JP6962520B2 - 含窒素環化合物およびこれを含む色変換フィルム - Google Patents

Description

本明細書は、２０１７年４月１３日付で韓国特許庁に出願された韓国特許出願第１０−２０１７−００４８１４６号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として組み込まれる。

本明細書は、含窒素環化合物、これを含む色変換フィルム、バックライトユニットおよびディスプレイ装置に関する。

既存の発光ダイオード（ＬＥＤ）は、青色光発光ダイオードに緑色燐光体および赤色燐光体を混合するか、ＵＶ光放出発光ダイオードに黄色燐光体および青−緑色燐光体を混合して得られる。しかし、このような方式は、色相を制御しにくく、これによって演色性が良くない。したがって、色再現率が低下する。

このような色再現率の低下を克服し、生産費用を低減するために、量子ドットをフィルム化して青色ＬＥＤに結合させる方式で緑色および赤色を実現する方式が、最近試みられている。しかし、カドミウム系の量子ドットは安全性の問題があり、その他の量子ドットはカドミウム系に比べて効率が大きく低下する。また、量子ドットは、酸素および水に対する安定度に劣り、凝集する場合、その性能が著しく低下するという欠点がある。また、量子ドットの生産時、その大きさを一定に維持しにくくて生産単価が高い。

本明細書は、含窒素環化合物、これを含む色変換フィルム、バックライトユニットおよびディスプレイ装置を提供する。

本明細書の一実施態様によれば、下記化学式１で表される化合物を提供する。
［化学式１］

前記化学式１において、
Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ独立に、水素または立体障害付与基であり、
Ｒ１〜Ｒ８のうちの少なくとも１つは、前記立体障害付与基であり、
Ｒ９〜Ｒ１３は、それぞれ独立に、水素；重水素；ハロゲン；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボキシ基；エーテル基；エステル基；イミド基； アミド基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のシリル基；置換もしくは非置換のホウ素基；置換もしくは非置換のアミン基；置換もしくは非置換のアリールホスフィン基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
ａ〜ｄは、０〜３の整数であり、
ｅは、０〜５の整数であり、
ａ〜ｄが２または３の場合、Ｒ９〜Ｒ１２は、それぞれ互いに同一または異なり、
ｅが２以上の場合、Ｒ１３は、互いに同一または異なり、
Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立に、ハロゲン基；シアノ基；ニトロ基；イミド基；アミド基；カルボニル基；エステル基；置換もしくは非置換のフルオロアルキル基；置換もしくは非置換のスルホニル基；置換もしくは非置換のスルホンアミド基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；または置換もしくは非置換のアリール基である。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、樹脂マトリックスと、前記樹脂マトリックス内に分散した、前記化学式１で表される化合物とを含む色変換フィルムを提供する。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記色変換フィルムを含むバックライトユニットを提供する。

本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記バックライトユニットを含むディスプレイ装置を提供する。

本明細書の一実施態様に係る化合物は、蛍光効率が高いだけでなく、耐光性に優れた物質である。したがって、本明細書に記載の化合物を色変換フィルムの蛍光物質として用いることにより、輝度および色再現率に優れ、耐光性に優れた色変換フィルムを提供することができる。

本明細書の一実施態様に係る色変換フィルムをバックライトに適用した模式図である。

以下、本明細書についてより詳細に説明する。

本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１で表される化合物を提供する。

本明細書において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。

本明細書において、ある部材が他の部材の「上に」位置しているとする時、これは、ある部材が他の部材に接している場合のみならず、２つの部材の間にさらに他の部材が存在する場合も含む。

本明細書において、置換基の例示は以下に説明するが、これに限定されるものではない。

前記「置換」という用語は、化合物の炭素原子に結合した水素原子が他の置換基に変わることを意味し、置換される位置は、水素原子の置換される位置すなわち、置換基が置換可能な位置であれば限定せず、２以上置換される場合、２以上の置換基は、互いに同一でも異なっていてもよい。

本明細書において、「置換もしくは非置換の」という用語は、重水素；ハロゲン基；ニトリル基；ニトロ基；イミド基；アミド基；カルボニル基；カルボキシ基（−ＣＯＯＨ）；エーテル基；エステル基；ヒドロキシ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のシリル基；置換もしくは非置換のホウ素基；置換もしくは非置換のアミン基；置換もしくは非置換のアリールホスフィン基；置換もしくは非置換のホスフィンオキシド基；置換もしくは非置換のアリール基；および置換もしくは非置換のヘテロ環基からなる群より選択された１または２以上の置換基で置換されているか、前記例示された置換基のうち２以上の置換基が連結された置換基で置換されるか、もしくはいずれの置換基も有しないことを意味する。例えば、「２以上の置換基が連結された置換基」は、ビフェニル基であってもよい。すなわち、ビフェニル基は、アリール基であってもよく、２個のフェニル基が連結された置換基と解釈されてもよい。

本明細書において、

は、他の置換基または結合部に結合する部位を意味する。

本明細書において、ハロゲン基は、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素になってもよい。

本明細書において、イミド基の炭素数は特に限定されないが、炭素数１〜３０のものが好ましい。具体的には、下記の構造の化合物になってもよいが、これに限定されるものではない。

本明細書において、アミド基は、アミド基の窒素が水素、炭素数１〜３０の直鎖、分枝鎖もしくは環鎖アルキル基、または炭素数６〜３０のアリール基で置換されていてもよい。具体的には、下記構造式の化合物になってもよいが、これに限定されるものではない。

本明細書において、カルボニル基の炭素数は特に限定されないが、炭素数１〜３０のものが好ましい。具体的には、下記の構造の化合物になってもよいが、これに限定されるものではない。

本明細書において、エーテル基は、エーテルの酸素が炭素数１〜２５の直鎖、分枝鎖もしくは環鎖アルキル基；または炭素数６〜３０の単環もしくは多環のアリール基で置換されていてもよい。

本明細書において、エステル基は、エステル基の酸素が炭素数１〜２５の直鎖、分枝鎖もしくは環鎖アルキル基；または炭素数６〜３０の単環もしくは多環のアリール基で置換されていてもよい。具体的には、下記構造式の化合物になってもよいが、これに限定されるものではない。

本明細書において、前記アルキル基は、直鎖もしくは分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、１〜３０のものが好ましい。具体例としては、メチル、エチル、プロピル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ブチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、１−メチル−ブチル、１−エチル−ブチル、ペンチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、ヘキシル、ｎ−ヘキシル、１−メチルペンチル、２−メチルペンチル、４−メチル−２−ペンチル、３，３−ジメチルブチル、２−エチルブチル、ヘプチル、ｎ−ヘプチル、１−メチルヘキシル、シクロペンチルメチル、シクロヘキシルメチル、オクチル、ｎ−オクチル、ｔｅｒｔ−オクチル、１−メチルヘプチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、ｎ−ノニル、２，２−ジメチルヘプチル、１−エチル−プロピル、１，１−ジメチル−プロピル、イソヘキシル、２−メチルペンチル、４−メチルヘキシル、５−メチルヘキシルなどがあるが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、シクロアルキル基は特に限定されないが、炭素数３〜３０のものが好ましく、具体的には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、３−メチルシクロペンチル、２，３−ジメチルシクロペンチル、シクロヘキシル、３−メチルシクロヘキシル、４−メチルシクロヘキシル、２，３−ジメチルシクロヘキシル、３，４，５−トリメチルシクロヘキシル、４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチルなどがあるが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、前記アルコキシ基は、直鎖、分枝鎖もしくは環鎖であってもよい。アルコキシ基の炭素数は特に限定されないが、炭素数１〜３０のものが好ましい。具体的には、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、イソプロポキシ、ｉ−プロピルオキシ、ｎ−ブトキシ、イソブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ｎ−ペンチルオキシ、ネオペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ｎ−ヘキシルオキシ、３，３−ジメチルブチルオキシ、２−エチルブチルオキシ、ｎ−オクチルオキシ、ｎ−ノニルオキシ、ｎ−デシルオキシ、ベンジルオキシ、ｐ−メチルベンジルオキシなどになってもよいが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、アミン基は、−ＮＨ_２；アルキルアミン基；Ｎ−アリールアルキルアミン基；アリールアミン基；Ｎ−アリールヘテロアリールアミン基；Ｎ−アルキルヘテロアリールアミン基およびヘテロアリールアミン基からなる群より選択されてもよいし、炭素数は特に限定されないが、１〜３０のものが好ましい。アミン基の具体例としては、メチルアミン基、ジメチルアミン基、エチルアミン基、ジエチルアミン基、フェニルアミン基、ナフチルアミン基、ビフェニルアミン基、アントラセニルアミン基、９−メチル−アントラセニルアミン基、ジフェニルアミン基、Ｎ−フェニルナフチルアミン基、ジトリルアミン基、Ｎ−フェニルトリルアミン基、トリフェニルアミン基などがあるが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、Ｎ−アルキルアリールアミン基は、アミン基のＮにアルキル基およびアリール基が置換されたアミン基を意味する。

本明細書において、Ｎ−アリールヘテロアリールアミン基は、アミン基のＮにアリール基およびヘテロアリール基が置換されたアミン基を意味する。

本明細書において、Ｎ−アルキルヘテロアリールアミン基は、アミン基のＮにアルキル基およびヘテロアリールアミン基が置換されたアミン基を意味する。

本明細書において、アルキルアミン基、Ｎ−アルキルアリールアミン基、アルキルチオキシ基、アルキルスルホキシ基、Ｎ−アルキルヘテロアリールアミン基中のアルキル基は、前述したアルキル基の例示の通りである。具体的には、アルキルチオキシ基としては、メチルチオキシ基、エチルチオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオキシ基、ヘキシルチオキシ基、オクチルチオキシ基などがあり、アルキルスルホキシ基としては、メシル、エチルスルホキシ基、プロピルスルホキシ基、ブチルスルホキシ基などがあるが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、前記アルケニル基は、直鎖もしくは分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、２〜３０のものが好ましい。具体例としては、ビニル、１−プロペニル、イソプロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル、３−ブテニル、１−ペンテニル、２−ペンテニル、３−ペンテニル、３−メチル−１−ブテニル、１，３−ブタジエニル、アリル、１−フェニルビニル−１−イル、２−フェニルビニル−１−イル、２，２−ジフェニルビニル−１−イル、２−フェニル−２−（ナフチル−１−イル）ビニル−１−イル、２，２−ビス（ジフェニル−１−イル）ビニル−１−イル、スチルベニル基、スチレニル基などがあるが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、シリル基は、具体的には、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、ジフェニルシリル基、フェニルシリル基などがあるが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、ホウ素基は、−ＢＲ_１００Ｒ_１０１であってもよいし、前記Ｒ_１００およびＲ_１０１は、同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ハロゲン；ニトリル基；置換もしくは非置換の炭素数３〜３０の単環もしくは多環のシクロアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数１〜３０の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数６〜３０の単環もしくは多環のアリール基；および置換もしくは非置換の炭素数２〜３０の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択されてもよい。

本明細書において、ホスフィンオキシド基は、具体的には、ジフェニルホスフィンオキシド基、ジナフチルホスフィンオキシドなどがあるが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、アリール基は特に限定されないが、炭素数６〜３０のものが好ましく、前記アリール基は、単環式もしくは多環式であってもよい。

前記アリール基が単環式アリール基の場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数６〜３０のものが好ましい。具体的には、単環式アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基などになってもよいが、これらに限定されるものではない。

前記アリール基が多環式アリール基の場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数１０〜３０のものが好ましい。具体的には、多環式アリール基としては、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、トリフェニル基、ピレニル基、ペリレニル基、クリセニル基、フルオレニル基などになってもよいが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、前記フルオレニル基は置換されていてもよいし、隣接した置換基が互いに結合して環を形成してもよい。

前記フルオレニル基が置換される場合、

などになってもよい。ただし、これらに限定されるものではない。

本明細書において、アリールオキシ基、アリールチオキシ基、アリールスルホキシ基、Ｎ−アリールアルキルアミン基、Ｎ−アリールヘテロアリールアミン基、およびアリールホスフィン基中のアリール基は、前述したアリール基の例示の通りである。具体的には、アリールオキシ基としては、フェノキシ基、ｐ−トリルオキシ基、ｍ−トリルオキシ基、３，５−ジメチル−フェノキシ基、２，４，６−トリメチルフェノキシ基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、３−ビフェニルオキシ基、４−ビフェニルオキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、４−メチル−１−ナフチルオキシ基、５−メチル−２−ナフチルオキシ基、１−アントリルオキシ基、２−アントリルオキシ基、９−アントリルオキシ基、１−フェナントリルオキシ基、３−フェナントリルオキシ基、９−フェナントリルオキシ基などがあり、アリールチオキシ基としては、フェニルチオキシ基、２−メチルフェニルチオキシ基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルチオキシ基などがあり、アリールスルホキシ基としては、ベンゼンスルホキシ基、ｐ−トルエンスルホキシ基などがあるが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、アリールアミン基の例としては、置換もしくは非置換のモノアリールアミン基、置換もしくは非置換のジアリールアミン基、または置換もしくは非置換のトリアリールアミン基がある。前記アリールアミン基中のアリール基は、単環式アリール基であってもよく、多環式アリール基であってもよい。前記アリール基が２以上を含むアリールアミン基は、単環式アリール基、多環式アリール基、または単環式アリール基と多環式アリール基を同時に含んでもよい。例えば、前記アリールアミン基中のアリール基は、前述したアリール基の例示の中から選択されてもよい。

本明細書において、ヘテロアリール基は、炭素でない原子、異種原子を１以上含むものであって、具体的には、前記異種原子は、Ｏ、Ｎ、Ｓｅ、およびＳなどからなる群より選択される原子を１以上含むことができる。炭素数は特に限定されないが、炭素数２〜３０のものが好ましく、前記ヘテロアリール基は、単環式もしくは多環式であってもよい。ヘテロ環基の例としては、チオフェン基、フラニル基、ピロール基、イミダゾリル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、ピリジル基、ビピリジル基、ピリミジル基、トリアジニル基、トリアゾリル基、アクリジル基、ピリダジニル基、ピラジニル基、キノリニル基、キナゾリニル基、キノキサリニル基、フタラジニル基、ピリドピリミジル基、ピリドピラジニル基、ピラジノピラジニル基、イソキノリニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンズオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ベンゾチオフェン基、ジベンゾチオフェン基、ベンゾフラニル基、フェナントロリニル基（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、フェノチアジニル基、およびジベンゾフラニル基などがあるが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、ヘテロアリールアミン基の例としては、置換もしくは非置換のモノヘテロアリールアミン基、置換もしくは非置換のジヘテロアリールアミン基、または置換もしくは非置換のトリヘテロアリールアミン基がある。前記ヘテロアリール基が２以上を含むヘテロアリールアミン基は、単環式ヘテロアリール基、多環式ヘテロアリール基、または単環式ヘテロアリール基と多環式ヘテロアリール基を同時に含んでもよい。例えば、前記ヘテロアリールアミン基中のヘテロアリール基は、前述したヘテロアリール基の例示の中から選択されてもよい。

本明細書において、Ｎ−アリールヘテロアリールアミン基、およびＮ−アルキルヘテロアリールアミン基中のヘテロアリール基の例示は、前述したヘテロアリール基の例示の通りである。

本明細書において、ヘテロ環基は、単環もしくは多環であってもよいし、芳香族、脂肪族、または芳香族と脂肪族との縮合環であってもよいし、前記ヘテロアリール基の例示の中から選択されてもよい。

本明細書の一実施態様によれば、立体障害付与基は、化学式１で表される化合物に立体障害を付与して有機蛍光物質としての耐光性を向上させられるものであれば特に限定があるわけではないが、イソプロピル基、イソブチル基、タートブチル基（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ）、イソペンチル基、ネオペンチル基、タートペンチル基（ｔｅｒｔ−ｐｅｎｔｙｌ）、シクロプロピル基（ｃｙｃｌｏｐｒｏｐｙｌ）、シクロブチル基（ｃｙｃｌｏｂｕｔｙｌ）、シクロペンチル基（ｃｙｃｌｏｐｅｎｔｙｌ）、シクロヘキシル基（ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌ）、フェニル基（ｐｈｅｎｙｌ）、ビフェニル基（ｂｉｐｈｅｎｙｌ）であってもよい。

本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒ１〜Ｒ８は、すべて立体障害付与基である。

具体的には、特に限定があるわけではないが、下記の化合物のように、Ｒ１〜Ｒ８がすべてフェニル基であってもよい。

本明細書の一実施態様によれば、Ｘ１およびＸ２は、互いに同一または異なり、それぞれＸ１およびＸ２は、互いに同一または異なり、それぞれハロゲン基、シアノ基、カルボニル基、エステル基、または置換もしくは非置換のアルコキシ基である。

本明細書の一実施態様によれば、Ｒ１３の個数は特に限定がなく、ｅが１〜５であることによって、すべての位置に置換されていてもよい。

本明細書の一実施態様によれば、Ｒ１４は、シアノ基であり、Ｒ１５は、水素である。

本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１において、前記Ｒ２、Ｒ４、Ｒ６、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１およびＲ１２は、水素であり、ａ〜ｅは、１であり、前記Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５およびＲ７は、下記表１の１Ａ〜１０２Ａの中から選択されるいずれか１つであり、前記Ｒ１４、Ｒ１５、Ｘ１およびＸ２は、下記表２の１Ｂ〜１０Ｂの中から選択されるいずれか１つであり、前記Ｒ１３は、下記表３の１Ｃ〜２５Ｃの中から選択されるいずれか１つである。

［表１］

［表２］

［表３］

本明細書の一実施態様によれば、樹脂マトリックスと、前記樹脂マトリックス内に分散した、化学式１で表される化合物とを含む色変換フィルムを提供する。

前記色変換フィルム中の、前記化学式１で表される化合物の含有量は、０．００１〜１０重量％の範囲内であってもよい。

前記色変換フィルムは、前記化学式１で表される化合物を１種含んでもよく、２種以上含んでもよい。

前記色変換フィルムは、前記化学式１で表される化合物のほか、追加の蛍光物質をさらに含んでもよい。青色光を発光する光源を用いる場合には、前記色変換フィルムは、緑色発光蛍光物質と赤色発光蛍光物質がすべて含まれることが好ましい。また、青色光と緑色光を発光する光源を用いる場合には、前記色変換フィルムは、赤色発光蛍光物質のみを含むことができる。ただし、これに限定されるものではなく、青色光を発光する光源を用いる場合にも、緑色発光蛍光物質を含む別のフィルムを積層する場合には、前記色変換フィルムは、赤色発光化合物のみを含むことができる。逆に、青色光を発光する光源を用いる場合にも、赤色発光蛍光物質を含む別のフィルムを積層する場合には、前記色変換フィルムは、緑色発光化合物のみを含むことができる。

前記色変換フィルムは、樹脂マトリックスと、前記樹脂マトリックス内に分散し、前記化学式１で表される化合物と異なる波長の光を発光する化合物とを含む追加の層をさらに含んでもよい。前記化学式１で表される化合物と異なる波長の光を発光する化合物も同じく、前記化学式１で表現される化合物であってもよく、公知の他の蛍光物質であってもよい。

前記樹脂マトリックスの材料は、熱可塑性高分子または熱硬化性高分子であることが好ましい。具体的には、前記樹脂マトリックスの材料としては、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のようなポリ（メタ）アクリル系、ポリカーボネート系（ＰＣ）、ポリスチレン系（ＰＳ）、ポリアリーレン系（ＰＡＲ）、ポリウレタン系（ＴＰＵ）、スチレン−アクリロニトリル系（ＳＡＮ）、ポリビニリデンフルオライド系（ＰＶＤＦ）、改質されたポリビニリデンフルオライド系（ｍｏｄｉｆｉｅｄ−ＰＶＤＦ）などが使用できる。

本明細書の一実施態様によれば、前述した実施態様に係る色変換フィルムは、追加的に光拡散粒子を含む。輝度を向上させるために、従来使用される光拡散フィルムの代わりに光拡散粒子を色変換フィルムの内部に分散させることにより、別の光拡散フィルムを使用することに比べて、付着工程を省略できるだけではなく、より高い輝度を示すことができる。

光拡散粒子としては、樹脂マトリックスと屈折率の高い粒子が使用可能であり、例えば、ＴｉＯ_２、シリカ、ボロシリケート、アルミナ、サファイア、空気または他のガス、空気−またはガス−充填された中空ビーズまたは粒子（例えば、空気／ガス−充填されたガラスまたはポリマー）；ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、アクリル、メチルメタクリレート、スチレン、メラミン樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、またはメラミンおよびホルムアルデヒド樹脂をはじめとするポリマー粒子、またはこれらの任意の適した組み合わせが使用できる。

前記光拡散粒子の粒径は、０．１マイクロメートル〜５マイクロメートルの範囲内、例えば、０．３マイクロメートル〜１マイクロメートルの範囲内であってもよい。光拡散粒子の含有量は、必要に応じて決定可能であり、例えば、樹脂マトリックス１００重量部を基準として約１〜３０重量部の範囲内であってもよい。

前述した実施態様に係る色変換フィルムは、厚さが２マイクロメートル〜２００マイクロメートルであってもよい。特に、前記色変換フィルムは、厚さが２マイクロメートル〜２０マイクロメートルの薄い厚さでも高い輝度を示すことができる。これは、単位体積上に含まれる蛍光物質分子の含有量が量子ドットに比べて高いからである。

前述した実施態様に係る色変換フィルムは、一面に基材が備えられる。この基材は、前記色変換フィルムの製造時、支持体としての機能を果たすことができる。基材の種類としては特に限定されず、透明で、前記支持体としての機能を果たせるものであれば、その材質や厚さに限定されない。ここで、透明とは、可視光線透過率が７０％以上であることを意味する。例えば、前記基材としては、ＰＥＴフィルムが使用できる。

前述した色変換フィルムは、前述した化学式１で表される化合物が溶解した樹脂溶液を基材上にコーティングし乾燥するか、前述した化学式１で表される化合物を樹脂と共に押出してフィルム化することにより製造される。

前記樹脂溶液中には、前述した化学式１で表される化合物が溶解しているため、化学式１で表される化合物が溶液中に均質に分布する。これは、別途の分散工程を必要とする量子ドットフィルムの製造工程とは異なる。

前記化学式１で表される化合物が溶解した樹脂溶液は、溶液中に前述した化学式１で表される化合物が樹脂が溶けている状態であれば、その製造方法は特に限定されない。

一例によれば、前記化学式１で表される化合物が溶解した樹脂溶液は、化学式１で表される化合物を溶媒に溶かして第１溶液を用意し、樹脂を溶媒に溶かして第２溶液を用意し、前記第１溶液と第２溶液とを混合する方法によって製造される。前記第１溶液と第２溶液とを混合する時、均質に混ぜることが好ましい。しかし、これに限定されず、溶媒に化学式１で表される化合物と樹脂を同時に添加して溶かす方法、溶媒に化学式１で表される化合物を溶かし、次に、樹脂を添加して溶かす方法、溶媒に樹脂を溶かし、次に、化学式１で表される化合物を添加して溶かす方法などが使用できる。

前記溶液中に含まれている樹脂としては、前述した樹脂マトリックス材料、この樹脂マトリックス樹脂に硬化可能なモノマー、またはこれらの混合が使用できる。例えば、前記樹脂マトリックス樹脂に硬化可能なモノマーとしては、（メタ）アクリル系モノマーがあり、これは、ＵＶ硬化によって樹脂マトリックス材料に形成される。このように硬化可能なモノマーを用いる場合、必要に応じて、硬化に必要な開始剤がさらに添加されてもよい。

前記溶媒としては特に限定されず、前記コーティング工程に悪影響を及ぼすことなく、後で乾燥によって除去可能なものであれば特に限定されない。前記溶媒の非制限的な例としては、トルエン、キシレン、アセトン、クロロホルム、各種アルコール系溶媒、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）、ＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）、ＥＡ（エチルアセテート）、ブチルアセテート、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、ＤＭＡｃ（ジメチルアセトアミド）、ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−ピロリドン）などが使用可能であり、１種または２種以上が混合されて使用可能である。前記第１溶液と第２溶液を用いる場合、これらそれぞれの溶液に含まれる溶媒は、同一でもよく、異なっていてもよい。前記第１溶液と前記第２溶液に互いに異なる種類の溶媒が使用される場合にも、これらの溶媒は、互いに混合できるように相溶性を有することが好ましい。

前記化学式１で表される化合物が溶解した樹脂溶液を基材上にコーティングする工程は、ロールツーロール工程を用いることができる。例えば、基材が巻取られたロールから基材を解いた後、前記基材の一面に前記化学式１で表される化合物が溶解した樹脂溶液をコーティングし、乾燥した後、これを再びロールに巻取る工程で行われる。ロールツーロール工程を用いる場合、前記樹脂溶液の粘度を前記工程が可能な範囲に決定することが好ましく、例えば、２００〜２，０００ｃｐｓの範囲内で決定可能である。

前記コーティング方法としては、公知の多様な方式を利用することができ、例えば、ダイ（ｄｉｅ）コーターが用いられてもよく、コンマ（ｃｏｍｍａ）コーター、逆コンマ（ｒｅｖｅｒｓｅ ｃｏｍｍａ）コーターなど多様なバーコーティング方式が用いられてもよい。

前記コーティングの後に、乾燥工程を行う。乾燥工程は、溶媒を除去するのに必要な条件で行うことができる。例えば、基材がコーティング工程時の進行する方向に、コーターに隣接して位置したオーブンで溶媒が十分に飛散する条件で乾燥して、基材上に所望の厚さおよび濃度の、化学式１で表される化合物をはじめとする蛍光物質を含む色変換フィルムを得ることができる。

前記溶液中に含まれる樹脂として、前記樹脂マトリックス樹脂に硬化可能なモノマーを用いる場合、前記乾燥前に、または乾燥と同時に硬化、例えば、ＵＶ硬化を行うことができる。

前記化学式１で表される化合物を樹脂と共に押出してフィルム化する場合には、当技術分野で知られている押出方法を利用することができ、例えば、化学式１で表される化合物をポリカーボネート系（ＰＣ）、ポリ（メタ）アクリル系、スチレン−アクリロニトリル系（ＳＡＮ）のような樹脂を共に押出することにより、色変換フィルムを製造することができる。

本明細書の一実施態様によれば、前記色変換フィルムは、少なくとも一面に保護フィルムまたはバリアフィルムが備えられる。保護フィルムおよびバリアフィルムとしては、当技術分野で知られているものが使用できる。

本明細書の一実施態様によれば、前述した色変換フィルムを含むバックライトユニットを提供する。前記バックライトユニットは、前記色変換フィルムを含むことを除けば、当技術分野で知られているバックライトユニット構成を有することができる。図１に、一例によるバックライトユニット構造の模式図を示した。図１によるバックライトユニットは、側鎖型光源１０１と、光源を取り囲む反射板１０２と、前記光源から直接発光したり、前記反射板で反射した光を誘導する導光板１０３と、前記導光板の一面に備えられた反射層１０４と、前記導光板の前記反射層に対向する面の反対面に備えられた色変換フィルム１０５とを含む。図１にて、灰色で表された部分は、導光板の光分散パターン１０６である。導光板の内部に流入した光は、反射、全反射、屈折、透過などの光学的過程の繰り返しで不均一な光分布を有するが、これを均一な明るさに誘導するために２次元的な光分散パターンを利用することができる。しかし、本発明の範囲が図１によって限定されるものではなく、光源は、側鎖型だけでなく、直下型が用いられてもよいし、反射板や反射層は、必要に応じて省略されたり他の構成に代替されてもよいし、必要に応じて、追加のフィルム、例えば、光拡散フィルム、集光フィルム、輝度向上フィルムなどがさらに追加的に備えられてもよい。

本明細書の一実施態様によれば、前記バックライトユニットを含むディスプレイ装置を提供する。バックライトユニットを含むディスプレイ装置であれば特に限定されず、ＴＶ、コンピュータのモニタ、ノート型パソコン、携帯電話などに含まれる。

前記化学式１で表される化合物およびこれを含む有機発光素子の製造は、以下の実施例で具体的に説明する。しかし、下記の実施例は本明細書を例示するためのものであり、本明細書の範囲がこれらによって限定されるものではない。

［比較例１］
［１，３，７，９−テトラシクロヘキシル−５，５−ジフルオロ−１０−フェニル−５Ｈ−４ｌ４，５ｌ４−ジピロロ［１，２−ｃ：２'，１'−ｆ］［１，３，２］ジアザボリニン（１，３，７，９−ｔｅｔｒａｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌ−５，５−ｄｉｆｌｕｏｒｏ−１０−ｐｈｅｎｙｌ−５Ｈ−４ｌ４，５ｌ４−ｄｉｐｙｒｒｏｌｏ［１，２−ｃ：２'，１'−ｆ］［１，３，２］ｄｉａｚａｂｏｒｉｎｉｎｅ）を１ｇをメチレンクロライド（ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）に溶解させた後、０でクロロスルホニルイソシアネート（Ｃｈｌｏｒｏｓｕｌｆｏｎｙｌ ｉｓｏｃｙａｎｔｅ）１ｍＬをゆっくり投入させた後、１時間撹拌させる。撹拌が終わった後、ジメチルホルムアミド（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｆｏｒｍａｍｉｄｅ）を０．４９ｍＬ投入させた後、１時間撹拌した後、反応を終了し、１Ｎ ＮａＯＨ溶液を用いて反応を中和させた後、飽和した（ｓａｔｕｒａｔｅｄ）ＮａＨＣＯ３、メチレンクロライド（Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）を用いて有機層を抽出し、抽出された物質を濃縮して、カラムクロマトグラフィーを用いて下記の化合物１を確保した。
［化合物１］

合成結果の^１Ｈ ＮＭＰ値は、下記の通りである。

^１Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）δ７．５９（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），７．４９（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，２Ｈ），７．３６（ｄ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，２Ｈ），６．３３（ｓ，１Ｈ），３．４４（ｓ，１Ｈ），３．３２（ｓ，１Ｈ），１．９９（ｔ，Ｊ＝１２．０Ｈｚ，４Ｈ），１．８７（ｄｄ，Ｊ＝３１．７，１５．６Ｈｚ，８Ｈ），１．８０−１．７２（ｍ，４Ｈ），１．４４（ｄｄｄ，Ｊ＝４４．８，２７．８，１３．８Ｈｚ，１２Ｈ），１．３２−１．２１（ｍ，６Ｈ），１．１２（ｄ，Ｊ＝１１．９Ｈｚ，２Ｈ），１．０５（ｄｄ，Ｊ＝２５．６，１１．５Ｈｚ，２Ｈ），０．５８（ｄ，Ｊ＝１２．８Ｈｚ，２Ｈ），０．４９（ｄ，Ｊ＝１２．９Ｈｚ，２Ｈ）。

［化合物１］を用いたフィルムの製造方法
製造された化合物１を用いて緑色発光色変換フィルムの製造に用いた。具体的には、ＳＡＮ高分子１００重量％対比、緑色発光物質の化合物１を０．４重量％の比で添加し、ディフューザー粒子を３重量％の比で入れて、ノルマルブチルアセテート溶媒に固形分３０％水準の溶液を用いて、ペットフィルム上にコーティングを進行させて緑色発光色変換フィルムを製造した。製造された緑色変換フィルムをもってブルーＬＥＤ光源を用いて１６０ｍｍ×９０ｍｍのバックライトユニットを製造した。製造されたバックライトユニットにおける光学物性を確認した。

［実施例１］
前記比較例１の化合物１の製造方法において、ポタシウムシクロヘキシルトリフルオロボレートの代わりにポタシウム２−エチルシクロヘキシルトリフルオロボレートを用いることを除き、同様に中間体５を製造し、比較例１の製造方法において、１，３，７，９−テトラシクロヘキシル−５，５−ジフルオロ−１０−フェニル−５Ｈ−４ｌ４，５ｌ４−ジピロロ［１，２−ｃ：２'，１'−ｆ］［１，３，２］ジアザボリニンの代わりに中間体５を用いることを除き、同様に下記の［化合物２］を製造した。
［化合物２］

製造された化合物２を用いて、前記比較例１における化合物１の代わりに化合物２を用いることを除き、同様に緑色発光色変換フィルムおよびバックライトユニットを製造した。前記製造されたバックライトユニットから色変換を確認した。

［実施例２］
前記比較例１の［化合物１］の製造方法において、ポタシウムシクロヘキシルトリフルオロボレートの代わりにポタシウムトランス−２−フェニルシクロヘキシルトリフルオロボレートを用いることを除き、同様に中間体２を製造し、比較例１の製造方法において、１，３，７，９−テトラシクロヘキシル−５，５−ジフルオロ−１０−フェニル−５Ｈ−４ｌ４，５ｌ４−ジピロロ［１，２−ｃ：２'，１'−ｆ］［１，３，２］ジアザボリニンの代わりに中間体２を用いることを除き、同様に下記の化合物３を製造した。
＜化合物３＞

製造された化合物３を用いて、前記比較例１における化合物１の代わりに化合物３を用いることを除き、同様に緑色発光色変換フィルムおよびバックライトユニットを製造した。前記製造されたバックライトユニットから色変換を確認した。

［実施例３］
［化合物４］

比較例１の化合物１の製造方法において、ポタシウムシクロヘキシルトリフルオロボレートの代わりにポタシウムトランス−２−イソプロピルシクロヘキシルトリフルオロボレートを用いることを除き、同様に中間体３を製造し、比較例１の製造方法において、１，３，７，９−テトラシクロヘキシル−５，５−ジフルオロ−１０−フェニル−５Ｈ−４ｌ４，５ｌ４−ジピロロ［１，２−ｃ：２'，１'−ｆ］［１，３，２］ジアザボリニンの代わりに中間体３を用いることを除き、同様に化合物４を製造した。

製造された化合物４を用いて、前記実施例１における化合物１の代わりに化合物４を用いることを除き、同様に緑色発光色変換フィルムおよびバックライトユニットを製造した。前記製造されたバックライトユニットから色変換を確認した。

前記比較例１、実施例１、２および３で製造されたフィルムの光学物性を比較して、下記表４に示した。
［表４］

前記表４から明らかなように、置換基の立体障害効果が大きいほど、最大発光波長の調節が容易であることが分かる。前記比較例１、実施例１、２および３から製造されたフィルムの耐光性を比較して、表５に示した。初期値対比の緑色の強度（Ｇｒｅｅｎ Ｉｎｔｅｎｔｓｉｔｙ）変化量を％で記載した。
［表５］

前記表５から明らかなように、本明細書の一実施態様に係る化合物を用いた緑色発光色変換フィルムの耐光性が、比較例に比べて優れていることが分かる。

［化合物］を用いたホワイトフィルムの製造方法
製造された［化合物］を用いた緑色フィルムおよび赤色蛍光体（最大吸収波長：５８１ｎｍ、最大発光波長６１７ｎｍ）を含むフィルムを別途に製造し積層してホワイトフィルムを製造した。製造されたフィルムの発光スペクトルを分光放射輝度計（ＴＯＰＣＯＮ社のＳＲ ｓｅｒｉｅｓ）で測定した。具体的には、製造された色変換フィルムを、ＬＥＤ青色バックライト（最大発光波長４５０ｎｍ）と導光板とを含むバックライトユニットの導光板の一面に積層し、色変換フィルム上にプリズムシートとＤＢＥＦフィルムとを積層した後、フィルムのスペクトルを測定し、色再現率を導出した。その結果を表６に示した。
［表６］

前記表６に明らかなように、本明細書の一実施態様に係る化合物は、比較例１の化合物よりホワイトフィルムを実現した時、色再現率が向上することを確認することができた。

Claims (7)

1. 下記化学式１で表される化合物：
   ［化学式１］
   

   

   前記化学式１において、
   Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ独立に、水素または立体障害付与基であり、
   Ｒ１〜Ｒ８のうちの少なくとも１つは、前記立体障害付与基であり、
   Ｒ９〜Ｒ１３は、それぞれ独立に、水素；重水素；ハロゲン；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボキシ基；エステル基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のアミン基；置換もしくは非置換のアリールホスフィン基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
   Ｒ１４は、シアノ基であり、
   Ｒ１５は、水素であり、
   ａ〜ｄは、０〜３の整数であり、
   ｅは、０〜５の整数であり、
   ａ〜ｄが２または３の場合、Ｒ９〜Ｒ１２は、それぞれ互いに同一または異なり、
   ｅが２以上の場合、Ｒ１３は、互いに同一または異なり、
   Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立に、ハロゲン基；シアノ基；ニトロ基；エステル基；置換もしくは非置換のフルオロアルキル基；置換もしくは非置換のスルホンアミド基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；または置換もしくは非置換のアリール基であり、
   前記立体障害付与基は、イソプロピル基、イソブチル基、タートブチル基（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ）、イソペンチル基、ネオペンチル基、タートペンチル基（ｔｅｒｔ−ｐｅｎｔｙｌ）、シクロプロピル基（ｃｙｃｌｏｐｒｏｐｙｌ）、シクロブチル基（ｃｙｃｌｏｂｕｔｙｌ）、シクロペンチル基（ｃｙｃｌｏｐｅｎｔｙｌ）、シクロヘキシル基（ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌ）、フェニル基（ｐｈｅｎｙｌ）、またはビフェニル基（ｂｉｐｈｅｎｙｌ）であり、
   前記エステル基は、下記化学式２で表されるものであり、
   ［化学式２］
   

   

   前記化学式１における４つのシクロへキシル環の置換基はすべて同一である。
2. 前記立体障害付与基は、イソプロピル基、イソブチル基、タートブチル基（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ）、イソペンチル基、ネオペンチル基、またはタートペンチル基（ｔｅｒｔ−ｐｅｎｔｙｌ）である、請求項１に記載の化合物。
3. Ｘ１およびＸ２は、互いに同一または異なり、それぞれハロゲン基、シアノ基、エステル基、または置換もしくは非置換のアルコキシ基である、請求項１または２に記載の化合物。
4. 前記Ｒ２、Ｒ４、Ｒ６、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１およびＲ１２は、水素であり、
   ａ〜ｅは、１であり、
   前記Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５およびＲ７は、下記表１の２５Ａ、３８Ａ、７７Ａおよび９０Ａの中から選択されるいずれか１つであり、
   前記Ｒ１４、Ｒ１５、Ｘ１およびＸ２は、下記表２の１Ｂ〜７Ｂ、９Ｂおよび１０Ｂの中から選択されるいずれか１つであり、
   前記Ｒ１３は、下記表３の１Ｃ〜２５Ｃの中から選択されるいずれか１つである、請求項１に記載の化合物：
   ［表１］
   

   

   ［表２］
   

   

   

   ［表３］
   

   

   

   

   

   、
   なお、オルト（оｒｔｈо）、メタ（ｍｅｔａ）、パラ（ｐａｒａ）はいずれも、母骨格であるピロメテン環に直接結合している炭素原子を基点とする。
5. 樹脂マトリックスと、前記樹脂マトリックス内に分散した、請求項１〜４のいずれか１項に記載の化合物とを含む色変換フィルム。
6. 請求項５に記載の色変換フィルムを含むバックライトユニット。
7. 請求項６に記載のバックライトユニットを含むディスプレイ装置。

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