —OCO—CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH 2 —COO—, —CH 2 CH 2 —OCO—, —CF ⁇ CF—, —C ⁇ C— or a single bond (provided that P— Sp 3 and
  • Preferred X i1 is —O—, —S—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CO—, —COO—, —OCO—, —SCH 2 —, —CH 2 S—, —CF 2.
  • a preferred Sp i2 is preferably a single bond or an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms (the hydrogen atom in the alkylene group is substituted with one or more halogen atoms).
  • Sp i2 is a single bond or an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms (the hydrogen atom in the alkylene group is represented by one or more halogen atoms). may be substituted, one is a CH 2 group or adjacent have not more CH 2 groups, independently of one another each present in this group, -O -, - COO -, - OCO- Or -OCO-O May be replaced by-).
  • mi1 is preferably 0 or 1, particularly preferably 1.
  • SP i1 is a spacer group and is preferably a divalent organic group.
  • the divalent organic group is a group having a chemical structure formed by forming an organic compound in the form of a divalent group, and means an atomic group formed by removing two hydrogen atoms from the organic compound.
  • SP i1 is preferably a single bond or an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms (the hydrogen atom in the alkylene group may be substituted with one or more halogen atoms or CN).
  • one is CH 2 group or adjacent have not more CH 2 groups, independently of one another each present in this group, -O -, - COO -, - OCO- or --OCO-O - May be substituted by-), preferably a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms (the hydrogen atom in the alkylene group is substituted by one or more halogen atoms or CN).
  • MG i1 is a mesogenic group, and is preferably a divalent organic group containing a cyclic group.
  • the divalent organic group containing a cyclic group refers to the form of a divalent group of an organic compound having a cyclic group which is an atomic group in which constituent atoms are bonded in a cyclic manner, and is an organic having a cyclic group.
  • MG i1 is more preferably represented by the following general formula (i-2)
  • a i1 and A i2 are each independently an unsubstituted or substituted 1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexylene group, 1,4-cyclohexenyl.
  • a i1 and A i2 are each independently a 1,4-phenylene group or a 1,4-cyclohexylene group which is unsubstituted or substituted with the following substituent (Sub).
  • the substituent (Sub) is fluorine atom, chlorine atom, CF 3 group, OCF 3 group, CN group, nitro group, amino group, phosphine group, phosphonic acid group, carboxyl group, hydroxy group, aldehyde group, mercapto group, Carbamoyl group, sulfo group, thienyl group, pyridyl group, alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, alkanoyl group having 1 to 8 carbon atoms, 1 to carbon atoms An alkanoyloxy group having 8 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, an alkenoyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenoyloxy group having 1 to 8 carbon atoms, and It is at least one selected from the group consisting of substituents represented by formula (i-1),
  • a i1 and A i2 may be the same or different, and when ni3 is 2 or more and a plurality of A i1 are present, they may be the same or different. Also good.
  • ni3 is 2 or more and there are a plurality of Z i1 , they may be the same or different.
  • ni3 preferably represents an integer of 1 to 3.
  • MG i1 preferred specific forms of MG i1 are the following general formulas (N-1) to (N-21) and general formulas (M-1) to (M-18). , General formulas (K-1) to (K-6), general formulas (L-1) to (L-13), general formulas (RM-1) to (RM-25), and general formula (U-1) Is at least one selected from the group consisting of (U-50).
  • * represents a bond.
  • X M11 to X M15 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom.
  • X M21 and X M22 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom.
  • X M31 to X M36 each independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom.
  • X M41 to X M48 each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom.
  • X M51 and X M52 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom.
  • X M61 to X M64 each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom.
  • X M71 to X M76 each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom, and R M71 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or 1 to 4 represents an alkoxy group.
  • X M81 to X M84 each independently represent a fluorine atom or a hydrogen atom
  • Y M81 represents a fluorine atom, a chlorine atom or —OCF 3
  • a M81 and A M82 each independently represent 1, 4-cyclohexylene group, 1,4-phenylene group or
  • the hydrogen atom on the 1,4-phenylene group may be substituted with a fluorine atom.
  • X M101 and X M102 each independently represent a fluorine atom or a hydrogen atom
  • W M101 and W M102 each independently represent —CH 2 — or —O—).
  • X M111 to X M114 each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom.
  • X M121 and X M122 each independently represent a fluorine atom or a hydrogen atom
  • W M121 and W M122 each independently represent —CH 2 — or —O—).
  • X M131 to X M134 each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom
  • W M131 and W M132 each independently represent —CH 2 — or —O—).
  • X M141 to X M144 each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom.
  • X M151 and X M152 each independently represent a fluorine atom or a hydrogen atom
  • W M151 and W M152 each independently represent —CH 2 — or —O—).
  • X M161 to X M164 each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom.
  • X M171 ⁇ X M174 each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom
  • W M171 and W M172 are each independently, -CH 2 - represents a or -O-.
  • X M181 to X M186 each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom.
  • X K11 to X K14 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom.
  • X K21 to X K24 each independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom.
  • X K31 to X K36 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom.
  • X K41 to X K46 each independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom
  • Z K41 represents —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, or —CF 2 O—).
  • X K51 to X K56 each independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom
  • Z K51 represents —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, or —CF 2 O—).
  • X K61 ⁇ X K68 each independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom
  • Z K61 is -OCH 2 -, - CH 2 O -, - OCF 2 - or an -CF 2 O-.
  • X L61 and X L62 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom.
  • a L71 and A L72 each independently represent the same meaning as A M81 in General Formula (M-8), but the hydrogen atoms on A L71 and A L72 are each independently substituted with a fluorine atom
  • Z L71 represents the same meaning as Z K41 in formula (K-4)
  • X L71 and X L72 each independently represent a fluorine atom or a hydrogen atom.
  • a L81 the general formula (M-8) represents the same meaning or a single bond and A M81 in the hydrogen atom on A L81 may be substituted independently by fluorine atom, X L81 To X L86 each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom.
  • SP i1 is a divalent organic group, and any hydrogen atom of the organic group may be substituted by the following general formula (i-3).
  • MG i2 represents a mesogenic group
  • SP i3 represents a single bond or a spacer group
  • R i2 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group or a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and the alkyl group is one —CH 2 — or two or more non-adjacent ones.
  • Each of —CH 2 — independently represents —O—, —S—, —CO—, —COO—, —OCO—, —CO—S—, —S—CO—, —O—CO—O—, —CO—NH—, —NH—CO—, —CH ⁇ CH—COO—, —CH ⁇ CH—OCO—, —COO—CH ⁇ CH—, —OCO—CH ⁇ CH—, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF—, —C ⁇ C—, —NH—, —PH— or —POH— may be substituted, and one or more of the hydrogen atom, the halogen atom, the cyano group or the alkyl group Of the hydrogen atom may be replaced by general formula (i-4),
  • P i2 represents a reactive functional group
  • Sp i4 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms
  • a hydrogen atom in the alkylene group may be substituted with one or more halogen atoms or CN, and is present in the alkylene group.
  • X i2 represents —O—, —S—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CO—, —COO—, —OCO—, —CO—S—, —S—CO—, —O—.
  • ni2 represents an integer of 0 to 8
  • mi2 represents 0 or 1
  • * represents a bond
  • ni2 is 2 or more and a plurality of MG i2 or SP i3 are present, they may be the same or different.
  • MG i2 represents a mesogenic group, and the preferred form of MG i2 is the same as MG i1 in the general formula (i), and thus the description thereof is omitted.
  • SP i1 in general formula (i) is substituted with general formula (i-3)
  • MG i1 and MG i2 may be the same or different.
  • SP i3 represents a single bond or a spacer group, and the preferred form of SP i3 is the same as SP i1 in the general formula (i), and thus the description thereof is omitted.
  • SP i1 in general formula (i) is substituted with general formula (i-3)
  • SP i1 and SP i3 may be the same or different.
  • R i2 in the general formula (i-3) is the same as R i1 in the general formula (i), and thus the description thereof is omitted.
  • R i1 and R i2 may be the same or different.
  • ni2 in the general formula (i-3) is the same as ni1 in the general formula (i), the description thereof is omitted.
  • P i2 in the general formula (i-4) is the same as P i1 in the general formula (i-1), and thus the description thereof is omitted.
  • a preferred form of SP i4 in the general formula (i-4) is the same as Sp i2 in the general formula (i-1), and thus the description thereof is omitted.
  • a preferred form of X i2 in the general formula (i-4) is the same as X i1 in the general formula (i-1), and thus the description thereof is omitted.
  • MG i1 is a divalent organic group containing a cyclic group, and any hydrogen atom of the cyclic group is substituted by the general formula (i-3). May be.
  • MG i1 of general formula (i) When MG i1 of general formula (i) is substituted with general formula (i-3), MG i1 and MG i2 may be the same or different, and MG i1 of general formula (i) is When substituted with the above general formula (i-3), SP i1 and SP i3 may be the same or different, and MG i1 of the general formula (i) is the same as the above general formula (i-3).
  • R i1 and R i2 may be the same or different.
  • a preferred form of general formula (i-3) or general formula (i-4) when MG i1 of general formula (i) is substituted with general formula (i-3) is as shown in general formula (i) This is the same as when Sp i1 is substituted by the general formula (i-3).
  • the general formula (i) according to the present invention is a group consisting of compounds represented by the following general formulas (A-1) to (A-10) and general formulas (B-1) to (B-7).
  • the compound is selected from the group consisting of general formula (A-1-1) to general formula (A-10-1) and general formula (B-1-1). It is preferably one or more selected from the group consisting of (B-7-1).
  • R i1 , R i2 , A i1 , A i2 , Z i1 , W i1 , Sp i1 and Sp i2 of the compounds represented by the general formula (A-1-1) to the general formula (A-8-2) are , Have the same meanings as described in formula (i), formula (i-1), formula (i-3), formula (i-5) and the like.
  • the surface modifying compounds according to the present invention are particularly preferably compounds represented by the following formulas (1-1) to (1-124).
  • the second of the present invention is a compound represented by the above general formula (i).
  • the compound represented by the above general formula (i) is a ligand that modifies the surface of a nanocrystal for light emission such as a quantum dot or a quantum rod, and the surrounding chemical surrounding the nanocrystal for light emission or aggregation of the light emission nanocrystals. In addition to protecting the environment, it can be dispersed in a wide range of temperatures.
  • quantum dots are used as the light-emitting nanocrystals according to the present invention
  • a so-called quantum rod is used as the light-emitting nanocrystal according to the present invention, it may be synthesized by a known production method described in Nature Vol, 404, 59-61, or a commercially available quantum rod is used. May be.
  • the CdSe quantum rod synthesis method (1) and the CdSe quantum rod synthesis method (2) may be synthesized as follows.
  • the liquid temperature was lowered to 270 ° C., and 0.485 ml of 1M TOP-Se (TOP in which Se was dissolved) was quickly injected.
  • the liquid temperature was lowered to 250 ° C. and held for 30 minutes to allow crystal growth to obtain a quantum rod.
  • Methanol was added to the reaction solution to aggregate the particles, and the particles were precipitated with a centrifuge. The supernatant was discarded. This operation was repeated twice and finally dispersed in toluene.
  • the aspect ratio of the obtained particles was 4-5.
  • the method for producing a luminescent nanocrystal composite according to the present invention is not particularly limited.
  • the ligand exchange method detailed in the examples described later and the coordination during the synthesis of luminescent nanocrystals. The method of making it, etc. are mentioned.
  • the ligand exchange method in the present invention is a method of exchanging with another ligand having a functional group having higher coordination ability than a ligand existing on the surface of a quantum dot or a luminescent nanocrystal.
  • the ligand has, for example, a substituent containing an atom such as sulfur, phosphorus, nitrogen, oxygen, etc.
  • the alkyl straight chain is a thioether, thiol, phosphine, phosphine oxide, amine, hydroxyl group, carboxyl.
  • a ligand such as an acid.
  • These ligands have different adsorptive powers on the nanoparticle surface depending on the type of substituent.
  • the ligand A coordinated on the surface of the nanoparticle is replaced with the ligand B having a stronger adsorption force in the solution.
  • the ligand with the initial surface modification is an amino group, it can be exchanged for a ligand such as a thiol group.
  • the coordination ability is said to increase in the order of sulfur> phosphorus> nitrogen> oxygen.
  • the third aspect of the present invention is a composition containing a luminescent nanocrystal composite and a binder component.
  • the binder component according to the present invention is preferably a binder monomer, a binder resin, a liquid crystal polymer, a liquid crystalline monomer having a polymerizable functional group, or a polymer of a liquid crystalline monomer having a polymerizable functional group.
  • the binder component according to the present invention preferably has a mesogenic skeleton. Since the surface modifying compound in the nanocrystal composite for light emission according to the present invention has a mesogenic group, the affinity with a ligand having the mesogenic structure is increased and the dispersibility is improved.
  • the binder monomer is preferably a monomer used for the synthesis of known resins, preferably has a mesogenic group, for example, an epoxy acrylate monomer, an epoxy monomer, a urethane monomer Body, phenolic monomer, urea melamine monomer, polyester monomer, polyolefin monomer, polystyrene monomer, polycarbonate monomer, (meth) acrylic monomer, silicone monomer, polyvinyl chloride A monomer, a polyvinylidene chloride monomer, and the like.
  • a mesogenic group for example, an epoxy acrylate monomer, an epoxy monomer, a urethane monomer Body, phenolic monomer, urea melamine monomer, polyester monomer, polyolefin monomer, polystyrene monomer, polycarbonate monomer, (meth) acrylic monomer, silicone monomer, polyvinyl chloride A monomer, a polyvinylidene chloride monomer, and the like.
  • the binder resin is preferably a resin that does not reduce the light emission intensity of the light-emitting nanocrystal.
  • a resin that does not reduce the light emission intensity of the light-emitting nanocrystal For example, epoxy acrylate resin, epoxy resin, urethane resin, phenol resin, urea melamine resin, polyester resin, polyolefin resin, polystyrene resin, polycarbonate resin, (meth) acrylic resin, silicone resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, etc. Is mentioned.
  • a polyester resin excellent in mechanical strength is preferable, and polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate are more preferable.
  • the binder resin according to the present invention preferably has a mesogenic skeleton.
  • the surface modification compound in the luminescent nanocrystal composite according to the present invention has a mesogenic group, in order to increase the affinity with the ligand having the mesogenic structure and improve the dispersibility, a binder component or a binder
  • the resin preferably has a mesogenic structure, and for example, a liquid crystal polymer or a polymer of a liquid crystalline monomer having a polymerizable functional group is preferable.
  • the nanocrystal composite for light emission according to the present invention is preferably covalently bonded to the binder component, and the nanocrystal composite for light emission according to the present invention is covalently bonded to the binder resin. More preferred.
  • the liquid crystal polymer according to the present invention is preferably a polymer liquid crystal having a mesogenic group in the main chain, for example, polyester, polyamide, polycarbonate, polyimide, polyurethane, polybenzimidazole, polybenzoxazole. , Polybenzthiazole series, polyazomethine series, polyesteramide series, polyester carbonate series or polyesterimide series, or compositions thereof.
  • the liquid crystalline monomer having a polymerizable functional group according to the present invention is not particularly limited, and for example, a compound represented by the following general formula (II) is preferable.
  • P 21 represents a polymerizable functional group
  • Sp 21 represents an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms (the hydrogen atom in the alkylene group is a group having one or more halogen atoms, a CN group, or a polymerizable functional group). may be substituted, each of the one CH 2 group or nonadjacent two or more CH 2 groups existing in the alkylene group independently of one another by, -O -, - COO -, - OCO Or may be replaced by-or -OCO-O-).
  • X 21 represents —O—, —S—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CO—, —COO—, —OCO—, —CO—S—, —S.
  • one —CH 2 — or two or more non-adjacent —CH 2 — are each independently —O—, —S—, —CO—, —COO—. , —OCO—, —CO—S—, —S—CO—, —O—CO—O—, —CO—NH—, —NH—CO—, —CH ⁇ CH—COO—, —CH ⁇ CH— OCO—, —COO—CH ⁇ CH—, —OCO—CH ⁇ CH—, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF— or —C ⁇ C— may be substituted, or R 21 may have the general formula (II-a)
  • P 22 represents a polymerizable functional group
  • Sp 22 represents the same as defined in Sp 21
  • X 22 represents that defined in X 21.
  • P 22 -Sp 22 and Sp 22 -X 22 do not include —O—O—, —O—NH—, —S—S— and —O—S— groups).
  • Q22 represents 0 or 1.
  • the mesogenic group represented by the above MG has the general formula (II-b)
  • B1, B2 and B3 are each independently 1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexylene group, 1,4-cyclohexenyl group, tetrahydropyran-2, 5-diyl group, 1,3-dioxane-2,5-diyl group, tetrahydrothiopyran-2,5-diyl group, 1,4-bicyclo (2,2,2) octylene group, decahydronaphthalene-2, 6-diyl group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, pyrazine-2,5-diyl group, thiophene-2,5-diyl group-, 1,2,3,4 Tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, 2,6-naphthylene group, phenanthrene-2,7-diyl group, 9,10-d
  • P 23 represents a polymerizable functional group
  • Sp 23 represents the same as defined in Sp 21 above
  • X 23 represents —O—, —COO—, —OCO—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CH 2 CH 2 OCO—, —COOCH 2 CH 2 —, —OCOCH 2 CH 2 —, or
  • a single bond is represented
  • q23 represents 0 or 1
  • q24 represents 0 or 1.
  • Z1 and Z2 are each independently —COO—, —OCO—, —CH 2 CH 2 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CH ⁇ CH—.
  • the polymerizable functional group of the liquid crystalline monomer having a polymerizable functional group is preferably an epoxy acrylate, (meth) acrylate, or vinyl group. In order to improve adhesion, dispersibility, etc., it is preferable to add a non-liquid crystalline monomer to the liquid crystalline monomer.
  • the composition in the present invention preferably contains a photopolymerization initiator. It is preferable to contain at least one photopolymerization initiator.
  • a photopolymerization initiator Specifically, “Irgacure 651”, “Irgacure 184”, “Darocur 1173”, “Irgacure 907”, “Irgacure 127”, “Irgacure 369”, “Irgacure 379”, “Irgacure 819”, “Irgacure 819” manufactured by BASF "Irgacure 2959", “Irgacure 1800", “Irgacure 250", “Irgacure 754", “Irgacure 784", "Irgacure OXE01", “Irgacure OXE02”, “Lucirin TPO”, "Darocure 1173", “Darocure MBF” and LAMBSON “Esacure 1001M”, “
  • the amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.1 to 7 parts by mass, more preferably 0.5 to 6 parts by mass, when the total content of the composition is 100 parts by mass. It is more preferable to add 1 to 6 parts by mass, and particularly preferably 3 to 6 parts by mass. These can be used alone or in combination of two or more, and a sensitizer or the like may be added.
  • composition of the present invention a known thermal polymerization initiator may be used in combination with a photopolymerization initiator.
  • the photoinitiator is more preferable than a thermal-polymerization initiator.
  • composition in the present invention may contain, for example, a binder component having a repeating unit represented by the following formula (V-1-15).
  • V-1-15 The following polymer (V-1-15)
  • each R independently represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon.
  • a polyimide compound and / or a polyamide compound (V-3) having a repeating unit represented by the following general formula can be exemplified.
  • the polyimide compound and / or polyamide compound (V-3) having a repeating unit may have a repeating unit. Even if it is a monomer, a polymer, a polyimide compound and / or a polyamide compound may be used.
  • a copolymer of a compound having other polymerizable group but preferably have a molecular weight Mw of 200,000 or less and Mn of 400,000 or less so that it can be dissolved in the solvent used in the composition.
  • Specific examples of the polyimide compound and / or the polyamide compound (V-3) include polymers of the following formulas (V-3-1) to (V-3-4).
  • organic solvent may be added to the composition in the present invention.
  • organic solvent there is no limitation in particular as an organic solvent to be used, the organic solvent in which a polymeric liquid crystal compound shows favorable solubility is preferable, and it is preferable that it is an organic solvent which can be dried at the temperature of 100 degrees C or less.
  • solvents examples include aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, cumene, and mesitylene, ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, and butyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, cyclohexane, and the like.
  • Ketone solvents such as pentanone, ether solvents such as tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane and anisole, amide solvents such as N, N-dimethylformamide and N-methyl-2-pyrrolidone, propylene glycol monomethyl ether acetate , Diethylene glycol monomethyl ether acetate, ⁇ -butyrolactone, chlorobenzene and the like.
  • amide solvents such as N, N-dimethylformamide and N-methyl-2-pyrrolidone
  • propylene glycol monomethyl ether acetate Diethylene glycol monomethyl ether acetate, ⁇ -butyrolactone, chlorobenzene and the like.
  • amide solvents such as N, N-dimethylformamide and N-methyl-2-pyrrolidone
  • propylene glycol monomethyl ether acetate Diethylene glycol monomethyl ether acetate, ⁇ -butyrolactone, chlorobenzene and the like.
  • dispersion stirrer when adding the solvent, it is preferable to stir and mix with a dispersion stirrer.
  • the dispersion stirrer include a disperser having a stirring blade such as a disper, a propeller, and a turbine blade, a paint shaker, a planetary stirring device, a shaker, a stirrer, a shaker, or a rotary evaporator.
  • an ultrasonic irradiation apparatus can be used.
  • the number of rotations of stirring when adding the solvent is preferably adjusted appropriately depending on the stirring device used, but the number of rotations of stirring is preferably 10 rpm to 1000 rpm in order to obtain a uniform polymerizable liquid crystal composition solution, and 50 rpm to 800 rpm is more preferable, and 150 rpm to 600 rpm is particularly preferable.
  • Polymerization inhibitor It is preferable to add a known polymerization inhibitor to the composition in the present invention. Examples of the polymerization inhibitor include phenol compounds, quinone compounds, amine compounds, thioether compounds, nitroso compounds, and the like.
  • Orientation control agent The composition of the present invention may contain one or more alignment control agents.
  • Alignment control agents that can be contained include alkyl carboxylates, alkyl phosphates, alkyl sulfonates, fluoroalkyl carboxylates, fluoroalkyl phosphates, fluoroalkyl sulfonates, polyoxyethylene derivatives, fluoro Examples include alkylethylene oxide derivatives, polyethylene glycol derivatives, alkylammonium salts, fluoroalkylammonium salts, and the like, and fluorine-containing surfactants are particularly preferable.
  • orientation control agent examples include compounds represented by the following general formulas (5-1) to (5-4), but the structure is not limited thereto.
  • R may be the same or different and each represents an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom.
  • m1, m2 and m3 each represents an integer of 1 or more. Represents.
  • Chain transfer agent In order that the composition in this invention may improve adhesiveness with the base material at the time of setting it as an optical film, it is also preferable to add a chain transfer agent.
  • chain transfer agent examples include aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons such as chloroform, carbon tetrachloride, carbon tetrabromide, and bromotrichloromethane, and thiol compounds such as monothiol, dithiol, trithiol, and tetrathiol.
  • aromatic hydrocarbons and thiol compounds are more preferable.
  • additives such as polymerizable compounds, thixotropic agents, ultraviolet absorbers, infrared absorbers, antioxidants, and surface treatment agents should be added to the extent that the liquid crystal alignment ability is not significantly reduced. Can do.
  • the third aspect of the present invention is an optical film containing a light-emitting nanocrystal composite and a binder resin.
  • the composition of the present invention is applied onto a substrate having an alignment function (for example, an alignment film), and the liquid crystal molecules in the composition of the present invention are nematic, chiral nematic, It is preferably obtained by aligning and polymerizing while maintaining the smectic phase and chiral smectic phase.
  • an alignment function for example, an alignment film
  • optical film according to the present invention may be subjected to a stretching treatment after polymerization of the composition of the present invention.
  • the base material used for the optical film of the present invention is a base material usually used for a liquid crystal display device, a display, an optical component or an optical film, and is heat resistant to withstand heating during drying after the application of the composition of the present invention.
  • a substrate include organic materials such as a glass substrate, a metal substrate, a ceramic substrate, and a plastic substrate.
  • the substrate when the substrate is an organic material, examples thereof include cellulose derivatives, polyolefins, polyesters, polycarbonates, polyacrylates (acrylic resins), polyarylate, polyether sulfone, polyimide, polyphenylene sulfide, polyphenylene ether, nylon, and polystyrene.
  • plastic base materials such as polyester, polystyrene, polyacrylate, polyolefin, cellulose derivative, polyarylate, and polycarbonate are preferable, and base materials such as polyacrylate, polyolefin, and cellulose derivative are more preferable, and COP (cycloolefin polymer) is used as the polyolefin.
  • TAC triacetyl cellulose
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • surface treatment of these substrates may be performed.
  • the surface treatment include ozone treatment, plasma treatment, corona treatment, silane coupling treatment, and the like.
  • an organic thin film, an inorganic oxide thin film, a metal thin film, etc. are provided on the surface of the substrate by a method such as vapor deposition, or in order to add optical added value.
  • the material may be a pickup lens, a rod lens, an optical disk, a retardation film, a light diffusion film, a color filter, or the like.
  • the substrate may be subjected to a normal alignment treatment or may be provided with an alignment film so that the composition is oriented in a predetermined direction when the composition of the present invention is applied and dried.
  • the alignment treatment include stretching treatment, rubbing treatment, polarized ultraviolet visible light irradiation treatment, ion beam treatment, and the like.
  • Such alignment films include polyimide, polysiloxane, polyamide, polyvinyl alcohol, polycarbonate, polystyrene, polyphenylene ether, polyarylate, polyethylene terephthalate, polyether sulfone, epoxy resin, epoxy acrylate resin, acrylic resin, coumarin compound, chalcone.
  • the compound include compounds, cinnamate compounds, fulgide compounds, anthraquinone compounds, azo compounds, and arylethene compounds.
  • the compound subjected to the alignment treatment by rubbing is preferably an alignment treatment or a compound in which crystallization of the material is promoted by inserting a heating step after the alignment treatment.
  • a photo-alignment material Among the compounds that perform alignment treatment other than rubbing, it is preferable to use a photo-alignment material.
  • applicator method bar coating method, spin coating method, roll coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, flexo coating method, ink jet method, die coating method, Known and commonly used methods such as a cap coating method, a dip coating method, and a slit coating method can be performed. After applying the composition, it is dried as necessary.
  • Examples of the method for polymerizing the composition of the present invention include a method of irradiating active energy rays and a thermal polymerization method, but the method of irradiating active energy rays because the reaction proceeds at room temperature without requiring heating. Among them, a method of irradiating with light such as ultraviolet rays is preferable because the operation is simple.
  • Example 1 "Synthesis of nanocrystal composites for light emission” (Core-shell type nanocrystals for light emission) “Synthesis by Ligand Exchange Method” Green light emission Ligand exchanged with oleylamine in a solution of 0.15 mg of InP / Zn nanoparticles (produced by NNlabs, emission peak 515-545 nm) having oleylamine as a ligand in 10 ml of toluene (B-S3- As C5), 0.5 mg of the following compound was added.
  • Example 2 Except for red emission emission peak 635-665 nm tonal, oleylamine ligand Tosul InP / Zn nanoparticles (manufactured by NNlabs), as in Example 1, Nishite ligand (B-S3-C5) desurface modified saleta InP / Obtained nanocrystal composite for ZnS emission.
  • a nanocrystal composite for producing a nanocrystal complex for InP / ZnS emission which is nishite, various types of ligand-modified modified saleta green emission, and Mataha red emission luminescence. Specific Niha following notori redial.
  • the mixture was degassed at 55 ° C. for 1 hour and purged with nitrogen. After heating to 190 ° C., tert-nonyl mercaptan (0.29 ml) was added dropwise and reacted at 190 ° C. Sampling was performed during the reaction, and absorption was confirmed at around 530 nm by UV-vis spectrum measurement, and then the reaction mixture was cooled to room temperature.
  • Example 48 Red emission In the same manner as in Example 47, except that sampling was performed during the reaction and the reaction was continued until absorption was confirmed at around 650 nm by UV-vis spectrum measurement, the ligand (B-H2-C5) was used. A surface-modified InP / ZnS luminescent nanocrystal composite was obtained.
  • InP / ZnS light-emitting nanocrystal composites that emit green light or red light modified with various ligands are prepared in the same manner as in Example 47 or 48 except that the ligands are different. did. Specifically, it is as follows.
  • Example 50 Red light emitting InP / ZnS nanocrystal composite for light emission (Ligand: BN1-C5)
  • Red-light emitting InP / ZnS nanocrystal composite for light emission (ligand: TN2-C5)
  • Example 71 Core-type nanofluorescent particles with mesogenic ligands were prepared in the same manner as the core-type core-shell type ligand exchange. Details are as follows.
  • Example 72 Surface modification with a ligand (B-S3-C5) in the same manner as in Example 71 except for CdSe nanoparticles (manufactured by NNlabs) having octadecylamine as a ligand with an emission peak of 635-665 nm. A CdSe light-emitting nanocrystal composite was obtained.
  • Rod-type nanofluorescent particles with mesogenic ligands were prepared in the same manner as rod-type core-shell type ligand exchange.
  • Rod-type nanofluorescent SeCd particles having trioctylphosphine oxide (TOPO) as a ligand are described in Nature, Vol. It was produced in the same manner as 404, 59-61. Details are as follows.
  • Examples 74 to 110 describe the methods for synthesizing surface modifying compounds.
  • Example 111 (Preparation of composition containing nanocrystal composite for light emission) The following components were blended to prepare Composition 1 for a nanocrystal composite layer for light emission.
  • the composition 1 for the luminescent nanocrystal composite layer prepared above was applied to the silica vapor deposition layer side of the first barrier film using a bar coater, and then the second barrier film was bonded. It was.
  • As the barrier film a commercially available silica deposited film (product name “Tech Barrier LX”, manufactured by Mitsubishi Plastics, Inc.) was used.
  • UV light is irradiated (conveyor speed 6 m / min, 80 W / cm 2 ) using a conveyor-type UV irradiation device (manufactured by GS Yuasa Co., Ltd.), the coating film is cured, and the light-emitting nanocrystal composite is formed on two barrier films.
  • a wavelength conversion film having a sandwiched layer was produced.
  • a dispersibility evaluation sample of a nanocrystal composite for light emission was prepared in the same manner as the wavelength conversion film 1 except that the second barrier film was not bonded and the barrier film was made one. Dispersibility was evaluated using a transmission electron microscope (TEM).
  • TEM transmission electron microscope
  • the evaluation criteria are as follows. ⁇ 120% or more ⁇ 101% or more but less than 120% ⁇ 100% or less ⁇ Examples 112 to 183>
  • the InP / ZnS light-emitting nanocrystal composite of Examples 2 to 70, or Example 71 Except that the CdSe luminescent nanocrystal composite of 72 or the CdSe nanorod phosphor of Example 73 was used, and a luminescent nanocrystal composite-containing composition was prepared in the same manner as in Example 111 to produce a wavelength conversion film.
  • Dispersibility evaluation sample preparation, dispersibility evaluation, and luminance evaluation were performed.
  • Examples 111 to 156 Examples 111 to 126 in which the surface of the core-shell type luminescent nanocrystal was modified with a ligand having a mesogenic structure of the biphenyl skeleton by the ligand exchange method are non-mesogenic ligands (surface modifying compounds). Compared to the surface-modified Comparative Example 1 or 2, the effect of improving the characteristics was observed in all of dispersibility, initial luminance, and luminance change.
  • the surface modification compound has a polymerizable group.
  • a surface modification compound having a mesogenic structure of a biphenyl skeleton also referred to as a ligand
  • the surface modification compound has a polymerizable group.
  • Examples 127 to 140 as compared with Comparative Example 1 or 2, an improvement effect of characteristics was observed in all of dispersibility, initial luminance, and luminance change. In particular, a higher improvement effect in luminance change was seen compared to the case where no polymerizable group was provided.
  • the surface-modifying compound of the surface-modifying compound that modifies the surface of the light-emitting nanocrystal is irradiated with ultraviolet light, and the surface-modifying compound of the light-emitting nanocrystal is changed to other surface-modifying compounds or other polymerizable compounds. This is considered to be an effect of polymerization.
  • Examples 141 to 156 in which the surface of a core-shell type luminescent nanocrystal was modified with a surface modifying compound having a mesogenic structure of a terphenyl skeleton substituted with fluorine by the ligand exchange method were compared with Comparative Examples 1 and 2 In addition, the effect of improving characteristics was observed in all of dispersibility, initial luminance, and luminance change.
  • Example 157 to 180 Examples 157 to 164 modified with a surface modification compound having a mesogenic structure of a biphenyl skeleton obtained by capping the surface modification compound (capping method) at the time of synthesizing the core-shell type nanoparticle phosphor were compared with Comparative Examples 1 and 2, The effect of improving characteristics was observed in all of dispersibility, initial luminance, and luminance change.
  • Examples 173 to 180 which were surface-modified with a surface-modifying compound having a mesogenic structure of a fluorine-substituted terphenyl skeleton capped with a surface-modifying compound at the time of synthesizing a core-shell type luminescent nanocrystal, were compared with Comparative Examples 1 and 2 In addition, the effect of improving characteristics was observed in all of dispersibility, initial luminance, and luminance change.
  • Example 180 to 182 In Example 181 or 182 in which the surface of the core-type nanocrystal for light emission was modified with a surface-modifying compound having a mesogenic structure of a biphenyl skeleton by the ligand exchange method, the surface of the non-mesogenic structure is the same as in the case of the core-shell type. Compared with Comparative Example 3 or 4 which was surface-modified with the modifying compound, the effect of improving the characteristics was observed in all of the dispersibility, initial luminance, and luminance change.
  • Example 183 Also in the case where the shape of the light-emitting nanocrystal is a rod, as shown in Example 183, as in the case of granular, the improvement effect of characteristics in all of dispersibility, initial luminance, and luminance change as compared with Comparative Example 5 It was observed.
  • Examples 184 to 210 A light-emitting nanocrystal composite-containing composition was prepared in the same manner as in Example 111 except that the following polymerizable liquid crystal compositions 1 to 3 were used instead of the epoxy acrylate of Example 111, and a wavelength conversion film was produced. Preparation of a dispersibility evaluation sample, evaluation of dispersibility, and luminance evaluation were performed. (Preparation of polymerizable liquid crystal composition) The following components were blended to prepare polymerizable compositions 1 to 3 having the compositions shown in the following table.
  • An ink set was prepared by mixing 23 g of a 1,4-butanediol diacetate solution (non-volatile content: 30% by mass) containing ZnS core-shell nanocrystals (green light emitting). To prepare a thing.
  • the green light emitting ink composition and the red light emitting ink composition obtained above were each filled with nitrogen on a glass substrate (supporting substrate) with a spin coater so that the film thickness after drying was 3 ⁇ m. Application was in a glove box.
  • the coating film is cured by heating to 180 ° C. in nitrogen, and a red light-emitting light conversion film and a green light-emitting light conversion are formed on a glass substrate as a layer (light conversion layer) made of a cured product of the ink composition. Each layer film was formed.
  • the film-forming property of the ink composition was stable, and neither the green light emission or the red light emission light conversion layer film was confirmed to be discolored or discolored due to aggregation of nanocrystals.
  • a ligand having a mesogenic skeleton has a large apparent volume and a rigid structure, so that there is little change in the excluded volume. Quenching is unlikely to occur.

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Abstract

「課題」 本発明が解決しようとする課題は、高分子マトリックス中で秩序をもって分散しやすく、メソゲン構造をもつ架橋性高分子マトリックス中に分散性が優れた発光用ナノ結晶複合体を提供するものである。 「解決手段」 本願発明は、発光用ナノ結晶および前記発光用ナノ結晶の表面を修飾する表面修飾化合物を含む発光用ナノ結晶複合体であって、 前記表面修飾化合物が、メソゲン骨格、及び前記発光用ナノ結晶表面と結合する基を有することを特徴とする発光用ナノ結晶複合体である。

Description

発光用ナノ結晶複合体
 本願発明は、発光用ナノ結晶複合体に関する。
 原子が数百~数万個集合した数nm~100nm程度の小さな塊の量子ドットや量子ロッドなどの発光用ナノ結晶は、量子サイズ効果と多電子効果とを備えていることに起因して、粒子径に応じて異なる波長で、半値幅が小さい、高輝度の蛍光を発光する。さらに、量子ドットなどの発光用ナノ結晶は、有機蛍光色素または蛍光蛋白質より高輝度であり、かつ励起光による退色が起こりにくい性質を備えているため、長時間の蛍光観察も可能にすることができる。そのため、量子ドットなどの発光用ナノ結晶は、新しい材料として、生体標識用の蛍光プローブ、照明、ディスプレイ、電池といった様々な技術分野で注目を浴びている。
 一般的に量子ドットや量子ロッドなどの発光用ナノ結晶の表面原子は、配位サイトとなりうるため、反応性が高く、粒子同士の凝集が起こりやすいことが知られており、一般的には、量子ドットの表面原子を有機基で保護(キャッピング)することで、不動態化している。このような量子ドットの表面原子を保護する有機基は、キャッピング剤やリガンドなどと呼ばれ、種々の研究・開発が行われている。
 例えば、非特許文献1では、一方の片末端にチオール基を備え、他方の片末端にN-アセチルガラクトサミンといった特定のタンパク質と結合可能な糖が結合されたポリエチレングリコール骨格を備えたリガンドが開示されており、前記チオール基を介してCdTe粒子の表面に当該リガンドが修飾された量子ドットを合成している。
 また、非特許文献2では、グルタチオンが表面に修飾されたCdSeTe/CdS量子ドットに対して、当該グルタチオン残基由来のカルボキシル基やアミノ基を介して抗HER2抗体を修飾させたナノ粒子を調製した後、HER2レセプターが過剰発現したヒト乳がんKPL-4細胞を移植したモデルマウスに当該ナノ粒子を注入し、明視野像と近赤外線蛍光像とを観察していることが開示されている。そのため、生体標識用の蛍光プローブとして量子ドットを利用する場合、抗体やレセプターに対するリガンドを量子ドットへ表面修飾する方法が一般的である。
 一方、特許文献1では、Cd/ZnSeSコアシェル量子ドットには、トリ-n-オクチルホスフィン(TOP)を有機リガンドとした後、ピリジンリガンドに交換した例が記載されている。
 また、特許文献2では、ヘキサデシルアミン(HDA)キャップのCdSeナノ粒子を実際に合成しており、また、量子ドットの表面に対して供与型配位が可能な一般的なルイス塩基化合物のキャッピング剤以外に、メルカプト官能化アミン又はメルカプトカルボン酸、スチレン官能化アミン、ホスフィン又はホスフィンオキシド配位子など挙げている。
 特許文献3では、一方の片末端にカルボン酸基、他方の片末端にビニル基が結合したアルキルエーテル鎖が3つベンゼン環に置換された配位子が開示されており、前記カルボン基を介してInP/ZnSコア-シェルナノ粒子の表面に当該配位子が修飾された粒子を合成している。また、ビニル基同士をホベイダ-グラブス触媒を用いて架橋させることや、シリコーン・ベースの材料に組み込むことができることが開示されている。
 さらに、特許文献4では、末端アミノ基含有樹脂で被覆またはアミノ基含有チオール配位子で置換されたInP/ZnS量子ドットに対して、パーヒドロポリシラザンに被覆された量子ドットナノ粒子を合成した例が記載されており、パーヒドロポリシラザンに被覆された量子ドットナノ粒子は発光強度がより高いことを示すことが記載されている。
特表2010-532409号公報 特表2007-537886号公報 特表2012-507588公報 特表2015-127362号公報
K. Niikura, et al. ChemBioChem, vol.8, 379 (2007) Int. J. Mol. Sci. 2008, 9(10), 2044-2061
 通常リガンドで表面修飾された量子ドットなどの発光用ナノ結晶それ自体だけで使用するのではなく、溶媒や高分子樹脂などと言った他の物質と混合して使用することが一般的であるが、上記特許文献1~4のいずれも粒子自身の凝集を防ぐ、または粒子の周囲の化学的環境または電気的環境から保護する観点で種々のリガンドを量子ドットなどの発光用ナノ結晶にキャッピングしている。さらに上記特許文献1~4に記載のリガンドは、非メソゲン骨格の構造をもつ化合物で修飾されているため、高分子マトリックス中に分散させたときに量子ドットなどの発光用ナノ結晶が無秩序になりやすく、また量子ドットなどの発光用ナノ結晶が高分子マトリックス中、特にメソゲン構造をもつ架橋性高分子マトリックス中に対して高分子マトリックスと量子ドットなどの発光用ナノ結晶との親和性が低く分散性しにくいという問題があった。
 さらに、量子ロッドのような異方性を備えた発光用ナノ結晶の場合は、偏光を発光するため量子ロッドを特定の方向に並べることで必要があるが、上記特許文献1~4に記載のリガンドでは、秩序をもって配向し難いため、効率的に量子ロッドから偏光を取り出すには至っていない。
 一方、非特許文献1や2に記載された量子ドットを表面修飾するリガンドは、粒子同士の凝集や粒子を取り囲む周囲の化学的環境から保護する機能だけでなく、タンパク質と特異的な結合を備えた部位を有する機能を備えている。しかしながら、たんぱく質などの生体由来の成分がその機能を発揮できる条件(使用可能な溶媒、pH、温度イオン強度)は、生体環境という非常に限定された範囲であるため、生体由来の成分が表面修飾した量子ドットなどは、その取扱いが非常に難しいという問題がある。
 従って、本発明が解決しようとする課題は、メソゲン構造をもつ化合物で量子ドットや量子ロッドなどの発光用ナノ結晶の表面を修飾することにより、高分子マトリックス中で秩序をもって分散しやすく、メソゲン構造をもつ架橋性高分子マトリックス中に分散性が優れた発光用ナノ結晶複合体を提供するものである。
 本発明が解決しようとする他の課題は、表面修飾した発光用ナノ結晶の取り扱いが簡便であり、かつ広い温度範囲で秩序をもって分散しやすい発光用ナノ結晶複合体を提供するものである。
 本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の液晶化合物を含有する液晶層を、量子ドットなどの発光用ナノ結晶をカラーフィルタとして用いた液晶表示素子に使用することで、前記課題を解決できることを見出し本願発明の完成に至った。すなわち、本発明は、発光用ナノ結晶および前記発光用ナノ結晶の表面を修飾する表面修飾化合物を含む発光用ナノ結晶複合体であって、前記表面修飾化合物が、メソゲン性基及び前記発光用ナノ結晶表面と結合する基を有することを特徴とする発光用ナノ結晶複合体に関する。
 本発明の発光用ナノ結晶複合体は、発光用ナノ結晶の表面修飾をメソゲン性基を有する分子で行うことで、発光用ナノ結晶が均一分散し、発光効率が向上する。また、蛍光体の耐久性が向上する。
 本発明の発光用ナノ結晶複合体は、発光用ナノ結晶として量子ロッド蛍光体を使用した場合、配向性が改善し、偏光性が増す。
 本発明の発光用ナノ結晶複合体は、剛直なメソゲン性基を有する化合物により表面修飾されているため、発光用ナノ結晶複合体のみかけの形状が均一で、かつ、体積が大きく凝集しがたいため、濃度消光を低減することができる。
 本発明は、前記した通り、発光用ナノ結晶および前記発光用ナノ結晶の表面を修飾する表面修飾化合物を含む発光用ナノ結晶複合体であって、前記表面修飾化合物が、メソゲン骨格、及び前記発光用ナノ結晶表面と結合する基を有することを特徴とする発光用ナノ結晶複合体である。
 本発明では、発光用ナノ結晶複合体が均一分散し、発光効率が向上する。また、蛍光体の耐久性が向上する。本発明に係る発光用ナノ結晶複合体は、みかけの形状が均一で体積が大きく、かつ剛直な構造を備えているメソゲン骨格を有する配位子を必須成分としているため、発光用ナノ結晶複合体の排除体積の変化が少ないことに起因して、発光用ナノ結晶複合体同士が適度な距離で存在できるため、ナノ結晶同士が凝集しにくく、かつ濃度消光が起こりにくいと考えられる。
 本発明の発光用ナノ結晶は、量子ロッド蛍光体に使用した場合には、配向性が改善し、偏光性が増す。
 本発明に係る発光用ナノ結晶複合体は、発光用ナノ結晶と、当該発光用ナノ結晶の表面を修飾する表面修飾化合物(リガンド)とを有する。本明細書における用語「ナノ結晶」は、好ましくは、100nm以下の少なくとも1つの長さを有する、粒子を指す。ナノ結晶の形状は、任意の幾何学的形状を有してもよく、対称または不対称であってよい。当該ナノ結晶の形状の具体例としては、細長、ロッド状の形状、円形(球状)、楕円形、角錐の形状、ディスク状、枝状、網状または任意の不規則な形状等を含む。一部の実施形態では、ナノ結晶は、量子ドットまたは量子ロッドであることが好ましい。
 当該発光用ナノ結晶は、少なくとも1種の第一の半導体材料を含むコアと、前記コアを被覆し、かつ前記コアと同一または異なる第二の半導体材料を含むシェルとを有することが好ましい。
 そのため、発光用ナノ結晶は、少なくとも第一半導体材料を含むコアと、第二半導体材料を含むシェルからなり、前記第一半導体材料と、前記第二半導体材料とは同じでも異なっていても良い。また、コアおよび/またはシェル共に第一半導体および/または第二半導体以外の第三の半導体材料を含んでも良い。なお、ここでいうコアを被覆とは、コアの少なくとも一部を被覆していればよい。
 さらに、当該発光用ナノ結晶は、少なくとも1種の第一の半導体材料を含むコアと、前記コアを被覆し、かつ前記コアと同一または異なる第二の半導体材料を含む第一のシェルと、必要により、前記第一のシェルを被覆し、かつ前記第一のシェルと同一または異なる第三の半導体材料を含む第二のシェルと、を有することが好ましい。
 したがって、本発明に係る発光用ナノ結晶は、第一の半導体材料を含むコアおよび前記コアを被覆し、かつ前記コアと同一の第二の半導体材料を含むシェルを有する形態、すなわち1種類又は2種以上の半導体材料から構成される態様(=コアのみの構造(コア構造とも称する))と、第一の半導体材料を含むコアおよび前記コアを被覆し、かつ前記コアと異なる第二の半導体材料を含むシェルを有する形態等の、すなわちコア/シェル構造と、第一の半導体材料を含むコアおよび前記コアを被覆し、かつ前記コアと異なる第二の半導体材料を含む第一のシェルと、前記第一のシェルを被覆し、かつ前記第一のシェルと異なる第三の半導体材料を含む第二のシェルを有する形態の、すなわちコア/シェル/シェル構造との3つの構造のうち少なくとも一つを有することが好ましい。
 また、本発明に係る発光用ナノ結晶は、上記の通り、コア構造、コア/シェル構造、コア/シェル/シェル構造の3つの形態を含むことが好ましく、この場合、コアは2種以上の半導体材料を含む混晶であってもよい(例えば、CdSe+CdS、CIS+ZnS、InP+ZnS、InP+ZnO等)。またさらに、シェルも同様に2種以上の半導体材料を含む混晶であってもよい。
 本発明に係る発光用ナノ結晶は、本発明に係る表面修飾化合物以外に当該発光用ナノ結晶に対して親和性のある分子が発光用ナノ結晶と接触していてもよい。
 上記親和性のある分子とは、発光用ナノ結晶に対して親和性のある官能基を有する低分子および高分子であり、親和性のある官能基としては特に限定されるものでは無いが、窒素、酸素、硫黄およびリンからなる群から選択される1種の元素を含む基である事が好ましい。例えば、有機系硫黄基、有機系リン酸基ピロリドン基、ピリジン基、アミノ基、アミド基、イソシアネート基、カルボニル基、および水酸基等を挙げる事が出来る。
 本発明に係る半導体材料は、II-VI族半導体、III-V族半導体、I-III-VI族半導体、IV族半導体及びI-II-IV-VI族半導体からなる群から選択される1種又は2種以上であることが好ましい。本発明に係る第一の半導体材料、第一の半導体材料および第三の半導体材料の好ましい例は、上記の半導体材料と同様である。
 本発明に係る半導体材料は、具体的には、CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、CdHgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe;GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb;SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe;Si、Ge、SiC、SiGe、AgInSe2、CuGaSe2、CuInS2、CuGaS2、CuInSe2、AgInS2、AgGaSe2、AgGaS2、C、SiおよびGeからなる群から選択される少なくとも1つ以上選ばれ、これらの化合物半導体は単独で使用されても、または2つ以上が混合されていても良く、CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、InP、InAs、InSb、GaP、GaAs、GaSb、AgInS、AgInSe、AgInTe、AgGaS、AgGaSe、AgGaTe、CuInS、CuInSe、CuInTe、CuGaS、CuGaSe、CuGaTe、Si、C、GeおよびCuZnSnSからなる群から選択される少なくとも1つ以上選ばれることがより好ましく、これらの化合物半導体は単独で使用されても、または2つ以上が混合されていても良い。
 本発明に係る発光用ナノ結晶は、赤色光を発光する赤色発光用ナノ結晶、緑色光を発光する緑色発光用ナノ結晶、青色光を発光する青色発光用ナノ結晶、黄色光を発光する黄色発光用ナノ結晶、からなる群から選択される少なくとも1種のナノ結晶を含むことが好ましい。一般に、発光用ナノ結晶の発光色は、井戸型ポテンシャルモデルのシュレディンガー波動方程式の解によれば粒子径に依存するが、発光用ナノ結晶が有するエネルギーギャップにも依存するため、使用する発光用ナノ結晶とその粒子径を調整することにより、発光色を選択する。
 本発明において赤色光を発光する赤色発光用ナノ結晶の蛍光スペクトルの波長ピークの上限は、665nm、663nm、660nm、658nm、655nm、653nm、651nm、650nm、647nm、645nm、643nm、640nm、637nm、635nm、632nmまたは630nmであることが好ましく、前記波長ピークの下限は、628nm、625nm、623nm、620nm、615nm、610nm、607nmまたは605nmであることが好ましい。
 本発明において緑色光を発光する緑色発光用ナノ結晶の蛍光スペクトルの波長ピークの上限は、560nm、557nm、555nm、550nm、547nm、545nm、543nm、540nm、537nm、535nm、532nmまたは530nmであることが好ましく、前記波長ピークの下限は、528nm、525nm、523nm、520nm、515nm、510nm、507nm、505nm、503nmまたは500nmであることが好ましい。
 本発明において青色光を発光する青色発光用ナノ結晶の蛍光スペクトルの波長ピークの上限は、480nm、477nm、475nm、470nm、467nm、465nm、463nm、460nm、457nm、455nm、452nmまたは450nmであることが好ましく、前記波長ピークの下限は、450nm、445nm、440nm、435nm、430nm、428nm、425nm、422nmまたは420nmであることが好ましい。
 本発明において赤色光を発光する赤色発光用ナノ結晶に使用される半導体材料は、発光のピーク波長が635nm±30nmの範囲に入っている事が望ましい。同じく、緑色光を発光する緑色発光用ナノ結晶に使用される半導体材料は、発光のピーク波長が530nm±30nmの範囲に入っている事が望ましく、青色光を発光する青色発光用ナノ結晶に使用される半導体材料は、発光のピーク波長が450nm±30nmの範囲に入っている事が望ましい。
 本発明に係る発光用ナノ結晶の蛍光量子収率の下限値は、40%以上、30%以上、20%以上、10%以上の順で好ましい。
 本発明に係る発光用ナノ結晶の蛍光スペクトルの半値幅の上限値は、60nm以下、55nm以下、50nm以下、45nm以下の順で好ましい。
 本発明に係る赤色発光用ナノ結晶の粒子径(1次粒子)の上限値は、50nm以下、40nm以下、30nm以下、20nm以下の順で好ましい。
 本発明に係る赤色発光用ナノ結晶のピーク波長の上限値は665nm、下限値は605nmであり、このピーク波長に合う様に化合物およびその粒径を選択する。同じく、緑色発光用ナノ結晶のピーク波長の上限値は560nm、下限値は500nm、青色発光用ナノ結晶のピーク波長の上限値は420nm、下限値は480nmであり、それぞれこのピーク波長に合う様に化合物およびその粒径を選択する。
 本発明に係る液晶表示素子は、少なくとも1つの画素を備える。当該画素を構成する色は、近接する3つの画素により得られ、各画素は、赤色(例えば、CdSeの発光用ナノ結晶、CdSeのロッド状発光用ナノ結晶、コアシェル構造を備えたロッド状発光用ナノ結晶であり、当該シェル部分がCdSであって内側のコア部がCdSe、コアシェル構造を備えたロッド状発光用ナノ結晶であり、当該シェル部分がCdSであって内側のコア部がZnSe、コアシェル構造を備えた発光用ナノ結晶であり、当該シェル部分がCdSであって内側のコア部がCdSe、コアシェル構造を備えた発光用ナノ結晶であり、当該シェル部分がCdSであって内側のコア部がZnSe、CdSeとZnSとの混晶の発光用ナノ結晶、CdSeとZnSとの混晶のロッド状発光用ナノ結晶、InPの発光用ナノ結晶、InPの発光用ナノ結晶、InPのロッド状発光用ナノ結晶、CdSeとCdSとの混晶の発光用ナノ結晶、CdSeとCdSとの混晶のロッド状発光用ナノ結晶、ZnSeとCdSとの混晶の発光用ナノ結晶、ZnSeとCdSとの混晶のロッド状発光用ナノ結晶など)、緑色(CdSeの発光用ナノ結晶、CdSeのロッド状の発光用ナノ結晶、CdSeとZnSとの混晶の発光用ナノ結晶、CdSeとZnSとの混晶のロッド状発光用ナノ結晶など)および青色(ZnSeの発光用ナノ結晶、ZnSeのロッド状発光用ナノ結晶、ZnSの発光用ナノ結晶、ZnSのロッド状発光用ナノ結晶、コアシェル構造を備えた発光用ナノ結晶であり、当該シェル部分がZnSeであって内側のコア部がZnS、コアシェル構造を備えたロッド状発光用ナノ結晶であり、当該シェル部分がZnSeであって内側のコア部がZnS、CdSの発光用ナノ結晶、CdSのロッド状発光用ナノ結晶)で発光する異なるナノ結晶を含む。他の色(例えば、黄色発光用ナノ結晶についても使用してもよい。
 本発明に係る発光用ナノ結晶がいわゆる量子ロッドの場合、当該量子ロッドの長軸方向の長さ(平均長さ)は、15~120nmであることが好ましく、20~80nmが好ましく、25~70nmがより好ましい。
 上記量子ロッドの長軸方向の長さが20nm以上あると異方性を有するため、量子ロッドの偏光発光特性が効果的に得られ、長軸方向の長さが120nm以下であると、表面修飾化合物の秩序ある分散性を損ねないと考えられる。
 上記量子ロッドの短軸方向の長さ(平均長さ)は、1~11nmが好ましく、2~8nmがより好ましく、3~7nmがさらに好ましい。
 また、本発明に係る量子ロッドの形状は、特定の一方向に延在する長尺体であればよく、円柱型、多角柱型、多角錐型または円錐型などが挙げられる。
 本発明に係る量子ロッドのアスペクト比(量子ロッドの長軸方向の平均長さ/量子ロッドの短軸方向の平均長さ)は、3~30であることが好ましく、4~20がより好ましく、5~10がさらに好ましい。
 量子ロッドを構成する材料は特に制限されず、上記の発光用ナノ結晶の材料が好適に使用することができる。
 本明細書における発光用ナノ結晶の平均粒子径(1次粒子)はTEM観察によって測定できる。一般的に、ナノ結晶の平均粒子径の測定方法としては、光散乱法、溶媒を用いた沈降式粒度測定法、電子顕微鏡により粒子を直接観察して平均粒子径を実測する方法が挙げられる。発光用ナノ結晶は水分などにより劣化しやすいため、本発明では、透過型電子顕微鏡(TEM)または走査型電子顕微鏡(SEM)により任意の複数個の結晶を直接観察し、投影二次元映像よる長短径比からそれぞれの粒子径を算出し、その平均を求める方法が好適である。そのため、本発明では上記方法を適用して平均粒子径を算出している。発光用ナノ結晶の1次粒子とは、構成する数~数十nmの大きさの単結晶またはそれに近い結晶子のことであり、発光用ナノ結晶の一次粒子の大きさや形は、当該一次粒子の化学組成、構造、製造方法や製造条件などによって依存すると考えられる。
 なお、本明細書では、量子ロッドの長軸・短軸の測定方法では、上記TEM観察の際に、量子ロッドを横切る線分のうち最長線分であり、短軸は、当該長軸に直交し、かつ量子ロッドを横切る線分のうち最短線分である。
 本発明に係る表面修飾化合物は、当該表面修飾化合物の分子内に、発光用ナノ結晶表面と結合する基およびメソゲン性基を含む。
 発光用ナノ結晶は、反応性が高い表面原子を備えているため表面修飾化合物により、保護するとともに、メソゲン性基自体の構造的秩序を誘起させることで、他の物質に対して秩序をもって分散しやすくなる。
 また、発光用ナノ結晶表面と結合する基は、表面修飾化合物の一分子中に1つ以上有している。発光用ナノ結晶表面と結合する基は表面修飾化合物の一分子中に、1個以上~10個以下有することが好ましく、1個以上~8個以下有することがより好ましく、1個以上~6個以下有することが好ましく、1個以上~5個以下有することが好ましく、1個以上~3個以下有することが好ましい。
 本発明に係る表面修飾化合物において、発光用ナノ結晶表面と結合する基は、ルイス塩基性であることが発光用ナノ結晶表面と結合するのに好ましく、例えば、硫黄、窒素、酸素及びリンからなる群から選択される1種または2種以上の原子を含むことがより好ましい。配位子はルイス塩基性であると金属表面に配位しやすいので好ましい
 発光用ナノ結晶において反応性が高い表面原子は、配位サイトとなるため、発光用ナノ結晶表面と結合する基には不対電子対がある原子が好ましい。上記発光用ナノ結晶表面と結合する基は、表面修飾化合物の分子内のいずれの位置に存在しても、発光用ナノ結晶表面と結合することができるが、表面修飾化合物の端部または中央部に存在することが表面修飾化合物の自由度の観点で好ましく、表面修飾化合物の端部がより好ましい。また、上記発光用ナノ結晶表面と結合する基は、表面修飾化合物の一分子内に1以上または2以上存在してもよい。
 本発明に係る表面修飾化合物において、前記表面修飾化合物における前記発光用ナノ結晶表面と結合する基は、ヒドロキシ、チオール、カルボン酸、アミン、スルホン酸、ホスフィン、ホスフィンオキサイド又はチオエーテルのいずれか1つ以上であることが好ましい。金属原子との結合力は、硫黄原子、リン原子、窒素原子、酸素原子を含む基の順に結合力が強く、(チオフェン、チオール)>(ホスフィン、ホスフィンオキシド)>(脂肪族アミン、芳香族アミン)>(水酸基、カルボン酸)の順に結合力が強くなる。
 これにより、発光用ナノ結晶表面に電気的安定性を付与し、反応性が高い表面原子を保護することができ、かつ表面修飾化合物と安定した結合形態をとりうる。
 本発明に係る表面修飾化合物は、発光用ナノ結晶表面と結合する基の他に、メソゲン性基を有しているため、秩序をもって分散しやすくなる。また、本明細書における「メソゲン性基」とは、液晶相の挙動を誘発できる基を意味するが、メソゲン性基を含む表面修飾化合物は、必ずしもそれ自体が液晶相を示す必要はない。換言すると、「メソゲン性基」は、構造的秩序を誘導しやすい基であり、典型的には、芳香族環などの環式基といった強固な部分を含むものである。さらに、ここでいう「液晶相」とは、液体の流動性と結晶の異方性とを合わせ持つ相を言い、ネマチック液晶、スメクチック液晶またはコレステリック液晶などが挙げられる。
 本発明に係る表面修飾化合物におけるメソゲン性基の形状や表面修飾化合物の分子の形状は、特に制限されることはなく、棒状、円盤状、バナナ型、L字型、T字型、またはシクロデキストリン、カリックスアレーンもしくはククルビツリルなどの包摂型など挙げられるが、液晶相挙動を誘発できる形状がより好ましい。
 本発明に係る表面修飾化合物におけるメソゲン性基の形状が包摂型の場合は、メソゲン性基の空洞サイズに適したゲスト分子を取り込むことができるため、例えば、ゲスト分子としての発光用ナノ結晶を、表面修飾化合物内に取り込ませることができる。さらには、発光用ナノ結晶は配位サイトを備えており、反応性が高いため、包摂型の表面修飾化合物のサイズと、発光用ナノ結晶のサイズとの関係から、ホスト分子を発光用ナノ結晶にして、ゲスト分子の表面修飾化合物と結合させることもできる。
 例えば、本発明に係る表面修飾化合物において、シクロデキストリンは、グルコース単位の構成数に対応して、α-CD(6個)、β-CD(7個)、γ-CD(8個)などが挙げられ、それぞれ疎水性空洞のサイズが異なる。本発明に係る表面修飾化合物としてシクロデキストリンを用いる場合には、ゲスト分子である発光ナノ結晶の粒子径に適合したサイズの空隙を有するものを選択することが好ましい。また、発光ナノ結晶の粒子径が大きい場合であっても、シクロデキストリンは、発光ナノ結晶との結合部位(水酸基)を備えているため、台形柱のシクロデキストリンの開口部と発光ナノ結晶とが結合すると考えられる。
 また、一般的に、フェノールの2,6位がメチレン基を介して数個環状につながったオリゴマーの総称であるカリックスアレーンは、「C[n]A」と表し、フェノール環がn個環状につながったことを意味する。本発明において表面修飾化合物として用いられるカリックスアレーンは、例えば、C[8]A、C[5]Aなど挙げられ、フェノール環が4~10個環状につながったものが好ましく、フェノール環が5~8個環状につながったものが好ましい。
 また、本発明において用いられるカリックスアレーンの環状を構成するフェノール環は、無置換のものであってもよく、様々な置換基が導入されたものであってもよい。例えば、発光用ナノ結晶と結合体を形成した際の分散安定性をさらに向上させるために、カリックスアレーンのフェノール環に各種置換基を導入してもよい。例えば、フェノール環の末端にチオール基(-SH)等の配位子として機能し得る官能基を導入したカリックスアレーン誘導体を用いることにより、発光用ナノ結晶と、分散安定性により優れた結合体を形成することができる。さらに、発光ナノ結晶の粒子径が大きい場合であっても、カリックスアレーンは、発光ナノ結晶との結合部位を備えているため、カリックスアレーンの開口部と発光ナノ結晶とが結合すると考えられる。
 さらに、本発明において表面修飾化合物として用いられるククルビツリル化合物または誘導体は、例えば、ククルビツ[6]ウリル、デカメチルククルビツ[5]ウリルまたはククルビツ[8]ウリルや特開2001-12287号に記載のククルビツリル化合物またはその誘導体などが挙げられる。包摂型の表面修飾化合物のサイズと、発光用ナノ結晶のサイズとの関係から、ゲスト分子としての発光用ナノ結晶を、表面修飾化合物内に取り込ませても、またはホスト分子を発光用ナノ結晶にして、ゲスト分子の表面修飾化合物と結合させてもよい。
 上記の包摂型の表面修飾化合物は、メソゲン性基および発光用ナノ結晶表面と結合する基を備えている。
 なお、その他、クリプタンド、シクロファン、アザシクロファン、シクロトリベラトリレンまたはこれらの誘導体などの包摂型化合物も上記と同様に表面修飾化合物として使用することができると考えられる。
 本発明に係る発光用ナノ結晶複合体の製造方法は、例えば、溶媒中で表面修飾化合物と発光ナノ結晶と混合した後、当該溶媒に超音波やマイクロ波を照射し、溶媒を除去することによって表面修飾化合物と発光ナノ結晶とが結合した複合体を形成することができる。溶媒へは表面修飾化合物と発光用ナノ結晶のいずれを先に添加してもよいが、保護剤である表面修飾化合物を分散させた溶媒に発光ナノ結晶を添加することが好ましい。
 上記複合体を形成する際に用いる溶媒としては、水;メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類;モノエチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール等のエチレングリコール類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジエチレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル類;からなる群より選ばれる少なくとも1種を用いることができる。
 本発明に係る表面修飾化合物におけるメソゲン性基が液晶相の挙動を誘発しやすい場合、当該表面修飾化合物は、より秩序を有するため好ましい。液晶相の発現は種々の要因があるが、典型的には、芳香族環などの環式基といった剛直な部分であるメソゲン性基と密接な関係がある。そのため、メソゲン性基は、剛直な部分を備えた基、例えば環式基が1つ以上備えたものを言う。
 なお、本明細書において「環式基」は、構成する原子が環状に結合した原子団をいい、炭素環、複素環、飽和または不飽和環式構造、単環、2環式構造、多環式構造、芳香族、非芳香族などを含む。また、環式基は、少なくとも1つのヘテロ原子を含んでもよく、さらに、少なくとも1つの置換基(反応性官能基、有機基(アルキル、アリール等)によって置換されてもよい。
 本発明に係るメソゲン性基において、環式基の数の下限値は1以上が好ましく、2以上が好ましく、2以上が好ましく、3以上が好ましく、4以上が好ましい。また、環式基の数の上限値は15以下が好ましく、10以下が好ましく、8以下が好ましく、7以下が好ましく、6以下が好ましく、5以下が好ましく、4以下が好ましい。
 環式基が、2以上15以下であると、環状化合物との相互作用がより大きくなる。
 本発明に係る表面修飾化合物の形状が、棒状、L字型、T字型、十字型の場合は、例えば、以下の一般式(i)に挙げられる表面修飾化合物などが好ましい。
 すなわち、本発明に係る表面修飾化合物は、一般式(i)であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
「上記一般式(i)中、
 MGi1は、メソゲン性基を表し、
 SPi1は、単結合またはスペーサー基を表し、
 Ri1は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又は炭素原子数1から18個の直鎖若しくは分岐アルキル基を表し、該アルキル基は1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-がそれぞれ独立して、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-NH-、-PH-または-POH-に置換されてもよく、さらに水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又は前記アルキル基の1つ以上の水素原子が一般式(i-1)によって置換されてもよく、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(上記一般式(i-1)中、Pi1は反応性官能基を表し、
 Spi2は、単結合、あるいは炭素原子数1~18のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の水素原子は1つ以上のハロゲン原子又はCNにより置換されていても良く、前記アルキレン基中に存在する1個のCH基又は隣接していない2個以上のCH基はそれぞれ相互に独立して、-O-、-COO-、-OCO-又は-OCO-O-により置き換えられていても良く、
 Xi1は、-O-、-S-、-OCH-、-CHO-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-SCH-、-CHS-、-CFO-、-OCF-、-CFS-、-SCF-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CHCH-、-OCO-CHCH-、-CHCH-COO-、-CHCH-OCO-、-COO-CH-、-OCO-CH-、-CH-COO-、-CH-OCO-、-CH=CH-、-N=N-、-CH=N-N=CH-、-CF=CF-、-C≡C-又は単結合を表し(ただし、P-Spi2、及びSpi2-Xは、-O-O-、-O-NH-、-S-S-及び-O-S-基を含まない。)mi1は0又は1を表し、*は結合手を表す。)を表し、
 Wi1は、1価~4価の官能基を表し、具体的には、-SH、-PH、-PH-、-POH、-POH-、-NH、-NH-、-OH、-COOH、一般式(W-1)~(W-14)で表される基または単結合を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000011
 qi1は、1~4の整数を表し、qi1が2以上であってRi1、MGi1またはSPi1が複数存在する場合は、それらは同一であってもまたは異なっていてもよく、
 ni1は、0~8の整数を表し、ni1が2以上であってMGi1またはSPi1が複数存在する場合は、それらは同一であってもまたは異なっていてもよく、
 上記Wi1が単結合の場合は、qi1が2であり、
 上記-Any-Wi1が、2価~4価の官能基の場合は、それに対応するqi1が2~4の整数を表し、*は結合手を表す。)」
 本発明の発光用ナノ結晶複合体は、発光用ナノ結晶と、当該発光用ナノ結晶の表面修飾する表面修飾化合物(またはリガンドと)とを含み、かつ当該リガンドが上記の構造を備えるメソゲン性基および発光用ナノ結晶との結合サイトを有するため、発光用ナノ結晶が均一分散し、発光効率が向上する。また、蛍光体の耐久性が向上する。
 また、発光用ナノ結晶として量子ロッド蛍光体を使用した場合、配向性が改善し、偏光性が増す。
 上記一般式(i)において、1価~4価の官能基であるWi1は、-SH、-PH、-PH-、-POH、-POH-、-NH、-NH-、-OH、-COOH、上記一般式(W-1)~(W-14)で表される基または単結合を表す。
 上記一般式(i)において、Wi1は、発光用ナノ結晶表面と結合する基であることが好ましく、-SH、-PH、-PH-、-POH、-POH-、-NH、-NH-、-OH、-COOHまたは一般式(W-1)~(W-12)で表される基が好ましく、-PH-、-POH-、-NH-、-COOH、式(W-1)、式(W-3)、式(W-5)、式(W-6)、式(W-8)、式(W-11)または式(W-12)で表される基がより好ましい。また、式中のAny-Wi1は、多価を意味する。
 上記一般式(i)において、Wi1が、-SH、-PH、-POH、-NH、-OH、-COOH、一般式(W-1)または一般式(W-8)の場合(1価の有機基の場合)は、qi1=1であり、少なくとも表面修飾化合物の末端部分に発光用ナノ結晶表面と結合する基を有する形態である。
 上記一般式(i)において、Wi1が、-PH-、-POH-、-NH-、一般式(W-2)、一般式(W-3)、一般式(W-6)、一般式(W-9)、一般式(W-11)または一般式(W-12)の場合(2価の有機基の場合)は、qi1=2であり、表面修飾化合物の末端部分以外に発光用ナノ結晶表面と結合する基を少なくとも1つ有する形態である。そのため、Wi1を中心に表面修飾化合物がL字型を形成しやすい形態である。
 上記一般式(i)において、Wi1が、一般式(W-4)、一般式(W-5)、一般式(W-7)または一般式(W-10)の場合(3価の有機基の場合)は、qi1=3であり、表面修飾化合物の末端部分以外に発光用ナノ結晶表面と結合する基を少なくとも1つ有する形態である。Wi1を中心に表面修飾化合物がT字型を形成しやすい形態である。
 上記一般式(i)において、Wi1が、一般式(W-13)または一般式(W-14)の場合(4価の有機基の場合)は、qi1=4であり、表面修飾化合物の末端部分以外に発光用ナノ結晶表面と結合する基を少なくとも1つ有する形態である。Wi1を中心に表面修飾化合物が十字型を形成しやすい形態である。
 また、上記一般式(i)において、Wi1が単結合の場合は、qi1が2であり、後述の一般式(A-5)の構造が好ましい。
なお、この場合、Ri1、MGi1またはSPi1が複数存在するが、上記した通り、Ri1、MGi1またはSPi1は同一であってもまたは異なっていてもよいため、上記の表記ではRi1’、MGi1’またはSPi1’と記載している。
 上記一般式(i)において、ni1は、0~8の整数を表し、ni1が2以上であってMGi1またはSPi1が複数存在する場合は、それらは同一であってもまたは異なっていてもよい。ni1の下限値は、1であることが好ましく、2であることがより好ましく、3であることがさらに好ましい。ni1の上限値は、8であることが好ましく、7であることがより好ましく、6であることがさらに好ましい。
 上記一般式(i)において、qi1は、1~4の整数を表し、qi1は1~3の整数が好ましく、qi1は1~2の整数がより好ましい。
 上記一般式(i)において、好ましいRi1は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、又は炭素原子数1から18の直鎖又は分岐アルキル基(該アルキル基は直鎖状であっても分岐していてもよく、該アルキル基は1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-が各々独立して-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-NH-、-PH-、又は-POH-によって置換されても良い。)、あるいは、一般式(i-1)で表される基であり、より好ましいRi1は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、又は炭素原子数1から10の直鎖又は分岐アルキル基(該アルキル基は直鎖状であっても分岐していてもよく、該アルキル基は1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-が各々独立して-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-NH-、-PH-、又は-POH-によって置換されても良い。)、あるいは、一般式(i-1)で表される基である。
 なお、本明細書でのアルキル基の例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、イソプロピル基、イソブチル基等が挙げられる。なお、本明細書でのアルキレン基の例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基及びオクチレン基などが挙げられる。
 上記一般式(i-1)において、Pi1は反応性官能基としては、下記の式(P-1)から式(P-20)で表される重合性基から選ばれる置換基を表すのが好ましく、式(P-1)から(P-19)で表される基がより好ましい。*は結合手を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 特に他の化合物(例えばバインダー樹脂)との関係から、式(P-1)、式(P-2)、式(P-4)、式(P-5)、式(P-7)、式(P-9)、式(P-11)、式(P-12)、式(P-13)又は式(P-15)が好ましく、式(P-1)、式(P-2)、式(P-4)、式(P-5)、式(P-7)、式(P-12)、又は式(P-13)が特に好ましい。
 上記一般式(i-1)において、好ましいXi1は、-O-、-S-、-OCH-、-CHO-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-SCH-、-CHS-、-CFO-、-OCF-、-CFS-、-SCF-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CHCH-、-OCO-CHCH-、-CHCH-COO-、-CHCH-OCO-、-CF=CF-、-C≡C-又は単結合であり(ただし、P-Sp、及びSp-Xは、-O-O-、-O-NH-、-S-S-及び-O-S-基を含まない。)、より好ましいXi1は、-O-、-S-、-OCH-、-CHO-、-CO-、-COO-、-OCO-、-SCH-、-CHS-、-CFO-、-OCF-、-CFS-、-SCF-、-COO-CHCH-、-OCO-CHCH-、-CHCH-COO-、-CHCH-OCO-、-CF=CF-、-C≡C-又は単結合である。(ただし、Pi1-Spi2、及びSpi2-Xi1は、-O-O-、-O-NH-、-S-S-及び-O-S-基を含まない。)
 上記一般式(i-1)において、好ましいSpi2は、単結合、あるいは炭素原子数1~18のアルキレン基が好ましく(該アルキレン基中の水素原子は1つ以上のハロゲン原子により置換されていても良く、この基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個以上のCH2基はそれぞれ相互に独立して、-O-、-COO-、-OCO-又は-OCO-O-により置き換えられていても良い)であり、より好ましいSpi2は、単結合、あるいは炭素原子数2~12のアルキレン基である(該アルキレン基中の水素原子は1つ以上のハロゲン原子により置換されていても良く、この基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個以上のCH2基はそれぞれ相互に独立して、-O-、-COO-、-OCO-又は-OCO-O-により置き換えられていても良い)。
 上記一般式(i-1)において、mi1は0又は1が好ましく、1が特に好ましい。
 上記一般式(i)において、SPi1はスペーサー基であり、2価の有機基であることが好ましい。
 2価の有機基とは、有機化合物が2価の基の形態になることによって、化学構造が構成された基であり、有機化合物から水素原子を2つ取り除いてなる原子団をいう。
 上記一般式(i)において、SPi1は、単結合、あるいは炭素原子数1~18のアルキレン基が好ましく(該アルキレン基中の水素原子は1つ以上のハロゲン原子又はCNにより置換されていても良く、この基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個以上のCH2基はそれぞれ相互に独立して、-O-、-COO-、-OCO-又は-OCO-O-により置き換えられていても良い。)を表すことが好ましく、単結合、あるいは炭素原子数1~10のアルキレン基が好ましく(該アルキレン基中の水素原子は1つ以上のハロゲン原子又はCNにより置換されていても良く、この基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個以上のCH2基はそれぞれ相互に独立して、-O-、-COO-、-OCO-又は-OCO-O-により置き換えられていても良い。)を表すことがより好ましい。
 上記一般式(i)において、MGi1はメソゲン性基であり、環式基を含む2価の有機基であることが好ましい。
 環式基を含む2価の有機基とは、構成する原子が環状に結合した原子団である環式基を備えた有機化合物の2価の基の形態をいい、環式基を備えた有機化合物から水素原子を2つ取り除いてなる原子団をいう。
 上記一般式(i)において、MGi1は、以下の一般式(i-2)で表されることがより好ましい
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
(上記一般式(i-5)中、Ai1、Ai2はそれぞれ独立して、非置換または置換された、1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、1,4-シクロヘキセニル基、テトラヒドロピラン-2,5-ジイル基、1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基、テトラヒドロチオピラン-2,5-ジイル基、チオフェン-2,5-ジイル基、1,4-ビシクロ(2,2,2)オクチレン基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ピラジン-2,5-ジイル基、チオフェン-2,5-ジイル基-、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、2,6-ナフチレン基、フェナントレン-2,7-ジイル基、9,10-ジヒドロフェナントレン-2,7-ジイル基、1,2,3,4,4a,9,10a-オクタヒドロフェナントレン-2,7-ジイル基、1,4-ナフチレン基、ベンゾ[1,2-b:4,5-b‘]ジチオフェン-2,6-ジイル基、ベンゾ[1,2-b:4,5-b‘]ジセレノフェン-2,6-ジイル基、[1]ベンゾチエノ[3,2-b]チオフェン-2,7-ジイル基、[1]ベンゾセレノフェノ[3,2-b]セレノフェン-2,7-ジイル基及びフルオレン-2,7-ジイル基からなる群から選択される1種の環構造を表し、
 前記環構造の1以上または2以上の水素原子の置換は、フッ素原子、塩素原子、CF基、OCF基、CN基、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、ヒロドキシ基、アルデヒド基、メルカプト基、カルバモイル基、スルホ基、チエニル基、ピリジル基、炭素原子数1~8個のアルキル基、炭素原子数1~8個のアルコキシ基、炭素原子数1~8個のアルカノイル基、炭素原子数1~8のアルカノイルオキシ基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基、炭素原子数1~8のアルケノイル基、炭素原子数1~8のアルケノイルオキシ基および前記一般式(i-1)で表される置換基で置換されてもよく、さらに前記炭素原子数1~8個のアルキル基、前記炭素原子数1~8個のアルコキシ基、前記炭素原子数1~8個のアルカノイル基、前記炭素原子数1~8のアルカノイルオキシ基、前記炭素原子数2~8のアルケニル基、前記炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基、前記炭素原子数1~8のアルケノイル基、前記炭素原子数1~8のアルケノイルオキシ基および前記一般式(i-1)で表される置換基は、フッ素原子、塩素原子、CF基、OCF基、CN基、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、ヒロドキシ基、アルデヒド基、メルカプト基、カルバモイル基、スルホ基、チエニル基またはピリジル基で置換されてもよく、
 Zi1は、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CHCH-、-OCH-、-CHO-、-OCF-、-OCF-、-CFS-、-SCF-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CHCHCOO-、-CHCHOCO-、-COOCHCH-、-OCOCHCH-、-CONH-、-NHCO-、-N=N-、-CH=N-N=CH-、ハロゲン原子を有してもよい炭素原子数2~10のアルキル基又は単結合を表し、
ni3は1~4の整数を表し、ni3が2以上であってAi1およびZi1が複数存在する場合は、それらは同一であってもまたは異なっていてもよく、*は結合手を表す。)
 上記一般式(i-2)において、Ai1、Ai2はそれぞれ独立して、非置換または以下の置換基(Sub)で置換された、1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、1,4-シクロヘキセニル基、1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基、1,4-ビシクロ(2,2,2)オクチレン基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ピラジン-2,5-ジイル基、チオフェン-2,5-ジイル基-、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、2,6-ナフチレン基、フェナントレン-2,7-ジイル基、9,10-ジヒドロフェナントレン-2,7-ジイル基、1,2,3,4,4a,9,10a-オクタヒドロフェナントレン-2,7-ジイル基、1,4-ナフチレン基、ベンゾ[1,2-b:4,5-b’]ジチオフェン-2,6-ジイル基、ベンゾ[1,2-b:4,5-b’]ジセレノフェン-2,6-ジイル基、[1]ベンゾチエノ[3,2-b]チオフェン-2,7-ジイル基、[1]ベンゾセレノフェノ[3,2-b]セレノフェン-2,7-ジイル基からなる群から選択される1種の環構造であることが好ましい。また、上記環構造の1つまたは2つ以上の水素原子は、例えば以下の置換基(Sub)で置換されてもよい。
 当該置換基(Sub)は、フッ素原子、塩素原子、CF基、OCF基、CN基、ニトロ基、アミノ基、ホスフィン基、ホスホン酸基、カルボキシル基、ヒロドキシ基、アルデヒド基、メルカプト基、カルバモイル基、スルホ基、チエニル基、ピリジル基、炭素原子数1~8個のアルキル基、炭素原子数1~8個のアルコキシ基、炭素原子数1~8個のアルカノイル基、炭素原子数1~8のアルカノイルオキシ基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基、炭素原子数1~8のアルケノイル基、炭素原子数1~8のアルケノイルオキシ基および前記一般式(i-1)で表される置換基からなる群から選択される少なくとも1種であり、ただし、前記炭素原子数1~8個のアルキル基、前記炭素原子数1~8個のアルコキシ基、前記炭素原子数1~8個のアルカノイル基、前記炭素原子数1~8のアルカノイルオキシ基、前記炭素原子数2~8のアルケニル基、前記炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基、前記炭素原子数1~8のアルケノイル基、前記炭素原子数1~8のアルケノイルオキシ基および前記一般式(i-1)で表される置換基は、フッ素原子、塩素原子、CF基、OCF基、CN基、ニトロ基、アミノ基、ホスフィン基、ホスホン酸基、カルボキシル基、ヒロドキシ基、アルデヒド基、メルカプト基、カルバモイル基、スルホ基、チエニル基またはピリジル基で置換されてもよい。
 なお、Ai1およびAi2は、同一であってもまたは異なっていてもよく、さらにはni3が2以上であってAi1が複数存在する場合は、それらは同一であってもまたは異なっていてもよい。
 上記一般式(i-2)において、Zi1は、-COO-、-OCO-、-CH2 CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-OCF2-、-CFS-、-SCF-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH2CH2COO-、-CH2CH2OCO-、-COOCH2CH2-、-OCOCH2CH2-、ハロゲン原子を有してもよい炭素原子数2~10のアルキレン基又は単結合が好ましい。
 なお、ni3が2以上であってZi1が複数存在する場合は、それらは同一であってもまたは異なっていてもよい。
 上記一般式(i-2)において、ni3は1~3の整数を表すことが好ましい。
 本発明に係る一般式(i)において、MGi1の好ましい具体的な形態は、以下の一般式(N-1)~(N-21)、一般式(M-1)~(M-18)、一般式(K-1)~(K-6)、一般式(L-1)~(L-13)、一般式(RM-1)~(RM-25)および一般式(U-1)~(U-50)からなる群から選択される少なくとも1種である。
尚、上記MGi1の好ましい具体的な形態において、*は結合手を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
(式中、XM11からXM15はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
(式中、XM21及びXM22はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
(式中、XM31からXM36はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
(式中、XM41からXM48はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
(式中、XM51及びXM52はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表す。)
(式中、XM61からXM64はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
(式中、XM71からXM76はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表し、RM71は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
(式中、XM81からXM84はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表し、YM81はフッ素原子、塩素原子又は-OCFを表し、AM81及びAM82はそれぞれ独立して、1,4-シクロヘキシレン基、1,4-フェニレン基又は
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
を表すが、1,4-フェニレン基上の水素原子はフッ素原子によって置換されていてもよい。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
(式中、XM101及びXM102はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表し、WM101及びWM102はそれぞれ独立して、-CH-又は-O-を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
(式中、XM111~XM114はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
(式中、XM121及びXM122はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表し、WM121及びWM122はそれぞれ独立して、-CH-又は-O-を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
(式中、XM131~XM134はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表し、WM131及びWM132はそれぞれ独立して、-CH-又は-O-を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
(式中、XM141~XM144はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
(式中、XM151及びXM152はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表し、WM151及びWM152はそれぞれ独立して、-CH-又は-O-を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
(式中、XM161~XM164はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
(式中、XM171~XM174はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表し、WM171及びWM172はそれぞれ独立して、-CH-又は-O-を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
(式中、XM181~XM186はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
(式中、XK11~XK14はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
(式中、XK21~XK24はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
(式中、XK31~XK36はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
(式中、XK41~XK46はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表し、ZK41は-OCH-、-CHO-、-OCF-又は-CFO-を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
(式中、XK51~XK56はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表し、ZK51は-OCH-、-CHO-、-OCF-又は-CFO-を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
(式中、XK61~XK68はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表し、ZK61は-OCH-、-CHO-、-OCF-又は-CFO-を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
(式中、XL61及びXL62はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
(式中、AL71及びAL72はそれぞれ独立して一般式(M-8)におけるAM81と同じ意味を表すが、AL71及びAL72上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、ZL71は一般式(K-4)におけるZK41と同じ意味を表し、XL71及びXL72はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
(式中、AL81は一般式(M-8)におけるAM81と同じ意味又は単結合を表すが、AL81上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、XL81~XL86はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000062
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000067
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000068
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000069
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000070
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000071
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000072
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000073
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000074
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000075
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000076
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000077
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000078
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000079
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000080
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000081
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000082
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000083
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000084
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000085
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000086
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000087
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000088
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000089
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000090
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000091
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000092
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000093
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000094
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000095
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000096
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000097
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000098
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000099
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000100
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000101
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000102
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000103
 本発明に係る一般式(i)において、SPi1は、二価の有機基であり、当該有機基の任意の水素原子は、下記一般式(i-3)により置換されてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000104
(上記一般式(i-3)中、MGi2は、メソゲン性基を表し、
 SPi3は、単結合またはスペーサー基を表し、
 Ri2は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又は炭素原子数1から18個の直鎖若しくは分岐アルキル基を表し、該アルキル基は1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-がそれぞれ独立して、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-NH-、-PH-または-POH-に置換されてもよく、さらに前記水素原子、前記ハロゲン原子、前記シアノ基又は前記アルキル基の1つ以上の水素原子が一般式(i-4)によって置換されてもよく、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000105
(上記一般式(i-4)中、Pi2は反応性官能基を表し、
 Spi4は、単結合、あるいは炭素原子数1~18のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の水素原子は1つ以上のハロゲン原子又はCNにより置換されていても良く、前記アルキレン基中に存在する1個のCH基又は隣接していない2個以上のCH基はそれぞれ相互に独立して、-O-、-COO-、-OCO-又は-OCO-O-により置き換えられていても良く、
 Xi2は、-O-、-S-、-OCH-、-CHO-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-SCH-、-CHS-、-CFO-、-OCF-、-CFS-、-SCF-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CHCH-、-OCO-CHCH-、-CHCH-COO-、-CHCH-OCO-、-COO-CH-、-OCO-CH-、-CH-COO-、-CH-OCO-、-CH=CH-、-N=N-、-CH=N-N=CH-、-CF=CF-、-C≡C-又は単結合を表し(ただし、P-Spi4、及びSpi4-Xは、-O-O-、-O-NH-、-S-S-及び-O-S-基を含まない。)、ni2は0~8の整数を表し、mi2は0又は1を表し、*は結合手を表し、ni2が2以上であってMGi2またはSPi3が複数存在する場合は、それらは同一であってもまたは異なっていてもよい。)
 上記一般式(i-3)中の、MGi2は、メソゲン性基を表し、MGi2の好ましい形態は一般式(i)のMGi1と同一であるため説明を省略する。また、一般式(i)中のSPi1が、上記一般式(i-3)で置換される場合、MGi1とMGi2とは、同一でも異なってもよい。
 上記一般式(i-3)中の、SPi3は、単結合またはスペーサー基を表し、SPi3の好ましい形態は一般式(i)のSPi1と同一であるため説明を省略する。また、一般式(i)中のSPi1が、上記一般式(i-3)で置換される場合、SPi1とSPi3とは、同一でも異なってもよい。
 上記一般式(i-3)中のRi2の好ましい形態は、一般式(i)のRi1と同一であるため説明を省略する。また、一般式(i)中のSPi1が、上記一般式(i-3)で置換される場合、Ri1とRi2とは、同一でも異なってもよい。
 上記一般式(i-3)中のni2の好ましい形態は、一般式(i)のni1と同一であるため説明を省略する。
 上記一般式(i-4)中のPi2の好ましい形態は、一般式(i-1)のPi1と同一であるため説明を省略する。
 上記一般式(i-4)中のSPi4の好ましい形態は、一般式(i-1)のSpi2と同一であるため説明を省略する。
 上記一般式(i-4)中のXi2の好ましい形態は、一般式(i-1)のXi1と同一であるため説明を省略する。
 本発明に係る一般式(i)において、MGi1は、環式基を含む二価の有機基であり、当該環式基の任意の水素原子は、上記一般式(i-3)により置換されてもよい。
 一般式(i)のMGi1が、上記一般式(i-3)で置換される場合、MGi1とMGi2とは、同一でも異なってもよく、また、一般式(i)のMGi1が、上記一般式(i-3)で置換される場合、SPi1とSPi3とは、同一でも異なってもよく、また、一般式(i)のMGi1が、上記一般式(i-3)で置換される場合、Ri1とRi2とは、同一でも異なってもよい。一般式(i)のMGi1が、上記一般式(i-3)で置換される場合の一般式(i-3)や一般式(i-4)の好ましい形態は、一般式(i)のSpi1が、上記一般式(i-3)で置換される場合と同様である。
 本発明に係る一般式(i)は、以下の一般式(A-1)~一般式(A-10)ならびに一般式(B-1)~(B-7)で表される化合物からなる群から選択される1種又は2種以上であることが好ましく、一般式(A-1-1)~一般式(A-10-1)で表される化合物および一般式(B-1-1)~(B-7-1)からなる群から選択される1種又は2種以上であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000106
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000107
 上記一般式(A-1)~一般式(A-10)および一般式(B-1)~(B-7)で表される化合物のRi1、Ri2、MGi1、MGi2、Wi1、Spi1およびSpi2は、上記の一般式(i)、一般式(i-1)、一般式(i-3)などに記載の意味と同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000108
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000109
 上記一般式(A-1-1)~一般式(A-8-2)で表される化合物のRi1、Ri2、Ai1、Ai2、Zi1、Wi1、Spi1およびSpi2は、上記の一般式(i)、一般式(i-1)、一般式(i-3)、一般式(i-5)などに記載の意味と同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000110
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000111
 上記一般式(A-9-1)~一般式(A-10-1)で表される化合物および一般式(B-1-1)~一般式(B-7-1)のRi1、Ri2、Ai1、Ai2、Zi1、Wi1、Spi1およびSpi2は、上記の一般式(i)、一般式(i-1)、一般式(i-3)、一般式(i-5)などに記載の意味と同様である。
 本発明に係る表面修飾化合物は、具体的には、以下の式(1-1)~(1-124)で挙げられる化合物が特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000112
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000113
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000114
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000115
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000116
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000117
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000118
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000119
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000120
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000121
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000122
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000123
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000124
 本発明の第二は、上記一般式(i)で表される化合物である。
 上記一般式(i)で表される化合物は、量子ドットや量子ロッドなどの発光用ナノ結晶の表面修飾するリガンドであり、発光用ナノ結晶同士の凝集や発光用ナノ結晶を取り囲む周囲の化学的環境から保護する機能だけでなく、広い温度範囲で秩序をもって分散させることができる。
 本発明に係る発光用ナノ結晶として、いわゆる量子ドットを使用する場合は、凝集ミセルを利用する方法、公知のホットソープ法、特表2007-537886号、特表2010-532409号、特表2012-507588号または特表2011-530187号などに記載の公知の製造方法により合成してもよく、または市販の量子ドットを使用してもよい。また、本発明に係る発光用ナノ結晶として、いわゆる量子ロッドを使用する場合は、Nature Vol,404,59-61に記載の公知の製造方法により合成してもよく、または市販の量子ロッドを使用してもよい。
 さらには、例えば、以下のCdSe量子ロッド合成の合成方法(1)やCdSe量子ロッド合成方法(2)のように合成してもよい。
 「CdSe量子ロッド合成の合成方法(1)」
 CdO 0.048g(0.375mmol)、TOPO 11.33g(28.4mmol)、TDPA 0.67g(2.4mmol)(テトラデシルホスホン酸)をフラスコに仕込み、フラスコ内を真空引きした。その後60℃に加熱してTOPOを融解させ、スターラーで溶液を撹拌した。続いて液温を300℃まで上げて2時間保持し、CdOを十分に分解させた。その後液温を270℃まで下げ、1M TOP-Se 0.485ml(Seを溶解したTOP)をこれに素早く注入した。すぐに液温を250℃まで下げ、30分間保持して結晶成長させて量子ロッドを得た。この反応液にメタノールを加えて粒子を凝集させ、遠心分離機にて粒子を沈殿させた。上澄みは捨てた。この操作を2回繰り返して、最後にトルエンに分散させた。得られた粒子のアスペクト比は4~5であった。
 「CdSe量子ロッド合成方法(2)」
 Cd(CH)2 0.82g、20wt% TBP-Se(Seを20wt%でトリブチルホスフィンに溶解したもの)1.6g、TBP 14.08gをフラスコに仕込み(Cd/Se=1.4/1 (モル比))、5分間撹拌後-20℃の冷凍庫で冷却しストックソリューションを調製した。別のフラスコにTOPO 3.68gとHPA(ヘキシルホスホン酸)0.32gを仕込み、360℃まで昇温した。その後冷凍庫からストックソリューションを取り出し、10秒間激しく撹拌した。シリンジを用いて、Ar雰囲気下でこの溶液2.0mlを素早く(約0.1秒)TOPO/HPA混合液に注入した。液温が300℃程度まで下がった。液温を300℃で30分保持して量子ロッドを得た。この反応液にメタノールを加えて粒子を凝集させ、遠心分離機にて粒子を沈殿させた。上澄みは捨てた。この操作を2回繰り返して、最後にトルエンに分散させた。得られた粒子のアスペクト比は5であった。
 また、本発明に係る発光用ナノ結晶複合体の製造方法は、特に制限されることはないが、例えば後述の実施例などで詳説する配位子交換法や発光用ナノ結晶の合成時に配位させる方法などが挙げられる。また、本発明における配位子交換法は、量子ドットや発光用ナノ結晶表面に存在している配位子よりも、より配位能力の高い官能基をもつ別の配位子に交換する方法であって、配位子は、例えば、アルキル直鎖の末端に硫黄、リン、窒素、酸素など原子を含む置換基を有しており、チオエーテル、チオール、ホスフィン、ホスフィンオキシド、アミン、水酸基、カルボン酸などの配位子が挙げられる。これらの配位子は、置換基の種類によってナノ粒子表面への吸着力が異なる。ナノ粒子表面に配位した配位子Aは、溶液中で、より強い吸着力の強い配位子Bに置換される。例えば、初期表面修飾した配位子がアミノ基であれば、チオール基などの配位子に交換することができる。一般的に、配位能力は、置換基がもつ原子が、硫黄>リン>窒素>酸素の順に強くなるといわれている。
 本発明の第三は、発光用ナノ結晶複合体およびバインダー成分を含有する組成物である。
 本発明に係るバインダー成分としては、バインダー用単量体、バインダー樹脂、液晶高分子、重合性官能基を有する液晶性モノマーまたは重合性官能基を有する液晶性モノマーの重合体などが好ましい。
 本発明に係るバインダー成分は、メソゲン骨格を有することが好ましい。本発明に係る発光用ナノ結晶複合体における表面修飾化合物は、メソゲン性基を有するため、当該メソゲン構造を持つ配位子との親和性を高め分散性を向上する。
 上記バインダー用単量体としては、公知の樹脂の合成に使用する単量体であれば好ましく、メソゲン性基を有することが好ましく、例えば、エポキシアクリレート単量体、エポキシ単量体、ウレタン単量体、フェノール単量体、尿素メラミン単量体、ポリエステル単量体、ポリオレフィン単量体、ポリスチレン単量体、ポリカーボネート単量体、(メタ)アクリル単量体、シリコーン単量体、ポリ塩化ビニル単量体、ポリ塩化ビニリデン単量体などが挙げられる。
 上記バインダー樹脂としては、発光用ナノ結晶の発光強度を低下させない樹脂が好ましい。例えば、エポキシアクリレート樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、尿素メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、(メタ)アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂などが挙げられる。
 本発明に係る組成物を硬化した膜やフィルムなどに対して延伸処理を行うためには、機械的強度に優れたポリエステル系樹脂が好ましく、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートがより好ましい。
 また、本発明に係るバインダー樹脂は、メソゲン骨格を有することが好ましい。
 本発明に係る発光用ナノ結晶複合体における表面修飾化合物は、メソゲン性基を有するため、当該メソゲン構造を持つ配位子との親和性を高め分散性を向上するためには、バインダー成分やバインダー樹脂中にメソゲン構造を持つことが好ましく、例えば液晶高分子、あるいは重合性官能基を有する液晶性モノマーの重合体が好ましい。
 本発明に係る発光用ナノ結晶複合体は、バインダー成分と共有結合で結合していることが好ましく、本発明に係る発光用ナノ結晶複合体は、バインダー樹脂と共有結合で結合していることがより好ましい。
 本発明に係る液晶高分子は、主鎖中にメソゲン性基を有する高分子液晶が好ましく、例えば、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリカーボネート系、ポリイミド系、ポリウレタン系、ポリベンズイミダゾール系、ポリベンズオキサゾール系、ポリベンズチアゾール系、ポリアゾメチン系、ポリエステルアミド系、ポリエステルカーボネート系もしくはポリエステルイミド系、またはこれらの組成物などが挙げられる。
 本発明に係る重合性官能基を有する液晶性モノマーは特に制限されることはなく、例えば、以下の一般式(II)で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000125
 上記一般式(II)中、P21は重合性官能基を表し、
上記一般式(II)中、Sp21は炭素原子数1~18のアルキレン基を表し(該アルキレン基中の水素原子は、1つ以上のハロゲン原子、CN基、又は重合性官能基を有する基により置換されていても良く、このアルキレン基中に存在する1つのCH2基又は隣接していない2つ以上のCH2基はそれぞれ相互に独立して、-O-、-COO-、-OCO-又は-OCO-O-により置き換えられていても良い。)、
上記一般式(II)中、X21は-O-、-S-、-OCH-、-CHO-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-SCH-、-CHS-、-CFO-、-OCF-、-CFS-、-SCF-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CHCH-、-OCO-CHCH-、-CHCH-COO-、-CHCH-OCO-、-COO-CH-、-OCO-CH-、-CH-COO-、-CH-OCO-、-CH=CH-、-N=N-、-CH=N-N=CH-、-CF=CF-、-C≡C-又は単結合を表し(ただし、P21-Sp21、及びSp21-X21は、-O-O-、-O-NH-、-S-S-及び-O-S-基を含まない。)、
上記一般式(II)中、q21は0又は1を表し、
上記一般式(II)中、MGはメソゲン基を表し、
上記一般式(II)中、R21は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、又は炭素原子数1から12の直鎖又は分岐アルキル基を表し、該アルキル基は直鎖状であっても分岐していてもよく、該アルキル基は1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-が各々独立して-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-によって置換されても良く、あるいはR21は、一般式(II-a)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000126
(上記一般式(II-a)中、P22は重合性官能基を表し、Sp22は、Sp21で定義されたものと同一のものを表し、X22は、X21で定義されたものと同一のものを表し(ただし、P22-Sp22、及びSp22-X22は、-O-O-、-O-NH-、-S-S-及び-O-S-基を含まない。)、q22は0又は1を表す。)を表し、
上記MGで表されるメソゲン基は、一般式(II-b)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000127
(上記一般式(II-b)中、B1、B2及びB3はそれぞれ独立的に、1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、1,4-シクロヘキセニル基、テトラヒドロピラン-2,5-ジイル基、1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基、テトラヒドロチオピラン-2,5-ジイル基、1,4-ビシクロ(2,2,2)オクチレン基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ピラジン-2,5-ジイル基、チオフェン-2,5-ジイル基-、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、2,6-ナフチレン基、フェナントレン-2,7-ジイル基、9,10-ジヒドロフェナントレン-2,7-ジイル基、1,2,3,4,4a,9,10a-オクタヒドロフェナントレン-2,7-ジイル基、1,4-ナフチレン基、ベンゾ[1,2-b:4,5-b‘]ジチオフェン-2,6-ジイル基、ベンゾ[1,2-b:4,5-b‘]ジセレノフェン-2,6-ジイル基、[1]ベンゾチエノ[3,2-b]チオフェン-2,7-ジイル基、[1]ベンゾセレノフェノ[3,2-b]セレノフェン-2,7-ジイル基、又はフルオレン-2,7-ジイル基を表し、置換基として1個以上のF、Cl、CF3、OCF3、CN基、炭素原子数1~8のアルキル基(当該アルキル基中の水素原子は、1つ以上のフェニル基により置換されていても良く、この基中に存在する1つのCH2基又は隣接していない2つ以上のCH2基はそれぞれ相互に独立して、-O-、-COO-、-OCO-又は-OCO-O-により置き換えられていても良い。)、炭素原子数1~8のアルコキシ基、炭素原子数1~8のアルカノイル基、炭素原子数1~8のアルカノイルオキシ基、炭素原子数1~8のアルコキシカルボニル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基、炭素原子数2~8のアルケノイル基、炭素原子数2~8のアルケノイルオキシ基、及び/又は一般式(II-c)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000128
(上記式(II-c)中、P23は重合性官能基を表し、
Sp23は、上記Sp21で定義されたものと同一のものを表し、
23は、-O-、-COO-、-OCO-、-OCH2-、-CH2O-、-CH2CH2OCO-、-COOCH2CH2-、-OCOCH2CH2-、又は単結合を表し、q23は0又は1を表し、q24は0又は1を表す。(ただし、P23-Sp23、及びSp23-X23は、-O-O-、-O-NH-、-S-S-及び-O-S-基を含まない。))を有していても良く、
上記一般式(II-b)中、Z1及びZ2はそれぞれ独立して、-COO-、-OCO-、-CH2 CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2CH2COO-、-CH2CH2OCO-、-COOCH2CH2-、-OCOCH2CH2-、-C=N-、-N=C-、-CONH-、-NHCO-、-C(CF-、ハロゲン原子を有してもよい炭素原子数2~10のアルキル基又は単結合を表すが、Z1、Z2が単結合を表す場合、上記B1、B2、B3のうち、隣接して存在する2つの環構造がそれぞれ有する置換基が結合して環状基を形成しても良く、r1は0、1、2又は3を表し、B1、及びZ1が複数存在する場合は、それぞれ、同一であっても、異なっていても良い。*は結合手を表す。)で表される。
 上記重合性官能基を有する液晶性モノマーの重合性官能基は、エポキシアクリレート、(メタ)アクリレート、ビニル基が好ましい。密着性、分散性などを高めるために液晶性モノマー中に非液晶性モノマーを添加することが好ましい。
 本発明における組成物は光重合開始剤を含有することが好ましい。光重合開始剤は少なくとも1種類以上含有することが好ましい。具体的には、BASF社製の「イルガキュア651」、「イルガキュア184」、「ダロキュア1173」、「イルガキュア907」、「イルガキュア127」、「イルガキュア369」、「イルガキュア379」、「イルガキュア819」、「イルガキュア2959」、「イルガキュア1800」、「イルガキュア250」、「イルガキュア754」、「イルガキュア784」、「イルガキュアOXE01」、「イルガキュアOXE02」、「ルシリンTPO」、「ダロキュア1173」、「ダロキュアMBF」やLAMBSON社製の「エサキュア1001M」、「エサキュアKIP150」、「スピードキュアBEM」、「スピードキュアBMS」、「スピードキュアMBP」、「スピードキュアPBZ」、「スピードキュアITX」、「スピードキュアDETX」、「スピードキュアEBD」、「スピードキュアMBB」、「スピードキュアBP」や日本化薬社製の「カヤキュアDMBI」、日本シイベルヘグナー社製(現DKSH社)の「TAZ-A」、ADEKA社製の「アデカオプトマーSP-152」、「アデカオプトマーSP-170」、「アデカオプトマーN-1414」、「アデカオプトマーN-1606」、「アデカオプトマーN-1717」、「アデカオプトマーN-1919」、UCC社製の「サイラキュアーUVI-6990」、「サイラキュアーUVI-6974」や「サイラキュアーUVI-6992」、旭電化工業社製の「アデカオプトマーSP-150、SP-152、SP-170、SP-172」やローディア製の「PHOTOINITIATOR2074」、BASF社製の「イルガキュア250」、GEシリコンズ社製の 「UV-9380C」、みどり化学社製の「DTS-102」等が挙げられる。
 光重合開始剤の使用量は組成物の合計含有量を100質量部とした場合に、0.1~7質量部添加することが好ましく、0.5~6質量部添加することがより好ましく、1~6質量部添加することがさらに好ましく、3~6質量部が特に好ましい。これらは、単独で使用することもできるし、2種類以上混合して使用することもでき、また、増感剤等を添加しても良い。
 本発明における組成物には、光重合開始剤とともに、公知の熱重合開始剤を併用してもよい。なお、本発明に係る組成物は、発光用ナノ結晶を含んでいるため、熱重合開始剤より光重合開始剤の方が好ましい。
 本発明における組成物には、例えば、以下の式(V-1-15)が挙げられる繰り返し単位を有するバインダー成分を含有してもよい。
下記重合体(V-1-15)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000129
(式中、Rは、それぞれ独立的に炭素原子数1~20の炭化水素基、または芳香族炭化水素を表す。)
 本発明において、下記一般式等で表される繰り返し単位を有するポリイミド系化合物及び/又はポリアミド系化合物(V-3)を挙げることができる。繰り返し単位を有するポリイミド系化合物及び/又はポリアミド系化合物(V-3)としては、繰り返し単位を有していればよく、モノマーであっても、重合体や、ポリイミド系化合物及び/又はポリアミド系化合物とその他の重合性基を有する化合物との共重合体であってもよいが、組成物に用いる溶剤に溶解可能なように分子量Mwが200000以下、Mnが400000以下であることが好ましい。ポリイミド系化合物及び/又はポリアミド系化合物(V-3)として、具体的には、以下の式(V-3-1)~(V-3-4)の重合体が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000130
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000131
(式中、iは1以上の整数を表すが、1~50が好ましい。)
(有機溶剤)
 本発明における組成物に有機溶剤を添加してもよい。用いる有機溶剤としては特に限定はないが、重合性液晶化合物が良好な溶解性を示す有機溶剤が好ましく、100℃以下の温度で乾燥できる有機溶剤であることが好ましい。そのような溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、クメン、メシチレン等の芳香族系炭化水素、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン等のケトン系溶剤、テトラヒドロフラン、1,2-ジメトキシエタン、アニソール等のエーテル系溶剤、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチル-2-ピロリドン、等のアミド系溶剤、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、γ-ブチロラクトン及びクロロベンゼン等が挙げられる。これらは、単独で使用することもできるし、2種類以上混合して使用することもできるが、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤及び芳香族炭化水素系溶剤のうちのいずれか1種類以上を用いることが溶液安定性の点から好ましい。
 また、溶媒を添加する際には分散攪拌機により攪拌混合することが好ましい。分散攪拌機として具体的には、ディスパー、プロペラ、タービン翼等攪拌翼を有する分散機、ペイントシェイカー、遊星式攪拌装置、振とう機、スターラー、シェーカー又はロータリーエバポレーター等が使用できる。その他には、超音波照射装置が使用できる。
 溶媒を添加する際の攪拌回転数は、用いる攪拌装置により適宜調整することが好ましいが、均一な重合性液晶組成物溶液とするために攪拌回転数を10rpm~1000rpmとするのが好ましく、50rpm~800rpmとするのがより好ましく、150rpm~600rpmとするのが特に好ましい。
(重合禁止剤)
 本発明における組成物には、公知の重合禁止剤を添加することが好ましい。重合禁止剤としては、フェノール系化合物、キノン系化合物、アミン系化合物、チオエーテル系化合物、ニトロソ化合物等が挙げられる。
(配向制御剤)
 本発明の組成物は、配向制御剤を1種類以上含有してもよい。含有することができる配向制御剤としては、アルキルカルボン酸塩、アルキルリン酸塩、アルキルスルホン酸塩、フルオロアルキルカルボン酸塩、フルオロアルキルリン酸塩、フルオロアルキルスルホン酸塩、ポリオキシエチレン誘導体、フルオロアルキルエチレンオキシド誘導体、ポリエチレングリコール誘導体、アルキルアンモニウム塩、フルオロアルキルアンモニウム塩類等を挙げることができ、特に含フッ素界面活性剤が好ましい。具体的には、「メガファック F-251」、「メガファック F-444」、「メガファック F-510」、「メガファック F-552」、「メガファック F-553」、「メガファック F-554」、「メガファック F-555」、「メガファック F-558」、「メガファック F-560」、「メガファック F-561」、「メガファック F-563」、「メガファック F-565」、「メガファック F-570」、「メガファック R-40」、「メガファック R-41」、「メガファック R-43」、「メガファック R-94」(以上、DIC株式会社製)、「FTX-218」(株式会社ネオス製)等の例を挙げることができる。
 また、使用可能な配向制御剤の例として、下記一般式(5-1)~(5-4)で表される化合物が挙げられるが、構造はこれに限定されない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000132
(式中、Rはそれぞれ同一でも異なっていてもよく、フッ素原子で置換されていてもよい炭素原子数1~30のアルコキシ基を表す。式中、m1、m2及びm3はそれぞれ1以上の整数を表す。)
(連鎖移動剤)
 本発明における組成物は、光学フィルムとした場合の基材との密着性をより向上させるため、連鎖移動剤を添加することも好ましい。連鎖移動剤としては、芳香族炭化水素類、クロロホルム、四塩化炭素、四臭化炭素、ブロモトリクロロメタン等のハロゲン化炭化水素類、モノチオール、ジチオール、トリチオール、テトラチオール等のチオール化合物が挙げられるが、芳香族炭化水素類、チオール化合物がより好ましい。
(その他の添加剤)
 更に物性調整のため、目的に応じて、重合性化合物、チキソ剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、抗酸化剤、表面処理剤等の添加剤を液晶の配向能を著しく低下させない程度添加することができる。
 本発明の第三は、発光用ナノ結晶複合体と、バインダー樹脂とを含有する光学フィルムである。
 本発明に係る光学フィルムは、本発明の組成物を、配向機能を有する基材(例えば、配向膜)上に塗布し、本発明の組成物中の液晶分子を、ネマチック相、キラルネマチック相、スメクチック相、キラルスメクチック相を保持した状態で配向させ、重合させることにより得られることが好ましい。
 本発明に係る光学フィルムは、本発明の組成物の重合後を延伸処理してもよい。
 (光学フィルムの製造方法)
 (基材)
 本発明の光学フィルムに用いられる基材は、液晶表示装置、ディスプレイ、光学部品や光学フィルムに通常使用する基材であって、本発明の組成物の塗布後の乾燥時における加熱に耐えうる耐熱性を有する材料であれば、特に制限はない。そのような基材としては、ガラス基材、金属基材、セラミックス基材やプラスチック基材等の有機材料が挙げられる。特に基材が有機材料の場合、セルロース誘導体、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアクリレート(アクリル樹脂)、ポリアリレート、ポリエーテルサルホン、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンエーテル、ナイロン又はポリスチレン等が挙げられる。中でもポリエステル、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリオレフィン、セルロース誘導体、ポリアリレート、ポリカーボネート等のプラスチック基材が好ましく、ポリアクリレート、ポリオレフィン、セルロース誘導体等の基材がさらに好ましく、ポリオレフィンとしてCOP(シクロオレフィンポリマー)を用い、セルロース誘導体としてTAC(トリアセチルセルロース)を用い、ポリアクリレートとしてPMMA(ポリメチルメタクリレート)を用いることが特に好ましい。基材の形状としては、平板の他、曲面を有するものであっても良い。これらの基材は、必要に応じて、電極層、反射防止機能、反射機能を有していてもよい。
 本発明の組成物の塗布性や接着性向上のために、これらの基材の表面処理を行っても良い。表面処理として、オゾン処理、プラズマ処理、コロナ処理、シランカップリング処理などが挙げられる。また、光の透過率や反射率を調節するために、基材表面に有機薄膜、無機酸化物薄膜や金属薄膜等を蒸着など方法によって設ける、あるいは、光学的な付加価値をつけるために、基材がピックアップレンズ、ロッドレンズ、光ディスク、位相差フィルム、光拡散フィルム、カラーフィルタ等であっても良い。中でも付加価値がより高くなるピックアップレンズ、位相差フィルム、光拡散フィルム、カラーフィルタは好ましい。
(配向処理)
 また、上記基材には、本発明の組成物を塗布乾燥した際に組成物が所定の配向するように、通常配向処理が施されている、あるいは配向膜が設けられていても良い。配向処理としては、延伸処理、ラビング処理、偏光紫外可視光照射処理、イオンビーム処理等が挙げられる。配向膜を用いる場合、配向膜は公知慣用のものが用いられる。そのような配向膜としては、ポリイミド、ポリシロキサン、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリフェニレンエーテル、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルホン、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、アクリル樹脂、クマリン化合物、カルコン化合物、シンナメート化合物、フルギド化合物、アントラキノン化合物、アゾ化合物、アリールエテン化合物等の化合物が挙げられる。ラビングにより配向処理する化合物は、配向処理、もしくは配向処理の後に加熱工程を入れることで材料の結晶化が促進されるものが好ましい。ラビング以外の配向処理を行う化合物の中では光配向材料を用いることが好ましい。
(塗布)
 本発明の光学フィルムを得るための塗布法としては、アプリケーター法、バーコーティング法、スピンコーティング法、ロールコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、フレキソコーティング法、インクジェット法、ダイコーティング法、キャップコーティング法、ディップコーティング法、スリットコーティング法等、公知慣用の方法を行うことができる。組成物を塗布後、必要に応じて乾燥させる。
(重合方法)
 本発明の組成物を重合させる方法としては、活性エネルギー線を照射する方法や熱重合法等が挙げられるが、加熱を必要とせず、室温で反応が進行することから活性エネルギー線を照射する方法が好ましく、中でも、操作が簡便なことから、紫外線等の光を照射する方法が好ましい。
 以下に本発明を合成例、実施例、及び、比較例によって説明するが、もとより本発明はこれらに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。
 <実施例1>
 「発光用ナノ結晶複合体の合成」
 (コアシェル型の発光用ナノ結晶)
 「「配位子交換法による合成」」
 緑色発光
 オレイルアミンを配位子とするInP/Znナノ粒子(NNlabs社製, 発光ピーク515-545nm)0.15mgをトルエン10mlに溶かした溶液中に、オレイルアミンと交換する配位子(B-S3-C5)として下記化合物を0.5mg添加した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000133
 添加後、50℃で1時間攪拌し、反応後の溶液にエタノール30mlを加え、遠心分離(5000rpm、1時間)を行った。上澄みを除去、沈殿物を窒素雰囲気下でトルエン10mlに再分散させ、配位子(B-S3-C5)で表面修飾されたInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体を得た。
 <実施例2>
 赤色発光
 発光ピークガ635-665nmトナル、オレイルアミンヲ配位子トスルInP/Znナノ粒子(NNlabs社製)以外ハ、実施例1ト同様ニシテ配位子(B-S3-C5)デ表面修飾サレタInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体ヲ得タ。
 以下、配位子ガ異ナル以外ハ実施例1、マタハ実施例2ト同様ニシテ、各種ノ配位子デ修飾サレタ緑色発光、マタハ赤色発光スルInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体ヲ作製シタ。具体的ニハ下記ノ通リデアル。
 <実施例3>
 緑色発光ノInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-S1-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000134
 <実施例4>
 赤色発光ノInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-S1-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000135
 <実施例5>
 緑色発光ノInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-S2-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000136
 <実施例6>
 赤色発光ノInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-S2-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000137
 <実施例7>
 緑色発光ノInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-P1-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000138
 <実施例8>
 赤色発光ノInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-P1-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000139
 <実施例9>
 緑色発光ノInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-P2-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000140
 <実施例10>
赤色発光ノInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-P2-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000141
 <実施例11>
緑色発光ノInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-P3-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000142
 <実施例12>
 赤色発光ノInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-P3-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000143
 <実施例13>
 緑色発光ノInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-P4-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000144
 <実施例14>
 赤色発光ノInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-P4-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000145
 <実施例15>
 緑色発光ノInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-P5-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000146
 <実施例16>
 赤色発光ノInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-P5-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000147
 <実施例17>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-S1-VY)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000148
 <実施例18>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-S1-VY)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000149
 <実施例19>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-S2-VY)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000150
 <実施例20>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-S2―VY)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000151
 <実施例21>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-S3―VY)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000152
 <実施例22>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-S3―VY)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000153
 <実施例23>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-P3―VY)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000154
 <実施例24>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-P3―VY)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000155
 <実施例25>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-S1-AC)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000156
 <実施例26>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-S1-AC)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000157
 <実施例27>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-S2―AC)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000158
 <実施例28>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-S2―AC)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000159
 <実施例29>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-P3-AC)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000160
 <実施例30>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-P3-AC)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000161
 <実施例31>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:T-S1-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000162
 <実施例32>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:T-S1-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000163
 <実施例33>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:T-S2-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000164
 <実施例34>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:T-S2-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000165
 <実施例35>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:T-S3-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000166
 <実施例36>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:T-S3-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000167
 <実施例37>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:T-P1-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000168
 <実施例38>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:T―P1-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000169
 <実施例39>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:T-P2-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000170
 <実施例40>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:T-P2-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000171
 <実施例41>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:T-P3-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000172
 <実施例42>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:T-P3-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000173
 <実施例43>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (T-P4-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000174
 <実施例44>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (T-P4-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000175
 <実施例45>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:T-P5-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000176
 <実施例46>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:T-P5-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000177
  「「発光用ナノ結晶の合成時に表面修飾化合物を配位させる方法(キャッピング法)」」
による合成
 <実施例47>
 緑色発光
 特表2011-530187と同様に、本発明の配位子で配位した表面修飾ナノ蛍光体を合成した。具体的には下記のとおり。予め加熱真空乾燥した三口フラスコ(100ml)に、リン化インジウムコア粒子(セバシン酸ジブチル4.4ml中に0.155g)を入れた後、100℃で1時間半、真空脱気。室温まで冷却した後、フラスコ内を窒素置換した。次に、酢酸亜鉛(0.07483g)および配位子(=表面修飾化合物)(B-H2-C5、0.5243g)添加し、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000178
混合物を55℃で1時間脱気し、窒素置換した。190℃まで加熱した後、tert-ノニルメルカプタン(0.29ml)を滴下し、190℃で反応させた。反応途中でサンプリングを行い、UV-visスペクトル測定により530nm付近に吸収を確認した後、反応混合物を室温まで冷却した。
 窒素雰囲気下、酢酸エチルを加え、遠心分離法によって配位子(B-H2-C5)で修飾したInP/ZnSコアシェルナノ粒子を単離した。粒子をアセトニトリルで沈殿させ、遠心分離した後、粒子をトルエンに分散し、アセトニトリルで再沈殿させ、遠心分離した。トルエンとアセトニトリルを使用するこの分散沈殿を合計4回繰り返し実施した。最後にトルエンを分散させ、配位子(B-H2-C5)で表面修飾されたInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体を得た。
 <実施例48>
 赤色発光
 反応途中のサンプリングをおこない、UV-visスペクトル測定により650nm付近に吸収を確認するまで反応を継続する以外は、実施例47と同様の方法で、配位子(B-H2-C5)で表面修飾されたInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体を得た。
 以下、配位子が異なる以外は実施例47、または実施例48と同様の方法で、各種の配位子で修飾された緑色発光、または赤色発光するInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体を作製した。具体的には下記の通りである。
 <実施例49>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-N1-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000179
 <実施例50>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-N1-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000180
 <実施例51>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-N2-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000181
 <実施例52>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-N2-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000182
 <実施例53>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-H1-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000183
 <実施例54>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-H1-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000184
 <実施例55>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-N2-VY)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000185
 <実施例56>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-N2-VY)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000186
 <実施例57>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-N3-VY)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000187
 <実施例58>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-N3-VY)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000188
 <実施例59>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-H1-VY)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000189
 <実施例60>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-H1-VY)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000190
 <実施例61>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-H2-VY)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000191
 <実施例62>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:B-H2-VY)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000192
 <実施例63>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:T-N1-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000193
 <実施例64>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:T-N1-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000194
 <実施例65>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:T-N2-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000195
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:T-N2-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000196
 <実施例67>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:T-H1-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000197
 <実施例68>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:T-H1-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000198
 <実施例69>
 緑色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:T-H2-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000199
 <実施例70>
 赤色発光のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体 (配位子:T-H2-C5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000200
 <実施例71>
 コア型
コアシェル型の配位子交換と同様の方法で、メソゲン構造の配位子をもつコア型ナノ蛍光粒子を作製した。詳細は下記のとおり。
 「「配位子交換法による合成」」
 緑色発光
 オクタデシルアミンを配位子とするCdSeナノ粒子(NNlabs社製, 発光ピーク515-545nm)0.15mgをトルエン10mlに溶かした溶液中に、オクタデシルアミンと交換する配位子(B-S3-C5)として下記化合物を0.5mg添加した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000201
添加後、50℃で1時間攪拌し、反応後の溶液にエタノール30mlを加え、遠心分離(5000rpm、1時間)を行った。上澄みを除去、沈殿物を窒素雰囲気下でトルエン10mlに再分散させ、配位子(B-S3-C5)で表面修飾されたCdSe発光用ナノ結晶複合体を得た。
 <実施例72>
 赤色発光
 発光ピークが635-665nmとなる、オクタデシルアミンを配位子とするCdSeナノ粒子(NNlabs社製)以外は、実施例71と同様にして配位子(B-S3-C5)で表面修飾されたCdSe発光用ナノ結晶複合体を得た。
 <実施例73>
 ロッド型
 コアシェル型の配位子交換と同様の方法で、メソゲン構造の配位子をもつロッド型ナノ蛍光粒子を作製した。トリオクチルフォスフィンオキシド(TOPO)を配位子とするロッド型ナノ蛍光SeCd粒子は、Nauture, Vol.404, 59-61と同様にして作製した。詳細は下記の通りである。
 「「配位子交換法による合成」」
 赤色発光
TOPOを配位子とするCdSeロッド型ナノ粒子(発光ピーク620nm)0.15mgをトルエン10mlに溶かした溶液中に、TOPOと交換する配位子(B-S3-C5)として下記化合物を0.5mg添加した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000202
 添加後、50℃で1時間攪拌し、反応後の溶液にエタノール30mlを加え、遠心分離(5000rpm、1時間)を行った。上澄みを除去、沈殿物を窒素雰囲気下でトルエン10mlに再分散させ、配位子(B-S3-C5)で表面修飾されたCdSeロッド型発光用ナノ結晶複合体を得た。
 上記実施例で使用した表面修飾化合物(=配位子(リガンド))は、下記の合成スキームにしたがって合成した。以下、実施例74~実施例110に表面修飾化合物の合成方法を記載する。
 <実施例74>
 配位子:B-S1-C5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000203
 <実施例75>
 配位子:B-S2-C5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000204
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000205
 <実施例76>
 配位子:B-S3-C5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000206
 <実施例77>
 配位子:B-P1-C5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000207
<実施例78>
 配位子:B-P2-C5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000208
 <実施例79>
 配位子:B-P3-C5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000209
 <実施例80>
 配位子:B-P4-C5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000210
 <実施例81>
 配位子:B-P5-C5
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000211
 <実施例82>
 配位子:B-N1-C5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000212
<実施例83>
 配位子:B-N4-C5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000213
 <実施例84>
 配位子:B-H1-C5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000214
 <実施例85>
 配位子:B-H2-C5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000215
 <実施例86>
 配位子:B-S1-VYの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000216
 <実施例87>
 配位子:B-S2-C5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000217
 <実施例88>
 配位子:B-S4-VYの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000218
 <実施例89>
 配位子:B-P3-VYの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000219
 <実施例90>
 配位子:B-N2-VYの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000220
 <実施例91>
 配位子:B-N3-VYの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000221
 <実施例92>
 配位子:B-H1-VYの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000222
 <実施例93>
 配位子:B-H2-VYの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000223
 <実施例94>
 配位子:B-S1-ACの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000224
 <実施例95>
 配位子:B-S2-ACの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000225
 <実施例96>
 配位子:B-P3-ACの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000226
 <実施例97>
 配位子:B-N2-ACの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000227
 <実施例98>
 配位子:B-N3-ACの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000228
 <実施例99>
 配位子:T-S1-C5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000229
 <実施例100>
 配位子:T-S2-C5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000230
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000231
 <実施例101>
 配位子:T-S3-C5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000232
 <実施例102>
 配位子:T-P1-C5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000233
 <実施例103>
 配位子:T-P2-C5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000234
 <実施例104>
 配位子:T-P3-C5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000235
 <実施例105>
 配位子:T-P4-C5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000236
 <実施例106>
 配位子:T-P5-C5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000237
 <実施例107>
 配位子:T-N1-C5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000238
 <実施例108>
 配位子:T-N2-C5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000239
 <実施例109>
 配位子:T-H1-C5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000240
 <実施例110>
 配位子:T-H2-C5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000241
 (実施例111)
 (発光用ナノ結晶複合体含有組成物の調製)
 下記の成分を配合して、発光用ナノ結晶複合体層用の組成物1を作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000242
 (波長変換フィルムの作製)
 まず、1枚目のバリアフィルムのシリカ蒸着層側に上記で作製した発光用ナノ結晶複合体層用の組成物1を、バーコーターを用いて塗布した後、2枚目のバリアフィルムを貼り合わせた。バリアフィルムは市販のシリカ蒸着膜(製品名「テックバリアLX」、三菱樹脂社製)を使用した。コンベア式UV照射装置(GSユアサ株式会社製)を用いて紫外線を照射(コンベア速度6m/min、80W/cm)して塗膜を硬化させ、2枚のバリアフィルムに発光用ナノ結晶複合体層を狭持した波長変換フィルムを作製した。
 (分散性評価サンプルの作製および分散性の評価)
2枚目のバリアフィルムを貼り合わせずにバリアフィルムを1枚とする以外は、波長変換フィルム1と同様にして、発光用ナノ結晶複合体の分散性評価サンプルを作製した。分散性は透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて評価した。
 (輝度の評価)
 1.初期輝度の評価
 市販のKindle Fire HDX7のバックライト(発光ピーク波長が450nmの青色発光ダイオード)の上に上記波長変換フィルムを置き、フィルム面に対して垂直方向から透過光の輝度(K0)を測定した(「SR-LEDW」、TOPCON社製)。
 2.輝度変化の評価
 青色LDEを250時間連続照射後の輝度(K1)を測定することで輝度変化を調べた。輝度変化は下式を用いて算出した。
 ΔK[%]=(K0-K1)/K0×100
 3.初期輝度と輝度変化の評価は、実施例と比較例の輝度変化の比率で評価した。
 初期輝度の評価=ΔK(実施例)/ΔK(比較例)×100
輝度変化の評価=ΔK(実施例)/ΔK(比較例)×100
 評価基準は以下のとおり。
◎ 120%以上
○ 101%以上120%未満
× 100%以下
 <実施例112~183>
 実施例1のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体(配位子:B-S3-C5、緑色)の代わりに、実施例2~70のInP/ZnS発光用ナノ結晶複合体、あるいは実施例71、72のCdSe発光用ナノ結晶複合体、あるいは実施例73のCdSeナノロッド蛍光体を使用する以外は、実施例111と同様に発光用ナノ結晶複合体含有組成物を調製し、波長変換フィルムを作製、分散性評価サンプルの作製および分散性の評価、輝度評価を実施した。
 また、比較例1~5において、以下の表に示す組成で発光用ナノ結晶複合体含有組成物を調製して、波長変換フィルムを作製した後、実施例111と同様の方法で分散性評価サンプルの作製および分散性の評価、輝度評価を実施した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000243
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000244
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000245
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000246
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000247
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000248
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000249
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000250
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000251
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000252
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000253
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000254
 (実施例111~156について)
 コアシェル型の発光用ナノ結晶の表面を配位子交換法によってビフェニル骨格のメソゲン構造をもつ配位子によって表面修飾した実施例111~126は、非メソゲン構造の配位子(表面修飾化合物)で表面修飾された比較例1または2と比べて、分散性、初期輝度、輝度変化の全てにおいて特性の改善効果が見られた。
 コアシェル型の発光用ナノ結晶の表面を配位子交換法によってビフェニル骨格のメソゲン構造をもつ表面修飾化合物(配位子とも称する)によって表面修飾する際に、この表面修飾化合物が重合性基を有する場合、実施例127~140に示したように、比較例1または2と比べて、分散性、初期輝度、輝度変化の全てにおいて特性の改善効果が見られた。特に、重合性基をもたない場合と比べて、輝度変化において高い改善効果が見られた。これは、発光用ナノ結晶の表面を修飾している表面修飾化合物の重合性基が紫外線照射によって、発光用ナノ結晶の表面修飾化合物が周囲の他の表面修飾化合物や他の重合性化合物などとポリマー化による効果と考えられる。
 コアシェル型の発光用ナノ結晶の表面を配位子交換法によってフッ素置換されたターフェニル骨格のメソゲン構造をもつ表面修飾化合物によって表面修飾した実施例141~156は、比較例1または2と比べて、分散性、初期輝度、輝度変化の全てにおいて特性の改善効果が見られた。
 (実施例157~180について)
 コアシェル型のナノ粒子蛍光体の合成時に表面修飾化合物をキャッピング(キャッピング法)したビフェニル骨格のメソゲン構造をもつ表面修飾化合物によって表面修飾した実施例157~164は、比較例1または2と比べて、分散性、初期輝度、輝度変化の全てにおいて特性の改善効果が見られた。
 コアシェル型の発光用ナノ結晶の合成時に配位子をキャッピングする際に、この表面修飾化合物が重合性基を有する場合、実施例165~172で示したように、比較例1または2と比べて、分散性、初期輝度、輝度変化の全てにおいて特性の改善効果が見られた。特に、重合性基をもたない場合と比べて、輝度変化において高い改善効果が見られた。これは、発光用ナノ結晶の表面を修飾している表面修飾化合物の重合性基が紫外線照射によって重合することで、発光用ナノ結晶表面を表面修飾化合物のポリマー化によって被覆したことによる効果と考えられる。
 コアシェル型の発光用ナノ結晶の合成時に表面修飾化合物をキャッピングしたフッ素置換されたターフェニル骨格のメソゲン構造をもつ表面修飾化合物によって表面修飾した実施例173~180は、比較例1または2と比べて、分散性、初期輝度、輝度変化の全てにおいて特性の改善効果が見られた。
 (実施例180~182について)
 コア型の発光用ナノ結晶の表面を配位子交換法によってビフェニル骨格のメソゲン構造をもつ表面修飾化合物によって表面修飾した実施例181または182は、コアシェル型の場合と同様に、非メソゲン構造の表面修飾化合物で表面修飾された比較例3または4と比べて、分散性、初期輝度、輝度変化の全てにおいて特性の改善効果が見られた。
 (実施例183)
 発光用ナノ結晶の形状が棒状の場合も、実施例183で示したように、粒状の場合と同様に、比較例5と比べて、分散性、初期輝度、輝度変化の全てにおいて特性の改善効果が見られた。
 <実施例184~210>
 実施例111のエポキシアクリレートの代わりに、以下の重合性液晶組成物1~3を用いた以外は、実施例111と同様に発光用ナノ結晶複合体含有組成物を調製、波長変換フィルムを作製、分散性評価サンプルの作製および分散性の評価、輝度評価を実施した。
(重合性液晶組成物の調製)
 下記の成分を配合して、以下の表の組成の重合性組成物1~3を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000255
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000256
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000257
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000258
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000259
 (実施例184~210について)
エポキシアクリレート(ユニディックV-5500)の代わりに、重合性液晶組成物1~3を使用した組成は、比較例と比べて初期輝度および輝度変化も改善しながら、特に
分散性が向上した。これは、配位子のメソゲンがバインダーのメソゲンとの親和性が高くなったためと考えられる。
 「インク組成物の作製とそれをとそれを用いたカラーフィルタの作製」
 (緑色発光用インク組成物の調製)
 窒素ガスで満たした容器内で、酸化チタン2.5g(MPT141 石原産業株式会社製)と、グリシジル基含有固形アクリル樹脂の混合溶液12g(ファインディックA-254 (DIC株式会社製)(6.3g)、1-メチルシクロヘキサン-4,5-ジカルボン酸無水物(1g)およびジメチルベンジルアミン(0.1g)を、1、4-ブタンジオールジアセテートに不揮発分30%となるように溶解した混合溶液」))と、BYK-2164(BYK社製)1gと、1,4-ブタンジオールジアセテート((株)ダイセル製)と、実施例49のT-N1-C5を配位子として有するInP/ZnSコアシェルナノ結晶(緑色発光性)含有1,4-ブタンジオールジアセテート溶液(不揮発分30質量%)23gとを混合してインク組成物を作製した。
 (赤色発光用インク組成物の調製)
 実施例49のT-N1-C5を配位子の代わりに、実施例36の配位子T-S3-C5を用いて、緑色発光用インク組成物と同様の方法でInP/ZnSコアシェルナノ結晶(赤色発光性)含有1,4-ブタンジオールジアセテート溶液(不揮発分30質量%)を作製した。
 [光変換フィルムの作製と評価]
 上記で得られた緑色発光用インク組成物および赤色発光用インク組成物を、それぞれガラス基板(支持基板)上に、乾燥後の膜厚が3μmとなるように、スピンコーターにて窒素を満たしたグローブボックス中で塗布した。塗布膜を180℃に窒素中で加熱して硬化させて、ガラス基板上にインク組成物の硬化物からなる層(光変換層)として、赤色発光性の光変換フィルムと緑色発光性の光変換層フィルムとをそれぞれ形成した。
 その結果、インク組成物の製膜性も安定しており、かつ緑色発光性または赤色発光性光変換層フィルムともナノ結晶の凝集による変色や退色が確認されなかった。
 そのため、メソゲン骨格を有する配位子は、みかけの体積が大きく、かつ剛直な構造を備えていることから排除体積の変化が少ないため、当該配位子を備えたナノ結晶が凝集しにくくまた濃度消光が起こりにくいと考えられる。

Claims (13)

  1.  発光用ナノ結晶および前記発光用ナノ結晶の表面を修飾する表面修飾化合物を含む発光用ナノ結晶複合体であって、
     前記表面修飾化合物が、メソゲン性基及び前記発光用ナノ結晶表面と結合する基を有することを特徴とする発光用ナノ結晶複合体。
  2.  前記表面修飾化合物における前記発光用ナノ結晶表面と結合する基は、硫黄、窒素、酸素及びリンからなる群から選択される1種または2種以上の原子を含む請求項1記載の発光用ナノ結晶複合体複合体。
  3.  前記表面修飾化合物における前記発光用ナノ結晶表面と結合する基は、ヒドロキシ、チオール、カルボン酸、アミン、スルホン酸、ホスフィン、ホスフィンオキサイド又はチオエーテルのいずれか1つ以上である、請求項1または2記載の発光用ナノ結晶複合体。
  4.  前記表面修飾化合物は、一般式(i)である、請求項1~3のいずれか1項に記載の発光用ナノ結晶複合体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    「上記一般式(i)中、
     MGi1は、メソゲン性基を表し、
     SPi1は、単結合またはスペーサー基を表し、
     Ri1は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数1から18個の直鎖若しくは分岐アルキル基または一般式(i-1)で表される基を表し、該アルキル基は1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-がそれぞれ独立して、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-NH-、-PH-または-POH-に置換されてもよく、前記アルキル基の1つ以上の水素原子が一般式(i-1)によって置換されてもよく、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (上記一般式(i-1)中、Pi1は反応性官能基を表し、
     Spi2は、単結合、あるいは炭素原子数1~18のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の水素原子は1つ以上のハロゲン原子又はCNにより置換されていても良く、前記アルキレン基中に存在する1個のCH基又は隣接していない2個以上のCH基はそれぞれ相互に独立して、-O-、-COO-、-OCO-又は-OCO-O-により置き換えられていても良く、
     Xi1は、-O-、-S-、-OCH-、-CHO-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-SCH-、-CHS-、-CFO-、-OCF-、-CFS-、-SCF-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CHCH-、-OCO-CHCH-、-CHCH-COO-、-CHCH-OCO-、-COO-CH-、-OCO-CH-、-CH-COO-、-CH-OCO-、-CH=CH-、-N=N-、-CH=N-N=CH-、-CF=CF-、-C≡C-又は単結合を表し(ただし、P-Spi2、及びSpi2-Xは、-O-O-、-O-NH-、-S-S-及び-O-S-基を含まない。)、mi1は0又は1を表す。)、
     Wi1は、-SH、-PH、-PH-、-POH、-POH-、-NH、-NH-、-OH、-COOH、一般式(W-1)~(W-12)で表される基または単結合を表す。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     qi1は、1~4の整数を表し、
     ni1は、0~8の整数を表し、ni1が2以上であってMGi1またはSPi1が複数存在する場合は、それらは同一であってもまたは異なっていてもよい。)」
  5.  前記一般式(i)におけるMGi1は、環式基を含む二価の有機基であり、当該環式基の任意の水素原子は、一般式(i-3):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (上記一般式(i-3)中、MGi2は、メソゲン性基を表し、
     SPi3は、単結合またはスペーサー基を表し、
     Ri2は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又は炭素原子数1から18個の直鎖若しくは分岐アルキル基を表し、該アルキル基は1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-がそれぞれ独立して、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-NH-、-PH-または-POH-に置換されてもよく、さらに前記水素原子、前記ハロゲン原子、前記シアノ基又は前記アルキル基の1つ以上の水素原子が一般式(i-4)によって置換されてもよく、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (上記一般式(i-4)中、Pi2は反応性官能基を表し、
     Spi4は、単結合、あるいは炭素原子数1~18のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の水素原子は1つ以上のハロゲン原子又はCNにより置換されていても良く、前記アルキレン基中に存在する1個のCH基又は隣接していない2個以上のCH基はそれぞれ相互に独立して、-O-、-COO-、-OCO-又は-OCO-O-により置き換えられていても良く、
     Xi2は、-O-、-S-、-OCH-、-CHO-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-SCH-、-CHS-、-CFO-、-OCF-、-CFS-、-SCF-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CHCH-、-OCO-CHCH-、-CHCH-COO-、-CHCH-OCO-、-COO-CH-、-OCO-CH-、-CH-COO-、-CH-OCO-、-CH=CH-、-N=N-、-CH=N-N=CH-、-CF=CF-、-C≡C-又は単結合を表し(ただし、P-Spi4、及びSpi4-Xは、-O-O-、-O-NH-、-S-S-及び-O-S-基を含まない。)、mi2は0又は1を表す。)
    で表される置換基で置換されてもよい、請求項4に記載の発光用ナノ結晶複合体。
  6.  前記前記一般式(i)におけるSPi1は、二価の有機基であり、当該有機基の任意の水素原子は、一般式(i-3):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    (上記一般式(i-3)中、MGi2は、メソゲン性基を表し、
     SPi3は、単結合またはスペーサー基を表し、
     Ri2は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又は炭素原子数1から18個の直鎖若しくは分岐アルキル基を表し、該アルキル基は1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-がそれぞれ独立して、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-NH-、-PH-または-POH-に置換されてもよく、さらに前記水素原子、前記ハロゲン原子、前記シアノ基又は前記アルキル基の1つ以上の水素原子が一般式(i-4)によって置換されてもよく、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
    (上記一般式(i-4)中、Pi2は反応性官能基を表し、
     Spi4は、単結合、あるいは炭素原子数1~18のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の水素原子は1つ以上のハロゲン原子又はCNにより置換されていても良く、前記アルキレン基中に存在する1個のCH基又は隣接していない2個以上のCH基はそれぞれ相互に独立して、-O-、-COO-、-OCO-又は-OCO-O-により置き換えられていても良く、
     Xi2は、-O-、-S-、-OCH-、-CHO-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-SCH-、-CHS-、-CFO-、-OCF-、-CFS-、-SCF-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CHCH-、-OCO-CHCH-、-CHCH-COO-、-CHCH-OCO-、-COO-CH-、-OCO-CH-、-CH-COO-、-CH-OCO-、-CH=CH-、-N=N-、-CH=N-N=CH-、-CF=CF-、-C≡C-又は単結合を表し(ただし、P-Spi4、及びSpi4-Xは、-O-O-、-O-NH-、-S-S-及び-O-S-基を含まない。)、mi2は0又は1を表す。)
    で表される置換基で置換されてもよい、請求項4~6のいずれか1項に記載の発光用ナノ結晶複合体。
  7.  前記一般式(i)中、MGi1は、一般式(i-5)で表される、請求項4~6のいずれか1項に記載の発光用ナノ結晶複合体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
    (上記一般式(i-5)中、Ai1、Ai2はそれぞれ独立して、非置換または置換された、1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、1,4-シクロヘキセニル基、テトラヒドロピラン-2,5-ジイル基、1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基、テトラヒドロチオピラン-2,5-ジイル基、チオフェン-2,5-ジイル基、1,4-ビシクロ(2,2,2)オクチレン基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ピラジン-2,5-ジイル基、チオフェン-2,5-ジイル基-、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、2,6-ナフチレン基、フェナントレン-2,7-ジイル基、9,10-ジヒドロフェナントレン-2,7-ジイル基、1,2,3,4,4a,9,10a-オクタヒドロフェナントレン-2,7-ジイル基、1,4-ナフチレン基、ベンゾ[1,2-b:4,5-b‘]ジチオフェン-2,6-ジイル基、ベンゾ[1,2-b:4,5-b‘]ジセレノフェン-2,6-ジイル基、[1]ベンゾチエノ[3,2-b]チオフェン-2,7-ジイル基、[1]ベンゾセレノフェノ[3,2-b]セレノフェン-2,7-ジイル基及びフルオレン-2,7-ジイル基からなる群から選択される1種の環構造を表し、
    前記環構造の1以上または2以上の水素原子の置換は、フッ素原子、塩素原子、CF基、OCF基、CN基、ニトロ基、アミノ基、ホスフィン基、ホスホン酸基、カルボキシル基、ヒロドキシ基、アルデヒド基、メルカプト基、カルバモイル基、スルホ基、チエニル基、ピリジル基、炭素原子数1~8個のアルキル基、炭素原子数1~8個のアルコキシ基、炭素原子数1~8個のアルカノイル基、炭素原子数1~8のアルカノイルオキシ基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基、炭素原子数1~8のアルケノイル基、炭素原子数1~8のアルケノイルオキシ基および前記一般式(i-1)で表される基からなる群から選択される置換基で置換されてもよく、さらに前記炭素原子数1~8個のアルキル基、前記炭素原子数1~8個のアルコキシ基、前記炭素原子数1~8個のアルカノイル基、前記炭素原子数1~8のアルカノイルオキシ基、前記炭素原子数2~8のアルケニル基、前記炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基、前記炭素原子数1~8のアルケノイル基、前記炭素原子数1~8のアルケノイルオキシ基および前記一般式(i-1)で表される置換基は、フッ素原子、塩素原子、CF基、OCF基、CN基、ニトロ基、アミノ基、ホスフィン基、ホスホン酸基、カルボキシル基、ヒロドキシ基、アルデヒド基、メルカプト基、カルバモイル基、スルホ基、チエニル基またはピリジル基で置換されてもよく、
     Zi1は、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CHCH-、-OCH-、-CHO-、-OCF-、-OCF-、-CFS-、-SCF-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CHCHCOO-、-CHCHOCO-、-COOCHCH-、-OCOCHCH-、-CONH-、-NHCO-、-N=N-、-CH=N-N=CH-、ハロゲン原子を有してもよい炭素原子数2~10のアルキル基又は単結合を表し、
     ni3は1~4の整数を表し、ni3が2以上であってAi1およびZi1が複数存在する場合は、それらは同一であってもまたは異なっていてもよい。)
  8.  前記発光用ナノ結晶は、少なくとも1種の第一の半導体材料を含むコアと、
     前記コアを被覆し、かつ前記コアと同一または異なる第二の半導体材料を含むシェルとを有する、請求項1~5のいずれか1項に記載の発光用ナノ結晶複合体。
  9.  前記第一の半導体材料は、II-VI族半導体、III-V族半導体、I-III-VI族半導体、IV族半導体及びI-II-IV-VI族半導体からなる群から選択される1種又は2種以上である、請求項6に記載の発光用ナノ結晶複合体。
  10. 請求項1~7のいずれか1項に記載の発光用ナノ結晶複合体およびバインダー樹脂を含有する組成物。
  11. 請求項1~7のいずれか1項に記載の発光用ナノ結晶複合体およびバインダー樹脂を含有する光学フィルム。
  12.  前記一般式(i)で表される発光用ナノ結晶と結合可能な表面修飾化合物。
  13.  請求項9に記載の光学フィルムを有する光学素子。
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