(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的に透明なポリマーマトリックスと；
４００ｎｍ未満の吸収極大および４００ｎｍ超の発光極大を有する第１の有機光安定発色団と
を含む波長変換フィルムであって、
前記第１の有機光安定発色団が、式（Ｉ）：
【化１】
0006488277.tif 000097
によって表され、式中、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３のそれぞれは、独立して、アルキル、置換アルキル、およびアリールからなる群から選択される、波長変換フィルム。
【請求項２】
前記Ｒ１、Ｒ２、および、Ｒ３は、各々が独立して、アルキル基または任意選択で置換されたアルキル基である、請求項１に記載の波長変換フィルム。
【請求項３】
光学的に透明なポリマーマトリックスと；
４００ｎｍ未満の吸収極大および４００ｎｍ超の発光極大を有する第１の有機光安定発色団と
を含む波長変換フィルムであって、
前記第１の有機光安定発色団が、式（ＩＩ−ａ）または（ＩＩ−ｂ）：
【化２】
0006488277.tif 000098
によって表され、式中：
Ｒ３は、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアルケニル、任意選択で置換されたシクロアルキル、任意選択で置換されたヘテロアルキル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたアルコキシアルキル、任意選択で置換されたヘテロアルケニル、任意選択で置換されたアリールアルキル、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたシクロアルケニル、任意選択で置換されたシクロヘテロアルキル、任意選択で置換されたシクロヘテロアルケニル、任意選択で置換されたアミノ、任意選択で置換されたアミド、任意選択で置換された環状アミド、任意選択で置換された環状イミド、任意選択で置換されたアルコキシ、および任意選択で置換されたカルボキシ、任意選択で置換されたカルボニル、任意選択で置換されたエーテル、任意選択で置換されたケトン、任意選択で置換されたスルホン、および任意選択で置換されたスルホンアミドからなる群から選択され；またはＲ３は、任意選択で置換された多環式環系であり、各環は、独立して、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクロアルキル、もしくはヘテロアリールであり；
Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６は、独立して、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアルケニル、任意選択で置換されたシクロアルキル、任意選択で置換されたヘテロアルキル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたアルコキシアルキル、任意選択で置換されたヘテロアルケニル、任意選択で置換されたアリールアルキル、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたヘテロアリールアルキル、任意選択で置換されたシクロアルケニル、任意選択で置換されたシクロヘテロアルキル、任意選択で置換されたシクロヘテロアルケニル、任意選択で置換されたアミノ、任意選択で置換されたアミド、任意選択で置換された環状アミド、任意選択で置換された環状イミド、任意選択で置換されたアルコキシ、および任意選択で置換されたカルボキシ、および任意選択で置換されたカルボニル、任意選択で置換されたエーテル、任意選択で置換されたケトン、任意選択で置換されたスルホン、および任意選択で置換されたスルホンアミドからなる群から選択され；またはＲ４とＲ５、Ｒ４とＲ６、Ｒ５とＲ６、もしくはＲ４とＲ５とＲ６は、一緒に、任意選択で置換された環もしくは任意選択で置換された多環式環系を形成し、各環は、独立して、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクロアルキル、もしくはヘテロアリールであり；
Ｌは、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたヘテロアルキル、任意選択で置換されたアルキレン、および任意選択で置換されたヘテロアルキレン、任意選択で置換されたアルキニレン、任意選択で置換されたアリーレン、任意選択で置換されたヘテロアリーレンからなる群から選択される、波長変換フィルム。
【請求項４】
前記Ｒ４〜Ｒ６は、各々が独立して、アルキル基または任意選択で置換されたアルキル基である、請求項３に記載の波長変換フィルム。
【請求項５】
前記Ｒ４〜Ｒ６は、各々が独立して、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、３級ブチル、ペンチル、ヘキシルのいずれかである、請求項３または４に記載の波長変換フィルム。
【請求項６】
光学的に透明なポリマーマトリックスと；
４００ｎｍ未満の吸収極大および４００ｎｍ超の発光極大を有する第１の有機光安定発色団と
を含む波長変換フィルムであって、
前記第１の有機光安定発色団が、以下の構造：
【化３】
0006488277.tif 000099
によって表される、波長変換フィルム。
【請求項７】
第２の有機光安定発色団をさらに含む、請求項１〜６のいずれかに記載の波長変換フィルム。
【請求項８】
前記第２の有機光安定発色団が、式（ＩＩＩ−ａ）または（ＩＩＩ−ｂ）：
【化４】
0006488277.tif 000100
によって表され、式中：
ｉは、０〜１００の範囲内の整数であり；
Ａ０およびＡｉは、それぞれ独立して、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアルケニル、任意選択で置換されたヘテロアルキル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたアミノ、任意選択で置換されたアミド、任意選択で置換されたシクロアミド、任意選択で置換されたシクロイミド、任意選択で置換されたアルコキシ、および任意選択で置換されたカルボキシ、および任意選択で置換されたカルボニルからなる群から選択され；
Ａ２は、任意選択で置換されたアルキレン、任意選択で置換されたアルケニレン、任意選択で置換されたアリーレン、任意選択で置換されたヘテロアリーレン、ケトン、エステル、および
【化５】
0006488277.tif 000101
からなる群から選択され；
Ａｒは、任意選択で置換されたアリールもしくは任意選択で置換されたヘテロアリールであり；Ｒ７は、Ｈ、アルキル、アルケニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アルカリールからなる群から選択され；Ｒ８は、任意選択で置換されたアルキレン、任意選択で置換されたアルケニレン、任意選択で置換されたアリーレン、任意選択で置換されたヘテロアリーレン、ケトン、およびエステルからなる群から選択され；またはＲ７およびＲ８は、一緒に接続されて環を形成してもよく、
Ｄ１およびＤ２は、独立して、水素、任意選択で置換されたアルコキシ、任意選択で置換されたアリールオキシ、任意選択で置換されたアシルオキシ、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたアミノ、アミド、シクロアミド、およびシクロイミドからなる群から選択され、ただし、Ｄ１およびＤ２は、両方が水素ではなく；
Ｌｉは、独立して、任意選択で置換されたアルキレン、任意選択で置換されたアルケニレン、任意選択で置換されたアルキニレン、任意選択で置換されたアリーレン、および任意選択で置換されたヘテロアリーレンからなる群から選択される、請求項７に記載の波長変換フィルム。
【請求項９】
前記第２の有機光安定発色団が、式（ＩＶ−ａ）または（ＩＶ−ｂ）：
【化６】
0006488277.tif 000102
によって表され、式中：
ｉは、０〜１００の範囲内の整数であり；
Ａｒは、任意選択で置換されたアリールまたは任意選択で置換されたヘテロアリールであり；
Ｒ９は、
【化７】
0006488277.tif 000103
または任意選択で置換された環状イミドであり；
Ｒ７は、それぞれ独立して、Ｈ、アルキル、アルケニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、およびアルカリールからなる群から選択され；
Ｒ９は、それぞれ独立して、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアルケニル、任意選択で置換されたアリール、および任意選択で置換されたヘテロアリールからなる群から選択され；またはＲ７およびＲ９は、一緒に接続されて環を形成してもよく；
Ｒ８は、任意選択で置換されたアルキレン、任意選択で置換されたアルケニレン、任意選択で置換されたアリーレン、任意選択で置換されたヘテロアリーレンからなる群から選択され；
Ｄ１およびＤ２は、それぞれ独立して、水素、任意選択で置換されたアルコキシ、任意選択で置換されたアリールオキシ、任意選択で置換されたアシルオキシ、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたアミノ、アミド、環状アミド、および環状イミドからなる群から選択され、ただし、Ｄ１およびＤ２は、両方が水素ではなく； 
Ｌｉは、独立して、任意選択で置換されたアルキレン、任意選択で置換されたアルケニレン、任意選択で置換されたアルキニレン、任意選択で置換されたアリーレン、任意選択で置換されたヘテロアリーレンからなる群から選択される、請求項７に記載の波長変換フィルム。
【請求項１０】
前記第２の有機光安定発色団が、式（Ｖ−ａ）または（Ｖ−ｂ）：
【化８】
0006488277.tif 000104
によって表され、式中：
ｉは、０〜１００の範囲内の整数であり；
Ａ０およびＡｉは、それぞれ独立して、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアルケニル、任意選択で置換されたヘテロアルキル、任意選択で置換されたアミド、任意選択で置換されたアルコキシ、任意選択で置換されたカルボニル、および任意選択で置換されたカルボキシからなる群から選択され；
各Ｒ１１は、独立して、任意選択で置換されたアルコキシ、任意選択で置換されたアリールオキシ、任意選択で置換されたアシルオキシ、およびアミノからなる群から選択され；
Ａ２は、任意選択で置換されたアルキレン、任意選択で置換されたアルケニレン、任意選択で置換されたアリーレン、任意選択で置換されたヘテロアリーレン、ケトン、エステル、および
【化９】
0006488277.tif 000105
からなる群から選択され；
Ａｒは、任意選択で置換されたアリールまたは任意選択で置換されたヘテロアリールであり；Ｒ７は、Ｈ、アルキル、アルケニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アルカリールからなる群から選択され；Ｒ８は、任意選択で置換されたアルキレン、任意選択で置換されたアルケニレン、任意選択で置換されたアリーレン、任意選択で置換されたヘテロアリーレン、ケトン、およびエステルからなる群から選択され；またはＲ７およびＲ８は、一緒に接続されて環を形成してもよく；
Ｌｉは、独立して、任意選択で置換されたアルキレン、任意選択で置換されたアルケニレン、任意選択で置換されたアルキニレン、任意選択で置換されたアリーレン、任意選択で置換されたヘテロアリーレンからなる群から選択される、請求項７に記載の波長変換フィルム。
【請求項１１】
前記第２の有機光安定発色団が、式（ＶＩ）：
【化１０】
0006488277.tif 000106
によって表され、式中、
ｉは、０〜１００の範囲内の整数であり；
ＺおよびＺｉは、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓｅ−、−Ｔｅ−−ＮＲ１２−、−ＣＲ１２＝ＣＲ１２−および−
ＣＲ１２＝Ｎ−からなる群から選択され、Ｒ１２は、水素、任意選択で置換されたＣ１〜Ｃ６アルキル、または任意選択で置換されたＣ１〜Ｃ１０アリールであり；
Ｄ１およびＤ２は、独立して、任意選択で置換されたアルコキシ、任意選択で置換されたアリールオキシ、任意選択で置換されたアシルオキシ、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたアミノ、アミド、環状アミド、および環状イミドからなる群から選択され；
ｊは、０、１、または２であり、ｋは、０、１、または２であり；
Ｙ１およびＹ２は、独立して、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたシクロアルキル、任意選択で置換されたアルコキシ、および任意選択で置換されたアミノからなる群から選択され；
Ｌｉは、独立して、任意選択で置換されたアルキレン、任意選択で置換されたアルケニレン、任意選択で置換されたアルキニレン、任意選択で置換されたアリーレン、任意選択で置換されたヘテロアリーレンからなる群から選択される、請求項７に記載の波長変換フィルム。
【請求項１２】
前記第１の有機光安定発色団の前記吸収極大が、３００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲内であり、前記第１の有機光安定発色団の前記発光極大が、４００ｎｍ〜５２０ｎｍの範囲内である、請求項１〜１１のいずれかに記載の波長変換フィルム。
【請求項１３】
前記第２の有機光安定発色団の前記吸収極大が、４８０ｎｍ〜６２０ｎｍの範囲内であり、前記第２の有機光安定発色団の前記発光極大が、５５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲内である、請求項７〜１１のいずれかに記載の波長変換フィルム。
【請求項１４】
前記第２の有機光安定発色団の前記吸収極大が、４００ｎｍ超である、請求項７〜１１、１３のいずれかに記載の波長変換フィルム。
【請求項１５】
前記第１の有機光安定発色団および前記第２の有機光安定発色団が、独立して、ペリレン誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、ベンゾチアジアゾール誘導体、およびベンゾ複素環系誘導体からなる群から選択される、請求項７〜１１、１３、１４のいずれか一項に記載の波長変換フィルム。
【請求項１６】
前記第１の有機光安定発色団がベンゾトリアゾール誘導体である、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の波長変換フィルム。
【請求項１７】
前記ポリマーマトリックスが、ホストポリマー、ホストポリマーとコポリマー、および複数のポリマーからなる群から選択される、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の波長変換フィルム。
【請求項１８】
前記ポリマーマトリックスが、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルブチラール、エチレンビニルアセテート、エチレンテトラフルオロエチレン、ポリイミド、非晶質ポリカーボネート、ポリスチレン、シロキサンゾル−ゲル、ポリウレタン、ポリアクリレート、およびこれらの組合せからなる群から選択される物質から形成される、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の波長変換フィルム。
【請求項１９】
前記ポリマーマトリックス材料の屈折率が、１．４〜１．７の範囲内である、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の波長変換フィルム。
【請求項２０】
前記ポリマーマトリックス中の前記第１の有機光安定発色団の濃度および前記第２の有機光安定発色団の濃度が、独立して、０．０１ｗｔ％〜１０．０ｗｔ％の範囲内の量であるように選択される、請求項７〜１１、１３、１４のいずれか一項に記載の波長変換フィルム。
【請求項２１】
前記ポリマーマトリックス中の前記第１の有機光安定発色団の濃度および前記第２の有機光安定発色団の濃度が、独立して、０．１ｗｔ％〜１．０ｗｔ％の範囲内の量であるように選択される、請求項７〜１１、１３、１４のいずれか一項に記載の波長変換フィルム。
【請求項２２】
前記ポリマーマトリックスが、少なくとも１種の増感剤をさらに含む、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の波長変換フィルム。
【請求項２３】
前記ポリマーマトリックスが、少なくとも１種の可塑剤をさらに含む、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の波長変換フィルム。
【請求項２４】
前記ポリマーマトリックスが、ＵＶ安定剤、抗酸化剤、または吸収剤をさらに含む、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の波長変換フィルム。
【請求項２５】
厚さが、０．１μｍ〜１ｍｍの範囲である、請求項１〜２４のいずれかに記載の波長変換フィルム。
【請求項２６】
厚さが、０．５μｍ〜１ｍｍの範囲である、請求項１〜２５のいずれかに記載の波長変換フィルム。
【請求項２７】
少なくとも１つの光起電力デバイスと； 
請求項１〜２６のいずれかに記載の波長変換フィルムとを備える光起電力モジュールであって、該波長変換フィルムは、該少なくとも１つの光起電力デバイスを被包するように構成されており、その結果、入射光が、該少なくとも１つの光起電力デバイスに到達する前に該波長変換フィルムを通過する、光起電力モジュール。
【請求項２８】
前記光起電力デバイスが、シリコンベースデバイス、ＩＩＩ−Ｖ族またはＩＩ−ＶＩ族ＰＮ接合デバイス、銅−インジウム−ガリウム−セレン（ＣＩＧＳ）薄膜デバイス、有機増感剤デバイス、有機薄膜デバイス、および硫化カドミウム／テルル化カドミウム（ＣｄＳ／ＣｄＴｅ）薄膜デバイスからなる群から選択される少なくとも１つのデバイスを備える、請求項２７に記載の光起電力モジュール。
【請求項２９】
前記波長変換フィルムを前記光起電力デバイスに付着させるための屈折率整合接着剤をさらに備える、請求項２７または２８に記載の光起電力モジュール。
【請求項３０】
光起電力デバイスの性能を改善するための方法であって：
請求項１〜２６のいずれかに記載の波長変換フィルムを該光起電力デバイスに適用するステップを含み、該波長変換フィルムは、該少なくとも１つの光起電力デバイスを被包するように構成され、その結果、入射光が、該光起電力デバイスに到達する前に該波長変換フィルムを通過する、方法。
【請求項３１】
光起電力デバイスの性能を改善するための方法であって：
該光起電力デバイスの製作中に該光起電力デバイス中に直接請求項１〜２６のいずれかに記載の波長変換フィルムを組み込み、その結果、該波長変換フィルムが、該光起電力デバイスと光入射側のカバー基板との間に被包されるステップを含む、方法。
【請求項３２】
光起電力デバイスの寿命を改善するための方法であって：
請求項１〜２６のいずれかに記載の波長変換フィルムを該光起電力デバイスに適用するステップを含み、該波長変換フィルムは、該少なくとも１つの光起電力デバイスを被包するように構成され、その結果、入射光が、該光起電力デバイスに到達する前に該波長変換フィルムを通過する、方法。
【請求項３３】
光起電力デバイスの寿命を改善するための方法であって：
該光起電力デバイスの製作中に該光起電力デバイス中に直接請求項１〜２６のいずれかに記載の波長変換フィルムを組み込み、その結果、該波長変換フィルムが、該光起電力デバイスと光入射側のカバー基板との間に被包されるステップを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本特許出願は、２０１３年３月２６日に出願された米国仮特許出願第６１／８０５，４３０号、および２０１４年１月３日に出願された米国仮特許出願第６１／９２３，５５９号の優先権の利益を主張するものである。上記の出願は、すべての目的に関して参照により本明細書に完全に組み込まれている。
【０００２】
本開示は一般に、有機光安定発色団を含む波長変換フィルムおよびこれらの使用方法の分野に関する。
【背景技術】
【０００３】
いくつかの太陽エネルギー捕集デバイス（例えば、光起電力デバイス）の不備は、これらが光スペクトルの多くを有効に利用することができないことである。さらに、光がこれらの光起電力デバイス内で照らされるウィンドウは、光が電気に変換され得る光伝導性材料層に光を通過させる代わりに、ある特定の波長の光（一般により短いＵＶ波長）を吸収する。したがって、一部の放射エネルギーは、デバイス自体から失われる。波長変換フィルムは、とりわけ、光起電装置によって太陽エネルギーを捕集することを改善するのに使用され得る。
【０００４】
光起電力デバイスの性能を改善するために無機波長ダウンシフト材料を使用する試みが行われてきた。例えば、波長ダウンシフト無機リン光体材料を含有するシリコンベース太陽電池が作製されており、量子ドット化合物を含有するダウンシフト波長変換層を有する太陽電池が作製されており、ダウンシフト無機蛍光性粉末で作製される変換フィルムが作製されている。
【０００５】
光起電力デバイスの効率改善のための光ルミネセンス有機媒体の使用について、非常にわずかな研究が報告されている。公知の有機ルミネセンス色素の光安定性が乏しいことから、これらの開発が阻害されてきた。例えば、ローダミン６Ｇ／ポリビニルブチラールフィルムを使用することによるＣｄＳ／ＣｄＴｅ電池の１１％の効率増強が、Ｂ．Ｃ．ＨｏｎｇおよびＫ．Ｋａｗａｎｏによって報告された。しかし、このフィルムの光安定性は、１サン（one sun）（ＡＭ１．５Ｇ）照射の下で非常に乏しく、わずか２４時間後に５０％超が劣化した。ＡＭ１．５Ｇは、米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）基準２００６によって定義された標準的な地上の太陽スペクトル放射照度分布である。ＡＳＴＭ  Ｇ−１７３−０３を参照。さらに、これらの材料の安定性は不十分であるので、文献では光ルミネセンス有機媒体を使用することに対して注意している。例えば、米国特許出願公開第２０１０／００１２１８３号を参照。蛍光色素を含めた最も市販されている光ルミネセンス媒体は、太陽に照らされてわずか数日後に光退色を呈する。
【０００６】
植物が温室内で曝露される入射太陽スペクトルを変更するための温室屋根材中のルミネセンス色素の使用が試みられてきた。しかし、開示されたシステムは、効率性および安定性を欠いている。例えば、現在のシステムは、色素を被包するポリマーまたはガラスマトリックスへと大量の放射光が失われる。また、色素の安定性は乏しく、特にＵＶ光に曝露されるとき、色素は急速に劣化することが多い。
【０００７】
高コストおよび低効率／安定性のために、植物成長を改善し、光安定性であり、同時に太陽エネルギー捕集を改善するのに使用され得る色素について未だ対処されていないニーズが残されている。
【発明の概要】
【０００８】
光安定性複数有機発色団化合物を含む波長変換層が提供される。一部の実施形態は、光学的に透明なポリマーマトリックス、ならびに約４００ｎｍ未満の吸収極大および約４００ｎｍ超の発光極大を有する第１の有機光安定発色団を含む波長変換フィルムを提供する。
【０００９】
上述した、または本明細書の他の箇所に記載される実施形態のいずれも、以下の特徴の１つまたは複数を含み得る。
【００１０】
一部の実施形態では、波長変換フィルムは、第２の有機光安定発色団をさらに含む。
【００１１】
波長変換フィルムの一部の実施形態では、第１の有機光安定発色団の吸収極大は、約３００ｎｍ〜約４００ｎｍの範囲内であり、第１の有機発色団の発光極大は、約４００ｎｍ〜約５２０ｎｍの範囲内である。
【００１２】
波長変換フィルムの一部の実施形態では、第１の有機光安定発色団の吸収極大は、約３００ｎｍ〜約４５０ｎｍの範囲内であり、第１の有機発色団の発光極大は、約４００ｎｍ〜約５２０ｎｍの範囲内である。
【００１３】
波長変換フィルムの一部の実施形態では、第２の有機光安定発色団の吸収極大は、約４８０ｎｍ〜約６２０ｎｍの範囲内であり、第２の有機光安定発色団の発光極大は、約５５０ｎｍ〜約８００ｎｍの範囲内である。
【００１４】
波長変換フィルムの一部の実施形態では、第１の発色団の吸収極大は、約４００ｎｍ未満であり、第２の発色団の吸収極大は、約４００ｎｍ超である。
【００１５】
一部の実施形態では、第１の有機光安定発色団は、式（Ｉ）によって表され：
【化１】
0006488277.tif 000002
【００１６】
式中、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３のそれぞれは、独立して、アルキル、置換アルキル、およびアリールからなる群から選択される。
【００１７】
一部の実施形態では、第１の有機光安定発色団は、式（ＩＩ−ａ）または（ＩＩ−ｂ）：
【化２】
0006488277.tif 000003
によって表され、式中：
【００１８】
Ｒ３は、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアルケニル、任意選択で置換されたシクロアルキル、任意選択で置換されたヘテロアルキル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたアルコキシアルキル、任意選択で置換されたヘテロアルケニル、任意選択で置換されたアリールアルキル、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたシクロアルケニル、任意選択で置換されたシクロヘテロアルキル、任意選択で置換されたシクロヘテロアルケニル、任意選択で置換されたアミノ、任意選択で置換されたアミド、任意選択で置換された環状アミド、任意選択で置換された環状イミド、任意選択で置換されたアルコキシ、および任意選択で置換されたカルボキシ、任意選択で置換されたカルボニル、任意選択で置換されたエーテル、任意選択で置換されたケトン、任意選択で置換されたスルホン、および任意選択で置換されたスルホンアミドからなる群から選択され；またはＲ３は、任意選択で置換された多環式環系であり、各環は、独立して、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクロアルキル、もしくはヘテロアリールであり；
【００１９】
Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６は、独立して、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアルケニル、任意選択で置換されたシクロアルキル、任意選択で置換されたヘテロアルキル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたアルコキシアルキル、任意選択で置換されたヘテロアルケニル、任意選択で置換されたアリールアルキル、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたヘテロアリールアルキル、任意選択で置換されたシクロアルケニル、任意選択で置換されたシクロヘテロアルキル、任意選択で置換されたシクロヘテロアルケニル、任意選択で置換されたアミノ、任意選択で置換されたアミド、任意選択で置換された環状アミド、任意選択で置換された環状イミド、任意選択で置換されたアルコキシ、および任意選択で置換されたカルボキシ、および任意選択で置換されたカルボニル、任意選択で置換されたエーテル、任意選択で置換されたケトン、任意選択で置換されたスルホン、および任意選択で置換されたスルホンアミドからなる群から選択され；またはＲ４とＲ５、Ｒ４とＲ６、Ｒ５とＲ６、もしくはＲ４とＲ５とＲ６は、一緒に、任意選択で置換された環もしくは任意選択で置換された多環式環系を形成し、各環は、独立して、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクロアルキル、もしくはヘテロアリールであり；
【００２０】
Ｌは、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたヘテロアルキル、任意選択で置換されたアルキレン、および任意選択で置換されたヘテロアルキレン、任意選択で置換されたアルキニレン、任意選択で置換されたアリーレン、任意選択で置換されたヘテロアリーレンからなる群から選択される。
【００２１】
一部の実施形態では、第１の有機光安定発色団は、以下の構造：
【化３】
0006488277.tif 000004
によって表される。
【００２２】
一部の実施形態は、約４００ｎｍ未満の波長（例えば、ＵＶ放射線範囲内）で吸収ピークを呈する少なくとも１種のＵＶ吸収発色団、および約４００ｎｍ以上の波長で吸収ピークを呈する少なくとも１種の波長変換発色団を含む波長変換フィルムを提供する。一部の実施形態では、少なくとも１種のＵＶ吸収発色団、および約４００ｎｍ以上の波長の光子を吸収する少なくとも１種の波長変換発色団を含む波長変換フィルムは、著しく改善された光安定性を示す。
【００２３】
本発明の一部の実施形態は、光学的に透明なポリマーマトリックス中に少なくとも１種のＵＶ吸収発色団および少なくとも１種の波長変換発色団を含む波長変換フィルムを提供する。一部の実施形態では、波長変換フィルムは、追加のＵＶ吸収発色団を含む。一部の実施形態では、波長変換フィルムは、追加の波長変換発色団を含む。一部の実施形態では、フィルムは、第１の波長を有する少なくとも１個の光子を入力として受け入れ、第１のものと異なる第２の波長を有する少なくとも１個の光子を出力として供給する。フィルムを使用することによって、新しいタイプの光学的光収集システム、蛍光ベースソーラーコレクター、蛍光活性化ディスプレイ、および一分子分光法を提供することができる。
【００２４】
一部の実施形態は、太陽光エネルギーを電気に変換するための光起電力モジュールを提供する。一部の実施形態では、光起電力モジュールは、少なくとも１つの光起電力デバイスまたは太陽電池、および本明細書に開示の波長変換フィルムを備える。一部の実施形態では、波長変換フィルムは、光起電力デバイスまたは太陽電池の上に組み込まれ、またはその中に被包される。一部の実施形態では、入射光は、太陽光エネルギーが電気に変換される光起電力モジュールの範囲に到達する前に波長変換フィルムを通過する。
【００２５】
少なくとも１つの光起電力デバイスまたは太陽電池、および波長変換フィルムを備える光起電力モジュールは、本明細書に記載するように、追加の層を含み得る。例えば、光起電力モジュールは、太陽電池と波長変換フィルムとの間に接着剤層を備え得る。一部の実施形態では、光起電力モジュールは、デバイスを被包するガラス層またはポリマー層も備えることができ、または波長変換フィルムの上に配置することができる。ガラス層またはポリマー層は、波長変換フィルム中に酸素および水分が浸透するのを保護および防止するように設計され得る。一部の実施形態では、ガラス層またはポリマー層は、太陽電池の光電変換層から離れる方向に波長変換フィルムから放出される光子を内側に屈折または反射させるのに使用され得る。一部の実施形態では、フィルムは、波長変換フィルムの効率または安定性を改善し得る追加のポリマー層、増感剤、可塑剤、および／または他のコンポーネントをさらに備え得る。
【００２６】
波長変換フィルムは、様々な光起電力デバイスに適用され得る。一部の実施形態では、波長変換フィルムは、シリコンベースデバイス、ＩＩＩ−Ｖ族もしくはＩＩ−ＶＩ族接合デバイス、銅−インジウム−ガリウム−セレン（ＣＩＧＳ）薄膜デバイス、有機増感剤デバイス、有機薄膜デバイス、または硫化カドミウム／テルル化カドミウム（ＣｄＳ／ＣｄＴｅ）薄膜デバイスからなる群から選択される少なくとも１つの太陽電池または光起電力デバイスに適用される。
【００２７】
波長変換フィルムは、異なるサイズおよびタイプの太陽電池、またはソーラーパネル全体に対応するように、様々な長さおよび幅で提供され得る。
【００２８】
他の実施形態は、光起電力デバイスまたは太陽電池の性能を改善するための方法を提供する。一部の実施形態では、本方法は、光起電力デバイスまたは太陽電池の光入射側に直接本明細書に記載の波長変換フィルムを適用するステップを含む。一部の実施形態では、本方法は、光起電力デバイスまたは太陽電池内に、その製作中に直接本明細書に記載の波長変換フィルムを組み込み、その結果、波長変換フィルムが光起電力デバイスまたは太陽電池と光入射側のカバー基板との間に被包されるステップを含む。
【００２９】
本発明の一部の実施形態は、約３００〜４５０ｎｍの範囲内の波長を有する第１の群の光子を吸収し、約４００〜５２０ｎｍの範囲内の波長で第１の群の光子を再放出するように構成された第１の有機光安定発色団、および約４８０〜６２０ｎｍの範囲内の波長を有する第２の群の光子を吸収し、約５５０〜８００ｎｍの範囲内の波長で第２の群の光子を再放出するように構成された第２の有機光安定発色団を含む波長変換フィルムを記載する。一部の実施形態では、波長変換フィルムは、ルミネセンスパネルにおいて有用である。
【００３０】
本発明の一部の実施形態は、約３００〜４００ｎｍの範囲内の波長を有する第１の群の光子を吸収し、約４００〜５２０ｎｍの範囲内の波長で第１の群の光子を再放出するように構成された第１の有機光安定発色団、および約４８０〜６２０ｎｍの範囲内の波長を有する第２の群の光子を吸収し、約５５０〜８００ｎｍの範囲内の波長で第２の群の光子を再放出するように構成された第２の有機光安定発色団を含む波長変換フィルムを記載する。一部の実施形態では、波長変換フィルムは、ルミネセンスパネルにおいて有用である。
【００３１】
本発明の一部の実施形態は、有機光安定発色団化合物を含むルミネセンスパネルに関する。ルミネセンスパネルは、有機光安定発色団化合物を組み込んでいないパネルと比較して改善された波長プロファイルおよび植物成長をもたらす温室屋根として有用である。本発明の一部の実施形態は、入射光子を吸収するように構成されている光吸収面、および２種以上の発色団化合物を備えるルミネセンスパネルを提供する。一部の実施形態では、２種以上の発色団化合物は、１枚の波長変換フィルム内に位置することができる。一部の実施形態では、２種以上の発色団化合物は、別個の波長変換フィルム内に位置している。一部の実施形態では、少なくとも１枚の波長変換フィルムは、ＵＶ波長範囲内で吸収極大波長（wavelength absorbance maximum）を有し、青色波長範囲内で再放出する第１の有機光安定発色団（Ａ）を含む。一部の実施形態では、少なくとも１枚の波長変換フィルムは、緑色波長範囲内で吸収極大波長を有し、赤色波長範囲内で再放出する第２の有機光安定発色団（Ｂ）を含む。一部の実施形態では、発色団化合物（Ａ）および（Ｂ）は、一緒に使用される。一部の実施形態では、２種の発色団は、単一の波長変換層内で混合され得、またはこれらは、別個の波長変換層内に提供され得る。一部の実施形態では、少なくとも１つの波長変換層は、ポリマーマトリックスを含む。
【００３２】
本発明の一部の実施形態は、植物成長に最適である波長領域内で放射線を放出するように設計された２種の有機光安定発色団の混合物を利用する高度に効率的なルミネセンスパネルを提供する。一部の実施形態では、発色団（Ａ）は、ＵＶ波長領域内で光を吸収し、青色波長領域内でこの光を再放出する。一部の実施形態では、発色団（Ｂ）は、緑色波長領域内で光を吸収し、赤色波長領域内でこの光を再放出する。本明細書に記載する場合、ＵＶ波長領域内の光は、約３００ｎｍ〜約４００ｎｍの範囲内である。本明細書に記載する場合、青色波長領域内の光は、約４００ｎｍ〜約５２０ｎｍの範囲内である。本明細書に記載する場合、緑色波長領域内の光は、約４８０ｎｍ〜約６２０ｎｍの範囲内である。本明細書に記載する場合、赤色波長領域内の光は、約５７０ｎｍ〜約８００ｎｍの範囲内である。
【００３３】
一部の実施形態では、上記実施形態のいずれかによる少なくとも１枚の波長変換フィルムを備えるルミネセンスパネルが提供される。
【００３４】
ルミネセンスパネルの一部の実施形態では、第１の有機光安定発色団の発光スペクトルおよび第２の光安定発色団の吸収スペクトルは、最小限の重なりを有する。
【００３５】
一部の実施形態では、上記ルミネセンスパネルのいずれも、透明な基板層をさらに備え得る。ルミネセンスパネルの一部の実施形態では、透明な基板層は、ガラスまたはポリマーを含む。
【００３６】
一部の実施形態では、上記ルミネセンスパネルのいずれも、ルミネセンスパネル内に配置された安定剤、抗酸化剤、ＵＶ吸収剤、またはこれらの任意の組合せをさらに備え得る。
【００３７】
一部の実施形態では、上記ルミネセンスパネルのいずれも、追加の層をさらに備えることができ、追加の層は、ＵＶ吸収剤、安定剤、抗酸化剤、またはこれらの任意の組合せをさらに含む。
【００３８】
一部の実施形態では、上記ルミネセンスパネルのいずれも、少なくとも１つの太陽エネルギー変換デバイスをさらに備えることができ、少なくとも１つの太陽エネルギー変換デバイスは、光子の一部を受け取り、これらの光子を電気に変換する。
【００３９】
ルミネセンスパネルの一部の実施形態では、少なくとも１つの太陽エネルギー変換デバイスは、ルミネセンスパネル内に被包されている。
【００４０】
ルミネセンスパネルの一部の実施形態では、少なくとも１つの太陽エネルギー変換デバイスは、シリコンベースデバイス、ＩＩＩ−Ｖ族もしくはＩＩ−ＶＩ族ＰＮ接合デバイス、銅−インジウム−ガリウム−セレン（ＣＩＧＳ）薄膜デバイス、有機増感剤デバイス、有機薄膜デバイス、または硫化カドミウム／テルル化カドミウム（ＣｄＳ／ＣｄＴｅ）薄膜デバイスを備える。
【００４１】
一部の実施形態では、上記ルミネセンスパネルのいずれも、ルミネセンス太陽集光器を少なくとも１つの太陽エネルギー変換デバイスの光入射面に付着させるように構成された屈折率整合物質をさらに備え得る。
【００４２】
一部の実施形態では、有機光安定発色団（Ａ）および有機光安定発色団（Ｂ）は、ポリマーマトリックスをさらに含む単一の波長変換層内に混合される。一部の実施形態では、有機光安定発色団（Ａ）および有機光安定発色団（Ｂ）は、ポリマーマトリックスを独立してさらに含む２つの別個の波長変換層内に位置される。
【００４３】
２種の有機光安定発色団化合物を備えるルミネセンスパネルは、本明細書に記載するように、追加の層を含み得る。例えば、ルミネセンスパネルは、１つまたは複数の波長変換層の間に配置された接着剤層を含み得る。一部の実施形態では、ルミネセンスパネルは、追加のガラス層またはポリマー層も含み得、これは、波長変換層を被包し、または波長変換層の上もしくは下に配置され得る。ガラス層またはポリマー層は、波長変換フィルム中への酸素および水分の浸透を保護または防止するように設計され得る。一部の実施形態では、ルミネセンスパネルは、追加のポリマー層、またはポリマー層もしくは波長変換層内の追加のコンポーネント、例えば、増感剤、可塑剤、ＵＶ吸収剤、および／または効率もしくは安定性を改善し得る他のコンポーネントをさらに備え得る。
【００４４】
ルミネセンスパネルは、様々なサイズおよびタイプの温室屋根に適応させるように様々な長さおよび幅で提供され得る。
【００４５】
温室屋根パネル内にルミネセンス物質を組み込むことの１つの問題は、入射光子が、ルミネセンス物質によって吸収され、再放出されると、パネルのポリマーマトリックスに捕捉された状態になることが多く、温室内部の植物種に決して到達しないことである。太陽電池または光起電力モジュールも備えないルミネセンス材料を有する温室パネルについては、この捕捉された光は通常、熱として散逸される。ルミネセンス材料を有する温室屋根パネル内に太陽エネルギー変換デバイスを組み込むことの１つの利点は、この捕捉された光のほとんどが、太陽エネルギー変換デバイスによって吸収され、電気に変換されることになり、その結果、ほとんどの光が無駄にならないことである。
【００４６】
したがって、本発明の他の実施形態は、ルミネセンス光・エネルギー収集パネル（luminescent light and energy collection panel）に関する。ルミネセンス光・エネルギー収集パネルは、ルミネセンスパネルおよび少なくとも１つの太陽エネルギー変換デバイスを備える。ルミネセンス光・エネルギー収集パネルは、２種のルミネセンス材料を組み込んでいないパネルと比較して、同時に植物成長を改善し、太陽光捕集効率を増大させる温室屋根として有用であり、これは、長時間にわたって光安定性である。一部の実施形態では、少なくとも１つの太陽エネルギー変換デバイスは、ルミネセンスパネル内に被包され、その結果、デバイスは、外部環境に曝露されず、太陽エネルギー変換デバイスは、太陽エネルギーの一部を受け取り、そのエネルギーを電気に変換する。したがって、高度に効率的なルミネセンス光・エネルギー収集パネルは、植物成長に最適である波長領域内で放射線を放出し、一方同時に捕捉された放射線が電気に変換されることを可能にするように設計された２種の有機光安定発色団の混合物を利用する。一部の実施形態では、発色団（Ａ）は、ＵＶ波長領域内で光を吸収し、青色波長領域内でこの光を再放出する。一部の実施形態では、発色団（Ｂ）は、緑色波長領域内で光を吸収し、赤色波長領域内でこの光を再放出する。
【００４７】
一部の実施形態は、太陽光エネルギーを電気に変換するためのルミネセンス光・エネルギー収集パネルを提供する。一部の実施形態では、ルミネセンス光・エネルギー収集パネルは、少なくとも１つの光起電力デバイスまたは太陽電池を備える。一部の実施形態では、少なくとも１つの太陽電池または光起電力デバイスは、ルミネセンス光・エネルギー収集パネル内に被包されており、その結果、デバイスは、外部環境に曝露されない。一部の実施形態では、太陽エネルギー変換デバイスは、直接入射太陽エネルギーの一部を受け取り、そのエネルギーを電気に変換する。一部の実施形態では、第１の波長の入射光は、１つまたは複数の波長変換層中の発色団化合物によって吸収され、第１の波長と異なる第２の波長で再放出され、次いでこれが少なくとも１つの太陽電池または光起電力デバイスに到達するまでルミネセンス光・エネルギー収集パネル内で内側に反射および屈折され、そこでこれは、電気に変換される。一部の実施形態では、太陽エネルギー変換デバイスは、１つまたは複数の波長変換層内の発色団化合物から再放出される太陽エネルギーの一部を受け取る。
【００４８】
２種の有機光安定発色団化合物および少なくとも１つの太陽エネルギー変換デバイスを備えるルミネセンス光・エネルギー収集パネルは、本明細書に記載するように、追加の層を含み得る。例えば、ルミネセンス光・エネルギー収集パネルは、太陽電池と１つまたは複数の波長変換層との間に接着剤層を備え得る。一部の実施形態では、ルミネセンス光・エネルギー収集パネルは、追加のガラス層またはポリマー層も含み得、これは、波長変換層を被包し、または波長変換層の上もしくは下に配置され得る。ガラス層またはポリマー層は、波長変換フィルム中への酸素および水分の浸透を保護または防止するように設計され得る。一部の実施形態では、ガラス層またはポリマー層は、少なくとも１つの光起電力デバイスまたは太陽電池に向かう方向に波長変換層から放出される光子を内側に屈折または反射させるのに、ルミネセンス光・エネルギー収集パネルの一部として使用され得る。一部の実施形態では、ルミネセンス光・エネルギー収集パネルは、追加のポリマー層、あるいはポリマー層または波長変換層内の追加のコンポーネント、例えば、増感剤、可塑剤、ＵＶ吸収剤、および／または効率もしくは安定性を改善し得る他のコンポーネントなどをさらに備え得る。
【００４９】
ルミネセンス光・エネルギー収集パネルは、様々なタイプの光起電力デバイス（例えば、太陽電池）を組み込むことができる。一部の実施形態では、ルミネセンス光・エネルギー収集パネルは、シリコンベースデバイス、ＩＩＩ−Ｖ族もしくはＩＩ−ＶＩ族接合デバイス、銅−インジウム−ガリウム−セレン（ＣＩＧＳ）薄膜デバイス、有機増感剤デバイス、有機薄膜デバイス、または硫化カドミウム／テルル化カドミウム（ＣｄＳ／ＣｄＴｅ）薄膜デバイスからなる群から選択される少なくとも１つの太陽電池または光起電力デバイスを備える。一部の実施形態では、ルミネセンス光・エネルギー収集パネルは、複数のタイプのデバイスを備える。
【００５０】
ルミネセンス光・エネルギー収集パネルは、様々なサイズおよびタイプの太陽電池に適応し、かつ／または様々なサイズおよびタイプの温室屋根を形成するように、様々な長さおよび幅で提供され得る。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】波長変換フィルムを備える光起電力デバイスの一実施形態の側面図である。
【００５２】
【図２】波長変換フィルムを備える光起電力デバイスの別の実施形態の側面図である。
【００５３】
【図３】波長変換フィルムを備えるルミネセンスパネルの一実施形態の側面図である。
【００５４】
【図４】２種の波長変換層を備えるルミネセンスパネルの別の実施形態の側面図である。
【００５５】
【図５】２種の波長変換層を備えるルミネセンスパネルの別の実施形態の側面図である。
【００５６】
【図６】２種の波長変換層を備えるルミネセンスパネルの別の実施形態の側面図である。
【００５７】
【図７】２種の波長変換層を備えるルミネセンス光・エネルギー収集パネルの一実施形態の側面図である。
【００５８】
【図８】２種の波長変換層を備えるルミネセンス光・エネルギー収集パネルの別の実施形態の側面図である。
【００５９】
【図９】２種の波長変換層を備えるルミネセンス光・エネルギー収集パネルの別の実施形態の側面図である。
【００６０】
【図１０】波長変換層を備えるルミネセンス光・エネルギー収集パネルの別の実施形態の側面図である。
【００６１】
【図１１】発色団化合物３の吸収および発光スペクトルを示す図である。
【００６２】
【図１２】発色団化合物４の吸収および発光スペクトルを示す図である。
【００６３】
【図１３】発色団化合物５の吸収および発光スペクトルを示す図である。
【００６４】
【図１４】ルミネセンスパネルの一例示的な実施形態を示す図である。
【００６５】
【図１５】ルミネセンス光・エネルギー収集パネルの一例示的な実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６６】
実施形態は、本発明を限定するように意図されていない例示的な実施形態に関して説明される。本開示では、条件および／または構造が特定されていない場合、当業者は、日常の実験の事項として、本開示を考慮してこのような条件および／または構造を容易に提供することができる。
【００６７】
発色団化合物は、ルミネセンス色素または蛍光色素と時に呼ばれ、特定の波長または波長範囲の光子を吸収し、異なる波長または波長範囲で光子を再放出する化合物である。フィルム媒体中に使用される発色団は、太陽電池および光起電力デバイスの性能を大いに増強することができる。しかし、このようなデバイスは、長時間、例えば、２０年を超える年数にわたって極端な環境条件に曝露されることが多い。したがって、長時間にわたって発色団の安定性を維持することは、重要である。
【００６８】
有機発色団の使用は、無機発色団とは対照的に、有機材料が典型的には、より安価で、より使用し易く、これらをより良好な経済的な選択肢にする点で魅力的である。しかし、有機ルミネセンス色素の乏しい光安定性が、これらの開発を阻害してきた。さらに、文献の多くは、フォトルミネセンス有機媒体を使用することに対して注意しており、理由は、これらの材料の安定性が不十分であるためである。例えば、米国特許出願公開第２０１０号／００１２１８３号を参照。したがって、安定な有機発色団について未だ対処されていないニーズが存在する。複数の有機発色団化合物を含む高度に光安定な波長変換層が本明細書に提供される。
【００６９】
一部の実施形態は、ポリマーマトリックス、第１の波長を有する光子を吸収するように構成された第１の有機発色団、および第２の波長を有する光子を吸収するように構成された第２の有機発色団を含む波長変換フィルムを提供する。一部の実施形態では、本明細書に記載の発色団は、改善された光安定性を有する。複数の発色団化合物を含む波長変換フィルムは、様々な用途において有用である。
【００７０】
発色団は、アップコンバージョンのものであっても、ダウンコンバージョンのものであってもよい。一部の実施形態では、波長変換フィルムは、高エネルギー（短波長）の光子をより低いエネルギー（長波長）に変換する発色団を意味するダウンシフト発色団である少なくとも２種の発色団を含む。一部の実施形態では、ダウンシフト発色団は、独立して、米国特許出願第１３／６２６，６７９号および同第１３／９７８，３７０号、ならびに米国仮特許出願６１／４３０，０５３号、同第６１／４８５，０９３号、および同第６１／５３９，３９２号に記載されているように、ペリレン、ベンゾトリアゾール、ベンゾチアジアゾールの誘導体、またはこれらの組合せであり得、これらの文献は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。一部の実施形態では、波長変換フィルムは、その全体が参照により本明細書に組み込まれている米国仮特許出願第６１／７４９，２２５号に記載されているように、ベンゾ複素環系である少なくとも１種の発色団を含む。
【００７１】
一部の実施形態では、一般式Ｉ、ＩＩ−ａ、ＩＩ−ｂ、ＩＩＩ−ａ、ＩＩＩ−ｂ、ＩＶ−ａ、ＩＶ−ｂ、Ｖ−ａ、Ｖ−ｂ、ＶＩ、ＶＩＩ−ａ、ＶＩＩ−ｂ、ＶＩＩＩ、ＩＸ−ａ、ＩＸ−ｂ、Ｘ−ａ、およびＸ−ｂによって表される波長変換発色団は、波長変換フィルムを含めた様々な用途における蛍光色素として有用である。式に示したように、色素は、一部の実施形態では、ベンゾ複素環系を含む。一部の実施形態では、ベンゾトリアゾール誘導体色素を使用することができる。一部の実施形態では、ベンゾチアジアゾール誘導体色素を使用することができる。一部の実施形態では、ペリレン誘導体色素が使用され得る。使用され得る化合物のタイプについての追加の詳細および例を、本発明の範囲を限定することなく、以下に記載する。
【００７２】
本明細書において、「ベンゾトリアゾール型構造」は、以下の構造モチーフを含む：
【化４】
0006488277.tif 000005
【００７３】
本明細書において、「ベンゾチアジアゾール型構造」は、以下の構造モチーフを含む：
【化５】
0006488277.tif 000006
【００７４】
本明細書において、「電子供与基」は、２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール系の電子密度を増大させる任意の基として定義される。
【００７５】
「電子供与体リンカー」は、２つの２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール系を連結してこれらのπ軌道の共役をもたらすことができる任意の基として定義され、これはまた、これらが接続されている２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾールの電子密度を増大させ、またはその電子密度に対して中性の効果を有することができる。
【００７６】
「電子受容体基」は、２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール系の電子密度を減少させる任意の基として定義される。２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール環系のＮ−２位における電子受容体基の配置。
【００７７】
用語「アルキル」は、分岐または直鎖の完全飽和非環式脂肪族炭化水素基（すなわち、二重結合または三重結合を含有しない炭素および水素から構成される）を指す。アルキルとしては、それだけに限らないが、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、３級ブチル、ペンチル、ヘキシルなどがある。
【００７８】
本明細書で使用する用語「ヘテロアルキル」は、１種または複数のヘテロ原子を含むアルキル基を指す。２個以上のヘテロ原子が存在する場合、これらは、同じであっても、異なっていてもよい。
【００７９】
本明細書で使用する用語「シクロアルキル」は、３〜２５個の炭素原子を有する飽和脂肪族環系ラジカルを指し、これとしては、それだけに限らないが、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチルなどがある。
【００８０】
本明細書で使用する用語「ポリシクロアルキル」は、複数のシクロアルキル環系を有する飽和脂肪族環系ラジカルを指す。
【００８１】
本明細書で使用する用語「アルケニル」は、少なくとも１つの炭素二重結合を含有する２〜２５個の炭素原子の一価の直鎖または分岐鎖ラジカルを指し、これとしては、それだけに限らないが、１−プロペニル、２−プロペニル、２−メチル−１−プロペニル、１−ブテニル、２−ブテニルなどがある。
【００８２】
本明細書で使用する用語「アルキニル」は、炭素三重結合を含有する２〜２５個の炭素原子の一価の直鎖または分岐鎖ラジカルを指し、これとしては、それだけに限らないが、１−プロピニル、１−ブチニル、２−ブチニルなどがある。
【００８３】
本明細書で使用する用語「アリール」は、１つの環であっても、複数の縮合環であっても、同素環式芳香族ラジカルを指す。アリール基の例としては、それだけに限らないが、フェニル、ナフチル、フェナントレニル、ナフタセニル、フルオレニル、ピレニルなどがある。さらなる例としては：
【化６】
0006488277.tif 000007
がある。
【００８４】
本明細書で使用する用語「アルカリール」または「アルキルアリール」は、アルキル置換アリールラジカルを指す。アルカリールの例としては、それだけに限らないが、エチルフェニル、９，９−ジヘキシル−９Ｈ−フルオレンなどがある。
【００８５】
本明細書で使用する用語「アラルキル」または「アリールアルキル」は、アリール置換アルキルラジカルを指す。アラルキルの例としては、それだけに限らないが、フェニルプロピル、フェニルエチルなどがある。
【００８６】
本明細書で使用する用語「ヘテロアリール」は、１つの環であっても、複数の縮合環であっても、１個または複数のヘテロ原子を含む芳香族基を指す。２個以上のヘテロ原子が存在する場合、これらは、同じであっても、異なっていてもよい。縮合環系では、１個または複数のヘテロ原子は、環のうちの１つだけに存在し得る。ヘテロアリール基の例としては、それだけに限らないが、ベンゾチアジル、ベンゾオキサジル（benzoxazyl）、キナゾリニル、キノリニル、イソキノリニル、キノキサリニル、ピリジニル、ピロリル、オキサゾリル、インドリル、チアジルなどがある。置換および非置換ヘテロアリール環のさらなる例としては：
【化７】
0006488277.tif 000008
がある。
【００８７】
本明細書で使用する用語「アルコキシ」は、−−Ｏ−−連結によって親分子に共有結合的に結合した直鎖または分岐鎖アルキルラジカルを指す。アルコキシ基の例としては、それだけに限らないが、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、ｎ−ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ｔ−ブトキシなどがある。
【００８８】
本明細書で使用する用語「ヘテロ原子」は、Ｃ（炭素）またはＨ（水素）でない任意の原子を指す。ヘテロ原子の例としては、Ｓ（硫黄）、Ｎ（窒素）、およびＯ（酸素）がある。
【００８９】
本明細書で使用する用語「環状アミノ」は、環状部分中の２級または３級アミンを指す。環状アミノ基の例としては、それだけに限らないが、アジリジニル、ピペリジニル、Ｎ−メチルピペリジニルなどがある。
【００９０】
本明細書で使用する用語「環状イミド」は、２個のカルボニル炭素が炭素鎖によって接続されているラジカル中のイミドを指す。環状イミド基の例としては、それだけに限らないが、１，８−ナフタルイミド、ピロリジン−２，５−ジオン、１Ｈ−ピロール−２，５−ジオンなどがある。
【００９１】
本明細書で使用する用語「アルコール」は、ラジカル−ＯＨを指す。
【００９２】
本明細書で使用する用語「アシル」は、ラジカル−Ｃ（＝Ｏ）Ｒを指す。
【００９３】
本明細書で使用する用語「アリールオキシ」は、−−Ｏ−−連結によって親分子に共有結合的に結合したアリールラジカルを指す。
【００９４】
本明細書で使用する用語「アシルオキシ」は、ラジカル−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）Ｒを指す。
【００９５】
本明細書で使用する用語「カルバモイル」は、ラジカル−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ２を指す。
【００９６】
本明細書で使用する用語「カルボニル」は、官能基Ｃ＝Ｏを指す。
【００９７】
本明細書で使用する用語「カルボキシ」は、ラジカル−ＣＯＯＲを指す。
【００９８】
本明細書で使用する用語「エステル」は、官能基ＲＣ（＝Ｏ）ＯＲ’を指す。
【００９９】
本明細書で使用する用語「アミド」は、ラジカル−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ’Ｒ”を指す。
【０１００】
本明細書で使用する用語「アミノ」は、ラジカル−ＮＲ’Ｒ”を指す。
【０１０１】
本明細書で使用する用語「ヘテロアミノ（heteroamino）」は、ラジカル−ＮＲ’Ｒ”を指し、式中、Ｒ’および／またはＲ”は、ヘテロ原子を含む。
【０１０２】
本明細書で使用する用語「複素環アミノ」は、基がヘテロ原子をさらに含む環状部分中の２級または３級アミンを指す。
【０１０３】
本明細書で使用する用語「シクロアミド（cycloamido）」は、Ｒ’およびＲ”が炭素鎖によって接続されている−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ’Ｒ”のアミドラジカルを指す。
【０１０４】
本明細書で使用する用語「スルホン」は、−Ｓ（＝Ｏ）２Ｒのスルホニルラジカルを指す。
【０１０５】
本明細書で使用する用語「スルホンアミド」は、アミン基に接続されたスルホニル基を指し、そのラジカルは、−Ｓ（＝Ｏ）２−ＮＲ’Ｒ”である。
【０１０６】
本明細書において、置換基は、１個または複数の水素原子が別の原子または基と交換されている非置換の親構造に由来する。置換されているとき、置換基は、Ｃ１〜Ｃ２５アルキル、Ｃ２〜Ｃ２５アルケニル、Ｃ２〜Ｃ２５アルキニル、Ｃ３〜Ｃ２５シクロアルキル（ハロ、アルキル、アルコキシ、アルコール、カルボキシル、ハロアルキル、ＣＮ、ＯＨ、−ＳＯ２−アルキル、−ＣＦ３、および−ＯＣＦ３からなる群から選択される部分で任意選択で置換された）、ジェミナルに付着したシクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ２５ヘテロアルキル、Ｃ３〜Ｃ２５ヘテロシクロアルキル（例えば、テトラヒドロフリル）（ハロ、アルキル、アルコキシ、アルコール、カルボキシル、ＣＮ、−ＳＯ２−アルキル、−ＣＦ３、および−ＯＣＦ３からなる群から選択される部分で任意選択で置換された）、アリール（ハロ、アルキル、アリールアルキル、アルコキシ、アルコール、アリールオキシ、カルボキシル、アミノ、イミド、アミド（カルバモイル）、任意選択で置換された環状イミド、環状アミド（cylic amido）、ＣＮ、−ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−アルキル、−ＣＦ３，−ＯＣＦ３、およびＣ１〜Ｃ２５アルキルで任意選択で置換されたアリールからなる群から選択される部分で任意選択で置換された）、アリールアルキル（ハロ、アルキル、アルコキシ、アルコール、アリール、カルボキシル、ＣＮ、−ＳＯ２−アルキル、−ＣＦ３、および−ＯＣＦ３からなる群から選択される部分で任意選択で置換された）、ヘテロアリール（ハロ、アルキル、アルコキシ、アルコール、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、カルボキシル、ＣＮ、−ＳＯ２−アルキル、−ＣＦ３、および−ＯＣＦ３からなる群から選択される部分で任意選択で置換された）、ハロ（例えば、クロロ、ブロモ、ヨード、およびフルオロ）、シアノ、ヒドロキシ、任意選択で置換された環状イミド、アミノ、イミド、アミド、−ＣＦ３、Ｃ１〜Ｃ２５アルコキシ（ハロ、アルキル、アルコキシ、アリール、カルボキシル、ＣＮ、ＯＨ、−ＳＯ２−アルキル、−ＣＦ３、および−ＯＣＦ３で任意選択で置換された）、アリールオキシ、アシルオキシ、スルフヒドリル（メルカプト）、ハロ（Ｃ１〜Ｃ６）アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルキルチオ、アリールチオ、モノ−およびジ−（Ｃ１〜Ｃ６）アルキルアミノ、四級アンモニウム塩、アミノ（Ｃ１〜Ｃ６）アルコキシ、ヒドロキシ（Ｃ１〜Ｃ６）アルキルアミノ、アミノ（Ｃ１〜Ｃ６）アルキルチオ、シアノアミノ、ニトロ、カルバモイル、ケト（オキシ）、カルボニル、カルボキシ、アシル、グリコリル、グリシル、ヒドラジノ、グアニル、スルファミル、スルホニル、スルフィニル、チオカルボニル、チオカルボキシ、スルホンアミド、エステル、Ｃ−アミド、Ｎ−アミド、Ｎ−カルバメート、Ｏ−カルバメート、尿素、ならびにこれらの組合せから個々にかつ独立して選択される１個または複数の基である。置換基が「任意選択で置換された」と記載されているときはいつでも、その置換基は、上記置換基で置換され得る。
【０１０７】
一部の実施形態では、第１の有機光安定発色団の少なくとも１種は、以下の一般式（Ｉ）：
【化８】
0006488277.tif 000009
で表される色素であり、式中、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３は、アルキル、置換アルキル、またはアリールを含む。一部の実施形態では、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３は、Ｃ１〜１０アルキル、Ｃ１〜２５置換アルキル、またはＣ１〜２５アリールである。一般式（Ｉ）の例示的な化合物としては、以下のものがある：
【化９】
0006488277.tif 000010
【０１０８】
一部の実施形態では、第１の有機光安定発色団の少なくとも１種は、式（ＩＩ−ａ）または（ＩＩ−ｂ）：
【化１０】
0006488277.tif 000011
によって表され、式中、Ｒ３は、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアルケニル、任意選択で置換されたシクロアルキル、任意選択で置換されたヘテロアルキル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたアルコキシアルキル、任意選択で置換されたヘテロアルケニル、任意選択で置換されたアリールアルキル、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたシクロアルケニル、任意選択で置換されたシクロヘテロアルキル、任意選択で置換されたシクロヘテロアルケニル、任意選択で置換されたアミノ、任意選択で置換されたアミド、任意選択で置換された環状アミド、任意選択で置換された環状イミド、任意選択で置換されたアルコキシ、および任意選択で置換されたカルボキシ、任意選択で置換されたカルボニル、任意選択で置換されたエーテル、任意選択で置換されたケトン、任意選択で置換されたスルホン、および任意選択で置換されたスルホンアミドからなる群から選択され；またはＲ３は、任意選択で置換された多環式環系であり、各環は、独立して、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクロアルキル、もしくはヘテロアリールであり；Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６は、独立して、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアルケニル、任意選択で置換されたシクロアルキル、任意選択で置換されたヘテロアルキル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたアルコキシアルキル、任意選択で置換されたヘテロアルケニル、任意選択で置換されたアリールアルキル、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたヘテロアリールアルキル、任意選択で置換されたシクロアルケニル、任意選択で置換されたシクロヘテロアルキル、任意選択で置換されたシクロヘテロアルケニル、任意選択で置換されたアミノ、任意選択で置換されたアミド、任意選択で置換された環状アミド、任意選択で置換された環状イミド、任意選択で置換されたアルコキシ、および任意選択で置換されたカルボキシ、および任意選択で置換されたカルボニル、任意選択で置換されたエーテル、任意選択で置換されたケトン、任意選択で置換されたスルホン、および任意選択で置換されたスルホンアミドからなる群から選択され；またはＲ４とＲ５、Ｒ４とＲ６、Ｒ５とＲ６、もしくはＲ４とＲ５とＲ６は、一緒に、任意選択で置換された環もしくは任意選択で置換された多環式環系を形成し、各環は、独立して、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクロアルキル、もしくはヘテロアリールであり；Ｌは、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたヘテロアルキル、任意選択で置換されたアルキレン、および任意選択で置換されたヘテロアルキレン、任意選択で置換されたアルキニレン、任意選択で置換されたアリーレン、任意選択で置換されたヘテロアリーレンからなる群から選択される。
【０１０９】
一部の実施形態では、式ＩＩ−ａおよび式ＩＩ−ｂ中のＲ３は、Ｃ１〜２５アルキル、Ｃ１〜２５ヘテロアルキル、Ｃ２〜２５アルケニル、Ｃ３〜２５シクロアルキル、ポリシクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールアルキルからなる群から選択され；Ｒ３は、以下の置換基のいずれかの１個または複数で任意選択で置換され得る：Ｃ１〜２５アルキル、Ｃ１〜２５ヘテロアルキル、Ｃ２〜２５アルケニル、Ｃ３〜２５シクロアルキル、ポリシクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、ＯＨ、ＣｍＨ２ｍ＋１Ｏエーテル、ＣｍＨ２ｍ＋１ＣＯケトン、ＣｍＨ２ｍ＋１ＣＯ２カルボン酸エステル、ＣｍＨ２ｍ＋１ＯＣＯカルボン酸エステル、ＡｒＯアリールオキシ、ＡｒＣＯアリールケトン、アリールカルボン酸のＡｒＣＯ２エステル、フェノールのＡｒＯＣＯカルボン酸エステル、（ＣｍＨ２ｍ＋１）（ＣｐＨ２ｐ＋１）Ｎアミン、ｃ−（ＣＨ２）ｓＮアミン、（ＣｍＨ２ｍ＋１）（ＣｐＨ２ｐ＋１）ＮＣＯアミド、ｃ−（ＣＨ２）ｓＮＣＯアミド、ＣｍＨ２ｍ＋１ＣＯＮ（ＣｐＨ２ｐ＋１）アミド、ＣＮ、ＣｍＨ２ｍ＋１ＳＯ２スルホン、（ＣｍＨ２ｍ＋１）（ＣｐＨ２ｐ＋１）ＮＳＯ２スルホンアミド、ＣｍＨ２ｍ＋１ＳＯ２Ｎ（ＣｐＨ２ｐ＋１）スルホンアミド、またはｃ−（ＣＨ２）ｓＮＳＯ２スルホンアミド（式中、ｍは、１〜２０の範囲内の整数であり、ｐは、１〜２０の範囲内の整数であり、ｓは、２〜６の範囲内の整数であり、Ａｒは、任意の芳香族またはヘテロ芳香族環である）。式ＩＩ−ａおよび式ＩＩ−ｂ中のＲ４、Ｒ５、およびＲ６は、独立して、Ｃ１〜２５アルキル、Ｃ１〜２５ヘテロアルキル、Ｃ２〜２５アルケニル、Ｃ３〜２５シクロアルキル、ポリシクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキル、ＣＯ２ＣｍＨ２ｍ＋１カルボン酸エステル、（ＣｍＨ２ｍ＋１）（ＣｐＨ２ｐ＋１）ＮＣＯアミド、ｃ−（ＣＨ２）ｓＮＣＯアミド、ＣＯＣｍＨ２ｍ＋１ケトン、ＣＯＡｒ、ＳＯ２ＣｍＨ２ｍ＋１スルホン、ＳＯ２Ａｒスルホン、（ＣｍＨ２ｍ＋１）（ＣｐＨ２ｐ＋１）ＳＯ２スルホンアミド、ｃ−（ＣＨ２）ｓＳＯ２スルホンアミドからなる群から選択され；Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６は、独立して、以下の置換基のいずれかの１個または複数で任意選択で置換されている：Ｃ１〜２５アルキル、Ｃ１〜２５ヘテロアルキル、Ｃ２〜２５アルケニル、Ｃ３〜２５シクロアルキル、ポリシクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、ＯＨ、ＣｍＨ２ｍ＋１Ｏエーテル、ＣｍＨ２ｍ＋１ＣＯケトン、ＣｍＨ２ｍ＋１ＣＯ２カルボン酸エステル、ＣｍＨ２ｍ＋１ＯＣＯカルボン酸エステル、ＡｒＯアリールオキシ、ＡｒＣＯアリールケトン、アリールカルボン酸のＡｒＣＯ２エステル、フェノールのＡｒＯＣＯカルボン酸エステル、（ＣｍＨ２ｍ＋１）（ＣｐＨ２ｐ＋１）Ｎアミン、ｃ−（ＣＨ２）ｓＮアミン、（ＣｍＨ２ｍ＋１）（ＣｐＨ２ｐ＋１）ＮＣＯアミド、ｃ−（ＣＨ２）ｓＮＣＯアミド、ＣｍＨ２ｍ＋１ＣＯＮ（ＣｐＨ２ｐ＋１）アミド、ＣｍＨ２ｍ＋１ＳＯ２スルホン、（ＣｍＨ２ｍ＋１）（ＣｐＨ２ｐ＋１）ＮＳＯ２スルホンアミド、ＣｍＨ２ｍ＋１ＳＯ２Ｎ（ＣｐＨ２ｐ＋１）スルホンアミド、またはｃ−（ＣＨ２）ｓＮＳＯ２スルホンアミド（式中、ｍは、１〜２０の範囲内の整数であり、ｐは、１〜２０の範囲内の整数であり、ｓは、２〜６の範囲内の整数であり、Ａｒは、任意の芳香族またはヘテロ芳香族環である）。式ＩＩ−ｂ中のＬは、Ｃ１〜２５アルキル、Ｃ１〜２５ヘテロアルキル、Ｃ２〜２５アルケニルからなる群から選択され；Ｌは、以下の置換基のいずれかの１個または複数で任意選択で置換され得る：Ｃ１〜２５アルキル、Ｃ１〜２５ヘテロアルキル、Ｃ２〜２５アルケニル、Ｃ３〜２５シクロアルキル、ポリシクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、ＯＨ、ＣｍＨ２ｍ＋１Ｏエーテル、ＣｍＨ２ｍ＋１ＣＯケトン、ＣｍＨ２ｍ＋１ＣＯ２カルボン酸エステル、ＣｍＨ２ｍ＋１ＯＣＯカルボン酸エステル、ＡｒＯアリールオキシ、ＡｒＣＯアリールケトン、アリールカルボン酸のＡｒＣＯ２エステル、フェノールのＡｒＯＣＯカルボン酸エステル、（ＣｍＨ２ｍ＋１）（ＣｐＨ２ｐ＋１）Ｎアミン、ｃ−（ＣＨ２）ｓＮアミン、（ＣｍＨ２ｍ＋１）（ＣｐＨ２ｐ＋１）ＮＣＯアミド、ｃ−（ＣＨ２）ｓＮＣＯアミド、ＣｍＨ２ｍ＋１ＣＯＮ（ＣｐＨ２ｐ＋１）アミド、ＣＮ、ＣｍＨ２ｍ＋１ＳＯ２スルホン、（ＣｍＨ２ｍ＋１）（ＣｐＨ２ｐ＋１）ＮＳＯ２スルホンアミド、ＣｍＨ２ｍ＋１ＳＯ２Ｎ（ＣｐＨ２ｐ＋１）スルホンアミド、またはｃ−（ＣＨ２）ｓＮＳＯ２スルホンアミド（式中、ｍは、１〜２０の範囲内の整数であり、ｐは、１〜２０の範囲内の整数であり、ｓは、２〜６の範囲内の整数であり、Ａｒは、任意の芳香族またはヘテロ芳香族環である）。
【０１１０】
一部の実施形態では、式ＩＩ−ａおよび式ＩＩ−ｂ中のＲ３は、Ｃ１〜２５アルキル、Ｃ１〜２５ヘテロアルキル、Ｃ２〜２５アルケニル、Ｃ３〜２５シクロアルキル、Ｃ５〜２５ポリシクロアルキル、Ｃ１〜２５ヘテロシクロアルキル、Ｃ１〜２５アリールアルキルからなる群から選択され；Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６は、独立して、以下の置換基のいずれかの１個または複数で任意選択で置換されている：Ｃ１〜２５アルキル、Ｃ１〜２５ヘテロアルキル、Ｃ２〜２５アルケニル、Ｃ３〜２５シクロアルキル、Ｃ１〜２５アリール、およびＣ１〜２５ヘテロアリール。
【０１１１】
一部の実施形態では、第１の有機光安定発色団は、
【化１１】
0006488277.tif 000012
0006488277.tif 000013
0006488277.tif 000014
からなる群から選択される。
【０１１２】
（式ＩＩＩ−ａおよびＩＩＩ−ｂ）
一部の実施形態では、第１の有機光安定発色団または第２の有機光安定発色団の少なくとも１つは、式（ＩＩＩ−ａ）または（ＩＩＩ−ｂ）：
【化１２】
0006488277.tif 000015
によって表され、式中、Ｄ１およびＤ２は、電子供与基であり、Ｌｉは、電子供与体リンカーであり、Ａ０およびＡｉは、電子受容体基である。一部の実施形態では、１つを超える電子供与基が存在する場合、他の電子供与基は、別の電子供与体、水素原子、または別の中性置換基によって占有されていてもよい。一部の実施形態では、Ｄ１、Ｄ２、およびＬｉの少なくとも１つは、それが付着している２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール系の電子密度を増大させる基である。
【０１１３】
式ＩＩＩ−ａおよびＩＩＩ−ｂにおいて、ｉは、０〜１００の範囲内の整数である。一部の実施形態では、ｉは、０〜５０、０〜３０、０〜１０、０〜５、または０〜３の範囲内の整数である。一部の実施形態では、ｉは、０、１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０である。
【０１１４】
式ＩＩＩ−ａおよびＩＩＩ−ｂにおいて、Ａ０およびＡｉは、それぞれ独立して、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアルケニル、任意選択で置換されたヘテロアルキル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたアミノ、任意選択で置換されたアミド、任意選択で置換された環状アミド、任意選択で置換された環状イミド、任意選択で置換されたアルコキシ、および任意選択で置換されたカルボキシ、および任意選択で置換されたカルボニルからなる群から選択される。
【０１１５】
一部の実施形態では、Ａ０およびＡｉは、それぞれ独立して、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換された環状イミド、任意選択で置換されたＣ１〜８アルキル、および任意選択で置換されたＣ１〜８アルケニルからなる群から選択され；任意選択で置換されたヘテロアリールの置換基は、アルキル、アリール、およびハロゲンからなる群から選択され；任意選択で置換されたアリールの置換基（substitutent）は、＝ＮＲ７−Ｃ（＝Ｏ）Ｒ８または任意選択で置換された環状イミドであり、式中、Ｒ７は、Ｈ、アルキル、アルケニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アルカリールからなる群から選択され；Ｒ８は、任意選択で置換されたアルキレン、任意選択で置換されたアルケニレン、任意選択で置換されたアリーレン、任意選択で置換されたヘテロアリーレン、ケトン、およびエステルからなる群から選択され；またはＲ７およびＲ８は、一緒に接続されて環を形成してもよい。
【０１１６】
一部の実施形態では、Ａ０およびＡｉは、それぞれ独立して、−ＮＲ７−Ｃ（＝Ｏ）Ｒ８および任意選択で置換された環状イミドからなる群から選択される部分で置換されたフェニルであり、式中、Ｒ７およびＲ８は、上述した通りである。
【０１１７】
一部の実施形態では、Ａ０およびＡｉは、それぞれ、任意選択で置換されたヘテロアリールまたは任意選択で置換された環状イミドであり、任意選択で置換されたヘテロアリールおよび任意選択で置換された環状イミドの置換基は、アルキル、アリール、およびハロゲンからなる群から選択される。一部の実施形態では、Ａ０およびＡｉの少なくとも１つは、任意選択で置換されたピリジニル、任意選択で置換されたピリダジニル、任意選択で置換されたピリミジニル、任意選択で置換されたピラジニル、任意選択で置換されたトリアジニル、任意選択で置換されたキノリニル、任意選択で置換されたイソキノリニル、任意選択で置換されたキナゾリニル、任意選択で置換されたフタラジニル、任意選択で置換されたキノキサリニル、任意選択で置換されたナフチリジニル、および任意選択で置換されたプリニルからなる群から選択される。
【０１１８】
他の実施形態では、Ａ０およびＡｉは、それぞれ、任意選択で置換されたアルキルである。他の実施形態では、Ａ０およびＡｉは、それぞれ、任意選択で置換されたアルケニルである。一部の実施形態では、Ａ０およびＡｉの少なくとも１つは、
【化１３】
0006488277.tif 000016
からなる群から選択され、式中、Ｒは、任意選択で置換されたアルキルである。
【０１１９】
式ＩＩＩ−ａおよびＩＩＩ−ｂにおいて、Ａ２は、任意選択で置換されたアルキレン、任意選択で置換されたアルケニレン、任意選択で置換されたアリーレン、任意選択で置換されたヘテロアリーレン、ケトン、エステル、および
【化１４】
0006488277.tif 000017
からなる群から選択され；式中、Ａｒは、任意選択で置換されたアリールまたは任意選択で置換されたヘテロアリールである。Ｒ７は、Ｈ、アルキル、アルケニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アルカリールからなる群から選択され；Ｒ８は、任意選択で置換されたアルキレン、任意選択で置換されたアルケニレン、任意選択で置換されたアリーレン、任意選択で置換されたヘテロアリーレン、ケトン、およびエステルからなる群から選択され；またはＲ７およびＲ８は、一緒に接続されて環を形成してもよい。
【０１２０】
一部の実施形態では、Ａ２は、任意選択で置換されたアリーレン、任意選択で置換されたヘテロアリーレン、および
【化１５】
0006488277.tif 000018
からなる群から選択され、式中、Ａｒ、Ｒ７、およびＲ８は、上述した通りである。
【０１２１】
式ＩＩＩ−ａおよびＩＩＩ−ｂにおいて、Ｄ１およびＤ２は、それぞれ独立して、水素、任意選択で置換されたアルコキシ、任意選択で置換されたアリールオキシ、任意選択で置換されたアシルオキシ、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたアミノ、アミド、環状アミド、および環状イミドからなる群から選択され、ただしＤ１およびＤ２は、両方が水素ではない。
【０１２２】
一部の実施形態では、Ｄ１およびＤ２は、それぞれ独立して、水素、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリール、およびアミノからなる群から選択され、ただしＤ１およびＤ２は、両方が水素ではない。一部の実施形態では、Ｄ１およびＤ２は、それぞれ独立して、水素、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリール、およびジフェニルアミノからなる群から選択され、ただしＤ１およびＤ２は、両方が水素ではない。
【０１２３】
一部の実施形態では、Ｄ１およびＤ２は、それぞれ独立して、任意選択で置換されたアリールである。一部の実施形態では、Ｄ１およびＤ２は、それぞれ独立して、アルコキシまたはアミノによって任意選択で置換されたフェニルである。他の実施形態では、Ｄ１およびＤ２は、それぞれ独立して、水素、任意選択で置換されたベンゾフラニル、任意選択で置換されたチオフェニル、任意選択で置換されたフラニル、ジヒドロチエノジオキシニル、任意選択で置換されたベンゾチオフェニル、および任意選択で置換されたジベンゾチオフェニルから選択され、ただしＤ１およびＤ２は、両方が水素ではない。
【０１２４】
一部の実施形態では、任意選択で置換されたアリールおよび任意選択で置換されたヘテロアリールの置換基は、アルコキシ、アリールオキシ、アリール、ヘテロアリール、およびアミノからなる群から選択され得る。
【０１２５】
式ＩＩＩ−ａおよびＩＩＩ−ｂにおいて、Ｌｉは、独立して、任意選択で置換されたアルキレン、任意選択で置換されたアルケニレン、任意選択で置換されたアルキニレン、任意選択で置換されたアリーレン、任意選択で置換されたヘテロアリーレンからなる群から選択される。一部の実施形態では、Ｌｉは、任意選択で置換されたヘテロアリーレンおよび任意選択で置換されたアリーレンからなる群から選択される。
【０１２６】
一部の実施形態では、Ｌｉの少なくとも１つは、１，２−エチレン、アセチレン、１，４−フェニレン、１，１’−ビフェニル−４，４’−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−１，４−ジイル、９Ｈ−フルオレン−２，７−ジイル、ペリレン−３，９−ジイル、ペリレン−３，１０−ジイル、またはピレン−１，６−ジイル、１Ｈ−ピロール−２，５−ジイル、フラン−２，５−ジイル、チオフェン−２，５−ジイル、チエノ［３，２−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、ベンゾ［ｃ］チオフェン−１，３−ジイル、ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン−２，８−ジイル、９Ｈ−カルボゾール−３，６−ジイル、９Ｈ−カルボゾール−２，７−ジイル、ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−２，８−ジイル、１０Ｈ−フェノチアジン−３，７−ジイル、および１０Ｈ−フェノチアジン−２，８−ジイルからなる群から選択され、各部分は、任意選択で置換されている。
【０１２７】
（式ＩＶ−ａおよびＩＶ−ｂ）
一部の実施形態では、第１の有機光安定発色団または第２の有機光安定発色団の少なくとも１つは、式（ＩＶ−ａ）または（ＩＶ−ｂ）：
【化１６】
0006488277.tif 000019
によって表され、式中、ｉは、０〜１００の範囲内の整数である。一部の実施形態では、ｉは、０〜５０、０〜３０、０〜１０、０〜５、または０〜３の範囲内の整数である。一部の実施形態では、ｉは、０、１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０である。
【０１２８】
式ＩＶ−ａおよびＩＶ−ｂにおいて、Ａｒは、任意選択で置換されたアリールまたは任意選択で置換されたヘテロアリールである。一部の実施形態では、２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール環系のＮ−２位においてアミドまたは環状イミド基で置換されたアリールは、予想外の、かつ改善された利点をもたらす。
【０１２９】
式ＩＶ−ａおよびＩＶ−ｂにおいて、Ｒ９は、
【化１７】
0006488277.tif 000020
または任意選択で置換された環状イミドであり；Ｒ７は、それぞれ独立して、Ｈ、アルキル、アルケニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アルカリールからなる群から選択され；Ｒ１０は、それぞれ独立して、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアルケニル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリールからなる群から選択され；またはＲ７およびＲ１０は、一緒に接続されて環を形成してもよい。
【０１３０】
一部の実施形態では、Ｒ９は：
【化１８】
0006488277.tif 000021
からなる群から選択される任意選択で置換された環状イミドであり、式中、Ｒ’は、それぞれ、任意選択で置換されたアルキルまたは任意選択で置換されたアリールであり；Ｘは、任意選択で置換されたヘテロアルキルである。
【０１３１】
式ＩＶ−ａおよびＩＶ−ｂにおいて、Ｒ８は、任意選択で置換されたアルキレン、任意選択で置換されたアルケニレン、任意選択で置換されたアリーレン、任意選択で置換されたヘテロアリーレンからなる群から選択される。
【０１３２】
式ＩＶ−ａおよびＩＶ−ｂにおいて、Ｄ１およびＤ２は、それぞれ独立して、水素、任意選択で置換されたアルコキシ、任意選択で置換されたアリールオキシ、任意選択で置換されたアシルオキシ、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたアミノ、アミド、環状アミド、および環状イミドからなる群から選択され、ただしＤ１およびＤ２は、両方が水素ではない。
【０１３３】
式ＩＶ−ａおよびＩＶ−ｂにおいて、Ｌｉは、独立して、任意選択で置換されたアルキレン、任意選択で置換されたアルケニレン、任意選択で置換されたアルキニレン、任意選択で置換されたアリーレン、任意選択で置換されたヘテロアリーレンからなる群から選択される。
【０１３４】
一部の実施形態では、Ｌｉの少なくとも１つは、１，２−エチレン、アセチレン、１，４−フェニレン、１，１’−ビフェニル−４，４’−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−１，４−ジイル、９Ｈ−フルオレン−２，７−ジイル、ペリレン−３，９−ジイル、ペリレン−３，１０−ジイル、またはピレン−１，６−ジイル、１Ｈ−ピロール−２，５−ジイル、フラン−２，５−ジイル、チオフェン−２，５−ジイル、チエノ［３，２−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、ベンゾ［ｃ］チオフェン−１，３−ジイル、ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン−２，８−ジイル、９Ｈ−カルボゾール−３，６−ジイル、９Ｈ−カルボゾール−２，７−ジイル、ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−２，８−ジイル、１０Ｈ−フェノチアジン−３，７−ジイル、および１０Ｈ−フェノチアジン−２，８−ジイルからなる群から選択され、各部分は、任意選択で置換されている。
【０１３５】
（式Ｖ−ａおよびＶ−ｂ）
一部の実施形態では、第１の有機光安定発色団または第２の有機光安定発色団の少なくとも１つは、式（Ｖ−ａ）または（Ｖ−ｂ）：
【化１９】
0006488277.tif 000022
によって表される。Ｃ−４およびＣ−７位における置換フェニルとともに、２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール環系のＮ−２位において式（Ｖ−ａ）および（Ｖ−ｂ）中にアルキル基を配置すると、予想外の、かつ改善された利点がもたらされる。式Ｖ−ａおよびＶ−ｂにおいて、ｉは、０〜１００の範囲内の整数である。一部の実施形態では、ｉは、０〜５０、０〜３０、０〜１０、０〜５、または０〜３の範囲内の整数である。一部の実施形態では、ｉは、０、１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０である。
【０１３６】
式Ｖ−ａおよびＶ−ｂにおいて、Ａ０およびＡｉは、それぞれ独立して、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアルケニル、任意選択で置換されたヘテロアルキル、任意選択で置換されたアミド、任意選択で置換されたアルコキシ、任意選択で置換されたカルボニル（cabonyl）、および任意選択で置換されたカルボキシからなる群から選択される。
【０１３７】
一部の実施形態では、Ａ０およびＡｉは、それぞれ独立して、非置換アルキル、または−ＮＲＲ”、−ＯＲ、−ＣＯＯＲ、−ＣＯＲ、−ＣＯＮＨＲ、−ＣＯＮＲＲ”、ハロ、および−ＣＮからなる群から選択される部分によって置換されたアルキルであり；式中、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ２０アルキルであり、Ｒ”は、水素またはＣ１〜Ｃ２０アルキルである。一部の実施形態では、任意選択で置換されたアルキルは、任意選択で置換されたＣ１〜Ｃ４０アルキルであり得る。一部の実施形態では、Ａ０およびＡｉは、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ４０アルキルまたはＣ１〜Ｃ２０ハロアルキルである。
【０１３８】
一部の実施形態では、Ａ０およびＡｉは、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ２０ハロアルキル、Ｃ１〜Ｃ４０アリールアルキル、またはＣ１〜Ｃ２０アルケニルである。
【０１３９】
式Ｖ−ａおよびＶ−ｂにおいて、各Ｒ１１は、独立して、任意選択で置換されたアルコキシ、任意選択で置換されたアリールオキシ、任意選択で置換されたアシルオキシ、およびアミノからなる群から選択される。一部の実施形態では、各Ｒ１１は、独立して、任意選択で置換されたＣ１〜Ｃ２０アルコキシ、任意選択で置換されたＣ１〜Ｃ２０アリールオキシ、任意選択で置換されたＣ１〜Ｃ２０アシルオキシ、およびＣ１〜Ｃ２０アミノからなる群から選択される。一部の実施形態では、Ｒ１１は、オルトおよび／またはパラ位でフェニル環に付着することができる。一部の実施形態では、Ｒ１１は、式ＯＣｎＨ２ｎ＋１によって表されるアルコキシであり得、式中、ｎ＝１〜４０である。一部の実施形態では、Ｒ１１は、以下の式：ＡｒＯまたはＯ−ＣＲ−ＯＡｒによって表されるアリールオキシであり得、式中、Ｒは、アルキル、置換アルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、Ａｒは、任意の置換または非置換アリール、または置換または非置換ヘテロアリールである。一部の実施形態では、Ｒ１１は、式ＯＣＯＣｎＨ２ｎ＋１によって表されるアシルオキシであり得、式中、ｎ＝１〜４０である。
【０１４０】
式Ｖ−ａおよびＶ−ｂにおいて、Ａ２は、任意選択で置換されたアルキレン、任意選択で置換されたアルケニレン、任意選択で置換されたアリーレン、任意選択で置換されたヘテロアリーレン、ケトン、エステル、および
【化２０】
0006488277.tif 000023
からなる群から選択され；式中、Ａｒは、任意選択で置換されたアリールまたは任意選択で置換されたヘテロアリールであり、Ｒ７は、Ｈ、アルキル、アルケニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、およびアルカリールからなる群から選択され；Ｒ８は、任意選択で置換されたアルキレン、任意選択で置換されたアルケニレン、任意選択で置換されたアリーレン、任意選択で置換されたヘテロアリーレン、ケトン、およびエステルからなる群から選択され；またはＲ７およびＲ８は、一緒に接続されて環を形成してもよい。一部の実施形態では、Ｒ７は、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ１〜Ｃ２０アルケニル、Ｃ１〜Ｃ２０アリール、Ｃ１〜Ｃ２０ヘテロアリール、Ｃ１〜Ｃ２０アラルキル、およびＣ１〜Ｃ２０アルカリールからなる群から選択され；Ｒ８は、任意選択で置換されたＣ１〜Ｃ２０アルキレン、任意選択で置換されたＣ１〜Ｃ２０アルケニレン、任意選択で置換されたＣ１〜Ｃ２０アリーレン、任意選択で置換されたＣ１〜Ｃ２０ヘテロアリーレン、ケトン、およびエステルからなる群から選択される。
【０１４１】
式Ｖ−ａおよびＶ−ｂにおいて、Ｌｉは、独立して、任意選択で置換されたアルキレン、任意選択で置換されたアルケニレン、任意選択で置換されたアルキニレン、任意選択で置換されたアリーレン、任意選択で置換されたヘテロアリーレンからなる群から選択される。
【０１４２】
一部の実施形態では、Ｌｉの少なくとも１つは、１，２−エチレン、アセチレン、１，４−フェニレン、１，１’−ビフェニル−４，４’−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−１，４−ジイル、９Ｈ−フルオレン−２，７−ジイル、ペリレン−３，９−ジイル、ペリレン−３，１０−ジイル、またはピレン−１，６−ジイル、１Ｈ−ピロール−２，５−ジイル、フラン−２，５−ジイル、チオフェン−２，５−ジイル、チエノ［３，２−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、ベンゾ［ｃ］チオフェン−１，３−ジイル、ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン−２，８−ジイル、９Ｈ−カルボゾール−３，６−ジイル、９Ｈ−カルボゾール−２，７−ジイル、ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−２，８−ジイル、１０Ｈ−フェノチアジン−３，７−ジイル、および１０Ｈ−フェノチアジン−２，８−ジイルからなる群から選択され、各部分は、任意選択で置換されている。
【０１４３】
（式ＶＩ）
一部の実施形態では、第１の有機光安定発色団または第２の有機光安定発色団の少なくとも１つは、式（ＶＩ）：
【化２１】
0006488277.tif 000024
によって表され、式中、ｉは、０〜１００の範囲内の整数である。一部の実施形態では、ｉは、０〜５０、０〜３０、０〜１０、０〜５、または０〜３の範囲内の整数である。一部の実施形態では、ｉは、０、１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０である。
【０１４４】
式ＶＩにおいて、ＺおよびＺｉは、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓｅ−、−Ｔｅ−、−ＮＲ６−、−ＣＲ６＝ＣＲ６−、および−ＣＲ６＝Ｎ−からなる群から選択され、式中、Ｒ６は、水素、任意選択で置換されたＣ１〜Ｃ６アルキル、または任意選択で置換されたＣ１〜Ｃ１０アリールである。
【０１４５】
式ＶＩにおいて、Ｄ１およびＤ２は、独立して、任意選択で置換されたアルコキシ、任意選択で置換されたアリールオキシ、任意選択で置換されたアシルオキシ、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたアミノ、アミド、環状アミド、および環状イミドからなる群から選択され；ｊは、０、１、または２であり、ｋは、０、１、または２である。一部の実施形態では、−Ｃ（＝Ｏ）Ｙ１および−Ｃ（＝Ｏ）Ｙ２基は、Ｄ１およびＤ２の任意選択で置換された部分の置換基に付着することができる。
【０１４６】
式ＶＩにおいて、Ｙ１およびＹ２は、独立して、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたシクロアルキル、任意選択で置換されたアルコキシ、および任意選択で置換されたアミノからなる群から選択される。
【０１４７】
式ＶＩにおいて、Ｌｉは、独立して、任意選択で置換されたアルキレン、任意選択で置換されたアルケニレン、任意選択で置換されたアルキニレン、任意選択で置換されたアリーレン、任意選択で置換されたヘテロアリーレンからなる群から選択される。
【０１４８】
一部の実施形態では、Ｌｉの少なくとも１つは、１，２−エチレン、アセチレン、１，４−フェニレン、１，１’−ビフェニル−４，４’−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−１，４−ジイル、９Ｈ−フルオレン−２，７−ジイル、ペリレン−３，９−ジイル、ペリレン−３，１０−ジイル、またはピレン−１，６−ジイル、１Ｈ−ピロール−２，５−ジイル、フラン−２，５−ジイル、チオフェン−２，５−ジイル、チエノ［３，２−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、ベンゾ［ｃ］チオフェン−１，３−ジイル、ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン−２，８−ジイル、９Ｈ−カルボゾール−３，６−ジイル、９Ｈ−カルボゾール−２，７−ジイル、ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−２，８−ジイル、１０Ｈ−フェノチアジン−３，７−ジイル、および１０Ｈ−フェノチアジン−２，８−ジイルからなる群から選択され、各部分は、任意選択で置換されている。
【０１４９】
上記式のいずれかにおけるＬｉに関しては、電子リンカーは、共役電子系を表し、これは、中性であり得、または電子供与体自体として機能を果たし得る。一部の実施形態では、いくつかの例が以下に提供されており、これらは、追加の付着した置換基を含有してもよく、または含有しなくてもよい。
【化２２】
0006488277.tif 000025
【０１５０】
（式ＶＩＩ−ａおよびＶＩＩ−ｂ）
一部の実施形態では、第１の有機光安定発色団または第２の有機光安定発色団の少なくとも１つは、式（ＶＩＩ−ａ）または（ＶＩＩ−ｂ）：
【化２３】
0006488277.tif 000026
によって表され、式（ＶＩＩ−ａ）中のＲ１３およびＲ１４は、それぞれ独立して、水素、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル、Ｃ３〜Ｃ１０シクロアルキル、Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ、Ｃ６〜Ｃ１８アリール、およびＣ６〜Ｃ２０アラルキルからなる群から選択され；式（ＶＩＩ−ａ）中のｍおよびｎは、それぞれ独立して、１〜５の範囲内であり；式（ＶＩＩ−ｂ）中のＲ１５およびＲ１６は、それぞれ独立して、Ｃ６〜Ｃ１８アリールおよびＣ６〜Ｃ２０アラルキルからなる群から選択される。一部の実施形態では、式（ＶＩＩ−ｂ）のシアノ基の１つがペリレン環の４位に存在する場合、他のシアノ基は、ペリレン環の１０位に存在しない。一部の実施形態では、式（ＶＩＩ−ｂ）のシアノ基の１つがペリレン環の１０位に存在する場合、他のシアノ基は、ペリレン環の４位に存在しない。
【０１５１】
一部の実施形態では、Ｒ１３およびＲ１４は、独立して、水素、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ２〜Ｃ６アルコキシアルキル、およびＣ６〜Ｃ１８アリールからなる群から選択される。一部の実施形態では、Ｒ１３およびＲ１４は、それぞれ独立して、イソプロピル、イソブチル、イソヘキシル、イソオクチル、２−エチル−ヘキシル、ジフェニルメチル、トリチル、およびジフェニルからなる群から選択される。一部の実施形態では、Ｒ１５およびＲ１６は、独立して、ジフェニルメチル、トリチル、およびジフェニルからなる群から選択される。一部の実施形態では、式（ＶＩＩ−ａ）中の各ｍおよびｎは、独立して、１〜４の範囲内である。
【０１５２】
一般式（ＶＩＩ−ａ）または一般式（ＶＩＩ−ｂ）によって表されるペリレンジエステル誘導体は、公知の方法、例えば、国際公開第ＷＯ２０１２／０９４４０９号に記載されたものなどによって作製することができる。この文献の内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
【０１５３】
（式ＶＩＩＩ）
一部の実施形態では、第１の有機光安定発色団または第２の有機光安定発色団の少なくとも１つは、式（ＶＩＩＩ）：
【化２４】
0006488277.tif 000027
によって表され、式中、Ｈｅｔは、
【化２５】
0006488277.tif 000028
からなる群から選択され、ｉは、０、または１〜１００の範囲内の整数であり、Ｘは、−Ｎ（Ａ０）−、−Ｏ−、Ｓ−、−Ｓｅ−、および−Ｔｅからなる群から選択され、Ｚは、−Ｎ（Ｒａ）−、−Ｏ−、Ｓ−、−Ｓｅ−、および−Ｔｅ−からなる群から選択される。
【０１５４】
式ＶＩＩＩ中の各Ａ０は、水素、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアルケニル、任意選択で置換されたヘテロアルキル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたアミノ、任意選択で置換されたアミド、任意選択で置換された環状アミド、任意選択で置換された環状イミド、任意選択で置換されたアルコキシ、任意選択で置換されたアシル、任意選択で置換されたカルボキシ、および任意選択で置換されたカルボニルからなる群から選択される。
【０１５５】
式ＶＩＩＩの各Ｒａ、Ｒｂ、およびＲｃは、独立して，水素、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアルコキシアルキル、任意選択で置換されたアルケニル、任意選択で置換されたヘテロアルキル、任意選択で置換されたヘテロアルケニル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたアリールアルキル、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたシクロアルキル（cylcoalkyl）、任意選択で置換されたシクロアルケニル、任意選択で置換されたシクロヘテロアルキル、任意選択で置換されたシクロヘテロアルケニル、任意選択で置換されたアミノ、任意選択で置換されたアミド、任意選択で置換された環状アミド、任意選択で置換された環状イミド、任意選択で置換されたアルコキシ、任意選択で置換されたカルボキシ、および任意選択で置換されたカルボニルからなる群から選択され；またはＲａとＲｂ、もしくはＲｂとＲｃ、もしくはＲａとＲｃは、一緒に、任意選択で置換された環または任意選択で置換された多環式環系を形成し、各環は、独立してシクロアルキル、アリール、ヘテロシクリル、またはヘテロアリールである。
【０１５６】
一部の実施形態では、式ＶＩＩＩの各Ｒａ、Ｒｂ、およびＲｃは、独立して、水素、任意選択で置換されたＣ１〜８アルキル、任意選択で置換されたＣ６〜１０アリール、および任意選択で置換されたＣ６〜１０ヘテロアリールからなる群から選択される。一部の実施形態では、式ＶＩＩＩの各Ｒａ、Ｒｂ、およびＲｃは、独立して、水素、Ｃ１〜８アルキル、Ｃ６〜１０アリール、およびＣ６〜１０ヘテロアリールからなる群から選択され、Ｃ１〜８アルキル、Ｃ６〜１０アリール、およびＣ６〜１０ヘテロアリールは、それぞれ、任意選択で置換されたＣ３〜１０シクロアルキル、任意選択で置換されたＣ１〜８アルコキシ、ハロ、シアノ、カルボキシル、任意選択で置換されたＣ６〜１０アリール、任意選択で置換されたＣ６〜１０アリールオキシ、
【化２６】
0006488277.tif 000029
によって任意選択で置換されていてもよい。一部の実施形態では、ＲａとＲｂ、またはＲｂとＲｃ、またはＲａとＲｃは、一緒に、
【化２７】
0006488277.tif 000030
からなる群から選択される任意選択で置換された環系を形成する。
【０１５７】
Ｄ１およびＤ２は、独立して、水素、任意選択で置換されたアルコキシ、任意選択で置換されたアリールオキシ、任意選択で置換されたアシルオキシ、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたアミノ、アミド、環状アミド、および環状イミド、−アリール−ＮＲ’Ｒ”、−アリール−アリール−ＮＲ’Ｒ”、および−ヘテロアリール−ヘテロアリール−Ｒ’からなる群から選択され、式中、Ｒ’およびＲ”は、独立して、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアルケニル、任意選択で置換されたアリールからなる群から選択され；ただし、Ｄ１およびＤ２は、両方が水素ではなく、Ｄ１およびＤ２は、任意選択で置換されたチオフェンまたは任意選択で置換されたフランでない。
【０１５８】
一部の実施形態では、発色団は、式ＶＩＩＩによって表され、式中、Ｄ１およびＤ２は、それぞれ独立して、アルコキシアリール、−アリール−ＮＲ’Ｒ”および−アリール−アリール−ＮＲ’Ｒ”からなる群から選択され、式中、Ｒ’およびＲ”は、独立して、アルキルおよびアルキル、アルコキシ、もしくは−Ｃ（＝Ｏ）Ｒによって任意選択で置換されたアリールからなる群から選択され；Ｒは、任意選択で置換されたアリールもしくは任意選択で置換されたアルキルであり；またはＲ’およびＲ”の一方もしくは両方は、Ｎが付着しているアリールと縮合複素環を形成する。
【０１５９】
一部の実施形態では、式ＶＩＩＩの各Ｄ１およびＤ２は、独立して、Ｃ６〜１０アリール、または任意選択で置換されたＣ６〜１０アリールである。Ｃ６〜１０アリール上の置換基は、−ＮＲ’Ｒ”、−Ｃ６〜１０アリール−ＮＲ’Ｒ”、Ｃ１〜８アルキル、およびＣ１〜８アルコキシからなる群から選択することができ；式中、Ｒ’およびＲ”は、独立して、Ｃ１〜８アルキル、Ｃ１〜８アルコキシ、Ｃ６〜１０アリール、Ｃ６〜１０アリール−Ｃ１〜８アルキル、Ｃ６〜１０アリール−Ｃ１〜８アルコキシ、およびＣ６〜１０アリール−Ｃ（＝Ｏ）Ｒからなる群から選択され、Ｒは、任意選択で置換されたＣ１〜８アルキル、任意選択で置換されたＣ１〜８アルコキシ、もしくは任意選択で置換されたＣ６〜１０アリールであり；またはＲ’およびＲ”の一方もしくは両方は、Ｎが付着しているアリールと縮合複素環を形成する。
【０１６０】
式ＶＩＩＩのＬは、独立して、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリール、アミノ、アミド、イミド、任意選択で置換されたアルコキシ、アシル、カルボキシからなる群から選択され、ただし、Ｌは、任意選択で置換されたチオフェンまたは任意選択で置換されたフランでない。
【０１６１】
一部の実施形態では、発色団は、式ＶＩＩＩによって表され、式中、Ｌは、独立して、ハロアルキル、アルキルアリール、アルキル置換ヘテロアリール、アリールアルキル、ヘテロアミノ、複素環アミノ、シクロアミド、シクロイミド（cycloimido）、アリールオキシ、アシルオキシ、アルキルアシル、アリールアシル、アルキルカルボキシ、アリールカルボキシ、任意選択で置換されたフェニル、および任意選択で置換されたナフチルからなる群から選択される。
【０１６２】
一部の実施形態では、発色団は、式ＶＩＩＩによって表され、ただし、Ｈｅｔが：
【化２８】
0006488277.tif 000031
であるとき、ＲａおよびＲｂは、両方が水素ではなく、Ｄ１およびＤ２は、独立して：
【化２９】
0006488277.tif 000032
0006488277.tif 000033
からなる群から選択される。
【０１６３】
一部の実施形態では、発色団は、式ＶＩＩＩによって表され、ただし、Ｈｅｔが
【化３０】
0006488277.tif 000034
であるとき、ＲａおよびＲｂは、両方が水素ではない。
【０１６４】
一部の実施形態では、発色団は、式ＶＩＩＩによって表され、式中、Ｈｅｔは、
【化３１】
0006488277.tif 000035
であり、Ｘは、−Ｎ（Ａ０）および−Ｓｅ−からなる群から選択され、Ｚは、−Ｎ（Ｒａ）−および−Ｓ−からなる群から選択され、Ｄ１およびＤ２は、独立して：
【化３２】
0006488277.tif 000036
0006488277.tif 000037
からなる群から選択される。
【０１６５】
一部の実施形態では、発色団は、式ＶＩＩＩによって表され、式中、Ｈｅｔは：
【化３３】
0006488277.tif 000038
であり、Ｘは、−Ｓ−および−Ｓｅ−からなる群から選択され、Ｚは、−Ｓ−であり、Ｄ１およびＤ２は、独立して：
【化３４】
0006488277.tif 000039
からなる群から選択される。
【０１６６】
一部の実施形態では、発色団は、式ＶＩＩＩによって表され、式中、Ｈｅｔは、
【化３５】
0006488277.tif 000040
であり、Ｄ１およびＤ２は、ヒドロキシまたは
【化３６】
0006488277.tif 000041
でなく、Ｄ１およびＤ２は、臭素を含まない。
【０１６７】
式ＶＩＩＩにおいて、ｉは、０、または１〜１００の範囲内の整数である。一部の実施形態では、ｉは、０、または１〜５０、１〜３０、１〜１０、１〜５、もしくは１〜３の範囲内の整数である。一部の実施形態では、ｉは、０、１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０である。
【０１６８】
（式ＩＸ−ａおよびＩＸ−ｂ）
一部の実施形態では、第１の有機光安定発色団または第２の有機光安定発色団の少なくとも１つは、式（ＩＸ−ａ）または（ＩＸ−ｂ）：
【化３７】
0006488277.tif 000042
によって表され、式中、Ｈｅｔ２は：
【化３８】
0006488277.tif 000043
からなる群から選択され、Ｚは、−Ｎ（Ｒａ）−、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓｅ−、および−Ｔｅ−からなる群から選択される。
【０１６９】
式ＩＸ−ａおよび式ＩＸ−ｂ中のＲａ、Ｒｂ、およびＲｃのそれぞれは、独立して，水素、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアルコキシアルキル、任意選択で置換されたアルケニル、任意選択で置換されたヘテロアルキル、任意選択で置換されたヘテロアルケニル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたアリールアルキル、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたシクロアルキル、任意選択で置換されたシクロアルケニル、任意選択で置換されたシクロヘテロアルキル、任意選択で置換されたシクロヘテロアルケニル、任意選択で置換されたアミノ、任意選択で置換されたアミド、任意選択で置換された環状アミド、任意選択で置換された環状イミド、任意選択で置換されたアルコキシ、任意選択で置換されたカルボキシ、および任意選択で置換されたカルボニルからなる群から選択され；またはＲａとＲｂ、もしくはＲｂとＲｃ、もしくはＲａとＲｃは、一緒に、任意選択で置換された環または任意選択で置換された多環式環系を形成し、各環は、独立してシクロアルキル、アリール、ヘテロシクリル、またはヘテロアリールである。
【０１７０】
一部の実施形態では、各Ｒａ、Ｒｂ、およびＲｃは、独立して、水素、任意選択で置換されたＣ１〜８アルキル、任意選択で置換されたＣ６〜１０アリール、および任意選択で置換されたＣ６〜１０ヘテロアリールからなる群から選択される。一部の実施形態では、式（ＩＸ−ａ）および式（ＩＸ−ｂ）の各Ｒａ、Ｒｂ、およびＲｃは、独立して、水素、Ｃ１〜８アルキル、Ｃ６〜１０アリール、およびＣ６〜１０ヘテロアリールからなる群から選択され、Ｃ１〜８アルキル、Ｃ６〜１０アリール、およびＣ６〜１０ヘテロアリールは、それぞれ、任意選択で置換されたＣ３〜１０シクロアルキル、任意選択で置換されたＣ１〜８アルコキシ、ハロ、シアノ、カルボキシル、任意選択で置換されたＣ６〜１０アリール、任意選択で置換されたＣ６〜１０アリールオキシ、
【化３９】
0006488277.tif 000044
によって任意選択で置換されていてもよい。一部の実施形態では、ＲａとＲｂ、またはＲｂとＲｃ、またはＲａとＲｃは、一緒に、
【化４０】
0006488277.tif 000045
からなる群から選択される任意選択で置換された環系を形成する。
【０１７１】
式ＩＸ−ａおよび式ＩＸ−ｂ中のＲｄおよびＲｅのそれぞれは、独立して，水素、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアルコキシアルキル、任意選択で置換されたアルケニル、任意選択で置換されたヘテロアルキル、任意選択で置換されたヘテロアルケニル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたアリールアルキル、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたシクロアルキル、任意選択で置換されたシクロアルケニル、任意選択で置換されたシクロヘテロアルキル、任意選択で置換されたシクロヘテロアルケニル、任意選択で置換されたアミノ、任意選択で置換されたアミド、任意選択で置換された環状アミド、任意選択で置換された環状イミド、任意選択で置換されたアルコキシ、任意選択で置換されたカルボキシ、および任意選択で置換されたカルボニルからなる群から選択され；またはＲｄとＲｅは、一緒に、任意選択で置換された環または任意選択で置換された多環式環系を形成し、各環は、独立してシクロアルキル、アリール、ヘテロシクリル、またはヘテロアリールである。
【０１７２】
式ＩＸ−ａおよび式ＩＸ−ｂ中のＤ１、Ｄ２、Ｄ３、およびＤ４のそれぞれは、それぞれ独立して、Ｃ６〜１０アリールまたは任意選択で置換されたＣ６〜１０アリールである。Ｃ６〜１０アリール上の置換基は、−ＮＲ’Ｒ”、−Ｃ６〜１０アリール−ＮＲ’Ｒ”、Ｃ１〜８アルキル、およびＣ１〜８アルコキシからなる群から選択され、式中、Ｒ’およびＲ”は、独立して、Ｃ１〜８アルキル、Ｃ１〜８アルコキシ、Ｃ６〜１０アリール、Ｃ６〜１０アリール−Ｃ１〜８アルキル、Ｃ６〜１０アリール−Ｃ１〜８アルコキシ、およびＣ６〜１０アリール−Ｃ（＝Ｏ）Ｒからなる群から選択され、Ｒは、任意選択で置換されたＣ１〜８アルキル、任意選択で置換されたＣ１〜８アルコキシ、もしくは任意選択で置換されたＣ６〜１０アリールであり；またはＲ’およびＲ”の一方もしくは両方は、Ｎが付着しているアリールと縮合複素環を形成する。
【０１７３】
一部の実施形態では、発色団は、式ＩＸ−ａまたはＩＸ−ｂによって表され、式中、Ｄ１およびＤ２は、それぞれ独立して、アルコキシアリール、−アリール−ＮＲ’Ｒ”および−アリール−アリール−ＮＲ’Ｒ”からなる群から選択され、式中、Ｒ’およびＲ”は、独立して、アルキルおよびアルキル、アルコキシ、もしくは−Ｃ（＝Ｏ）Ｒによって任意選択で置換されたアリールからなる群から選択され；Ｒは、任意選択で置換されたアリールもしくは任意選択で置換されたアルキルであり；またはＲ’およびＲ”の一方もしくは両方は、Ｎが付着しているアリールと縮合複素環を形成する。
【０１７４】
一部の実施形態では、式ＩＸ−ａおよび式ＩＸ−ｂ中のＤ１、Ｄ２、Ｄ３、およびＤ４のそれぞれは、それぞれ独立して、Ｃ６〜１０アリールまたは任意選択で置換されたＣ６〜１０アリールである。Ｃ６〜１０アリール上の置換基は、−ＮＲ’Ｒ”、−Ｃ６〜１０アリール−ＮＲ’Ｒ”、Ｃ１〜８アルキル、およびＣ１〜８アルコキシからなる群から選択され、式中、Ｒ’およびＲ”は、独立して、Ｃ１〜８アルキル、Ｃ１〜８アルコキシ、Ｃ６〜１０アリール、Ｃ６〜１０アリール−Ｃ１〜８アルキル、Ｃ６〜１０アリール−Ｃ１〜８アルコキシ、およびＣ６〜１０アリール−Ｃ（＝Ｏ）Ｒからなる群から選択され、Ｒは、任意選択で置換されたＣ１〜８アルキル、任意選択で置換されたＣ１〜８アルコキシ、もしくは任意選択で置換されたＣ６〜１０アリールであり；またはＲ’およびＲ”の一方もしくは両方は、Ｎが付着しているアリールと縮合複素環を形成する。
【０１７５】
一部の実施形態では、発色団は、式ＩＸ−ａまたは式ＩＸ−ｂによって表され、式中、Ｈｅｔ２は、
【化４１】
0006488277.tif 000046
であり、ただし、ＲａおよびＲｂは、両方が水素ではなく、Ｄ１およびＤ２は、独立して：
【化４２】
0006488277.tif 000047
0006488277.tif 000048
からなる群から選択される。
【０１７６】
一部の実施形態では、発色団は、式ＩＸ−ａまたは式ＩＸ−ｂによって表され、式中、Ｈｅｔ２は、
【化４３】
0006488277.tif 000049
であり、ただし、ＲａおよびＲｂは、両方が水素ではない。
【０１７７】
一部の実施形態では、発色団は、式ＩＸ−ａまたは式ＩＸ−ｂによって表され、式中、Ｈｅｔ２は、
【化４４】
0006488277.tif 000050
であり、ただし、Ｄ１およびＤ２は、独立して：
【化４５】
0006488277.tif 000051
0006488277.tif 000052
0006488277.tif 000053
からなる群から選択される。
【０１７８】
一部の実施形態では、発色団は、式ＩＸ−ａまたはＩＸ−ｂによって表され、式中、Ｈｅｔ２は、
【化４６】
0006488277.tif 000054
であり、ただし、Ｄ１およびＤ２は、ヒドロキシまたは
【化４７】
0006488277.tif 000055
でなく、Ｄ１およびＤ２は、臭素を含まない。
【０１７９】
（式Ｘ−ａおよびＸ−ｂ）
一部の実施形態では、第１の有機光安定発色団または第２の有機光安定発色団の少なくとも１つは、式（Ｘ−ａ）または（Ｘ−ｂ）：
【化４８】
0006488277.tif 000056
によって表され、式中、Ｈｅｔ３は：
【化４９】
0006488277.tif 000057
からなる群から選択され、Ｘは、−Ｎ（Ａ０）−、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓｅ−、および−Ｔｅ−からなる群から選択される。
【０１８０】
式Ｘ−ａおよび式Ｘ−ｂの各Ａ０は、水素、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアルケニル、任意選択で置換されたヘテロアルキル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたアミノ、任意選択で置換されたアミド、任意選択で置換された環状アミド、任意選択で置換された環状イミド、任意選択で置換されたアルコキシ、任意選択で置換されたアシル、任意選択で置換されたカルボキシ、および任意選択で置換されたカルボニルからなる群から選択される。一部の実施形態では、Ａ０は、Ｃ１〜８アルキルである。
【０１８１】
式Ｘ−ａおよび式Ｘ−ｂの各Ｒａ、Ｒｂ、およびＲｃは、独立して，水素、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアルコキシアルキル、任意選択で置換されたアルケニル、任意選択で置換されたヘテロアルキル、任意選択で置換されたヘテロアルケニル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたアリールアルキル、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたシクロアルキル、任意選択で置換されたシクロアルケニル、任意選択で置換されたシクロヘテロアルキル、任意選択で置換されたシクロヘテロアルケニル、任意選択で置換されたアミノ、任意選択で置換されたアミド、任意選択で置換された環状アミド、任意選択で置換された環状イミド、任意選択で置換されたアルコキシ、任意選択で置換されたカルボキシ、および任意選択で置換されたカルボニルからなる群から選択され；またはＲａとＲｂ、もしくはＲｂとＲｃ、もしくはＲａとＲｃは、一緒に、任意選択で置換された環または任意選択で置換された多環式環系を形成し、各環は、独立してシクロアルキル、アリール、ヘテロシクリル、またはヘテロアリールである。
【０１８２】
一部の実施形態では、各Ｒａ、Ｒｂ、およびＲｃは、独立して、水素、任意選択で置換されたＣ１〜８アルキル、任意選択で置換されたＣ６〜１０アリール、および任意選択で置換されたＣ６〜１０ヘテロアリールからなる群から選択される。一部の実施形態では、式Ｘ−ａおよび式Ｘ−ｂの各Ｒａ、Ｒｂ、およびＲｃは、独立して、水素、Ｃ１〜８アルキル、Ｃ６〜１０アリール、およびＣ６〜１０ヘテロアリールからなる群から選択され、Ｃ１〜８アルキル、Ｃ６〜１０アリール、およびＣ６〜１０ヘテロアリールは、それぞれ、任意選択で置換されたＣ３〜１０シクロアルキル、任意選択で置換されたＣ１〜８アルコキシ、ハロ、シアノ、カルボキシル、任意選択で置換されたＣ６〜１０アリール、任意選択で置換されたＣ６〜１０アリールオキシ、
【化５０】
0006488277.tif 000058
によって任意選択で置換されていてもよい。一部の実施形態では、ＲａとＲｂ、またはＲｂとＲｃ、またはＲａとＲｃは、一緒に、
【化５１】
0006488277.tif 000059
からなる群から選択される任意選択で置換された環系を形成する。
【０１８３】
式Ｘ−ａおよび式Ｘ−ｂの各ＲｄおよびＲｅは、独立して，水素、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアルコキシアルキル、任意選択で置換されたアルケニル、任意選択で置換されたヘテロアルキル、任意選択で置換されたヘテロアルケニル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたアリールアルキル、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたシクロアルキル、任意選択で置換されたシクロアルケニル、任意選択で置換されたシクロヘテロアルキル、任意選択で置換されたシクロヘテロアルケニル、任意選択で置換されたアミノ、任意選択で置換されたアミド、任意選択で置換された環状アミド、任意選択で置換された環状イミド、任意選択で置換されたアルコキシ、任意選択で置換されたカルボキシ、および任意選択で置換されたカルボニルからなる群から選択され；またはＲｄとＲｅは、一緒に、任意選択で置換された環または任意選択で置換された多環式環系を形成し、各環は、独立してシクロアルキル、アリール、ヘテロシクリル、またはヘテロアリールである。
【０１８４】
式Ｘ−ａおよび式Ｘ−ｂの各Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、およびＤ４は、独立して、水素、任意選択で置換されたアルコキシ、任意選択で置換されたアリールオキシ、任意選択で置換されたアシルオキシ、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリール、任意選択で置換されたアミノ、アミド、環状アミド、および環状イミド、−アリール−ＮＲ’Ｒ”、−アリール（ary）−アリール−ＮＲ’Ｒ”、および−ヘテロアリール−ヘテロアリール−Ｒ’からなる群から選択され、Ｒ’およびＲ”は、独立して、任意選択で置換されたアルキル、任意選択で置換されたアルケニル、および任意選択で置換されたアリールからなる群から選択され；またはＲ’およびＲ”の一方もしくは両方は、Ｎが付着しているアリールと縮合複素環を形成し；ただし、Ｄ１およびＤ２は、両方が水素ではなく、Ｄ１およびＤ２は、任意選択で置換されたチオフェンまたは任意選択で置換されたフランでない。
【０１８５】
一部の実施形態では、発色団は、式Ｘ−ａおよび式Ｘ−ｂによって表され、式中、Ｄ１およびＤ２は、それぞれ独立して、アルコキシアリール、−アリール−ＮＲ’Ｒ”および−アリール−アリール−ＮＲ’Ｒ”からなる群から選択され、式中、Ｒ’およびＲ”は、独立して、アルキルおよびアルキル、アルコキシ、もしくは−Ｃ（＝Ｏ）Ｒによって任意選択で置換されたアリールからなる群から選択され；Ｒは、任意選択で置換されたアリールもしくは任意選択で置換されたアルキルであり；またはＲ’およびＲ”の一方もしくは両方は、Ｎが付着しているアリールと縮合複素環を形成する。
【０１８６】
一部の実施形態では、式Ｘ−ａおよび式Ｘ−ｂ中のＤ１、Ｄ２、Ｄ３、およびＤ４のそれぞれは、それぞれ独立して、Ｃ６〜１０アリール、または任意選択で置換されたＣ６〜１０アリールである。Ｃ６〜１０アリール上の置換基は、−ＮＲ’Ｒ”、−Ｃ６〜１０アリール−ＮＲ’Ｒ”、Ｃ１〜８アルキル、およびＣ１〜８アルコキシからなる群から選択することができ、式中、Ｒ’およびＲ”は、独立して、Ｃ１〜８アルキル、Ｃ１〜８アルコキシ、Ｃ６〜１０アリール、Ｃ６〜１０アリール−Ｃ１〜８アルキル、Ｃ６〜１０アリール−Ｃ１〜８アルコキシ、およびＣ６〜１０アリール−Ｃ（＝Ｏ）Ｒからなる群から選択され、Ｒは、任意選択で置換されたＣ１〜８アルキル、任意選択で置換されたＣ１〜８アルコキシ、もしくは任意選択で置換されたＣ６〜１０アリールであり；またはＲ’およびＲ”の一方もしくは両方は、Ｎが付着しているアリールと縮合複素環を形成する。
【０１８７】
一部の実施形態では、発色団は、式Ｘ−ａまたは式Ｘ−ｂによって表され、式中、Ｈｅｔ３は、
【化５２】
0006488277.tif 000060
であり、ただし、Ｄ１およびＤ２は、独立して：
【化５３】
0006488277.tif 000061
0006488277.tif 000062
からなる群から選択される。
【０１８８】
一部の実施形態では、発色団は、式Ｘ−ａまたは式Ｘ−ｂによって表され、式中、Ｈｅｔ３は、
【化５４】
0006488277.tif 000063
であり、ただし、Ｄ１およびＤ２は、独立して：
【化５５】
0006488277.tif 000064
0006488277.tif 000065
からなる群から選択される。
【０１８９】
一部の実施形態では、発色団は、式（formual）Ｘ−ａまたは式Ｘ−ｂによって表され、式中、Ｈｅｔ３は、
【化５６】
0006488277.tif 000066
であり、ただし、Ｄ１およびＤ２は、ヒドロキシまたは
【化５７】
0006488277.tif 000067
でなく、Ｄ１およびＤ２は、臭素を含まない。
【０１９０】
一部の実施形態では、式ＶＩＩＩ、式Ｘ−ａ、および式Ｘ−ｂ中のＸは、−Ｎ（Ａ０）−、−Ｓ−、および−Ｓｅ−からなる群から選択される。
【０１９１】
一部の実施形態では、式ＶＩＩＩ、式ＩＸ−ａ、および式ＩＸ−ｂ中のＺは、−Ｎ（Ｒａ）−、−Ｓ−、および−Ｓｅ−からなる群から選択される。
【０１９２】
一部の実施形態では、式ＶＩＩＩ、式ＩＸ−ａ、式ＩＸ−ｂ、式Ｘ−ａ、および式Ｘ−ｂ中のＡ０は、水素、任意選択で置換されたＣ１〜１０アルキル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリール、および任意選択で置換されたアルコキシアルキルからなる群から選択される。一部の実施形態では、Ａ０は、水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、
【化５８】
0006488277.tif 000068
からなる群から選択される。一部の実施形態では、Ａ０は、水素またはＣ１〜８アルキルである。一部の実施形態では、Ａ０は、イソブチルである。一部の実施形態では、Ａ０は、ｔｅｒｔ−ブチルである。一部の実施形態では、Ａ０は、
【化５９】
0006488277.tif 000069
である。一部の実施形態では、Ａ０は、
【化６０】
0006488277.tif 000070
である。
【０１９３】
一部の実施形態では、式ＶＩＩＩ、式ＩＸ−ａ、式ＩＸ−ｂ、式Ｘ−ａ、および式Ｘ−ｂ中のＲａ、Ｒｂ、またはＲｃは、独立して、水素、任意選択で置換されたＣ１〜１０アルキル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリール、および任意選択で置換されたアルコキシアルキルからなる群から選択される。一部の実施形態では、ＲａとＲｂ、またはＲｂとＲｃ、またはＲａとＲｃは、一緒に、任意選択で置換された多環式環系を形成する。
【０１９４】
一部の実施形態では、式ＶＩＩＩ、式ＩＸ−ａ、式ＩＸ−ｂ、式Ｘ−ａ、および式Ｘ−ｂ中のＲａ、Ｒｂ、またはＲｃは、独立して、水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、
【化６１】
0006488277.tif 000071
0006488277.tif 000072
からなる群から選択される。
【０１９５】
一部の実施形態では、ＲａとＲｂまたはＲｂとＲｃは、一緒に、以下の環状構造
【化６２】
0006488277.tif 000073
0006488277.tif 000074
の１つを形成する。
【０１９６】
一部の実施形態では、Ｄ１およびＤ２は、それぞれ独立して、以下の構造：
【化６３】
0006488277.tif 000075
0006488277.tif 000076
からなる群から選択される。
【０１９７】
一部の実施形態では、式ＶＩＩＩ中のＬの少なくとも１つは：１，２−エチレン、アセチレン、１，４−フェニレン、１，１’−ビフェニル−４，４’−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−１，４−ジイル、９Ｈ−フルオレン−２，７−ジイル、ペリレン−３，９−ジイル、ペリレン−３，１０−ジイル、またはピレン−１，６−ジイル、１Ｈ−ピロール−２，５−ジイル、フラン−２，５−ジイル、チオフェン−２，５−ジイル、チエノ［３，２−ｂ］チオフェン−２，５−ジイル、ベンゾ［ｃ］チオフェン−１，３−ジイル、ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン−２，８−ジイル、９Ｈ−カルボゾール−３，６−ジイル、９Ｈ−カルボゾール−２，７−ジイル、ジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン−２，８−ジイル、１０Ｈ−フェノチアジン−３，７−ジイル、および１０Ｈ−フェノチアジン−２，８−ジイルからなる群から選択され、各部分は、任意選択で置換されている。
【０１９８】
上記式のいずれかにおけるＬに関しては、電子リンカーは、共役電子系を表し、これは、中性であり得、または電子供与体自体として機能を果たし得る。一部の実施形態では、いくつかの例が以下に提供されており、これらは、追加の付着した置換基を含有してもよく、または含有しなくてもよい。
【化６４】
0006488277.tif 000077
【０１９９】
発色団の上述した組合せは、太陽電池および農業用途での使用に特に適しており、理由は、これらが現在利用可能な波長変換発色団より、厳しい環境条件において驚くほど安定であるためである。この安定性は、これらの発色団を、太陽電池および農業用途用の波長変換材料としてこれらを使用することにおいて有利にする。このような光安定性がない場合、これらの発色団は、劣化し、効率を失うはずである。
【０２００】
一部の実施形態では、発色団の光安定性は、発色団化合物を含有する波長変換フィルムを製作し、次いで、周囲温度で連続的な１サン（ＡＭ１．５Ｇ）照射に曝露する前、および曝露した後に吸収ピークを測定することによって測定され得る。このような波長変換フィルムの調製は、以下の実施例セクションに記載されている。照射後に残っている発色団の量は、以下の式を使用して、照射前後の発色団の極大吸収を使用して測定され得る：
【数１】
0006488277.tif 000078
％劣化は、以下の式を使用して測定され得る：
【数２】
0006488277.tif 000079
容易に劣化される発色団は、典型的には、１サン照射をして数時間以内に吸収ピークの実質的な減衰を示す。優れた光安定性を有するフィルムは、１サン照射に曝露して長時間にわたってピーク吸収を維持する。一部の実施形態では、光安定発色団は、周囲温度で連続的な１サン（ＡＭ１．５Ｇ）照射をして２４時間後に、極大吸収ピーク強度の３０％、２０％、１５％、１０％、５％、２．５％、１．０％、または０．５％未満の劣化を示す。一部の実施形態では、光安定発色団は、周囲温度で連続的な１サン（ＡＭ１．５Ｇ）照射をして２４時間後に、約７０％、８０％、８５％、９０％、９５％、９７．５％、９９．０％、または９９．５％超の残っている発色団を有する（極大吸収ピーク強度によって測定した場合）。
【０２０１】
有利には、波長変換フィルムの開示したポリマーマトリックスの一部の実施形態は、光学的に透明である。光透明性により、波長変換フィルムを通じた光の透過率が改善され、より多くのエネルギーが光から捕捉されることが可能になる。さらに、例えば、窓として使用される場合、波長変換フィルムを通って移動する追加の光により、窓を通じた明るさが増強される。一部の実施形態では、光学的に透明な材料（例えば、ポリマー層、波長変換層、ポリマーマトリックス、ガラス層など）は、可視光スペクトルおよびＵＶスペクトルの約８０％、９０％、９５％、９７．５％、９９．０％、９９．５％、または９９．９％超の透過率を可能にする。
【０２０２】
一部の実施形態では、第１の有機光安定発色団および第２の有機光安定発色団は、独立して、ポリマーマトリックスの重量によって、約０．０１重量％〜約１０．０重量％の範囲内の量で波長変換層のポリマーマトリックス中に存在する。一部の実施形態では、第１の有機光安定発色団および第２の有機光安定発色団は、独立して、ポリマーマトリックスの重量によって、約０．０１重量％〜約３．０重量％の範囲内の量で波長変換層のポリマーマトリックス中に存在する。一部の実施形態では、第１の有機光安定発色団および第２の有機光安定発色団は、独立して、ポリマーマトリックスの重量によって、約０．０５重量％〜約２．０重量％の範囲内の量で波長変換層のポリマーマトリックス中に存在する。一部の実施形態では、第１の有機光安定発色団および第２の有機光安定発色団は、独立して、ポリマーマトリックスの重量によって、約０．１重量％〜約１．０重量％の範囲内の量で波長変換層のポリマーマトリックス中に存在する。
【０２０３】
波長変換フィルムの全体的な厚さも広い範囲にわたって変化し得る。一部の実施形態では、波長変換フィルム厚は、約０．１μｍ〜約１ｍｍの範囲内である。一部の実施形態では、波長変換フィルム厚は、約０．５μｍ〜約０．５ｍｍの範囲内である。
【０２０４】
波長変換フィルムの一部の実施形態では、ポリマーマトリックスは、１種のホストポリマー、ホストポリマーとコポリマー、または複数のポリマーから作製され得る。
【０２０５】
一部の実施形態では、波長変換フィルム中に使用されるポリマーマトリックス材料は、約１．４〜約１．７の範囲内の屈折率を有する。一部の実施形態では、波長変換層中に使用されるポリマーマトリックス材料の屈折率は、約１．４５〜約１．５５の範囲内である。
【０２０６】
（光起電力用途）
本開示は、光起電力デバイスの光電変換効率を増強するための、波長変換フィルム、およびこれを利用する光起電力モジュールに関する。これらの光起電力デバイスおよび太陽電池デバイス中にダウンシフト媒体を使用すると、デバイスの光入射側に適用される場合、より短い波長の光を、より長い（より高い）より好都合な波長で励起され、媒体から再放出される状態にされ、次いでこれは、光起電力デバイスまたは太陽電池によって利用され得る。しかし、これらの波長変換フィルム中にダウンシフト媒体として有機発色団を使用することは、特に、有害なＵＶ放射線に曝露されるとき、その乏しい光安定性に起因して非常に難しかった。
【０２０７】
一部の実施形態は、約４１０ｎｍ未満の波長（例えば、ＵＶ放射線範囲内）で吸収ピークを呈する少なくとも１種の光安定有機発色団、および約４１０ｎｍ以上の波長で吸収ピークを呈する少なくとも１種の光安定有機発色団を含む波長変換フィルムを提供する。一部の実施形態は、約４００ｎｍ未満の波長（例えば、ＵＶ放射線範囲内）で吸収ピーク極大を呈する少なくとも１種の光安定有機発色団、および約４００ｎｍ以上の波長で吸収ピーク極大を呈する少なくとも１種の光安定有機発色団を含む波長変換フィルムを提供する。一部の実施形態では、約４００ｎｍ未満の波長で吸収ピーク極大を呈する少なくとも１種の光安定有機発色団、および４００ｎｍ以上の波長で吸収ピーク極大を呈する少なくとも１種の光安定有機発色団を含む波長変換フィルムは、著しく改善された光安定性を示す。一部の実施形態では、波長変換フィルムは、少なくとも１種の太陽電池または光起電力デバイスに適用され得る。本明細書に記載の波長変換フィルムを使用すると、太陽電池、ソーラーパネル、および光起電力デバイスの太陽光捕集効率が著しく増強される。
【０２０８】
波長変換フィルムの一部の実施形態では、少なくとも１種の発色団は、有害なＵＶ放射線を吸収し、それをより低いエネルギー光子に変換するように設計され（例えば、ＵＶ吸収発色団）、一方、他の発色団も、典型的には可視光スペクトル中の高エネルギー光子を吸収し、これらの光子を、太陽電池によって電気に最も効率的に変換されるより低いエネルギー波長に変換するように設計される。例えば、第１のＵＶ吸収発色団は、約３５０〜約４１０ｎｍの範囲内の吸収ピーク極大、および約４１０〜約４５０ｎｍの範囲内の発光ピーク極大を有し得、一方、第２の発色団は、約４２５ｎｍ〜約４７５ｎｍの範囲内の吸収ピーク極大、および約５００ｎｍ〜約５５０ｎｍの範囲内の発光ピーク極大を有し得、フィルムの光安定性は、第２の発色団のＵＶ放射線曝露を低減する一方、太陽電池の等価なまたはより良好な太陽光捕集効率も維持する第１の発色団に起因して改善される。一部の実施形態では、第１のＵＶ吸収発色団は、約３５０ｎｍ〜約４１０ｎｍの範囲内の吸収ピーク極大、および約４１０ｎｍ〜約４５０ｎｍの範囲内の発光ピーク極大を有し得る。
【０２０９】
波長変換フィルム中に２種以上の発色団、すなわち、約４００ｎｍ未満の波長（例えば、ＵＶ放射線範囲内）で吸収ピーク極大を呈する少なくとも１種の光安定有機発色団、および４００ｎｍ以上の波長で吸収ピーク極大を呈する少なくとも１種の光安定有機発色団を使用することによって、ＵＶ吸収発色団が第２の発色団のＵＶ放射線への曝露を低減するので、フィルムの光安定性が著しく改善されることが現在発見されている。したがって、光学的に透明なポリマーマトリックス、約４００ｎｍ未満の波長で吸収ピーク極大を呈する少なくとも１種の光安定有機発色団、および約４００ｎｍ以上の波長で吸収ピーク極大を呈する少なくとも１種の光安定有機発色団を含む波長変換フィルムは、単一の波長変換発色団のみを含む同様の波長変換フィルムと比較して光安定性の増大を示す。一部の実施形態では、波長変換フィルムは、追加のＵＶ吸収発色団を含む。一部の実施形態では、波長変換フィルムは、追加の波長変換発色団を含む。
【０２１０】
さらに、本明細書に記載の波長変換フィルム中の、約４００ｎｍ未満の波長で吸収ピーク極大を呈する少なくとも１種の光安定有機発色団、および約４００ｎｍ以上の波長で吸収ピーク極大を呈する少なくとも１種の光安定有機発色団はともに、これらが高エネルギー光子を、光起電力デバイスによって電気により有効に変換されるより低いエネルギー光子に変換するように選択され得る。これは、光起電力デバイスの効率をさらに増大させる。一部の実施形態では、４００ｎｍ以上の波長で吸収ピーク極大を呈する発色団は、より高いエネルギー光子を、光起電力デバイスによって電気により有効に変換されるより低いエネルギー光子に変換する。波長変換フィルムは、様々な用途、例えば、２〜３例をあげると、光集光システム、蛍光ベースソーラーコレクター、蛍光活性化ディスプレイ、および一分子分光法などで有用である。
【０２１１】
一部の実施形態では、波長変換フィルムは、光学的に透明なポリマーマトリックス、および約４００ｎｍ未満の波長で吸収ピーク極大を呈する少なくとも１種の光安定有機発色団、および約４００ｎｍ以上の波長で吸収ピーク極大を呈する少なくとも１種の光安定有機発色団を含む。一部の実施形態では、波長変換フィルムは、第１の波長を有する少なくとも１個の光子を入力として受け取り、第１のものと異なる第２の波長を有する少なくとも１個の光子を出力として提供する。一部の実施形態では、光安定性は、１種の波長変換発色団のみを含む波長変換フィルムと比較して増大される。一部の実施形態では、波長変換フィルムは、波長１で吸収ピークを呈する第１の発色団、および波長２で吸収ピークを呈する第２の発色団を含み、波長２は、波長１より長い。一部の実施形態では、少なくとも１種のＵＶ吸収発色団は、ベンゾトリアゾール型構造を含む。一部の実施形態では、ベンゾトリアゾール型構造は、以下の構造によって表される：
【化６５】
0006488277.tif 000080
【０２１２】
一部の実施形態では、波長変換フィルムは、少なくとも３種の異なる発色団を含む。構造体内で使用されるソーラーモジュールに応じて、波長変換フィルム中に複数の発色団を有することが望ましい場合がある。例えば、約５００ｎｍの波長で最適の光電変換を有するソーラーモジュールシステムでは、このようなシステムの効率は、他の波長の光子を５００ｎｍの波長に変換することによって改善され得、一方、安定性も、有害なＵＶ光子を吸収し、他の発色団のＵＶ放射線への曝露を低減する発色団を使用することによって改善され得る。このような場合では、第１の発色団は、約４００ｎｍ未満のピーク極大吸収波長を有する光子を、約４３０ｎｍのピーク極大発光波長の光子に変換するように作用することができ、一方、第２の発色団は、約４２０ｎｍ〜約４５０ｎｍの範囲内のピーク極大吸収波長を有する光子を、約４７０ｎｍのピーク極大発光波長を有する光子に変換するように作用することができ、第３の発色団は、約４５０ｎｍ〜約４８０ｎｍの範囲内のピーク極大吸収波長を有する光子を、約５００ｎｍ以上のピーク極大発光波長を有する光子に変換するように作用することができる。特定の波長制御が、利用される発色団に基づいて選択され得る。
【０２１３】
一部の実施形態では、波長変換フィルムは、１種または複数の増感剤をさらに含む。一部の実施形態では、増感剤は、ナノ粒子、ナノメタル、ナノワイヤー、またはカーボンナノチューブを含む。一部の実施形態では、増感剤は、フラーレンを含む。一部の実施形態では、フラーレンは、任意選択で置換されたＣ６０、任意選択で置換されたＣ７０、任意選択で置換されたＣ８４、任意選択で置換された単一壁カーボンナノチューブ、および任意選択で置換された多重壁カーボンナノチューブからなる群から選択される。一部の実施形態では、フラーレンは、［６，６］−フェニル−Ｃ６１−酪酸−メチルエステル、［６，６］−フェニル−Ｃ７１−酪酸−メチルエステル、および［６，６］−フェニル−Ｃ８５−酪酸−メチルエステルからなる群から選択される。一部の実施形態では、増感剤は、任意選択で置換されたフタロシアニン、任意選択で置換されたペリレン、任意選択で置換されたポルフィリン、および任意選択で置換されたテリレンからなる群から選択される。一部の実施形態では、構造体の波長変換層は、増感剤の組合せをさらに含み、増感剤の組合せは、任意選択で置換されたフラーレン、任意選択で置換されたフタロシアニン、任意選択で置換されたペリレン、任意選択で置換されたポルフィリン、および任意選択で置換されたテリレンからなる群から選択される。
【０２１４】
一部の実施形態では、波長変換フィルムは、組成物の総重量に基づいて約０．０１重量％〜約５重量％の範囲内の量で増感剤を含む。
【０２１５】
一部の実施形態では、波長変換フィルムは、１種または複数の可塑剤をさらに含む。一部の実施形態では、可塑剤は、Ｎ−アルキルカルバゾール誘導体、およびトリフェニルアミン誘導体から選択される。
【０２１６】
本発明の一態様は、少なくとも１つの光起電力デバイスまたは太陽電池、および本明細書に記載の波長変換フィルムを備える、太陽エネルギーを電気に変換するための光起電力モジュールを提供する。波長変換フィルムは、光起電力デバイスまたは太陽電池の上にあり、またはその中に被包されており、その結果入射光は、太陽光エネルギーが電気に変換されるモジュールの範囲に到達する前に波長変換フィルムを通過する。
【０２１７】
一部の実施形態では、追加の材料、例えば、ガラス板またはポリマー層などを光起電力モジュール中に使用してもよい。この材料は、波長変換フィルムを被包するのに使用することができ、またはこれらは、太陽電池および波長変換フィルムの両方を保護もしくは被包するのに使用することができる。一部の実施形態では、低鉄ガラス、ホウケイ酸ガラス、またはソーダ石灰ガラスから選択されるガラス板を、モジュール中に使用することができる。モジュールの一部の実施形態では、ガラス板またはポリマー層の組成物は、太陽電池内への有害な高エネルギー放射線を遮断するための強いＵＶ吸収材もさらに含み得る。
【０２１８】
一部の実施形態では、追加の発色団を、光起電力モジュール内の別個の層または副層中に位置させることができる。例えば、波長変換フィルムは、少なくとも１種のＵＶ吸収発色団および少なくとも１種の波長変換発色団を含み、太陽電池と波長変換フィルムとの間の追加のポリマー副層は、追加のＵＶ吸収発色団および／または追加の波長変換発色団を含む。
【０２１９】
本発明の別の態様は、光起電力デバイスまたは太陽電池の性能を改善するための方法であって、例えば、図１に例示したように、太陽電池または光起電力デバイスの光入射側に直接波長変換フィルムを適用するステップを含む、方法である。一部の実施形態では、波長変換フィルムは、少なくとも１つの光起電力デバイスを被包するように構成されており、その結果、入射光は、少なくとも１つの光起電力デバイスに到達する前に波長変換フィルムを通過する。本発明の別の態様は、光起電力デバイスまたは太陽電池の性能を改善するための方法であって、例えば、図２に例示したように、波長変換フィルムが光起電力デバイスまたは太陽電池とその光入射側のカバー基板との間に被包されるように、製作中に光起電力デバイスまたは太陽電池中に波長変換フィルムを直接組み込むステップを含む、方法である。一部の実施形態では、本方法は、波長変換フィルムを少なくとも１つの光起電力デバイスに直接適用し、波長変換フィルムは、少なくとも１つの光起電力デバイスを被包するように構成されており、その結果、入射光は、光起電力デバイスに到達する前に波長変換フィルムを通過する。
【０２２０】
一部の実施形態では、カバー基板は、ガラス板である。一部の実施形態では、カバー基板は、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルブチラール、エチレンビニルアセテート、エチレンテトラフルオロエチレン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリスチレン、シロキサンゾル−ゲル、ポリウレタン、ポリアクリレート、およびこれらの組合せからなる群から選択されるポリマー材料を含む。
【０２２１】
一部の実施形態では、本方法は、追加の材料または層、例えば、ガラスシート、エッジシールテープ、フレーム材料、ポリマー材料、または追加の層をシステムに接着させるための接着剤層などを使用する。
【０２２２】
波長変換フィルムは、シリコンベースデバイス、ＩＩＩ−Ｖ族およびＩＩ−ＶＩ族ＰＮ接合デバイス、ＣＩＧＳ薄膜デバイス、有機増感剤デバイス、有機薄膜デバイス、ＣｄＳ／ＣｄＴｅ薄膜デバイス、色素増感型デバイスなどを含めた、すべての異なるタイプおよびサイズの太陽電池およびソーラーパネルと適合性であるように構築され得る。非晶質シリコン太陽電池、微結晶シリコン太陽電池、および結晶シリコン太陽電池などのデバイスも改善され得る。
【０２２３】
モジュールの一部の実施形態では、追加の材料または層、例えば、エッジシールテープ、フレーム材料、ポリマー材料、または追加の層をシステムに接着させるための接着剤層などを使用することができる。一部の実施形態では、モジュールは、ＵＶ吸収剤を含有する追加のポリマー層をさらに備える。
【０２２４】
モジュールの一部の実施形態では、波長変換フィルムの組成物は、発色団化合物のさらなる劣化を防止するように作用し得る抗酸化剤をさらに含む。一部の実施形態では、波長変換フィルムの厚さは、約１０μｍから約２ｍｍの間である。
【０２２５】
一部の実施形態では、モジュールは、接着剤層をさらに備える。一部の実施形態では、接着剤層は、波長変換フィルムを太陽電池の光入射面に接着させる。様々なタイプの接着剤を使用することができる。一部の実施形態では、接着剤層は、ゴム、アクリル樹脂、シリコーン、ビニルアルキルエーテル、ポリエステル、ポリアミド、ウレタン、フッ素、エポキシ、エチレンビニルアセテート、およびこれらの組合せからなる群から選択される物質を含む。接着剤は、永続的であっても非永続的であってもよい。一部の実施形態では、接着剤層の厚さは、約１μｍから１００μｍの間である。一部の実施形態では、接着剤層の屈折率は、約１．４〜約１．７の範囲内である。
【０２２６】
ソーラーモジュールの光電変換効率をさらに増強するために、他の層もさらに含めることができる。例えば、モジュールは、ソーラーモジュールデバイスの光電変換層から離れる方向で、吸収および波長変換後に発色団から再放出されることが多い、環境への光子の損失を減少させることによって、ソーラーモジュールの太陽光捕集効率をさらに増強するように設計された微細構造層をさらに有し得る（参照により本明細書に組み込まれている米国仮特許出願第６１／５５５，７９９号を参照）。表面上に様々な微細構造（すなわち、角錐または円錐）を有する層は、デバイスの光電変換層への光子の内部反射および屈折を増大させ、デバイスの太陽光捕集効率をさらに増強することができる。
【０２２７】
一部の実施形態では、波長変換フィルム、および少なくとも１つの太陽電池または光起電力デバイスを備えるモジュールの波長変換フィルムであって、少なくとも１種のＵＶ吸収発色団、少なくとも１種の波長変換発色団、および光学的に透明なポリマーマトリックスを含む、波長変換フィルムは、液体またはゲルの形態でＵＶ吸収発色団／波長変換発色団／ポリマー溶液を最初に合成し、適用の標準方法、例えば、スピンコーティングまたはドロップキャスティングなどを使用してガラス板にＵＶ吸収発色団／波長変換／ポリマー溶液を適用し、次いで配合物設計によって決定されるように発色団／ポリマー溶液を固体形態に硬化する（すなわち、加熱処理、ＵＶ曝露など）ことによって形成される。乾燥させた後、次いでフィルムを太陽電池の光入射面に接着させることができる。
【０２２８】
一部の実施形態では、波長変換フィルム、および少なくとも１つの太陽電池または光起電力デバイスを備えるモジュールの波長変換フィルムは、ＵＶ吸収発色団／波長変換／ポリマー薄膜を最初に合成し、次いでＵＶ吸収発色団／波長変換／ポリマー薄膜を、光学的に透明で光安定性の接着剤および／またはラミネーターを使用して太陽電池の光入射面に接着させることによって形成される。
【０２２９】
一部の実施形態では、波長変換フィルム１００は、図１に示したように、太陽電池１０３の光入射面１０２上に直接付着される。
【０２３０】
一部の実施形態では、モジュールは、屈折率整合物質をさらに備える。一部の実施形態では、屈折率整合物質は、液体または光学接着剤を含む。一部の実施形態では、屈折率整合物質１０１が、波長変換フィルムと太陽電池の前面基板との間に適用されて、より良好な光取出し効率（light out-coupling efficiency）が保証される。一部の実施形態では、使用される屈折率整合液は、Ｃａｒｇｉｌｌｅ−Ｓａｃｈｅｒ  Ｌａｂｒａｔｏｒｉｅｓ、Ｉｎｃ製の脂肪族および脂環式炭化水素、ならびに水素化テルフェニルを含むシリーズＡ鉱油である。
【０２３１】
一部の実施形態では、波長変換フィルム１００は、図２に示したように、太陽電池製作中に被包層として直接適用される。この構成は、本明細書に開示の波長変換フィルムの優れた光安定性に起因して可能である。波長変換フィルム１００は、太陽電池モジュール１０３とその前面カバー基板１０２との間に被包される。
【０２３２】
波長変換フィルム、および少なくとも１つの太陽電池または光起電力デバイスを備えるモジュールは、本明細書に開示するように、すべての異なるタイプの太陽電池デバイスに適用可能である。シリコンベースデバイス、ＩＩＩ−Ｖ族もしくはＩＩ−ＶＩ族ＰＮ接合デバイス、銅−インジウム−ガリウム−セレン（ＣＩＧＳ）薄膜デバイス、有機増感剤デバイス、有機薄膜デバイス、または硫化カドミウム／テルル化カドミウム（ＣｄＳ／ＣｄＴｅ）薄膜デバイスなどのデバイスが改善され得る。一部の実施形態では、モジュールは、硫化カドミウム／テルル化カドミウム太陽電池を備える少なくとも１つの光起電力デバイスまたは太陽電池を備える。一部の実施形態では、光起電力デバイスまたは太陽電池は、銅インジウムガリウムジセレニド太陽電池を備える。一部の実施形態では、光起電力装置または太陽電池は、ＩＩＩ−Ｖ族またはＩＩ−ＶＩ族ＰＮ接合デバイスを備える。一部の実施形態では、光起電力装置または太陽電池は、有機増感剤デバイスを備える。一部の実施形態では、光起電力装置または太陽電池は、有機薄膜デバイスを備える。一部の実施形態では、光起電力デバイスまたは太陽電池は、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）太陽電池を備える。一部の実施形態では、光起電力デバイスまたは太陽電池は、微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）太陽電池を備える。一部の実施形態では、光起電力デバイスまたは太陽電池は、結晶シリコン（ｃ−Ｓｉ）太陽電池を備える。
【０２３３】
一部の実施形態では、太陽電池効率の増強は、Ｎｅｗｐｏｒｔソーラーシミュレーターシステムを使用することによって、１サン照射（ＡＭ１．５Ｇ）下で、最初に波長変換フィルムを用いないで、次いで波長変換フィルムを用いて測定される。ＣｄＳ／ＣｄＴｅ太陽電池の効率の増強は、以下の式によって判定される：
効率の増強＝（η電池＋フィルム−η電池）／η電池＊１００％
【０２３４】
一部の実施形態では、ＣｄＳ／ＣｄＴｅ太陽電池は、本明細書に開示の方法によって波長変換フィルムで改良され、効率の増強は、５％超であると判定される。一部の実施形態では、ＣｄＳ／ＣｄＴｅ太陽電池は、波長変換フィルムで改良され、効率の増強は、１０％超であると判定される。一部の実施形態では、ＣｄＳ／ＣｄＴｅ太陽電池は、波長変換フィルムで改良され、効率の増強は、１３％超であると判定される。一部の実施形態では、ＣｄＳ／ＣｄＴｅ太陽電池は、波長変換フィルムで改良され、効率の増強は、１４％超であると判定される。一部の実施形態では、ＣｄＳ／ＣｄＴｅ太陽電池は、波長変換フィルムで改良され、効率の増強は、１５％超であると判定される。
【０２３５】
一部の実施形態では、波長変換フィルムは、光学的に透明なポリマーマトリックスおよび２種以上の発色団を含む。一部の実施形態では、フィルムは、（ｉ）所定の比で、シクロペンタノン、ジオキサン、テトラクロロエチレン（ＴＣＥ）などの溶媒中に溶解したポリマー粉末を有するポリマー溶液を調製し、（ｉｉ）所定の重量比でポリマー溶液を２種以上の発色団と混合することによって発色団含有ポリマー混合物を調製して、発色団含有ポリマー溶液を得、（ｉｉｉ）ガラス基板上に発色団含有ポリマー溶液を直接キャスティングすることによって発色団／ポリマー薄膜を形成し、次いで２時間で室温から最大１００℃まで基板を加熱処理し、１３０℃で一晩さらに真空加熱することによって残っている溶媒を完全に除去し、（ｉｖ）水中で発色団／ポリマー薄膜を剥がし、次いで使用前に自立ポリマーフィルムを乾燥させることによって製作することができ；（ｖ）フィルム厚は、発色団／ポリマー溶液濃度および蒸発速度を変更することによって、０．１μｍ〜１ｍｍに制御することができる。
【０２３６】
（温室用途）
波長変換フィルムの追加の使用には、温室屋根材が含まれる。植物は、大気および水からの二酸化炭素を単糖に変換するために太陽光中のエネルギーを使用する。次いで植物は、これらの糖を構造的な構成要素として使用する。糖は、植物の主な構造成分を形成する。植物は、その発育中の光の強度および波長に対して異なって反応することが理解されている。米国特許出願第２０１１／００１６７７９号に記載されているように、植物成長の改善は、青紫色〜青色領域および橙色〜赤色領域における光を使用して実現される。緑色領域中の光は、通常、植物によって使用されない（かつ葉によって反射されることが多い）。
【０２３７】
一部の場合では、光起電力デバイス（例えば、太陽電池）が、入射太陽放射線を電気に変換するために温室屋根材中に組み込まれてきた。次いでこの電気は、温室システム内の他の用途に使用される。太陽エネルギーを利用すると、有望な代替エネルギー源がもたらされる一方、光起電力モジュールを使用すると、植物種のための利用可能な光の量が低下する。
【０２３８】
許容し得るコストで十分な発電効率および所望の植物成長をもたらす光起電力デバイスを有する温室屋根材を見つけるために、かなりの量の開発取り組みが進行中である。例えば、米国特許第６１３５６６５号に開示されているように、無機ルミネセンス物質、イットリウム−ユウロピウムを含むポリマーシートが、温室で使用するために記載されている。しかし、これらの無機ルミネセンス化合物を合成するコストは、有機ルミネセンス化合物を合成するコストより相当に高く、したがって、実現可能でない場合がある。米国特許出願第２０１１／００１６７７９号に記載されているように、有機ルミネセンス色素を組み込む温室屋根材の使用は、これらの色素の乏しい光安定性に起因して可能でなく、公知の市販の色素は、典型的には太陽放射線に曝露して数日以内に光退色を呈した。
【０２３９】
温室屋根材中のルミネセンス色素の使用は、典型的にはダウンシフト色素を含んでおり、この色素は、より短い波長の光を、より長い（より高い）より好都合な波長で、ルミネセンスパネル内で励起され、再放出される状態にさせる。植物種の成長は、青色光および赤色光への植物の曝露で起こることが十分に確立されている。典型的には、植物は、緑色光を使用せず、この光を熱として吸収し、またはこれを反射して逃す。さらに、スペクトルのＵＶ部分は、ほとんどの植物種によって使用されないだけでなく、通常、植物にとってかなり有害である。光のＵＶ部分の排除は、屋根材中にＵＶ吸収剤を組み込むことによってＵＶ放射線のすべてを吸収し、温室内部の植物に到達するスペクトルからそれを有効に除去することによって行われることが多い。ＵＶは、植物種にとって非常に有害であるので、光のＵＶ部分を遮断すると、植物成長が増強され得る。しかし、そのときこの太陽エネルギーは、熱として環境へと失われる。植物成長をさらに増強するための以前の試みでは、緑色光を赤色光に変換し、植物に向けられる使用可能な太陽エネルギーを基本的に増大させるルミネセンス色素が温室屋根パネル中に組み込まれた。温室のためのＵＶ波長の光の変換および使用は報告されていない。
【０２４０】
本発明の一部の実施形態では、ＵＶエネルギーを青色光に変換し得る有機光安定発色団は、植物に利用可能な使用可能な光の量をさらに増大させることによって、植物成長をさらに増強することが判明した。
【０２４１】
本発明の一部の実施形態は、有機光安定発色団化合物を含むルミネセンスパネルに関する。ルミネセンスパネルは、有機光安定発色団化合物を組み込んでいないパネルと比較して改善された波長プロファイルおよび植物成長をもたらす温室屋根として有用である。発色団化合物は、ＵＶ波長範囲内に吸収極大波長を有し、青色波長範囲内に発光極大波長（wavelength emission maximum）を有する第１の有機光安定発色団（Ａ）、および緑色波長範囲内に吸収極大波長を有し、赤色波長範囲内に発光極大波長を有する第２の有機光安定発色団（Ｂ）を含む。２種の発色団は、同じ波長変換層内で混合されていてもよく、またはこれらは、別個の層中に存在してもよい。一部の実施形態では、ルミネセンス太陽光収集パネルは、ルミネセンスパネル中に少なくとも１つの太陽エネルギー変換デバイスを組み込むことによって形成され得る。本開示は、温室屋根材用ルミネセンスパネルに関する。一部の実施形態では、ルミネセンスパネルは、少なくとも１種の有機光安定発色団化合物を含む。一部の実施形態では、ルミネセンスパネルは、少なくとも２種の有機光安定発色団化合物の混合物を含む。一部の実施形態では、ルミネセンスパネルは、長時間光安定性であるルミネセンス発色団を組み込んでいないパネルと比較して、改善された植物成長をもたらす温室屋根として有用である。一部の実施形態では、少なくとも２種の発色団化合物を含む実施形態において、発色団化合物は、ＵＶ波長範囲内に吸収極大波長を有し、青色波長範囲内に発光極大波長を有する第１の有機光安定発色団（Ａ）、および緑色波長範囲内に吸収極大波長を有し、赤色波長範囲内に発光極大波長を有する第２の有機光安定発色団（Ｂ）を含む。一部の実施形態では、２種の発色団は、同じ波長変換層内で混合され得る。一部の実施形態では、１つを超える波長変換層が存在する場合、２種の発色団は、異なる波長変換層内に存在し得る。一部の実施形態では、少なくとも１つの波長変換層は、ポリマーマトリックスをさらに含む。
【０２４２】
一部の実施形態では、吸収および発光スペクトルが重ならない発色団を使用することが望ましい場合がある。これは、光子の再吸収を最小限にするのに役立ち、効率を改善する。例えば、一部の実施形態では、（Ａ）の発光スペクトルおよび（Ｂ）の吸収スペクトルは、最小限の重なりを有する。一部の実施形態では、最小限の重なりは、約０％〜約３％、約３％〜約５％、約５％〜約１０％、約１０％〜約１５％、約１５％〜約２５％、または約２５％〜約３５％の範囲の重なりであり、この場合、重なり率は、発光または吸収曲線下面積によって除された、重なっているスペクトルの部分の下の面積の尺度である。一部の実施形態では、最小限の重なりは、約３５％、３０％、２５％、２０％、１５％、１０％、５％、３％、２％、または１％未満である。
【０２４３】
ルミネセンスパネルに使用され得る発色団の数に制限はない。一部の実施形態では、２種の発色団（Ａ）および（Ｂ）は、１つの波長変換層中に混合される。一部の実施形態では、２種の発色団（Ａ）および（Ｂ）は、別個の波長変換層中に位置される。一部の実施形態では、所望の性質をもたらすために、追加の発色団をルミネセンスパネル中に組み込むことができる。一部の実施形態では、ルミネセンスパネル中に利用される発色団は、温室内で成長させられる特定の植物種に最適である特定の発光スペクトルをもたらすように適応させることができる。一部の実施形態では、波長変換層は、３種以上の発色団を含む。一部の実施形態では、波長変換層は、４種以上の発色団を含む。一部の実施形態では、波長変換層は、５種以上の発色団を含む。
【０２４４】
発色団が、入射太陽光に関してルミネセンスパネル中に配置され得る位置についての要件もない。一部の実施形態では、発色団（Ａ）は、発色団（Ｂ）を含む波長変換層の前の、入射太陽エネルギーを受け取る波長変換層内に存在し得る。一部の実施形態では、発色団（Ｂ）は、発色団（Ａ）を含む波長変換層の前の、入射太陽エネルギーを受け取る波長変換層内に存在し得る。一部の実施形態では、発色団（Ａ）を含む波長変換層に太陽エネルギーを最初に受け取らせることが望ましい場合がある。一部の実施形態では、発色団（Ａ）は、ＵＶ波長を青色波長に変換するように作用する。発色団化合物は、ＵＶ波長に曝露されるとはるかに速く劣化することが多い。したがって、入射太陽放射線に最初に曝露される発色団（Ａ）を含む波長変換層を有することによって、ＵＶ光の多くが青色光に変換され得、下にある層は、ＵＶ光に曝露されないことになる。ＵＶ光のこの変換により、発色団（Ｂ）を含む波長変換層の安定性が、この層のＵＶ放射線への曝露を低減することによって有効に増大する。したがって、一部の実施形態では、波長変換層は、これらの波長吸収性の昇順で配置される。
【０２４５】
一部の実施形態では、ルミネセンスパネルは、ガラス層またはポリマー層をさらに備え得る。ガラス層またはポリマー層は、１つまたは複数の波長変換層を保護するように作用し得る。ガラス層またはポリマー層は、１つまたは複数の波長変換層を上に接着させる基板としても作用し得る。
【０２４６】
ルミネセンスパネルの一部の実施形態では、１つまたは複数の波長変換層は、ガラス板またはポリマー板同士間に挟むことができ、ガラス板またはポリマー板は、１つまたは複数の波長変換層を水分または酸素の浸透から保護するように作用し得る。
【０２４７】
ルミネセンスパネルの一部の実施形態では、１つまたは複数の波長変換層のポリマーマトリックスは、独立して、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルブチラール、エチレンビニルアセテート、エチレンテトラフルオロエチレン、ポリイミド、非晶質ポリカーボネート、ポリスチレン、シロキサンゾル−ゲル、ポリウレタン、ポリアクリレート、およびこれらの組合せからなる群から選択される物質から形成される。
【０２４８】
ルミネセンスパネルの一部の実施形態では、１つまたは複数の波長変換層のポリマーマトリックスは、１種のホストポリマー、ホストポリマーとコポリマー、または複数のポリマーから作製され得る。
【０２４９】
一部の実施形態では、１つまたは複数の波長変換層中に使用されるポリマーマトリックス材料は、約１．４０〜約１．７０の範囲内の屈折率を有する。一部の実施形態では、波長変換層中に使用されるポリマーマトリックス材料の屈折率は、約１．４５〜約１．５５の範囲内である。一部の実施形態では、１つまたは複数の波長変換層中に使用されるポリマーマトリックス材料の屈折率は、約１．４５〜約１．５５、約１．４０〜約１．５０、約１．５０〜約１．６０、または約１．６０〜約１．７０の範囲内である。
【０２５０】
一部の実施形態では、波長変換層は、光学的に透明なポリマーマトリックス、および発色団（Ａ）または発色団（Ｂ）の少なくとも一方を含む。一部の実施形態では、波長変換層は、（ｉ）所定の比で、シクロペンタノン、ジオキサン、テトラクロロエチレン（ＴＣＥ）などの溶媒中に溶解したポリマー粉末を有するポリマー溶液を調製し、（ｉｉ）所定の重量比でポリマー溶液を１種または複数の発色団と混合することによって発色団含有ポリマー混合物を調製して、発色団含有ポリマー溶液を得、（ｉｉｉ）ガラス基板上に発色団含有ポリマー溶液を直接キャスティングすることによって発色団／ポリマー薄膜を形成し、次いで２時間で室温から最大１００℃まで基板を加熱処理し、１３０℃で一晩さらに真空加熱することによって残っている溶媒を完全に除去し、（ｉｖ）水中で発色団／ポリマー薄膜を剥がし、次いで使用前に自立ポリマーフィルムを乾燥させることによって製作することができ；（ｖ）フィルム厚は、発色団／ポリマー溶液濃度および蒸発速度を変更することによって、０．１μｍ〜１ｍｍに制御することができる。
【０２５１】
一部の実施形態では、少なくとも１つの波長変換層の組成物は、発色団化合物のさらなる劣化を防止するように作用し得る抗酸化剤をさらに含む。
【０２５２】
一部の実施形態では、追加の材料、例えば、ガラス板、ポリマー層、または反射ミラー層などをルミネセンスパネル中に使用することができる。この材料は、１つまたは複数の波長変換層を被包するのに使用することができ、またはこれらは、波長変換層を保護もしくは被包するのに使用することができる。一部の実施形態では、低鉄ガラス、ホウケイ酸ガラス、またはソーダ石灰ガラスから選択されるガラス板が、ルミネセンスパネル中に使用され得る。一部の実施形態では、ガラス板またはポリマー層の組成物は、パネル内への有害な高エネルギー放射線を遮断するための強いＵＶ吸収材もさらに含み得る。ガラス板またはポリマー層中のＵＶ吸収剤は、波長変換層からの有害な高エネルギー放射線を遮断することもでき、したがって、波長変換層の寿命を改善する。
【０２５３】
寿命が改善された発色団は、元の発色団の５０％が劣化するのに要する時間の長さが、約５０％、１００％、２００％、または３００％超増大したものである。例えば、発色団が、典型的には、発色団の５０％が１０日後に残っているように劣化する場合、発色団の寿命の１００％の増大は、発色団が、５０％に劣化するのに２０日を要することを意味する。劣化速度の遅延は、寿命の改善を構成するはずである。
【０２５４】
別の実施形態では、ルミネセンス太陽光収集パネルは、本明細書に開示のルミネセンスパネル、および少なくとも１つの太陽エネルギー変換デバイスを備える。ルミネセンス太陽光収集パネルは、２種のルミネセンス材料を組み込んでいないパネルと比較して植物成長の改善および太陽光捕集効率の増大を同時にもたらす温室屋根として有用であり、これは、長時間にわたって光安定性である。一部の実施形態では、少なくとも１つの太陽エネルギー変換デバイスは、ルミネセンスパネル内に被包され、その結果、デバイスは、外部環境に曝露されず、太陽エネルギー変換デバイスは、太陽エネルギーの一部を受け取り、そのエネルギーを電気に変換する。
【０２５５】
ルミネセンスパネルの一部の実施形態では、追加の材料または層、例えば、エッジシールテープ、フレーム材料、ポリマー材料、または追加の層をシステムに接着させるための接着剤層などを使用することができる。一部の実施形態では、ルミネセンスパネルは、ＵＶ吸収剤を含有する追加のポリマー層をさらに備える。一部の実施形態では、ＵＶ吸収剤は、発色団（Ａ）によって吸収されないＵＶ波長を吸収するように選択され得る。これを行うことによって、発色団（Ａ）によって使用可能な青色光に変換され得るＵＶ波長は、変換される一方、発色団（Ａ）によって変換され得ないＵＶ波長は、ＵＶ吸収剤によって吸収され、その結果、これらの有害な波長は、温室内部の植物に到達しない。
【０２５６】
図３は、第１の有機光安定発色団（Ａ）１０５、および第２の有機光安定発色団（Ｂ）１０６を備えるルミネセンスパネル１０４であって、（Ａ）１０５および（Ｂ）１０６は、波長変換層１００内で混合されており、前記波長変換層１００は、ポリマーマトリックスを含む、ルミネセンスパネル１０４の一実施形態を例示する。一部の実施形態では、（Ａ）１０５は、電磁スペクトル１０７のＵＶ領域内で吸収ピーク極大を有し、電磁スペクトル１０８の青色領域内で発光ピーク極大を有する。本明細書において、電磁スペクトルの着色領域は、電磁スペクトルの可視光領域を指す。一部の実施形態では、（Ｂ）１０６は、電磁スペクトル１０９の緑色領域内に吸収ピーク極大を有し、電磁スペクトル１１０の赤色領域内に発光ピーク極大を有する。
【０２５７】
一部の実施形態では、ルミネセンス光・エネルギー収集パネルは、少なくとも１つの太陽エネルギー変換デバイスを備える。ルミネセンス光・エネルギー収集パネルは、植物成長の改善をもたらし、太陽エネルギー捕集を可能にすることを同時に行う温室屋根として有用である。一部の実施形態では、少なくとも１つの太陽エネルギー変換デバイスは、ルミネセンスパネル内に被包され、その結果、デバイスは、外部環境に曝露されず、太陽エネルギー変換デバイスは、太陽エネルギーの一部を受け取り、そのエネルギーを電気に変換する。
【０２５８】
温室屋根パネル内にルミネセンス物質を組み込むことの１つの問題は、入射光子が、ルミネセンス物質によって吸収され、再放出されると、パネルのポリマーマトリックス内に捕捉された状態になることが多く、温室内部の植物種に決して到達しないことである。太陽電池または光起電力モジュールも備えないルミネセンス材料を有する温室パネルについては、この捕捉された光は通常、熱として散逸される。ルミネセンス材料を有する温室屋根パネル内に太陽エネルギー変換デバイスを組み込むことの１つの利点は、この捕捉された光のほとんどが、太陽エネルギー変換デバイスによって吸収され、電気に変換されることになり、その結果、ほとんどの光が無駄にならないことである。
【０２５９】
同時に、パネル中に太陽エネルギー変換デバイスを組み込むと、太陽エネルギーの一部を電気に変換することによって十分な発電がもたらされる。望まれる発電、および植物種に到達するのに必要とされる光子の量に応じて、ルミネセンス光・エネルギー収集パネルを形成するためにルミネセンスパネル中に太陽電池を組み込むのに、様々な設計を使用することができる。太陽エネルギー変換デバイスが温室屋根パネル中に組み込まれる場合、太陽エネルギー変換デバイスは、入射太陽放射線を植物と競合する。太陽エネルギー変換デバイスは、不透明であり、入射太陽放射線を遮断する。したがって、温室屋根パネルの過剰部分が組み込まれた太陽エネルギー変換デバイスを有する場合、温室内部の植物に到達する太陽エネルギーは、過少である場合がある。一部の実施形態では、ルミネセンス光・エネルギー収集パネル中に組み込まれる太陽エネルギー変換デバイスの量は、温室内の植物の太陽放射線必要量を満たすように適応させることができる。一部の実施形態では、温室の異なる部分は、ルミネセンス光・エネルギー収集パネル内に異なる密度の太陽エネルギー変換デバイスを備え得る。例えば、温室屋根の北側は、温室の南側と比較して、ルミネセンス光・エネルギー収集パネル中により多くの太陽エネルギー変換デバイスを組み込むことができる。調整は、温室の位置に基づいて行うことができる。
【０２６０】
ルミネセンスパネル内の太陽エネルギー変換デバイスの配置について制限はない。一部の実施形態では、太陽エネルギー変換デバイスは、ルミネセンスパネルの波長変換層の１つの中に組み込まれ得る。一部の実施形態では、太陽エネルギー変換デバイスは、ルミネセンスパネルの１つまたは複数の波長変換層と別のポリマー層またはガラス層との間に組み込まれ得る。一部の実施形態では、ルミネセンスパネル中の太陽エネルギー変換デバイスの配置は、太陽エネルギー変換デバイスのタイプに基づいて指定することができる。例えば、一部の実施形態では、ＵＶ放射線への曝露で急速に劣化する太陽エネルギー変換デバイスを、発色団（Ａ）を含む波長変換層が電磁スペクトルのＵＶ領域内で発光ピーク極大を有し、電磁スペクトルの青色領域内に発光ピーク極大を有し、その結果、これらの有害なＵＶ光子が、太陽エネルギー変換デバイスに到達する前により長い波長の光子に変換され、太陽エネルギー変換デバイスがＵＶ放射線を受け取るのを有効に保護するように、ルミネセンスパネル中に配置することができる。
【０２６１】
異なるタイプの太陽電池は、異なる波長の光子を異なって利用することが多い。例えば、一部のシリコンベースデバイスは、より高い波長の光子を電気に変換することにおいてより効率的である一方、ＣｄＴｅベース太陽電池は、橙色および赤色スペクトル内の光子を電気に変換することにおいてより効率的であり得る。したがって、太陽エネルギー変換デバイスは、太陽エネルギー変換デバイスが光子を電気に変換するのに最適な波長で放射線を再放出する波長変換層内に配置することもできる。例えば、青色光子で自己の最大電気変換率を呈するシリコンベース太陽電池は、シリコン太陽電池に青色光子を主に捕捉させる場所でルミネセンスパネル内に配置される。最適な電気変換率は、異なるタイプの太陽電池によって様々である。したがって、一部の実施形態では、太陽エネルギー変換デバイスは、その特定の太陽エネルギー変換デバイスに最適な波長の光子の捕捉を最大にする場所でルミネセンスパネル内に配置され得る。
【０２６２】
ルミネセンス光・エネルギー収集パネルは、すべての異なるタイプの太陽エネルギー変換デバイスと適合する。したがって、一部の実施形態では、ルミネセンス光・エネルギー収集パネルは、シリコンベースデバイス、ＩＩＩ−Ｖ族およびＩＩ−ＶＩ族ＰＮ接合デバイス、ＣＩＧＳ薄膜デバイス、有機増感剤デバイス、有機薄膜デバイス、ＣｄＳ／ＣｄＴｅ薄膜デバイス、色素増感型デバイスなどを含めた、すべての異なるタイプおよびサイズの太陽電池およびソーラーパネルと適合するように構築され得る。非晶質シリコン太陽電池、微結晶シリコン太陽電池、および結晶シリコン太陽電池などのデバイスも利用され得る。一部の実施形態では、太陽エネルギー変換デバイスは、硫化カドミウム／テルル化カドミウム太陽電池を備える少なくとも１つの光起電力デバイスまたは太陽電池を備える。一部の実施形態では、太陽エネルギー変換デバイスは、銅インジウムガリウムジセレニド太陽電池を備える。一部の実施形態では、太陽エネルギー変換デバイスは、ＩＩＩ−Ｖ族またはＩＩ−ＶＩ族ＰＮ接合デバイスを備える。一部の実施形態では、太陽エネルギー変換デバイスは、有機増感剤デバイスを備える。一部の実施形態では、太陽エネルギー変換デバイスは、有機薄膜デバイスを備える。一部の実施形態では、太陽エネルギー変換デバイスは、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）太陽電池を備える。一部の実施形態では、太陽エネルギー変換デバイスは、微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）太陽電池を備える。一部の実施形態では、太陽エネルギー変換デバイスは、結晶シリコン（ｃ−Ｓｉ）太陽電池を備える。
【０２６３】
ルミネセンス光・エネルギー収集パネルの一部の実施形態では、複数のタイプの光起電力デバイスを、パネル内に使用することができ、独立して、波長変換層の発光波長によって選択し、ルミネセンスパネル中に組み込んで、最高の可能な光電変換効率をもたらすことができる。さらに、波長変換層中の発色団の混合物は、波長変換層の発光スペクトルが、特定の光起電力デバイスまたは太陽電池デバイスのために最適化されるように選択することができ、ただし、温室内部の植物に到達する光は、青色および赤色波長を含む。
【０２６４】
一部の実施形態では、ルミネセンス光・エネルギー収集パネルは、ルミネセンスパネル内の層を光起電力デバイスまたは太陽電池の光入射面に付着させるのに使用される屈折率整合液をさらに備える。一部の実施形態では、使用される屈折率整合液は、Ｃａｒｇｉｌｌｅ−Ｓａｃｈｅｒ  Ｌａｂｒａｔｏｒｉｅｓ、Ｉｎｃ製の脂肪族および脂環式炭化水素、ならびに水素化テルフェニルを含むシリーズＡ鉱油である。
【０２６５】
一部の実施形態では、図３に示したように、再放出された光子は、ルミネセンスパネル内の内部反射部１１１によって捕捉された状態になり得る。スペクトルのこの内側に反射された部分は、光起電力デバイス中に捕集されて使用可能な電気を生成し得る。
【０２６６】
図４は、第１の有機光安定発色団（Ａ）１０５、および第２の有機光安定発色団（Ｂ）１０６を備えるルミネセンスパネル１０４であって、（Ａ）１０５は、第１の波長変換層１００’中に位置しており、（Ｂ）１０６は、第２の波長変換層１００”中に位置している、ルミネセンスパネル１０４の一実施形態を例示する。一部の実施形態では、図示していないが、（Ｂ）１０６は、第１の波長変換層１００’中に位置しており、（Ａ）１０５は、第２の波長変換層１００”中に位置している。一部の実施形態では、各波長変換層は、独立して、ポリマーマトリックスを含む。一部の実施形態では、（Ａ）１０５は、電磁スペクトル１０７のＵＶ領域内に吸収ピーク極大を有し、電磁スペクトル１０８の青色領域内に発光ピーク極大を有し、（Ｂ）１０６は、電磁スペクトル１０９の緑色領域内に吸収ピーク極大を有し、電磁スペクトル１１０の赤色領域内に発光ピーク極大を有する。一部の実施形態では、再放出された光子は、内部反射部１１１によって捕捉された状態になり得、太陽電池に輸送される。
【０２６７】
一部の実施形態では、ルミネセンス光・エネルギー収集パネル１０４は、１つまたは複数の接着剤層をさらに備える。一部の実施形態では、１つまたは複数の接着剤層は、１つまたは複数の波長変換層を一緒に接着させる。一部の実施形態では、接着フィルムが、太陽エネルギー変換デバイスをルミネセンスパネル内の様々な層のいずれかに接着させ得る。様々なタイプの接着剤を使用することができる。一部の実施形態では、１つまたは複数の接着剤層は、独立して、ゴム、アクリル樹脂、シリコーン、ビニルアルキルエーテル、ポリエステル、ポリアミド、ウレタン、フッ素、エポキシ、エチレンビニルアセテート、およびこれらの組合せからなる群から選択される物質を含む。接着剤は、永続的であっても、非永続的であってもよい。一部の実施形態では、接着剤層の厚さは、約１μｍから１００μｍの間である。一部の実施形態では、接着剤層の屈折率は、約１．４０〜約１．７０の範囲内である。
【０２６８】
図５は、第１の波長変換層１００’中に位置している第１の有機光安定発色団（Ａ）１０５、および第２の波長変換層１００”中に位置している（Ｂ）１０６を備え、ガラス板またはポリマー板１１２をさらに備えるルミネセンスパネル１０４の一実施形態を例示する。上記に論じたように、これらの層１００’、１００”、１１２は、接着剤層を使用して互いに接着され得る。また、上記の通り、前記波長変換層１００’、１００”のそれぞれは、独立して、ポリマーマトリックスを含むことができ、（Ａ）１０５は、電磁スペクトル１０７のＵＶ領域内に吸収ピーク極大を有し、電磁スペクトル１０８の青色領域内に発光ピーク極大を有し、（Ｂ）１０６は、電磁スペクトル１０９の緑色領域内に吸収ピーク極大を有し、電磁スペクトル１１０の赤色領域内に発光ピーク極大を有する。一部の実施形態では、再放出された光子は、ルミネセンスパネル内の内部反射部１１１によって捕捉された状態になり得る。スペクトルのこの内側に反射された部分は、光起電力デバイス中に捕集されて使用可能な電気を生成し得る。ガラス板またはポリマー板１１２を、ルミネセンスパネル１０４内の反射および屈折の効率を増大させて、光起電力装置によって捕集される光の量を増大させるのに使用することができる。
【０２６９】
ルミネセンス太陽光収集パネルの光電変換効率をさらに増強するために、他の層も含めることができる。例えば、ルミネセンス太陽光収集パネルは、環境への光子の損失を減少させることによって、ソーラーモジュールの太陽光捕集効率をさらに増強するように設計された少なくとも１つの微細構造層をさらに有し得る（参照により本明細書に組み込まれている米国仮特許出願第６１／５５５，７９９号を参照）。表面上に様々な微細構造（すなわち、角錐または円錐）を有する層は、太陽電池の光電変換層への光子の内部反射および屈折を増大させ、デバイスの太陽光捕集効率をさらに増強することができる。上記の通り、これらの層は、接着剤層を使用して互いに接着され得る。
【０２７０】
一部の実施形態では、少なくとも１つの波長変換層、および少なくとも２種の有機光安定発色団を備えるルミネセンス光・エネルギー収集パネルの波長変換層であって、１つまたは複数の波長変換層が光学的に透明なポリマーマトリックスをさらに含む、波長変換層は、液体またはゲルの形態で発色団／ポリマー溶液を最初に合成し、適用の標準方法、例えば、スピンコーティングまたはドロップキャスティングなどを使用してガラス板またはポリマー板に発色団／ポリマー溶液を適用し、次いで配合物設計によって決定されるように発色団／ポリマー溶液を固体形態に硬化する（すなわち、加熱処理、ＵＶ曝露など）ことによって形成される。乾燥させた後、次いでフィルムは、様々な構造体中のルミネセンス光・エネルギー収集パネルにおいて使用することができる。
【０２７１】
図７は、ルミネセンスパネル１０４および少なくとも１つの太陽エネルギー変換デバイス１０３を備えるルミネセンス光・エネルギー収集パネルの一実施形態を例示する。ルミネセンスパネルは、第１の波長変換層１００’中に位置している第１の有機光安定発色団（Ａ）１０５、および第２の波長変換層１００”中に位置している（Ｂ）１０６を備える。一部の実施形態では、波長変換層１００’、１００”のそれぞれは、独立して、ポリマーマトリックスをさらに含み、（Ａ）１０５は、電磁スペクトル１０７のＵＶ領域内に吸収ピーク極大を有し、電磁スペクトル１０８の青色領域内に発光ピーク極大を有し、（Ｂ）１０６は、電磁スペクトル１０９の緑色領域内に吸収ピーク極大を有し、電磁スペクトル１１０の赤色領域内に発光ピーク極大を有する。一部の実施形態では、再放出された光子は、ルミネセンスパネル内の内部反射部１１１によって捕捉された状態になり得、これらの捕捉された光子は、太陽エネルギー変換デバイス１０３によって吸収され得る。一部の実施形態では、ルミネセンスパネルは、ガラス板またはポリマー板１１２をさらに備える。
【０２７２】
異なるタイプの光入射面を利用する太陽エネルギー変換デバイスを使用することができる。例えば、一部の太陽エネルギー変換デバイスは、二面を持ち、２つの側から放射線を受け取ることができる。一部の太陽エネルギー変換デバイスは、片側で放射線を受け取るだけであり得る。ルミネセンス光・エネルギー収集パネルの一部の実施形態では、二面を持つ太陽エネルギー変換デバイスは、これがその面の１つで直接入射太陽放射線を受け取ることができ、その面の２つでルミネセンスパネル内の内部反射部からの間接放射線を受け取ることができるように使用される。ルミネセンス光・エネルギー収集パネルの一部の実施形態では、単一面を持つ太陽エネルギー変換デバイスは、それがその一面で直接の入射太陽放射線を受け取り、その一面でルミネセンスパネル内の内部反射部からの間接の放射線も受け取ることができるようにルミネセンス光・エネルギー収集パネル内で使用および配置される。太陽エネルギー変換デバイスの光入射側が太陽から見て外に向くように逆さまに太陽エネルギー変換デバイスを配置することが望ましい場合がある。太陽エネルギー変換デバイスが逆さまであるとき、これは、直接の太陽放射線を受け取ることができず、エネルギーに変換される放射線を、光子であって、ルミネセンスパネル内に捕捉された状態になり、これらが太陽エネルギー変換デバイスに到達するまで内側に反射および屈折される、光子の放射線に制限する。これは、植物と太陽電池との間の競合を軽減するのに役立つ。これはまた、直接の太陽光から太陽電池を保護し、それは、ＵＶ放射線曝露の量を減少させることによってその寿命を増大させ得る。したがって、ルミネセンス光・エネルギー収集パネルの一部の実施形態では、単一の面を持つ太陽エネルギー変換デバイスは、それがその一面で直接の入射太陽放射線を受け取ることができず、その一面でルミネセンスパネル内の内部反射部からの間接の放射線のみを受け取ることができるようにルミネセンス光・エネルギー収集パネル内で使用および配置される。
【０２７３】
一部の実施形態では、図７に示したように、太陽エネルギー変換デバイス１０３は、二面を持っていても、単一面を持っていてもよく、直接および間接の光子の両方を受け取るように配置され得、またはこれは、間接の光子のみを受け取るように配置され得る。
【０２７４】
図８は、ルミネセンスパネル１０４および少なくとも１つの太陽エネルギー変換デバイス１０３を備えるルミネセンス光・エネルギー収集パネルの一実施形態を例示する。ルミネセンスパネルは、第１の波長変換層１００’中に位置している第１の有機光安定発色団（Ａ）１０５、および第２の波長変換層１００”中に位置している（Ｂ）１０６を備える。一部の実施形態では、波長変換層１００’、１００”のそれぞれは、独立して、ポリマーマトリックスをさらに含み、（Ａ）１０５は、電磁スペクトル１０７のＵＶ領域内に吸収ピーク極大を有し、電磁スペクトル１０８の青色領域内に発光ピーク極大を有し、（Ｂ）１０６は、電磁スペクトル１０９の緑色領域内に吸収ピーク極大を有し、電磁スペクトル１１０の青色領域内に発光ピーク極大を有する。一部の実施形態では、再放出された光子は、ルミネセンスパネル内の内部反射部１１１によって捕捉された状態になり得、これらの捕捉された光子は、太陽エネルギー変換デバイス１０３によって吸収され得る。一部の実施形態では、太陽エネルギー変換デバイス１０３は、二面を持っていても、単一面を持っていてもよく、直接および間接の光子の両方を受け取るように配置され得、またはこれは、間接の光子のみを受け取るように配置され得る。一部の実施形態では、ルミネセンスパネルは、ガラス板またはポリマー板１１２をさらに備える。
【０２７５】
図９は、ルミネセンスパネル１０４および少なくとも１つの太陽エネルギー変換デバイス１０３を備えるルミネセンス光・エネルギー収集パネルの一実施形態を例示する。ルミネセンスパネル１０４は、第１の波長変換層１００’中に位置している第１の有機光安定発色団（Ａ）１０５、および第２の波長変換層１００”中に位置している（Ｂ）１０６を備える。一部の実施形態では、波長変換層１００’、１００”のそれぞれは、独立して、ポリマーマトリックスをさらに含む。一部の実施形態では、（Ａ）１０５は、電磁スペクトル１０７のＵＶ領域内に吸収ピーク極大を有し、電磁スペクトル１０８の青色領域内に発光ピーク極大を有する。一部の実施形態では、（Ｂ）１０６は、電磁スペクトル１０９の緑色領域内に吸収ピーク極大を有し、電磁スペクトル１１０の赤色領域内に発光ピーク極大を有する。一部の実施形態では、再放出された光子１０８、１１０は、ルミネセンスパネル内の内部反射部１１１によって捕捉された状態になり得、これらの捕捉された光子は、太陽エネルギー変換デバイス１０３によって吸収され得る。一部の実施形態では、太陽エネルギー変換デバイス１０３は、二面を持っていても、単一面を持っていてもよく、直接および間接の光子の両方を受け取るように配置され得、またはこれは、間接の光子のみを受け取るように配置され得る。一部の実施形態では、ルミネセンスパネルは、ガラス板またはポリマー板１１２をさらに備える。
【０２７６】
図１０は、ルミネセンスパネル１０４、および少なくとも１つの太陽エネルギー変換デバイス１０３を備えるルミネセンス光・エネルギー収集パネルの一実施形態を例示する。ルミネセンスパネルは、第１の有機光安定発色団（Ａ）１０５、および第２の有機光安定発色団（Ｂ）１０６を備え、（Ａ）１０５および（Ｂ）１０６は、同じ波長変換層１００内で混合されている。一部の実施形態では、波長変換層は、ポリマーマトリックスを含み、（Ａ）１０５は、電磁スペクトル１０７のＵＶ領域内で吸収ピーク極大を有し、電磁スペクトル１０８の青色領域内で発光ピーク極大を有する。一部の実施形態では、（Ｂ）１０６は、電磁スペクトル１０９の緑色領域内で吸収ピーク極大を有し、電磁スペクトル１１０の赤色領域内で発光ピーク極大を有する。一部の実施形態では、再放出された光子は、ルミネセンスパネル１０４内の内部反射部１１１によって捕捉された状態になり得、これらの捕捉された光子は、太陽エネルギー変換デバイス１０３によって吸収され得る。一部の実施形態では、太陽エネルギー変換デバイス１０３は、二面を持っていても、単一面を持っていてもよく、直接および間接の光子の両方を受け取るように配置され得、またはこれは、間接の光子のみを受け取るように配置され得る。一部の実施形態では、ルミネセンスパネルは、ガラス板またはポリマー板１１２をさらに備える。
【０２７７】
一部の実施形態では、植物の成長速度を増大させるための方法が提供される。一部の実施形態では、上述したルミネセンスパネルを使用してフィルターされた光に曝露されている植物の成長速度は、フィルターされた光に曝露されていない植物と比べて、約０〜約５％、約５％〜約１０％、約１０％〜約２０％、約２０％〜約３０％、約３０％〜約４０％、約４０％〜約５０％、約５０％〜約６０％、約６０％〜約７０％、約７０％〜約１００％、または約１００％超、その間またはそれ以外の値で増大される。
【０２７８】
一部の実施形態は、植物の成長速度を増大させるための方法であって、上記または以下に記載のルミネセンスパネルによってフィルターされた光に植物を曝露するステップを含む、方法に関係する。
【０２７９】
一部の実施形態は、植物の成長速度を増大させるための方法であって、上記または以下に記載のルミネセンスパネルによってフィルターされた光に植物を曝露するステップを含み、ルミネセンスパネルは、光起電力装置をさらに含む、方法に関係する。
【０２８０】
一部の実施形態では、本明細書に記載のルミネセンスパネルを使用する成長速度は、慣例的な温室パネルによってフィルターされた光を受け取る植物と比べて、約１％〜約４０％、約５％〜約３０％、約１０％〜約２５％、または約１５％〜約２０％の範囲内で増大する。一部の実施形態では、植物成長速度は、慣例的な温室パネルによってフィルターされた光を受け取る植物と比べて、約４０％、３０％、２５％、２０％、１５％、１０％、５％、または約１％超増大する。
【０２８１】
一部の実施形態は、植物の果実収量を増大させるための方法であって、上記または以下に記載のルミネセンスパネルおよび／またはエネルギー収集パネルによってフィルターされた光に植物を曝露するステップを含む、方法に関係する。一部の実施形態では、果実収量は、慣例的な温室パネルによってフィルターされた光を受け取る植物と比べて、約１％〜約４０％、約５％〜約３０％、約１０％〜約２５％、または約１５％〜約２０％の範囲内の量増大する。一部の実施形態では、植物の果実収量は、慣例的な温室パネルによってフィルターされた光を受け取る植物と比べて、約４０％、３０％、２５％、２０％、１５％、１０％、５％、または約１％超増大する。
【０２８２】
一部の実施形態は、入射光子を吸収するように構成された光吸収面、約３００ｎｍ〜約４５０ｎｍの範囲内の吸収極大および約４００ｎｍ〜約５２０ｎｍの範囲内の発光極大を有する第１の有機光安定発色団、ならびに約４８０ｎｍ〜約６２０ｎｍの範囲内の吸収極大および約５５０ｎｍ〜約８００ｎｍの範囲内の発光極大を有する第２の有機光安定発色団を含む少なくとも１つの波長変換層を備える温室パネルに関係する。
【０２８３】
本発明の態様、および関連技術に対して実現される利点を要約する意図で、本発明のある特定の目的および利点を本開示で記載する。もちろん、必ずしもすべてのこのような目的または利点が、本発明の任意の特定の実施形態によって実現され得るわけではないことが理解されるべきである。したがって、例えば、本発明は、本明細書に教示または示唆され得る他の目的または利点を必ずしも実現することなく、本明細書に教示の１つの利点または利点の群を実現または最適化する様式で具現または実施され得ることを、当業者は認識するであろう。本発明のさらなる態様、特徴、および利点は、以下に続く実施例から明らかになる。
【実施例】
【０２８４】
本開示では、列挙された置換基は、別段に指定されていない限り、さらに置換された基および非置換の基の両方を含む。さらに、本開示では、条件および／または構造が指定されていない場合、当業者は、日常の実験の事項として、本開示を考慮してそのような条件および／または構造を容易に提供することができる。
【０２８５】
（光起電力用途）
（発色団化合物の合成）
（化合物１Ａ）
化合物１Ａの合成を、以下のスキームによって実施した：
【化６６】
0006488277.tif 000081
【０２８６】
４，７−ジブロモベンゾ［２，１，３］チアジアゾール（１３．２ｇ、４５ｍｍｏｌ）、４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニルボロン酸（３０．０ｇ、１０４ｍｍｏｌ）、水（８０ｍＬ）中の炭酸ナトリウム（２１．２ｇ、２００ｍｍｏｌ）の溶液、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（５．０ｇ、４．３ｍｍｏｌ）、ｎ−ブタノール（８００ｍＬ）、およびトルエン（４００ｍＬ）の混合物をアルゴン下で撹拌し、１００℃で２０時間加熱した。室温に冷却した後、混合物を水（６００ｍＬ）で希釈し、２時間撹拌した。最後に、反応混合物をトルエン（２Ｌ）で抽出し、揮発分を減圧下で除去した。シリカゲル、および溶離液としてヘキサン／ジクロロメタン（１：１）を使用して残渣をクロマトグラフィーにかけて、４，７−ビス［（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル）］ベンゾ［２，１，３］チアジアゾール（中間体Ａ）２６．９６ｇ（４３．３ｍｍｏｌ、９６％）を得た。
【０２８７】
アルゴン下で撹拌し、氷／水浴中で冷却したジクロロメタン（８００ｍＬ）中の中間体Ａ（２２．０ｇ、３５．３ｍｍｏｌ）の溶液に、４−ｔ−ブチルベンゾイルクロリド（９７．４ｍＬ、５００ｍｍｏｌ）、およびエチルエーテル（７００ｍＬ、７００ｍｍｏｌ）中の塩化亜鉛の１Ｍ溶液を少しずつ添加した。得られた混合物を、４４℃で６８時間撹拌および加熱した。反応混合物を砕いた氷（２ｋｇ）上に注ぎ、撹拌し、飽和炭酸ナトリウムで処理してｐＨ８にし、ジクロロメタン（２Ｌ）で希釈し、大気圧下でフリットガラス漏斗に通して濾過した。ジクロロメタン層を分離し、硫酸マグネシウム上で乾燥させ、溶媒を蒸発させた。残渣のカラムクロマトグラフィー（シリカゲル、ヘキサン／ジクロロメタン／酢酸エチル、４８：５０：２）、その後のエタノールからの再結晶により、第１の画分として純粋なルミネセンス色素中間体Ｂ、７．７２ｇ（２８％）を得た。1H NMR (400MHz, CDCl3): δ 7.94 (d, 2H, J=7.3Hz), 7.87 (d, 2H, J=7.7Hz), 7.74 (m, 6H), 7.47 (d, 2H, J=7.3Hz), 7.36 (t, 2H, J=7.3Hz), 7.31 (d, 2H, J=7.3Hz), 7.27 (m, 6H), 7.19 (m, 7H), 7.13 (d, 2H, J=7.7Hz), 7.06 (t, 2H, J=7.3Hz), 1.35 (s, 9H).ＵＶ−可視スペクトル：λｍａｘ＝４４８ｎｍ（ジクロロメタン）、４５６ｎｍ（ＰＶＢフィルム）。蛍光定量法：λｍａｘ＝６１８ｎｍ（ジクロロメタン）、５６２ｎｍ（ＰＶＢフィルム）。
【０２８８】
第２の画分により、ルミネセンス色素化合物１Ａ、１２．３５ｇ（３７％の収率）を得た。1H NMR (400MHz, CDCl3): δ 7.95 (d, 4H, J=8.4Hz), 7.79-7.73 (m, 10H), 7.48 (d, 4H, J=7.7Hz), 7.36 (t, 4H, J=7.7Hz), 7.31 (d, 4H, J=8.4Hz), 7.25 (d, 4H, J=7.7Hz), 7.18 (t, J=7.3, 2H, Ph), 7.14 (d, 4H, J=8.8Hz),1.35 (s, 18H).ＵＶ−可視スペクトル：λｍａｘ＝４３７ｎｍ（ジクロロメタン）、４５５ｎｍ（ＰＶＢフィルム）。蛍光定量法：λｍａｘ＝６０７ｎｍ（ジクロロメタン）、５４７ｎｍ（ＰＶＢフィルム）。
【０２８９】
（化合物１Ｂ）
化合物１Ｂの合成を、以下のスキームによって実施した：
【化６７】
0006488277.tif 000082
【０２９０】
ベンゾトリアゾール（５．９６ｇ、５０ｍｍｏｌ）、臭素（７．７ｍＬ、１５０ｍｍｏｌ）、および４８％  ＨＢｒ（３０ｍＬ）の混合物を、１２０℃で２４時間加熱した。反応混合物を氷／水（２００ｍＬ）中に注ぎ、５Ｎ  ＮａＯＨで中和し、過剰の臭素を、１Ｍチオ硫酸ナトリウムを添加することによって除去した（ＫＩ／デンプン紙を用いた試験）。３０分間撹拌した後、固体を濾別し、水で洗浄し、真空オーブン内で乾燥させた。粗生成物をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル、ジクロロメタン／酢酸エチル、７５：２５）によって、かつ酢酸エチル（５０ｍＬ）で洗浄することによって精製して、４，７−ジブロモ−２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール２．６５ｇ（１９％）を得た。
【０２９１】
４，７−ジブロモ−２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール（１．３７ｇ、５．５ｍｍｏｌ）、４−（ジフェニルアミノ）フェニルボロン酸（３．４７ｇ、１２ｍｍｏｌ）、水（１０ｍＬ）中の炭酸ナトリウム（５．３０ｇ、５０ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（１．１５ｇ、１．０ｍｍｏｌ）、ｎ−ブタノール（８０ｍＬ）、およびトルエン（１０ｍＬ）の混合物を、アルゴン下で１２０℃にて４日間撹拌および加熱した。反応混合物を水（３００ｍＬ）中に注ぎ、１５分間撹拌し、ジクロロメタン（２×３００ｍＬ）で抽出した。溶液を無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、溶媒を減圧下で除去し、残渣をクロマトグラフィーにかけて（シリカゲル、ジクロロメタン／酢酸エチル、９５：５）、４，７−ビス（４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル）−２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール（中間体Ｃ）、１．８５ｇ（５６％）を得た。1H NMR (400MHz, CDCl3): δ 7.58 (s, 2H, ベンゾトリアゾール), 7.16-7.23 (m, 16H, p-フェニレンおよびPh), 7.07 (t, J=7.3, 4H, Ph), 7.02 (bs, 1H, N-H).
【０２９２】
中間体Ｃ（５００ｍｇ、０．８２ｍｍｏｌ）、２−クロロピリミジン（３４３ｍｇ、３．０ｍｍｏｌ）、６０％  ＮａＨ（６０ｍｇ、１．５ｍｍｏｌ）、およびジメチルホルムアミド（dimethlyformamide）（１０ｍＬ）の混合物をアルゴン下で撹拌し、１２０℃で２０時間加熱した。反応混合物を水（１００ｍＬ）中に注ぎ、ジクロロメタン（４×１００ｍＬ）で抽出した。抽出物を無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、揮発分を減圧下で除去し、シリカゲル、および溶離液としてジクロロメタン／酢酸エチル（９５：５）を使用して残渣をクロマトグラフィーにかけた。得られた生成物をエタノールから再結晶して、４，７−ビス（４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル）−２−（ピリミジン−２−イル）−２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール（化合物１Ｂ）、橙色結晶、３４０ｍｇ（６１％）を得た。1H NMR (400MHz, CDCl3): δ 8.99 (d, J=5.1Hz, 2H, ピリミジン), 8.02 (d, J=8.8Hz, 4 H, p-フェニレン), 7.66 (s, 2H, ベンゾトリアゾール), 7.47 (t, J=4.8Hz, 1H, ピリミジン), 7.28 (m, 8H, Ph), 7.21 (d, J=8.4Hz, 4H, p-フェニレン), 7.18 (m, 8H, Ph), 7.05 (tt, J=7.3および1.1Hz, 4H, Ph).ＵＶ−可視スペクトル（ジクロロメタン）：λｍａｘ＝４５１ｎｍ。蛍光定量法（ジクロロメタン）：λｍａｘ＝６００ｎｍ。ＵＶ−可視スペクトル（ＰＶＢ）：λｍａｘ＝４５０ｎｍ。蛍光定量法（ＰＶＢ）：λｍａｘ＝５６３ｎｍ。
【０２９３】
（化合物２（ＵＶ吸収発色団））
化合物２の合成を、以下のスキームによって実施した：
【化６８】
0006488277.tif 000083
【０２９４】
メタノール（１００ｍＬ）中のベンゾトリアゾール（２３．８２ｇ、２００ｍｍｏｌ）、ナトリウムメトキシド（１３．５６ｇ、２５０ｍｍｏｌ）、およびヨードメタン（１５．６０ｍＬ、２５０ｍｍｏｌ）の溶液を、２４時間還流しながら加熱した。反応混合物を、水（２００ｍＬ）中に注ぎ、ジクロロメタン（２×１００ｍＬ）で抽出した。抽出物を炭酸ナトリウム上で乾燥させ、シリカゲル、および溶離液としてジクロロメタン／酢酸エチル（９８：２→９０：１０の勾配法）を使用してクロマトグラフィーにかけて、第１の画分として２−メチルベンゾトリアゾール（中間体Ｄ）（３．５０ｇ、１０．５％）を得た。
【０２９５】
４８％臭化水素酸（２５ｍＬ）中の中間体Ｄ（３．００ｇ、２２．５ｍｍｏｌ）の溶液を臭素（４．５ｍＬ、８６．８ｍｍｏｌ）で処理し、１２０℃で１８時間加熱した。反応混合物を氷／水（１００ｍＬ）中に注ぎ、２Ｎ水酸化ナトリウムで処理してｐＨ１０にし、ジクロロメタン（２×１００ｍＬ）で抽出した。抽出物を硫酸マグネシウム上で乾燥させ、シリカゲルの層に通して濾過して、４，７−ジブロモ−２−メチルベンゾトリアゾール（中間体Ｅ）（４．３５ｇ、６７％）を得た。
【０２９６】
中間体Ｅ（２．９０ｇ、１０．０ｍｍｏｌ）、４−（ジフェニルアミノ）フェニルボロン酸（７．５０ｇ、２６ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（１．１６ｇ、１．０ｍｍｏｌ）、水（２５ｍＬ）中の炭酸ナトリウム（５．３０ｇ、５０ｍｍｏｌ）、および１，２−ジメトキシエタン（８０ｍＬ）の混合物を、アルゴン下で撹拌し、１１０℃で４０時間加熱した。反応混合物を水（１００ｍＬ）中に注ぎ、２時間撹拌し、ジクロロメタン（２×１００ｍＬ）で抽出した。抽出物を硫酸ナトリウム上で乾燥させ、溶媒を減圧下で除去し、溶離液としてヘキサン／ジクロロメタン（９：１→２：８の勾配法）を使用して残渣をクロマトグラフィーにかけた。所望の生成物を含有する画分を合わせ、濃縮して、黄色結晶性材料として発色団化合物２（４．０６ｇ、６４％）を得た。1H NMR (CDCl3) δ 7.95 (d, J=8.8Hz, 4 H), 7.59 (s, 2 H), 7.27 (m, 8 H), 7.18 (m, 12 H), 7.04 (tt, J=7.3および1.1Hz, 2 H), 4.57 (s, 3 H).ＵＶ−可視スペクトル（ジクロロメタン）：λｍａｘ＝４０２ｎｍ。蛍光定量法（ジクロロメタン）：λｍａｘ＝４９２ｎｍ。ＵＶ−可視スペクトル（ＰＶＢ）：λｍａｘ＝４０７ｎｍ。蛍光定量法（ＰＶＢ）：λｍａｘ＝４７０ｎｍ。
【０２９７】
（中間体Ｆ）
一般的な中間体Ｆを、以下のスキームによって合成した。
【化６９】
0006488277.tif 000084
【０２９８】
（ステップ１：２−イソブチル−２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール）
ベンゾトリアゾール（１１．９１ｇ、１００ｍｍｏｌ）、１−ヨード−２−メチルプロパン（１３．８ｍＬ、１２０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（４１．４６ｇ、３００ｍｍｏｌ）、およびジメチルホルムアミド（２００ｍＬ）の混合物を、アルゴン下で４０℃にて２日間撹拌および加熱した。反応混合物を氷／水（１Ｌ）中に注ぎ、トルエン／ヘキサン（２：１、２×５００ｍＬ）で抽出した。抽出物を、１Ｎ  ＨＣｌ（２×２００ｍＬ）、その後ブライン（１００ｍＬ）で洗浄し、無水硫酸マグネシウム上で乾燥させ、溶媒を減圧下で除去した。残渣をヘキサン（２００ｍＬ）で粉砕し、室温で２時間放置した。沈殿物を分離および廃棄し、溶液をシリカゲル（２００ｇ）の層に通して濾過した。シリカゲルをヘキサン／ジクロロメタン／酢酸エチル（３７：５０：３、２Ｌ）で洗浄した。濾液および洗浄液を合わせ、溶媒を減圧下で除去して、油状生成物として２−イソブチル−２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール（８．８１ｇ、５０％の収率）を得た。1H NMR (400MHz, CDCl3): δ 7.86 (m, 2H, ベンゾトリアゾール), 7.37 (m, 2H, ベンゾトリアゾール), 4.53 (d, J=7.3Hz, 2H, i-Bu), 2.52 (m, 1H, i-Bu), 0.97 (d, J=7.0Hz, 6H, i-Bu).
【０２９９】
（ステップ２：４，７−ジブロモ−２−イソブチル−２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール（中間体Ｆ））
２−イソブチル−２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール（８．８０ｇ、５０ｍｍｏｌ）、臭素（７．７ｍＬ、１５０ｍｍｏｌ）、および４８％  ＨＢｒ（５０ｍＬ）の混合物を、ＨＢｒトラップに接続された還流冷却器の下で１３０℃にて２４時間加熱した。反応混合物を氷／水（２００ｍＬ）中に注ぎ、５Ｎ  ＮａＯＨ（１００ｍＬ）で処理し、ジクロロメタン（２×２００ｍＬ）で抽出した。抽出物を無水硫酸マグネシウム上で乾燥させ、溶媒を減圧下で除去した。ヘキサン／ジクロロメタン（１：１、２００ｍＬ）中の残渣の溶液をシリカゲルの層に通して濾過し、濃縮して、油状物として４，７−ジブロモ−２−イソブチル−２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール、中間体Ｆ（１１．１４ｇ、６３％の収率）を得た。これは、室温で貯蔵すると徐々に固化した。1H NMR (400MHz, CDCl3): δ 7.44 (s, 2H, ベンゾトリアゾール), 4.58 (d, J=7.3Hz, 2H, i-Bu), 2.58 (m, 1H, i-Bu), 0.98 (d, J=6.6Hz, 6H, i-Bu).
【０３００】
（化合物３）
例示的な発色団化合物３を、以下の反応スキームによって合成した。
【化７０】
0006488277.tif 000085
【０３０１】
中間体Ｆ（１．３２ｇ、４．０ｍｍｏｌ）、４−イソブトキシフェニルボロン酸（１．９４ｇ、１０．０ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（１．００ｇ、０．８６ｍｍｏｌ）、水（１５ｍＬ）中の炭酸ナトリウム（２．１２ｇ、２０ｍｍｏｌ）の溶液、ブタノール（５０ｍＬ）、およびトルエン（３０ｍＬ）の混合物を、アルゴン下で１００℃にて１６時間活発に撹拌し、加熱した。反応混合物を水（３００ｍＬ）中に注ぎ、３０分間撹拌し、トルエン／酢酸エチル／ヘキサン（５：３：２、５００ｍＬ）で抽出した。揮発分を減圧下で除去し、残渣をクロマトグラフィーにかけた（シリカゲル、ヘキサン／ジクロロメタン、１：１）。分離した生成物をエタノールから再結晶して、純粋な４，７−ビス（４−イソブトキシフェニル）−２−イソブチル−２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール、化合物３（１．５７ｇ、８３％の収率）を得た。1H NMR (400MHz, CDCl3): δ 7.99 (d, J=8.7Hz, 4H, 4-i-BuOC6H4), 7.55 (s, 2H, ベンゾトリアゾール), 7.04 (d, J=8.8Hz, 4H, 4-i-BuOC6H4), 4.58 (d, J=7.3Hz, 2H, i-Bu), 3.79 (d, J=6.6Hz, 4H, 4-i-BuOC6H4), 2.59 (m, 1H, i-Bu), 2.13 (m, 2H, 4-i-BuOC6H4), 1.04 (d, J=6.6Hz, 12H, 4-i-BuOC6H4), 1.00 (d, J=6.6Hz, 6H, i-Bu).ＵＶ−可視スペクトル（ＰＶＢ）：λｍａｘ＝３５９ｎｍ。蛍光定量法（ＰＶＢ）：λｍａｘ＝４３４ｎｍ。図１１は、化合物３の吸収および発光スペクトルを示す。
【０３０２】
（トシル酸塩を調製するための一般的な手順）
等モル量のｐ−トルエンスルホン酸クロリド、対応するアルコール、および１．２当量のトリエチルアミンを、ジクロロメタン中で室温にて一晩撹拌した。水で後処理し、無水ＭｇＳＯ４で乾燥させ、濃縮すると、９５〜９８％純粋なトシル化アルコールがもたらされ、これを以下に記載の化合物の合成において精製することなく使用した。
【０３０３】
（中間体Ｇ）
中間体Ｇを、以下の反応スキームによって合成する：
【化７１】
0006488277.tif 000086
【０３０４】
ベンゾチアジアゾール（２５ｇ、１８４ｍｍｏｌ）を、４８％  ＨＢｒ（水中）４００ｍＬ中の臭素２０．８ｍＬ（２．２当量）と、１２５〜１３０℃で一晩反応させた。冷却後、反応混合物（赤茶色（redish-brown）固体の高濃度の懸濁液）を、砕いた氷１リットル中に注ぎ、３０分間撹拌したままにした。濾過し、水で洗浄し、その後、亜硫酸ナトリウム溶液および水で洗浄すると、レンガ色針晶として４，７−ジブロモベンゾチアジアゾールを得た（５０．１ｇ、９２％、真空オーブン内で乾燥後）。この材料を、以下の通り、トリフルオロメタンスルホン酸（ＴＦＭＳＡ）中の発煙硝酸を用いたニトロ化に使用した：硝酸（１０．０ｍＬ）をＴＦＭＳＡ（１５０ｇ）に滴下し、これを集中的に撹拌しながら５℃未満に冷却した（白色固体を形成した）。４，７−ジブロモベンゾチアジアゾール（固体としての）を上記反応混合物に少しずつ添加し、これが均質になった後、フラスコを油浴中に配置し、５０℃で１６〜２４時間撹拌したままにした。反応を１３Ｃ  ＮＭＲ（１１０．４、１４５．０、および１５１．４ｐｐｍ）によって監視した。氷／水５００ｍＬ中に溶液を注ぐと、黄色がかった固体として中間体Ｇ（４，７−ジブロモ−５，６−ジニトロベンゾチアジアゾール）が得られ、これを水で徹底的に洗浄し、真空オーブン内で乾燥させた（３０．６ｇ、９４％）。
【０３０５】
（中間体Ｈ）
中間体Ｈを、以下の反応スキームによって合成する：
【化７２】
0006488277.tif 000087
【０３０６】
４−ブロモトリフェニルアミン（６５．０ｇ、２００ｍｍｏｌ）を、磁気撹拌子、低温温度計、およびアルゴン入口を備えた５００ｍｌの乾燥した３つ口ＲＢフラスコ中に入れた。テトラヒドロフランを、カニューレ（２００ｍｌ）を使用して反応フラスコに移し、ドライアイスアセトン浴中で−７８℃に冷却し、ヘキサン（１３０ｍＬ）中のｎ−ＢｕＬｉ  ９１．６Ｍを、３０分の期間にわたって滴下した。反応混合物を同じ温度で３０分間撹拌したままにし、その時間に塩化トリブチルスズ（６５．０ｍＬ）を３０分にわたって滴下した。反応物を一晩撹拌したままにし、その後、反応物を室温に加温させた。溶液を氷冷水（およそ５００ｍＬ）中に注ぎ、ジエチルエーテル（２×２５０ｍＬ）を使用して抽出した。有機層をＭｇＳＯ４で乾燥させ、溶媒を蒸発によって除去して、１Ｈ  ＮＭＲによっておよそ９５％純粋な、黄色がかった油状物として中間体Ｈ  １０６．５ｇを得た。
【０３０７】
（中間体Ｉ）
中間体Ｉを、以下の反応スキームによって合成する：
【化７３】
0006488277.tif 000088
【０３０８】
ステップ１：テトラヒドロフラン中の中間体Ｇ（３．８４ｇ、１０ｍｍｏｌ）、中間体Ｈ（１０．７ｇ、２０ｍｍｏｌ）、およびビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）クロリド（１．４０ｇ、２．０ｍｍｏｌ）の混合物を、アルゴン下で７０℃にて５時間撹拌および加熱した。溶媒を除去し、ＭｅＯＨを残渣に添加した（１００ｍＬ）。紫色固体を濾過によって分離し、ＭｅＯＨで洗浄し、乾燥させて、紫色固体として４，４’−（５，６−ジニトロベンゾ［ｃ］［１，２，５］チアジアゾール−４，７−ジイル）ビス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアニリン）（７．０ｇ）を得た。
【０３０９】
ステップ２：上記粗製４，４’−（５，６−ジニトロベンゾ［ｃ］［１，２，５］チアジアゾール−４，７−ジイル）ビス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアニリン）（１０ｍｍｏｌについて計算した）の鉄塵（５．６ｇ、１００ｍｍｏｌ）との混合物を、５％の水を含む氷酢酸（１００ｍＬ）中で（副生成物、イミダゾールの形成を防止するため）１１０℃にて２時間加熱した。溶液を氷−水（２００ｍＬ）中に注ぎ、得られた固体を濾過によって分離し、水で洗浄し、乾燥させた。エチルＤＣＭ／ヘキサン（３：２）を使用してシリカゲルの２つの層に通して濾過し（鉄の粒子を除去するため）、濃縮した後、中間体Ｉ（４，７−ビス（４−（ジフェニルアミノ）フェニル）ベンゾ［ｃ］［１，２，５］チアジアゾール−５，６−ジアミン）を淡褐色固体として収集した（４．５０ｇ、６８％、２ステップ後）。1H NMR (400MHz, CDCl3): δ 7.44 (d, J=8.6Hz, 4H), 7.16-7.30 (m, 20H), 7.44 (t, J=6.3Hz, 4H).
【０３１０】
（中間体Ｊ）
中間体Ｊを、以下の反応スキームによって合成する：
【化７４】
0006488277.tif 000089
【０３１１】
ステップ１：ベンゾトリアゾール（１１．９１ｇ、１００ｍｍｏｌ）、１−ヨード−２−メチルプロパン（１３．８ｍＬ、１２０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（４１．４６ｇ、３００ｍｍｏｌ）、およびジメチルホルムアミド（２００ｍＬ）の混合物を、アルゴン下で４０℃にて２日間撹拌および加熱する。反応混合物を氷／水（１Ｌ）中に注ぎ、トルエン／ヘキサン（２：１、２×５００ｍＬ）で抽出した。抽出物を１Ｎ  ＨＣｌ（２×２００ｍＬ）、その後ブライン（１００ｍＬ）で洗浄した。次いで抽出物を無水ＭｇＳＯ４上で乾燥させ、溶媒を減圧下で除去した。残渣をヘキサン（２００ｍＬ）で粉砕し、室温で２時間放置した。沈殿物を分離および廃棄し、溶液をシリカゲル（２００ｇ）の層に通して濾過した。シリカゲルをヘキサン／ジクロロメタン／酢酸エチル（３７：５０：３、２Ｌ）で洗浄した。濾液および洗浄液を合わせ、溶媒を減圧下で除去して、油状生成物として２−イソブチル−２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール（８．８１ｇ、５０％の収率）を得た。1H NMR (400MHz, CDCl3): δ 7.86 (m, 2H, ベンゾトリアゾール), 7.37 (m, 2H, ベンゾトリアゾール), 4.53 (d, J=7.3Hz, 2H, i-Bu), 2.52 (m, 1H, i-Bu), 0.97 (d, J=7.0Hz, 6H, i-Bu).
【０３１２】
ステップ２：２−イソブチル−２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール（８．８０ｇ、５０ｍｍｏｌ）、臭素（７．７ｍＬ、１５０ｍｍｏｌ）、および４８％  ＨＢｒ（５０ｍＬ）の混合物を、ＨＢｒトラップに接続された還流冷却器の下で１３０℃にて２４時間加熱した。反応混合物を氷／水（２００ｍＬ）中に注ぎ、５Ｎ  ＮａＯＨ（１００ｍＬ）で処理し、ジクロロメタン（２×２００ｍＬ）で抽出した。抽出物を無水硫酸マグネシウム上で乾燥させ、溶媒を減圧下で除去した。ヘキサン／ジクロロメタン（１：１、２００ｍＬ）中の残渣の溶液をシリカゲルの層に通して濾過し、濃縮して、油状物として４，７−ジブロモ−２−イソブチル−２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール（１１．１４ｇ、６３％の収率）を得た。これは、室温で貯蔵すると徐々に固化した。1H NMR (400MHz, CDCl3): δ 7.44 (s, 2H, ベンゾトリアゾール), 4.58 (d, J=7.3Hz, 2H, i-Bu), 2.58 (m, 1H, i-Bu), 0.98 (d, J=6.6Hz, 6H, i-Bu).
【０３１３】
ステップ３：４，７−ジブロモ−２−イソブチル−２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール（１７．８ｇ、５３ｍｍｏｌ）を、予め混合した発煙ＨＮＯ３（７．０ｍＬ）とＴＦＭＳＡ（１１０ｇ）に０〜５℃で少しずつ添加し、およそ１０分後、反応混合物を油浴中に配置し、５５℃で８時間加熱した。次いで溶液を氷／水５００ｍＬ中に注ぐことによって冷却した。得られた固体を水、その後ＭｅＯＨで徹底的に洗浄し、真空オーブン内で乾燥させて、黄色がかった固体として中間体Ｊ（４，７−ジブロモ−２−イソブチル−５，６−ジニトロ−２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール）（２０．４ｇ、９１％）を得た。1H NMR (400MHz, CDCl3): δ 4.66 (δ, J=7.2Hz, 2H, i-Bu), 2.60 (m, 1H, i-Bu), 1.01 (d, J=7.0Hz, 6H, i-Bu).
【０３１４】
（中間体Ｋ）
中間体Ｋを、以下の反応スキームによって合成する：
【化７５】
0006488277.tif 000090
【０３１５】
ステップ１：アルゴン入口および磁気撹拌子を備えた３つ口反応フラスコ内に、ＴＨＦ（１００ｍＬ）、中間体Ｈ（３１．１ｇ、３０ｍｍｏｌ）を入れ、アルゴンでおよそ１０分間バブリングした後、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）クロリド（中間体Ｃ当たり１０％モル、１．８０ｇ、２．５ｍｍｏｌ）を添加した。反応物をアルゴン下で１０分間撹拌した後、中間体Ｊ（１０．６ｇ、２５ｍｍｏｌ）を一度に添加した。反応混合物を２２時間還流した。反応をＬＣＭＳおよびＴＬＣによって監視した。反応物を冷却し、撹拌しながらＭｅＯＨ（２００ｍＬ）を添加した。暗橙色固体が形成され、これを濾過によって分離し、ＭｅＯＨで洗浄し、乾燥させて、４，４’−（２−イソブチル−５，６−ジニトロ−２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール−４，７−ジイル）ビス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアニリン）（１１．５ｇ、６２％、ＬＣＭＳによる純度  ８６％）を得た。
【０３１６】
ステップ２：４，４’−（２−イソブチル−５，６−ジニトロ−２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール−４，７−ジイル）ビス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアニリン）（６．０ｇ、８．０ｍｍｏｌ）および鉄粉末（４．５ｇ、８０ｍｍｏｌ）の混合物を、氷酢酸（１００ｍＬ）中で１３０℃にて２時間加熱および撹拌した。反応をＬＣＭＳおよびＴＬＣによって監視した。反応物を冷却し、水中に注いで黄色固体を得、これを濾過によって分離し、水で洗浄し、乾燥させて、中間体Ｋ（４，７−ビス（４−（ジフェニルアミノ）フェニル）−２−イソブチル−２Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアゾール−５，６−ジアミン）（４．６ｇ、６６％、ＬＣＭＳによる純度  ８２％）を得た。
【０３１７】
（化合物４）
化合物４の合成を、以下のスキームによって実施した：
【化７６】
0006488277.tif 000091
【０３１８】
ステップ１：中間体Ｋ（５．５４ｇ、８ｍｍｏｌ）をＴＨＦ  ５０ｍＬ（溶解度のため）中に溶解させ、酢酸５０ｍＬを添加した。混合物を氷／水浴中で冷却した後、水中のＮａＮＯ２の１Ｍ溶液１２ｍＬを添加した。１０分後、反応が完了した。水４００ｍＬで希釈すると橙色固体が得られ、これを濾過によって分離し、洗浄し、乾燥させて、橙色固体として４，４’−（６−イソブチル−１，６−ジヒドロベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］ビス（［１，２，３］トリアゾール）−４，８−ジイル）ビス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアニリン）（２．７２ｇ、４８％）を得た。1H NMR (400MHz, CDCl3): δ 8.5 (bs, 1H), 7.9 (bs, 1H), 7.2-7.3 (m, 24H), 7.08 (t, J=7.3Hz, 4H), 4.65 (d, J=7.4Hz, 2H), 2.64 (m, 1H), 1.01 (d, J=6.5Hz, 6H).
【０３１９】
ステップ２：次いで、２．５ｍｍｏｌについて計算した４，４’−（６−イソブチル−１，６−ジヒドロベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］ビス（［１，２，３］トリアゾール）−４，８−ジイル）ビス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアニリン）１．７０ｇをＤＭＦ（３０ｍＬ）中に溶解させた。炭酸カリウム（２．８０ｇ、２０ｍｍｏｌ）を添加し、その後２−ブトキシエチル４−メチルベンゼンスルホネート（１．３６ｇ、５ｍｍｏｌ）を添加し、反応混合物を１２５℃で５０分間加熱した。溶液をロータリーエバポレーターにかけ、残渣をＭｅＯＨで粉砕した。赤茶色固体を分離し、ＭｅＯＨで洗浄し、乾燥させた。カラムクロマトグラフィー（シリカゲル、ＤＣＭ／ヘキサン−３：２）により、赤色固体として化合物４（４，４’−（２−（２−ブトキシエチル）−６−イソブチル−１，２，３，６−テトラヒドロベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］ビス（［１，２，３］トリアゾール）−４，８−ジイル）ビス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアニリン））（１．６２ｇ、８０％）を得た。1H NMR (400MHz, CDCl3): δ 8.60 (d, J=8.7Hz, 4H), 7.20-732 (m, 20H), 7.06 (t, J=7.3Hz, 4H), 5.02 (t, J=5.8Hz, 2H), 4.66 (d, J=7.4Hz, 2H), 4.20 (t, J=6.0Hz, 2H), 3.48 (t, J=6.6Hz, 2H), 2.66 (d, J= 6.9Hz, 2H), 1.50 (m, 2H), 1.23 (m, 2H), 1.00 (m, 2H), 1.03 (d, J=6.6Hz, 6H), 0.78 (t, J=7.7Hz).ＵＶ−可視スペクトル：λｍａｘ＝５１７ｎｍ（ジクロロメタン）、５１２ｎｍ（ＰＭＭＡフィルム）。蛍光定量法：λｍａｘ＝６１５ｎｍ（ジクロロメタン）、６０６ｎｍ（ＰＭＭＡフィルム）。図１２は、化合物４の吸収および発光スペクトルを示す。
【０３２０】
（化合物５）
化合物５の合成を、以下のスキームによって実施した：
【化７７】
0006488277.tif 000092
【０３２１】
中間体Ｌ  １．８９ｇ、フェノール１．０５ｇ、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）４０ｍｌ、およびＫ２ＣＯ３  １．２３ｇの混合物をアルゴン雰囲気下で一緒に添加し、１３２℃に一晩加熱した。次いで、反応混合物を１Ｎ塩酸溶液中に注ぎ、それにより、生成物が沈殿した。沈殿物を濾別し、水で洗浄し、オーブン内で乾燥させた。粗生成物を、溶離液としてジクロロメタン／ヘキサン（ｖ／ｖ、３：２）を用いてシリカゲルでのカラムクロマトグラフィーによって精製して、赤色固体として化合物５（０．８２ｇ、３４％）を得た。ＵＶ−可視スペクトル（ＰＶＢ）：λｍａｘ＝５７４ｎｍ。蛍光定量法（ＰＶＢ）：λｍａｘ＝６０３ｎｍ。図１３は、化合物５の吸収および発光スペクトルを示す。
【０３２２】
（市販の化合物Ｙ０８３）
市販の化合物Ｙ０８３をＢＡＳＦから購入し、受領したままで使用した。化合物は、以下の構造を有する：
【化７８】
0006488277.tif 000093
【０３２３】
（市販の発色団と比較した新規発色団の光安定性）
１種の発色団、および光学的に透明なポリマーマトリックスを含む波長変換フィルムを、（ｉ）シクロペンタノン中に溶解したポリマー粉末を含む２０ｗｔ％ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）（Ａｌｄｒｉｃｈ製で、受領したままで使用した）ポリマー溶液を調製し、（ｉｉ）ＰＶＢポリマー溶液を１０−５ｍｏｌ／ｇ（ＰＶＢ  １ｇ当たり発色団化合物１０−５ｍｏｌ）の濃度で、合成した発色団化合物と混合することによって発色団含有ＰＶＢマトリックスを調製して、発色団含有ポリマー溶液を得、（ｉｉｉ）溶液をおよそ３０分間撹拌し、（ｉｖ）次いで色素含有ポリマー溶液をガラス基板上に直接ドロップキャスティングすることによって発色団／ポリマーフィルムを形成し、次いでフィルムを室温で一晩乾燥させ、その後６０℃にて真空下で１０分間加熱処理して、残っている溶媒を完全に除去し、（ｖ）真空下で乾燥組成物をホットプレスしておよそ２０μｍのフィルム厚を有する無気泡フィルムを形成することによって製作する。
【０３２４】
（新規発色団の光安定性の測定）
波長変換フィルムを、周囲温度で連続的な１サン（ＡＭ１．５Ｇ）照射に曝露した。波長変換フィルムの吸収ピークを、曝露の前に、かつその後２４時間の全曝露においてＵＶ−可視分光計を使用して測定した。０時間でピーク強度が１００％であるように、最初のＵＶ−可視吸収データをその吸収ピーク極大に対して正規化した。次いで１サンへの曝露後のＵＶ−可視測定値を最初の０時間のデータに対して正規化し、吸収ピーク強度を光安定性として報告する。容易に劣化されるフィルムは、典型的には、１サン照射の数時間以内に吸収ピークの劇的な減衰を示す。優れた光安定性を有するフィルムは、１サン照射への長時間の曝露に対してピーク吸収を維持する。以下の表は、市販の有機発色団と比較した新規発色団の光安定性を示す。
【表１】
0006488277.tif 000094
【０３２５】
〔実施例１〕
２種以上の発色団、および光学的に透明なポリマーマトリックスを含む波長変換フィルム１０１を、（ｉ）シクロペンタノン中に溶解したポリマー粉末を含む１５ｗｔ％エチルビニルアセテート（ＥＶＡ）（Ａｌｄｒｉｃｈ製で、受領したままで使用した）ポリマー溶液を調製し、（ｉｉ）ＥＶＡポリマー溶液を０．３ｗｔ％の重量比（化合物１Ａ／ＥＶＡ）の合成した化合物１Ａ、および０．３ｗｔ％の重量比（化合物２／ＥＶＡ）の化合物２と混合することによって発色団含有ＥＶＡマトリックスを調製して、発色団含有ポリマー溶液を得、（ｉｉｉ）溶液をおよそ３０分間撹拌し、（ｉｖ）次いで色素含有ポリマー溶液を基板上に直接ドロップキャスティングすることによって発色団／ポリマーフィルムを形成し、次いでフィルムを室温で一晩乾燥させ、その後６０℃にて真空下で１０分間加熱処理して、残っている溶媒を完全に除去し、（ｖ）真空下で乾燥組成物をホットプレスしておよそ２００μｍのフィルム厚を有する無気泡フィルムを形成することによって製作する。
【０３２６】
（効率増強の測定）
太陽電池の光電変換効率を、Ｎｅｗｐｏｒｔ  ３００Ｗフルスペクトルソーラーシミュレーターシステムによって測定した。光強度を、２×２ｃｍ較正済み参照単結晶シリコン太陽電池によって１サン（ＡＭ１．５Ｇ）に調整した。次いでＣｄＳ／ＣｄＴｅ太陽電池のＩ−Ｖ特徴付けを同じ照射下で実施した。その効率を、シミュレーター内にインストールされたＮｅｗｐｏｒｔソフトウェアプログラムによって計算する。本試験で使用したＣｄＳ／ＣｄＴｅ太陽電池は、１１．３％の効率η電池を有し、これは、ほとんどの市販のＣｄＳ／ＣｄＴｅ電池で実現される効率レベルと同様である。電池のスタンドアロン効率を判定した後、ＣｄＳ／ＣｄＴｅ電池の光入射アクティブウィンドウの同じ形状およびサイズに切断した実施例１の波長変換フィルムを、ルミネセンスフィルムとＣｄＳ／ＣｄＴｅ太陽電池の光入射ガラス面との間に満たされた屈折率整合液（ｎ＝１．５００）を使用して、図１に例示したようにＣｄＳ／ＣｄＴｅ電池の光入射前面ガラス基板に付着させた。波長変換フィルムを含む太陽電池効率、η電池＋ルミネセンスフィルムを、同じ１サン曝露下で再び測定した。付着した波長変換フィルムに起因するＣｄＳ／ＣｄＴｅ太陽電池の効率増強は、以下の式を使用して判定した：
効率増強＝（η電池＋ルミネセンスフィルム−η電池）／η電池＊１００％
【０３２７】
表１は、製作した波長変換フィルムのそれぞれの効率増強を示す。本試験の測定誤差は、＋／−１％の程度である。
【０３２８】
（光安定性の測定）
実施例１の波長変換フィルムを、周囲温度で連続的な１サン（ＡＭ１．５Ｇ）照射に曝露した。波長変換フィルムの吸収ピークを、曝露の前に、かつその後、３時間の全曝露、２０時間の全曝露、４６時間の全曝露、および７０時間の全曝露においてＵＶ−可視分光計を使用して測定した。０時間でピーク強度が１００％であるように、最初のＵＶ−可視吸収データをその吸収ピーク極大に対して正規化した。次いで１サンへの曝露後のＵＶ−可視測定値を最初の０時間のデータに対して正規化し、吸収ピーク強度を光安定性として報告する。容易に劣化されるフィルムは、典型的には、１サン照射の数時間以内に吸収ピークの劇的な減衰を示す。優れた光安定性を有するフィルムは、１サン照射への長時間の曝露に対してピーク吸収を維持する。表２は、製作した波長変換フィルムの光安定性を示す。
【０３２９】
〔比較例２〕
比較例２を、化合物２を使用しないことを除いて実施例１に示したのと同じ方法を使用して合成する。表１は、このフィルムの効率増強を示し、表２は、光安定性を示す。
【０３３０】
〔実施例３〕
実施例３を、化合物１Ｂを化合物１Ａの代わりに使用することを除いて実施例１に示したのと同じ方法を使用して合成する。表１は、このフィルムの効率増強を示し、表２は、光安定性を示す。
【０３３１】
〔比較例４〕
比較例４を、化合物２を使用しないことを除いて実施例３に示したのと同じ方法を使用して合成する。表１は、このフィルムの効率増強を示し、表２は、光安定性を示す。
【０３３２】
〔実施例５〕
実施例５を、使用したポリマーマトリックスがＥｌｖａｘ（Ｄｕｐｏｎ製のＥｌｖａｘ１３００で、受領したままで使用した）であることを除いて、実施例１に示したのと同じ方法を使用して合成する。表１は、このフィルムの効率増強を示し、表２は、光安定性を示す。
【０３３３】
〔比較例６〕
比較例６を、化合物２を使用しないことを除いて実施例５に示したのと同じ方法を使用して合成する。表１は、このフィルムの効率増強を示し、表２は、光安定性を示す。
【０３３４】
〔実施例７〕
実施例７を、化合物１Ｂを化合物１Ａの代わりに使用することを除いて実施例５に示したのと同じ方法を使用して合成する。表１は、このフィルムの効率増強を示し、表２は、光安定性を示す。
【０３３５】
〔比較例８〕
比較例８を、化合物２を使用しないことを除いて実施例７に示したのと同じ方法を使用して合成する。表１は、このフィルムの効率増強を示し、表２は、光安定性を示す。
【０３３６】
〔実施例９〕
実施例９を、使用したポリマーマトリックスがポリビニルブチラール（Ｋｕｒａｒａｙ製のＭｏｗｉｔａｌ  Ｂ６０Ｔで、受領したままで使用した）であることを除いて、実施例１に示したのと同じ方法を使用して合成する。表１は、このフィルムの効率増強を示し、表２は、光安定性を示す。
【０３３７】
〔比較例１０〕
比較例１０を、化合物２を使用しないことを除いて実施例９に示したのと同じ方法を使用して合成する。表１は、このフィルムの効率増強を示し、表２は、光安定性を示す。
【０３３８】
〔実施例１１〕
実施例１１を、化合物１Ｂを化合物１Ａの代わりに使用することを除いて実施例９に示したのと同じ方法を使用して合成する。表１は、このフィルムの効率増強を示し、表２は、光安定性を示す。
【０３３９】
〔比較例１２〕
比較例１２を、化合物２を使用しないことを除いて実施例１１に示したのと同じ方法を使用して合成する。表１は、このフィルムの効率増強を示し、表２は、光安定性を示す。
【０３４０】
〔実施例１３〕
実施例１３を、使用したポリマーマトリックスがポリビニルブチラール（Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ製のＰＶＢで、受領したままで使用した）であることを除いて、実施例１に示したのと同じ方法を使用して合成する。表１は、このフィルムの効率増強を示し、表２は、光安定性を示す。
【０３４１】
〔比較例１４〕
比較例１４を、化合物２を使用しないことを除いて実施例１３に示したのと同じ方法を使用して合成する。表１は、このフィルムの効率増強を示し、表２は、光安定性を示す。
【０３４２】
〔実施例１５〕
実施例１５を、化合物１Ｂを化合物１Ａの代わりに使用することを除いて実施例１３に示したのと同じ方法を使用して合成する。表１は、このフィルムの効率増強を示し、表２は、光安定性を示す。
【０３４３】
〔比較例１６〕
比較例１６を、化合物２を使用しないことを除いて実施例１５に示したのと同じ方法を使用して合成する。表１は、このフィルムの効率増強を示し、表２は、光安定性を示す。
【表２】
0006488277.tif 000095
【０３４４】
表１は、化合物１Ａおよび化合物２の両方の混合物を含む波長変換フィルムは、４つすべての異なる種類のポリマーマトリックスについて、化合物１Ａのみを含有したフィルムより良好な効率を示したことを示す。化合物１Ｂおよび化合物２の両方の混合物を含む波長変換フィルムは、化合物１Ｂのみを含有したフィルムと同様の効率を示した。効率試験の測定誤差は、約＋／−１％の程度である。したがって、波長変換フィルムへのＵＶ吸収発色団である化合物２の添加は、ＣｄＳ／ＣｄＴｅ太陽電池効率に対してまったく効果を有さないか、またはＣｄＳ／ＣｄＴｅ太陽電池効率の改善を示した。
【表３】
0006488277.tif 000096
【０３４５】
表２は、化合物１Ａおよび化合物２の両方の混合物を含有する波長変換フィルムの光安定性は、４つすべての異なる種類のポリマーマトリックスについて、化合物１Ａのみを含有する波長変換フィルムと比較して著しく改善されることを示す。第２の発色団（chromphore）の添加に起因する光安定性の最大の改善は、Ｅｌｖａｘポリマーマトリックスを含む波長変換フィルムに１サンを曝露して７０時間後に得られ、それは、化合物１Ａのみで１７％の光安定性しか示さず、化合物１Ａおよび化合物２の両方がフィルム中に含有されているとき７８％の光安定性に改善された。同様に、化合物１Ｂおよび化合物２の両方の混合物を含む波長変換フィルムも、化合物１Ｂのみから構成されるフィルムと比較して光安定性の著しい改善を示した。
【０３４６】
この本発明の目的は、太陽電池、光起電力デバイス、ソーラーモジュール、およびソーラーパネルを被包するのに適した、少なくも２種の発色団を含む波長変換フィルムを提供することである。上記実施例によって例示したように、この材料の使用は、太陽電池の光変換効率を改善し、単一の発色団化合物のみを含有する波長変換フィルムより良好な光安定性を有する。
【０３４７】
（温室用途）
（波長変換フィルムの合成）
一実施形態では、波長変換フィルムを、以下の通り製作した：（ｉ）シクロペンタノン中に溶解したポリマー粉末を含む２０ｗｔ％エチレンビニルアセテート（Ａｌｄｒｉｃｈから購入したＥＶＡで、受領したままで使用した）ポリマー溶液を調製し、（ｉｉ）ＥＶＡポリマー溶液を０．３ｗｔ％の発色団／ＥＶＡの重量比で、合成した発色団化合物（化合物３、４、または５）と混合することによって発色団含有ＥＶＡマトリックスを調製して、発色団含有ポリマー溶液を得、（ｉｉｉ）溶液をおよそ３０分間撹拌し、（ｉｖ）次いで色素含有ポリマー溶液を基板上に直接ドロップキャスティングすることによって発色団／ポリマーフィルムを形成し、次いでフィルムを室温で一晩乾燥させ、その後６０℃にて真空下で１０分間加熱処理して、残っている溶媒を完全に除去し、（ｖ）真空下で乾燥組成物をホットプレスしておよそ０．３ｍｍのフィルム厚を有する無気泡フィルムを形成する。
【０３４８】
〔実施例１７〕
図１４に示した構造と同様の、２つの波長変換層１００、およびガラス板１１２を備える実施例１７のルミネセンスパネル１０４であって、層が互いの上に配置され、波長変換フィルムの天然の粘性に起因して一緒に接着された、ルミネセンスパネル１０４を構築した。パネルは、およそ１インチ×２インチの主要な平坦面領域寸法を有していた。太陽放射線１１３は、第２の層中に発色団（Ａ）１０５（化合物３）を含む波長変換層、および第３の層中に発色団（Ｂ）１０６（化合物５）を含む波長変換層を伴ったガラス板上に入射した。
【０３４９】
〔比較例１８〕
比較例１８のデバイスを、発色団（Ａ）１０５を含む波長変換層を、ＥＶＡ層のみ（ＵＶ−青色変換を伴う発色団なし）と置き換えたことを除いて、実施例１７と同様に構築した。
【０３５０】
（デバイスの透過率の測定）
実施例１７および比較例１８のデバイスの標準的な１サン（ＡＭ１．５Ｇ）放射線への曝露での透過スペクトルを、ＨｕｎｔｅｒＬａｂ製のＵＶ−可視−ＮＩＲ分光光度計モデルＵｌｔｒａＳｃａｎ（登録商標）ＰＲＯを使用して測定し、実施例１７のデバイスは、比較例１８のデバイスと比較して、９％多いルミネセンスパネルから透過した青色光を有することが判明した。
【０３５１】
〔実施例１９〕
実施例１９のルミネセンスパネル１０４を、発色団（Ｂ）１０６を含む波長変換層が化合物５の代わりに化合物４を使用したことを除いて、実施例１７と同様に構築した。
【０３５２】
〔比較例２０〕
比較例２０のデバイスを、発色団（Ａ）１０５を含む波長変換層を、ＥＶＡ層のみ（ＵＶ−青色変換を伴う発色団なし）と置き換えたことを除いて、実施例１９と同様に構築した。
【０３５３】
（デバイスの透過率の測定）
実施例１９および比較例２０のデバイスの標準的な１サン（ＡＭ１．５Ｇ）放射線への曝露での透過スペクトルを、ＨｕｎｔｅｒＬａｂ製のＵＶ−可視−ＮＩＲ分光光度計モデルＵｌｔｒａＳｃａｎ（登録商標）ＰＲＯを使用して測定し、実施例１９のデバイスは、比較例２０のデバイスと比較して、７％多いルミネセンスパネルから透過した青色光を有することが判明した。
【０３５４】
〔実施例２１〕
図１５に示した構造と同様の、２つの波長変換層１００、およびガラス板１１２、および太陽エネルギー変換デバイス１０３を備える実施例２１のルミネセンス光・エネルギー収集パネルであって、層が互いの上に配置され、波長変換フィルムの天然の粘性に起因して一緒に接着された、ルミネセンス光・エネルギー収集パネルを構築した。パネルは、およそ６インチ×６インチの主要な平坦面領域寸法を有していた。太陽放射線１１３は、第２の層中に発色団（Ａ）１０５（化合物３）を含む波長変換層、および第３の層中に発色団（Ｂ）１０６（化合物５）を含む波長変換層を伴ったガラス板上に入射した。寸法６インチ×１．０ｃｍおよび１５％の変換効率を有する結晶シリコン太陽電池（ｃ−Ｓｉ）デバイス（ＩＸＹＳ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）を、太陽電池の光入射面をガラス板に向けて、発色団（Ａ）１０５を含む波長変換層の内部に配置した。
【０３５５】
〔比較例２２〕
比較例２２のデバイスを、発色団（Ａ）１０５を含む波長変換層を、ＥＶＡ層のみ（ＵＶ−青色変換を伴う発色団なし）と置き換えたことを除いて、実施例２１と同様に構築した。
【０３５６】
（効率の測定）
太陽電池の光電変換効率を、Ｎｅｗｐｏｒｔ  ３００Ｗフルスペクトルソーラーシミュレーターシステムによって測定した。光強度を、６インチ×１ｃｍの較正済み参照単結晶シリコン太陽電池によって１サン（ＡＭ１．５Ｇ）に調整した。実施例２１および比較例２２のデバイス内の太陽電池の効率を測定および比較した。比較例２２のデバイスと比較して、３％の効率の増大が実施例２１のデバイスについて観察された。
【０３５７】
〔実施例２３〕
実施例２３については、実施例２１で構築した同じルミネセンス光・エネルギー収集パネルを使用し、ただし、太陽光が発色団（Ｂ）１０６を含む波長変換層に入射するようにこれを逆さまにした。この実施例２３では、太陽電池の光入射面は、太陽光に向いておらず、したがって、間接のガイドされたルミネセンス光のみが太陽電池に到達し得る。
【０３５８】
〔比較例２４〕
同様に、比較例２４については、比較例２２のために構築した同じデバイスを使用し、ただし、これは、太陽光線への曝露に関して逆さまにした。この比較例２４では、太陽電池の光入射面は、太陽光に向いておらず、したがって、間接のガイドされたルミネセンス光のみが太陽電池に到達し得る。
【０３５９】
（効率の測定）
太陽電池の光電変換効率を、Ｎｅｗｐｏｒｔ  ３００Ｗフルスペクトルソーラーシミュレーターシステムによって測定した。光強度を、６インチ×１ｃｍの較正済み参照単結晶シリコン太陽電池によって１サン（ＡＭ１．５Ｇ）に調整した。実施例２３および比較例２４のデバイス内の太陽電池の効率を測定および比較した。比較例２４のデバイスと比較して、１３％の効率の増大が実施例２３のデバイスについて観察された。
【０３６０】
実施例１７〜２０のデバイスは、第１の有機光安定発色団（Ａ）および第２の有機光安定発色団（Ｂ）を含むルミネセンスパネルであって、（Ａ）および（Ｂ）が、２つの別個の波長変換層中に位置しており、前記波長変換層が、ポリマーマトリックスをさらに含み、（Ａ）が、３００〜４５０ｎｍの範囲内で光子を吸収し、４００〜５２０ｎｍの範囲内でこれらの光子を再放出するように作用し、（Ｂ）が、４８０〜６２０ｎｍの範囲内で光子を吸収し、５５０〜８００ｎｍの範囲内でこれらの光子を再放出するように作用する、ルミネセンスパネルを使用すると、青色光の透過率の増大が示されたことを示す。ルミネセンスパネルを通る青色光の透過率の増大は、温室内の植物成長を増強するのに有用である。
【０３６１】
さらに、実施例２１〜２４のデバイスは、太陽電池の変換効率はまた、１種の光安定発色団のみを有するデバイスと比較して、第１の有機光安定発色団（Ａ）および第２の有機光安定発色団（Ｂ）を含むルミネセンス光・エネルギー収集パネルであって、（Ａ）および（Ｂ）が、２つの別個の波長変換層中に位置しており、前記波長変換層が、ポリマーマトリックスをさらに含み、（Ａ）が、３００〜４５０ｎｍの範囲内で光子を吸収し、４００〜５２０ｎｍの範囲内でこれらの光子を再放出するように作用し、（Ｂ）が、４８０〜６２０ｎｍの範囲内で光子を吸収し、５５０〜８００ｎｍの範囲内でこれらの光子を再放出するように作用する、ルミネセンス光・エネルギー収集パネル内で増強されることを示す。
【０３６２】
この本発明の目的は、２種の有機光安定発色団を組み込んでいないパネルと比較して、温室の屋根として取り付けられたとき、植物成長を増強するルミネセンスパネルを提供すること、ならびにまた、植物成長および太陽光発電を同時に増強するルミネセンス光・エネルギー収集パネルを提供することである。上記実施例によって例示したように、ルミネセンスパネル、およびルミネセンス光・エネルギー収集パネルを使用すると、１種の発色団のみを含むデバイスと比較して、青色光の透過率が改善され、太陽電池の効率が増大する。
【０３６３】
以下の予言的な実施例は、本明細書に記載のパネルを使用して潜在的な結果を実証する。
【０３６４】
〔実施例２５〕
２つの温室を製作する。第１の温室は、慣例的な温室窓を使用して製作し、第２の温室は、実施例１７からのルミネセンスパネルを使用して製作する。およそ同じサイズおよび樹齢のトマト植物幼樹を、第１の温室または第２の温室内で成長させる。６週間後、トマト植物は、果実を実らせる。第２の温室からのトマト植物は、第１の温室からのトマト植物より２０％多い果実を実らせる。第２の温室からのトマトは、第１の温室からのトマトより平均で１０％大きい。
【０３６５】
〔実施例２６〕
２つの温室を製作する。第１の温室は、包埋された市販のＵＶ吸収剤および発色団を含有する温室窓を使用して製作する。第２の温室は、実施例１８からのルミネセンスパネルを使用して製作する。カボチャの種子を、第１の温室または第２の温室内で蒔き、成長させる。８週間後、カボチャは、収穫状態になる。第２の温室からのカボチャ植物は、第１の温室からのカボチャ植物より平均で１５％多いカボチャを実らせる。第２の温室からのカボチャは、第１の温室からのカボチャより平均で１８％大きい。
【０３６６】
多数の様々な改変が、本発明の趣旨から逸脱することなく行われ得ることが当業者によって理解されるであろう。したがって、本発明の諸形態は、例示的であるだけであり、本発明の範囲を限定するように意図されていないことが明らかに理解されるべきである。
【図１】
0006488277.tif 000107
【図２】
0006488277.tif 000108
【図３】
0006488277.tif 000109
【図４】
0006488277.tif 000110
【図５】
0006488277.tif 000111
【図６】
0006488277.tif 000112
【図７】
0006488277.tif 000113
【図８】
0006488277.tif 000114
【図９】
0006488277.tif 000115
【図１０】
0006488277.tif 000116
【図１１】
0006488277.tif 000117
【図１２】
0006488277.tif 000118
【図１３】
0006488277.tif 000119
【図１４】
0006488277.tif 000120
【図１５】
0006488277.tif 000121