WO2019022194A1 - 組成物、フィルム、積層構造体、発光装置、及びディスプレイ - Google Patents
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- Y02E10/549—Organic PV cells
Definitions
- the present invention relates to a composition, a film, a laminated structure, a light emitting device, and a display.
- Non-patent Document 1 An LED backlight comprising a blue LED and a composition having a light emitting property has been developed.
- interest in perovskite compounds has increased as a compound having a light-emitting property contained in the composition (Non-patent Document 1).
- Non-Patent Document 1 when the composition containing the perovskite compound as described in Non-Patent Document 1 is applied in the industrial field as a light emitting material, further improvement of the quantum yield is required.
- This invention is made in view of the said subject, Comprising: The composition with a high quantum yield containing a perovskite compound, a film using the said composition, a laminated structure, a light-emitting device, and a display are provided. With the goal.
- the inventors of the present invention conducted intensive studies and found that a composition containing a perovskite compound and inorganic fine particles having a specific surface area of 0.01 m 2 / g or more and 150 m 2 / g or less I found that the rate was high.
- a composition having luminescence which comprises the following component (1) and the following component (2).
- Component Perovskite compound having A, B and X as constituents (A is a component located at each vertex of a hexahedron centering on B in a perovskite crystal structure and is a monovalent cation It is.
- X represents a component located at each vertex of an octahedron centered on B in the perovskite crystal structure, and is at least one anion selected from the group consisting of a halide ion and a thiocyanate ion.
- B is a metal ion which is a hexahedron having A at its apex and a component located at the center of an octahedron having X at its apex in the perovskite-type crystal structure.
- Component Inorganic fine particles having a specific surface area of 0.01 m 2 / g or more and 150 m 2 / g or less [2] The specific surface area of the inorganic fine particles is 0.1 m 2 / g or more and 70 m 2 / g or less [1 ] The composition as described in.
- composition according to [2], wherein the specific surface area of the inorganic fine particles is 0.4 m 2 / g or more and 10 m 2 / g or less.
- the composition according to [4], wherein the average particle diameter of the inorganic fine particles is 150 nm or more and 30 ⁇ m or less.
- the composition according to [5], wherein the average particle diameter of the inorganic fine particles is 170 nm or more and 5 ⁇ m or less.
- composition according to any one of [1] to [6], wherein the component (2) is inorganic fine particles of an oxide.
- the component (2) is a crystalline inorganic fine particle.
- the oxide is at least one selected from the group consisting of aluminum oxide, zinc oxide and niobium oxide.
- the oxide is at least one selected from the group consisting of aluminum oxide and niobium oxide.
- the composition according to [8], wherein the oxide is niobium oxide.
- component (1) is a perovskite compound containing cesium ion as the component A.
- Component At least one member selected from the group consisting of ammonia, amines and carboxylic acids, and salts or ions thereof [17] Further, any one of [1] to [16] containing the following component (6)
- (6) Component: silazane or modified product thereof [18] The composition according to [17], wherein the component (6) is polysilazane or a modified product thereof.
- the film which consists of a composition as described in [19] [15].
- the laminated structure containing the film as described in [20] [19].
- a light emitting device comprising the laminated structure according to [20].
- the display provided with the laminated structure as described in [22] [20].
- composition having a high quantum yield including a perovskite compound, and a film, a laminated structure, a light emitting device, and a display using the composition.
- FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a display according to the present invention.
- composition of the present embodiment is luminescent.
- Luminescent property of composition refers to the property of the composition to emit light.
- the composition preferably has a property of emitting light by absorbing excitation energy, and more preferably has a property of emitting light upon excitation by excitation light.
- the wavelength of the excitation light may be, for example, 200 nm or more and 800 nm or less, 250 nm or more and 750 nm or less, or 300 nm or more and 700 nm or less.
- the composition of the present embodiment includes the following component (1) and the following component (2).
- component (1) Component: Perovskite compound having A, B and X as constituent components.
- A is a component located at each vertex of a hexahedron centered on B in the perovskite crystal structure, and is a monovalent cation.
- X represents a component located at each vertex of an octahedron centered on B in the perovskite crystal structure, and is at least one anion selected from the group consisting of a halide ion and a thiocyanate ion.
- B is a metal ion which is a hexahedron having A at its apex and a component located at the center of an octahedron having X at its apex in the perovskite-type crystal structure.
- Component Inorganic fine particles having a specific surface area of 0.01 m 2 / g or more and 150 m 2 / g or less. Hereinafter, it describes as "(2) component.”
- the composition of the present embodiment efficiently absorbs the light passing through the composition without deteriorating the perovskite compound, and the number of defect sites of the perovskite compound is further determined. It is considered that the light absorption efficiency and the quantum yield are improved by reducing and decreasing the probability that the excited electrons trap at the defect site.
- composition of the present embodiment further contains at least one selected from the group consisting of the following component (3) and the following component (4).
- component (3) Component: solvent.
- component (4) Component: a polymerizable compound or a polymer thereof.
- (4) component a polymerizable compound or a polymer thereof.
- the component (1) is preferably dispersed in at least one selected from the group consisting of the components (3) and (4).
- composition of the present embodiment may further contain the following component (5).
- component (5) At least one compound or ion selected from the group consisting of ammonia, amines and carboxylic acids, and salts or ions thereof. It describes as "(5) component” hereafter.
- composition of the present embodiment may further contain the following component (6).
- component (6) Component: silazane or its modified product.
- a modified product of silazane means a compound produced by subjecting a silazane to a modification treatment. The modification treatment method will be described later.
- the composition of the present embodiment may have other components other than the components (1) to (6) described above.
- Other components include, for example, a compound having an amorphous structure consisting of some impurities, and an element component constituting the perovskite compound, and a polymerization initiator.
- the content ratio of the other components is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, still more preferably 1% by mass or less, based on the total mass of the composition. % Is particularly preferred.
- composition of the present embodiment further comprises the following component (4 ′), and the total content ratio of (1) component, (2) component and (4 ′) component is 90% by mass based on the total mass of the composition It is preferable that it is more than.
- component (4 ') polymer.
- the component (1) is preferably dispersed in the component (4 ′).
- the total content ratio of the (1) component, the (2) component and the (4 ') component may be 95% by mass or more based on the total mass of the composition, 99% % Or more may be sufficient, and 100 mass% may be sufficient.
- composition of the present embodiment may further contain any one or both of the component (5) and the component (6).
- component (5) and the component (6) As components other than (1) component, (2) component, (4 ') component, (5) component, and (6) component, the component similar to the above-mentioned other component is mentioned.
- the composition according to the embodiment which comprises the component (1) and the component (2) as an essential component, and further containing at least one selected from the group consisting of the component (3) and the component (4)
- the content ratio of the component (1) is not particularly limited as long as the effects of the present invention are obtained.
- the content ratio of the component (1) to the total mass of the composition is preferably in the following range from the viewpoint of making it difficult to aggregate the perovskite compound and the viewpoint of preventing concentration quenching.
- the content is preferably 50% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, and still more preferably 0.5% by mass or less. Further, from the viewpoint of obtaining a good quantum yield, the content is preferably 0.0001% by mass or more, more preferably 0.0005% by mass or more, and still more preferably 0.001% by mass or more.
- the above upper limit value and lower limit value can be arbitrarily combined.
- the content ratio of the component (1) to the total mass of the composition is usually 0.0001% by mass or more and 50% by mass or less.
- the content ratio of the component (1) with respect to the total mass of the composition is preferably 0.0001% by mass or more and 1% by mass or less, more preferably 0.0005% by mass or more and 1% by mass or less, and 0.1. More preferably, the content is 001% by mass or more and 0.5% by mass or less.
- the composition having the content ratio of the component (1) within the above range with respect to the total mass of the composition is preferable in that aggregation of the component (1) hardly occurs and exhibits high light emission. .
- the composition according to the embodiment which comprises the component (1) and the component (2) as an essential component, and further containing at least one selected from the group consisting of the component (3) and the component (4)
- the content ratio of the component (2) is not particularly limited as long as the effects of the present invention are obtained.
- the content ratio of the component (2) with respect to the total mass of the composition is preferably in the following range from the viewpoint of obtaining high quantum yield and the viewpoint of obtaining high absorption rate.
- the content is preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and still more preferably 10% by mass or less. Further, from the viewpoint of obtaining a high quantum yield and a viewpoint of obtaining a high absorption rate, the content is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and further preferably 0.5% More preferably, it is at least%.
- the above upper limit value and lower limit value can be arbitrarily combined.
- the content ratio of the component (2) to the total mass of the composition is usually 0.01% by mass or more and 30% by mass or less.
- the content ratio of the component (2) with respect to the total mass of the composition is preferably 0.1% by mass to 20% by mass, more preferably 0.5% by mass to 10% by mass, and 1% by mass. It is further more preferable that it is% or more and 8 mass% or less.
- a composition in which the content ratio of the component (2) with respect to the total mass of the composition is within the above range is preferable from the viewpoint of obtaining a high quantum yield and the viewpoint of obtaining a high absorption rate. .
- the composition according to the embodiment which comprises the component (1) and the component (2) as an essential component and further containing at least one selected from the group consisting of the component (3) and the component (4)
- the total content ratio of the 1) component and the (2) component is not particularly limited as long as the effects of the present invention are obtained.
- the total content ratio of the component (1) and the component (2) with respect to the total mass of the composition is preferably in the following range from the viewpoint of making aggregation of the perovskite compound difficult and preventing concentration quenching.
- the content is preferably 60% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, still more preferably 30% by mass or less, and particularly preferably 20% by mass or less. Further, from the viewpoint of obtaining a good quantum yield, the content is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, and still more preferably 4% by mass or more.
- the above upper limit value and lower limit value can be arbitrarily combined.
- the total content ratio of the (1) component and the (2) component to the total mass of the composition is usually 1% by mass or more and 60% by mass or less.
- the total content of the components (1) and (2) with respect to the total mass of the composition is preferably 2% by mass to 40% by mass, and more preferably 3% by mass to 30% by mass, More preferably, it is 4% by mass or more and 20% by mass or less.
- the composition in which the total content ratio of the component (1) and the component (2) with respect to the total mass of the composition is within the above range hardly causes aggregation of the component (1) It is preferable in that it exerts well.
- Component (1), component (2) and component (4 ') are contained as essential components, and the total content ratio of component (1), component (2) and component (4') is based on the total mass of the composition
- the content ratio of the component (1) to the total mass of the composition is not particularly limited as long as the effects of the present invention are obtained.
- the content ratio of the component (1) to the total mass of the composition is preferably 50% by mass or less, from the viewpoint of making the component (1) difficult to aggregate and preventing the concentration quenching.
- the content is more preferably 1% by mass or less and still more preferably 0.5% by mass or less.
- the content ratio of the component (1) to the total mass of the composition is preferably 0.0001% by mass or more, and more preferably 0.0005% by mass or more And more preferably 0.001% by mass or more.
- the above upper limit value and lower limit value can be arbitrarily combined.
- the content ratio of the component (1) to the total mass of the composition is usually 0.0001% by mass or more and 50% by mass or less.
- the content ratio of the component (1) with respect to the total mass of the composition is preferably 0.0001% by mass or more and 1% by mass or less, more preferably 0.0005% by mass or more and 1% by mass or less, and 0.1. More preferably, the content is 001% by mass or more and 0.5% by mass or less.
- a composition in which the content ratio of the component (1) with respect to the total mass of the composition is within the above range is preferable in that the light emission property is exhibited well.
- Component (1), component (2), and component (4 ') are contained as essential components, and the total content ratio of component (1), component (2), and component (4') is the total mass of the composition
- the content ratio of the component (2) to the total mass of the composition is not particularly limited as long as the effects of the present invention are obtained.
- the content ratio of the component (2) to the total mass of the composition is preferably 30% by mass or less, from the viewpoint of obtaining high quantum yield and from the viewpoint of obtaining high absorption rate.
- the content is more preferably 20% by mass or less, still more preferably 10% by mass or less.
- the content ratio of the component (2) to the total mass of the composition is preferably 0.01 mass% or more, and 0. It is more preferable that it is 1 mass% or more, and it is further more preferable that it is 0.5 mass% or more.
- the above upper limit value and lower limit value can be arbitrarily combined.
- the content ratio of the component (2) to the total mass of the composition is usually 0.01% by mass or more and 30% by mass or less.
- the content ratio of the component (2) with respect to the total mass of the composition is preferably 0.1% by mass to 20% by mass, more preferably 0.5% by mass to 10% by mass, and 1% by mass. It is further more preferable that it is% or more and 8 mass% or less.
- the composition having the content ratio of the component (2) within the above range with respect to the total mass of the composition is from the viewpoint of obtaining high quantum yield and from the viewpoint of obtaining high light absorption rate. preferable.
- Component (1), component (2) and component (4 ') are contained as essential components, and the total content ratio of component (1), component (2) and component (4') is based on the total mass of the composition
- the total content ratio of the component (1) and the component (2) with respect to the total mass of the composition is not particularly limited as long as the effects of the present invention are obtained.
- the total content ratio of component (1) and component (2) with respect to the total mass of the composition is 60% by mass or less Is preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and particularly preferably 20% by mass or less.
- the total content ratio of the components (1) and (2) with respect to the total mass of the composition is preferably 1% by mass or more, and 2% by mass or more Is more preferably 4% by mass or more.
- the above upper limit value and lower limit value can be arbitrarily combined.
- the total content ratio of the (1) component and the (2) component to the total mass of the composition is usually 1% by mass or more and 60% by mass or less.
- the total content of the components (1) and (2) with respect to the total mass of the composition is preferably 2% by mass to 40% by mass, and more preferably 3% by mass to 30% by mass, More preferably, it is 4% by mass or more and 20% by mass or less.
- a composition in which the total content ratio of the component (1) and the component (2) with respect to the total mass of the composition is within the above range is preferable in that light emission is exhibited well.
- the component (1) is a compound having a perovskite crystal structure having A, B and X as constituent components (hereinafter referred to as "perovskite compound").
- perovskite compound a compound having a perovskite crystal structure having A, B and X as constituent components
- the perovskite compound contained in the composition of the present embodiment is a perovskite compound having A, B and X as constituent components.
- A is a component located at each vertex of a hexahedron centered on B in the perovskite crystal structure, and is a monovalent cation.
- X represents a component located at each vertex of an octahedron centered on B in the perovskite crystal structure, and is at least one anion selected from the group consisting of a halide ion and a thiocyanate ion.
- B is a metal ion which is a hexahedron having A at its apex and a component located at the center of an octahedron having X at its apex in the perovskite-type crystal structure.
- the perovskite compound containing A, B and X as a component is not particularly limited as long as it has the effect of the present invention, and is a compound having any of a three-dimensional structure, a two-dimensional structure and a pseudo two-dimensional structure It is also good.
- a perovskite compound having A, B and X as constituent components is preferably a compound having a three-dimensional structure.
- the compositional formula of the perovskite compound is represented by ABX (3 + ⁇ ) .
- the compositional formula of the perovskite compound is represented by A 2 BX (4 + ⁇ ) .
- ⁇ is a number that can be appropriately changed according to the charge balance of B, and is -0.7 or more and 0.7 or less, and from the viewpoint of stabilizing the crystal structure, -0.3 or more and 0.3 or less.
- the following are preferable, -0.1 or more and 0.1 or less are more preferable, and 0 is more preferable.
- the perovskite compound is preferably a perovskite compound represented by the following general formula (1).
- ABX (3 + ⁇ ) (-0.7 ⁇ ⁇ 0.7 0.7) (1)
- the A is a component located at each vertex of the hexahedron centered on the B in the perovskite crystal structure, and is a monovalent cation.
- the X represents a component located at each vertex of the octahedron centered on the B in the perovskite crystal structure, and is at least one anion selected from the group consisting of a halide ion and a thiocyanate ion.
- the B is a metal ion which is a hexahedron having the A at the top and a component located at the center of the octahedron having the X at the top in the perovskite crystal structure.
- A is a component located at each vertex of the hexahedron centered on B in the perovskite crystal structure, and is a monovalent cation.
- the monovalent cation includes cesium ion, organic ammonium ion or amidinium ion.
- A is a cesium ion, an organic ammonium ion having 3 or less carbon atoms, or an amidinium ion having 3 or less carbon atoms
- the perovskite compound is generally represented by ABX (3 + ⁇ ) It has a three-dimensional structure.
- a in the perovskite compound cesium ion or organic ammonium ion is preferable, and cesium ion is more preferable.
- the content ratio of cesium ion is preferably 10 to 130 mol%, and more preferably 70 to 120 mol%.
- organic ammonium ion of A examples include a cation represented by the following general formula (A3).
- R 6 to R 9 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group which may have an amino group as a substituent, or an alkyl group or an amino group as a substituent Represents a good cycloalkyl group. However, R 6 to R 9 do not simultaneously become a hydrogen atom.
- the alkyl groups represented by R 6 to R 9 may be each independently linear or branched, and may have an amino group as a substituent.
- R 6 to R 9 are an alkyl group, the number of carbon atoms is independently usually 1 to 20, preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3, and 1 Is more preferred.
- the cycloalkyl groups represented by R 6 to R 9 may each independently have an alkyl group as a substituent, and may have an amino group.
- the carbon atom number of the cycloalkyl group represented by R 6 to R 9 is usually independently 3 to 30, preferably 3 to 11, and more preferably 3 to 8.
- the number of carbon atoms also includes the number of carbon atoms of a substituent.
- the groups represented by R 6 to R 9 are preferably each independently a hydrogen atom or an alkyl group.
- the groups represented by R 6 to R 9 are preferably each independently a hydrogen atom or an alkyl group.
- a perovskite crystal having a three-dimensional structure with high emission intensity Compounds having a structure can be obtained.
- the alkyl or cycloalkyl group has 4 or more carbon atoms, it is possible to obtain a compound having a two-dimensional and / or quasi two-dimensional (quasi-2D) perovskite crystal structure in part or in whole.
- the total number of carbon atoms contained in the alkyl group represented by R 6 to R 9 is preferably 1 to 4, and the total number of carbon atoms contained in the cycloalkyl group represented by R 6 to R 9 is It is preferably 3 to 4.
- One of R 6 ⁇ R 9 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably three of R 6 ⁇ R 9 is a hydrogen atom.
- alkyl group of R 6 to R 9 methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group Neopentyl group, tert-pentyl group, 1-methylbutyl group, n-hexyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 2,2-dimethylbutyl group, 2,3-dimethylbutyl group, n-heptyl Group, 2-methylhexyl group, 3-methylhexyl group, 2,2-dimethylpentyl group, 2,3-dimethylpentyl group, 2,4-dimethylpentyl group, 3,3-dimethylpentyl group, 3-ethylpentyl group Group, 2,2,3-trimethylbutyl group, n-o
- the cycloalkyl group of R 6 ⁇ R 9, each independently, illustrated alkyl group having 3 or more carbon atoms atoms in the alkyl group of R 6 ⁇ R 9 can be mentioned those which form a ring, as an example, cyclopropyl Groups, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, norbornyl, isobornyl, 1-adamantyl, 2-adamantyl, tricyclodecyl and the like.
- CH 3 NH 3 + (also referred to as methyl ammonium ion), C 2 H 5 NH 3 + (also referred to as ethyl ammonium ion) or C 3 H 7 NH 3 + (propyl) It is preferable that it is an ammonium ion.), More preferably CH 3 NH 3 + or C 2 H 5 NH 3 + , and still more preferably CH 3 NH 3 + .
- R 10 to R 13 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group which may have an amino group as a substituent, or an alkyl group or an amino group as a substituent Represents a good cycloalkyl group.
- the alkyl groups represented by R 10 to R 13 may be each independently linear or branched, and may have an amino group as a substituent.
- the carbon atom number of the alkyl group represented by R 10 to R 13 is usually independently 1 to 20, preferably 1 to 4, and more preferably 1 to 3.
- the cycloalkyl groups represented by R 10 to R 13 may each independently have an alkyl group as a substituent, and may have an amino group.
- the carbon atom number of the cycloalkyl group represented by R 10 to R 13 is usually independently 3 to 30, preferably 3 to 11, and more preferably 3 to 8.
- the number of carbon atoms includes the number of carbon atoms of a substituent.
- alkyl group of R 10 to R 13 include, independently, the alkyl groups exemplified for R 6 to R 9 .
- alkyl group of R 10 to R 13 a methyl group and an ethyl group are preferable, and a methyl group is more preferable.
- cycloalkyl group of R 10 to R 13 include each independently the cycloalkyl group exemplified in R 6 to R 9 .
- the groups represented by R 10 to R 13 are preferably each independently a hydrogen atom or an alkyl group.
- the alkyl or cycloalkyl group has 4 or more carbon atoms, a compound having a two-dimensional and / or quasi two-dimensional (quasi-2D) perovskite crystal structure in part or in whole can be obtained.
- the total number of carbon atoms contained in the alkyl group represented by R 10 to R 13 is preferably 1 to 4, and the total number of carbon atoms contained in the cycloalkyl group represented by R 10 to R 13 is preferably The total is preferably 3 to 4. More preferably, R 10 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R 11 to R 13 are hydrogen atoms.
- B in the perovskite crystal structure is a hexahedron having A at the top and a component located at the center of an octahedron with X at the top, which are metal ions.
- the metal ion of the component B may be at least one metal ion selected from the group consisting of monovalent metal ions, divalent metal ions and trivalent metal ions.
- B preferably contains a divalent metal ion, and more preferably at least one metal ion selected from the group consisting of lead and tin.
- X represents a component located at each vertex of the octahedron centered on B in the perovskite crystal structure, and at least one anion selected from the group consisting of a halide ion and a thiocyanate ion Represent.
- X may be at least one anion selected from the group consisting of chloride ion, bromide ion, fluoride ion, iodide ion and thiocyanate ion.
- X can be suitably selected according to the desired emission wavelength, for example, X can contain a bromide ion.
- X can contain a bromide ion.
- the content ratio of the halide ions can be appropriately selected according to the emission wavelength, and for example, a combination of bromide ion and chloride ion, or bromide ion and iodide It can be in combination with ions.
- the perovskite compound When the perovskite compound has a three-dimensional structure, it has a three-dimensional network of vertex-sharing octahedrons represented by BX 6 centered on B and having a vertex X.
- BX 6 When the perovskite compound has a two-dimensional structure, an octahedron represented by BX 6 having B as a center and X as an apex is sharing two-dimensionally linked BX by sharing X of four apexes in the same plane.
- a structure is formed in which layers of 6 and layers of A are alternately stacked.
- B is a metal cation capable of octahedral coordination with X.
- the perovskite structure can be confirmed by an X-ray diffraction pattern.
- the content ratio of the compound having a perovskite crystal structure of a three-dimensional structure to the total mass of the perovskite compound which is the component (1) is preferably 10 to 100% by mass, 70 to 100% by mass Is more preferred.
- a compound having a perovskite crystal structure of a two-dimensional structure which is a perovskite compound and is represented by A 2 BX (4 + ⁇ ) , (C 4 H 9 NH 3 ) 2 PbBr 4 , (C 4 H 9 NH 3 ) 2 PbCl 4 , (C 4 H 9 NH 3 ) 2 PbI 4 , (C 7 H 15 NH 3 ) 2 PbBr 4 , (C 7 H 15 NH 3 ) 2 PbCl 4 , (C 7 H 15 NH 3 ) 2 PbI 4 , (C 4 H 9 NH 3 ) 2 Pb (1-a) Li a Br (4 + ⁇ ) (0 ⁇ a ⁇ 0.
- the perovskite compound is a light emitter capable of emitting fluorescence in the visible light wavelength region.
- the perovskite compound has a wavelength range of usually 480 nm or more, preferably 500 nm or more, more preferably 510 nm or more, and usually 700 nm or less, preferably 600 nm or less, more preferably 580 nm or less Can emit fluorescence having a maximum peak of emission intensity.
- the above upper limit value and lower limit value can be arbitrarily combined.
- the perovskite compound when X is a bromide ion, has a maximum emission intensity in a wavelength range of usually 480 nm or more and 700 nm or less, preferably 500 nm or more and 600 nm or less, more preferably 510 nm or more and 580 nm or less A peak can emit fluorescence.
- the perovskite compound has a wavelength of usually 520 nm or more, preferably 530 nm or more, more preferably 540 nm or more, and usually 800 nm or less, preferably 750 nm or less, more preferably 730 nm or less It is possible to emit fluorescence having a maximum peak of luminescence intensity.
- the above upper limit value and lower limit value can be arbitrarily combined.
- the perovskite compound when X is an iodide ion, has an emission intensity in a wavelength range of usually 520 nm to 800 nm, preferably 530 nm to 750 nm, more preferably 540 nm to 730 nm. It is possible to emit fluorescence with a maximum peak.
- the perovskite compound has a wavelength of usually 300 nm or more, preferably 310 nm or more, more preferably 330 nm or more, and usually 600 nm or less, preferably 580 nm or less, more preferably 550 nm or less It is possible to emit fluorescence having a maximum peak of luminescence intensity.
- the above upper limit value and lower limit value can be arbitrarily combined.
- the perovskite compound when X is a chloride ion, has an emission intensity in a wavelength range of usually 300 nm to 600 nm, preferably 310 nm to 580 nm, more preferably 330 nm to 550 nm. It is possible to emit fluorescence with a maximum peak.
- the average particle diameter of the component (1) (primary particles) contained in the composition of the present embodiment is not particularly limited as long as the effects of the present invention are obtained.
- the average particle diameter of the component (1) is preferably 1 nm or more, more preferably 2 nm or more, from the viewpoint of maintaining the crystal structure of the component (1) well. More preferably, it is 3 nm or more.
- the average particle diameter of the component (1) is preferably 10 ⁇ m or less, more preferably 1 ⁇ m or less, from the viewpoint that the component (1) is difficult to precipitate. It is more preferable that it is the following.
- the above upper limit value and lower limit value can be arbitrarily combined.
- the average particle diameter of the component (1) (primary particles) contained in the composition of the present embodiment is not particularly limited, but it is preferable that the component (1) in the composition is less likely to precipitate From the viewpoint of maintaining the crystal structure, the average particle diameter is preferably 1 nm or more and 10 ⁇ m or less, more preferably 2 nm or more and 1 ⁇ m or less, and still more preferably 3 nm or more and 500 nm or less.
- the average value of the particle diameter of 20 primary particles is employable.
- the particle size of each primary particle is determined by measuring the length and width of a rectangle circumscribing the figure of the outer peripheral portion of the primary particle by a transmission electron microscope (hereinafter also referred to as "TEM"). (In this specification, it may be described as "Feret diameter").
- the median diameter (D 50 ) of the component (primary particle) (1) contained in the composition of the present embodiment is not particularly limited as long as the effects of the present invention are obtained.
- (1) component from the viewpoint of maintaining the crystal structure better, (1) it is preferred that D 50 of the median diameter of the component is 3nm or more, more not less 4nm or more Preferably, 5 nm or more is more preferable.
- the median diameter (D 50 ) of the component (1) is preferably 5 ⁇ m or less, and more preferably 500 nm or less, from the viewpoint that the component (1) is difficult to precipitate. Preferably, it is more preferably 100 nm or less.
- the median diameter (D 50 ) of the component (1) contained in the composition is preferably 3 nm to 5 ⁇ m, more preferably 4 nm to 500 nm, and 5 nm to 100 nm. It is further preferred that In the present specification, the median diameter of the component (1) contained in the composition can be measured, for example, by a TEM or a scanning electron microscope (hereinafter also referred to as “SEM”). Specifically, the Feret diameters of 20 components (1) contained in the composition can be observed by TEM or SEM, and the median diameter (D 50 ) can be determined from their distribution. .
- the component (2) is inorganic fine particles having a specific surface area of 0.01 m 2 / g or more and 150 m 2 / g or less.
- the specific surface area is a viewpoint from which the light passing through the composition is efficiently absorbed by the perovskite compound, and the number of defect sites on the surface is reduced without deteriorating the perovskite compound, and the probability that excited electrons are trapped at the defect sites from the viewpoint of reducing the, preferably 0.05 m 2 / g or more 100 m 2 / g or less, more preferably not more than 0.1 m 2 / g or more 70m 2 / g, 0.1m 2 / g or more 30 m 2 / g or less 0.4 m 2 / g or more and 15 m 2 / g or less are particularly preferable, and 0.4 m 2 / g or more and 10 m 2 / g or less are most preferable.
- the specific surface area of the component (2) can be measured by the following BET method using a specific surface area measuring device (for example, Macsorb manufactured by mountech can be used).
- a specific surface area measuring device for example, Macsorb manufactured by mountech can be used.
- the inorganic fine particles of the component (2) are preferably crystalline inorganic fine particles.
- the (2) component is different from the (1) component. That is, the component (2) is inorganic fine particles having a specific surface area of 0.01 m 2 / g or more and 150 m 2 / g or less other than the perovskite compounds having A, B and X as constituent components.
- the crystalline inorganic fine particles mean those in which elements constituting the inorganic fine particles are regularly arranged and have a crystal structure.
- the inorganic fine particles may be commercially available products.
- raw materials such as nitrates, chloride salts, and sulfates constituting the inorganic fine particles may be mixed with raw materials containing nitrogen and then fired to be nitrided to obtain nitrides.
- the inorganic fine particles are carbides
- raw materials such as nitrates, chloride salts and sulfates constituting the inorganic fine particles may be mixed with raw materials containing carbon and then fired to carbonize them.
- the inorganic fine particle is an oxide
- the raw material such as nitrate, chloride salt, sulfate and the like constituting the inorganic fine particle may be calcined to obtain an oxide.
- the inorganic fine particles When the inorganic fine particles are aluminum oxide, they may be commercially available products. Raw materials such as aluminum nitrate, aluminum chloride, aluminum hydroxide, and aluminum alkoxide may be fired to obtain aluminum oxide. When the inorganic fine particles are niobium oxide, they may be commercially available products. The raw material such as niobium chloride or niobium alkoxide may be fired to obtain niobium oxide. When the inorganic fine particles are zinc oxide, they may be commercially available products. The raw materials such as zinc chloride, zinc nitrate and zinc sulfate may be fired to obtain zinc oxide.
- the calcination temperature is in the range of 100 ° C. or more and 1900 ° C. or less in the production of the inorganic particles of the component (2).
- the firing temperature is preferably 200 ° C. or more and 1800 ° C. or less, and preferably 500 ° C. or more and 1300 ° C. or less, from the viewpoint of sufficient oxidation.
- the firing atmosphere is preferably an atmosphere containing oxygen from the viewpoint of sufficient oxidation.
- the specific surface area of the inorganic fine particles which is the component (2), does not change before and after the composition is made by the production method described later.
- the specific surface area of the component (2) in the composition can be measured after separation from the component (1), the component (3), the component (4), the component (4 ') and the like.
- the component (1) is dissolved using a good solvent such as N, N-dimethylformamide, followed by solid-liquid separation by filtration etc., and if necessary washing and drying The method to do is mentioned as an example.
- Examples of separation from the components (3) and (4) include solid-liquid separation by filtration and the like, and washing and drying as required.
- a method of removing the component (4 ′) by firing is mentioned as an example.
- the crystallinity of the inorganic fine particles can be confirmed by, for example, the presence or absence of a peak derived from a crystal structure by a diffraction pattern by X-ray diffraction, and an X-ray diffraction measurement apparatus (XRD, Cu K ⁇ ray, X ′ It can be measured using pert PRO MPD (Spectris).
- XRD X-ray diffraction measurement apparatus
- the crystalline inorganic fine particles contain zinc oxide (ZnO)
- ZnO zinc oxide
- the crystalline inorganic fine particles contain niobium oxide (Nb 2 O 5 )
- the content of the crystalline inorganic fine particles is preferably 10 to 100% by mass, more preferably 30 to 100% by mass, based on the total mass of the component (2). And 80 to 100% by mass.
- Examples of the inorganic fine particles in the component (2) include fine particles containing known inorganic compounds such as oxides, hydroxides, sulfides, nitrides, carbides, chlorides, bromides, iodides and fluorides.
- oxides are preferred.
- the component (2) includes, in addition to the main component inorganic compound, a trace amount of adsorbed water, interlayer water, crystalline water, unreacted materials derived from raw materials at the time of synthesizing the inorganic compound, thermal decomposition substances and combustion substances as impurities. It may contain organic matter such as
- the content of the inorganic compound is preferably 30 to 100% by mass, more preferably 50 to 100% by mass, and still more preferably 70 to 100% by mass, with respect to the total mass of the component (2). preferable.
- the oxide contained in the inorganic fine particles silicon oxide, aluminum oxide, zinc oxide, niobium oxide, niobium oxide, zirconium oxide, titanium oxide, magnesium oxide, cerium oxide, cerium oxide, yttrium oxide, strontium oxide, barium oxide,
- oxides such as calcium oxide, tungsten oxide, indium oxide and gallium oxide, or a mixture thereof, preferably aluminum oxide, zinc oxide or niobium oxide, more preferably aluminum oxide or niobium oxide, most preferably niobium oxide preferable.
- the content ratio of the oxide to the total mass of the component (2) is preferably 30 to 100% by mass, and more preferably 70 to 100% by mass.
- the content ratio of aluminum oxide to the total mass of the component (2) is preferably 30 to 100% by mass, and more preferably 70 to 100% by mass.
- the content ratio of zinc oxide to the total mass of the component (2) is preferably 30 to 100% by mass, and more preferably 70 to 100% by mass.
- the content ratio of niobium oxide to the total mass of the component (2) is preferably 30 to 100% by mass, and more preferably 70 to 100% by mass.
- examples of the aluminum oxide contained in the inorganic fine particles include known aluminum oxides such as ⁇ -alumina, ⁇ -alumina, ⁇ -alumina, ⁇ -alumina, ⁇ -alumina, ⁇ -alumina and ⁇ -alumina; ⁇ -alumina and ⁇ -alumina are preferable, and ⁇ -alumina is more preferable, from the viewpoint of suppressing deterioration of the components).
- aluminum oxide may be a commercially available product, and alumina may be obtained by firing raw materials such as aluminum nitrate, aluminum chloride, and aluminum alkoxide.
- AKP-20 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- AKP-30 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- AKP-50 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- AKP-53 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- AKP- 3000 made by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- AA-02 made by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- AA-03 made by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- AA-04 made by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- AA-05 made by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- AA- 07 made by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- AA-1.5 made by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- AA-3 made by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- AA-3 made by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- AA-3 made by Sumi
- the hydroxide contained in the inorganic fine particles aluminum hydroxide, zinc hydroxide, magnesium hydroxide, cerium hydroxide, yttrium hydroxide, strontium hydroxide, barium hydroxide, calcium hydroxide, Known oxides such as indium hydroxide and gallium hydroxide or mixtures thereof can be mentioned, with aluminum hydroxide and zinc hydroxide being preferred.
- the content ratio of the hydroxide to the total mass of the component (2) is preferably 30 to 100% by mass, and more preferably 70 to 100% by mass.
- the sulfides contained in the inorganic fine particles in the component (2) include silicon sulfide, aluminum sulfide, zinc sulfide, niobium sulfide, zirconium sulfide, titanium sulfide, magnesium sulfide, cerium sulfide, yttrium sulfide, strontium sulfide, barium sulfide, There may be mentioned known sulfides such as calcium sulfide, tungsten sulfide, indium sulfide and gallium sulfide, or mixtures thereof, preferably aluminum sulfide, zinc sulfide and niobium sulfide, more preferably zinc sulfide and niobium sulfide, and niobium sulfide. Most preferred.
- the content ratio of the sulfide to the total mass of the component (2) is preferably 30 to 100% by mass, and more
- the nitride contained in the inorganic fine particles silicon nitride, aluminum nitride, zinc nitride, niobium nitride, zirconium nitride, titanium nitride, magnesium nitride, cerium nitride, yttrium nitride, strontium nitride, barium nitride, Known nitrides such as calcium nitride, tungsten nitride, indium nitride and gallium nitride or mixtures thereof are mentioned, aluminum nitride, zinc nitride and niobium nitride are preferable, aluminum nitride and niobium nitride are more preferable, and niobium nitride is preferable. Most preferred.
- the content ratio of the nitride to the total mass of the component (2) is preferably 30 to 100% by mass,
- the component (2) as carbides contained in the inorganic fine particles, silicon carbide, aluminum carbide, zinc carbide, niobium carbide, zirconium carbide, titanium carbide, titanium carbide, magnesium carbide, cerium carbide, yttrium carbide, strontium carbide, barium carbide, carbide
- Known carbides such as calcium, tungsten carbide, indium carbide and gallium carbide or mixtures thereof are mentioned, aluminum carbide, zinc carbide and niobium carbide are preferred, aluminum carbide and niobium carbide are more preferred, and niobium carbide is most preferred .
- the content ratio of the carbide to the total mass of the component (2) is preferably 30 to 100% by mass, and more preferably 70 to 100% by mass.
- the chloride contained in the inorganic fine particles in the component (2) silicon chloride, aluminum chloride, zinc chloride, niobium chloride, zirconium chloride, titanium chloride, magnesium chloride, cerium chloride, yttrium chloride, strontium chloride, barium chloride, Known chlorides such as calcium chloride, tungsten chloride, indium chloride and gallium chloride or mixtures thereof are mentioned, aluminum chloride, zinc chloride and niobium chloride are preferable, aluminum chloride and niobium chloride are more preferable, and niobium chloride is most preferable. preferable.
- the content ratio of the chloride to the total mass of the component (2) is preferably 30 to 100% by mass, and more preferably 30 to 100% by mass.
- the bromide contained in the inorganic fine particles in the component (2) silicon bromide, aluminum bromide, zinc bromide, niobium bromide, zirconium bromide, titanium bromide, magnesium bromide, cerium bromide, bromide Known bromides such as yttrium, strontium bromide, barium bromide, calcium bromide, tungsten bromide, indium bromide and gallium bromide, or mixtures thereof can be mentioned, and aluminum bromide, zinc bromide, niobium bromide Is preferred, aluminum bromide and niobium bromide are more preferred, and niobium bromide is most preferred.
- the content ratio of the bromide to the total mass of the component (2) is preferably 30 to 100% by mass, and more preferably 70 to 100% by mass.
- Well known iodides such as cerium iodide, yttrium iodide, strontium iodide, barium iodide, calcium iodide, tungsten iodide, indium iodide and the like, or mixtures thereof can be mentioned, and aluminum iodide, zinc iodide, iodine iodide Niobium iodide is preferred, aluminum iodide and niobium iodide are more preferred, and niobium iodide is most preferred.
- examples of the fluoride contained in the inorganic fine particles include silicon fluoride, aluminum fluoride, zinc fluoride, niobium fluoride, zirconium fluoride, titanium fluoride, magnesium fluoride, cerium fluoride, and fluorine.
- Known fluorides such as yttrium fluoride, strontium fluoride, barium fluoride, calcium fluoride, tungsten fluoride, indium fluoride and gallium fluoride or mixtures thereof can be mentioned, and aluminum fluoride, zinc fluoride, Niobium fluoride is preferred, aluminum fluoride and niobium fluoride are more preferred, and niobium fluoride is most preferred.
- the content ratio of the fluoride to the total mass of the component (2) is preferably 30 to 100% by mass, and more preferably 70 to 100% by mass.
- the average particle diameter of the component (2) used in the composition of the embodiment of the present invention is not particularly limited, but is preferably 100 nm or more and 100 ⁇ m or less, and light passing through the composition is efficiently made into a perovskite compound. From the viewpoint of absorption, and from the viewpoint of reducing the number of defect sites on the surface without degrading the perovskite compound and reducing the probability of trapping excited electrons at defect sites, 150 nm to 30 ⁇ m is more preferable, and 160 nm to 10 ⁇ m is more preferable. More preferably, 170 nm or more and 5 ⁇ m or less is particularly preferable. (2)
- the shape of the component is not particularly limited.
- the average particle size of the component (2) means the average value of the particle sizes of the particles of the component (2), and the particle size of the average value is that one particle of the component (2) is present alone.
- the particle size of the primary particle is adopted for the particle in the state where it is in the state (hereinafter sometimes referred to as the primary particle), and the particle in the state where the particles of the component (2) are aggregated (hereinafter referred to as The particle size of secondary particles is adopted for secondary particles (sometimes referred to as secondary particles).
- the average particle size of the component (2) used in the composition can be measured using a scattering type particle size distribution measuring device.
- the average particle diameter of the component (2) can be a particle diameter of d50 when the particle size distribution is measured using a particle size distribution measuring device of scattering type.
- the method of observing using a scanning electron microscope (SEM), or TEM etc. is also mentioned, for example. Furthermore, detailed elemental distribution can be analyzed by EDX measurement using SEM or TEM.
- the bulk density (heavy load) of the component (2) used in the composition of the embodiment of the present invention is not particularly limited, but may be 0.01 g / cm 3 or more and 5 g / cm 3 or less. 0.4 g / cm 3 or more 4g / cm 3 may be below or at 0.7 g / cm 3 or more 2.5 g / cm 3 or less.
- the bulk density (heavy load) can be measured, for example, by the method of the heavy specific gravity (JIS R 9301-2-3, 1999).
- the ratio (L.O.I.%) of the adsorbed moisture, the inter-layer moisture, the crystalline moisture, the thermal decomposition substance, and the mass of the combustion substance to the sample mass in the inorganic fine particles is not particularly limited. Or less, preferably 0.1% or less, more preferably 0.08% or less, and still more preferably 0.05% or less, from the viewpoint of suppressing the deterioration of the component (1).
- L. O. I can be measured using the 1100. +-. 25.degree. C. ignition loss method (JIS R 9301-3-2, 1999).
- the component (3) is a solvent.
- the solvent is not particularly limited as long as it is a medium in which the component (1) can be dispersed, but solvents in which the component (1) is difficult to dissolve is preferable.
- solvent refers to a substance that takes a liquid state at 1 atm and 25 ° C (with the exception of polymerizable compounds and polymers).
- dispensersed refers to a state in which the component (1) is suspended or suspended in a solvent, a polymerizable compound, a polymer or the like, and a part may be precipitated. .
- Organic solvents having a nitrile group such as ether, acetonitrile, isobutyronitrile, propionitrile, methoxyacetonitrile and the like; Organic solvents having a carbonate group such as thylene carbonate and propylene carbonate; Organic solvents having a halogenated hydrocarbon group such as methylene chloride and chloroform; Hydrocarbons such as n-pentane, cyclohexane, n-hexane, benzene, toluene and xylene
- the organic solvent having a group is preferable because it has low polarity and is considered to be difficult to dissolve the component (1), and is preferably an organic solvent having a halogenated hydrocarbon group such as methylene chloride or chloroform; n-pentane, cyclohexane, n- Organic solvents having a hydrocarbon group such as hexane, benzene, toluene, xylene and the
- the component (4) is a polymerizable compound or a polymer.
- the polymerizable compound contained in the composition of the present embodiment is not particularly limited as long as the effects of the present invention are obtained, and may be one type or two types.
- the polymeric compound in which the solubility of (1) component is low is preferable at the temperature which manufactures the composition of this embodiment.
- the “polymerizable compound” means a compound of a monomer having a polymerizable group.
- the polymerizable compound is not particularly limited.
- known polymerizable compounds such as styrene, acrylic ester, methacrylic ester, acrylonitrile and the likecan be mentioned.
- acrylic acid ester and methacrylic acid ester which are monomer components of acrylic resin are preferable.
- the polymer contained in the composition of the present embodiment is not particularly limited, and may be one type or two types.
- a polymer having low solubility of the component (1) at the temperature at which the composition of the present embodiment is produced is preferable.
- the polymer in the case of producing the composition of the present embodiment at room temperature and normal pressure, is not particularly limited, and examples thereof include known polymers such as polystyrene, acrylic resin and epoxy resin. Among them, as the polymer, an acrylic resin is preferable.
- An acrylic resin contains the structural unit derived from any one or both of acrylic acid ester and methacrylic acid ester.
- the composition of the present embodiment with respect to all constituent units contained in the polymerizable compound of the component (4) or the polymer, one or both of acrylic acid ester and methacrylic acid ester, and a structure derived from them
- the unit may be 10 mol% or more, 30 mol% or more, 50 mol% or more, or 80 mol% or more when it is expressed in mol%. It may be 100 mol%.
- the weight average molecular weight of the polymer is preferably 100 to 1200,000, more preferably 1,000 to 800,000, and still more preferably 5,000 to 150,000.
- the "weight average molecular weight” means a polystyrene equivalent value measured by gel permeation chromatography (GPC).
- the component (5) is at least one compound or ion selected from the group consisting of ammonia, amines and carboxylic acids, and salts or ions thereof.
- ammonia, an amine and a carboxylic acid and as a possible form of the compound, at least one compound or ion selected from the group consisting of salts or ions thereof can be mentioned. That is, the component (5) is at least one member selected from the group consisting of ammonia, amines, carboxylic acids, salts of ammonia, salts of amines, salts of carboxylic acids, ions of ammonia, ions of amines and ions of carboxylic acids. Compounds or ions may be mentioned.
- Ammonia, amines and carboxylic acids and their salts or ions usually act as capping ligands.
- the “capping ligand” is a compound having an action of adsorbing on the surface of the component (1) to stably disperse the component (1) in the composition.
- an ion or salt (ammonium salt etc.) of ammonia or an amine the ammonium cation represented by General formula (A1) mentioned later and the ammonium salt containing it are mentioned.
- Examples of carboxylic acid ions or salts (carboxylates and the like) include carboxylate anions represented by General Formula (A2) described later, and carboxylates containing the same.
- composition of the present embodiment may contain either or both of an ammonium salt and the like and a carboxylate and the like.
- Component (5) is an ammonium cation represented by the general formula (A1), an amine obtained by removing any one of R 1 to R 4 from the ammonium cation represented by the general formula (A1), Or it may be an ammonium salt containing it.
- R 1 to R 3 each represent a hydrogen atom
- R 4 represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group.
- the hydrocarbon group represented by R 4 may be a saturated hydrocarbon group (ie, an alkyl group or a cycloalkyl group) or an unsaturated hydrocarbon group.
- the alkyl group represented by R 4 may be linear or branched.
- the carbon atom number of the alkyl group represented by R 4 is usually 1 to 20, preferably 5 to 20, and more preferably 8 to 20.
- the cycloalkyl group represented by R 4 may have an alkyl group as a substituent.
- the carbon atom number of the cycloalkyl group is usually 3 to 30, preferably 3 to 20, and more preferably 3 to 11.
- the number of carbon atoms includes the number of carbon atoms of a substituent.
- the unsaturated hydrocarbon group of R 4 may be linear or branched.
- the carbon atom number of the unsaturated hydrocarbon group of R 4 is usually 2 to 20, preferably 5 to 20, and more preferably 8 to 20.
- R 4 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group, or an unsaturated hydrocarbon group.
- unsaturated hydrocarbon group an alkenyl group is preferable.
- R 4 is preferably an alkenyl group having 8 to 20 carbon atoms.
- alkyl group of R 4 examples include the alkyl groups exemplified for R 6 to R 9 .
- cycloalkyl group of R 4 examples include the cycloalkyl groups exemplified for R 6 to R 9 .
- Preferred examples of such an alkenyl group include, for example, ethenyl group, propenyl group, 3-butenyl group, 2-butenyl group, 2-pentenyl group, 2-hexenyl group, 2-nonenyl group, 2-dodecenyl group, 9 -Octadecenyl group is mentioned.
- the counter anion is not particularly limited, but preferred examples thereof include halide ions of Br ⁇ , Cl ⁇ , I ⁇ and F ⁇ , and carboxylate ions.
- an ammonium salt having an ammonium cation represented by the general formula (A1) and a counter anion n-octyl ammonium salt and oleyl ammonium salt are mentioned as preferable examples.
- the component (5) is a carboxylate anion represented by the general formula (A2), a carboxylic acid in which a proton is bonded to a carboxylate anion represented by the general formula (A2), or a carboxylate containing the same Good.
- R 5 represents a monovalent hydrocarbon group.
- the hydrocarbon group represented by R 5 may be a saturated hydrocarbon group (that is, an alkyl group, a cycloalkyl group) or an unsaturated hydrocarbon group.
- the alkyl group represented by R 5 may be linear or branched.
- the carbon atom number of the alkyl group represented by R 5 is usually 1 to 20, preferably 5 to 20, and more preferably 8 to 20.
- the cycloalkyl group represented by R 5 may have an alkyl group as a substituent.
- the carbon atom number of the cycloalkyl group is usually 3 to 30, preferably 3 to 20, and more preferably 3 to 11.
- the number of carbon atoms also includes the number of carbon atoms of a substituent.
- the unsaturated hydrocarbon group represented by R 5 may be linear or branched.
- the carbon atom number of the unsaturated hydrocarbon group represented by R 5 is usually 2 to 20, preferably 5 to 20, and more preferably 8 to 20.
- R 5 is preferably an alkyl group or an unsaturated hydrocarbon group.
- unsaturated hydrocarbon group an alkenyl group is preferable.
- alkyl group of R 5 examples include the alkyl groups exemplified for R 6 to R 9 .
- cycloalkyl group of R 5 examples include the cycloalkyl groups exemplified for R 6 to R 9 .
- alkenyl group of R 5 examples include the alkenyl groups exemplified for R 4 . Among these, as the alkenyl group for R 5 , a 9-octadecenyl group is preferable.
- the carboxylate anion represented by the general formula (A2) is preferably an oleate anion.
- the counter cation is not particularly limited, but preferred examples thereof include alkali metal cations, alkaline earth metal cations and ammonium cations.
- the component (6) is silazane or a modified product thereof.
- the composition according to the present invention preferably contains silazane or a modified product thereof from the viewpoint of improving the quantum yield and the absorption rate.
- the silazane is a compound having a Si-N-Si bond.
- the silazane may be linear, branched or cyclic.
- silazane may be a low molecule or a polymer (sometimes referred to as polysilazane in this specification).
- “low molecular weight” means that the number average molecular weight is less than 600
- “high molecular weight” means that the number average molecular weight is 600 or more and 2000 or less.
- number average molecular weight refers to a polystyrene equivalent value measured by gel permeation chromatography (GPC).
- GPC gel permeation chromatography
- a low molecular weight silazane represented by the following general formula (B1) or (B2), a structural unit represented by the general formula (B3), or a polysilazane having a structure represented by the general formula (B4) Is preferred.
- the silazane may be used after being modified by a method described later and modified with silica.
- the silazane contained in the composition of the embodiment may be a modified silazane modified by the method described later.
- Modification means that N is replaced by O in at least a part of Si-N-Si bonds contained in silazane to form Si-O-Si bond, and the silazane modifier is Si-- It is a compound containing an O-Si bond.
- a low molecular weight compound in which at least one N contained in General Formula (B1) or (B2) is substituted with O described above and a compound represented by General Formula (B3)
- at least one N contained in a polysilazane having a structural unit represented by the formula is a compound of a polymer in which at least one N is substituted with O or a polysilazane having a structure represented by the general formula (B4) is substituted with O
- the ratio of the number of substituted O to the total amount of N contained in the general formula (B2) is preferably 0.1 to 100%, more preferably 10 to 98%, and 30 to 95%.
- the ratio of the number of substituted O to the total amount of N contained in the general formula (B3) is preferably 0.1 to 100%, more preferably 10 to 98%, and 30 to 95%. It is further preferred that The ratio of the number of substituted O to the total amount of N contained in the general formula (B4) is preferably 0.1 to 99%, more preferably 10 to 97%, and 30 to 95%. It is further preferred that The modifier of silazane may be one type or a mixture of two or more types.
- the number of Si atoms, the number of N atoms, and the number of O atoms contained in silazane and its modified substance are nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), or transmission electron microscopy (TEM) It can be calculated by energy dispersive X-ray analysis (EDX) or the like. As a particularly preferable method, calculation can be performed by measuring the number of Si atoms, the number of N atoms, and the number of O atoms in the composition by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).
- the ratio of the number of O atoms to the number of N atoms contained in the silazane and the modified product thereof measured by the above-mentioned method is preferably 0.1 to 99%, more preferably 10 to 95%, It is more preferable that the content be 90%.
- At least a portion of the silazane or a modified product thereof may be adsorbed to the perovskite compound contained in the composition, or may be dispersed in the composition.
- R 14 and R 15 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 20 carbon atoms, 3 carbon atoms This represents a cycloalkyl group of 20 or less, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms.
- the alkylsilyl group having 20 or more and not more than 20 may have a substituent such as an amino group.
- Plural R 15 may be the same or different.
- low molecular weight silazane represented by the general formula (B1) 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisilazane, 1,3-diphenyltetramethyldisilazane and 1,1,1 And 3,3,3-hexamethyldisilazane.
- R 14 and R 15 are as defined above.
- Plural R 14 may be identical or different.
- Plural R 15 may be the same or different.
- n represents an integer of 1 or more and 20 or less.
- n may be an integer of 1 or more and 10 or less, and may be 1 or 2.
- silazanes represented by the general formula (B2) octamethylcyclotetrasilazane, 2,2,4,4,6,6-hexamethylcyclotrisilazane and 2,4,6-trimethyl-2, And 4,6-trivinylcyclotrisilazane.
- octamethylcyclotetrasilazane and 1,3-diphenyltetramethyldisilazane are preferable, and octamethylcyclotetrasilazane is more preferable.
- the polysilazane is a polymer compound having a Si—N—Si bond, and is not particularly limited, and examples thereof include a polymer compound having a structural unit represented by the following general formula (B3).
- the constituent unit represented by the general formula (B3) contained in polysilazane may be of one type or plural types.
- R 14 and R 15 are as defined above.
- Plural R 14 may be identical or different.
- Plural R 15 may be the same or different.
- m represents an integer of 2 or more and 10000 or less.
- the polysilazane having a structural unit represented by formula (B3) may be, for example, perhydropolysilazane in which all of R 14 and R 15 are hydrogen atoms.
- polysilazane having a structural unit represented by General Formula (B3) may be, for example, an organopolysilazane in which at least one R 15 is a group other than a hydrogen atom.
- perhydropolysilazane and organopolysilazane may be selected appropriately, and may be used as a mixture.
- the polysilazane may have a ring structure in a part of the molecule, and may have, for example, a structure represented by General Formula (B4).
- n 2 represents an integer of 1 or more and 10000 or less. n 2 may be 1 to 10, may be 1 or 2.
- the silazane or the modified product thereof is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the dispersibility and suppressing the aggregation, the organopolysilazane or the modified product thereof is preferable.
- the organopolysilazane for example, at least one of R 14 and R 15 in the general formula (B3) is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 20 carbon atoms, 3 or more carbon atoms
- At least one bond in general formula (B4) is bonded to R 14 or R 15, and at least one of R 14 and R 15 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, 1 carbon atom
- General formula (B4) which is an alkenyl group of 20 or less, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms Or an organopolysilazane containing a structure represented by
- the organopolysilazane is an organopolysilazane having a constitutional unit represented by the general formula (B3) in which at least one of R 14 and R 15 in the general formula (B3) is a methyl group, or in the general formula (B4) It is preferable that it is a polysilazane having a structure represented by General Formula (B4) in which at least one bond is bonded to R 14 or R 15 and at least one of R 14 and R 15 is a methyl group.
- a general polysilazane is, for example, a structure in which a linear structure and a ring structure such as a 6-membered ring or an 8-membered ring are present.
- the molecular weight thereof is 600 to 2000 (in terms of polystyrene) in terms of number average molecular weight (Mn), and it may be a liquid or solid substance depending on the molecular weight.
- the polysilazane may be a commercially available product, and commercially available products include NN120-10, NN120-20, NAX120-20, NN110, NAX120, NAX110, NL120A, NL110A, NL150A, NP110, NP140 (AZ Electronic Materials Ltd.) and AZNN-120-20, Durazane (registered trademark) 1500 Slow Cure, Durazane (registered trademark) 1500 Rapid Cure, Durazane (registered trademark) 1800 (manufactured by Merck Performance Materials, Inc.) and Durazane (registered trademark) 1033 (manufactured by Merck Performance Materials Co., Ltd.) and the like.
- the polysilazane having a constitutional unit represented by the general formula (B3) is preferably AZNN-120-20, Durazane (registered trademark) 1500 Slow Cure, Durazane (registered trademark) 1500 Rapid Cure, more preferably Durazane (registered trademark) Trademark It is 1500 Slow Cure.
- the compounding ratio of the component (1) to the component (2) may be such that a sufficient light absorption amount and a quantum yield can be obtained, and the component (1) and (2) It can determine suitably according to the kind etc. of a component.
- the weight ratio [(1) / (2)] of the component (1) to the component (2) may be 0.001 or more and 10 or less, and 0.005 or more and 1 or less. It may be 0.01 or more and 0.1 or less.
- the composition in which the range related to the blending ratio of the component (1) and the component (2) is within the above range is preferable in that sufficient light absorption and quantum yield can be obtained.
- the compounding ratio of the (1) component to the total of the (3) component and the (4) component may be such that the light emitting action by the (1) component can be exhibited well. It can be appropriately determined according to the types of the components (1) to (4).
- the composition of the embodiment comprising (1) component, (2) component, and at least one selected from the group consisting of (3) component and (4) component, (1) component and (3) component And mass ratio [(1) / (sum of (3) and (4)) with the sum total of (4) component] may be 0.00001 or more and 10 or less, and is 0.0001 or more and 2 or less It may be 0.0005 or more and 1 or less.
- Composition in which the range concerning the compounding ratio of the component (1) and the sum of the components (3) and (4) is within the above range hardly causes the aggregation of the component (1) and exhibits good luminescence Preferred in that
- the compounding ratio of the component (1) to the component (5) may be such that the luminous action of the component (1) can be exhibited well. It can determine suitably according to the kind etc. of a component.
- a composition according to an embodiment comprising (1) component, (2) component, (5) component, and at least one selected from the group consisting of (3) component and (4) component, and (1) component , (2) component, (4 ') component, and (5) component, and the total content ratio of (1) component, (2) component, and (4') component is 90 with respect to the total mass of the composition.
- the molar ratio [(1) / (5)] of the component (1) to the component (5) may be 0.0001 or more and 1,000 or less, and 0 .01 or more and 100 or less may be sufficient.
- the composition in which the range related to the compounding ratio of the component (1) and the component (5) is within the above range is preferable in that aggregation of the component (1) hardly occurs and the light emission property is well exhibited.
- the compounding ratio of the component (1) to the component (6) may be such that the luminous action of the component (1) can be exhibited well. It can be appropriately determined in accordance with the type of component and the like.
- Composition of an embodiment comprising at least one member selected from the group consisting of (1) component, (2) component, (5) component, (6) component, and (3) component and (4) component And (1) component, (2) component, (4 ') component, (5) component, and (6) component, and the total content of (1) component, (2) component and (4') component
- the molar ratio [Si / of the metal ion which is the component B of the component (1)] B] may be 0.001 or more and 2000 or less, and may be 0.01 or more and 500 or less.
- the composition in which the range related to the compounding ratio of the component (1) and the component (6) is within the above range is preferable in that aggregation of the component (1) hardly occurs and the light emit
- the perovskite compound is precipitated by mixing the solution g with a solvent y whose solubility in the solvent of the perovskite compound is lower than the solvent x used in the step of obtaining the solution g.
- solubility means the solubility in the temperature which performs the process to mix.
- the production method preferably includes the step of adding a capping ligand from the viewpoint of stably dispersing the perovskite compound.
- the capping ligand is preferably added before the mixing step described above, and the capping ligand may be added to a solution g in which the A component, the B component and the X component are dissolved.
- the solvent y may be added to the solvent y lower than the solvent x used in the step of obtaining the solution g, or may be added to both the solvent x and the solvent y.
- the manufacturing method includes a step of removing coarse particles by a method such as centrifugation or filtration after the above-mentioned mixing step.
- the size of the coarse particles to be removed in the removing step is preferably 10 ⁇ m or more, more preferably 1 ⁇ m or more, and particularly preferably 500 nm or more.
- the step of mixing the solution g with the solvent y may be a step of dropping (I) the solution g into the solvent y, or a step of dropping the solvent y into the (II) solution g.
- it is preferable that it is (I) from a viewpoint of improving the dispersibility of (1) component. Stirring at the time of dropping is preferable from the viewpoint of enhancing the dispersibility of the component (1).
- the temperature is not particularly limited, but from the viewpoint of securing the ease of precipitation of the component (1), it is in the range of -20 ° C to 40 ° C. Preferably, it is in the range of ⁇ 5 ° C. or more and 30 ° C. or less.
- the two types of solvents x and y having different solubilities in solvents of the perovskite compound used in the above-mentioned production method are not particularly limited, and examples thereof include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, tert-butanol, 1-pentanol, 2-methyl-2-butanol, methoxypropanol, diacetone alcohol, cyclohexanol, 2-fluoroethanol, 2,2,2-trifluoroethanol, 2,2,2, Alcohols such as 3, 3-tetrafluoro-1-propanol; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, triethylene glycol Glycol ethers such as dimethyl dimethyl ether; organic solvents having an amide group such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-
- Organic solvents having a halogenated hydrocarbon group such as n-pentane, cyclohexane, n-hexane, benzene, toluene, and xylene, and two solvents selected from the group consisting of dimethyl sulfoxide It can be mentioned.
- a solvent having high solubility of the perovskite compound in the solvent is preferable, for example, methanol is performed at room temperature (10 ° C. or more and 30 ° C. or less).
- a solvent having low solubility of the perovskite compound in the solvent is preferable, and, for example, methyl formate when the step is performed at room temperature (10 ° C. or more and 30 ° C.
- the difference in solubility is preferably (100 ⁇ g / 100 g of solvent) or less and (90 g / 100 g of solvent) or less, and is (1 mg / 100 g of solvent) or less (90 g / 100 g of solvent) Is more preferred.
- room temperature 10 ° C. or more and 30 ° C.
- the solvent x used in the step of obtaining a solution Is an organic solvent having an amide group such as N, N-dimethylacetamide or dimethyl sulfoxide, and the solvent used in the mixing step is an organic solvent having a halogenated hydrocarbon group such as methylene chloride or chloroform; n-pentane It is preferably an organic solvent having a hydrocarbon group such as cyclohexane, n-hexane, benzene, toluene, xylene and the like.
- the perovskite compound As a method of taking out the perovskite compound from the obtained dispersion liquid containing the perovskite compound, there is a method of recovering only the perovskite compound by performing solid-liquid separation.
- the above-mentioned solid-liquid separation method include a method such as filtration and a method utilizing evaporation of a solvent.
- the production method of the perovskite compound is a production method including the steps of adding the B component, the X component, and the A component to a high temperature solvent z and dissolving it to obtain a solution h, and cooling the obtained solution h.
- the production method of the perovskite compound is a production method including the steps of adding the B component, the X component, and the A component to a high temperature solvent z and dissolving it to obtain a solution h, and cooling the obtained solution h.
- a compound containing the B component and the X component and a compound containing the A component or a compound containing the A component and the X component to a high temperature solvent z to dissolve it to obtain a solution h;
- C cooling the obtained solution h.
- the step of adding the compound containing component B and component X and the compound containing component A or component A and component X to a solvent z at high temperature to dissolve to obtain solution h comprises the compound containing component B and component X and
- the step of obtaining a solution h by adding a component A or a compound containing the component A and the component X to the solvent z and raising the temperature may be used.
- the perovskite compound according to the present invention can be precipitated according to the difference in solubility due to the difference in temperature to produce the perovskite compound according to the present invention.
- the production method preferably includes the step of adding a capping ligand from the viewpoint of stably dispersing the perovskite compound.
- the capping ligand is preferably included in solution h prior to the cooling step described above.
- the production method preferably includes a step of removing coarse particles by a technique such as centrifugation or filtration after the step of cooling.
- the size of the coarse particles to be removed in the removal step is preferably 10 ⁇ m or more, more preferably 1 ⁇ m or more, and particularly preferably 500 nm or more.
- the high-temperature solvent z may be a solvent at a temperature at which the compound containing the B component and the X component and the compound containing the A component or the A component and the X component dissolve, for example, 60 ° C. or more
- the solvent is preferably 600 ° C. or less, and more preferably 80 ° C. or more and 400 ° C. or less.
- the temperature for cooling is preferably ⁇ 20 ° C. or more and 50 ° C. or less, and more preferably ⁇ 10 ° C. or more and 30 ° C. or less.
- the cooling rate is preferably 0.1 to 1500 ° C./minute, and more preferably 10 to 150 ° C./minute.
- the perovskite compound As a method of taking out the perovskite compound from the obtained dispersion liquid containing the perovskite compound, there is a method of recovering only the perovskite compound by performing solid-liquid separation.
- the above-mentioned solid-liquid separation method include a method such as filtration and a method utilizing evaporation of a solvent.
- Method for modifying silazane examples include known methods such as a method of modifying by irradiating vacuum ultraviolet rays with an excimer lamp or the like, and a method of humidifying with water or the like. Among them, modification treatment by humidification treatment is preferable from the viewpoint of forming a stronger protective layer.
- the wavelength of ultraviolet light used in the method of irradiating ultraviolet light is usually 10 to 400 nm, preferably 10 to 350 nm, and more preferably 100 to 180 nm.
- a light source which generates an ultraviolet-ray a metal halide lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a xenon arc lamp, a carbon arc lamp, an excimer lamp, UV laser beam etc. are mentioned, for example.
- the method of the humidification treatment may be a method of reacting water vapor and silazane.
- the composition may be allowed to stand or stirred for a certain period of time under, for example, the temperature and humidity conditions described later.
- Stirring is preferable from the viewpoint of enhancing the dispersibility of the silazane contained in the composition.
- the temperature in the humidification treatment may be any temperature at which the reforming proceeds sufficiently, for example, preferably 5 to 150 ° C., more preferably 10 to 100 ° C., and further preferably 15 to 80 ° C. More preferable.
- the humidity in the humidification treatment may be any humidity at which the compound having a silazane in the composition is sufficiently supplied with water, for example, 30% to 100%, preferably 40% to 95%, more preferably 60% to 90%.
- humidity refers to the relative humidity at the temperature at which the humidification process is performed.
- the time required for the humidification treatment may be any time as long as reforming proceeds sufficiently, and is, for example, 10 minutes to 1 week, preferably 1 hour to 5 days, more preferably 12 hours to 3 days.
- composition of the embodiment of the present invention can be manufactured.
- composition of this invention is not limited to what is manufactured by the manufacturing method of the composition of the following embodiment.
- Method for producing composition containing (1) component, (2) component and (3) component As a manufacturing method of the composition containing (1) component, (2) component, and (3) component, the following manufacturing method (a1) may be sufficient, and the following manufacturing method (a2) may be sufficient, for example.
- Production method (a1) Production of a composition comprising the steps of mixing (1) components and (3) components, and mixing the (1) components and (3) components, and (2) components. Method.
- Production method (a2) A composition comprising the steps of mixing (1) components and (2) components, and mixing the (1) components and (2) components with (3) components. Production method.
- the production method (a1) includes, for example, a step of dispersing the component (1) in the component (3) to obtain a dispersion, and a step of mixing the dispersion and the component (2). It may be a manufacturing method.
- the temperature is not particularly limited, but from the viewpoint of uniform mixing, it is preferably in the range of 0 ° C. to 100 ° C., and is in the range of 10 ° C. to 80 ° C. It is more preferable that The method for producing the composition is preferably the method for producing (a1) from the viewpoint of improving the dispersibility of the component (1).
- the components (2) and (3) may be mixed in any of the steps included in the method for producing the component (1) described above.
- the following production method (a3) or the following production method (a4) may be used.
- the method for producing a composition containing (1) component, (2) component, (3) component and (5) component any one of the steps included in the above-mentioned production methods (a1) to (a4) Except for mixing the 5) components, the method can be the same as the method for producing a composition containing the (1) component, the (2) component and the (3) component.
- the component (5) is included in the method for producing a perovskite compound having the components A, B and X of the component (1) as described above.
- Examples of the method for producing a composition containing the (1) component, the (2) component and the (4) component include a method of mixing the (1) component, the (2) component and the (4) component.
- the step of mixing the component (1), the component (2) and the component (4) is preferably carried out with stirring from the viewpoint of enhancing the dispersibility of the component (1).
- the temperature is not particularly limited, but it is preferably in the range of 0 ° C. to 100 ° C., from the viewpoint of uniform mixing The range of 10 ° C. or more and 80 ° C. or less is more preferable.
- Production method (c1) A production method comprising the steps of: dispersing the component (1) in the component (4) to obtain a dispersion; and mixing the obtained dispersion with the component (2).
- Production method (c2) A production method comprising the steps of: dispersing the component (2) in the component (4) to obtain a dispersion; and mixing the obtained dispersion with the component (1).
- Production method (c3) A production method comprising the step of dispersing the mixture of the components (1) and (2) in the component (4).
- the production method (c1) is preferable from the viewpoint of enhancing the dispersibility of the component (1).
- the composition of the present invention can be obtained as a mixture of a dispersion in which the component (1) is dispersed in the component (4) and the component (2).
- the component (4) may be dropped to the component (1) and / or the component (2), or (1) One or both of the component and the component (2) may be dropped into the component (4). From the viewpoint of enhancing the dispersibility, it is preferable to add one or both of the (1) component or the (2) component to the (4) component.
- the (1) component or the (2) component may be dropped to the dispersion, or the dispersion may be a (1) component or (2) ) May be dropped to the component. From the viewpoint of enhancing the dispersibility, it is preferable to drip the component (1) or the component (2) into the dispersion.
- the polymer when a polymer is employed as the component (4), the polymer may be a polymer dissolved in a solvent.
- the solvent in which the above-mentioned polymer is dissolved is not particularly limited as long as it can dissolve the polymer (resin), but those which hardly dissolve the component (1) used in the above-mentioned present invention are preferable.
- a solvent in which the above-mentioned polymer is dissolved for example, the solvent described as the component (3) can be used.
- the following manufacturing method (c4) may be sufficient as the manufacturing method of the composition containing (1) component, (2) component, and (4) components.
- the manufacturing method of a composition which has the process of mixing a liquid and (2) components.
- Method for producing a composition containing (1) component, (2) component, (4) component and (5) component The method for producing the composition containing the (1) component, the (2) component, the (4) component and the (5) component has already been described except for the addition of the (5) component, the (1) component, (2) It can be the same method as the method of producing the composition containing the component and the component (4).
- the component (5) may be added in any of the steps included in the method for producing a perovskite compound having the components A, B and X of the component (1) described above as the component (1), You may add at any process included in the manufacturing method of the composition containing 2) component and (4) component. From the viewpoint of enhancing the dispersibility of the component (1), the component (5) may be added in any of the steps included in the method for producing a perovskite compound having the components A, B and X as the component. preferable.
- the component (3) may be used in the method for producing a composition containing the components (1), (2), (4) and (5).
- the composition of the present embodiment obtained by the above-mentioned production method is, for example, a dispersion in which component (1) is dispersed in component (3), at least a part of which is coated with component (5), (2) It may be a mixture of a dispersion in which the component is dispersed in the (3) component and the (4) component, and the (1) component is the (3) component, at least a part of which is covered with the (5) component. And a dispersion of the (2) component and the (4) component dispersed in the (3) component, at least a portion of which is coated with the (5) component. It may be a mixture of a dispersion in which the components (1) and (2) are dispersed in the component (3) and the component (4).
- the total content of (1) component, (2) component and (4 ') component is 90% by mass or more based on the total mass of the composition, including [(1) component, (2) component and (4') component] Method of producing composition]
- Component (1), component (2) and component (4 ′) are contained, and the total content of component (1), component (2) and component (4 ′) is 90% by mass or more based on the total mass of the composition
- the following manufacturing method (d) is mentioned, for example.
- a production method comprising the step of mixing the component and the polymer dissolved in the solvent, and the step of removing the solvent.
- the same method as the production method of the composition including the (1) component, the (2) component and the (4) component described above can be used.
- Examples of the production method include the following production methods (d1) to (d6).
- Production method (d1) a step of dispersing the component (1) in the polymerizable compound to obtain a dispersion, a step of mixing the obtained dispersion and the component (2), and a step of polymerizing the polymerizable compound Manufacturing method including:
- Production method (d3) a step of dispersing the component (2) in the polymerizable compound to obtain a dispersion, a step of mixing the obtained dispersion and the component (1), and a step of polymerizing the polymerizable compound And manufacturing methods including.
- Production method (d4) a step of dispersing the component (2) in a polymer dissolved in a solvent to obtain a dispersion, a step of mixing the obtained dispersion and the component (1), a solvent And a removing step.
- Production method (d5) A production method comprising a step of dispersing a mixture of the components (1) and (2) in a polymerizable compound, and a step of polymerizing the polymerizable compound.
- Production method (d6) A production method comprising a step of dispersing a mixture of the components (1) and (2) in a polymer dissolved in a solvent, and a step of removing the solvent.
- the step of removing the solvent included in the manufacturing method may be a step of standing at room temperature and natural drying, or a step of evaporating the solvent by drying under reduced pressure using a vacuum dryer or heating. It is also good.
- the solvent can be removed by drying at 0 ° C. or more and 300 ° C. or less for 1 minute or more and 7 days or less.
- the step of polymerizing the polymerizable compound, which is included in the production method, can be carried out by appropriately using a known polymerization reaction such as radical polymerization.
- a radical polymerization initiator can be added to a mixture of the component (1), the component (2), and the polymerizable compound to generate radicals, thereby allowing the polymerization reaction to proceed.
- a radical polymerization initiator is not specifically limited, For example, an optical radical polymerization initiator etc. are mentioned.
- the photo radical polymerization initiator include bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide and the like.
- the manufacturing method of the composition whose total content rate of 90% or more by mass] Component (1), component (2), component (4 ') and component (5) containing component (1), component (2), component (4') and component (5) relative to the total mass of the composition
- the method for producing a composition having a total content ratio of 90% by mass or more includes, for example, (1) component, (2) component and (4 ') component, and (1) component with respect to the total mass of the composition, (2 (1), except that the component (5) is added in any of the steps included in the method for producing a composition in which the total content ratio of the component (4 ') and the component (4') is 90% by mass or more
- a composition comprising the component (2) and the component (4 '), wherein the total content of the components (1), (2) and (4') with respect to the total mass of the composition is 90% by mass or more.
- the same method as the manufacturing method can be used.
- the component (5) may be added in any of the steps included in the method for producing a perovskite compound having the components A, B and X of the component (1) as described above, and the component (1) described above, It may be added in the step of mixing the component (2) and the polymerizable compound, or added in the step of mixing the component (1), the component (2) and the polymer dissolved in the solvent. You may From the viewpoint of enhancing the dispersibility of the perovskite compound, the component (5) is preferably added in any of the steps included in the method for producing a perovskite compound having the components A, B and X as the components.
- Method of producing composition further including (6) component Furthermore, it can be set as the method similar to the manufacturing method of the above-mentioned composition except mixing the (6) component. Before mixing the component (1) and the component (2), it is preferable to mix the component (1) and the component (6). For example, the following production method (a1-1) may be used. The following production method (a2-1) may be used.
- the manufacturing method of a composition including the process of mixing the mixture containing a component, (3) component, and (6) component, and (2) components.
- a method for producing a composition comprising the steps of: mixing a component, (2) component and (6) component, and (3) component.
- the amount of the perovskite compound contained in the composition of the present invention may be the inductively coupled plasma mass spectrometer ICP-MS (for example, PerkinElmer, ELAN DRCII) and the ion chromatograph (for example, Thermo Fisher Scientific, Inc., Integrion) Measure using).
- ICP-MS for example, PerkinElmer, ELAN DRCII
- ion chromatograph for example, Thermo Fisher Scientific, Inc., Integrion
- the quantum yield and absorption of the composition of the present invention can be measured using an absolute PL quantum yield measurement apparatus (for example, C9920-02 manufactured by Hamamatsu Photonics K.K.) under excitation light of 450 nm, room temperature, under the atmosphere.
- the absorptivity means a value represented by (Io-I) / Io when the intensity changes from Io to I by absorption while light passes through a certain material layer.
- the concentration of the perovskite compound contained in the composition is 500 ppm ( ⁇ g / g) or 300 ppm ( ⁇ g / g). Adjust the ratio and measure.
- the composition of the present embodiment having the light-emitting property containing the (1) component and the (2) component and not containing silazane and a silazane modified product has a quantum yield of 27 to 95% measured by the above-mentioned measuring method. Is preferably, 30 to 95% is more preferable, and 32 to 95% is more preferable.
- the composition of the present embodiment having the light-emitting property containing the components (1) and (2) and containing no silazane and a silazane modified product has an absorptivity of 0.147 to 0 measured by the above-mentioned measuring method. It is preferably .600, more preferably 0.150 to 0.600, and still more preferably 0.160 to 0.600.
- the composition of the present embodiment having the light-emitting property containing the (1) component, the (2) component and the silazane and not containing the silazane modified product has a quantum yield of 44 to 95% measured by the above-mentioned measuring method. Is preferably 49 to 95%, and more preferably 50 to 95%.
- the composition of the present embodiment having the light-emitting property containing the (1) component, the (2) component and the silazane and not containing the silazane modified product has an absorptivity of 0.146 to 0 measured by the above-mentioned measuring method. Is preferably 600, more preferably 0.200 to 0.600, and still more preferably 0.220 to 0.600.
- the composition of the present embodiment having luminescence which contains the (1) component, the (2) component, and the modified product of silazane preferably has a quantum yield of 68 to 95% measured by the above-mentioned measuring method. And 69 to 95% is more preferable, and 71 to 95% is more preferable.
- the composition of the present embodiment having luminescence which contains the (1) component, the (2) component, and the modified product of silazane has an absorptivity of 0.114 to 0.600 measured by the above-mentioned measuring method. Is more preferably 0.140 to 0.600 and still more preferably 0.149 to 0.600.
- the film according to the present invention is a composition comprising (1) component, (2) component and (4 ') component, and the total content ratio of (1) component, (2) component and (4') component is It is a film formed from the composition of 90% by mass or more based on the total mass of the composition.
- the composition may include (5) component and / or (6) component.
- the shape of the film is not particularly limited, and may be any shape such as a sheet or a bar.
- bar-like shape means, for example, a shape having anisotropy.
- the thickness of the film may be 0.01 ⁇ m or more and 10 mm or less, may be 0.1 ⁇ m or more and 1 mm or less, and may be 1 ⁇ m or more and 0.5 mm or less. In the present specification, the thickness of the film can be obtained by measuring at any three points with a micrometer and calculating the average value thereof.
- the film may be a single layer or multiple layers. In the case of multiple layers, the compositions of the same type of embodiment may be used in each layer, or the compositions of different types of embodiments may be used.
- a film formed on a substrate can be obtained by the manufacturing methods (i) to (iv) of the laminated structure described later. Also, the film can be obtained by peeling it from the substrate.
- the laminated structure according to the present invention has a plurality of layers, at least one of which is the above-mentioned film.
- a layer other than the above-mentioned film among a plurality of layers which a lamination structure has arbitrary layers, such as a substrate, a barrier layer, and a light scattering layer, are mentioned.
- the shape of the film to be laminated is not particularly limited, and may be any shape such as a sheet or a bar.
- substrate Although there is no restriction
- substrate is mentioned.
- the substrate is not particularly limited, but may be a film, and is preferably transparent from the viewpoint of taking out the emitted light.
- a polymer such as polyethylene terephthalate or a known substrate such as glass can be used.
- the above-mentioned film may be provided on a substrate.
- FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the laminated structure of the present embodiment.
- the film 10 of the present embodiment is provided between the first substrate 20 and the second substrate 21 in the first laminated structure 1 a.
- the film 10 is sealed by a sealing layer 22.
- a first substrate 20, a second substrate 21, and a film 10 according to the present embodiment located between the first substrate 20 and the second substrate 21;
- Stack structure 1a is a cross-sectional view schematically showing the structure of the laminated structure of the present embodiment.
- the film 10 of the present embodiment is provided between the first substrate 20 and the second substrate 21 in the first laminated structure 1 a.
- the film 10 is sealed by a sealing layer 22.
- a first substrate 20, a second substrate 21, and a film 10 according to the present embodiment located between the first substrate 20 and the second substrate 21;
- a barrier layer is mentioned.
- a barrier layer may be included from the viewpoint of protecting the aforementioned composition from the water vapor in the open air and the air in the atmosphere.
- the barrier layer is not particularly limited, but is preferably a transparent barrier layer from the viewpoint of extracting emitted light.
- a polymer such as polyethylene terephthalate or a known barrier layer such as a glass film can be used.
- a light-scattering layer Although there is no restriction
- the light emitting device according to the present invention can be obtained by combining the composition or the laminated structure of the embodiment of the present invention with a light source.
- a light-emitting device is a device that emits light by emitting light from a light source to a composition or a laminated structure provided in a subsequent stage, thereby emitting light from the composition or the laminated structure.
- the layers other than the film, the substrate, the barrier layer, and the light scattering layer described above include a light reflecting member, a brightness enhancing portion, a prism sheet, a light guide plate, and an element
- An optional layer such as a media material layer may be mentioned.
- One aspect of the present invention is a light emitting device 2 in which a prism sheet 50, a light guide plate 60, the first laminated structure 1a, and a light source 30 are laminated in this order.
- the light source constituting the light emitting device according to the present invention is not particularly limited, but a light source having a light emission wavelength of 600 nm or less is preferable from the viewpoint of emitting the component (1) in the composition or laminated structure described above.
- a light source well-known light sources, such as light emitting diodes (LED), such as a blue light emitting diode, a laser, and EL, can be used, for example.
- a light reflection member is mentioned.
- a light reflection member may be included from the viewpoint of irradiating the light of the light source toward the composition or the laminated structure.
- the light reflecting member is not particularly limited, but may be a reflective film.
- a reflective film for example, a known reflective film such as a reflective mirror, a film of reflective particles, a reflective metal film or a reflector can be used.
- a brightness enhancer may be included from the perspective of reflecting a portion of the light back towards the direction in which the light was transmitted.
- the prism sheet typically has a base portion and a prism portion.
- the base portion may be omitted depending on the adjacent members.
- the prism sheet can be bonded to an adjacent member via any appropriate adhesive layer (for example, an adhesive layer, an adhesive layer).
- the prism sheet is configured by juxtaposing a plurality of unit prisms that are convex on the side (rear side) opposite to the viewing side. By arranging the convex portion of the prism sheet to the back side, light transmitted through the prism sheet can be easily condensed.
- the convex portion of the prism sheet when the convex portion of the prism sheet is disposed toward the back side, less light is reflected without being incident on the prism sheet as compared with the case where the convex portion is disposed toward the viewing side, and the display is high in luminance. You can get
- Light guide plate Although there is no restriction
- the light guide plate for example, a light guide plate in which a lens pattern is formed on the back side, a prism shape or the like is formed on the back side and / or the viewing side so that light from the lateral direction can be deflected in the thickness direction. Any suitable light guide plate may be used, such as a light guide plate.
- Media material layer between elements There is no particular limitation on the layer which may be possessed by the laminated structure constituting the light emitting device according to the present invention, but a layer consisting of one or more medium materials on the optical path between adjacent elements (layers) Media material layers between elements).
- the media material layer there is no particular limitation on one or more media contained in the media material layer between elements, but vacuum, air, gas, optical material, adhesive, optical adhesive, glass, polymer, solid, liquid, gel, curing Material, Optical bonding material, Index matching or index mismatching material, Index gradient material, Cladding or anti-cladding material, Spacer, Silica gel, Brightness enhancing material, Scattering or diffusing material, Reflective or anti-reflective material, Wavelength selection
- the light-transmissive material, the wavelength-selective anti-reflective material, the color filter, or a suitable medium known in the art is included.
- the light emitting device for example, one provided with a wavelength conversion material for an EL display or a liquid crystal display can be mentioned.
- the light-emitting device include an illumination that forms the composition of the embodiment of the present invention and is disposed downstream of a blue light-emitting diode as a light source to convert blue light into green light and red light to emit white light.
- the embodiments of (E1) to (E4) can be mentioned.
- composition of the present invention is placed in a glass tube or the like and sealed, and this is disposed between the blue light emitting diode as a light source and the light guide plate along the end face (side face) of the light guide plate Backlight (on-edge type backlight) that converts blue light to green light or red light.
- a sheet of the composition of the present invention is formed into a sheet, and a film obtained by sealing the sheet between two barrier films is placed on the light guide plate, and blue light is placed on the end face (side face) of the light guide plate
- a backlight surface mount type backlight that converts blue light emitted from a diode to the sheet through the light guide plate into green light and red light.
- E3 A backlight (on-chip type backlight) in which the composition of the present invention is dispersed in a resin or the like and disposed near the light emitting part of a blue light emitting diode, and the irradiated blue light is converted to green light or red light. Light).
- (E4) A back light, in which the composition of the present invention is dispersed in a resist and placed on a color filter, and blue light emitted from a light source is converted to green light or red light.
- the display 3 of the present embodiment includes a liquid crystal panel 40 and the light emitting device 2 described above from the viewing side in this order.
- the light emitting device 2 includes the second stacked structure 1 b and the light source 30.
- the second stacked structure body 1 b further includes the prism sheet 50 and the light guide plate 60 in the first stacked structure body 1 a described above.
- the display may further comprise any suitable other member.
- One aspect of the present invention is a liquid crystal display 3 in which a liquid crystal panel 40, a prism sheet 50, a light guide plate 60, the first laminated structure 1a, and a light source 30 are laminated in this order.
- the liquid crystal panel typically includes a liquid crystal cell, a viewing side polarizing plate disposed on the viewing side of the liquid crystal cell, and a back side polarizing plate disposed on the back side of the liquid crystal cell.
- the viewing side polarizing plate and the back side polarizing plate may be arranged such that their absorption axes are substantially orthogonal or parallel.
- the liquid crystal cell has a pair of substrates, and a liquid crystal layer as a display medium sandwiched between the substrates.
- one substrate is provided with a color filter and a black matrix
- the other substrate is provided with a switching element for controlling the electro-optical characteristics of liquid crystal and a scanning line for applying a gate signal to this switching element.
- a signal line for providing a source signal, and a pixel electrode and a counter electrode.
- the distance between the substrates (cell gap) can be controlled by a spacer or the like.
- an alignment film made of polyimide can be provided on the side of the substrate in contact with the liquid crystal layer.
- the polarizing plate typically has a polarizer and protective layers disposed on both sides of the polarizer.
- the polarizer is typically an absorptive polarizer. Any appropriate polarizer may be used as the polarizer.
- a dichroic substance such as iodine or a dichroic dye is adsorbed to a hydrophilic polymer film such as a polyvinyl alcohol-based film, a partially formalized polyvinyl alcohol-based film, or an ethylene / vinyl acetate copolymer-based partially saponified film.
- Polyene-based oriented films such as those uniaxially stretched, dewatered products of polyvinyl alcohol, dehydrochlorinated products of polyvinyl chloride, and the like.
- a polarizer obtained by adsorbing a dichroic substance such as iodine to a polyvinyl alcohol-based film and uniaxially stretching the film is particularly preferable because the polarization dichroic ratio is high.
- compositions of the present invention include, for example, wavelength converting materials for light emitting diodes (LEDs).
- LEDs light emitting diodes
- the composition of the present invention can be used, for example, as a material of a light emitting layer of an LED.
- an LED containing the composition of the present invention for example, the composition of the present invention and conductive particles such as ZnS are mixed and laminated in a film, an n-type transport layer is laminated on one side, and p-type on the other side.
- It has a structure in which a transport layer is laminated, and by passing a current, particles of the component (1) and the component (2) in which holes of the p-type semiconductor and electrons of the n-type semiconductor are contained in the composition of the bonding surface Among them, there is a method of emitting light by canceling the charge.
- the composition of the present invention can be used as an electron transporting material contained in the active layer of a solar cell.
- the configuration of the solar cell is not particularly limited.
- a fluorine-doped tin oxide (FTO) substrate for example, a fluorine-doped tin oxide (FTO) substrate, a titanium oxide dense layer, a porous aluminum oxide layer, an active layer containing the composition of the present invention,
- a solar cell having a hole transport layer such as', 7,7'-tetrakis (N, N'-di-p-methoxyphenylamine) -9,9'-spirobifluorene (Spiro-MeOTAD) and a silver (Ag) electrode in this order Can be mentioned.
- the titanium oxide dense layer has a function of electron transport, an effect of suppressing the roughness of FTO, and a function of suppressing reverse electron transfer.
- the porous aluminum oxide layer has a function of improving the light absorption efficiency.
- the composition of the present invention contained in the active layer has functions of charge separation and electron transport.
- the step of mixing and the step of removing the solvent, which are included in the production method of the above (i), the step of mixing which is included in the production method of the above (ii), the step of removing the solvent and the production method of the above (iv) are compositions comprising the components (1), (2) and (4 ') described above, and The same steps as the steps included in the method for producing a composition in which the total content ratio of the components (1), (2) and (4 ′) with respect to the total mass is 90% by mass or more can be used.
- the step of coating on the substrate included in the production method of (i), (ii) and (iv) is not particularly limited, but a gravure coating method, a bar coating method, a printing method, a spray method, a spin coating method Known coating methods such as dip coating and die coating can be used.
- Any adhesive can be used in the step of bonding to the substrate, which is included in the manufacturing method of (iii).
- the adhesive is not particularly limited as long as it does not dissolve the compounds of the (1) component and the (2) component, and known adhesives can be used.
- the method for producing a laminated structure may further include the step of laminating an arbitrary film to the laminated structure obtained in (i) to (iv).
- an arbitrary film to laminate a reflective film and a diffusion film are mentioned, for example. Any adhesive can be used in the step of laminating the film.
- the above-mentioned adhesive is not particularly limited as long as it does not dissolve the components (1) and (2), and known adhesives can be used.
- ⁇ Method of manufacturing light emitting device> For example, a manufacturing method including the above-mentioned light source and the process of installing the above-mentioned composition or laminated structure on the optical path of the latter part from a light source is mentioned.
- the concentrations of the perovskite compounds in the compositions obtained in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 5 were measured by the following method. First, the perovskite compound was dissolved by adding N, N-dimethylformamide to a dispersion containing the perovskite compound and the solvent obtained by re-dispersion. Thereafter, measurement was performed using ICP-MS (manufactured by PerkinElmer, ELAN DRCII) and ion chromatograph (manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd., Integration).
- ICP-MS manufactured by PerkinElmer, ELAN DRCII
- ion chromatograph manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd., Integration
- the average particle diameter of the component (2) used in the examples is the particle diameter of d50 when the particle diameter distribution is measured using a particle diameter distribution measuring apparatus of scattering type (Laser Diffraction, MT3300, manufactured by Microtrack Bell) Average particle size.
- the average particle size of aluminum oxide (AA-02, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 0.2 ⁇ m.
- the average particle size of aluminum oxide (AA-3, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 3.4 ⁇ m.
- the average particle size of aluminum oxide (AA-18, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 20.3 ⁇ m.
- the average particle diameter of zinc oxide was 1 ⁇ m.
- the average particle diameter of niobium oxide (Nb 2 O 5 , manufactured by High Purity Chemical Co., Ltd.) was 1 ⁇ m.
- the average particle size of aluminum oxide (AKP-53, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 0.18 ⁇ m.
- the average particle diameter of aluminum oxide (AKP-3000, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 0.7 ⁇ m.
- the average particle size of aluminum oxide (AKP-30, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 0.27 ⁇ m.
- the average particle size of aluminum oxide (AKP-50, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 0.2 ⁇ m.
- the average particle size of aluminum oxide (KC-501, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 1.5 ⁇ m.
- the average particle size of aluminum oxide (AKP-G15, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 0.015 ⁇ m.
- the bulk density (heavy load) of the component (2) used in the examples was measured using the method of heavy bulk specific gravity (JIS R 9301-2-3, 1999).
- the bulk density (heavy load) of aluminum oxide (AA-3, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 1.5 g / cm 3 .
- the bulk density (heavy load) of aluminum oxide (AA-18, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 2.4 g / cm 3 .
- the bulk density (heavy load) of aluminum oxide (AKP-53, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 1.4 g / cm 3 .
- the bulk density (heavy load) of aluminum oxide (AKP-3000, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 0.8 g / cm 3 .
- the bulk density (heavy load) of aluminum oxide (AKP-30, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 1.3 g / cm 3 .
- the bulk density (heavy load) of aluminum oxide (AKP-50, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 1.3 g / cm 3 .
- the bulk density (heavy load) of aluminum oxide (KC-501, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 0.3 g / cm 3 .
- the bulk density (heavy load) of aluminum oxide (AKP-G15, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 0.19 g / cm 3 .
- the BET specific surface area of the specific surface area of the component (2) used in the examples was measured by a nitrogen gas adsorption method using a specific surface area measuring device (Macsorb, manufactured by mountech).
- the BET specific surface area of aluminum oxide (AA-02, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 7.5 m 2 / g.
- the BET specific surface area of aluminum oxide (AA-3, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 0.5 m 2 / g.
- the BET specific surface area of aluminum oxide (AA-18, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 0.1 m 2 / g.
- the BET specific surface area of zinc oxide (ZnO, manufactured by High Purity Chemical Co., Ltd.) was 4.7 m 2 / g.
- the BET specific surface area of niobium oxide (Nb 2 O 5 , manufactured by Kojundo Kagaku Co., Ltd.) was 6.3 m 2 / g.
- the BET specific surface area of aluminum oxide (AKP-53, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 11.7 m 2 / g.
- the BET specific surface area of aluminum oxide (AKP-3000, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 4.5 m 2 / g.
- the BET specific surface area of aluminum oxide (AKP-30, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 6.7 m 2 / g.
- the BET specific surface area of aluminum oxide (AKP-50, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 10.3 m 2 / g.
- the BET specific surface area of aluminum oxide (KC-501, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 200 m 2 / g.
- the BET specific surface area of aluminum oxide (AKP-G15, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was 164 m 2 / g.
- Crystal structure of component >> The crystal structure of the component (2) used in the examples was identified by measuring the X-ray diffraction pattern using X-ray diffraction (XRD, Cu K ⁇ ray, X'pert PRO MPD, manufactured by Spectris).
- Aluminum oxide (AA-02, alpha alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), aluminum oxide (AA-3, alpha alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), aluminum oxide (AA-18, alpha alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) , Aluminum oxide (AKP-53, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), aluminum oxide (AKP-3000, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), aluminum oxide (AKP-30, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) And aluminum oxide (AKP-50, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) have peaks at 2 ⁇ 35 °, 43 °, and 57 °, and are crystalline ⁇ -alumina.
- the perovskite compound was observed using a transmission electron microscope (JEM-2200 FS, manufactured by JEOL Ltd.).
- JEM-2200 FS transmission electron microscope
- the sample for observation used what collected the perovskite compound to the grid with a supporting film from the dispersion liquid composition containing a perovskite compound.
- the acceleration voltage was observed at 200 kV for this sample.
- the average Feret diameter the average value of the Feret diameters of 20 particles (primary particles) of the perovskite compound was adopted.
- Example 1 0.814 g of cesium carbonate, 40 mL of a solvent for 1-octadecene, and 2.5 mL of oleic acid were mixed.
- the cesium carbonate solution 1 was prepared by stirring with a magnetic stirrer and heating at 150 ° C. for 1 hour while flowing nitrogen.
- 0.276 g of lead bromide (PbBr 2 ) was mixed with 20 mL of 1-octadecene solvent. After stirring with a magnetic stirrer and heating at a temperature of 120 ° C. for 1 hour while flowing nitrogen, 2 mL of oleic acid and 2 mL of oleylamine were added to prepare a lead bromide dispersion.
- the lead bromide dispersion was heated to a temperature of 160 ° C.
- 1.6 mL of the above-mentioned cesium carbonate solution 1 was added.
- the reaction vessel was immersed in ice water to lower the temperature to room temperature to obtain a dispersion.
- the dispersion was centrifuged at 10000 rpm for 5 minutes, and the precipitate was separated to obtain a precipitate of a perovskite compound.
- 500 ⁇ L of the dispersion was separated and re-dispersed in 4.5 mL of toluene to obtain a dispersion including the perovskite compound and the solvent.
- the concentration of the perovskite compound measured by ICP-MS and ion chromatography was 1500 ppm ( ⁇ g / g).
- X-ray diffraction pattern of the compound recovered by naturally drying the solvent and measured with an X-ray diffraction measurement apparatus (XRD, Cu K ⁇ ray, X'pert PRO MPD, manufactured by Spectris)
- XRD X-ray diffraction measurement apparatus
- the average Feret's diameter of the perovskite compound observed by TEM was 11 nm.
- the methacrylic resin (PMMA, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., Sumipex-methacrylic resin, MH, molecular weight about 120,000, specific gravity 1.2 g / ml) is 16.5% by mass based on the total mass of the methacrylic resin and toluene
- the mixture was heated at 60 ° C. for 3 hours to obtain a solution in which the polymer was dissolved.
- the polymer and the crystalline inorganic fine particles are dispersed by mixing 2.5 g of a solution in which the above-mentioned polymer is dissolved with 0.021 g of aluminum oxide (AA-02, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) with a stirrer. The resulting dispersion was obtained.
- aluminum oxide AA-02, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- the obtained composition was cut into 1 cm ⁇ 1 cm ⁇ 50 ⁇ m, and the quantum yield and the absorptivity were measured by the quantum yield measuring device to find that the quantum yield was 34% and the absorptivity was 0.243. .
- Example 2 A polymer and crystallinity were obtained by mixing 2.5 g of a solution in which the polymer obtained in Example 1 was dissolved with 0.021 g of aluminum oxide (AA-3, alpha alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) with a stirrer. A dispersion in which inorganic fine particles were dispersed was obtained.
- AA-3 alpha alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- the obtained composition was cut into 1 cm ⁇ 1 cm ⁇ 50 ⁇ m, and the quantum yield and the absorptivity were measured by a quantum yield measuring apparatus, and the quantum yield was 37% and the absorptivity was 0.193. .
- Example 3 A polymer and crystals were prepared by mixing 2.5 g of a solution in which the polymer obtained in Example 1 was dissolved with 0.021 g of aluminum oxide (AA-18, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) with a stirrer. A dispersion in which the inorganic fine particles are dispersed is obtained.
- aluminum oxide AA-18, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- the quantum yield and the absorptivity were measured by a quantum yield measuring apparatus, and the quantum yield was 32% and the absorptivity was 0.168. .
- a polymer and crystals were prepared by mixing 2.5 g of a solution in which the polymer obtained in Example 1 was dissolved with 0.021 g of aluminum oxide (AA-02, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) with a stirrer. A dispersion in which the inorganic fine particles are dispersed is obtained.
- the obtained composition was cut into 1 cm ⁇ 1 cm ⁇ 50 ⁇ m, and the quantum yield and the absorptivity were measured by the quantum yield measurement apparatus, and the quantum yield was 59% and the absorptivity was 0.287. .
- a polymer and crystals are prepared by mixing 2.5 g of a solution in which the polymer obtained in Example 1 is dissolved with 0.021 g of aluminum oxide (AA-3, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) with a stirrer. A dispersion in which the inorganic fine particles are dispersed is obtained.
- the obtained composition was cut into 1 cm ⁇ 1 cm ⁇ 50 ⁇ m, and the quantum yield and the absorptivity were measured by the quantum yield measuring device to find that the quantum yield was 58% and the absorptivity was 0.256. .
- a polymer and crystals were prepared by mixing 2.5 g of a solution in which the polymer obtained in Example 1 was dissolved with 0.021 g of aluminum oxide (AA-18, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) with a stirrer. A dispersion in which the inorganic fine particles are dispersed is obtained.
- aluminum oxide AA-18, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- a polymer and crystalline inorganic fine particles are dispersed by mixing 2.5 g of a solution in which the polymer obtained in Example 1 is dissolved with 0.021 g of zinc oxide (ZnO, manufactured by Kojundo Kagaku Co., Ltd.) while stirring with a stirrer. The resulting dispersion was obtained.
- the obtained composition was cut into 1 cm ⁇ 1 cm ⁇ 50 ⁇ m, and the quantum yield and the absorptivity were measured by the quantum yield measuring device to find that the quantum yield was 49% and the absorptivity was 0.279. .
- a dispersion in which fine particles were dispersed was obtained. After 0.48 g of the dispersion in which the above-mentioned polymer and crystalline inorganic fine particles are dispersed, and 0.027 g of the dispersion containing the above-mentioned perovskite compound, solvent and polysilazane in a glass petri dish (32 ⁇ mm), naturally dried As a result, a composition containing 5 wt% of zinc oxide and 500 ppm ( ⁇ g / g) of a perovskite compound was obtained. After the obtained composition was cut into 1 cm ⁇ 1 cm ⁇ 50 ⁇ m, the quantum yield and the absorptivity were measured by a quantum yield measuring device, and the quantum yield was 67% and the absorptivity was 0.378.
- Example 9 A dispersion containing the perovskite compound and solvent obtained in Example 1 and polysilazane (Durazane 1500 Slow Cure, manufactured by Merck Performance Materials, Inc.) mixed to obtain a dispersion containing 5.1 mL of the perovskite compound, solvent and polysilazane Obtained.
- the dispersion was subjected to a reforming treatment for 1 day while stirring with a stirrer at 25 ° C. and a humidity of 80%.
- a polymer and crystals were prepared by mixing 2.5 g of a solution in which the polymer obtained in Example 1 was dissolved with 0.021 g of aluminum oxide (AKP-53, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) with a stirrer. A dispersion in which the inorganic fine particles are dispersed is obtained.
- the obtained composition was cut into 1 cm ⁇ 1 cm ⁇ 100 ⁇ m, and the quantum yield and the absorptivity were measured by the quantum yield measuring device, and the quantum yield was 78% and the absorptivity was 0.149. .
- Example 10 A dispersion containing the perovskite compound and solvent obtained in Example 1 and polysilazane (Durazane 1500 Slow Cure, manufactured by Merck Performance Materials, Inc.) mixed to obtain a dispersion containing 5.1 mL of the perovskite compound, solvent and polysilazane Obtained.
- the dispersion was subjected to a reforming treatment for 1 day while stirring with a stirrer at 25 ° C. and a humidity of 80%.
- a polymer and crystals are prepared by mixing 2.5 g of a solution in which the polymer obtained in Example 1 is dissolved with 0.021 g of aluminum oxide (AKP-3000, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) with a stirrer. A dispersion in which the inorganic fine particles are dispersed is obtained.
- ALP-3000 aluminum oxide
- ⁇ -alumina ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- the obtained composition was cut into 1 cm ⁇ 1 cm ⁇ 100 ⁇ m, and the quantum yield and the absorptivity were measured by a quantum yield measuring apparatus, and the quantum yield was 71% and the absorptivity was 0.265. .
- Example 11 A dispersion containing the perovskite compound and solvent obtained in Example 1 and polysilazane (Durazane 1500 Slow Cure, manufactured by Merck Performance Materials, Inc.) mixed to obtain a dispersion containing 5.1 mL of the perovskite compound, solvent and polysilazane Obtained.
- the dispersion was subjected to a reforming treatment for 1 day while stirring with a stirrer at 25 ° C. and a humidity of 80%.
- a polymer and crystals were prepared by mixing 2.5 g of a solution in which the polymer obtained in Example 1 was dissolved with 0.021 g of aluminum oxide (AKP-30, alpha alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) with a stirrer. A dispersion in which the inorganic fine particles are dispersed is obtained.
- ALP-30 alpha alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- the obtained composition was cut into 1 cm ⁇ 1 cm ⁇ 100 ⁇ m, and the quantum yield and the absorptivity were measured by the quantum yield measuring apparatus, and the quantum yield was 71% and the absorptivity was 0.206. .
- Example 12 A dispersion containing the perovskite compound and solvent obtained in Example 1 and polysilazane (Durazane 1500 Slow Cure, manufactured by Merck Performance Materials, Inc.) mixed to obtain a dispersion containing 5.1 mL of the perovskite compound, solvent and polysilazane Obtained.
- the dispersion was subjected to a reforming treatment for 1 day while stirring with a stirrer at 25 ° C. and a humidity of 80%.
- a polymer and crystals were prepared by mixing 2.5 g of a solution in which the polymer obtained in Example 1 was dissolved with 0.021 g of aluminum oxide (AKP-50, alpha alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) with a stirrer. A dispersion in which the inorganic fine particles are dispersed is obtained.
- ALP-50 alpha alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- the quantum yield and the absorptivity were measured by a quantum yield measuring apparatus, and the quantum yield was 72% and the absorptivity was 0.222 .
- Comparative Example 1 After 0.48 g of the solution in which the polymer obtained in Example 1 is dissolved and 0.027 g of the dispersion containing the perovskite compound and the solvent obtained in Example 1 in a glass petri dish (32 ⁇ mm), the mixture is naturally dried. As a result, a composition containing 500 ppm ( ⁇ g / g) of a perovskite compound was obtained. The obtained composition was cut into 1 cm ⁇ 1 cm ⁇ 50 ⁇ m, and then the quantum yield and the absorptivity were measured by a quantum yield measurement apparatus, and the quantum yield was 26% and the absorptivity was 0.146. .
- Comparative Example 2 A polymer and crystals were prepared by mixing 2.5 g of a solution in which the polymer obtained in Example 1 was dissolved with 0.021 g of aluminum oxide (KC-501, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) with a stirrer. A dispersion in which the inorganic fine particles are dispersed is obtained.
- aluminum oxide KC-501, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- Comparative Example 3 A polymer and crystals were prepared by mixing 2.5 g of a solution in which the polymer obtained in Example 1 was dissolved with 0.021 g of aluminum oxide (AKP-G15, ⁇ -alumina, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) with a stirrer. A dispersion in which the inorganic fine particles are dispersed is obtained.
- ALP-G15 aluminum oxide
- ⁇ -alumina ⁇ -alumina
- the quantum yield and the absorptivity were measured by a quantum yield measuring apparatus, and the quantum yield was 16% and the absorptivity was 0.115. .
- polysilazane Dynamiconitride 1500 Slow Cure, manufactured by Merck Performance Materials Inc.
- the quantum yield and the absorptivity were measured by a quantum yield measuring apparatus, and the quantum yield was 43% and the absorptivity was 0.145 .
- Comparative Example 5 A dispersion containing the perovskite compound and solvent obtained in Example 1 and polysilazane (Durazane 1500 Slow Cure, manufactured by Merck Performance Materials, Inc.) mixed to obtain a dispersion containing 5.1 mL of the perovskite compound, solvent and polysilazane Obtained.
- the dispersion was subjected to a reforming treatment for 1 day while stirring with a stirrer at 25 ° C. and a humidity of 80%.
- the obtained composition was cut into 1 cm ⁇ 1 cm ⁇ 100 ⁇ m, and then the quantum yield and the absorptivity were measured by a quantum yield measurement apparatus, and the quantum yield was 67% and the absorptivity was 0.113. .
- Tables 1 to 3 below show the composition of the compositions of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 5, the average particle diameter of the crystalline inorganic fine particles, and the BET specific surface area.
- composition described in Examples 1 to 12 may be formed into a sheet by removing the solvent, if necessary, to obtain a resin composition, which is a film sealed by being sandwiched between two barrier films.
- a resin composition which is a film sealed by being sandwiched between two barrier films.
- Manufacture backlights Manufacture backlights.
- the solvent described in Examples 1 to 12 may be removed if necessary, the resist mixed, and then the solvent may be removed to obtain a wavelength conversion material.
- a backlight capable of converting blue light of the light source into green light or red light Manufacture.
- a titanium oxide dense layer is laminated on the surface of a fluorine-doped tin oxide (FTO) substrate, a porous aluminum oxide layer is laminated thereon, and the composition described in Examples 1 to 12 is laminated thereon And after removing the solvent, a hole transport layer such as 2,2-, 7,7-tetrakis- (N, N-di-p-methoxyphenylamine) 9,9-spirobifluorene (Spiro-OMeTAD) is laminated thereon. Then, a silver (Ag) layer is laminated thereon, and a solar cell is manufactured.
- FTO fluorine-doped tin oxide
- a porous aluminum oxide layer is laminated thereon
- the composition described in Examples 1 to 12 is laminated thereon
- a hole transport layer such as 2,2-, 7,7-tetrakis- (N, N-di-p-methoxyphenylamine) 9,9-spirobifluorene (Spiro-OMeTA
- the composition with a high quantum yield containing a perovskite compound can be provided. Additionally, the compositions can be used to provide films, laminate structures and displays.
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Abstract
本発明は、下記(1)成分と、下記(2)成分とを含む発光性を有する組成物に関する。(1)成分は、A、B及びXを構成成分とするペロブスカイト化合物であり、(2)成分は、比表面積が0.01m2/g以上、150m2/g以下である無機微粒子であり、Aは、ペロブスカイト型結晶構造において、Bを中心とする6面体の各頂点に位置する成分であって、1価の陽イオンであり、Xは、ペロブスカイト型結晶構造において、Bを中心とする8面体の各頂点に位置する成分を表し、ハロゲン化物イオン及びチオシアン酸イオンからなる群より選ばれる少なくとも1種の陰イオンであり、Bは、ペロブスカイト型結晶構造において、Aを頂点に配置する6面体及びXを頂点に配置する8面体の中心に位置する成分であって、金属イオンである。
Description
本発明は、組成物、フィルム、積層構造体、発光装置、及びディスプレイに関する。
本願は、2017年7月28日に、日本に出願された特願2017-146318号に基づき、優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2017年7月28日に、日本に出願された特願2017-146318号に基づき、優先権を主張し、その内容をここに援用する。
青色LEDと、発光性を有する組成物とを備えるLEDバックライトが開発されている。近年、前記組成物に含まれる発光性を有する化合物として、ペロブスカイト化合物に対する関心が高まっている(非特許文献1)。
L. Protesescu, S. Yakunin, M.I.Bodnarchuk, F. Krieg, R. Caputo,C. H. Hendon, R. X. Yang, A. Walsh, and M. V. Kovalenko, Nano Letters, 15, p.3692―3696 (2015)
しかしながら、上記非特許文献1に記載のようなペロブスカイト化合物を含む組成物は、発光材料として産業分野で応用されるにあたり、さらなる量子収率の向上が求められている。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、ペロブスカイト化合物を含む量子収率が高い組成物、並びに前記組成物を用いたフィルム、積層構造体、発光装置、及びディスプレイを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討した結果、ペロブスカイト化合物と、比表面積が0.01m2/g以上150m2/g以下である無機微粒子とを含む組成物は、量子収率が高いことを見出した。
すなわち、本発明の実施形態は、下記[1]~[22]の発明を包含する。
[1]下記(1)成分と、下記(2)成分とを含む発光性を有する組成物。
(1)成分:A、B及びXを構成成分とするペロブスカイト化合物
(Aは、ペロブスカイト型結晶構造において、Bを中心とする6面体の各頂点に位置する成分であって、1価の陽イオンである。
Xは、ペロブスカイト型結晶構造において、Bを中心とする8面体の各頂点に位置する成分を表し、ハロゲン化物イオン及びチオシアン酸イオンからなる群より選ばれる少なくとも1種の陰イオンである。
Bは、ペロブスカイト型結晶構造において、Aを頂点に配置する6面体及びXを頂点に配置する8面体の中心に位置する成分であって、金属イオンである。)
(2)成分:比表面積が0.01m2/g以上150m2/g以下である無機微粒子
[2]前記無機微粒子の比表面積が0.1m2/g以上70m2/g以下である[1]に記載の組成物。
[3]前記無機微粒子の比表面積が0.4m2/g以上10m2/g以下である[2]に記載の組成物。
[4]前記無機微粒子の平均粒径が100nm以上100μm以下である[1]~[3]のいずれか一つに記載の組成物。
[5]前記無機微粒子の平均粒径が150nm以上30μm以下である[4]に記載の組成物。
[6]前記無機微粒子の平均粒径が170nm以上5μm以下である[5]に記載の組成物。
[7]前記(2)成分が酸化物の無機微粒子である[1]~[6]のいずれか一つに記載の組成物。
[8]前記(2)成分が結晶性の無機微粒子である[1]~[7]のいずれか一つに記載の組成物。
[9]前記酸化物が酸化アルミニウム、酸化亜鉛及び酸化ニオブからなる群より選ばれる少なくとも1種である[8]に記載の組成物。
[10]前記酸化物が、酸化アルミニウム及び酸化ニオブからなる群より選ばれる少なくとも1種である[8]に記載の組成物。
[11]前記酸化物が、酸化ニオブである[8]に記載の組成物。
[12]前記(1)成分が、3次元構造を有するペロブスカイト化合物である[1]~[11]のいずれか一つに記載の組成物。
[13]前記(1)成分が、A成分としてセシウムイオンを含むペロブスカイト化合物である[1]~[12]のいずれか一つに記載の組成物。
[14]さらに、下記(3)成分及び下記(4)成分からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、[1]~[13]のいずれか一つに記載の組成物。
(3)成分:溶媒
(4)成分:重合性化合物又はその重合体
[15]さらに、下記(4’)成分を含み、(1)成分、(2)成分及び(4’)成分の合計含有割合が、前記組成物の総質量に対して90質量%以上である[1]~[13]のいずれか一つに記載の組成物。
(4’)成分:重合体
[16]さらに、下記(5)成分を含む、[1]~[15]のいずれか一つに記載の組成物。
(5)成分:アンモニア、アミン及びカルボン酸、並びにこれらの塩又はイオンからなる群から選ばれる少なくとも1種
[17]さらに、下記(6)成分を含む、[1]~[16]のいずれか一つに記載の組成物。
(6)成分:シラザン又はその改質体
[18]前記(6)成分がポリシラザン又はその改質体である[17]に記載の組成物。
[19][15]に記載の組成物からなるフィルム。
[20][19]に記載のフィルムを含む積層構造体。
[21][20]に記載の積層構造体を備える発光装置。
[22][20]に記載の積層構造体を備えるディスプレイ。
[1]下記(1)成分と、下記(2)成分とを含む発光性を有する組成物。
(1)成分:A、B及びXを構成成分とするペロブスカイト化合物
(Aは、ペロブスカイト型結晶構造において、Bを中心とする6面体の各頂点に位置する成分であって、1価の陽イオンである。
Xは、ペロブスカイト型結晶構造において、Bを中心とする8面体の各頂点に位置する成分を表し、ハロゲン化物イオン及びチオシアン酸イオンからなる群より選ばれる少なくとも1種の陰イオンである。
Bは、ペロブスカイト型結晶構造において、Aを頂点に配置する6面体及びXを頂点に配置する8面体の中心に位置する成分であって、金属イオンである。)
(2)成分:比表面積が0.01m2/g以上150m2/g以下である無機微粒子
[2]前記無機微粒子の比表面積が0.1m2/g以上70m2/g以下である[1]に記載の組成物。
[3]前記無機微粒子の比表面積が0.4m2/g以上10m2/g以下である[2]に記載の組成物。
[4]前記無機微粒子の平均粒径が100nm以上100μm以下である[1]~[3]のいずれか一つに記載の組成物。
[5]前記無機微粒子の平均粒径が150nm以上30μm以下である[4]に記載の組成物。
[6]前記無機微粒子の平均粒径が170nm以上5μm以下である[5]に記載の組成物。
[7]前記(2)成分が酸化物の無機微粒子である[1]~[6]のいずれか一つに記載の組成物。
[8]前記(2)成分が結晶性の無機微粒子である[1]~[7]のいずれか一つに記載の組成物。
[9]前記酸化物が酸化アルミニウム、酸化亜鉛及び酸化ニオブからなる群より選ばれる少なくとも1種である[8]に記載の組成物。
[10]前記酸化物が、酸化アルミニウム及び酸化ニオブからなる群より選ばれる少なくとも1種である[8]に記載の組成物。
[11]前記酸化物が、酸化ニオブである[8]に記載の組成物。
[12]前記(1)成分が、3次元構造を有するペロブスカイト化合物である[1]~[11]のいずれか一つに記載の組成物。
[13]前記(1)成分が、A成分としてセシウムイオンを含むペロブスカイト化合物である[1]~[12]のいずれか一つに記載の組成物。
[14]さらに、下記(3)成分及び下記(4)成分からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、[1]~[13]のいずれか一つに記載の組成物。
(3)成分:溶媒
(4)成分:重合性化合物又はその重合体
[15]さらに、下記(4’)成分を含み、(1)成分、(2)成分及び(4’)成分の合計含有割合が、前記組成物の総質量に対して90質量%以上である[1]~[13]のいずれか一つに記載の組成物。
(4’)成分:重合体
[16]さらに、下記(5)成分を含む、[1]~[15]のいずれか一つに記載の組成物。
(5)成分:アンモニア、アミン及びカルボン酸、並びにこれらの塩又はイオンからなる群から選ばれる少なくとも1種
[17]さらに、下記(6)成分を含む、[1]~[16]のいずれか一つに記載の組成物。
(6)成分:シラザン又はその改質体
[18]前記(6)成分がポリシラザン又はその改質体である[17]に記載の組成物。
[19][15]に記載の組成物からなるフィルム。
[20][19]に記載のフィルムを含む積層構造体。
[21][20]に記載の積層構造体を備える発光装置。
[22][20]に記載の積層構造体を備えるディスプレイ。
本発明によれば、ペロブスカイト化合物を含む量子収率が高い組成物、並びに前記組成物を用いたフィルム、積層構造体、発光装置、及びディスプレイを提供することができる。
<組成物>
本実施形態の組成物は、発光性を有する。「組成物の発光性」とは、組成物が光を発する性質を指す。組成物は、励起エネルギーを吸収することにより発光する性質を有することが好ましく、励起光による励起により発光する性質であることがより好ましい。励起光の波長は、例えば、200nm以上800nm以下であってもよく、250nm以上750nm以下であってもよく、300nm以上700nm以下であってもよい。
本実施形態の組成物は、発光性を有する。「組成物の発光性」とは、組成物が光を発する性質を指す。組成物は、励起エネルギーを吸収することにより発光する性質を有することが好ましく、励起光による励起により発光する性質であることがより好ましい。励起光の波長は、例えば、200nm以上800nm以下であってもよく、250nm以上750nm以下であってもよく、300nm以上700nm以下であってもよい。
本実施形態の組成物は、下記(1)成分と、下記(2)成分とを含む。
(1)成分:A、B及びXを構成成分とするペロブスカイト化合物。以下、「(1)成分」と記載する。
Aは、ペロブスカイト型結晶構造において、Bを中心とする6面体の各頂点に位置する成分であって、1価の陽イオンである。
Xは、ペロブスカイト型結晶構造において、Bを中心とする8面体の各頂点に位置する成分を表し、ハロゲン化物イオン及びチオシアン酸イオンからなる群より選ばれる少なくとも1種の陰イオンである。
Bは、ペロブスカイト型結晶構造において、Aを頂点に配置する6面体及びXを頂点に配置する8面体の中心に位置する成分であって、金属イオンである。
(2)成分:比表面積が0.01m2/g以上150m2/g以下である無機微粒子。以下、「(2)成分」と記載する。
(1)成分:A、B及びXを構成成分とするペロブスカイト化合物。以下、「(1)成分」と記載する。
Aは、ペロブスカイト型結晶構造において、Bを中心とする6面体の各頂点に位置する成分であって、1価の陽イオンである。
Xは、ペロブスカイト型結晶構造において、Bを中心とする8面体の各頂点に位置する成分を表し、ハロゲン化物イオン及びチオシアン酸イオンからなる群より選ばれる少なくとも1種の陰イオンである。
Bは、ペロブスカイト型結晶構造において、Aを頂点に配置する6面体及びXを頂点に配置する8面体の中心に位置する成分であって、金属イオンである。
(2)成分:比表面積が0.01m2/g以上150m2/g以下である無機微粒子。以下、「(2)成分」と記載する。
本実施形態の組成物は、(2)成分を含有することにより、ペロブスカイト化合物を劣化させることなく、組成物中を通過する光を効率よくペロブスカイト化合物が吸収し、さらにペロブスカイト化合物の欠陥サイト数を減少させ、励起した電子が欠陥サイトにトラップする確率を減少させることにより、光の吸収効率、及び量子収率が向上すると考えられる。
本実施形態の組成物は、さらに、下記(3)成分及び下記(4)成分からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
(3)成分:溶媒。以下、「(3)成分」と記載する。
(4)成分:重合性化合物又はその重合体。以下、「(4)成分」と記載する。
(3)成分:溶媒。以下、「(3)成分」と記載する。
(4)成分:重合性化合物又はその重合体。以下、「(4)成分」と記載する。
本実施形態において、(1)成分は、(3)成分及び(4)成分からなる群より選ばれる少なくとも1種に分散していることが好ましい。
本実施形態の組成物は、さらに下記(5)成分を含んでいてもよい。
(5)成分:アンモニア、アミン及びカルボン酸、並びにこれらの塩又はイオンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物又はイオン。以下「(5)成分」と記載する。
(5)成分:アンモニア、アミン及びカルボン酸、並びにこれらの塩又はイオンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物又はイオン。以下「(5)成分」と記載する。
本実施形態の組成物は、さらに下記(6)成分を含んでいてもよい。
(6)成分:シラザン又はその改質体。
本明細書において、「シラザンの改質体」とは、シラザンが改質処理されることによって生成される化合物を意味する。改質処理方法については後述する。
(6)成分:シラザン又はその改質体。
本明細書において、「シラザンの改質体」とは、シラザンが改質処理されることによって生成される化合物を意味する。改質処理方法については後述する。
本実施形態の組成物は、上述の(1)成分~(6)成分以外のその他の成分を有していてもよい。
その他の成分としては、例えば、若干の不純物、並びにペロブスカイト化合物を構成する元素成分からなるアモルファス構造を有する化合物、重合開始剤が挙げられる。
その他の成分の含有割合は、組成物の総質量に対して10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であることがさらに好ましく、0質量%であることが特に好ましい。
その他の成分としては、例えば、若干の不純物、並びにペロブスカイト化合物を構成する元素成分からなるアモルファス構造を有する化合物、重合開始剤が挙げられる。
その他の成分の含有割合は、組成物の総質量に対して10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であることがさらに好ましく、0質量%であることが特に好ましい。
本実施形態の組成物は、さらに下記(4’)成分を含み、(1)成分、(2)成分及び(4’)成分の合計含有割合が前記組成物の総質量に対して90質量%以上であることが好ましい。
(4’)成分:重合体。
(4’)成分:重合体。
本実施形態の組成物において、(1)成分は、(4’)成分に分散していることが好ましい。
本実施形態の組成物において、(1)成分、(2)成分及び(4’)成分の合計含有割合は、前記組成物の総質量に対して95質量%以上であってもよく、99質量%以上であってもよく、100質量%であってもよい。
本実施形態の組成物において、(1)成分、(2)成分及び(4’)成分の合計含有割合は、前記組成物の総質量に対して95質量%以上であってもよく、99質量%以上であってもよく、100質量%であってもよい。
本実施形態の組成物は、さらに、前記(5)成分及び前記(6)成分のいずれか一方又は両方を含んでいてもよい。(1)成分、(2)成分、(4’)成分、(5)成分及び(6)成分以外の成分としては、上述のその他の成分と同様の成分が挙げられる。
(1)成分及び(2)成分を必須構成とし、さらに、(3)成分及び(4)成分からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む実施形態の組成物において、組成物の総質量に対する(1)成分の含有割合は、本発明の効果を有する限り、特に限定されるものではない。本実施形態の組成物においては、ペロブスカイト化合物を凝集させにくくする観点、及び濃度消光を防ぐ観点から、組成物の総質量に対する(1)成分の含有割合は下記の範囲が好ましい。
具体的には、50質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以下であることがさらに好ましい。また、良好な量子収率を得る観点から、0.0001質量%以上であることが好ましく、0.0005質量%以上であることがより好ましく、0.001質量%以上であることがさらに好ましい。
上記の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。
上記の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。
組成物の総質量に対する(1)成分の含有割合は、通常、0.0001質量%以上50質量%以下である。
組成物の総質量に対する(1)成分の含有割合は、0.0001質量%以上1質量%以下であることが好ましく、0.0005質量%以上1質量%以下であることがより好ましく、0.001質量%以上0.5質量%以下であることがさらに好ましい。
本実施形態の組成物において、組成物の総質量に対する(1)成分の含有割合が上記範囲内である組成物は、(1)成分の凝集が生じ難く、高い発光性を発揮する点で好ましい。
組成物の総質量に対する(1)成分の含有割合は、0.0001質量%以上1質量%以下であることが好ましく、0.0005質量%以上1質量%以下であることがより好ましく、0.001質量%以上0.5質量%以下であることがさらに好ましい。
本実施形態の組成物において、組成物の総質量に対する(1)成分の含有割合が上記範囲内である組成物は、(1)成分の凝集が生じ難く、高い発光性を発揮する点で好ましい。
(1)成分及び(2)成分を必須構成とし、さらに、(3)成分及び(4)成分からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む実施形態の組成物において、組成物の総質量に対する(2)成分の含有割合は、本発明の効果を有する限り、特に限定されるものではない。本実施形態の組成物においては、高い量子収率が得られる観点、及び高い吸収率を得られる観点から、組成物の総質量に対する(2)成分の含有割合は下記の範囲が好ましい。
具体的には、30質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることがさらに好ましい。また、高い量子収率が得られる観点、及び高い吸収率を得られる観点から、0.01質量%以上であることが好ましく、0.1質量%以上であることがより好ましく、0.5質量%以上であることがさらに好ましい。
上記の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。
上記の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。
組成物の総質量に対する(2)成分の含有割合は、通常、0.01質量%以上30質量%以下である。
組成物の総質量に対する(2)成分の含有割合は、0.1質量%以上20質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上10質量%以下であることがより好ましく、1質量%以上8質量%以下であることがさらに好ましい。
本実施形態の組成物において、組成物の総質量に対する(2)成分の含有割合が上記範囲内である組成物は、高い量子収率が得られる観点、及び高い吸収率を得られる観点で好ましい。
組成物の総質量に対する(2)成分の含有割合は、0.1質量%以上20質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上10質量%以下であることがより好ましく、1質量%以上8質量%以下であることがさらに好ましい。
本実施形態の組成物において、組成物の総質量に対する(2)成分の含有割合が上記範囲内である組成物は、高い量子収率が得られる観点、及び高い吸収率を得られる観点で好ましい。
(1)成分及び(2)成分を必須構成とし、さらに(3)成分及び(4)成分からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む実施形態の組成物において、組成物の総質量に対する(1)成分及び(2)成分の合計含有割合は、本発明の効果を有する限り、特に限定されるものではない。本実施形態においては、ペロブスカイト化合物を凝集させにくくする観点、及び濃度消光を防ぐ観点から、組成物の総質量に対する(1)成分及び(2)成分の合計含有割合は下記の範囲が好ましい。
具体的には、60質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましく、30質量%以下であることがさらに好ましく、20質量%以下であることが特に好ましい。また、良好な量子収率を得る観点から、1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上であることがより好ましく、4質量%以上であることがさらに好ましい。
上記の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。
上記の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。
組成物の総質量に対する(1)成分及び(2)成分の合計含有割合は、通常1質量%以上60質量%以下である。
組成物の総質量に対する(1)成分及び(2)成分の合計含有割合は、2質量%以上40質量%以下であることが好ましく、3質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、4質量%以上20質量%以下であることがさらに好ましい。
本実施形態の組成物において、組成物の総質量に対する(1)成分及び(2)成分の合計含有割合が上記範囲内である組成物は、(1)成分の凝集が生じ難く、発光性も良好に発揮される点で好ましい。
組成物の総質量に対する(1)成分及び(2)成分の合計含有割合は、2質量%以上40質量%以下であることが好ましく、3質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、4質量%以上20質量%以下であることがさらに好ましい。
本実施形態の組成物において、組成物の総質量に対する(1)成分及び(2)成分の合計含有割合が上記範囲内である組成物は、(1)成分の凝集が生じ難く、発光性も良好に発揮される点で好ましい。
(1)成分、(2)成分及び(4’)成分を必須構成として含み、(1)成分、(2)成分及び(4’)成分の合計含有割合が、前記組成物の総質量に対して90質量%以上である実施形態の組成物において、組成物の総質量に対する(1)成分の含有割合は、本発明の効果を有する限り、特に限定されるものではない。本実施形態においては、(1)成分を凝集させにくくする観点、及び濃度消光を防ぐ観点から、組成物の総質量に対する(1)成分の含有割合は、50質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以下であることがさらに好ましい。また、良好な発光強度を得る観点から、組成物の総質量に対する(1)成分の含有割合は、0.0001質量%以上であることが好ましく、0.0005質量%以上であることがより好ましく、0.001質量%以上であることがさらに好ましい。
上記の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。
上記の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。
組成物の総質量に対する(1)成分の含有割合は、通常、0.0001質量%以上50質量%以下である。
組成物の総質量に対する(1)成分の含有割合は、0.0001質量%以上1質量%以下であることが好ましく、0.0005質量%以上1質量%以下であることがより好ましく、0.001質量%以上0.5質量%以下であることがさらに好ましい。
本実施形態の組成物において、組成物の総質量に対する(1)成分の含有割合が上記範囲内である組成物は、発光性が良好に発揮される点で好ましい。
組成物の総質量に対する(1)成分の含有割合は、0.0001質量%以上1質量%以下であることが好ましく、0.0005質量%以上1質量%以下であることがより好ましく、0.001質量%以上0.5質量%以下であることがさらに好ましい。
本実施形態の組成物において、組成物の総質量に対する(1)成分の含有割合が上記範囲内である組成物は、発光性が良好に発揮される点で好ましい。
(1)成分、(2)成分、及び(4’)成分を必須構成として含み、(1)成分、(2)成分、及び(4’)成分の合計含有割合が、前記組成物の総質量に対して90質量%以上である実施形態の組成物において、組成物の総質量に対する(2)成分の含有割合は、本発明の効果を有する限り、特に限定されるものではない。本実施形態においては、高い量子収率が得られる観点、及び高い吸収率を得られる観点から、組成物の総質量に対する(2)成分の含有割合は、30質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることがさらに好ましい。
また、高い量子収率が得られる観点、及び高い吸収率を得られる観点から、組成物の総質量に対する(2)成分の含有割合は、0.01質量%以上であることが好ましく、0.1質量%以上であることがより好ましく、0.5質量%以上であることがさらに好ましい。
上記の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。
また、高い量子収率が得られる観点、及び高い吸収率を得られる観点から、組成物の総質量に対する(2)成分の含有割合は、0.01質量%以上であることが好ましく、0.1質量%以上であることがより好ましく、0.5質量%以上であることがさらに好ましい。
上記の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。
組成物の総質量に対する(2)成分の含有割合は、通常、0.01質量%以上30質量%以下である。
組成物の総質量に対する(2)成分の含有割合は、0.1質量%以上20質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上10質量%以下であることがより好ましく、1質量%以上8質量%以下であることがさらに好ましい。
本実施形態の組成物において、組成物の総質量に対する(2)成分の含有割合が上記範囲内である組成物は、高い量子収率が得られる観点、及び高い光吸収率を得られる観点で好ましい。
組成物の総質量に対する(2)成分の含有割合は、0.1質量%以上20質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上10質量%以下であることがより好ましく、1質量%以上8質量%以下であることがさらに好ましい。
本実施形態の組成物において、組成物の総質量に対する(2)成分の含有割合が上記範囲内である組成物は、高い量子収率が得られる観点、及び高い光吸収率を得られる観点で好ましい。
(1)成分、(2)成分及び(4’)成分を必須構成として含み、(1)成分、(2)成分及び(4’)成分の合計含有割合が前記組成物の総質量に対して90質量%以上である実施形態の組成物において、組成物の総質量に対する(1)成分及び(2)成分の合計含有割合は、本発明の効果を有する限り、特に限定されるものではない。本実施形態においては、(1)成分を凝集させにくくする観点、及び濃度消光を防ぐ観点から、組成物の総質量に対する(1)成分及び(2)成分の合計含有割合は、60質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましく、30質量%以下であることがさらに好ましく、20質量%以下であることが特に好ましい。また、良好な量子収率を得る観点から、組成物の総質量に対する(1)成分及び(2)成分の合計含有割合は、1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上であることがより好ましく、4質量%以上であることがさらに好ましい。
上記の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。
上記の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。
組成物の総質量に対する(1)成分及び(2)成分の合計含有割合は、通常1質量%以上60質量%以下である。
組成物の総質量に対する(1)成分及び(2)成分の合計含有割合は、2質量%以上40質量%以下であることが好ましく、3質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、4質量%以上20質量%以下であることがさらに好ましい。
本実施形態の組成物において、組成物の総質量に対する(1)成分及び(2)成分の合計含有割合が上記範囲内である組成物は、発光性が良好に発揮される点で好ましい。
組成物の総質量に対する(1)成分及び(2)成分の合計含有割合は、2質量%以上40質量%以下であることが好ましく、3質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、4質量%以上20質量%以下であることがさらに好ましい。
本実施形態の組成物において、組成物の総質量に対する(1)成分及び(2)成分の合計含有割合が上記範囲内である組成物は、発光性が良好に発揮される点で好ましい。
以下、本発明における組成物について実施形態を示して説明する。
≪(1)成分≫
(1)成分は、A、B及びXを構成成分とするペロブスカイト型結晶構造を有する化合物である(以下、「ペロブスカイト化合物」と記載する)。以下、(1)成分について説明する。
(1)成分は、A、B及びXを構成成分とするペロブスカイト型結晶構造を有する化合物である(以下、「ペロブスカイト化合物」と記載する)。以下、(1)成分について説明する。
本実施形態の組成物に含まれるペロブスカイト化合物は、A、B及びXを構成成分とするペロブスカイト化合物である。
Aは、ペロブスカイト型結晶構造において、Bを中心とする6面体の各頂点に位置する成分であって、1価の陽イオンである。
Xは、ペロブスカイト型結晶構造において、Bを中心とする8面体の各頂点に位置する成分を表し、ハロゲン化物イオン及びチオシアン酸イオンからなる群より選ばれる少なくとも1種の陰イオンである。
Bは、ペロブスカイト型結晶構造において、Aを頂点に配置する6面体及びXを頂点に配置する8面体の中心に位置する成分であって、金属イオンである。
Aは、ペロブスカイト型結晶構造において、Bを中心とする6面体の各頂点に位置する成分であって、1価の陽イオンである。
Xは、ペロブスカイト型結晶構造において、Bを中心とする8面体の各頂点に位置する成分を表し、ハロゲン化物イオン及びチオシアン酸イオンからなる群より選ばれる少なくとも1種の陰イオンである。
Bは、ペロブスカイト型結晶構造において、Aを頂点に配置する6面体及びXを頂点に配置する8面体の中心に位置する成分であって、金属イオンである。
A、B及びXを構成成分とするペロブスカイト化合物としては、本発明の効果を有する限り、特に限定されず、3次元構造、2次元構造、疑似2次元構造のいずれの構造を有する化合物であってもよい。
本発明の一つの側面としては、A、B及びXを構成成分とするペロブスカイト化合物としては、3次元構造を有する化合物であることが好ましい。
3次元構造の場合、ペロブスカイト化合物の組成式は、ABX(3+δ)で表される。
2次元構造の場合、ペロブスカイト化合物の組成式は、A2BX(4+δ)で表される。
ここで、δは、Bの電荷バランスに応じて適宜変更が可能な数であり、-0.7以上0.7以下であり、結晶構造を安定させる観点から、-0.3以上0.3以下が好ましく、-0.1以上0.1以下がより好ましく、0がさらに好ましい。
本発明の一つの側面としては、A、B及びXを構成成分とするペロブスカイト化合物としては、3次元構造を有する化合物であることが好ましい。
3次元構造の場合、ペロブスカイト化合物の組成式は、ABX(3+δ)で表される。
2次元構造の場合、ペロブスカイト化合物の組成式は、A2BX(4+δ)で表される。
ここで、δは、Bの電荷バランスに応じて適宜変更が可能な数であり、-0.7以上0.7以下であり、結晶構造を安定させる観点から、-0.3以上0.3以下が好ましく、-0.1以上0.1以下がより好ましく、0がさらに好ましい。
ペロブスカイト化合物は、下記一般式(1)で表されるペロブスカイト化合物であることが好ましい。
ABX(3+δ) (-0.7≦δ≦0.7) …(1)
前記Aは、ペロブスカイト型結晶構造において、前記Bを中心とする6面体の各頂点に位置する成分であって、1価の陽イオンである。
前記Xは、ペロブスカイト型結晶構造において、前記Bを中心とする8面体の各頂点に位置する成分を表し、ハロゲン化物イオン及びチオシアン酸イオンからなる群より選ばれる1種以上の陰イオンである。
前記Bは、ペロブスカイト型結晶構造において前記Aを頂点に配置する6面体及び前記Xを頂点に配置する8面体の中心に位置する成分であって、金属イオンである。
ABX(3+δ) (-0.7≦δ≦0.7) …(1)
前記Aは、ペロブスカイト型結晶構造において、前記Bを中心とする6面体の各頂点に位置する成分であって、1価の陽イオンである。
前記Xは、ペロブスカイト型結晶構造において、前記Bを中心とする8面体の各頂点に位置する成分を表し、ハロゲン化物イオン及びチオシアン酸イオンからなる群より選ばれる1種以上の陰イオンである。
前記Bは、ペロブスカイト型結晶構造において前記Aを頂点に配置する6面体及び前記Xを頂点に配置する8面体の中心に位置する成分であって、金属イオンである。
〔A〕
ペロブスカイト化合物中、Aは前記ペロブスカイト型結晶構造において、Bを中心とする6面体の各頂点に位置する成分であって、1価の陽イオンである。1価の陽イオンとしては、セシウムイオン、有機アンモニウムイオン又はアミジニウムイオンが挙げられる。
ペロブスカイト化合物において、Aがセシウムイオン、炭素原子数が3以下の有機アンモニウムイオン又は炭素原子数が3以下のアミジニウムイオンである場合、一般的にペロブスカイト化合物は、ABX(3+δ)で表される、3次元構造を有する。
ペロブスカイト化合物中のAは、セシウムイオン又は有機アンモニウムイオンが好ましく、セシウムイオンがより好ましい。
ペロブスカイト化合物中のAの総モル数を100モル%としたときのセシウムイオンの含有割合は10~130モル%が好ましく、70~120モル%がより好ましい。
ペロブスカイト化合物中、Aは前記ペロブスカイト型結晶構造において、Bを中心とする6面体の各頂点に位置する成分であって、1価の陽イオンである。1価の陽イオンとしては、セシウムイオン、有機アンモニウムイオン又はアミジニウムイオンが挙げられる。
ペロブスカイト化合物において、Aがセシウムイオン、炭素原子数が3以下の有機アンモニウムイオン又は炭素原子数が3以下のアミジニウムイオンである場合、一般的にペロブスカイト化合物は、ABX(3+δ)で表される、3次元構造を有する。
ペロブスカイト化合物中のAは、セシウムイオン又は有機アンモニウムイオンが好ましく、セシウムイオンがより好ましい。
ペロブスカイト化合物中のAの総モル数を100モル%としたときのセシウムイオンの含有割合は10~130モル%が好ましく、70~120モル%がより好ましい。
Aの有機アンモニウムイオンとして具体的には、下記一般式(A3)で表される陽イオンが挙げられる。
一般式(A3)中、R6~R9は、それぞれ独立に、水素原子、置換基としてアミノ基を有していてもよいアルキル基又は置換基としてアルキル基又はアミノ基を有していてもよいシクロアルキル基を表す。但し、R6~R9が同時に水素原子となることはない。
R6~R9で表されるアルキル基は、それぞれ独立に、直鎖状であっても、分岐鎖状であってもよく、置換基としてアミノ基を有していてもよい。
R6~R9がアルキル基である場合、炭素原子数は、それぞれ独立に、通常1~20であり、1~4であることが好ましく、1~3であることがより好ましく、1であることがさらに好ましい。
R6~R9がアルキル基である場合、炭素原子数は、それぞれ独立に、通常1~20であり、1~4であることが好ましく、1~3であることがより好ましく、1であることがさらに好ましい。
R6~R9で表されるシクロアルキル基は、それぞれ独立に、置換基としてアルキル基を有していてもよく、アミノ基を有していてもよい。
R6~R9で表されるシクロアルキル基の炭素原子数は、それぞれ独立に、通常3~30であり、3~11であることが好ましく、3~8であることがより好ましい。炭素原子数は、置換基の炭素原子数も含む。
R6~R9で表されるシクロアルキル基の炭素原子数は、それぞれ独立に、通常3~30であり、3~11であることが好ましく、3~8であることがより好ましい。炭素原子数は、置換基の炭素原子数も含む。
R6~R9で表される基としては、それぞれ独立に、水素原子又はアルキル基であることが好ましい。
一般式(A3)に含まれ得るアルキル基及びシクロアルキル基の数を少なくすること、並びにアルキル基及びシクロアルキル基の炭素原子数を小さくすることにより、発光強度が高い3次元構造のペロブスカイト型結晶構造を有する化合物を得ることができる。
アルキル基又はシクロアルキル基の炭素原子数が4以上の場合、2次元及び/又は擬似二次元(quasi―2D)のペロブスカイト型の結晶構造を一部あるいは全体に有する化合物を得ることができる。2次元のペロブスカイト型結晶構造が無限大に積層すると3次元のペロブスカイト型結晶構造と同等になる(参考文献:P.P.Boixら、J.Phys.Chem.Lett.2015,6,898-907など)。
R6~R9で表されるアルキル基に含まれる炭素原子数の合計は1~4であることが好ましく、R6~R9で表されるシクロアルキル基に含まれる炭素原子数の合計は3~4であることが好ましい。R6~R9のうちの1つが炭素原子数1~3のアルキル基であり、R6~R9のうちの3つが水素原子であることがより好ましい。
一般式(A3)に含まれ得るアルキル基及びシクロアルキル基の数を少なくすること、並びにアルキル基及びシクロアルキル基の炭素原子数を小さくすることにより、発光強度が高い3次元構造のペロブスカイト型結晶構造を有する化合物を得ることができる。
アルキル基又はシクロアルキル基の炭素原子数が4以上の場合、2次元及び/又は擬似二次元(quasi―2D)のペロブスカイト型の結晶構造を一部あるいは全体に有する化合物を得ることができる。2次元のペロブスカイト型結晶構造が無限大に積層すると3次元のペロブスカイト型結晶構造と同等になる(参考文献:P.P.Boixら、J.Phys.Chem.Lett.2015,6,898-907など)。
R6~R9で表されるアルキル基に含まれる炭素原子数の合計は1~4であることが好ましく、R6~R9で表されるシクロアルキル基に含まれる炭素原子数の合計は3~4であることが好ましい。R6~R9のうちの1つが炭素原子数1~3のアルキル基であり、R6~R9のうちの3つが水素原子であることがより好ましい。
R6~R9のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、1-メチルブチル基、n-ヘキシル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、2,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、n-ヘプチル基、2-メチルヘキシル基、3-メチルヘキシル基、2,2-ジメチルペンチル基、2,3-ジメチルペンチル基、2,4-ジメチルペンチル基、3,3-ジメチルペンチル基、3-エチルペンチル基、2,2,3-トリメチルブチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、2-エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基が例示できる。
この中でもR6~R9のアルキル基としては、メチル基、エチル基が好ましく、エチル基がより好ましい。
この中でもR6~R9のアルキル基としては、メチル基、エチル基が好ましく、エチル基がより好ましい。
R6~R9のシクロアルキル基としては、それぞれ独立に、R6~R9のアルキル基で例示した炭素原子数3以上のアルキル基が環を形成したものが挙げられ、一例として、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、1-アダマンチル基、2-アダマンチル基、トリシクロデシル基等を例示できる。
Aで表される有機アンモニウムイオンとしては、CH3NH3
+(メチルアンモニウムイオンともいう。)、C2H5NH3
+(エチルアンモニウムイオンともいう。)又はC3H7NH3
+(プロピルアンモニウムイオンともいう。)であることが好ましく、CH3NH3
+又はC2H5NH3
+であることより好ましく、CH3NH3
+であることがさらに好ましい。
Aで表されるアミジニウムイオンとしては、例えば、下記一般式(A4)で表されるアミジニウムイオンが挙げられる。
(R10R11N=CH-NR12R13)+・・・(A4)
(R10R11N=CH-NR12R13)+・・・(A4)
一般式(A4)中、R10~R13は、それぞれ独立に、水素原子、置換基としてアミノ基を有していてもよいアルキル基又は置換基としてアルキル基又はアミノ基を有していてもよいシクロアルキル基を表す。
R10~R13で表されるアルキル基は、それぞれ独立に、直鎖状であっても、分岐鎖状であってもよく、置換基としてアミノ基を有していてもよい。
R10~R13で表されるアルキル基の炭素原子数は、それぞれ独立に、通常1~20であり、1~4であることが好ましく、1~3であることがより好ましい。
R10~R13で表されるアルキル基の炭素原子数は、それぞれ独立に、通常1~20であり、1~4であることが好ましく、1~3であることがより好ましい。
R10~R13で表されるシクロアルキル基は、それぞれ独立に、置換基として、アルキル基を有していてもよく、アミノ基を有していてもよい。
R10~R13で表されるシクロアルキル基の炭素原子数は、それぞれ独立に、通常3~30であり、3~11であることが好ましく、3~8であることがより好ましい。炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含む。
R10~R13で表されるシクロアルキル基の炭素原子数は、それぞれ独立に、通常3~30であり、3~11であることが好ましく、3~8であることがより好ましい。炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含む。
R10~R13のアルキル基の具体例としては、それぞれ独立に、R6~R9において例示したアルキル基が挙げられる。
この中でもR10~R13のアルキル基としては、メチル基、エチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
R10~R13のシクロアルキル基の具体例としては、それぞれ独立に、R6~R9において例示したシクロアルキル基が挙げられる。
この中でもR10~R13のアルキル基としては、メチル基、エチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
R10~R13のシクロアルキル基の具体例としては、それぞれ独立に、R6~R9において例示したシクロアルキル基が挙げられる。
R10~R13で表される基としては、それぞれ独立に、水素原子又はアルキル基が好ましい。
一般式(A4)に含まれる、アルキル基及びシクロアルキル基の数を少なくすること、並びにアルキル基及びシクロアルキル基の炭素原子数を小さくすることにより、発光強度が高い3次元構造のペロブスカイト化合物を得ることができる。
一般式(A4)に含まれる、アルキル基及びシクロアルキル基の数を少なくすること、並びにアルキル基及びシクロアルキル基の炭素原子数を小さくすることにより、発光強度が高い3次元構造のペロブスカイト化合物を得ることができる。
アルキル基又はシクロアルキル基の炭素原子数が4以上の場合、2次元、及び/又は擬似二次元(quasi―2D)のペロブスカイト型結晶構造を一部あるいは全体に有する化合物を得ることができる。また、R10~R13で表されるアルキル基に含まれる炭素原子数の合計は1~4であることが好ましく、R10~R13で表されるシクロアルキル基に含まれる炭素原子数の合計は3~4であることが好ましい。R10が炭素原子数1~3のアルキル基であり、R11~R13が水素原子であることがより好ましい。
〔B〕
ペロブスカイト化合物中、Bは前記ペロブスカイト型結晶構造において、Aを頂点に配置する6面体及びXを頂点に配置する8面体の中心に位置する成分であって、金属イオンである。B成分の金属イオンは1価の金属イオン、2価の金属イオン及び3価の金属イオンからなる群より選ばれる少なくとも1種類からなる金属イオンであってよい。Bは2価の金属イオンを含むことが好ましく、鉛及びスズからなる群より選ばれる少なくとも1種類の金属イオンを含むことがより好ましい。
ペロブスカイト化合物中、Bは前記ペロブスカイト型結晶構造において、Aを頂点に配置する6面体及びXを頂点に配置する8面体の中心に位置する成分であって、金属イオンである。B成分の金属イオンは1価の金属イオン、2価の金属イオン及び3価の金属イオンからなる群より選ばれる少なくとも1種類からなる金属イオンであってよい。Bは2価の金属イオンを含むことが好ましく、鉛及びスズからなる群より選ばれる少なくとも1種類の金属イオンを含むことがより好ましい。
〔X〕
ペロブスカイト化合物中、Xは前記ペロブスカイト型結晶構造において、Bを中心とする8面体の各頂点に位置する成分を表し、ハロゲン化物イオン及びチオシアン酸イオンからなる群より選ばれる少なくとも1種の陰イオンを表す。Xは、塩化物イオン、臭化物イオン、フッ化物イオン、ヨウ化物イオン及びチオシアン酸イオンからなる群より選ばれる少なくとも1種の陰イオンであってよい。
ペロブスカイト化合物中、Xは前記ペロブスカイト型結晶構造において、Bを中心とする8面体の各頂点に位置する成分を表し、ハロゲン化物イオン及びチオシアン酸イオンからなる群より選ばれる少なくとも1種の陰イオンを表す。Xは、塩化物イオン、臭化物イオン、フッ化物イオン、ヨウ化物イオン及びチオシアン酸イオンからなる群より選ばれる少なくとも1種の陰イオンであってよい。
Xは、所望の発光波長に応じて適宜選択することができるが、例えばXは臭化物イオンを含むことができる。
Xが2種以上のハロゲン化物イオンである場合、前記ハロゲン化物イオンの含有比率は、発光波長により適宜選ぶことができ、例えば、臭化物イオンと塩化物イオンとの組み合わせ、又は、臭化物イオンとヨウ化物イオンとの組み合わせとすることができる。
Xが2種以上のハロゲン化物イオンである場合、前記ハロゲン化物イオンの含有比率は、発光波長により適宜選ぶことができ、例えば、臭化物イオンと塩化物イオンとの組み合わせ、又は、臭化物イオンとヨウ化物イオンとの組み合わせとすることができる。
ペロブスカイト化合物が3次元構造の場合、Bを中心とし、頂点をXとする、BX6で表される頂点共有八面体の三次元ネットワークを有する。
ペロブスカイト化合物が2次元構造の場合、Bを中心とし、頂点をXとする、BX6で表される八面体が同一平面の4つの頂点のXを共有することにより、2次元的に連なったBX6からなる層とAからなる層が交互に積層された構造を形成する。
BはXに対して八面体配位をとることができる金属カチオンである。
本明細書において、ペロブスカイト構造は、X線回折パターンにより確認することができる。
前記3次元構造のペロブスカイト型結晶構造を有する化合物の場合、CuKα線で測定したX線回折パターンにおいて、通常、2θ=12~18°の位置に(hkl)=(001)に由来するピーク、又は2θ=18~25°の位置に(hkl)=(110)に由来するピークが確認される。2θ=13~16°の位置に、(hkl)=(001)に由来するピークが、又は2θ=20~23°の位置に、(hkl)=(110)に由来するピークが確認されることがより好ましい。
本発明の一つの側面としては、(1)成分であるペロブスカイト化合物の総質量に対する3次元構造のペロブスカイト型結晶構造を有する化合物の含有割合は、10~100質量%が好ましく、70~100質量%がより好ましい。
ペロブスカイト化合物が2次元構造の場合、Bを中心とし、頂点をXとする、BX6で表される八面体が同一平面の4つの頂点のXを共有することにより、2次元的に連なったBX6からなる層とAからなる層が交互に積層された構造を形成する。
BはXに対して八面体配位をとることができる金属カチオンである。
本明細書において、ペロブスカイト構造は、X線回折パターンにより確認することができる。
前記3次元構造のペロブスカイト型結晶構造を有する化合物の場合、CuKα線で測定したX線回折パターンにおいて、通常、2θ=12~18°の位置に(hkl)=(001)に由来するピーク、又は2θ=18~25°の位置に(hkl)=(110)に由来するピークが確認される。2θ=13~16°の位置に、(hkl)=(001)に由来するピークが、又は2θ=20~23°の位置に、(hkl)=(110)に由来するピークが確認されることがより好ましい。
本発明の一つの側面としては、(1)成分であるペロブスカイト化合物の総質量に対する3次元構造のペロブスカイト型結晶構造を有する化合物の含有割合は、10~100質量%が好ましく、70~100質量%がより好ましい。
前記2次元構造のペロブスカイト型結晶構造を有する化合物の場合、CuKα線で測定したX線回折パターンにおいて、通常、2θ=1~10°の位置に、(hkl)=(002)由来のピークが確認され、2θ=2~8°の位置に、(hkl)=(002)由来のピークが確認されることがより好ましい。
ペロブスカイト化合物であって、ABX(3+δ)で表される、3次元構造のペロブスカイト型の結晶構造を有する化合物の具体例としては、CH3NH3PbBr3、CH3NH3PbCl3、CH3NH3PbI3、CH3NH3PbBr(3-y)Iy(0<y<3)、CH3NH3PbBr(3-y)Cly(0<y<3)、(H2N=CH-NH2)PbBr3、(H2N=CH-NH2)PbCl3、(H2N=CH-NH2)PbI3、
CH3NH3Pb(1-a)CaaBr3(0<a≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)SraBr3(0<a≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)LaaBr(3+δ)(0<a≦0.7,0<δ≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)BaaBr3(0<a≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)DyaBr(3+δ)(0<a≦0.7,0<δ≦0.7)、
CH3NH3Pb(1-a)NaaBr(3+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0)、CH3NH3Pb(1-a)LiaBr(3+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0)、
CsPb(1-a)NaaBr(3+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0)、CsPb(1-a)LiaBr(3+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0)、
CH3NH3Pb(1-a)NaaBr(3+δ-y)Iy(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)LiaBr(3+δ-y)Iy(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)NaaBr(3+δ-y)Cly(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)LiaBr(3+δ-y)Cly(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0,0<y<3)、
(H2N=CH-NH2)Pb(1-a)NaaBr(3+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0)、(H2N=CH-NH2)Pb(1-a)LiaBr(3+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0)、(H2N=CH-NH2)Pb(1-a)NaaBr(3+δ-y)Iy(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0,0<y<3)、(H2N=CH-NH2)Pb(1-a)NaaBr(3+δ-y)Cly(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0,0<y<3)、
CsPbBr3、CsPbCl3、CsPbI3、CsPbBr(3-y)Iy(0<y<3)、CsPbBr(3-y)Cly(0<y<3)、CH3NH3PbBr(3-y)Cly(0<y<3)、
CH3NH3Pb(1-a)ZnaBr3(0<a≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)AlaBr(3+δ)(0<a≦0.7,0≦δ≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)CoaBr3(0<a≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)MnaBr3(0<a≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)MgaBr3(0<a≦0.7)、
CsPb(1-a)ZnaBr3(0<a≦0.7)、CsPb(1-a)AlaBr(3+δ)(0<a≦0.7,0<δ≦0.7)、CsPb(1-a)CoaBr3(0<a≦0.7)、CsPb(1-a)MnaBr3(0<a≦0.7)、CsPb(1-a)MgaBr3(0<a≦0.7)、
CH3NH3Pb(1-a)ZnaBr(3-y)Iy(0<a≦0.7,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)AlaBr(3+δ-y)Iy(0<a≦0.7,0<δ≦0.7,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)CoaBr(3-y)Iy(0<a≦0.7,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)MnaBr(3-y)Iy(0<a≦0.7,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)MgaBr(3-y)Iy(0<a≦0.7,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)ZnaBr(3-y)Cly(0<a≦0.7,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)AlaBr(3+δ-y)Cly(0<a≦0.7,0<δ≦0.7,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)CoaBr(3+δ-y)Cly(0<a≦0.7,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)MnaBr(3-y)Cly(0<a≦0.7,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)MgaBr(3-y)Cly(0<a≦0.7,0<y<3)、
(H2N=CH-NH2)ZnaBr3(0<a≦0.7)、(H2N=CH-NH2)MgaBr3(0<a≦0.7)、(H2N=CH-NH2)Pb(1-a)ZnaBr(3-y)Iy(0<a≦0.7,0<y<3)、(H2N=CH-NH2)Pb(1-a)ZnaBr(3-y)Cly(0<a≦0.7,0<y<3)等が好ましいものとして挙げられる。
CH3NH3Pb(1-a)CaaBr3(0<a≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)SraBr3(0<a≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)LaaBr(3+δ)(0<a≦0.7,0<δ≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)BaaBr3(0<a≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)DyaBr(3+δ)(0<a≦0.7,0<δ≦0.7)、
CH3NH3Pb(1-a)NaaBr(3+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0)、CH3NH3Pb(1-a)LiaBr(3+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0)、
CsPb(1-a)NaaBr(3+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0)、CsPb(1-a)LiaBr(3+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0)、
CH3NH3Pb(1-a)NaaBr(3+δ-y)Iy(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)LiaBr(3+δ-y)Iy(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)NaaBr(3+δ-y)Cly(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)LiaBr(3+δ-y)Cly(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0,0<y<3)、
(H2N=CH-NH2)Pb(1-a)NaaBr(3+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0)、(H2N=CH-NH2)Pb(1-a)LiaBr(3+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0)、(H2N=CH-NH2)Pb(1-a)NaaBr(3+δ-y)Iy(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0,0<y<3)、(H2N=CH-NH2)Pb(1-a)NaaBr(3+δ-y)Cly(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0,0<y<3)、
CsPbBr3、CsPbCl3、CsPbI3、CsPbBr(3-y)Iy(0<y<3)、CsPbBr(3-y)Cly(0<y<3)、CH3NH3PbBr(3-y)Cly(0<y<3)、
CH3NH3Pb(1-a)ZnaBr3(0<a≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)AlaBr(3+δ)(0<a≦0.7,0≦δ≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)CoaBr3(0<a≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)MnaBr3(0<a≦0.7)、CH3NH3Pb(1-a)MgaBr3(0<a≦0.7)、
CsPb(1-a)ZnaBr3(0<a≦0.7)、CsPb(1-a)AlaBr(3+δ)(0<a≦0.7,0<δ≦0.7)、CsPb(1-a)CoaBr3(0<a≦0.7)、CsPb(1-a)MnaBr3(0<a≦0.7)、CsPb(1-a)MgaBr3(0<a≦0.7)、
CH3NH3Pb(1-a)ZnaBr(3-y)Iy(0<a≦0.7,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)AlaBr(3+δ-y)Iy(0<a≦0.7,0<δ≦0.7,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)CoaBr(3-y)Iy(0<a≦0.7,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)MnaBr(3-y)Iy(0<a≦0.7,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)MgaBr(3-y)Iy(0<a≦0.7,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)ZnaBr(3-y)Cly(0<a≦0.7,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)AlaBr(3+δ-y)Cly(0<a≦0.7,0<δ≦0.7,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)CoaBr(3+δ-y)Cly(0<a≦0.7,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)MnaBr(3-y)Cly(0<a≦0.7,0<y<3)、CH3NH3Pb(1-a)MgaBr(3-y)Cly(0<a≦0.7,0<y<3)、
(H2N=CH-NH2)ZnaBr3(0<a≦0.7)、(H2N=CH-NH2)MgaBr3(0<a≦0.7)、(H2N=CH-NH2)Pb(1-a)ZnaBr(3-y)Iy(0<a≦0.7,0<y<3)、(H2N=CH-NH2)Pb(1-a)ZnaBr(3-y)Cly(0<a≦0.7,0<y<3)等が好ましいものとして挙げられる。
ペロブスカイト化合物であって、A2BX(4+δ)で表される、2次元構造のペロブスカイト型の結晶構造を有する化合物の具体例としては、
(C4H9NH3)2PbBr4、(C4H9NH3)2PbCl4、(C4H9NH3)2PbI4、(C7H15NH3)2PbBr4、(C7H15NH3)2PbCl4、(C7H15NH3)2PbI4、(C4H9NH3)2Pb(1-a)LiaBr(4+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)NaaBr(4+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)RbaBr(4+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0)、
(C7H15NH3)2Pb(1-a)NaaBr(4+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0)、(C7H15NH3)2Pb(1-a)LiaBr(4+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0)、(C7H15NH3)2Pb(1-a)RbaBr(4+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0)、
(C4H9NH3)2Pb(1-a)NaaBr(4+δ-y)Iy(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0,0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)LiaBr(4+δ-y)Iy(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0,0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)RbaBr(4+δ-y)Iy(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0,0<y<4)、
(C4H9NH3)2Pb(1-a)NaaBr(4+δ-y)Cly(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0,0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)LiaBr(4+δ-y)Cly(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0,0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)RbaBr(4+δ-y)Cly(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0,0<y<4)、
(C4H9NH3)2PbBr4、(C7H15NH3)2PbBr4、
(C4H9NH3)2PbBr(4-y)Cly(0<y<4)、(C4H9NH3)2PbBr(4-y)Iy(0<y<4)、
(C4H9NH3)2Pb(1-a)ZnaBr4(0<a≦0.7)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)MgaBr4(0<a≦0.7)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)CoaBr4(0<a≦0.7)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)MnaBr4(0<a≦0.7)、
(C7H15NH3)2Pb(1-a)ZnaBr4(0<a≦0.7)、(C7H15NH3)2Pb(1-a)MgaBr4(0<a≦0.7)、(C7H15NH3)2Pb(1-a)CoaBr4(0<a≦0.7)、(C7H15NH3)2Pb(1-a)MnaBr4(0<a≦0.7)、
(C4H9NH3)2Pb(1-a)ZnaBr(4-y)Iy(0<a≦0.7,0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)MgaBr(4-y)Iy(0<a≦0.7,0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)CoaBr(4-y)Iy(0<a≦0.7,0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)MnaBr(4-y)Iy(0<a≦0.7,0<y<4)、
(C4H9NH3)2Pb(1-a)ZnaBr(4-y)Cly(0<a≦0.7,0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)MgaBr(4-y)Cly(0<a≦0.7,0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)CoaBr(4-y)Cly(0<a≦0.7,0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)MnaBr(4-y)Cly(0<a≦0.7,0<y<4)等が好ましいものとして挙げられる。
本発明の一つの側面としては、ペロブスカイト化合物であって、ABX(3+δ)で表される、3次元構造のペロブスカイト型の結晶構造を有する化合物としてはCsPbBr3が好ましい。
(C4H9NH3)2PbBr4、(C4H9NH3)2PbCl4、(C4H9NH3)2PbI4、(C7H15NH3)2PbBr4、(C7H15NH3)2PbCl4、(C7H15NH3)2PbI4、(C4H9NH3)2Pb(1-a)LiaBr(4+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)NaaBr(4+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)RbaBr(4+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0)、
(C7H15NH3)2Pb(1-a)NaaBr(4+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0)、(C7H15NH3)2Pb(1-a)LiaBr(4+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0)、(C7H15NH3)2Pb(1-a)RbaBr(4+δ)(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0)、
(C4H9NH3)2Pb(1-a)NaaBr(4+δ-y)Iy(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0,0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)LiaBr(4+δ-y)Iy(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0,0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)RbaBr(4+δ-y)Iy(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0,0<y<4)、
(C4H9NH3)2Pb(1-a)NaaBr(4+δ-y)Cly(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0,0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)LiaBr(4+δ-y)Cly(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0,0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)RbaBr(4+δ-y)Cly(0<a≦0.7,-0.7≦δ<0,0<y<4)、
(C4H9NH3)2PbBr4、(C7H15NH3)2PbBr4、
(C4H9NH3)2PbBr(4-y)Cly(0<y<4)、(C4H9NH3)2PbBr(4-y)Iy(0<y<4)、
(C4H9NH3)2Pb(1-a)ZnaBr4(0<a≦0.7)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)MgaBr4(0<a≦0.7)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)CoaBr4(0<a≦0.7)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)MnaBr4(0<a≦0.7)、
(C7H15NH3)2Pb(1-a)ZnaBr4(0<a≦0.7)、(C7H15NH3)2Pb(1-a)MgaBr4(0<a≦0.7)、(C7H15NH3)2Pb(1-a)CoaBr4(0<a≦0.7)、(C7H15NH3)2Pb(1-a)MnaBr4(0<a≦0.7)、
(C4H9NH3)2Pb(1-a)ZnaBr(4-y)Iy(0<a≦0.7,0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)MgaBr(4-y)Iy(0<a≦0.7,0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)CoaBr(4-y)Iy(0<a≦0.7,0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)MnaBr(4-y)Iy(0<a≦0.7,0<y<4)、
(C4H9NH3)2Pb(1-a)ZnaBr(4-y)Cly(0<a≦0.7,0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)MgaBr(4-y)Cly(0<a≦0.7,0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)CoaBr(4-y)Cly(0<a≦0.7,0<y<4)、(C4H9NH3)2Pb(1-a)MnaBr(4-y)Cly(0<a≦0.7,0<y<4)等が好ましいものとして挙げられる。
本発明の一つの側面としては、ペロブスカイト化合物であって、ABX(3+δ)で表される、3次元構造のペロブスカイト型の結晶構造を有する化合物としてはCsPbBr3が好ましい。
・発光スペクトル
ペロブスカイト化合物は、可視光波長領域に蛍光を発することができる発光体である。
Xが臭化物イオンの場合、ペロブスカイト化合物は、通常480nm以上、好ましくは500nm以上、より好ましくは510nm以上であって、かつ、通常700nm以下、好ましくは600nm以下、より好ましくは580nm以下の波長領域の範囲に発光強度の極大ピークがある蛍光を発することができる。
上記の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。
本発明の別の側面としては、Xが臭化物イオンの場合、ペロブスカイト化合物は、通常480nm以上700nm以下、好ましくは500nm以上600nm以下、より好ましくは510nm以上580nm以下の波長領域の範囲に発光強度の極大ピークがある蛍光を発することができる。
ペロブスカイト化合物は、可視光波長領域に蛍光を発することができる発光体である。
Xが臭化物イオンの場合、ペロブスカイト化合物は、通常480nm以上、好ましくは500nm以上、より好ましくは510nm以上であって、かつ、通常700nm以下、好ましくは600nm以下、より好ましくは580nm以下の波長領域の範囲に発光強度の極大ピークがある蛍光を発することができる。
上記の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。
本発明の別の側面としては、Xが臭化物イオンの場合、ペロブスカイト化合物は、通常480nm以上700nm以下、好ましくは500nm以上600nm以下、より好ましくは510nm以上580nm以下の波長領域の範囲に発光強度の極大ピークがある蛍光を発することができる。
Xがヨウ化物イオンの場合、ペロブスカイト化合物は、通常520nm以上、好ましくは530nm以上、より好ましくは540nm以上であって、かつ、通常800nm以下、好ましくは750nm以下、より好ましくは730nm以下の波長範囲に発光強度の極大ピークがある蛍光を発することができる。
上記の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。
本発明の別の側面としては、Xがヨウ化物イオンの場合、ペロブスカイト化合物は、通常520nm以上800nm以下、好ましくは530nm以上750nm以下、より好ましくは540nm以上730nm以下の波長領域の範囲に発光強度の極大ピークがある蛍光を発することができる。
上記の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。
本発明の別の側面としては、Xがヨウ化物イオンの場合、ペロブスカイト化合物は、通常520nm以上800nm以下、好ましくは530nm以上750nm以下、より好ましくは540nm以上730nm以下の波長領域の範囲に発光強度の極大ピークがある蛍光を発することができる。
Xが塩化物イオンの場合、ペロブスカイト化合物は、通常300nm以上、好ましくは310nm以上、より好ましくは330nm以上であって、かつ、通常600nm以下、好ましくは580nm以下、より好ましくは550nm以下の波長範囲に発光強度の極大ピークがある蛍光を発することができる。
上記の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。
本発明の別の側面としては、Xが塩化物イオンの場合、ペロブスカイト化合物は、通常300nm以上600nm、好ましくは310nm以上580nm以下、より好ましくは、330nm以上550nm以下の波長領域の範囲に発光強度の極大ピークがある蛍光を発することができる。
上記の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。
本発明の別の側面としては、Xが塩化物イオンの場合、ペロブスカイト化合物は、通常300nm以上600nm、好ましくは310nm以上580nm以下、より好ましくは、330nm以上550nm以下の波長領域の範囲に発光強度の極大ピークがある蛍光を発することができる。
本実施形態の組成物に含まれる、(1)成分(一次粒子)の平均粒径は、本発明の効果を有する限り、特に限定されるものではない。本実施形態の組成物においては、良好に(1)成分の結晶構造を維持させる観点から、(1)成分の平均粒径が1nm以上であることが好ましく、2nm以上であることがより好ましく、3nm以上であることがさらに好ましい。また、本実施形態の組成物においては、(1)成分が沈降しにくくなる観点から、(1)成分の平均粒径が10μm以下であることが好ましく、1μm以下であることがより好ましく、500nm以下であることがさらに好ましい。
上記の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。
上記の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。
本実施形態の組成物に含まれる、(1)成分(一次粒子)の平均粒径は、特に限定されるものではないが、組成物において(1)成分が沈降しにくくなる観点、及び良好に結晶構造を維持させる観点から、平均粒径が1nm以上10μm以下であることが好ましく、2nm以上1μm以下であることがより好ましく、3nm以上500nm以下であることがさらに好ましい。
前記(1)成分(一次粒子)の平均粒径としては、一次粒子20個の粒径の平均値を採用することができる。各一次粒子の粒径は、透過型電子顕微鏡(以下、「TEM」ともいう。)により、一次粒子の外周部の図形に外接する長方形の縦及び横の長さを測定し、大きい方の値(本明細書において、「フェレー径」と記載することがある)とする。
本実施形態の組成物に含まれる、(1)成分(一次粒子)のメディアン径(D50)は、本発明の効果を有する限り、特に限定されるものではない。本実施形態の組成物においては、(1)成分が、結晶構造を良好に保つ観点から、(1)成分のメディアン径のD50が3nm以上であることが好ましく、4nm以上であることがより好ましく、5nm以上であることがさらに好ましい。また、本実施形態の組成物においては、(1)成分が沈降しにくくなる観点から、(1)成分のメディアン径(D50)が5μm以下であることが好ましく、500nm以下であることがより好ましく、100nm以下であることがさらに好ましい。
本発明の別の側面としては、組成物に含まれる、(1)成分のメディアン径(D50)が3nm~5μmであることが好ましく、4nm~500nmであることがより好ましく、5nm~100nmであることがさらに好ましい。
本明細書において、組成物に含まれる、(1)成分のメディアン径は、例えばTEM、走査型電子顕微鏡(以下、「SEM」ともいう。)により測定することができる。具体的には、TEM、又はSEMにより、前記組成物中に含まれる、20個の(1)成分のフェレー径を観察し、それらの分布から、前記メディアン径(D50)を求めることができる。
本発明の別の側面としては、組成物に含まれる、(1)成分のメディアン径(D50)が3nm~5μmであることが好ましく、4nm~500nmであることがより好ましく、5nm~100nmであることがさらに好ましい。
本明細書において、組成物に含まれる、(1)成分のメディアン径は、例えばTEM、走査型電子顕微鏡(以下、「SEM」ともいう。)により測定することができる。具体的には、TEM、又はSEMにより、前記組成物中に含まれる、20個の(1)成分のフェレー径を観察し、それらの分布から、前記メディアン径(D50)を求めることができる。
≪(2)成分≫
(2)成分は、比表面積が0.01m2/g以上150m2/g以下である無機微粒子である。
前記比表面積は、組成物中を通過した光を効率的にペロブスカイト化合物に吸収させる観点、及びペロブスカイト化合物を劣化させずに表面の欠陥サイト数を減少させ、励起した電子が欠陥サイトにトラップする確率を減少させる観点から、0.05m2/g以上100m2/g以下が好ましく、0.1m2/g以上70m2/g以下がより好ましく、0.1m2/g以上30m2/g以下がさらに好ましく、0.4m2/g以上15m2/g以下が特に好ましく、0.4m2/g以上10m2/g以下が最も好ましい。
(2)成分は、比表面積が0.01m2/g以上150m2/g以下である無機微粒子である。
前記比表面積は、組成物中を通過した光を効率的にペロブスカイト化合物に吸収させる観点、及びペロブスカイト化合物を劣化させずに表面の欠陥サイト数を減少させ、励起した電子が欠陥サイトにトラップする確率を減少させる観点から、0.05m2/g以上100m2/g以下が好ましく、0.1m2/g以上70m2/g以下がより好ましく、0.1m2/g以上30m2/g以下がさらに好ましく、0.4m2/g以上15m2/g以下が特に好ましく、0.4m2/g以上10m2/g以下が最も好ましい。
前記(2)成分の比表面積は以下のBET法により、比表面積測定装置(例えば、Macsorb、mountech製が使用できる)を用いて測定することができる。
(2)成分の無機微粒子は結晶性の無機微粒子であることが好ましい。ただし、(2)成分は(1)成分とは異なる。すなわち、(2)成分は、A、B及びXを構成成分とするペロブスカイト化合物以外の比表面積が0.01m2/g以上150m2/g以下である無機微粒子である。ここで結晶性の無機微粒子とは、無機微粒子を構成する元素が規則的に配列し、結晶構造を有しているものをいう。
無機微粒子は、市販品であってよい。
無機微粒子が窒化物の場合、無機微粒子を構成する硝酸塩、塩化物塩、硫酸塩等の原料を、窒素を含む原料と混合した後に焼成して窒化させて窒化物を得てもよい。
無機微粒子が炭化物の場合、無機微粒子を構成する硝酸塩、塩化物塩、硫酸塩等の原料を、炭素を含む原料と混合した後に焼成して炭化させて炭化物を得てもよい。
無機微粒子が酸化物の場合、無機微粒子を構成する硝酸塩、塩化物塩、硫酸塩等の原料を焼成して酸化させて酸化物を得てもよい。
無機微粒子が酸化アルミニウムの場合、市販品であってよい。硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、水酸化アルミニウム、及びアルミニウムアルコキシド等の原料を焼成して、酸化アルミニウムを得てもよい。
無機微粒子が酸化ニオブの場合、市販品であってよい。塩化ニオブ、ニオブアルコキシド等の原料を焼成して、酸化ニオブを得てもよい。
無機微粒子が酸化亜鉛の場合、市販品であってよい。塩化亜鉛、硝酸亜鉛、硫酸亜鉛等の原料を焼成して、酸化亜鉛を得てもよい。
(2)成分の無機粒子の比表面積を0.01m2/g以上150m2/gとする方法としては例えば、(2)成分の無機粒子の製造において焼成温度を100℃以上1900℃以下の範囲で行うことが例として挙げられる。
焼成温度は、十分に酸化させる観点から200℃以上1800℃以下が好ましく、500℃以上1300℃以下が好ましい。
焼成雰囲気は、十分に酸化させる観点から酸素を含む雰囲気であることが好ましい。
また、(2)成分である無機微粒子の比表面積は後述の製造方法により組成物とする前後で変わらないことは確認済みである。組成物中の(2)成分の比表面積は、(1)成分、(3)成分、(4)成分、(4’)成分等と分離を行った後に測定することができる。(1)成分との分離の例としては、N,N-ジメチルホルムアミド等の良溶媒を用いて(1)成分を溶解し、その後、ろ過等で固液分離、必要に応じて洗浄、乾燥を行う方法が例として挙げられる。(3)成分、(4)成分との分離の例としては、ろ過等で固液分離、必要に応じて洗浄、乾燥を行う方法が例として挙げられる。(4’)成分との分離の例としては、焼成を行うことにより(4’)成分を除去する方法が例として挙げられる。
無機微粒子は、市販品であってよい。
無機微粒子が窒化物の場合、無機微粒子を構成する硝酸塩、塩化物塩、硫酸塩等の原料を、窒素を含む原料と混合した後に焼成して窒化させて窒化物を得てもよい。
無機微粒子が炭化物の場合、無機微粒子を構成する硝酸塩、塩化物塩、硫酸塩等の原料を、炭素を含む原料と混合した後に焼成して炭化させて炭化物を得てもよい。
無機微粒子が酸化物の場合、無機微粒子を構成する硝酸塩、塩化物塩、硫酸塩等の原料を焼成して酸化させて酸化物を得てもよい。
無機微粒子が酸化アルミニウムの場合、市販品であってよい。硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、水酸化アルミニウム、及びアルミニウムアルコキシド等の原料を焼成して、酸化アルミニウムを得てもよい。
無機微粒子が酸化ニオブの場合、市販品であってよい。塩化ニオブ、ニオブアルコキシド等の原料を焼成して、酸化ニオブを得てもよい。
無機微粒子が酸化亜鉛の場合、市販品であってよい。塩化亜鉛、硝酸亜鉛、硫酸亜鉛等の原料を焼成して、酸化亜鉛を得てもよい。
(2)成分の無機粒子の比表面積を0.01m2/g以上150m2/gとする方法としては例えば、(2)成分の無機粒子の製造において焼成温度を100℃以上1900℃以下の範囲で行うことが例として挙げられる。
焼成温度は、十分に酸化させる観点から200℃以上1800℃以下が好ましく、500℃以上1300℃以下が好ましい。
焼成雰囲気は、十分に酸化させる観点から酸素を含む雰囲気であることが好ましい。
また、(2)成分である無機微粒子の比表面積は後述の製造方法により組成物とする前後で変わらないことは確認済みである。組成物中の(2)成分の比表面積は、(1)成分、(3)成分、(4)成分、(4’)成分等と分離を行った後に測定することができる。(1)成分との分離の例としては、N,N-ジメチルホルムアミド等の良溶媒を用いて(1)成分を溶解し、その後、ろ過等で固液分離、必要に応じて洗浄、乾燥を行う方法が例として挙げられる。(3)成分、(4)成分との分離の例としては、ろ過等で固液分離、必要に応じて洗浄、乾燥を行う方法が例として挙げられる。(4’)成分との分離の例としては、焼成を行うことにより(4’)成分を除去する方法が例として挙げられる。
本明細書において、無機微粒子の結晶性は、例えば、X線回折による回折パターンにより結晶構造に由来するピークの有無によって確認することができ、X線回折測定装置(XRD、Cu Kα線、X’pert PRO MPD、スペクトリス社製)を用いて測定することができる。
結晶性無機微粒子が、酸化アルミニウム(αアルミナ)を含む場合、2θ=35°、43°、57°の位置にαアルミナ由来のピークを確認することができる。
結晶性無機微粒子が、酸化亜鉛(ZnO)を含む場合、2θ=32°、34°、36°の位置に結晶性酸化亜鉛由来のピークを確認することができる。
結晶性無機微粒子が、酸化ニオブ(Nb2O5)を含む場合、2θ=27°、28°、37°の位置に結晶性酸化ニオブ由来のピークを確認することができる。
本発明の1つの側面としては、(2)成分の総質量に対する、結晶性の無機微粒子の含有量は、10~100質量%であることが好ましく、30~100質量%であることがより好ましく、80~100質量%であることがさらに好ましい。
結晶性無機微粒子が、酸化アルミニウム(αアルミナ)を含む場合、2θ=35°、43°、57°の位置にαアルミナ由来のピークを確認することができる。
結晶性無機微粒子が、酸化亜鉛(ZnO)を含む場合、2θ=32°、34°、36°の位置に結晶性酸化亜鉛由来のピークを確認することができる。
結晶性無機微粒子が、酸化ニオブ(Nb2O5)を含む場合、2θ=27°、28°、37°の位置に結晶性酸化ニオブ由来のピークを確認することができる。
本発明の1つの側面としては、(2)成分の総質量に対する、結晶性の無機微粒子の含有量は、10~100質量%であることが好ましく、30~100質量%であることがより好ましく、80~100質量%であることがさらに好ましい。
前記(2)成分において、無機微粒子としては、例えば、酸化物、水酸化物、硫化物、窒化物、炭化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物及びフッ化物などの公知の無機化合物を含む微粒子が挙げられ、組成物中を通過した光を効率的にペロブスカイト化合物に吸収させる観点、及びペロブスカイト化合物を劣化させずに、表面の欠陥サイト数を減少させ、励起した電子が欠陥サイトにトラップする確率を減少させる観点から、酸化物が好ましい。
前記(2)成分は、主成分の無機化合物以外に、不純物として、微量の吸着水分、層間水分、結晶水分、無機化合物を合成する際の原料由来の未反応物や、熱分解物質、燃焼物質などの有機物を含んでいてもよい。
(2)成分の総質量に対する、前記無機化合物の含有量は、30~100質量%であることが好ましく、50~100質量%であることがより好ましく、70~100質量%であることがさらに好ましい。
前記(2)成分は、主成分の無機化合物以外に、不純物として、微量の吸着水分、層間水分、結晶水分、無機化合物を合成する際の原料由来の未反応物や、熱分解物質、燃焼物質などの有機物を含んでいてもよい。
(2)成分の総質量に対する、前記無機化合物の含有量は、30~100質量%であることが好ましく、50~100質量%であることがより好ましく、70~100質量%であることがさらに好ましい。
前記(2)成分において、無機微粒子に含まれる酸化物としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化セリウム、酸化イットリウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化カルシウム、酸化タングステン、酸化インジウム及び酸化ガリウムなどの公知の酸化物、又はそれらの混合物が挙げられ、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化ニオブが好ましく、酸化アルミニウム、酸化ニオブがさらに好ましい、酸化ニオブがもっとも好ましい。
前記(2)成分の総質量に対する前記酸化物の含有割合は、30~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましい。
(2)成分が酸化アルミニウムを含む場合、(2)成分の総質量に対する酸化アルミニウムの含有割合は、30~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましい。
(2)成分が酸化亜鉛を含む場合、(2)成分の総質量に対する酸化亜鉛の含有割合は、30~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましい。
(2)成分が酸化ニオブを含む場合、(2)成分の総質量に対する酸化ニオブの含有割合は、30~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましい。
前記(2)成分の総質量に対する前記酸化物の含有割合は、30~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましい。
(2)成分が酸化アルミニウムを含む場合、(2)成分の総質量に対する酸化アルミニウムの含有割合は、30~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましい。
(2)成分が酸化亜鉛を含む場合、(2)成分の総質量に対する酸化亜鉛の含有割合は、30~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましい。
(2)成分が酸化ニオブを含む場合、(2)成分の総質量に対する酸化ニオブの含有割合は、30~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましい。
前記(2)成分において、無機微粒子に含まれる酸化アルミニウムとしては、αアルミナ、γアルミナ、θアルミナ、δアルミナ、ηアルミナ、κアルミナ及びχアルミナなどの公知の酸化アルミニウムが挙げられ、前記(1)成分の劣化を抑制する観点から、αアルミナ、γアルミナが好ましく、αアルミナがより好ましい。
前記(2)成分において、酸化アルミニウムは、市販品であってよく、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、及びアルミニウムアルコキシド等の原料を焼成して、アルミナを得てもよい。市販品の酸化アルミニウムとしては、AKP-20(住友化学社製)、AKP-30(住友化学社製)、AKP-50(住友化学社製)、AKP-53(住友化学社製)、AKP-3000(住友化学社製)、AA-02(住友化学社製)、AA-03(住友化学社製)、AA-04(住友化学社製)、AA-05(住友化学社製)、AA-07(住友化学社製)、AA-1.5(住友化学社製)、AA-3(住友化学社製)、及びAA-18(住友化学社製)が挙がられ、量子収率、及び吸収率の観点から、AA-02(住友化学社製)、AA-3(住友化学社製)、AA-18(住友化学社製)、AKP-20(住友化学社製)、AKP-3000(住友化学社製)、AKP-53(住友化学社製)、AKP-30(住友化学社製)、AKP-50(住友化学社製)、が好ましく、AA-02(住友化学社製)、AA-3(住友化学社製)、AKP-53(住友化学社製)、AKP-3000(住友化学社製)、AKP-30(住友化学社製)、AKP-50(住友化学社製)、がさらに好ましい。
前記(2)成分において、酸化アルミニウムは、市販品であってよく、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、及びアルミニウムアルコキシド等の原料を焼成して、アルミナを得てもよい。市販品の酸化アルミニウムとしては、AKP-20(住友化学社製)、AKP-30(住友化学社製)、AKP-50(住友化学社製)、AKP-53(住友化学社製)、AKP-3000(住友化学社製)、AA-02(住友化学社製)、AA-03(住友化学社製)、AA-04(住友化学社製)、AA-05(住友化学社製)、AA-07(住友化学社製)、AA-1.5(住友化学社製)、AA-3(住友化学社製)、及びAA-18(住友化学社製)が挙がられ、量子収率、及び吸収率の観点から、AA-02(住友化学社製)、AA-3(住友化学社製)、AA-18(住友化学社製)、AKP-20(住友化学社製)、AKP-3000(住友化学社製)、AKP-53(住友化学社製)、AKP-30(住友化学社製)、AKP-50(住友化学社製)、が好ましく、AA-02(住友化学社製)、AA-3(住友化学社製)、AKP-53(住友化学社製)、AKP-3000(住友化学社製)、AKP-30(住友化学社製)、AKP-50(住友化学社製)、がさらに好ましい。
前記(2)成分において、無機微粒子に含まれる水酸化物としては、水酸化アルミニウム、水酸化亜鉛、水酸化マグネシウム、水酸化セリウム、水酸化イットリウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム、水酸化インジウム及び水酸化ガリウムなどの公知の酸化物、又はそれらの混合物が挙げられ、水酸化アルミニウム、水酸化亜鉛が好ましい。
前記(2)成分の総質量に対する前記水酸化物の含有割合は、30~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましい。
前記(2)成分の総質量に対する前記水酸化物の含有割合は、30~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましい。
前記(2)成分において、無機微粒子に含まれる硫化物としては、硫化ケイ素、硫化アルミニウム、硫化亜鉛、硫化ニオブ、硫化ジルコニウム、硫化チタン、硫化マグネシウム、硫化セリウム、硫化イットリウム、硫化ストロンチウム、硫化バリウム、硫化カルシウム、硫化タングステン、硫化インジウム、及び硫化ガリウムなどの公知の硫化物、又はそれらの混合物が挙げられ、硫化アルミニウム、硫化亜鉛、硫化ニオブが好ましく、硫化亜鉛、硫化ニオブがさらに好ましく、硫化ニオブがもっとも好ましい。
前記(2)成分の総質量に対する前記硫化物の含有割合は、30~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましい。
前記(2)成分の総質量に対する前記硫化物の含有割合は、30~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましい。
前記(2)成分において、無機微粒子に含まれる窒化物としては、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化亜鉛、窒化ニオブ、窒化ジルコニウム、窒化チタン、窒化マグネシウム、窒化セリウム、窒化イットリウム、窒化ストロンチウム、窒化バリウム、窒化カルシウム、窒化タングステン、窒化インジウム、及び窒化ガリウムなどの公知の窒化物、又はそれらの混合物が挙げられ、窒化アルミニウム、窒化亜鉛、窒化ニオブが好ましく、窒化アルミニウム、窒化ニオブがさらに好ましく、窒化ニオブがもっとも好ましい。
前記(2)成分の総質量に対する前記窒化物の含有割合は、30~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましい。
前記(2)成分の総質量に対する前記窒化物の含有割合は、30~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましい。
前記(2)成分において、無機微粒子に含まれる炭化物としては、炭化ケイ素、炭化アルミニウム、炭化亜鉛、炭化ニオブ、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化マグネシウム、炭化セリウム、炭化イットリウム、炭化ストロンチウム、炭化バリウム、炭化カルシウム、炭化タングステン、炭化インジウム、及び炭化ガリウムなどの公知の炭化物、又はそれらの混合物が挙げられ、炭化アルミニウム、炭化亜鉛、炭化ニオブが好ましく、炭化アルミニウム、炭化ニオブがさらに好ましく、炭化ニオブがもっとも好ましい。
前記(2)成分の総質量に対する前記炭化物の含有割合は、30~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましい。
前記(2)成分の総質量に対する前記炭化物の含有割合は、30~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましい。
前記(2)成分において、無機微粒子に含まれる塩化物としては、塩化ケイ素、塩化アルミニウム、塩化亜鉛、塩化ニオブ、塩化ジルコニウム、塩化チタン、塩化マグネシウム、塩化セリウム、塩化イットリウム、塩化ストロンチウム、塩化バリウム、塩化カルシウム、塩化タングステン、塩化インジウム及び塩化ガリウムなどの公知の塩化物、又はそれらの混合物が挙げられ、塩化アルミニウム、塩化亜鉛、塩化ニオブが好ましく、塩化アルミニウム、塩化ニオブがさらに好ましく、塩化ニオブがもっとも好ましい。
前記(2)成分の総質量に対する前記塩化物の含有割合は、30~100質量%であることが好ましく、30~100質量%であることがより好ましい。
前記(2)成分の総質量に対する前記塩化物の含有割合は、30~100質量%であることが好ましく、30~100質量%であることがより好ましい。
前記(2)成分において、無機微粒子に含まれる臭化物としては、臭化ケイ素、臭化アルミニウム、臭化亜鉛、臭化ニオブ、臭化ジルコニウム、臭化チタン、臭化マグネシウム、臭化セリウム、臭化イットリウム、臭化ストロンチウム、臭化バリウム、臭化カルシウム、臭化タングステン、臭化インジウム及び臭化ガリウムなどの公知の臭化物、又はそれらの混合物が挙げられ、臭化アルミニウム、臭化亜鉛、臭化ニオブが好ましく、臭化アルミニウム、臭化ニオブがさらに好ましく、臭化ニオブがもっとも好ましい。
前記(2)成分の総質量に対する前記臭化物の含有割合は、30~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましい。
前記(2)成分の総質量に対する前記臭化物の含有割合は、30~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましい。
前記(2)成分において、無機微粒子に含まれるヨウ化物としては、ヨウ化ケイ素、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化ニオブ、ヨウ化ジルコニウム、ヨウ化チタン、ヨウ化マグネシウム、及びヨウ化ガリウム、ヨウ化セリウム、ヨウ化イットリウム、ヨウ化ストロンチウム、ヨウ化バリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化タングステン、ヨウ化インジウムなどの公知のヨウ化物、又はその混合物が挙げられ、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化ニオブが好ましく、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化ニオブがさらに好ましく、ヨウ化ニオブがもっとも好ましい。
前記(2)成分の総質量に対する前記ヨウ化物の含有割合は、30~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましい。
前記(2)成分の総質量に対する前記ヨウ化物の含有割合は、30~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましい。
前記(2)成分において、無機微粒子に含まれるフッ化物としては、フッ化ケイ素、フッ化アルミニウム、フッ化亜鉛、フッ化ニオブ、フッ化ジルコニウム、フッ化チタン、フッ化マグネシウム、フッ化セリウム、フッ化イットリウム、フッ化ストロンチウム、フッ化バリウム、フッ化カルシウム、フッ化タングステン、フッ化インジウム、及びフッ化ガリウムなどの公知のフッ化物、又はそれらの混合物が挙げられ、フッ化アルミニウム、フッ化亜鉛、フッ化ニオブが好ましく、フッ化アルミニウム、フッ化ニオブがさらに好ましく、フッ化ニオブがもっとも好ましい。
前記(2)成分の総質量に対する前記フッ化物の含有割合は、30~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましい。
前記(2)成分の総質量に対する前記フッ化物の含有割合は、30~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましい。
本発明の実施形態の組成物に用いる(2)成分の平均粒径は、特に制限は無いが、100nm以上100μm以下であることが好ましく、組成物中を通過する光を効率的にペロブスカイト化合物に吸収させる観点、及びペロブスカイト化合物を劣化させずに表面の欠陥サイト数を減少させ、励起した電子が欠陥サイトにトラップする確率を減少させる観点から、150nm以上30μm以下がより好ましく、160nm以上10μm以下がさらに好ましく、170nm以上5μm以下が特に好ましい。
(2)成分の形状は特に制限は無い。
(2)成分の平均粒径とは、複数ある(2)成分の粒子の粒径の平均値を意味し、平均値を取る粒径としては、(2)成分の粒子1個が単独で存在している状態の粒子(以下、一次粒子と記載することがある。)に対しては、一次粒子の粒径を採用し、(2)成分の粒子が凝集している状態の粒子(以下、二次粒子と記載することがある。)に対しては、二次粒子の粒径を採用する。
組成物に用いる(2)成分の平均粒径は、散乱式の粒子径分布測定装置を用いて測定することができる。例えば、(2)成分の平均粒径は、散乱式の粒子径分布測定装置を用いて粒度分布を測定した際の、d50の粒径とすることができる。
(2)成分の形状は特に制限は無い。
(2)成分の平均粒径とは、複数ある(2)成分の粒子の粒径の平均値を意味し、平均値を取る粒径としては、(2)成分の粒子1個が単独で存在している状態の粒子(以下、一次粒子と記載することがある。)に対しては、一次粒子の粒径を採用し、(2)成分の粒子が凝集している状態の粒子(以下、二次粒子と記載することがある。)に対しては、二次粒子の粒径を採用する。
組成物に用いる(2)成分の平均粒径は、散乱式の粒子径分布測定装置を用いて測定することができる。例えば、(2)成分の平均粒径は、散乱式の粒子径分布測定装置を用いて粒度分布を測定した際の、d50の粒径とすることができる。
本発明の実施形態の組成物中における前記(2)成分の平均粒径を測定する方法としては、例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)、又はTEMなどを用いて観察する方法も挙げられる。さらに、SEM、又はTEMを用いたEDX測定によって、詳細な元素分布を解析することができる。
本発明の実施形態の組成物に用いる(2)成分かさ密度(重装)は特に制限は無いが、0.01g/cm3以上5g/cm3以下でもよく、発光特性を向上させる観点から、0.4g/cm3以上4g/cm3以下でもよく、0.7g/cm3以上2.5g/cm3以下でもよい。
前記(2)成分において、かさ密度(重装)は、例えば、重装かさ比重(JIS R 9301-2-3,1999)の方法で測定することができる。
前記(2)成分において、かさ密度(重装)は、例えば、重装かさ比重(JIS R 9301-2-3,1999)の方法で測定することができる。
前記(2)成分において、無機微粒子の吸着水分、層間水分、結晶水分、熱分解物質、燃焼物質のすべての質量の試料質量に対する比(L.O.I、%)は、特に制限は無いが、20%以下であってよく、前記(1)成分の劣化を抑制する観点から、0.1%以下が好ましく、0.08%以下がより好ましく、0.05%以下がさらに好ましい。
前記(2)成分において、無機微粒子のL.O.Iは、1100±25℃強熱減量法(JIS R 9301-3-2、1999)を用いて測定することができる。
前記(2)成分において、無機微粒子のL.O.Iは、1100±25℃強熱減量法(JIS R 9301-3-2、1999)を用いて測定することができる。
≪(3)成分≫
(3)成分は溶媒である。溶媒は、前記(1)成分を分散させることができる媒体であれば特に限定されないが、(1)成分を溶解し難いものが好ましい。
本明細書において「溶媒」とは、1気圧、25℃において液体状態をとる物質のことをいう(但し、重合性化合物、及び重合体を除く)。
本明細書において「分散している」とは、(1)成分が、溶媒、重合性化合物、重合体等に浮遊あるいは懸濁している状態のことをいい、一部は沈降していてもよい。
(3)成分は溶媒である。溶媒は、前記(1)成分を分散させることができる媒体であれば特に限定されないが、(1)成分を溶解し難いものが好ましい。
本明細書において「溶媒」とは、1気圧、25℃において液体状態をとる物質のことをいう(但し、重合性化合物、及び重合体を除く)。
本明細書において「分散している」とは、(1)成分が、溶媒、重合性化合物、重合体等に浮遊あるいは懸濁している状態のことをいい、一部は沈降していてもよい。
溶媒としては、例えば、メチルホルメート、エチルホルメート、プロピルホルメート、ペンチルホルメート、メチルアセテート、エチルアセテート、ペンチルアセテート等のエステル;γ-ブチロラクトン、アセトン、ジメチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン;ジエチルエーテル、メチル-tert-ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキソラン、4-メチルジオキソラン、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、アニソール、フェネトール等のエーテル;メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、tert-ブタノール、1-ペンタノール、2-メチル-2-ブタノール、メトキシプロパノール、ジアセトンアルコール、シクロヘキサノール、2-フルオロエタノール、2,2,2-トリフルオロエタノール、2,2,3,3-テトラフルオロ-1-プロパノール等のアルコール;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールジメチルエーテル等のグリコールエーテル;N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等のアミド基を有する有機溶媒;アセトニトリル、イソブチロニトリル、プロピオニトリル、メトキシアセトニトリル等のニトリル基を有する有機溶媒;エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート基を有する有機溶媒;塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化した炭化水素基を有する有機溶媒;n-ペンタン、シクロヘキサン、n-ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素基を有する有機溶媒;ジメチルスルホキシド、1-オクタデセン等が挙げられる。
これらの中でもメチルホルメート、エチルホルメート、プロピルホルメート、ペンチルホルメート、メチルアセテート、エチルアセテート、ペンチルアセテート等のエステル;γ-ブチロラクトン、アセトン、ジメチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン;ジエチルエーテル、メチル-tert-ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキソラン、4-メチルジオキソラン、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、アニソール、フェネトール等のエーテル、アセトニトリル、イソブチロニトリル、プロピオニトリル、メトキシアセトニトリル等のニトリル基を有する有機溶媒;エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート基を有する有機溶媒;塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化した炭化水素基を有する有機溶媒;n-ペンタン、シクロヘキサン、n-ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素基を有する有機溶媒は、極性が低く、(1)成分を溶解し難いと考えられるため好ましく、塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化した炭化水素基を有する有機溶媒;n-ペンタン、シクロヘキサン、n-ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素基を有する有機溶媒がより好ましい。
≪(4)成分≫
(4)成分は、重合性化合物、又は重合体である。
本実施形態の組成物に含まれる重合性化合物は、本発明の効果を有する限り、特に限定されるものではなく、一種類であっても二種類であってもよい。重合性化合物としては、本実施形態の組成物を製造する温度において、(1)成分の溶解度が低い重合性化合物が好ましい。
本明細書において、「重合性化合物」とは、重合性基を有する単量体の化合物を意味する。
(4)成分は、重合性化合物、又は重合体である。
本実施形態の組成物に含まれる重合性化合物は、本発明の効果を有する限り、特に限定されるものではなく、一種類であっても二種類であってもよい。重合性化合物としては、本実施形態の組成物を製造する温度において、(1)成分の溶解度が低い重合性化合物が好ましい。
本明細書において、「重合性化合物」とは、重合性基を有する単量体の化合物を意味する。
例えば、室温、常圧下において、本実施形態の組成物を製造する場合、重合性化合物としては特に制限は無いが、例えば、スチレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリロニトリル等の公知の重合性化合物が挙げられる。中でも、重合性化合物としては、アクリル系樹脂の単量体成分であるアクリル酸エステルとメタクリル酸エステルのいずれか一方又は両方が好ましい。
本実施形態の組成物に含まれる前記重合体は特に限定されるものではなく、一種類であっても二種類であってもよい。重合体としては、本実施形態の組成物を製造する温度において、(1)成分の溶解度が低い重合体が好ましい。
例えば、室温、常圧下において、本実施形態の組成物を製造する場合、重合体としては特に制限は無いが、例えば、ポリスチレン、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂等の公知の重合体が挙げられる。中でも、重合体としては、アクリル系樹脂が好ましい。アクリル系樹脂は、アクリル酸エステルとメタクリル酸エステルのいずれか一方又は両方に由来する構成単位を含む。
本実施形態の組成物において、(4)成分の重合性化合物、又は重合体に含まれるすべての構成単位に対し、アクリル酸エステルとメタクリル酸エステルのいずれか一方又は両方、並びにそれらに由来する構成単位は、モル%で表した場合、10モル%以上であってもよく、30モル%以上であってもよく、50モル%以上であってもよく、80モル%以上であってもよく、100モル%であってもよい。
前記重合体の重量平均分子量は、100~1200,000であることが好ましく、1,000~800,000であることがより好ましく、5,000~150,000であることがさらに好ましい。
本明細書において「重量平均分子量」とは、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により測定されるポリスチレン換算値を意味する。
前記重合体の重量平均分子量は、100~1200,000であることが好ましく、1,000~800,000であることがより好ましく、5,000~150,000であることがさらに好ましい。
本明細書において「重量平均分子量」とは、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により測定されるポリスチレン換算値を意味する。
≪(5)成分≫
(5)成分は、アンモニア、アミン及びカルボン酸、並びにこれらの塩又はイオンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物又はイオンである。
(5)成分としては、アンモニア、アミン及びカルボン酸並びに、前記化合物がとり得る形態として、これらの塩又はイオンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物又はイオンが挙げられる。
すなわち、(5)成分は、アンモニア、アミン、カルボン酸、アンモニアの塩、アミンの塩、カルボン酸の塩、アンモニアのイオン、アミンのイオン及びカルボン酸のイオンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物又はイオンが挙げられる。
(5)成分は、アンモニア、アミン及びカルボン酸、並びにこれらの塩又はイオンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物又はイオンである。
(5)成分としては、アンモニア、アミン及びカルボン酸並びに、前記化合物がとり得る形態として、これらの塩又はイオンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物又はイオンが挙げられる。
すなわち、(5)成分は、アンモニア、アミン、カルボン酸、アンモニアの塩、アミンの塩、カルボン酸の塩、アンモニアのイオン、アミンのイオン及びカルボン酸のイオンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物又はイオンが挙げられる。
アンモニア、アミン及びカルボン酸、並びにこれらの塩又はイオンは、通常、キャッピング配位子として作用する。「キャッピング配位子」とは、(1)成分の表面に吸着して、(1)成分を組成物中に安定して分散させる作用を有する化合物である。アンモニア又はアミンのイオン、若しくは塩(アンモニウム塩等)としては、後述する一般式(A1)で表されるアンモニウムカチオンと、それを含むアンモニウム塩が挙げられる。カルボン酸のイオン又は塩(カルボン酸塩等)としては、後述する一般式(A2)で表されるカルボキシレートアニオンと、それを含むカルボン酸塩が挙げられる。本実施形態の組成物は、アンモニウム塩等及びカルボン酸塩等のいずれか一方を含んでいてもよく、両方を含んでいてもよい。
(5)成分は、一般式(A1)で表されるアンモニウムカチオン、一般式(A1)で表されるアンモニウムカチオンから、R1~R4のいずれか1つの基を除くことにより得られるアミン、又はそれを含むアンモニウム塩であってもよい。
(5)成分は、一般式(A1)で表されるアンモニウムカチオン、一般式(A1)で表されるアンモニウムカチオンから、R1~R4のいずれか1つの基を除くことにより得られるアミン、又はそれを含むアンモニウム塩であってもよい。
一般式(A1)中、R1~R3は、水素原子を表し、R4は、水素原子、又は1価の炭化水素基を表す。R4で表される炭化水素基は、飽和炭化水素基(すなわち、アルキル基、又はシクロアルキル基)であってもよく、不飽和炭化水素基であってもよい。
R4で表されるアルキル基は、直鎖状であっても、分岐鎖状であってもよい。
R4で表されるアルキル基の炭素原子数は、通常1~20であり、5~20であることが好ましく、8~20であることがより好ましい。
R4で表されるアルキル基の炭素原子数は、通常1~20であり、5~20であることが好ましく、8~20であることがより好ましい。
R4で表されるシクロアルキル基は、置換基としてアルキル基を有していてもよい。シクロアルキル基の炭素原子数は、通常3~30であり、3~20であることが好ましく、3~11であることがより好ましい。炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含む。
R4の不飽和炭化水素基は、直鎖状であっても、分岐鎖状であってもよい。
R4の不飽和炭化水素基の炭素原子数は、通常2~20であり、5~20であることが好ましく、8~20であることがより好ましい。
R4の不飽和炭化水素基の炭素原子数は、通常2~20であり、5~20であることが好ましく、8~20であることがより好ましい。
R4は、水素原子、アルキル基、又は不飽和炭化水素基であることが好ましい。不飽和炭化水素基としては、アルケニル基が好ましい。R4は、炭素原子数8~20のアルケニル基であることが好ましい。
R4のアルキル基の具体例としては、R6~R9において例示したアルキル基が挙げられる。
R4のシクロアルキル基の具体例としては、R6~R9において例示したシクロアルキル基が挙げられる。
R4のシクロアルキル基の具体例としては、R6~R9において例示したシクロアルキル基が挙げられる。
R4のアルケニル基としては、R6~R9において例示した前記直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基において、いずれか一つの炭素原子間の単結合(C-C)が、二重結合(C=C)に置換されたものが例示でき、二重結合の位置は限定されない。
このようなアルケニル基の好ましいものとしては、例えば、エテニル基、プロペニル基、3-ブテニル基、2-ブテニル基、2-ペンテニル基、2-ヘキセニル基、2-ノネニル基、2-ドデセニル基、9-オクタデセニル基が挙げられる。
このようなアルケニル基の好ましいものとしては、例えば、エテニル基、プロペニル基、3-ブテニル基、2-ブテニル基、2-ペンテニル基、2-ヘキセニル基、2-ノネニル基、2-ドデセニル基、9-オクタデセニル基が挙げられる。
アンモニウムカチオンが塩を形成する場合、カウンターアニオンとしては、特に制限は無いがBr―、Cl―、I―、F―のハロゲン化物イオンや、カルボキシレートイオンなどが好ましい例として挙げられる。
一般式(A1)で表されるアンモニウムカチオンと、カウンターアニオンとを有するアンモニウム塩としては、n-オクチルアンモニウム塩、オレイルアンモニウム塩が好ましい例として挙げられる。
一般式(A1)で表されるアンモニウムカチオンと、カウンターアニオンとを有するアンモニウム塩としては、n-オクチルアンモニウム塩、オレイルアンモニウム塩が好ましい例として挙げられる。
(5)成分は、一般式(A2)で表されるカルボキシレートアニオン、一般式(A2)で表されるカルボキシレートアニオンにプロトンが結合したカルボン酸、又はそれを含むカルボン酸塩であってもよい。
R5―CO2 -・・・(A2)
R5―CO2 -・・・(A2)
一般式(A2)中、R5は、一価の炭化水素基を表す。R5で表される炭化水素基は、飽和炭化水素基(すなわち、アルキル基、シクロアルキル基)であってもよく、不飽和炭化水素基であってもよい。
R5で表されるアルキル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。R5で表されるアルキル基の炭素原子数は、通常1~20であり、5~20であることが好ましく、8~20であることがより好ましい。
R5で表されるシクロアルキル基は、置換基としてアルキル基を有していてもよい。シクロアルキル基の炭素原子数は、通常3~30であり、3~20であることが好ましく、3~11であることがより好ましい。炭素原子数は、置換基の炭素原子数も含む。
R5で表される不飽和炭化水素基は、直鎖状であっても、分岐鎖状であってもよい。
R5で表される不飽和炭化水素基の炭素原子数は、通常2~20であり、5~20であることが好ましく、8~20であることがより好ましい。
R5で表される不飽和炭化水素基の炭素原子数は、通常2~20であり、5~20であることが好ましく、8~20であることがより好ましい。
R5はアルキル基又は不飽和炭化水素基であることが好ましい。不飽和炭化水素基としては、アルケニル基が好ましい。
R5のアルキル基の具体例としては、R6~R9において例示したアルキル基が挙げられる。
R5のシクロアルキル基の具体例としては、R6~R9において例示したシクロアルキル基が挙げられる。
R5のアルケニル基の具体例としては、R4において例示したアルケニル基が挙げられる。
この中でもR5のアルケニル基としては、9-オクタデセニル基が好ましい。
R5のシクロアルキル基の具体例としては、R6~R9において例示したシクロアルキル基が挙げられる。
R5のアルケニル基の具体例としては、R4において例示したアルケニル基が挙げられる。
この中でもR5のアルケニル基としては、9-オクタデセニル基が好ましい。
一般式(A2)で表されるカルボキシレートアニオンは、オレイン酸アニオンが好ましい。
カルボキレートアニオンが塩を形成する場合、カウンターカチオンとしては、特に制限は無いが、アルカリ金属カチオン、アルカリ土類金属カチオン、アンモニウムカチオンなどが好ましい例として挙げられる。
カルボキレートアニオンが塩を形成する場合、カウンターカチオンとしては、特に制限は無いが、アルカリ金属カチオン、アルカリ土類金属カチオン、アンモニウムカチオンなどが好ましい例として挙げられる。
≪(6)成分≫
(6)成分は、シラザン又はその改質体である。
(6)成分は、シラザン又はその改質体である。
本発明に係る組成物は、量子収率、及び吸収率を向上させる観点から、シラザン又はその改質体を含んでいることが好ましい。
シラザンは、Si-N-Si結合を有する化合物である。
シラザンは、直鎖状、分岐鎖状又は環状のいずれであってもよい。また、シラザンは、低分子であっても、高分子(本明細書では、ポリシラザンと記載することがある。)であってもよい。
本明細書において「低分子」とは、数平均分子量が600未満であることを意味し、「高分子」とは、数平均分子量が600以上2000以下であることを意味する。
本明細書において「数平均分子量」とは、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により測定されるポリスチレン換算値を意味する。
例えば、下記の一般式(B1)又は(B2)で表される低分子のシラザン及び、一般式(B3)で表される構成単位、又は一般式(B4)で表される構造を有するポリシラザンであることが好ましい。
シラザンは、後述する方法で改質してシリカ変性させて用いてもよい。
シラザンは、Si-N-Si結合を有する化合物である。
シラザンは、直鎖状、分岐鎖状又は環状のいずれであってもよい。また、シラザンは、低分子であっても、高分子(本明細書では、ポリシラザンと記載することがある。)であってもよい。
本明細書において「低分子」とは、数平均分子量が600未満であることを意味し、「高分子」とは、数平均分子量が600以上2000以下であることを意味する。
本明細書において「数平均分子量」とは、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により測定されるポリスチレン換算値を意味する。
例えば、下記の一般式(B1)又は(B2)で表される低分子のシラザン及び、一般式(B3)で表される構成単位、又は一般式(B4)で表される構造を有するポリシラザンであることが好ましい。
シラザンは、後述する方法で改質してシリカ変性させて用いてもよい。
実施形態の組成物に含まれるシラザンは、後述する方法により改質された、シラザンの改質体であってもよい。
改質とは、シラザンに含まれる少なくとも一部のSi-N-Si結合において、NをOで置換し、Si-O-Si結合が形成させることをいい、シラザンの改質体は、Si-O-Si結合を含む化合物である。
シラザンの改質体としては、例えば、上述した、一般式(B1)又は(B2)に含まれる少なくとも1つのNが、Oで置換された低分子の化合物、及び、一般式(B3)で表される構成単位を有するポリシラザンに含まれる少なくとも1つのNがOで置換された高分子の化合物又は一般式(B4)で表される構造を有するポリシラザンに含まれる少なくとも1つのNがOで置換された高分子の化合物が好ましい。
一般式(B2)に含まれるNの総量に対する、置換されたOの数の割合は0.1~100%であることが好ましく、10~98%であることがより好ましく、30~95%であることがさらに好ましい。
一般式(B3)に含まれるNの総量に対する、置換されたOの数の割合は0.1~100%であることが好ましく、10~98%であることがより好ましく、30~95%であることがさらに好ましい。
一般式(B4)に含まれるNの総量に対する、置換されたOの数の割合は0.1~99%であることが好ましく、10~97%であることがより好ましく、30~95%であることがさらに好ましい。
シラザンの改質体は1種類であっても2種類以上の混合物であってもよい。
改質とは、シラザンに含まれる少なくとも一部のSi-N-Si結合において、NをOで置換し、Si-O-Si結合が形成させることをいい、シラザンの改質体は、Si-O-Si結合を含む化合物である。
シラザンの改質体としては、例えば、上述した、一般式(B1)又は(B2)に含まれる少なくとも1つのNが、Oで置換された低分子の化合物、及び、一般式(B3)で表される構成単位を有するポリシラザンに含まれる少なくとも1つのNがOで置換された高分子の化合物又は一般式(B4)で表される構造を有するポリシラザンに含まれる少なくとも1つのNがOで置換された高分子の化合物が好ましい。
一般式(B2)に含まれるNの総量に対する、置換されたOの数の割合は0.1~100%であることが好ましく、10~98%であることがより好ましく、30~95%であることがさらに好ましい。
一般式(B3)に含まれるNの総量に対する、置換されたOの数の割合は0.1~100%であることが好ましく、10~98%であることがより好ましく、30~95%であることがさらに好ましい。
一般式(B4)に含まれるNの総量に対する、置換されたOの数の割合は0.1~99%であることが好ましく、10~97%であることがより好ましく、30~95%であることがさらに好ましい。
シラザンの改質体は1種類であっても2種類以上の混合物であってもよい。
シラザン及びその改質体に含まれるSi原子数、N原子数、O原子数は、核磁気共鳴分光法(NMR)、X線光電子分光法(XPS)、又は透過型電子顕微鏡(TEM)を用いたエネルギー分散型X線分析(EDX)等で算出することができる。
特に好ましい方法としては、X線光電子分光法(XPS)によって、組成物中のSi原子数、N原子数、O原子数を測定することで、算出することができる。
上述の方法によって測定されるシラザン及びその改質体に含まれるN原子数に対するO原子数の割合は0.1~99%であることが好ましく、10~95%であることがより好ましく、30~90%であることがさらに好ましい。
特に好ましい方法としては、X線光電子分光法(XPS)によって、組成物中のSi原子数、N原子数、O原子数を測定することで、算出することができる。
上述の方法によって測定されるシラザン及びその改質体に含まれるN原子数に対するO原子数の割合は0.1~99%であることが好ましく、10~95%であることがより好ましく、30~90%であることがさらに好ましい。
シラザン、又はその改質体の少なくとも一部は、組成物に含まれるペロブスカイト化合物に吸着していてもよく、組成物中に分散していてもよい。
一般式(B1)中、R14及び複数のR15は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1以上20以下のアルキル基、炭素原子数1以上20以下のアルケニル基、炭素原子数3以上20以下のシクロアルキル基、炭素原子数6以上20以下のアリール基、又は炭素原子数1以上20以下のアルキルシリル基を表す。炭素原子数1以上20以下のアルキル基、炭素原子数1以上20以下のアルケニル基、炭素原子数3以上20以下のシクロアルキル基、炭素原子数6以上20以下のアリール基、又は炭素原子数1以上20以下のアルキルシリル基は、アミノ基などの置換基を有していてもよい。複数あるR15は、同一であってもよく、異なっていてもよい。
一般式(B1)で表される低分子のシラザンとしては、1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシラザン、1,3-ジフェニルテトラメチルジシラザン及び1,1,1,3,3,3-ヘキサメチルジシラザンが挙げられる。
一般式(B2)中、R14及びR15は上記同様である。
複数あるR14は、同一であってもよく、異なっていてもよい。
複数あるR15は、同一であってもよく、異なっていてもよい。
nは1以上20以下の整数を表す。nは、1以上10以下の整数でもよく、1又は2でもよい。
一般式(B2)で表される低分子のシラザンとしては、オクタメチルシクロテトラシラザン、2,2,4,4,6,6-ヘキサメチルシクロトリシラザン及び2,4,6-トリメチル-2,4,6-トリビニルシクロトリシラザンが挙げられる。
複数あるR14は、同一であってもよく、異なっていてもよい。
複数あるR15は、同一であってもよく、異なっていてもよい。
nは1以上20以下の整数を表す。nは、1以上10以下の整数でもよく、1又は2でもよい。
一般式(B2)で表される低分子のシラザンとしては、オクタメチルシクロテトラシラザン、2,2,4,4,6,6-ヘキサメチルシクロトリシラザン及び2,4,6-トリメチル-2,4,6-トリビニルシクロトリシラザンが挙げられる。
低分子のシラザンとしては、オクタメチルシクロテトラシラザン及び1,3-ジフェニルテトラメチルジシラザンが好ましく、オクタメチルシクロテトラシラザンがより好ましい。
ポリシラザンは、Si-N-Si結合を有する高分子化合物であり、特に制限されないが、例えば、下記の一般式(B3)で表される構成単位を有する高分子化合物が挙げられる。ポリシラザンに含まれる一般式(B3)で表される構成単位は、1種類であっても、複数種類であってもよい。
一般式(B3)中、R14及びR15は、上記同様である。
複数あるR14は、同一であってもよく、異なっていてもよい。
複数あるR15は、同一であってもよく、異なっていてもよい。
mは、2以上10000以下の整数を表す。
複数あるR14は、同一であってもよく、異なっていてもよい。
複数あるR15は、同一であってもよく、異なっていてもよい。
mは、2以上10000以下の整数を表す。
一般式(B3)で表される構成単位を有するポリシラザンは、例えば、R14及びR15のすべてが水素原子であるパーヒドロポリシラザンでもよい。
また、一般式(B3)で表される構成単位を有するポリシラザンは、例えば、少なくとも1つのR15が水素原子以外の基であるオルガノポリシラザンであってもよい。用途に応じて、適宜にパーヒドロポリシラザンとオルガノポリシラザンを選択してよく、混合して使用することもできる。
ポリシラザンは、分子内の一部に環構造を有していてもよく、例えば、一般式(B4)で表される構造を有していてもよい。
n2は、1以上10000以下の整数を表す。n2は、1以上10以下でもよく、1又は2でもよい。
シラザン又はその改質体は、特に制限は無いが、分散性を向上させ、凝集を抑制できる観点からオルガノポリシラザン又はその改質体が好ましい。オルガノポリシラザンは、例えば、一般式(B3)中のR14及びR15の少なくとも1つが、炭素原子数1以上20以下のアルキル基、炭素原子数1以上20以下のアルケニル基、炭素原子数3以上20以下のシクロアルキル基、炭素原子数6以上20以下のアリール基、又は炭素原子数1以上20以下のアルキルシリル基である、一般式(B3)で表される構成単位を有するオルガノポリシラザンであってもよい。また、一般式(B4)中の少なくとも1つの結合手がR14又はR15と結合し、前記R14及びR15の少なくとも1つが、炭素原子数1以上20以下のアルキル基、炭素原子数1以上20以下のアルケニル基、炭素原子数3以上20以下のシクロアルキル基、炭素原子数6以上20以下のアリール基、又は炭素原子数1以上20以下のアルキルシリル基である、一般式(B4)で表される構造を含むオルガノポリシラザンであってもよい。
オルガノポリシラザンは、一般式(B3)中のR14及びR15の少なくとも1つがメチル基である、一般式(B3)で表される構成単位を有するオルガノポリシラザン、又は、一般式(B4)中の少なくとも1つの結合手がR14又はR15と結合し、前記R14、及びR15の少なくとも1つがメチル基である、一般式(B4)で表される構造を有するポリシラザンであることが好ましい。
一般的なポリシラザンは、例えば、直鎖構造と、6員環又は8員環等の環構造とが存在した構造である。上述した通り、その分子量は数平均分子量(Mn)で600~2000(ポリスチレン換算)であり、分子量によって液体又は固体の物質でありうる。前記ポリシラザンは、市販品を使用してもよく、市販品としては、NN120-10、NN120-20、NAX120-20、NN110、NAX120、NAX110、NL120A、NL110A、NL150A、NP110、NP140(AZエレクトロニックマテリアルズ株式会社製)並びに、AZNN-120-20、Durazane(登録商標) 1500 Slow Cure、Durazane(登録商標) 1500 Rapid Cure、Durazane(登録商標) 1800(メルクパフォーマンスマテリアルズ株式会社製)及びDurazane(登録商標) 1033(メルクパフォーマンスマテリアルズ株式会社製)等が挙げられる。
一般式(B3)で表される構成単位を有するポリシラザンは、好ましくはAZNN-120-20、Durazane(登録商標) 1500 Slow Cure、Durazane(登録商標) 1500 Rapid Cureであり、より好ましくはDurazane(登録商標) 1500 Slow Cureである。
一般式(B3)で表される構成単位を有するポリシラザンは、好ましくはAZNN-120-20、Durazane(登録商標) 1500 Slow Cure、Durazane(登録商標) 1500 Rapid Cureであり、より好ましくはDurazane(登録商標) 1500 Slow Cureである。
<各成分の配合比について>
本実施形態の組成物において、(1)成分と(2)成分との配合比は、十分な光の吸収量、及び量子収率が得られる程度であればよく、(1)成分及び(2)成分の種類等に応じて、適宜定めることができる。
本実施形態の組成物において、(1)成分と、(2)成分の重量比[(1)/(2)]は、0.001以上10以下であってもよく、0.005以上1以下であってもよく、0.01以上0.1以下でもよい。
(1)成分と(2)成分との配合比に係る範囲が上記範囲内である組成物は、十分な光の吸収量、及び量子収率が得られる点で好ましい。
本実施形態の組成物において、(1)成分と(2)成分との配合比は、十分な光の吸収量、及び量子収率が得られる程度であればよく、(1)成分及び(2)成分の種類等に応じて、適宜定めることができる。
本実施形態の組成物において、(1)成分と、(2)成分の重量比[(1)/(2)]は、0.001以上10以下であってもよく、0.005以上1以下であってもよく、0.01以上0.1以下でもよい。
(1)成分と(2)成分との配合比に係る範囲が上記範囲内である組成物は、十分な光の吸収量、及び量子収率が得られる点で好ましい。
本実施形態の組成物において、(1)成分と、(3)成分及び(4)成分の合計との配合比は、(1)成分による発光作用が良好に発揮される程度であればよく、(1)成分~(4)成分の種類等に応じて、適宜定めることができる。
(1)成分と、(2)成分と、(3)成分及び(4)成分からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む実施形態の組成物において、(1)成分と、(3)成分及び(4)成分の合計との質量比[(1)/((3)及び(4)の合計)]は、0.00001以上10以下であってもよく、0.0001以上2以下であってもよく、0.0005以上1以下であってもよい。
(1)成分と、(3)成分及び(4)成分の合計との配合比に係る範囲が上記範囲内である組成物は、(1)成分の凝集が生じ難く、発光性も良好に発揮される点で好ましい。
(1)成分と、(2)成分と、(3)成分及び(4)成分からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む実施形態の組成物において、(1)成分と、(3)成分及び(4)成分の合計との質量比[(1)/((3)及び(4)の合計)]は、0.00001以上10以下であってもよく、0.0001以上2以下であってもよく、0.0005以上1以下であってもよい。
(1)成分と、(3)成分及び(4)成分の合計との配合比に係る範囲が上記範囲内である組成物は、(1)成分の凝集が生じ難く、発光性も良好に発揮される点で好ましい。
本実施形態の組成物において、(1)成分と、(5)成分との配合比は、(1)成分による発光作用が良好に発揮される程度であればよく、(1)成分~(5)成分の種類等に応じて、適宜定めることができる。
(1)成分と、(2)成分と、(5)成分と、(3)成分及び(4)成分からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む実施形態の組成物、及び(1)成分、(2)成分、(4’)成分、及び(5)成分を含み、(1)成分、(2)成分、及び(4’)成分の合計含有割合が組成物の総質量に対して90質量%以上である実施形態の組成物において、(1)成分と、(5)成分とのモル比[(1)/(5)]は、0.0001以上1000以下であってもよく、0.01以上100以下であってもよい。
(1)成分と、(5)成分との配合比に係る範囲が上記範囲内である組成物は、(1)成分の凝集が生じ難く、発光性も良好に発揮される点で好ましい。
(1)成分と、(2)成分と、(5)成分と、(3)成分及び(4)成分からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む実施形態の組成物、及び(1)成分、(2)成分、(4’)成分、及び(5)成分を含み、(1)成分、(2)成分、及び(4’)成分の合計含有割合が組成物の総質量に対して90質量%以上である実施形態の組成物において、(1)成分と、(5)成分とのモル比[(1)/(5)]は、0.0001以上1000以下であってもよく、0.01以上100以下であってもよい。
(1)成分と、(5)成分との配合比に係る範囲が上記範囲内である組成物は、(1)成分の凝集が生じ難く、発光性も良好に発揮される点で好ましい。
実施形態の組成物において、(1)成分と、(6)成分との配合比は、(1)成分による発光作用が良好に発揮される程度であればよく、(1)成分~(6)成分の種類等に応じて、適宜定めることができる。
(1)成分と、(2)成分と、(5)成分と、(6)成分と、(3)成分及び(4)成分からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む実施形態の組成物、及び(1)成分、(2)成分、(4’)成分、(5)成分、及び(6)成分を含み、(1)成分、(2)成分、及び(4’)成分の合計含有割合が組成物の総質量に対して90質量%以上である実施形態の組成物において、(1)成分のB成分である金属イオンと、(6)成分のSi元素とのモル比[Si/B]は、0.001以上2000以下であってもよく、0.01以上500以下であってもよい。
(1)成分と、(6)成分との配合比に係る範囲が上記範囲内である組成物は、(1)成分の凝集が生じ難く、発光性も良好に発揮される点で好ましい。
(1)成分と、(2)成分と、(5)成分と、(6)成分と、(3)成分及び(4)成分からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む実施形態の組成物、及び(1)成分、(2)成分、(4’)成分、(5)成分、及び(6)成分を含み、(1)成分、(2)成分、及び(4’)成分の合計含有割合が組成物の総質量に対して90質量%以上である実施形態の組成物において、(1)成分のB成分である金属イオンと、(6)成分のSi元素とのモル比[Si/B]は、0.001以上2000以下であってもよく、0.01以上500以下であってもよい。
(1)成分と、(6)成分との配合比に係る範囲が上記範囲内である組成物は、(1)成分の凝集が生じ難く、発光性も良好に発揮される点で好ましい。
≪(1)成分の製造方法≫
A、B及びXを構成成分とするペロブスカイト化合物は、既知文献(Nano Lett. 2015, 15, 3692-3696、ACSNano,2015,9,4533-4542)を参考に、以下に述べる第1実施形態又は第2実施形態の方法によって製造することができる。
A、B及びXを構成成分とするペロブスカイト化合物は、既知文献(Nano Lett. 2015, 15, 3692-3696、ACSNano,2015,9,4533-4542)を参考に、以下に述べる第1実施形態又は第2実施形態の方法によって製造することができる。
(A、B及びXを構成成分とするペロブスカイト化合物の製造方法の第1実施形態)
例えば、本発明に係るペロブスカイト化合物の製造方法としては、B成分、X成分、及びA成分を溶媒xに溶解させ溶液gを得る工程と、得られた溶液gと、ペロブスカイト化合物の溶媒に対する溶解度が溶液gを得る工程で用いた溶媒xよりも低い溶媒yとを混合する工程とを含む製造方法が挙げられる。より具体的には、B成分及びX成分を含む化合物と、A成分、又はA成分及びX成分を含む化合物とを溶媒xに溶解させ、溶液gを得る工程と、得られた溶液gと、ペロブスカイト化合物の溶媒に対する溶解度が溶液gを得る工程で用いた溶媒xよりも低い溶媒yとを混合する工程とを含む製造方法が挙げられる。
溶液gと、ペロブスカイト化合物の溶媒に対する溶解度が溶液gを得る工程で用いた溶媒xよりも低い溶媒yとを混合することによりペロブスカイト化合物が析出する。
例えば、本発明に係るペロブスカイト化合物の製造方法としては、B成分、X成分、及びA成分を溶媒xに溶解させ溶液gを得る工程と、得られた溶液gと、ペロブスカイト化合物の溶媒に対する溶解度が溶液gを得る工程で用いた溶媒xよりも低い溶媒yとを混合する工程とを含む製造方法が挙げられる。より具体的には、B成分及びX成分を含む化合物と、A成分、又はA成分及びX成分を含む化合物とを溶媒xに溶解させ、溶液gを得る工程と、得られた溶液gと、ペロブスカイト化合物の溶媒に対する溶解度が溶液gを得る工程で用いた溶媒xよりも低い溶媒yとを混合する工程とを含む製造方法が挙げられる。
溶液gと、ペロブスカイト化合物の溶媒に対する溶解度が溶液gを得る工程で用いた溶媒xよりも低い溶媒yとを混合することによりペロブスカイト化合物が析出する。
以下、B成分及びX成分を含む化合物と、A成分、又はA成分及びX成分を含む化合物とを溶媒xに溶解させ、溶液gを得る工程と、得られた溶液gと、ペロブスカイト化合物の溶媒に対する溶解度が溶液gを得る工程で用いた溶媒xよりも低い溶媒yとを混合する工程とを含む製造方法について説明する。
なお、溶解度とは、混合する工程を行う温度における溶解度を意味する。
なお、溶解度とは、混合する工程を行う温度における溶解度を意味する。
前記製造方法は、ペロブスカイト化合物を安定して分散できる観点から、キャッピング配位子を加える工程を含んでいることが好ましい。キャッピング配位子は、前述の混合する工程の前に添加することが好ましく、A成分、B成分及びX成分を溶解させた溶液gにキャッピング配位子を添加してもよいし、ペロブスカイト化合物の溶媒に対する溶解度が溶液gを得る工程で用いた溶媒xよりも低い溶媒yに添加してもよく、溶媒x及び溶媒yの両方に添加してもよい。
前記製造方法は、前述の混合する工程のあと、遠心分離、ろ過などの手法により粗大粒子を除去する工程を含んでいることが好ましい。前記除去する工程によって除去する粗大粒子のサイズは、10μm以上が好ましく、1μm以上がより好ましく、500nm以上が特に好ましい。
前述の、溶液gと、溶媒yとを混合する工程は、(I)溶液gを、溶媒yに滴下する工程であってもよく、(II)溶液gに、溶媒yを滴下する工程であってもよいが、(1)成分の分散性を高める観点から(I)であることが好ましい。
滴下する際には攪拌を行うことが(1)成分の分散性を高める観点から好ましい。
溶液gと、溶媒yとを混合する工程において、温度には特に制限は無いが、(1)成分の析出し易さを確保する観点から、-20℃以上40℃以下の範囲であることが好ましく、-5℃以上30℃以下の範囲であることがより好ましい。
滴下する際には攪拌を行うことが(1)成分の分散性を高める観点から好ましい。
溶液gと、溶媒yとを混合する工程において、温度には特に制限は無いが、(1)成分の析出し易さを確保する観点から、-20℃以上40℃以下の範囲であることが好ましく、-5℃以上30℃以下の範囲であることがより好ましい。
前記製造方法で用いるペロブスカイト化合物の溶媒に対する溶解度の異なる2種類の溶媒x及びyとしては、特に限定されるものではないが、例えば、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、tert-ブタノール、1-ペンタノール、2-メチル-2-ブタノール、メトキシプロパノール、ジアセトンアルコール、シクロヘキサノール、2-フルオロエタノール、2,2,2-トリフルオロエタノール、2,2,3,3-テトラフルオロ-1-プロパノール等のアルコール;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールジメチルエーテル等のグリコールエーテル;N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等のアミド基を有する有機溶媒;メチルホルメート、エチルホルメート、プロピルホルメート、ペンチルホルメート、メチルアセテート、エチルアセテート、ペンチルアセテート等のエステル;γ-ブチロラクトン、アセトン、ジメチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン;ジエチルエーテル、メチル-tert-ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキソラン、4-メチルジオキソラン、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、アニソール、フェネトール等のエーテル;アセトニトリル、イソブチロニトリル、プロピオニトリル、メトキシアセトニトリル等のニトリル基を有する有機溶媒;エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート基を有する有機溶媒;塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化した炭化水素基を有する有機溶媒;n-ペンタン、シクロヘキサン、n-ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素基を有する有機溶媒、ジメチルスルホキシドからなる群より選ばれる2種の溶媒が挙げられる。
前記製造方法に含まれる、溶液gを得る工程で用いる溶媒xとしては、ペロブスカイト化合物の溶媒に対する溶解度が高い溶媒が好ましく、例えば、室温(10℃以上30℃以下)で前記工程を行う場合、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、tert-ブタノール、1-ペンタノール、2-メチル-2-ブタノール、メトキシプロパノール、ジアセトンアルコール、シクロヘキサノール、2-フルオロエタノール、2,2,2-トリフルオロエタノール、2,2,3,3-テトラフルオロ-1-プロパノール等のアルコール;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールジメチルエーテル等のグリコールエーテル;N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等のアミド基を有する有機溶媒;ジメチルスルホキシドが挙げられる。
前記製造方法に含まれる、混合する工程で用いる溶媒yとしては、ペロブスカイト化合物の溶媒に対する溶解度が低い溶媒が好ましく、例えば、室温(10℃以上30℃以下)で前記工程を行う場合、メチルホルメート、エチルホルメート、プロピルホルメート、ペンチルホルメート、メチルアセテート、エチルアセテート、ペンチルアセテート等のエステル;γ-ブチロラクトン、アセトン、ジメチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン;ジエチルエーテル、メチル-tert-ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキソラン、4-メチルジオキソラン、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、アニソール、フェネトール等のエーテル;アセトニトリル、イソブチロニトリル、プロピオニトリル、メトキシアセトニトリル等のニトリル基を有する有機溶媒;エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート基を有する有機溶媒;塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化した炭化水素基を有する有機溶媒;n-ペンタン、シクロヘキサン、n-ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素基を有する有機溶媒が挙げられる。
溶解度の異なる2種類の溶媒において、溶解度の差は(100μg/溶媒100g)以上(90g/溶媒100g)以下であることが好ましく、(1mg/溶媒100g)以上(90g/溶媒100g)以下であることがより好ましい。溶解度の差を(100μg/溶媒100g)以上(90g/溶媒100g)以下にする観点から、例えば、室温(10℃以上30℃以下)で混合する工程を行う場合、溶液を得る工程で用いる溶媒xが、N,N-ジメチルアセトアミド等のアミド基を有する有機溶媒やジメチルスルホキシドであり、混合する工程で用いる溶媒yが塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化した炭化水素基を有する有機溶媒;n-ペンタン、シクロヘキサン、n-ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素基を有する有機溶媒であることが好ましい。
得られたペロブスカイト化合物を含む分散液から、ペロブスカイト化合物を取り出す方法としては、固液分離を行うことでペロブスカイト化合物のみを回収する方法が挙げられる。
前述の固液分離方法は、ろ過などの方法や、溶媒の蒸発を利用した方法などが挙げられる。
前述の固液分離方法は、ろ過などの方法や、溶媒の蒸発を利用した方法などが挙げられる。
(A、B及びXを構成成分とするペロブスカイト化合物の製造方法の第2実施形態)
ペロブスカイト化合物の製造方法は、B成分、X成分、及びA成分を高温の溶媒zに添加して溶解させ溶液hを得る工程と、得られた溶液hを冷却する工程とを含む製造方法であってもよい。より具体的には、B成分及びX成分を含む化合物と、A成分を含む化合物、又はA成分及びX成分を含む化合物とを高温の溶媒zに添加して溶解させ溶液hを得る工程と、得られた溶液hを冷却する工程とを含む製造方法が挙げられる。
ペロブスカイト化合物の製造方法は、B成分、X成分、及びA成分を高温の溶媒zに添加して溶解させ溶液hを得る工程と、得られた溶液hを冷却する工程とを含む製造方法であってもよい。より具体的には、B成分及びX成分を含む化合物と、A成分を含む化合物、又はA成分及びX成分を含む化合物とを高温の溶媒zに添加して溶解させ溶液hを得る工程と、得られた溶液hを冷却する工程とを含む製造方法が挙げられる。
B成分及びX成分を含む化合物と、A成分、又はA成分及びX成分を含む化合物とを高温の溶媒zに添加して溶解させ溶液hを得る工程は、B成分及びX成分を含む化合物と、A成分、又はA成分及びX成分を含む化合物とを溶媒zに添加後、昇温することで溶液hを得る工程であってもよい。
前記製造方法では、温度の差による溶解度の差によって本発明に係るペロブスカイト化合物を析出させ、本発明に係るペロブスカイト化合物を製造することができる。
前記製造方法では、温度の差による溶解度の差によって本発明に係るペロブスカイト化合物を析出させ、本発明に係るペロブスカイト化合物を製造することができる。
前記製造方法は、ペロブスカイト化合物を安定して分散できる観点から、キャッピング配位子を加える工程を含んでいることが好ましい。キャッピング配位子は、前述の冷却する工程の前に溶液hに含まれていることが好ましい。
前記製造方法は、冷却する工程の後、遠心分離、ろ過などの手法により粗大粒子を除去する工程を含んでいることが好ましい。前記除去工程によって除去する粗大粒子のサイズは、10μm以上が好ましく、1μm以上がより好ましく、500nm以上が特に好ましい。
前記製造方法は、冷却する工程の後、遠心分離、ろ過などの手法により粗大粒子を除去する工程を含んでいることが好ましい。前記除去工程によって除去する粗大粒子のサイズは、10μm以上が好ましく、1μm以上がより好ましく、500nm以上が特に好ましい。
ここで、高温の溶媒zとは、B成分及びX成分を含む化合物と、A成分、又はA成分及びX成分を含む化合物とが、溶解する温度の溶媒であればよく、例えば、60℃以上600℃以下の溶媒であることが好ましく、80℃以上400℃以下の溶媒であることがより好ましい。
冷却する温度としては、-20℃以上50℃以下であることが好ましく、-10℃以上30℃以下であることがより好ましい。
冷却速度としては、0.1~1500℃/分であることが好ましく、10~150℃/分であることがより好ましい。
冷却する温度としては、-20℃以上50℃以下であることが好ましく、-10℃以上30℃以下であることがより好ましい。
冷却速度としては、0.1~1500℃/分であることが好ましく、10~150℃/分であることがより好ましい。
前記製造方法に用いる溶媒zとしては、B成分及びX成分を含む化合物と、A成分、又はA成分及びX成分を含む化合物とを溶解しうる溶媒であれば、特に限定されるものではない。例えば、前記(3)成分として記載した溶媒を用いることができる。
得られたペロブスカイト化合物を含む分散液から、ペロブスカイト化合物を取り出す方法としては、固液分離を行うことでペロブスカイト化合物のみを回収する方法が挙げられる。
前述の固液分離方法は、ろ過などの方法や、溶媒の蒸発を利用した方法などが挙げられる。
前述の固液分離方法は、ろ過などの方法や、溶媒の蒸発を利用した方法などが挙げられる。
[シラザンを改質する方法]
シラザンを改質する方法としては、エキシマランプ等による真空紫外線を照射して改質する方法や、水等で加湿処理する方法等の公知の改質方法が挙げられる。中でも加湿処理による改質処理が、より強固な保護層を形成する観点から好ましい。
シラザンを改質する方法としては、エキシマランプ等による真空紫外線を照射して改質する方法や、水等で加湿処理する方法等の公知の改質方法が挙げられる。中でも加湿処理による改質処理が、より強固な保護層を形成する観点から好ましい。
紫外線を照射する方法で用いられる紫外線の波長は、通常10~400nmであり、10~350nmが好ましく、100~180nmがより好ましい。紫外線を発生させる光源としては、例えば、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、エキシマランプ、UVレーザー光等が挙げられる。
加湿処理の方法は、水蒸気と、シラザンとを反応させる方法であればよい。
組成物中の(2)成分、又はシラザンを、加湿処理により改質する場合、例えば、後述する温度、及び湿度条件下で一定の時間、組成物を静置、又は攪拌してもよい。
組成物に含まれるシラザンの分散性を高める観点から、攪拌することが好ましい。
加湿処理における温度は、十分に改質が進行する温度であればよく、例えば、5~150℃であることが好ましく、10~100℃であることがより好ましく、15~80℃であることがさらに好ましい。
加湿処理における湿度は、組成物中のシラザンを有する化合物に十分に水分が供給される湿度であればよく、例えば30%~100%、好ましくは、40%~95%、より好ましくは60%~90%である。
本明細書において「湿度」とは加湿処理を行う温度における相対湿度を意味する。
本明細書において「湿度」とは加湿処理を行う温度における相対湿度を意味する。
加湿処理に要する時間は、十分に改質が進行する時間であればよく、例えば10分間以上1週間以下、好ましくは、1時間以上5日間以下、より好ましくは12時間以上3日間以下である。
<組成物の製造方法>
以下、本発明における組成物の製造方法に関し、実施形態を示して説明する。本実施形態の組成物の製造方法によれば、本発明に係る実施形態の組成物を製造可能である。なお、本発明の組成物は、以下の実施形態の組成物の製造方法によって製造されるものに限定されるものではない。
以下、本発明における組成物の製造方法に関し、実施形態を示して説明する。本実施形態の組成物の製造方法によれば、本発明に係る実施形態の組成物を製造可能である。なお、本発明の組成物は、以下の実施形態の組成物の製造方法によって製造されるものに限定されるものではない。
[(1)成分、(2)成分及び(3)成分を含む組成物の製造方法]
(1)成分、(2)成分及び(3)成分を含む組成物の製造方法としては、例えば、下記製造方法(a1)であってもよく、下記製造方法(a2)であってもよい。
(1)成分、(2)成分及び(3)成分を含む組成物の製造方法としては、例えば、下記製造方法(a1)であってもよく、下記製造方法(a2)であってもよい。
製造方法(a1):(1)成分及び(3)成分を混合する工程と(1)成分及び(3)成分の混合物と、(2)成分とを混合する工程とを含む、組成物の製造方法。
製造方法(a2):(1)成分及び(2)成分を混合する工程と、(1)成分及び(2)成分の混合物と、(3)成分とを混合する工程とを含む、組成物の製造方法。
前記製造方法(a1)は、(1)成分を、(3)成分に分散することが好ましい。前記製造方法(a1)は、例えば(1)成分を(3)成分に分散させ、分散液を得る工程と、前記分散液と、(2)成分とを混合する工程とを含む、組成物の製造方法であってよい。
上述の製造方法に含まれる混合する工程では、攪拌を行うことが分散性を高める観点から好ましい。
上述の製造方法に含まれる混合する工程において、温度には特に制限は無いが、均一に混合する観点から、0℃以上100℃以下の範囲であることが好ましく、10℃以上80℃以下の範囲であることがより好ましい。
組成物の製造方法は、(1)成分の分散性を向上させる観点から、製造方法(a1)が好ましい。
上述の製造方法に含まれる混合する工程において、温度には特に制限は無いが、均一に混合する観点から、0℃以上100℃以下の範囲であることが好ましく、10℃以上80℃以下の範囲であることがより好ましい。
組成物の製造方法は、(1)成分の分散性を向上させる観点から、製造方法(a1)が好ましい。
本実施形態において、(2)成分及び(3)成分は、上述した(1)成分の製造方法に含まれるいずれかの工程で混合させてもよい。例えば、下記製造方法(a3)又は下記製造方法(a4)であってもよい。
製造方法(a3):B成分及びX成分を含む化合物と、A成分、又はA成分及びX成分を含む化合物と、(2)成分とを溶媒x((3)成分)に溶解させ、溶液gを得る工程と、得られた溶液gと、ペロブスカイト化合物の溶媒に対する溶解度が、溶液gを得る工程で用いた溶媒xよりも低い溶媒y((3)成分)とを混合する工程とを含む製造方法。
製造方法(a4):B成分及びX成分を含む化合物と、A成分、又はA成分及びX成分を含む化合物と、(2)成分と、高温の(3)成分とを混合することで(3)成分に(1)成分及び(2)成分を溶解させ溶液hを得る工程と、得られた溶液hを冷却する工程とを含む製造方法。
これらの製造方法に含まれる各工程の条件は、上述の、ペロブスカイト化合物の製造方法の第1及び第2実施形態で記載したものと同様である。
[(1)成分、(2)成分、(3)成分及び(5)成分を含む組成物の製造方法]
例えば、(1)成分、(2)成分、(3)成分及び(5)成分を含む組成物の製造方法は、上述した製造方法(a1)~(a4)に含まれるいずれかの工程で(5)成分を混合する以外は、(1)成分、(2)成分及び(3)成分を含む組成物の製造方法と同様の方法とすることができる。
本実施形態においては、(1)成分の分散性を高める観点から、(5)成分は、上述の(1)成分のA、B、及びXを構成成分とするペロブスカイト化合物の製造方法に含まれるいずれかの工程で混合されることが好ましい。例えば、下記製造方法(b1)又は製造方法(b2)により製造することが好ましい。
例えば、(1)成分、(2)成分、(3)成分及び(5)成分を含む組成物の製造方法は、上述した製造方法(a1)~(a4)に含まれるいずれかの工程で(5)成分を混合する以外は、(1)成分、(2)成分及び(3)成分を含む組成物の製造方法と同様の方法とすることができる。
本実施形態においては、(1)成分の分散性を高める観点から、(5)成分は、上述の(1)成分のA、B、及びXを構成成分とするペロブスカイト化合物の製造方法に含まれるいずれかの工程で混合されることが好ましい。例えば、下記製造方法(b1)又は製造方法(b2)により製造することが好ましい。
製造方法(b1):B成分及びX成分を含む化合物と、A成分、又はA成分及びX成分を含む化合物と、(2)成分と、(5)成分とを溶媒x((3)成分)に溶解させ、溶液gを得る工程と、得られた溶液gと、ペロブスカイト化合物の溶媒に対する溶解度が、溶液gを得る工程で用いた溶媒x成分よりも低い溶媒y((3)成分)とを混合する工程とを含む製造方法。
製造方法(b2):B成分及びX成分を含む化合物と、A成分、又はA成分及びX成分を含む化合物と、(2)成分と、(5)成分と、高温の(3)成分と混合することで(3)成分に(1)成分、(2)成分及び(5)成分を溶解させ溶液hを得る工程と、得られた溶液hを冷却する工程とを含む製造方法。
[(1)成分、(2)成分及び(4)成分を含む組成物の製造方法]
(1)成分、(2)成分及び(4)成分を含む組成物の製造方法としては、(1)成分、(2)成分及び(4)成分を混合する方法が挙げられる。
(1)成分、(2)成分及び(4)成分を混合する工程は、(1)成分の分散性を高める観点から攪拌しながら行うこと好ましい。
(1)成分、(2)成分及び(4)成分を混合する工程において、温度には特に制限は無いが、均一に混合する観点から、0℃以上100℃以下の範囲であることが好ましく、10℃以上80℃以下の範囲であることがより好ましい。
(1)成分、(2)成分及び(4)成分を含む組成物の製造方法としては、(1)成分、(2)成分及び(4)成分を混合する方法が挙げられる。
(1)成分、(2)成分及び(4)成分を混合する工程は、(1)成分の分散性を高める観点から攪拌しながら行うこと好ましい。
(1)成分、(2)成分及び(4)成分を混合する工程において、温度には特に制限は無いが、均一に混合する観点から、0℃以上100℃以下の範囲であることが好ましく、10℃以上80℃以下の範囲であることがより好ましい。
(1)成分、(2)成分及び(4)成分を含む組成物の製造方法としては、例えば、下記製造方法(c1)、(c2)及び(c3)が挙げられる。
製造方法(c1):(4)成分に(1)成分を分散させ、分散体を得る工程と、得られた分散体と(2)成分とを混合する工程とを含む製造方法。
製造方法(c2):(4)成分に(2)成分を分散させ、分散体を得る工程と、得られた分散体と(1)成分を混合する工程とを含む製造方法。
製造方法(c3):(4)成分に(1)成分及び(2)成分の混合物を分散させる工程を含む製造方法。
(c1)~(c3)の製造方法の中では、(1)成分の分散性を高める観点から(c1)の製造方法であることが好ましい。前記方法により、本発明の組成物を、(1)成分が(4)成分に分散している分散体と、(2)成分との混合物として得ることができる。
(c1)~(c3)の製造方法に含まれる各分散体を得る工程においては、(4)成分を、(1)成分及び/又は(2)成分に滴下してもよいし、(1)成分及び(2)成分のいずれか一方又は両方を(4)成分に滴下してよい。
分散性を高める観点からは、(1)成分又は(2)成分のいずれか一方又は両方を(4)成分に滴下することが好ましい。
(c1)~(c2)の製造方法に含まれる各混合する工程においては、(1)成分又は(2)成分を分散体に滴下してもよいし、分散体を(1)成分又は(2)成分に滴下してもよい。
分散性を高める観点からは、(1)成分又は(2)成分を分散体に滴下することが好ましい。
分散性を高める観点からは、(1)成分又は(2)成分のいずれか一方又は両方を(4)成分に滴下することが好ましい。
(c1)~(c2)の製造方法に含まれる各混合する工程においては、(1)成分又は(2)成分を分散体に滴下してもよいし、分散体を(1)成分又は(2)成分に滴下してもよい。
分散性を高める観点からは、(1)成分又は(2)成分を分散体に滴下することが好ましい。
(4)成分として、重合体を採用する場合、重合体は、溶媒に溶解している重合体であってもよい。
上述の重合体が溶解している溶媒は、重合体(樹脂)を溶解しうる溶媒であれば特に限定されないが、上述の本発明に用いる(1)成分を溶解し難いものが好ましい。
上述の重合体が溶解している溶媒としては、例えば前記(3)成分として記載した溶媒を使用することができる。
上述の重合体が溶解している溶媒としては、例えば前記(3)成分として記載した溶媒を使用することができる。
また、(1)成分、(2)成分及び(4)成分を含む組成物の製造方法は、下記製造方法(c4)であってもよい。
製造方法(c4):(1)成分を(3)成分に分散させ分散液を得る工程と、得られた分散液と(4)成分とを混合し混合液を得る工程と、得られた混合液と(2)成分とを混合する工程とを有する、組成物の製造方法。
製造方法(c4):(1)成分を(3)成分に分散させ分散液を得る工程と、得られた分散液と(4)成分とを混合し混合液を得る工程と、得られた混合液と(2)成分とを混合する工程とを有する、組成物の製造方法。
[(1)成分、(2)成分、(4)成分及び(5)成分を含む組成物の製造方法]
(1)成分、(2)成分、(4)成分及び(5)成分を含む組成物の製造方法は、(5)成分を添加する以外は、既に説明した、(1)成分、(2)成分及び(4)成分を含む組成物の製造方法と同様の方法とすることができる。
(1)成分、(2)成分、(4)成分及び(5)成分を含む組成物の製造方法は、(5)成分を添加する以外は、既に説明した、(1)成分、(2)成分及び(4)成分を含む組成物の製造方法と同様の方法とすることができる。
(5)成分は、上述の(1)成分のA、B及びXを構成成分とするペロブスカイト化合物の製造方法に含まれるいずれかの工程で添加してもよく、上述の(1)成分、(2)成分及び(4)成分を含む組成物の製造方法に含まれるいずれかの工程で添加してもよい。
(5)成分は、(1)成分の分散性を高める観点から、(1)成分のA、B及びXを構成成分とするペロブスカイト化合物の製造方法に含まれるいずれかの工程で添加することが好ましい。
(5)成分は、(1)成分の分散性を高める観点から、(1)成分のA、B及びXを構成成分とするペロブスカイト化合物の製造方法に含まれるいずれかの工程で添加することが好ましい。
(1)成分、(2)成分、(4)成分及び(5)成分を含む組成物の製造方法において、(3)成分を用いてもよい。
前記製造方法により得られる本実施形態の組成物は、例えば、少なくとも一部が(5)成分で被覆されている(1)成分が(3)成分に分散している分散体と、(2)成分が(3)成分に分散している分散体と、(4)成分との混合物であってもよく、少なくとも一部が(5)成分で被覆されている(1)成分が(3)成分に分散している分散体と、(2)成分及び(4)成分が(3)成分に分散している分散体との混合物であってもよく、少なくとも一部が(5)成分で被覆されている(1)成分及び(2)成分が(3)成分に分散している分散体と、(4)成分との混合物であってもよい。
前記製造方法により得られる本実施形態の組成物は、例えば、少なくとも一部が(5)成分で被覆されている(1)成分が(3)成分に分散している分散体と、(2)成分が(3)成分に分散している分散体と、(4)成分との混合物であってもよく、少なくとも一部が(5)成分で被覆されている(1)成分が(3)成分に分散している分散体と、(2)成分及び(4)成分が(3)成分に分散している分散体との混合物であってもよく、少なくとも一部が(5)成分で被覆されている(1)成分及び(2)成分が(3)成分に分散している分散体と、(4)成分との混合物であってもよい。
[(1)成分、(2)成分及び(4’)成分を含み、組成物の総質量に対する(1)成分、(2)成分及び(4’)成分の合計含有割合90質量%以上である組成物の製造方法]
(1)成分、(2)成分及び(4’)成分を含み、組成物の総質量に対する(1)成分、(2)成分及び(4’)成分の合計含有割合が90質量%以上である組成物の製造方法としては、例えば、下記の製造方法(d)が挙げられる。
(1)成分、(2)成分及び(4’)成分を含み、組成物の総質量に対する(1)成分、(2)成分及び(4’)成分の合計含有割合が90質量%以上である組成物の製造方法としては、例えば、下記の製造方法(d)が挙げられる。
製造方法(d):(1)成分と、(2)成分と、重合性化合物とを混合する工程と、重合性化合物を重合させる工程と、を含む製造方法、並びに、(1)成分と、(2)成分と、溶媒に溶解している重合体とを混合する工程と、溶媒を除去する工程と、を含む製造方法。
前記製造方法に含まれる、混合する工程には、既に説明した、(1)成分、(2)成分及び(4)成分を含む組成物の製造方法と同様の混合方法を用いることができる。
前記製造方法は、例えば、下記製造方法(d1)~(d6)が挙げられる。
前記製造方法は、例えば、下記製造方法(d1)~(d6)が挙げられる。
製造方法(d1):重合性化合物に(1)成分を分散させ、分散体を得る工程と、得られた分散体と(2)成分とを混合する工程と、重合性化合物を重合させる工程とを含む製造方法。
製造方法(d2):溶媒に溶解している重合体に(1)成分を分散させ、分散体を得る工程と、得られた分散体と(2)成分とを混合する工程と、溶媒を除去する工程とを含む製造方法。
製造方法(d3):重合性化合物に(2)成分を分散させ、分散体を得る工程と、得られた分散体と、(1)成分とを混合する工程と、重合性化合物を重合させる工程とを含む製造方法。
製造方法(d4):溶媒に溶解している重合体に(2)成分を分散させ、分散体を得る工程と、得られた分散体と、(1)成分とを混合する工程と、溶媒を除去する工程とを含む製造方法。
製造方法(d5):重合性化合物に(1)成分及び(2)成分の混合物を分散させる工程と、重合性化合物を重合させる工程と、を含む製造方法。
製造方法(d6):溶媒に溶解している重合体に(1)成分及び(2)成分の混合物を分散させる工程と、溶媒を除去する工程と、を含む製造方法。
前記製造方法に含まれる、溶媒を除去する工程は、室温で静置し、自然乾燥させる工程であってもよいし、真空乾燥機を用いた減圧乾燥や加熱によって溶媒を蒸発させる工程であってもよい。
例えば、0℃以上300℃以下で、1分間以上7日間以下乾燥させることで、溶媒を除去することができる。
例えば、0℃以上300℃以下で、1分間以上7日間以下乾燥させることで、溶媒を除去することができる。
前記製造方法に含まれる、重合性化合物を重合させる工程は、ラジカル重合などの公知の重合反応を適宜用いることで行うことができる。
例えばラジカル重合の場合は、(1)成分と、(2)成分と、重合性化合物との混合物に、ラジカル重合開始剤を添加し、ラジカルを発生させることで重合反応を進行させることができる。
ラジカル重合開始剤は特に限定されるものではないが、例えば、光ラジカル重合開始剤等が挙げられる。
上記光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド等が挙げられる。
例えばラジカル重合の場合は、(1)成分と、(2)成分と、重合性化合物との混合物に、ラジカル重合開始剤を添加し、ラジカルを発生させることで重合反応を進行させることができる。
ラジカル重合開始剤は特に限定されるものではないが、例えば、光ラジカル重合開始剤等が挙げられる。
上記光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド等が挙げられる。
[(1)成分、(2)成分、(4’)成分及び(5)成分を含み、組成物の総質量に対する(1)成分、(2)成分、(4’)成分及び(5)成分の合計含有割合が90質量%以上である組成物の製造方法]
(1)成分、(2)成分、(4’)成分及び(5)成分を含み、組成物の総質量に対する(1)成分、(2)成分、(4’)成分及び(5)成分の合計含有割合が90質量%以上である組成物の製造方法は、例えば、(1)成分、(2)成分及び(4’)成分を含み、組成物の総質量に対する(1)成分、(2)成分及び(4’)成分の合計含有割合が90質量%以上である組成物の製造方法に含まれるいずれかの工程で、(5)成分を添加する以外は、既に説明した、(1)成分、(2)成分及び(4’)成分を含み、組成物の総質量に対する(1)成分、(2)成分及び(4’)成分の合計含有割合が90質量%以上である組成物の製造方法と同様の方法とすることができる。
(1)成分、(2)成分、(4’)成分及び(5)成分を含み、組成物の総質量に対する(1)成分、(2)成分、(4’)成分及び(5)成分の合計含有割合が90質量%以上である組成物の製造方法は、例えば、(1)成分、(2)成分及び(4’)成分を含み、組成物の総質量に対する(1)成分、(2)成分及び(4’)成分の合計含有割合が90質量%以上である組成物の製造方法に含まれるいずれかの工程で、(5)成分を添加する以外は、既に説明した、(1)成分、(2)成分及び(4’)成分を含み、組成物の総質量に対する(1)成分、(2)成分及び(4’)成分の合計含有割合が90質量%以上である組成物の製造方法と同様の方法とすることができる。
(5)成分は、上述の(1)成分のA、B及びXを構成成分とするペロブスカイト化合物の製造方法に含まれるいずれかの工程で添加してもよく、上述の(1)成分と、(2)成分と、重合性化合物とを混合する工程で添加してもよく、上述の(1)成分と、(2)成分と、溶媒に溶解している重合体とを混合する工程で添加してもよい。
(5)成分は、ペロブスカイト化合物の分散性を高める観点から、(1)成分のA、B及びXを構成成分とするペロブスカイト化合物の製造方法に含まれるいずれかの工程で添加することが好ましい。
(5)成分は、ペロブスカイト化合物の分散性を高める観点から、(1)成分のA、B及びXを構成成分とするペロブスカイト化合物の製造方法に含まれるいずれかの工程で添加することが好ましい。
[さらに(6)成分を含む組成物の製造方法]
さらに(6)成分を混合する以外は、上述の組成物の製造方法と同様の方法とすることができる。(1)成分と(2)成分とを混合する前に、(1)成分と(6)成分とを混合しておくことが好ましく、たとえば、下記製造方法(a1-1)であってもよく、下記製造方法(a2-1)であってもよい。
さらに(6)成分を混合する以外は、上述の組成物の製造方法と同様の方法とすることができる。(1)成分と(2)成分とを混合する前に、(1)成分と(6)成分とを混合しておくことが好ましく、たとえば、下記製造方法(a1-1)であってもよく、下記製造方法(a2-1)であってもよい。
製造方法(a1-1):(1)成分及び(3)成分を混合する工程と、(1)成分及び(3)成分の混合物と、(6)成分とを混合する工程と、(1)成分、(3)成分及び(6)成分を含む混合物と、(2)成分とを混合する工程とを含む、組成物の製造方法。
製造方法(a2-1):(1)成分及び(6)成分を混合する工程と、(1)成分及び(6)成分の混合物と、(2)成分とを混合する工程と、(1)成分、(2)成分及び(6)成分の混合物と、(3)成分とを混合する工程とを含む、組成物の製造方法。
≪ペロブスカイト化合物の濃度測定≫
本発明の組成物に含まれるペロブスカイト化合物の量は、誘導結合プラズマ質量分析計ICP-MS(例えば、PerkinElmer社製、ELAN DRCII)及びイオンクロマトグラフ(例えば、サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製、Integrion)を用いて測定する。
ペロブスカイト化合物をN,N-ジメチルホルムアミド等の良溶媒を用いて溶解した後に測定を行う。
本発明の組成物に含まれるペロブスカイト化合物の量は、誘導結合プラズマ質量分析計ICP-MS(例えば、PerkinElmer社製、ELAN DRCII)及びイオンクロマトグラフ(例えば、サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製、Integrion)を用いて測定する。
ペロブスカイト化合物をN,N-ジメチルホルムアミド等の良溶媒を用いて溶解した後に測定を行う。
≪量子収率及び吸収率の測定≫
本発明の組成物の量子収率、及び吸収率(absorption)は、絶対PL量子収率測定装置(例えば、浜松ホトニクス株式会社製、C9920-02)を用いて、励起光450nm、室温、大気下で測定する。ここで、吸収率とは、光がある物質層を通過する間に吸収によってその強さがIoからIになった際に(Io-I)/Ioで表される値をいう。
本発明の組成物の量子収率、及び吸収率(absorption)は、絶対PL量子収率測定装置(例えば、浜松ホトニクス株式会社製、C9920-02)を用いて、励起光450nm、室温、大気下で測定する。ここで、吸収率とは、光がある物質層を通過する間に吸収によってその強さがIoからIになった際に(Io-I)/Ioで表される値をいう。
(1)成分、(2)成分及び(4)成分を含む組成物においては、組成物に含まれるペロブスカイト化合物の濃度が500ppm(μg/g)、又は300ppm(μg/g)となるように混合比を調整し、測定する。
(1)成分と(2)成分を含み、シラザン及びシラザンの改質体を含まない発光性を有する本実施形態の組成物は、上記の測定方法によって測定された量子収率が27~95%であることが好ましく、30~95%であることがより好ましく、32~95%であることがさらに好ましい。
(1)成分と(2)成分を含み、シラザン及びシラザンの改質体を含まない発光性を有する本実施形態の組成物は、上記の測定方法によって測定された吸収率が0.147~0.600であることが好ましく、0.150~0.600であることがより好ましく、0.160~0.600であることがさらに好ましい。
(1)成分と(2)成分を含み、シラザン及びシラザンの改質体を含まない発光性を有する本実施形態の組成物は、上記の測定方法によって測定された吸収率が0.147~0.600であることが好ましく、0.150~0.600であることがより好ましく、0.160~0.600であることがさらに好ましい。
(1)成分と(2)成分とシラザンを含み、シラザンの改質体を含まない発光性を有する本実施形態の組成物は、上記の測定方法によって測定された量子収率が44~95%であることが好ましく、49~95%であることがより好ましく、50~95%であることがさらに好ましい。
(1)成分と(2)成分とシラザンを含み、シラザンの改質体を含まない発光性を有する本実施形態の組成物は、上記の測定方法によって測定された吸収率が0.146~0.600であることが好ましく、0.200~0.600であることがより好ましく、0.220~0.600であることがさらに好ましい。
(1)成分と(2)成分とシラザンを含み、シラザンの改質体を含まない発光性を有する本実施形態の組成物は、上記の測定方法によって測定された吸収率が0.146~0.600であることが好ましく、0.200~0.600であることがより好ましく、0.220~0.600であることがさらに好ましい。
(1)成分と(2)成分とシラザンの改質体を含む発光性を有する本実施形態の組成物は、上記の測定方法によって測定された量子収率が68~95%であることが好ましく、69~95%であることがより好ましく、71~95%であることがさらに好ましい。
(1)成分と(2)成分とシラザンの改質体を含む発光性を有する本実施形態の組成物は、上記の測定方法によって測定された吸収率が0.114~0.600であることが好ましく、0.140~0.600であることがより好ましく、0.149~0.600であることがさらに好ましい。
(1)成分と(2)成分とシラザンの改質体を含む発光性を有する本実施形態の組成物は、上記の測定方法によって測定された吸収率が0.114~0.600であることが好ましく、0.140~0.600であることがより好ましく、0.149~0.600であることがさらに好ましい。
<フィルム>
本発明に係るフィルムは、(1)成分、(2)成分及び(4’)成分を含む組成物であって、(1)成分、(2)成分及び(4’)成分の合計含有割合が組成物の総質量に対して90質量%以上の組成物から形成されたフィルムである。前記組成物は、(5)成分及び/又は(6)成分を含んでいてもよい。
本発明に係るフィルムは、(1)成分、(2)成分及び(4’)成分を含む組成物であって、(1)成分、(2)成分及び(4’)成分の合計含有割合が組成物の総質量に対して90質量%以上の組成物から形成されたフィルムである。前記組成物は、(5)成分及び/又は(6)成分を含んでいてもよい。
フィルムの形状は特に限定されるものではなく、シート状、バー状等の任意の形状であることができる。本明細書において、「バー状の形状」とは、例えば、異方性を有する形状を意味する。異方性を有する形状としては、各辺の長さが異なる板状の形状が例示される。
フィルムの厚みは、0.01μm以上10mm以下であってもよく、0.1μm以上1mm以下であってもよく、1μm以上0.5mm以下であってもよい。
本明細書において、前記フィルムの厚さは、マイクロメータにより任意の3点おいて測定し、その平均値を算出することにより得ることができる。
フィルムの厚みは、0.01μm以上10mm以下であってもよく、0.1μm以上1mm以下であってもよく、1μm以上0.5mm以下であってもよい。
本明細書において、前記フィルムの厚さは、マイクロメータにより任意の3点おいて測定し、その平均値を算出することにより得ることができる。
フィルムは、単層であってもよく、複層であってもよい。複層の場合、各層は同一の種類の実施形態の組成物が用いられていてもよく、互いに異なる種類の実施形態の組成物が用いられていてもよい。
フィルムは、例えば、後述の積層構造体の製造方法(i)~(iv)の製造方法により、基板上に形成されたフィルムを得ることができる。また、フィルムは基板から剥がして得ることができる。
<積層構造体>
本発明に係る積層構造体は、複数の層を有し、少なくとも一層が、上述のフィルムである。
本発明に係る積層構造体は、複数の層を有し、少なくとも一層が、上述のフィルムである。
積層構造体が有する複数の層のうち、上述のフィルム以外の層としては、基板、バリア層、光散乱層等の任意の層が挙げられる。
積層されるフィルムの形状は特に限定されるものではなく、シート状、バー状等の任意の形状であることができる。
積層されるフィルムの形状は特に限定されるものではなく、シート状、バー状等の任意の形状であることができる。
(基板)
本発明に係る積層構造体が有していてもよい層としては、特に制限は無いが、基板が挙げられる。
基板は、特に制限はないが、フィルムであってもよく、発光した光を取り出す観点から、透明なものが好ましい。基板としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートなどのポリマーや、ガラスなどの公知の基材を用いることができる。
例えば、積層構造体において、上述のフィルムを、基板上に設けていてもよい。
本発明に係る積層構造体が有していてもよい層としては、特に制限は無いが、基板が挙げられる。
基板は、特に制限はないが、フィルムであってもよく、発光した光を取り出す観点から、透明なものが好ましい。基板としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートなどのポリマーや、ガラスなどの公知の基材を用いることができる。
例えば、積層構造体において、上述のフィルムを、基板上に設けていてもよい。
図1は、本実施形態の積層構造体の構成を模式的に示す断面図である。第1の積層構造体1aは、第1の基板20及び、第2の基板21の間に、本実施形態のフィルム10が設けられている。フィルム10は、封止層22によって封止されている。
本発明の一つの側面は、第1の基板20と、第2の基板21と、第1の基板20と第2の基板21との間に位置する本実施形態に係るフィルム10と、封止層22と、を有する積層構造体であって、前記封止層が、前記フィルム10の前記第1の基板20、及び第2の基板21と接していない面上に配置されることを特徴とする積層構造体1aである。
本発明の一つの側面は、第1の基板20と、第2の基板21と、第1の基板20と第2の基板21との間に位置する本実施形態に係るフィルム10と、封止層22と、を有する積層構造体であって、前記封止層が、前記フィルム10の前記第1の基板20、及び第2の基板21と接していない面上に配置されることを特徴とする積層構造体1aである。
(バリア層)
本発明に係る積層構造体が有していてもよい層としては、特に制限は無いが、バリア層が挙げられる。外気の水蒸気及び大気中の空気から前述の組成物を保護する観点から、バリア層を含んでいても良い。
バリア層は、特に制限は無いが、発光した光を取り出す観点から、透明なバリア層が好ましい。バリア層としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートなどのポリマーや、ガラス膜などの公知のバリア層を用いることができる。
本発明に係る積層構造体が有していてもよい層としては、特に制限は無いが、バリア層が挙げられる。外気の水蒸気及び大気中の空気から前述の組成物を保護する観点から、バリア層を含んでいても良い。
バリア層は、特に制限は無いが、発光した光を取り出す観点から、透明なバリア層が好ましい。バリア層としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートなどのポリマーや、ガラス膜などの公知のバリア層を用いることができる。
(光散乱層)
本発明に係る積層構造体が有していてもよい層としては、特に制限は無いが、光散乱層が挙げられる。入射した光を有効に利用する観点から、光散乱層を含んでいてもよい。
光散乱層は、特に制限は無いが、発光した光を取り出す観点から、透明なものが好ましい。光散乱層としては、シリカ粒子などの光散乱粒子や、増幅拡散フィルムなどの公知の光散乱層を用いることができる。
本発明に係る積層構造体が有していてもよい層としては、特に制限は無いが、光散乱層が挙げられる。入射した光を有効に利用する観点から、光散乱層を含んでいてもよい。
光散乱層は、特に制限は無いが、発光した光を取り出す観点から、透明なものが好ましい。光散乱層としては、シリカ粒子などの光散乱粒子や、増幅拡散フィルムなどの公知の光散乱層を用いることができる。
<発光装置>
本発明に係る発光装置は、本発明の実施形態の組成物又は積層構造体と、光源とを合せることで得ることができる。発光装置は、光源から発光した光を、後段に設置した組成物又は積層構造体に照射することで、組成物又は積層構造体を発光させ、光を取り出す装置である。前記発光装置における積層構造体が有する複数の層のうち、上述のフィルム、基板、バリア層、光散乱層以外の層としては、光反射部材、輝度強化部、プリズムシート、導光板、要素間の媒体材料層等の任意の層が挙げられる。
本発明の一つの側面は、プリズムシート50と、導光板60と、前記第1の積層構造体1aと、光源30と、がこの順に積層された発光装置2である。
本発明に係る発光装置は、本発明の実施形態の組成物又は積層構造体と、光源とを合せることで得ることができる。発光装置は、光源から発光した光を、後段に設置した組成物又は積層構造体に照射することで、組成物又は積層構造体を発光させ、光を取り出す装置である。前記発光装置における積層構造体が有する複数の層のうち、上述のフィルム、基板、バリア層、光散乱層以外の層としては、光反射部材、輝度強化部、プリズムシート、導光板、要素間の媒体材料層等の任意の層が挙げられる。
本発明の一つの側面は、プリズムシート50と、導光板60と、前記第1の積層構造体1aと、光源30と、がこの順に積層された発光装置2である。
(光源)
本発明に係る発光装置を構成する光源は、特に制限は無いが、前述の組成物、又は積層構造体中の(1)成分を発光させるという観点から、600nm以下の発光波長を有する光源が好ましい。光源としては、例えば、青色発光ダイオードなどの発光ダイオード(LED)、レーザー、ELなどの公知の光源を使用することができる。
本発明に係る発光装置を構成する光源は、特に制限は無いが、前述の組成物、又は積層構造体中の(1)成分を発光させるという観点から、600nm以下の発光波長を有する光源が好ましい。光源としては、例えば、青色発光ダイオードなどの発光ダイオード(LED)、レーザー、ELなどの公知の光源を使用することができる。
(光反射部材)
本発明に係る発光装置を構成する積層構造体が有していてもよい層としては、特に制限は無いが、光反射部材が挙げられる。光源の光を前記の組成物、又は積層構造体に向かって照射する観点から、光反射部材を含んでいても良い。光反射部材は、特に制限は無いが、反射フィルムであっても良い。
反射フィルムとしては、例えば、反射鏡、反射粒子のフィルム、反射金属フィルムや反射体などの公知の反射フィルムを用いることができる。
本発明に係る発光装置を構成する積層構造体が有していてもよい層としては、特に制限は無いが、光反射部材が挙げられる。光源の光を前記の組成物、又は積層構造体に向かって照射する観点から、光反射部材を含んでいても良い。光反射部材は、特に制限は無いが、反射フィルムであっても良い。
反射フィルムとしては、例えば、反射鏡、反射粒子のフィルム、反射金属フィルムや反射体などの公知の反射フィルムを用いることができる。
(輝度強化部)
本発明に係る発光装置を構成する積層構造体が有していてもよい層としては、特に制限は無いが、輝度強化部が挙げられる。光の一部分を、光が伝送された方向に向かって反射して戻す観点から、輝度強化部を含んでいても良い。
本発明に係る発光装置を構成する積層構造体が有していてもよい層としては、特に制限は無いが、輝度強化部が挙げられる。光の一部分を、光が伝送された方向に向かって反射して戻す観点から、輝度強化部を含んでいても良い。
(プリズムシート)
本発明に係る発光装置を構成する積層構造体が有していてもよい層としては、特に制限は無いが、プリズムシートが挙げられる。プリズムシートは、代表的には、基材部とプリズム部とを有する。なお、基材部は、隣接する部材に応じて省略してもよい。 プリズムシートは、任意の適切な接着層(例えば、接着剤層、粘着剤層)を介して隣接する部材に貼り合わせることができる。プリズムシートは、視認側とは反対側(背面側)に凸となる複数の単位プリズムが並列されて構成されている。プリズムシートの凸部を背面側に向けて配置することにより、プリズムシートを透過する光が集光されやすくなる。また、プリズムシートの凸部を背面側に向けて配置すれば、凸部を視認側に向けて配置する場合と比較して、プリズムシートに入射せずに反射する光が少なく、輝度の高いディスプレイを得ることができる。
本発明に係る発光装置を構成する積層構造体が有していてもよい層としては、特に制限は無いが、プリズムシートが挙げられる。プリズムシートは、代表的には、基材部とプリズム部とを有する。なお、基材部は、隣接する部材に応じて省略してもよい。 プリズムシートは、任意の適切な接着層(例えば、接着剤層、粘着剤層)を介して隣接する部材に貼り合わせることができる。プリズムシートは、視認側とは反対側(背面側)に凸となる複数の単位プリズムが並列されて構成されている。プリズムシートの凸部を背面側に向けて配置することにより、プリズムシートを透過する光が集光されやすくなる。また、プリズムシートの凸部を背面側に向けて配置すれば、凸部を視認側に向けて配置する場合と比較して、プリズムシートに入射せずに反射する光が少なく、輝度の高いディスプレイを得ることができる。
(導光板)
本発明に係る発光装置を構成する積層構造体が有していてもよい層としては、特に制限は無いが、導光板が挙げられる。導光板としては、例えば、横方向からの光を厚さ方向に偏向可能となるよう、背面側にレンズパターンが形成された導光板、背面側及び/又は視認側にプリズム形状等が形成された導光板などの任意の適切な導光板が用いることができる。
本発明に係る発光装置を構成する積層構造体が有していてもよい層としては、特に制限は無いが、導光板が挙げられる。導光板としては、例えば、横方向からの光を厚さ方向に偏向可能となるよう、背面側にレンズパターンが形成された導光板、背面側及び/又は視認側にプリズム形状等が形成された導光板などの任意の適切な導光板が用いることができる。
(要素間の媒体材料層)
本発明に係る発光装置を構成する積層構造体が有していてもよい層としては、特に制限は無いが、隣接する要素(層)間の光路上に1つ以上の媒体材料からなる層(要素間の媒体材料層)が挙げられる。
要素間の媒体材料層に含まれる1つ以上の媒体には、特に制限は無いが、真空、空気、ガス、光学材料、接着剤、光学接着剤、ガラス、ポリマー、固体、液体、ゲル、硬化材料、光学結合材料、屈折率整合又は屈折率不整合材料、屈折率勾配材料、クラッディング又は抗クラッディング材料、スペーサー、シリカゲル、輝度強化材料、散乱又は拡散材料、反射又は抗反射材料、波長選択性材料、波長選択性抗反射材料、色フィルター、又は前記技術分野で既知の好適な媒体、が含まれる。
本発明に係る発光装置を構成する積層構造体が有していてもよい層としては、特に制限は無いが、隣接する要素(層)間の光路上に1つ以上の媒体材料からなる層(要素間の媒体材料層)が挙げられる。
要素間の媒体材料層に含まれる1つ以上の媒体には、特に制限は無いが、真空、空気、ガス、光学材料、接着剤、光学接着剤、ガラス、ポリマー、固体、液体、ゲル、硬化材料、光学結合材料、屈折率整合又は屈折率不整合材料、屈折率勾配材料、クラッディング又は抗クラッディング材料、スペーサー、シリカゲル、輝度強化材料、散乱又は拡散材料、反射又は抗反射材料、波長選択性材料、波長選択性抗反射材料、色フィルター、又は前記技術分野で既知の好適な媒体、が含まれる。
本発明に係る発光装置の具体例としては、例えば、ELディスプレイや液晶ディスプレイ用の波長変換材料を備えたものが挙げられる。
発光装置としては、本発明の実施形態の組成物を成形し、光源である青色発光ダイオードの後段に配置して、青色光を緑色光や赤色光に変換して白色光を発する照明が挙げられ、具体的には、(E1)~(E4)の実施形態が挙げられる。
発光装置としては、本発明の実施形態の組成物を成形し、光源である青色発光ダイオードの後段に配置して、青色光を緑色光や赤色光に変換して白色光を発する照明が挙げられ、具体的には、(E1)~(E4)の実施形態が挙げられる。
(E1)本発明の組成物をガラスチューブ等の中に入れて封止し、これを導光板の端面(側面)に沿うように、光源である青色発光ダイオードと導光板の間に配置して、青色光を緑色光や赤色光に変換するバックライト(オンエッジ方式のバックライト)。
(E2)本発明の組成物をシート化し、これを2枚のバリアーフィルムで挟んで封止したフィルムを、導光板の上に設置して、導光板の端面(側面)に置かれた青色発光ダイオードから導光板を通して前記シートに照射される青色の光を緑色光や赤色光に変換するバックライト(表面実装方式のバックライト)。
(E3)本発明の組成物を、樹脂等に分散させて青色発光ダイオードの発光部近傍に設置し、照射される青色の光を緑色光や赤色光に変換するバックライト(オンチップ方式のバックライト)。
(E4)本発明の組成物を、レジスト中に分散させて、カラーフィルター上に設置し、光源から照射される青色の光を緑色光や赤色光に変換するバックライト。
<ディスプレイ>
図2に示すように、本実施形態のディスプレイ3は、液晶パネル40と、前述の発光装置2とを視認側からこの順に備える。発光装置2は、第2の積層構造体1bと光源30とを備える。第2の積層構造体1bは、前述の第1の積層構造体1aが、プリズムシート50と、導光板60と、をさらに備えたものである。ディスプレイは、任意の適切なその他の部材をさらに備えていてもよい。
本発明の一つの側面は、液晶パネル40と、プリズムシート50と、導光板60と、前記第1の積層構造体1aと、光源30と、がこの順に積層された液晶ディスプレイ3である。
図2に示すように、本実施形態のディスプレイ3は、液晶パネル40と、前述の発光装置2とを視認側からこの順に備える。発光装置2は、第2の積層構造体1bと光源30とを備える。第2の積層構造体1bは、前述の第1の積層構造体1aが、プリズムシート50と、導光板60と、をさらに備えたものである。ディスプレイは、任意の適切なその他の部材をさらに備えていてもよい。
本発明の一つの側面は、液晶パネル40と、プリズムシート50と、導光板60と、前記第1の積層構造体1aと、光源30と、がこの順に積層された液晶ディスプレイ3である。
(液晶パネル)
上記液晶パネルは、代表的には、液晶セルと、前記液晶セルの視認側に配置された視認側偏光板と、前記液晶セルの背面側に配置された背面側偏光板とを備える。視認側偏光板及び背面側偏光板は、それぞれの吸収軸が実質的に直交又は平行となるようにして配置され得る。
上記液晶パネルは、代表的には、液晶セルと、前記液晶セルの視認側に配置された視認側偏光板と、前記液晶セルの背面側に配置された背面側偏光板とを備える。視認側偏光板及び背面側偏光板は、それぞれの吸収軸が実質的に直交又は平行となるようにして配置され得る。
(液晶セル)
液晶セルは、一対の基板と、前記基板間に挟持された表示媒体としての液晶層とを有する。一般的な構成においては、一方の基板に、カラーフィルター及びブラックマトリクスが設けられており、他方の基板に、液晶の電気光学特性を制御するスイッチング素子と、このスイッチング素子にゲート信号を与える走査線及びソース信号を与える信号線と、画素電極及び対向電極とが設けられている。上記基板の間隔(セルギャップ)は、スペーサー等によって制御できる。上記基板の液晶層と接する側には、例えば、ポリイミドからなる配向膜等を設けることができる。
液晶セルは、一対の基板と、前記基板間に挟持された表示媒体としての液晶層とを有する。一般的な構成においては、一方の基板に、カラーフィルター及びブラックマトリクスが設けられており、他方の基板に、液晶の電気光学特性を制御するスイッチング素子と、このスイッチング素子にゲート信号を与える走査線及びソース信号を与える信号線と、画素電極及び対向電極とが設けられている。上記基板の間隔(セルギャップ)は、スペーサー等によって制御できる。上記基板の液晶層と接する側には、例えば、ポリイミドからなる配向膜等を設けることができる。
(偏光板)
偏光板は、代表的には、偏光子と、偏光子の両側に配置された保護層とを有する。偏光子は、代表的には、吸収型偏光子である。
上記偏光子としては、任意の適切な偏光子が用いられる。例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素などの二色性物質を吸着させて一軸延伸した偏光子が、偏光二色比が高く、特に好ましい。
偏光板は、代表的には、偏光子と、偏光子の両側に配置された保護層とを有する。偏光子は、代表的には、吸収型偏光子である。
上記偏光子としては、任意の適切な偏光子が用いられる。例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素などの二色性物質を吸着させて一軸延伸した偏光子が、偏光二色比が高く、特に好ましい。
本発明の組成物の用途としては、例えば、発光ダイオード(LED)用の波長変換材料が挙げられる。
<LED>
本発明の組成物は、例えば、LEDの発光層の材料として用いることができる。
本発明の組成物を含むLEDとしては、例えば、本発明の組成物とZnSなどの導電性粒子を混合して膜状に積層し、片面にn型輸送層を積層し、もう片面にp型輸送層を積層した構造をしており、電流を流すことで、p型半導体の正孔と、n型半導体の電子が接合面の組成物に含まれる(1)成分及び(2)成分の粒子中で電荷を打ち消すことで発光する方式が挙げられる。
<LED>
本発明の組成物は、例えば、LEDの発光層の材料として用いることができる。
本発明の組成物を含むLEDとしては、例えば、本発明の組成物とZnSなどの導電性粒子を混合して膜状に積層し、片面にn型輸送層を積層し、もう片面にp型輸送層を積層した構造をしており、電流を流すことで、p型半導体の正孔と、n型半導体の電子が接合面の組成物に含まれる(1)成分及び(2)成分の粒子中で電荷を打ち消すことで発光する方式が挙げられる。
<太陽電池>
本発明の組成物は、太陽電池の活性層に含まれる電子輸送性材料として利用することができる。
前記太陽電池としては、構成は特に限定されないが、例えば、フッ素ドープされた酸化スズ(FTO)基板、酸化チタン緻密層、多孔質酸化アルミニウム層、本発明の組成物を含む活性層、2,2’,7,7’-tetrakis(N,N’-di-p-methoxyphenylamine)-9,9’-spirobifluorene(Spiro-MeOTAD)などのホール輸送層及び銀(Ag)電極をこの順で有する太陽電池が挙げられる。
酸化チタン緻密層は、電子輸送の機能、FTOのラフネスを抑える効果、及び、逆電子移動を抑制する機能を有する。
多孔質酸化アルミニウム層は、光吸収効率を向上させる機能を有する。
活性層に含まれる、本発明の組成物は、電荷分離及び電子輸送の機能を有する。
本発明の組成物は、太陽電池の活性層に含まれる電子輸送性材料として利用することができる。
前記太陽電池としては、構成は特に限定されないが、例えば、フッ素ドープされた酸化スズ(FTO)基板、酸化チタン緻密層、多孔質酸化アルミニウム層、本発明の組成物を含む活性層、2,2’,7,7’-tetrakis(N,N’-di-p-methoxyphenylamine)-9,9’-spirobifluorene(Spiro-MeOTAD)などのホール輸送層及び銀(Ag)電極をこの順で有する太陽電池が挙げられる。
酸化チタン緻密層は、電子輸送の機能、FTOのラフネスを抑える効果、及び、逆電子移動を抑制する機能を有する。
多孔質酸化アルミニウム層は、光吸収効率を向上させる機能を有する。
活性層に含まれる、本発明の組成物は、電荷分離及び電子輸送の機能を有する。
<積層構造体の製造方法>
積層構造体の製造方法としては、例えば、下記の製造方法(i)、(ii)、(iii)、(iv)が挙げられる。
製造方法(i):(1)成分、(2)成分(3)成分、及び(4’)成分を混合する工程と、得られた混合物を基板上に塗工する工程と、溶媒を除去する工程と、を含む積層構造体の製造方法。
製造方法(ii):(1)成分、(2)成分及び溶媒に溶解している重合体を混合する工程と、得られた混合物を基板上に塗工する工程と、溶媒を除去する工程と、を含む積層構造体の製造方法。
製造方法(iii):(1)成分、(2)成分及び(4’)成分を含む組成物であって、組成物の総質量に対する(1)成分、(2)成分及び(4’)成分の合計含有割合が90質量%以上である組成物を、基板に張り合わせる工程を含む積層構造体の製造方法。
製造方法(iv):(1)成分、(2)成分及び重合性化合物を混合する工程と、得られた混合物を基板上に塗工する工程と、重合性化合物を重合させる工程とを含む製造方法。
積層構造体の製造方法としては、例えば、下記の製造方法(i)、(ii)、(iii)、(iv)が挙げられる。
製造方法(i):(1)成分、(2)成分(3)成分、及び(4’)成分を混合する工程と、得られた混合物を基板上に塗工する工程と、溶媒を除去する工程と、を含む積層構造体の製造方法。
製造方法(ii):(1)成分、(2)成分及び溶媒に溶解している重合体を混合する工程と、得られた混合物を基板上に塗工する工程と、溶媒を除去する工程と、を含む積層構造体の製造方法。
製造方法(iii):(1)成分、(2)成分及び(4’)成分を含む組成物であって、組成物の総質量に対する(1)成分、(2)成分及び(4’)成分の合計含有割合が90質量%以上である組成物を、基板に張り合わせる工程を含む積層構造体の製造方法。
製造方法(iv):(1)成分、(2)成分及び重合性化合物を混合する工程と、得られた混合物を基板上に塗工する工程と、重合性化合物を重合させる工程とを含む製造方法。
上記(i)の製造方法に含まれる、混合する工程及び溶媒を除去する工程、上記(ii)の製造方法に含まれる、混合する工程及び、溶媒を除去する工程並びに上記(iv)の製造方法に含まれる、混合する工程及び、重合性化合物を重合させる工程は、それぞれ、既に説明した、(1)成分、(2)成分及び(4’)成分を含む組成物であって、組成物の総質量に対する(1)成分、(2)成分及び(4’)成分の合計含有割合が90質量%以上である組成物の製造方法に含まれる工程と同様の工程とすることができる。
(i)、(ii)及び(iv)の製造方法に含まれる、基板上に塗工する工程は、特に制限は無いが、グラビア塗布法、バー塗布法、印刷法、スプレー法、スピンコーティング法、ディップ法、ダイコート法などの、公知の塗布、塗工方法を用いることができる。
(iii)の製造方法に含まれる、基板に張り合わせる工程では、任意の接着剤を用いることができる。
接着剤は、(1)成分及び(2)成分の化合物を溶解しない物であれば特に制限は無く、公知の接着剤を用いることができる。
接着剤は、(1)成分及び(2)成分の化合物を溶解しない物であれば特に制限は無く、公知の接着剤を用いることができる。
積層構造体の製造方法は、(i)~(iv)で得られた積層構造体に、さらに、任意のフィルムを張り合わせる工程を含んでいてもよい。
張り合わせる任意のフィルムとしては、例えば、反射フィルム、拡散フィルムが挙げられる。
フィルムを張り合わせる工程では、任意の接着剤を用いることができる。
上述の接着剤は、(1)成分及び(2)成分の化合物を溶解しない物であれば特に制限は無く、公知の接着剤を用いることができる。
張り合わせる任意のフィルムとしては、例えば、反射フィルム、拡散フィルムが挙げられる。
フィルムを張り合わせる工程では、任意の接着剤を用いることができる。
上述の接着剤は、(1)成分及び(2)成分の化合物を溶解しない物であれば特に制限は無く、公知の接着剤を用いることができる。
<発光装置の製造方法>
たとえば、前述の光源と、光源から後段の光路上に前述の組成物、又は積層構造体を設置する工程とを含む製造方法が挙げられる。
たとえば、前述の光源と、光源から後段の光路上に前述の組成物、又は積層構造体を設置する工程とを含む製造方法が挙げられる。
なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
≪ペロブスカイト化合物の濃度測定≫
実施例1~12及び比較例1~5で得られた組成物におけるペロブスカイト化合物の濃度は下記の方法により測定した。
まず、再分散させることで得られたペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液に、N,N-ジメチルホルムアミドを添加することでペロブスカイト化合物を溶解させた。
その後、ICP-MS(PerkinElmer社製、ELAN DRCII)及びイオンクロマトグラフ(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製、Integrion)を用いて測定した。
実施例1~12及び比較例1~5で得られた組成物におけるペロブスカイト化合物の濃度は下記の方法により測定した。
まず、再分散させることで得られたペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液に、N,N-ジメチルホルムアミドを添加することでペロブスカイト化合物を溶解させた。
その後、ICP-MS(PerkinElmer社製、ELAN DRCII)及びイオンクロマトグラフ(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製、Integrion)を用いて測定した。
≪量子収率及び吸収率の測定≫
実施例1~12及び比較例1~5で得られた組成物の量子収率及び吸収率を、絶対PL量子収率測定装置(浜松ホトニクス株式会社製、C9920-02)を用いて、励起光450nm、室温、大気下で測定した。
実施例1~12及び比較例1~5で得られた組成物の量子収率及び吸収率を、絶対PL量子収率測定装置(浜松ホトニクス株式会社製、C9920-02)を用いて、励起光450nm、室温、大気下で測定した。
≪(2)成分の平均粒径の測定≫
実施例で用いた(2)成分の平均粒径は散乱式の粒子径分布測定装置(レーザー回折、MT3300、マイクロトラックベル社製)を用いて粒度分布を測定した際の、d50の粒径を平均粒径とした。
酸化アルミニウム(AA-02、αアルミナ、住友化学株式会社製)の平均粒径は0.2μmであった。
酸化アルミニウム(AA-3、αアルミナ、住友化学株式会社製)の平均粒径は3.4μmであった。
酸化アルミニウム(AA-18、αアルミナ、住友化学株式会社製)の平均粒径は20.3μmであった。
酸化亜鉛(ZnO、高純度化学社製)の平均粒径は1μmであった。
酸化ニオブ(Nb2O5、高純度化学社製)の平均粒径は1μmであった。
酸化アルミニウム(AKP-53、αアルミナ、住友化学株式会社製)の平均粒径は0.18μmであった。
酸化アルミニウム(AKP-3000、αアルミナ、住友化学株式会社製)の平均粒径は0.7μmであった。
酸化アルミニウム(AKP-30、αアルミナ、住友化学株式会社製)の平均粒径は0.27μmであった。
酸化アルミニウム(AKP-50、αアルミナ、住友化学株式会社製)の平均粒径は0.2μmであった。
酸化アルミニウム(KC-501、γアルミナ、住友化学株式会社製)の平均粒径は1.5μmであった。
酸化アルミニウム(AKP-G15、γアルミナ、住友化学株式会社製)の平均粒径は0.015μmであった。
実施例で用いた(2)成分の平均粒径は散乱式の粒子径分布測定装置(レーザー回折、MT3300、マイクロトラックベル社製)を用いて粒度分布を測定した際の、d50の粒径を平均粒径とした。
酸化アルミニウム(AA-02、αアルミナ、住友化学株式会社製)の平均粒径は0.2μmであった。
酸化アルミニウム(AA-3、αアルミナ、住友化学株式会社製)の平均粒径は3.4μmであった。
酸化アルミニウム(AA-18、αアルミナ、住友化学株式会社製)の平均粒径は20.3μmであった。
酸化亜鉛(ZnO、高純度化学社製)の平均粒径は1μmであった。
酸化ニオブ(Nb2O5、高純度化学社製)の平均粒径は1μmであった。
酸化アルミニウム(AKP-53、αアルミナ、住友化学株式会社製)の平均粒径は0.18μmであった。
酸化アルミニウム(AKP-3000、αアルミナ、住友化学株式会社製)の平均粒径は0.7μmであった。
酸化アルミニウム(AKP-30、αアルミナ、住友化学株式会社製)の平均粒径は0.27μmであった。
酸化アルミニウム(AKP-50、αアルミナ、住友化学株式会社製)の平均粒径は0.2μmであった。
酸化アルミニウム(KC-501、γアルミナ、住友化学株式会社製)の平均粒径は1.5μmであった。
酸化アルミニウム(AKP-G15、γアルミナ、住友化学株式会社製)の平均粒径は0.015μmであった。
≪(2)成分のかさ密度の測定≫
実施例で用いた(2)成分のかさ密度(重装)は、重装かさ比重(JIS R 9301-2-3,1999)の方法を用いて測定した。
酸化アルミニウム(AA-3、αアルミナ、住友化学株式会社製)のかさ密度(重装)は1.5g/cm3であった。
酸化アルミニウム(AA-18、αアルミナ、住友化学株式会社製)のかさ密度(重装)は2.4g/cm3であった。
酸化アルミニウム(AKP-53、αアルミナ、住友化学株式会社製)のかさ密度(重装)は1.4g/cm3であった。
酸化アルミニウム(AKP-3000、αアルミナ、住友化学株式会社製)のかさ密度(重装)は0.8g/cm3であった。
酸化アルミニウム(AKP-30、αアルミナ、住友化学株式会社製)のかさ密度(重装)は1.3g/cm3であった。
酸化アルミニウム(AKP-50、αアルミナ、住友化学株式会社製)のかさ密度(重装)は1.3g/cm3であった。
酸化アルミニウム(KC-501、γアルミナ、住友化学株式会社製)のかさ密度(重装)0.3g/cm3であった。
酸化アルミニウム(AKP-G15、γアルミナ、住友化学株式会社製)のかさ密度(重装)は0.19g/cm3であった。
実施例で用いた(2)成分のかさ密度(重装)は、重装かさ比重(JIS R 9301-2-3,1999)の方法を用いて測定した。
酸化アルミニウム(AA-3、αアルミナ、住友化学株式会社製)のかさ密度(重装)は1.5g/cm3であった。
酸化アルミニウム(AA-18、αアルミナ、住友化学株式会社製)のかさ密度(重装)は2.4g/cm3であった。
酸化アルミニウム(AKP-53、αアルミナ、住友化学株式会社製)のかさ密度(重装)は1.4g/cm3であった。
酸化アルミニウム(AKP-3000、αアルミナ、住友化学株式会社製)のかさ密度(重装)は0.8g/cm3であった。
酸化アルミニウム(AKP-30、αアルミナ、住友化学株式会社製)のかさ密度(重装)は1.3g/cm3であった。
酸化アルミニウム(AKP-50、αアルミナ、住友化学株式会社製)のかさ密度(重装)は1.3g/cm3であった。
酸化アルミニウム(KC-501、γアルミナ、住友化学株式会社製)のかさ密度(重装)0.3g/cm3であった。
酸化アルミニウム(AKP-G15、γアルミナ、住友化学株式会社製)のかさ密度(重装)は0.19g/cm3であった。
≪(2)成分の比表面積の測定≫
実施例で用いた(2)成分の比表面積は、比表面積測定装置(Macsorb、mountech製)を用いて、窒素ガス吸着法によりBET比表面積を測定した。
酸化アルミニウム(AA-02、αアルミナ、住友化学株式会社製)のBET比表面積は7.5m2/gであった。
酸化アルミニウム(AA-3、αアルミナ、住友化学株式会社製)のBET比表面積は0.5m2/gであった。
酸化アルミニウム(AA-18、αアルミナ、住友化学株式会社製)のBET比表面積は0.1m2/gであった。
酸化亜鉛(ZnO、高純度化学社製)のBET比表面積は4.7m2/gであった。
酸化ニオブ(Nb2O5、高純度化学社製)のBET比表面積は6.3m2/gであった。
酸化アルミニウム(AKP-53、αアルミナ、住友化学株式会社製)のBET比表面積は11.7m2/gであった。
酸化アルミニウム(AKP-3000、αアルミナ、住友化学株式会社製)のBET比表面積は4.5m2/gであった。
酸化アルミニウム(AKP-30、αアルミナ、住友化学株式会社製)のBET比表面積は6.7m2/gであった。
酸化アルミニウム(AKP-50、αアルミナ、住友化学株式会社製)のBET比表面積は10.3m2/gであった。
酸化アルミニウム(KC-501、γアルミナ、住友化学株式会社製)のBET比表面積は200m2/gであった。
酸化アルミニウム(AKP-G15、γアルミナ、住友化学株式会社製)のBET比表面積は164m2/gであった。
実施例で用いた(2)成分の比表面積は、比表面積測定装置(Macsorb、mountech製)を用いて、窒素ガス吸着法によりBET比表面積を測定した。
酸化アルミニウム(AA-02、αアルミナ、住友化学株式会社製)のBET比表面積は7.5m2/gであった。
酸化アルミニウム(AA-3、αアルミナ、住友化学株式会社製)のBET比表面積は0.5m2/gであった。
酸化アルミニウム(AA-18、αアルミナ、住友化学株式会社製)のBET比表面積は0.1m2/gであった。
酸化亜鉛(ZnO、高純度化学社製)のBET比表面積は4.7m2/gであった。
酸化ニオブ(Nb2O5、高純度化学社製)のBET比表面積は6.3m2/gであった。
酸化アルミニウム(AKP-53、αアルミナ、住友化学株式会社製)のBET比表面積は11.7m2/gであった。
酸化アルミニウム(AKP-3000、αアルミナ、住友化学株式会社製)のBET比表面積は4.5m2/gであった。
酸化アルミニウム(AKP-30、αアルミナ、住友化学株式会社製)のBET比表面積は6.7m2/gであった。
酸化アルミニウム(AKP-50、αアルミナ、住友化学株式会社製)のBET比表面積は10.3m2/gであった。
酸化アルミニウム(KC-501、γアルミナ、住友化学株式会社製)のBET比表面積は200m2/gであった。
酸化アルミニウム(AKP-G15、γアルミナ、住友化学株式会社製)のBET比表面積は164m2/gであった。
≪(2)成分の結晶構造≫
実施例で用いた(2)成分の結晶構造を、X線回折(XRD、Cu Kα線、X’pert PRO MPD, スペクトリス社製)を用いてX線回折パターンを測定することにより同定した。
酸化アルミニウム(AA-02、αアルミナ、住友化学株式会社製)、酸化アルミニウム(AA-3、αアルミナ、住友化学株式会社製)、酸化アルミニウム(AA-18、αアルミナ、住友化学株式会社製)、酸化アルミニウム(AKP-53、αアルミナ、住友化学株式会社製)、酸化アルミニウム(AKP-3000、αアルミナ、住友化学株式会社製)、酸化アルミニウム(AKP-30、αアルミナ、住友化学株式会社製)、酸化アルミニウム(AKP-50、αアルミナ、住友化学株式会社製)は2θ=35°、43°、及び57°の位置にピークを有しており、結晶性のα―アルミナであることを確認した。
酸化亜鉛(ZnO、高純度化学社製)は2θ=32°、34°、及び36°の位置にピークを有しており、結晶性の酸化亜鉛であることを確認した。
酸化ニオブ(Nb2O5、高純度化学社製)は2θ=27°、28°、及び37°の位置にピークを有しており、結晶性の酸化ニオブであることを確認した。
実施例で用いた(2)成分の結晶構造を、X線回折(XRD、Cu Kα線、X’pert PRO MPD, スペクトリス社製)を用いてX線回折パターンを測定することにより同定した。
酸化アルミニウム(AA-02、αアルミナ、住友化学株式会社製)、酸化アルミニウム(AA-3、αアルミナ、住友化学株式会社製)、酸化アルミニウム(AA-18、αアルミナ、住友化学株式会社製)、酸化アルミニウム(AKP-53、αアルミナ、住友化学株式会社製)、酸化アルミニウム(AKP-3000、αアルミナ、住友化学株式会社製)、酸化アルミニウム(AKP-30、αアルミナ、住友化学株式会社製)、酸化アルミニウム(AKP-50、αアルミナ、住友化学株式会社製)は2θ=35°、43°、及び57°の位置にピークを有しており、結晶性のα―アルミナであることを確認した。
酸化亜鉛(ZnO、高純度化学社製)は2θ=32°、34°、及び36°の位置にピークを有しており、結晶性の酸化亜鉛であることを確認した。
酸化ニオブ(Nb2O5、高純度化学社製)は2θ=27°、28°、及び37°の位置にピークを有しており、結晶性の酸化ニオブであることを確認した。
≪(1)成分の平均フェレー径の測定≫
ペロブスカイト化合物を透過型電子顕微鏡(日本電子株式会社製、JEM-2200FS)を用いて観察した。観察用の試料は、ペロブスカイト化合物を含む分散液組成物からペロブスカイト化合物を支持膜付きグリッドに採取したものを用いた。この試料について、加速電圧を200kVとして観察した。
平均フェレー径は、ペロブスカイト化合物の粒子(一次粒子)20個のフェレー径の平均値を採用した。
ペロブスカイト化合物を透過型電子顕微鏡(日本電子株式会社製、JEM-2200FS)を用いて観察した。観察用の試料は、ペロブスカイト化合物を含む分散液組成物からペロブスカイト化合物を支持膜付きグリッドに採取したものを用いた。この試料について、加速電圧を200kVとして観察した。
平均フェレー径は、ペロブスカイト化合物の粒子(一次粒子)20個のフェレー径の平均値を採用した。
(組成物の合成)
[実施例1]
炭酸セシウム0.814gと、1-オクタデセンの溶媒40mLと、オレイン酸2.5mLとを混合した。マグネチックスターラーで攪拌して、窒素を流しながら150℃で1時間加熱して炭酸セシウム溶液1を調製した。
臭化鉛(PbBr2)0.276gを1-オクタデセンの溶媒20mLと混合した。マグネチックスターラーで攪拌して窒素を流しながら120℃の温度で1時間加熱した後、オレイン酸2mL及びオレイルアミン2mLを添加して臭化鉛分散液を調製した。
[実施例1]
炭酸セシウム0.814gと、1-オクタデセンの溶媒40mLと、オレイン酸2.5mLとを混合した。マグネチックスターラーで攪拌して、窒素を流しながら150℃で1時間加熱して炭酸セシウム溶液1を調製した。
臭化鉛(PbBr2)0.276gを1-オクタデセンの溶媒20mLと混合した。マグネチックスターラーで攪拌して窒素を流しながら120℃の温度で1時間加熱した後、オレイン酸2mL及びオレイルアミン2mLを添加して臭化鉛分散液を調製した。
臭化鉛分散液を160℃の温度に昇温した後、上述の炭酸セシウム溶液1を1.6mL添加した。添加後、反応容器を氷水に漬けることで、室温まで降温し、分散液を得た。
次いで、分散液を10000rpm、5分間遠心分離し、沈殿物を分離することで、沈殿物のペロブスカイト化合物を得た。ペロブスカイト化合物をトルエン5mLに分散させた後、分散液500μLを分取して、トルエン4.5mLに再分散させることで、ペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液を得た。
次いで、分散液を10000rpm、5分間遠心分離し、沈殿物を分離することで、沈殿物のペロブスカイト化合物を得た。ペロブスカイト化合物をトルエン5mLに分散させた後、分散液500μLを分取して、トルエン4.5mLに再分散させることで、ペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液を得た。
ICP-MS及びイオンクロマトグラフによって測定したペロブスカイト化合物の濃度は、1500ppm(μg/g)であった。
溶媒を自然乾燥させて回収した化合物のX線回折パターンをX線回折測定装置(XRD、Cu Kα線、X’pert PRO MPD、スペクトリス社製)で測定した所、2θ=14°の位置に(hkl)=(001)由来のピークを有しており、3次元のペロブスカイト型結晶構造を有していることを確認した。
TEMで観察したペロブスカイト化合物の平均フェレー径は11nmであった。
溶媒を自然乾燥させて回収した化合物のX線回折パターンをX線回折測定装置(XRD、Cu Kα線、X’pert PRO MPD、スペクトリス社製)で測定した所、2θ=14°の位置に(hkl)=(001)由来のピークを有しており、3次元のペロブスカイト型結晶構造を有していることを確認した。
TEMで観察したペロブスカイト化合物の平均フェレー径は11nmであった。
次いで、メタクリル樹脂(PMMA、住友化学社製、スミペックス・メタクリル樹脂、MH、分子量約12万、比重1.2g/ml)がメタクリル樹脂とトルエンの総質量に対して16.5質量%となるように、メタクリル樹脂とトルエンとを混合した後、60℃、3時間加熱して、重合体が溶解した溶液を得た。
上記の重合体が溶解した溶液2.5gと酸化アルミニウム(AA-02、αアルミナ、住友化学株式会社製)0.021gをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.48gと、ペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液0.027gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、αアルミナ(AA-02)を5wt%、ペロブスカイト化合物を500ppm(μg/g)含む組成物を得た。
得られた組成物を1cm×1cm×50μmに切断した後、量子収率、及び吸収率を量子収率測定装置によって測定したところ、量子収率が34%、吸収率が0.243であった。
[実施例2]
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化アルミニウム(AA-3、αアルミナ、住友化学株式会社製)0.021gをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.48gと、実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液0.027gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、αアルミナ(AA-3)を5wt%、ペロブスカイト化合物を500ppm(μg/g)含む組成物を得た。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化アルミニウム(AA-3、αアルミナ、住友化学株式会社製)0.021gをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.48gと、実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液0.027gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、αアルミナ(AA-3)を5wt%、ペロブスカイト化合物を500ppm(μg/g)含む組成物を得た。
得られた組成物を1cm×1cm×50μmに切断した後、量子収率、及び吸収率を量子収率測定装置によって測定したところ、量子収率が37%、吸収率が0.193であった。
[実施例3]
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化アルミニウム(AA-18、αアルミナ、住友化学株式会社製)0.021gとをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.48gと、実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液0.027gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、αアルミナ(AA-18)を5wt%、及びペロブスカイト化合物を500ppm(μg/g)含む組成物を得た。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化アルミニウム(AA-18、αアルミナ、住友化学株式会社製)0.021gとをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.48gと、実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液0.027gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、αアルミナ(AA-18)を5wt%、及びペロブスカイト化合物を500ppm(μg/g)含む組成物を得た。
得られた組成物を1cm×1cm×50μmに切断した後、量子収率、及び吸収率を量子収率測定装置によって測定したところ、量子収率が32%、吸収率が0.168であった。
[実施例4]
実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液と、ポリシラザン(Durazane 1500 Slow Cure、メルクパフォーマンスマテリアルズ株式会社製)とを混合し、ペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。
前記分散液において、モル比はSi/Pb=76であった。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化アルミニウム(AA-02、αアルミナ、住友化学株式会社製)0.021gとをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.48gと、上述のペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液0.027gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、αアルミナ(AA-02)を5wt%、及びペロブスカイト化合物を500ppm(μg/g)含む組成物を得た。
実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液と、ポリシラザン(Durazane 1500 Slow Cure、メルクパフォーマンスマテリアルズ株式会社製)とを混合し、ペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。
前記分散液において、モル比はSi/Pb=76であった。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化アルミニウム(AA-02、αアルミナ、住友化学株式会社製)0.021gとをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.48gと、上述のペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液0.027gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、αアルミナ(AA-02)を5wt%、及びペロブスカイト化合物を500ppm(μg/g)含む組成物を得た。
得られた組成物を1cm×1cm×50μmに切断した後、量子収率、及び吸収率を量子収率測定装置によって測定したところ、量子収率が59%、吸収率が0.287であった。
[実施例5]
実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液と、ポリシラザン(Durazane 1500 Slow Cure、メルクパフォーマンスマテリアルズ株式会社製)とを混合し、ペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。
前記分散液において、モル比はSi/Pb=76であった。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化アルミニウム(AA-3、αアルミナ、住友化学株式会社製)0.021gとをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.48gと、上述のペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液0.027gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、αアルミナ(AA-3)を5wt%、及びペロブスカイト化合物を500ppm(μg/g)含む組成物を得た。
実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液と、ポリシラザン(Durazane 1500 Slow Cure、メルクパフォーマンスマテリアルズ株式会社製)とを混合し、ペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。
前記分散液において、モル比はSi/Pb=76であった。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化アルミニウム(AA-3、αアルミナ、住友化学株式会社製)0.021gとをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.48gと、上述のペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液0.027gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、αアルミナ(AA-3)を5wt%、及びペロブスカイト化合物を500ppm(μg/g)含む組成物を得た。
得られた組成物を1cm×1cm×50μmに切断した後、量子収率、及び吸収率を量子収率測定装置によって測定したところ、量子収率が58%、吸収率が0.256であった。
[実施例6]
実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液と、ポリシラザン(Durazane 1500 Slow Cure、メルクパフォーマンスマテリアルズ株式会社製)とを混合し、ペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。
ペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。ペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。前記分散液において、モル比はSi/Pb=76であった。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化アルミニウム(AA-18、αアルミナ、住友化学株式会社製)0.021gとをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.48gと、上述のペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液0.027gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、αアルミナ(AA-18)を5wt%、及びペロブスカイト化合物を500ppm(μg/g)含む組成物を得た。
得られた組成物を1cm×1cm×50μmに切断した後、量子収率、及び吸収率を量子収率測定装置によって測定したところ、量子収率が55%、吸収率が0.22であった。
実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液と、ポリシラザン(Durazane 1500 Slow Cure、メルクパフォーマンスマテリアルズ株式会社製)とを混合し、ペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。
ペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。ペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。前記分散液において、モル比はSi/Pb=76であった。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化アルミニウム(AA-18、αアルミナ、住友化学株式会社製)0.021gとをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.48gと、上述のペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液0.027gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、αアルミナ(AA-18)を5wt%、及びペロブスカイト化合物を500ppm(μg/g)含む組成物を得た。
得られた組成物を1cm×1cm×50μmに切断した後、量子収率、及び吸収率を量子収率測定装置によって測定したところ、量子収率が55%、吸収率が0.22であった。
[実施例7]
実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液と、ポリシラザン(Durazane 1500 Slow Cure、メルクパフォーマンスマテリアルズ株式会社製)とを混合し、ペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。
前記分散液において、モル比はSi/Pb=76であった。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化亜鉛(ZnO、高純度化学社製)0.021gとをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.48gと、上述のペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液0.027gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、酸化亜鉛を5wt%、及びペロブスカイト化合物を500ppm(μg/g)含む組成物を得た。
実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液と、ポリシラザン(Durazane 1500 Slow Cure、メルクパフォーマンスマテリアルズ株式会社製)とを混合し、ペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。
前記分散液において、モル比はSi/Pb=76であった。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化亜鉛(ZnO、高純度化学社製)0.021gとをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.48gと、上述のペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液0.027gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、酸化亜鉛を5wt%、及びペロブスカイト化合物を500ppm(μg/g)含む組成物を得た。
得られた組成物を1cm×1cm×50μmに切断した後、量子収率、及び吸収率を量子収率測定装置によって測定したところ、量子収率が49%、吸収率が0.279であった。
[実施例8]
実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液と、ポリシラザン(Durazane 1500 Slow Cure、メルクパフォーマンスマテリアルズ株式会社製)とを混合し、ペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。
前記分散液において、モル比はSi/Pb=76であった。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化ニオブ(Nb2O5、高純度化学社製)0.021gとをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.48gと、上述のペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液0.027gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、酸化亜鉛を5wt%、及びペロブスカイト化合物を500ppm(μg/g)含む組成物を得た。
得られた組成物を1cm×1cm×50μmに切断した後、量子収率及び吸収率を量子収率測定装置によって測定したところ、量子収率が67%、吸収率が0.378であった。
実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液と、ポリシラザン(Durazane 1500 Slow Cure、メルクパフォーマンスマテリアルズ株式会社製)とを混合し、ペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。
前記分散液において、モル比はSi/Pb=76であった。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化ニオブ(Nb2O5、高純度化学社製)0.021gとをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.48gと、上述のペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液0.027gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、酸化亜鉛を5wt%、及びペロブスカイト化合物を500ppm(μg/g)含む組成物を得た。
得られた組成物を1cm×1cm×50μmに切断した後、量子収率及び吸収率を量子収率測定装置によって測定したところ、量子収率が67%、吸収率が0.378であった。
[実施例9]
実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液とポリシラザン(Durazane 1500 Slow Cure、メルクパフォーマンスマテリアルズ株式会社製)とを混合して5.1mLのペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。前記分散液において、モル比はSi/Pb=76であった。前記分散液に25℃、80%の湿度条件で、スターラーで攪拌しながら、1日間改質処理を施した。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化アルミニウム(AKP-53、αアルミナ、住友化学株式会社製)0.021gとをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.96gと、上述の改質処理を施した分散液0.032gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、αアルミナ(AKP-53)を5wt%、及びペロブスカイト化合物を300ppm(μg/g)含む組成物を得た。
実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液とポリシラザン(Durazane 1500 Slow Cure、メルクパフォーマンスマテリアルズ株式会社製)とを混合して5.1mLのペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。前記分散液において、モル比はSi/Pb=76であった。前記分散液に25℃、80%の湿度条件で、スターラーで攪拌しながら、1日間改質処理を施した。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化アルミニウム(AKP-53、αアルミナ、住友化学株式会社製)0.021gとをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.96gと、上述の改質処理を施した分散液0.032gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、αアルミナ(AKP-53)を5wt%、及びペロブスカイト化合物を300ppm(μg/g)含む組成物を得た。
得られた組成物を1cm×1cm×100μmに切断した後、量子収率、及び吸収率を量子収率測定装置によって測定したところ、量子収率が78%、吸収率が0.149であった。
[実施例10]
実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液とポリシラザン(Durazane 1500 Slow Cure、メルクパフォーマンスマテリアルズ株式会社製)とを混合して5.1mLのペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。前記分散液において、モル比はSi/Pb=76であった。前記分散液に25℃、80%の湿度条件で、スターラーで攪拌しながら、1日間改質処理を施した。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化アルミニウム(AKP-3000、αアルミナ、住友化学株式会社製)0.021gとをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.96gと、上述の改質処理を施した分散液0.032gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、αアルミナ(AKP-3000)を5wt%、及びペロブスカイト化合物を300ppm(μg/g)含む組成物を得た。
実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液とポリシラザン(Durazane 1500 Slow Cure、メルクパフォーマンスマテリアルズ株式会社製)とを混合して5.1mLのペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。前記分散液において、モル比はSi/Pb=76であった。前記分散液に25℃、80%の湿度条件で、スターラーで攪拌しながら、1日間改質処理を施した。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化アルミニウム(AKP-3000、αアルミナ、住友化学株式会社製)0.021gとをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.96gと、上述の改質処理を施した分散液0.032gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、αアルミナ(AKP-3000)を5wt%、及びペロブスカイト化合物を300ppm(μg/g)含む組成物を得た。
得られた組成物を1cm×1cm×100μmに切断した後、量子収率、及び吸収率を量子収率測定装置によって測定したところ、量子収率が71%、吸収率が0.265であった。
[実施例11]
実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液とポリシラザン(Durazane 1500 Slow Cure、メルクパフォーマンスマテリアルズ株式会社製)とを混合して5.1mLのペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。前記分散液において、モル比はSi/Pb=76であった。前記分散液に25℃、80%の湿度条件で、スターラーで攪拌しながら、1日間改質処理を施した。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化アルミニウム(AKP-30、αアルミナ、住友化学株式会社製)0.021gとをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.96gと、上述の改質処理を施した分散液0.032gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、αアルミナ(AKP-30)を5wt%、及びペロブスカイト化合物を300ppm(μg/g)含む組成物を得た。
実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液とポリシラザン(Durazane 1500 Slow Cure、メルクパフォーマンスマテリアルズ株式会社製)とを混合して5.1mLのペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。前記分散液において、モル比はSi/Pb=76であった。前記分散液に25℃、80%の湿度条件で、スターラーで攪拌しながら、1日間改質処理を施した。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化アルミニウム(AKP-30、αアルミナ、住友化学株式会社製)0.021gとをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.96gと、上述の改質処理を施した分散液0.032gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、αアルミナ(AKP-30)を5wt%、及びペロブスカイト化合物を300ppm(μg/g)含む組成物を得た。
得られた組成物を1cm×1cm×100μmに切断した後、量子収率、及び吸収率を量子収率測定装置によって測定したところ、量子収率が71%、吸収率が0.206であった。
[実施例12]
実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液とポリシラザン(Durazane 1500 Slow Cure、メルクパフォーマンスマテリアルズ株式会社製)とを混合して5.1mLのペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。前記分散液において、モル比はSi/Pb=76であった。前記分散液に25℃、80%の湿度条件で、スターラーで攪拌しながら、1日間改質処理を施した。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化アルミニウム(AKP-50、αアルミナ、住友化学株式会社製)0.021gとをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.96gと、上述の改質処理を施した分散液0.032gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、αアルミナ(AKP-50)を5wt%、及びペロブスカイト化合物を300ppm(μg/g)含む組成物を得た。
実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液とポリシラザン(Durazane 1500 Slow Cure、メルクパフォーマンスマテリアルズ株式会社製)とを混合して5.1mLのペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。前記分散液において、モル比はSi/Pb=76であった。前記分散液に25℃、80%の湿度条件で、スターラーで攪拌しながら、1日間改質処理を施した。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化アルミニウム(AKP-50、αアルミナ、住友化学株式会社製)0.021gとをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.96gと、上述の改質処理を施した分散液0.032gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、αアルミナ(AKP-50)を5wt%、及びペロブスカイト化合物を300ppm(μg/g)含む組成物を得た。
得られた組成物を1cm×1cm×100μmに切断した後、量子収率、及び吸収率を量子収率測定装置によって測定したところ、量子収率が72%、吸収率が0.222であった。
[比較例1]
実施例1で得た重合体が溶解した溶液0.48gと、実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液0.027gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、ペロブスカイト化合物を500ppm(μg/g)含む組成物を得た。
得られた組成物を1cm×1cm×50μmに切断した後、量子収率、及び吸収率を量子収率測定装置によって測定したところ、量子収率が26%、吸収率が0.146であった。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液0.48gと、実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液0.027gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、ペロブスカイト化合物を500ppm(μg/g)含む組成物を得た。
得られた組成物を1cm×1cm×50μmに切断した後、量子収率、及び吸収率を量子収率測定装置によって測定したところ、量子収率が26%、吸収率が0.146であった。
[比較例2]
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化アルミニウム(KC-501、γアルミナ、住友化学株式会社製)0.021gとをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.48gと、実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液0.027gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、γアルミナを5wt%、及びペロブスカイト化合物を500ppm(μg/g)含む組成物を得た。
得られた組成物を1cm×1cm×50μmに切断した後、量子収率、及び吸収率を量子収率測定装置によって測定したところ、量子収率が22%、吸収率が0.129であった。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化アルミニウム(KC-501、γアルミナ、住友化学株式会社製)0.021gとをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.48gと、実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液0.027gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、γアルミナを5wt%、及びペロブスカイト化合物を500ppm(μg/g)含む組成物を得た。
得られた組成物を1cm×1cm×50μmに切断した後、量子収率、及び吸収率を量子収率測定装置によって測定したところ、量子収率が22%、吸収率が0.129であった。
[比較例3]
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化アルミニウム(AKP-G15、γアルミナ、住友化学株式会社製)0.021gとをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.48gと、実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液0.027gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、γアルミナを5wt%、及びペロブスカイト化合物を500ppm(μg/g)含む組成物を得た。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液2.5gと酸化アルミニウム(AKP-G15、γアルミナ、住友化学株式会社製)0.021gとをスターラーで攪拌しながら混合して、重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液を得た。
上述の重合体及び結晶性無機微粒子が分散した分散液0.48gと、実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液0.027gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、γアルミナを5wt%、及びペロブスカイト化合物を500ppm(μg/g)含む組成物を得た。
得られた組成物を1cm×1cm×50μmに切断した後、量子収率、及び吸収率を量子収率測定装置によって測定したところ、量子収率が16%、吸収率が0.115であった。
[比較例4]
実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液とポリシラザン(Durazane 1500 Slow Cure、メルクパフォーマンスマテリアルズ株式会社製)とを混合し、ペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。前記分散液において、モル比はSi/Pb=76であった。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液0.48gと、上述のペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液0.027gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、ペロブスカイト化合物を500ppm(μg/g)含む組成物を得た。
実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液とポリシラザン(Durazane 1500 Slow Cure、メルクパフォーマンスマテリアルズ株式会社製)とを混合し、ペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。前記分散液において、モル比はSi/Pb=76であった。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液0.48gと、上述のペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液0.027gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、ペロブスカイト化合物を500ppm(μg/g)含む組成物を得た。
得られた組成物を1cm×1cm×50μmに切断した後、量子収率、及び吸収率を量子収率測定装置によって測定したところ、量子収率が43%、吸収率が0.145であった。
[比較例5]
実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液とポリシラザン(Durazane 1500 Slow Cure、メルクパフォーマンスマテリアルズ株式会社製)とを混合して5.1mLのペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。前記分散液において、モル比はSi/Pb=76であった。前記分散液に、25℃、80%の湿度条件で、スターラーで攪拌しながら、1日間改質処理を施した。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液0.96gと、上述の改質処理を施した分散液0.032gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、ペロブスカイト化合物を300ppm(μg/g)含む組成物を得た。
実施例1で得たペロブスカイト化合物及び溶媒を含む分散液とポリシラザン(Durazane 1500 Slow Cure、メルクパフォーマンスマテリアルズ株式会社製)とを混合して5.1mLのペロブスカイト化合物、溶媒及びポリシラザンを含む分散液を得た。前記分散液において、モル比はSi/Pb=76であった。前記分散液に、25℃、80%の湿度条件で、スターラーで攪拌しながら、1日間改質処理を施した。
実施例1で得た重合体が溶解した溶液0.96gと、上述の改質処理を施した分散液0.032gとを、ガラスシャーレ(32φmm)中で混合した後、自然乾燥させることで、ペロブスカイト化合物を300ppm(μg/g)含む組成物を得た。
得られた組成物を1cm×1cm×100μmに切断した後、量子収率、及び吸収率を量子収率測定装置によって測定したところ、量子収率が67%、吸収率が0.113であった。
以下の表1~3に、実施例1~12及び比較例1~5の組成物の構成と、結晶性無機微粒子の平均粒径、及びBET比表面積を記載する。
上記の結果から、本発明の実施例1~12に係る組成物は、量子収率が向上することを示した。これに対し、比較例1~5では、量子収率の向上は見られなかった。
[参考例1]
実施例1~12に記載の組成物を、必要に応じて溶媒を除去した後に、ガラスチューブ等の中に入れて封止した後に、これを光源である青色発光ダイオードと導光板の間に配置することで、青色発光ダイオードの青色光を緑色光や赤色光に変換することができるバックライトを製造する。
実施例1~12に記載の組成物を、必要に応じて溶媒を除去した後に、ガラスチューブ等の中に入れて封止した後に、これを光源である青色発光ダイオードと導光板の間に配置することで、青色発光ダイオードの青色光を緑色光や赤色光に変換することができるバックライトを製造する。
[参考例2]
実施例1~12に記載の組成物を、必要に応じて溶媒を除去した後に、シート化することで樹脂組成物を得ることができ、これを2枚のバリアーフィルムで挟んで封止したフィルムを導光板の上に設置することで、導光板の端面(側面)に置かれた青色発光ダイオードから導光板を通して前記シートに照射される青色の光を緑色光や赤色光に変換することができるバックライトを製造する。
実施例1~12に記載の組成物を、必要に応じて溶媒を除去した後に、シート化することで樹脂組成物を得ることができ、これを2枚のバリアーフィルムで挟んで封止したフィルムを導光板の上に設置することで、導光板の端面(側面)に置かれた青色発光ダイオードから導光板を通して前記シートに照射される青色の光を緑色光や赤色光に変換することができるバックライトを製造する。
[参考例3]
実施例1~12に記載の組成物を、必要に応じて溶媒を除去した後に、青色発光ダイオードの発光部近傍に設置することで照射される青色の光を緑色光や赤色光に変換することができるバックライトを製造する。
実施例1~12に記載の組成物を、必要に応じて溶媒を除去した後に、青色発光ダイオードの発光部近傍に設置することで照射される青色の光を緑色光や赤色光に変換することができるバックライトを製造する。
[参考例4]
実施例1~12に記載の組成物を必要に応じて溶媒を除去し、レジストを混合した後に、溶媒を除去することで波長変換材料を得ることができる。得られた波長変換材料を光源である青色発光ダイオードと導光板の間や、光源であるOLEDの後段に配置することで、光源の青色光を緑色光や赤色光に変換することができるバックライトを製造する。
実施例1~12に記載の組成物を必要に応じて溶媒を除去し、レジストを混合した後に、溶媒を除去することで波長変換材料を得ることができる。得られた波長変換材料を光源である青色発光ダイオードと導光板の間や、光源であるOLEDの後段に配置することで、光源の青色光を緑色光や赤色光に変換することができるバックライトを製造する。
[参考例5]
実施例1~12に記載の組成物をZnSなどの導電性粒子を混合して成膜し、片面にn型輸送層を積層し、もう片面をp型輸送層で積層することでLEDを得る。電流を流すことによりp型半導体の正孔と、n型半導体の電子が接合面のペロブスカイト化合物中で電荷を打ち消されることで発光させることができる。
実施例1~12に記載の組成物をZnSなどの導電性粒子を混合して成膜し、片面にn型輸送層を積層し、もう片面をp型輸送層で積層することでLEDを得る。電流を流すことによりp型半導体の正孔と、n型半導体の電子が接合面のペロブスカイト化合物中で電荷を打ち消されることで発光させることができる。
[参考例6]
フッ素ドープされた酸化スズ(FTO)基板の表面上に、酸化チタン緻密層を積層させ、その上から多孔質酸化アルミニウム層を積層し、その上に実施例1~12に記載の組成物を積層し、溶媒を除去した後にその上から2,2-,7,7-tetrakis-(N,N-di-p-methoxyphenylamine)9,9-spirobifluorene (Spiro-OMeTAD)などのホール輸送層を積層し、その上に銀(Ag)層を積層し、太陽電池を作製する。
フッ素ドープされた酸化スズ(FTO)基板の表面上に、酸化チタン緻密層を積層させ、その上から多孔質酸化アルミニウム層を積層し、その上に実施例1~12に記載の組成物を積層し、溶媒を除去した後にその上から2,2-,7,7-tetrakis-(N,N-di-p-methoxyphenylamine)9,9-spirobifluorene (Spiro-OMeTAD)などのホール輸送層を積層し、その上に銀(Ag)層を積層し、太陽電池を作製する。
[参考例7]
実施例1~12に記載の組成物と樹脂を混合した後に、溶媒を除去して成形することで本発明の組成物を含む樹脂組成物を得ることができ、これを青色発光ダイオードの後段に設置することで、青色発光ダイオードから前記樹脂成形体に照射される青色の光を緑色光や赤色光に変換して白色光を発するレーザーダイオード照明を製造する。
実施例1~12に記載の組成物と樹脂を混合した後に、溶媒を除去して成形することで本発明の組成物を含む樹脂組成物を得ることができ、これを青色発光ダイオードの後段に設置することで、青色発光ダイオードから前記樹脂成形体に照射される青色の光を緑色光や赤色光に変換して白色光を発するレーザーダイオード照明を製造する。
本発明によれば、ペロブスカイト化合物を含む量子収率が高い組成物を提供することができる。さらに、前記組成物を用いて、フィルム、積層構造体及びディスプレイを提供することが可能である。
1a…第1の積層構造体、1b…第2の積層構造体、10…フィルム、20…第1の基板、21…第2の基板、22…封止層、2…発光装置、3…ディスプレイ、30…光源、40…液晶パネル、50…プリズムシート、60…導光板
Claims (22)
- 下記(1)成分と、下記(2)成分とを含む発光性を有する組成物。
(1)成分:A、B及びXを構成成分とするペロブスカイト化合物
(Aは、ペロブスカイト型結晶構造において、Bを中心とする6面体の各頂点に位置する成分であって、1価の陽イオンである。
Xは、ペロブスカイト型結晶構造において、Bを中心とする8面体の各頂点に位置する成分を表し、ハロゲン化物イオン及びチオシアン酸イオンからなる群より選ばれる少なくとも1種の陰イオンである。
Bは、ペロブスカイト型結晶構造において、Aを頂点に配置する6面体及びXを頂点に配置する8面体の中心に位置する成分であって、金属イオンである。)
(2)成分:比表面積が0.01m2/g以上150m2/g以下である無機微粒子 - 前記無機微粒子の比表面積が0.1m2/g以上70m2/g以下である請求項1に記載の組成物。
- 前記無機微粒子の比表面積が0.4m2/g以上10m2/g以下である請求項2に記載の組成物。
- 前記無機微粒子の平均粒径が100nm以上100μm以下である請求項1~3のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記無機微粒子の平均粒径が150nm以上30μm以下である請求項4に記載の組成物。
- 前記無機微粒子の平均粒径が170nm以上5μm以下である請求項5に記載の組成物。
- 前記(2)成分が酸化物の無機微粒子である請求項1~6のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記(2)成分が結晶性の無機微粒子である請求項1~7のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記酸化物が酸化アルミニウム、酸化亜鉛及び酸化ニオブからなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項8に記載の組成物。
- 前記酸化物が、酸化アルミニウム及び酸化ニオブからなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項8に記載の組成物。
- 前記酸化物が、酸化ニオブである請求項8に記載の組成物。
- 前記(1)成分が、3次元構造を有するペロブスカイト化合物である請求項1~11のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記(1)成分が、A成分としてセシウムイオンを含むペロブスカイト化合物である請求項1~12のいずれか一項に記載の組成物。
- さらに、下記(3)成分及び下記(4)成分からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、請求項1~13のいずれか一項に記載の組成物。
(3)成分:溶媒
(4)成分:重合性化合物又はその重合体 - さらに、下記(4’)成分を含み、(1)成分、(2)成分及び(4’)成分の合計含有割合が、前記組成物の総質量に対して90質量%以上である請求項1~13のいずれか一項に記載の組成物。
(4’)成分:重合体 - さらに、下記(5)成分を含む、請求項1~15のいずれか一項に記載の組成物。
(5)成分:アンモニア、アミン及びカルボン酸、並びにこれらの塩又はイオンからなる群から選ばれる少なくとも1種 - さらに、下記(6)成分を含む、請求項1~16のいずれか一項に記載の組成物。
(6)成分:シラザン又はその改質体 - 前記(6)成分がポリシラザン又はその改質体である請求項17に記載の組成物。
- 請求項15に記載の組成物からなるフィルム。
- 請求項19に記載のフィルムを含む積層構造体。
- 請求項20に記載の積層構造体を備える発光装置。
- 請求項20に記載の積層構造体を備えるディスプレイ。
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