(57)【要約】（Ａ）カラーフィルタ材料(１)、（Ｂ）フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル(３)、（Ｃ）媒体(５)、（Ｄ）二種類以上の溶媒(５)からなり、カラーフィルタ材料（Ａ）(１)及びフォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル（Ｂ）(３)の一方にとっては二種類以上の溶媒（Ｄ）の全てが、良溶媒であり、他方にとっては良溶媒と貧溶媒であり、貧溶媒の蒸気圧よりも良溶媒の蒸気圧の方が大きい色変換部材用組成物(１０)。
2008032630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）カラーフィルタ材料
（Ｂ）フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル
（Ｃ）媒体
（Ｄ）溶媒
からなり、
媒体（Ｃ）及び／又は溶媒（Ｄ）に対するカラーフィルタ材料（Ａ）の親和性と、
媒体（Ｃ）及び／又は溶媒（Ｄ）に対するフォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル（Ｂ）の親和性が、異なる色変換部材用組成物。
【請求項２】
（Ａ）カラーフィルタ材料
（Ｂ）フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル
（Ｃ）媒体
（Ｄ）二種類以上の溶媒
からなり、
カラーフィルタ材料（Ａ）及びフォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル（Ｂ）の一方にとっては二種類以上の溶媒（Ｄ）の全てが、良溶媒であり、
他方にとっては良溶媒と貧溶媒であり、
貧溶媒の蒸気圧よりも良溶媒の蒸気圧の方が大きい色変換部材用組成物。
【請求項３】
良溶媒の貧溶媒に対する相対揮発度が、１０〜１０００である請求項２記載の色変換部材用組成物。
【請求項４】
組成物中における配合量が、
（Ａ）カラーフィルタ材料：１〜１０重量％、
（Ｂ）フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル：１〜１０重量％、
（Ｃ）媒体：５〜５０重量％、
（Ｄ）溶媒：３０〜８５重量％、
である請求項１〜３のいずれか記載の色変換部材用組成物。
【請求項５】
フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル（Ｂ）が、配位性官能基を有する有機化合物で表面修飾処理されている請求項１〜４のいずれか記載の色変換部材用組成物。
【請求項６】
前記配位性官能基が、アミノ基、チオール基、リン酸エステル基、ホスホン酸基、カルボキシル基、ビニル基、ホスフィン基、ホスフィンオキシド基、エポキシ基から選ばれる少なくとも１つである請求項５記載の色変換部材用組成物。
【請求項７】
媒体（Ｃ）が、重合性基を含有する化合物を含む請求項１〜６のいずれか記載の色変換部材用組成物。
【請求項８】
媒体（Ｃ）が、さらに重合開始剤を含む請求項７記載の色変換部材用組成物。
【請求項９】
カラーフィルタ材料（Ａ）の透過スペクトルに対して、フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル（Ｂ）の発光スペクトルが、面積で５０％以上重なる請求項１〜８のいずれか記載の色変換部材用組成物。
【請求項１０】
組成物の粘度が１〜５００ｍＰａ・ｓである請求項１〜９のいずれか記載の色変換部材用組成物。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか記載の組成物を基体上に塗布して膜を形成し、
前記膜において、カラーフィルタ材料（Ａ）と、フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル（Ｂ）を相分離させることにより、カラーフィルタ層と、色変換層を形成する色変換基板の製造方法。
【請求項１２】
請求項２又は３記載の色変換部材用組成物を基体上に塗布して膜を形成し、
前記膜において、良溶媒を蒸発させて、カラーフィルタ材料（Ａ）及びフォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル（Ｂ）の一方を膜上面に析出させ、カラーフィルタ層及び色変換層の一方を形成し、
その後、貧溶媒を蒸発させることによって、カラーフィルタ層及び色変換層の他方を形成する色変換基板の製造方法。
【請求項１３】
良溶媒を蒸発させた後、温度を上げて貧溶媒を蒸発させる請求項１２記載の色変換基板の製造方法。
【請求項１４】
溶媒を蒸発させた後、組成物を硬化させる請求項１２又は１３記載の色変換基板の製造方法。
【請求項１５】
フォトリソグラフィー法又は印刷法により、パターニングされた膜を形成する請求項１１〜１４のいずれか記載の色変換基板の製造方法。
【請求項１６】
印刷法が、スクリーン印刷法、インクジェット法又はノズルジェット法である請求項１５記載の色変換基板の製造方法。
【請求項１７】
請求項１１〜１６のいずれか記載の方法にて製造された色変換基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）をはじめとする種々の発光素子に用いられる色変換部材に関し、特に、色変換層とコントラスト改善層とを、より簡便に製造しうる組成物、及びこれを用いた色変換基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、発光素子が発する光の色を色変換膜により変換して外へ取り出す技術が開示されている。この色変換（ＣＣＭ）方式において、外光により色変換膜が励起・発光することによるコントラストの低下を防いだり、色変換膜からの発光色の色純度を高めるためにカラーフィルタ（ＣＦ）を配置することは公知である（例えは、特許文献２）。【０００３】
しかしながら、カラーフィルタ層と色変換層は別々の工程で形成するため手間がかかりコストアップの要因となっていた。
これに対し、特許文献３には、蛍光変換材料の使用量軽減による製造コストの低減が開示されているものの、十分ではなかった。
特許文献４では、製造工程の簡略化によるコスト改善を試みてはいるものの、カラーフィルタ層と色変換層とを別工程で形成を行っていることから、依然として必ずしも十分ではなかった。【０００４】
特許文献５は、カラーフィルタ材料及び有機蛍光色素を含む組成物を一度に塗布し、その上に透明媒体を塗り重ね、加熱により有機蛍光色素のみを透明媒体に拡散させる方法を開示している。特許文献５では有機蛍光色素を加熱により拡散させているが、有機蛍光色素は光照射に対する耐久性が不十分であった。さらに、有機蛍光色素の代わりに、耐光性の高いフォトルミネッセンス性無機ナノクリスタルを配合しようとしても、フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタルは加熱によって拡散させられないため、この方法には適用できなかった。【０００５】
【特許文献１】特開平０３−１５２８９７号公報
【特許文献２】特開平０９−１１５６６８号公報
【特許文献３】特開２００３−２２９２６１号公報
【特許文献４】特開２００６−１０７７６１号公報
【特許文献５】特開２００２−１５１２６２号公報
【発明の開示】
【０００６】
本発明の目的は、十分な色変換性能を発揮できる濃度のフォトルミネッセンス性無機ナノクリスタルを含む色変換層、及びカラーフィルタ層からなる色変換部材を、簡単に効率よく製造できる組成物を提供することである。
また、本発明の目的は、高い生産性で色変換基板を製造できる方法を提供することである。
【０００７】
本発明によれば、以下の色変換部材用組成物及びそれを用いた色変換基板の製造方法等が提供される。
１．（Ａ）カラーフィルタ材料
（Ｂ）フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル
（Ｃ）媒体
（Ｄ）溶媒
からなり、
媒体（Ｃ）及び／又は溶媒（Ｄ）に対するカラーフィルタ材料（Ａ）の親和性と、
媒体（Ｃ）及び／又は溶媒（Ｄ）に対するフォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル（Ｂ）の親和性が、異なる色変換部材用組成物。
２．（Ａ）カラーフィルタ材料
（Ｂ）フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル
（Ｃ）媒体
（Ｄ）二種類以上の溶媒
からなり、
カラーフィルタ材料（Ａ）及びフォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル（Ｂ）の一方にとっては二種類以上の溶媒（Ｄ）の全てが、良溶媒であり、
他方にとっては良溶媒と貧溶媒であり、
貧溶媒の蒸気圧よりも良溶媒の蒸気圧の方が大きい色変換部材用組成物。
３．良溶媒の貧溶媒に対する相対揮発度（良溶媒の蒸気圧／貧溶媒の蒸気圧）が、１０〜１０００である２記載の色変換部材用組成物。
４．組成物中における配合量が、
（Ａ）カラーフィルタ材料：１〜１０重量％、
（Ｂ）フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル：１〜１０重量％、
（Ｃ）媒体：５〜５０重量％、
（Ｄ）溶媒：３０〜８５重量％、
である１〜３のいずれか記載の色変換部材用組成物。
５．フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル（Ｂ）が、配位性官能基を有する有機化合物で表面修飾処理されている１〜４のいずれか記載の色変換部材用組成物。
６．前記配位性官能基が、アミノ基、チオール基、リン酸エステル基、ホスホン酸基、カルボキシル基、ビニル基、ホスフィン基、ホスフィンオキシド基、エポキシ基から選ばれる少なくとも１つである５記載の色変換部材用組成物。
７．媒体（Ｃ）が、重合性基を含有する化合物を含む１〜６のいずれか記載の色変換部材用組成物。
８．媒体（Ｃ）が、さらに重合開始剤を含む７記載の色変換部材用組成物。
９．カラーフィルタ材料（Ａ）の透過スペクトルに対して、フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル（Ｂ）の発光スペクトルが、面積で５０％以上重なる１〜８のいずれか記載の色変換部材用組成物。
１０．組成物の粘度が１〜５００ｍＰａ・ｓである１〜９のいずれか記載の色変換部材用組成物。
１１．１〜１０のいずれか記載の組成物を基体上に塗布して膜を形成し、
前記膜において、カラーフィルタ材料（Ａ）と、フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル（Ｂ）を相分離させることにより、カラーフィルタ層と、色変換層を形成する色変換基板の製造方法。
１２．２又は３記載の色変換部材用組成物を基体上に塗布して膜を形成し、
前記膜において、良溶媒を蒸発させて、カラーフィルタ材料（Ａ）及びフォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル（Ｂ）の一方を膜上面に析出させ、カラーフィルタ層及び色変換層の一方を形成し、
その後、貧溶媒を蒸発させることによって、カラーフィルタ層及び色変換層の他方を形成する色変換基板の製造方法。
１３．良溶媒を蒸発させた後、温度を上げて貧溶媒を蒸発させる１２記載の色変換基板の製造方法。
１４．溶媒を蒸発させた後、組成物を硬化させる１２又は１３記載の色変換基板の製造方法。
１５．フォトリソグラフィー法又は印刷法により、パターニングされた膜を形成する１１〜１４のいずれか記載の色変換基板の製造方法。
１６．印刷法が、スクリーン印刷法、インクジェット法又はノズルジェット法である１５記載の色変換基板の製造方法。
１７．１１〜１６のいずれか記載の方法にて製造された色変換基板。
【０００８】
本発明によれば、十分な色変換性能を発揮できる濃度のフォトルミネッセンス性無機ナノクリスタルを含む色変換層、及びカラーフィルタ層からなる色変換部材を、簡単に効率よく製造できる組成物を提供できる。
本発明によれば、高い生産性で色変換基板を製造できる方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に係る色変換基板の製造方法を示す図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態に係る色変換基板の製造方法を示す図である。
【図１Ｃ】本発明の一実施形態に係る色変換基板の製造方法を示す図である。
【図２Ａ】本発明の他の実施形態に係る色変換基板の製造方法を示す図である。
【図２Ｂ】本発明の他の実施形態に係る色変換基板の製造方法を示す図である。
【図２Ｃ】本発明の他の実施形態に係る色変換基板の製造方法を示す図である。
【図３Ａ】本発明の他の実施形態に係る色変換基板の製造方法を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の他の実施形態に係る色変換基板の製造方法を示す図である。
【図３Ｃ】本発明の他の実施形態に係る色変換基板の製造方法を示す図である。
【図３Ｄ】本発明の他の実施形態に係る色変換基板の製造方法を示す図である。
【図４Ａ】本発明の他の実施形態に係る色変換基板の製造方法を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の他の実施形態に係る色変換基板の製造方法を示す図である。
【図４Ｃ】本発明の他の実施形態に係る色変換基板の製造方法を示す図である。
【図４Ｄ】本発明の他の実施形態に係る色変換基板の製造方法を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の組成物は、カラーフィルタ材料、及びフォトルミネッセンス性無機ナノクリスタルが、マトリックスである媒体及び／又は溶媒に対して、一方は親和性が高く、他方は親和性が低い組み合わせで構成されている。従って、この組成物を基体に塗布して膜を形成すると、形成された膜において相分離が促進され、親和性の低い材料はマトリックス表面へ析出し、親和性の低い材料からなる層が形成される。即ち、同一工程内でカラーフィルタ層とフォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル層の、隣接した二層構造が構築できる。【００１１】
本発明の一態様によれば、カラーフィルタ材料と色変換材料とを同一組成物中に含み、当該組成物中におけるカラーフィルタ材料と色変換材料の、媒体及び／又は溶媒に対する親和性の差を利用することによって相分離させることにより、カラーフィルタ層と色変換層とを、同一工程内で形成する。【００１２】
具体的には、本発明の色変換部材用組成物は、（Ａ）カラーフィルタ材料、（Ｂ）フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル、（Ｃ）媒体、及び（Ｄ）溶媒を含み、親和性に関して、媒体（Ｃ）及び／又は溶媒（Ｄ）に対するカラーフィルタ材料（Ａ）の親和性と、媒体（Ｃ）及び／又は溶媒（Ｄ）に対するフォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル（Ｂ）の親和性が、異なる。
尚、本発明における親和性は「Ａ＝ｄＱｎ／ｄξ（Ｑｎは非補償熱、ξは反応進行度）」で表される化学親和力で定義され、化学反応においては一般に、化学親和力の大きい方が正反応の進行が早く、反応系における反応基質同士の親和性を表す。
化学親和力Ａは、化学変化によってなされる最大仕事、あるいは自由エネルギー変化により求められる。【００１３】
本発明においては、媒体及び／又は溶媒に対して、カラーフィルタ材料と、フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタルの何れか、化学親和力の小さい方が媒体及び／又は溶媒に対する親和性が低く、塗布膜形成時に塗膜表面上へブリードアウト（浸出）してくる。【００１４】
カラーフィルタ材料（Ａ）の親和性が、フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタルＢの親和性より大きい場合を、図１Ａ〜図１Ｃを参照して説明する。
カラーフィルタ材料１、フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル３、媒体／溶媒５を含む組成物１０（図１Ａ）をガラス基板２０上に塗布して膜３０を形成する（図１Ｂ）。静置することにより、親和性の低いフォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル３が、塗布膜表面上へ析出し、フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル３が上層に、カラーフィルタ材料１が下層に相分離した二層膜構造を形成する（図１Ｃ）。その後、光照射することにより、媒体５を硬化させる。【００１５】
カラーフィルタ材料（Ａ）の親和性が、フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル（Ｂ）の親和性より小さい場合を、図２Ａ〜図２Ｃを参照して説明する。
カラーフィルタ材料１、フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル３、媒体／溶媒５を含む組成物１２（図２Ａ）をガラス基板２０上に塗布して膜３２を形成する（図２Ｂ）。静置することにより、親和性の低いカラーフィルタ材料１が、塗布膜表面上へ析出し、カラーフィルタ材料１が上層に、フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル３が下層に相分離した二層膜構造を形成する（図２Ｃ）。その後、光照射することにより、媒体５を硬化させる。【００１６】
本発明の第二の態様では、溶媒の蒸発速度の差を利用する。
この態様では、用いる溶媒に対するカラーフィルタ材料及びフォトルミネッセンス性無機ナノクリスタルの溶解度の差と、それぞれの蒸気圧を規定することにより、相分離させることによって、カラーフィルタ層とフォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル層の、隣接した二層構造を同一工程内で形成する。【００１７】
具体的には、本発明の色変換部材用組成物は、（Ａ）カラーフィルタ材料、（Ｂ）フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル、（Ｃ）媒体、及び（Ｄ）二種類以上の溶媒を含み、カラーフィルタ材料（Ａ）及びフォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル（Ｂ）の一方にとっては二種類以上の溶媒（Ｄ）の全てが、良溶媒であり、他方にとっては良溶媒と貧溶媒であり、貧溶媒の蒸気圧よりも良溶媒の蒸気圧の方が大きい。【００１８】
一般に溶質に対する二種以上の溶媒の溶解性の差を表現する場合に、良溶媒及び貧溶媒と言う言葉でその相関関係を表す。つまり良溶媒とは溶質とよく混合する溶媒のことであり、貧溶媒とは良溶媒に比べて溶質を溶かす能力に劣る溶媒のことを示す。従って本発明においては例えば溶質と１重量％以上混合する場合は良溶媒、溶質と混合する割合が１重量％未満の場合を貧溶媒とすることができる。
本発明における良溶媒とは特に、（Ａ）カラーフィルタ材料、（Ｂ）フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル、（Ｃ）媒体と混合する溶媒のことである。
また本発明における貧溶媒とは、（Ａ）カラーフィルタ材料、（Ｂ）フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル、（Ｃ）媒体と混合する能力が極めて低い溶媒のことであり、上記の良溶媒に該当しない溶媒である。【００１９】
一般に蒸発速度は蒸気圧を反映し、二種類の異なる溶媒においては蒸気圧の大きい方が蒸発速度も早くなる。従って上記の組成物においては、良溶媒の蒸発速度が、貧溶媒の蒸発速度よりも早いが、良溶媒と貧溶媒の蒸発速度が著しく離れている場合、つまり貧溶媒の蒸気圧に対して良溶媒の蒸気圧が大きすぎる場合は、組成物を基板に対して塗布を行う前に良溶媒の揮発が進行し、組成物塗布膜形成工程以前の段階で相分離が発生してしまうことが懸念される。
また、良溶媒と貧溶媒の蒸発速度が著しく近い場合、つまり良溶媒の蒸気圧と貧溶媒の蒸気圧が著しく近接している場合は、良溶媒と貧溶媒の蒸発がほぼ均等に進行してしまい、相分離構造の形成には至らない恐れがある。
従って、組成物中におけるカラーフィルタ材料と、フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタルとの相溶性を維持し、かつ均質な相分離構造を形成するためには、良溶媒の蒸気圧と、貧溶媒の蒸気圧との比（相対揮発度）が好ましくは１０〜１０００、より好ましくは５０〜５００である溶媒を選択することが望ましい。
尚、蒸気圧は、Ａｎｔｏｉｎの式（ｌｏｇＰ＝Ａ−Ｂ／（Ｃ＋ｔ）；Ａ、Ｂ、Ｃ：各溶媒に固有の定数、Ｐ：蒸気圧、ｔ：操作温度）によって表され、実験的には少なくとも３点以上の温度における蒸気圧を測定することにより求めることができる（大江修三、設計者のための物性定数推算法、ｐ．５７−８２、日刊工業新聞社（１９８５）参照）。【００２０】
溶媒（Ｄ）が、
（ａ）カラーフィルタ材料とフォトルミネッセンス性無機ナノクリスタルとの双方にとって良溶媒である溶媒と、
（ｂ）カラーフィルタ材料にとっては良溶媒だが、フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタルにとっては貧溶媒である溶媒、
との二種類以上の混合物よりなり、溶媒（ａ）の蒸気圧が、溶媒（ｂ）の蒸気圧より大きい場合を、図３Ａ〜図３Ｄを参照して説明する。【００２１】
カラーフィルタ材料１、フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル３、媒体／溶媒（溶媒（ａ），（ｂ）の混合溶媒）５を含む組成物１４（図３Ａ）をガラス基板２０上に塗布して膜３４を形成する（図３Ｂ）。乾燥によって溶媒を留去させると、良溶媒が貧溶媒よりも早く蒸発するために、フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル表面が貧溶媒との非相溶性反発により、塗布膜表面上へ析出しやすくなる（図３Ｃ）。その結果、フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタルが上層に、カラーフィルタ材料が下層に、相分離構造を形成する（図３Ｄ）。その後、光照射することにより、媒体５を硬化させる。【００２２】
溶媒（Ｄ）が、
（ａ）カラーフィルタ材料とフォトルミネッセンス性無機ナノクリスタルとの双方にとって良溶媒である溶媒と、
（ｃ）フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタルにとっては良溶媒であるがカラーフィルタ材料にとっては貧溶媒である溶媒、
との二種類以上の混合物よりなり、溶媒（ａ）の蒸気圧が溶媒（ｃ）の蒸気圧より大きい場合を、図４Ａ〜図４Ｄを参照して説明する。【００２３】
カラーフィルタ材料１、フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル３、媒体／溶媒（溶媒（ａ），（ｃ）の混合溶媒）５を含む組成物１６（図４Ａ）をガラス基板２０上に塗布して膜３６を形成する（図４Ｂ）。乾燥によって溶媒を留去させると、良溶媒が貧溶媒よりも早く蒸発するために、カラーフィルタ材料が貧溶媒との非相溶性反発により、塗布膜表面上へ析出しやすくなる（図４Ｃ）。その結果、カラーフィルタ材料が上層に、フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタルが下層に、相分離構造を形成する（図４Ｄ）。その後、光照射することにより、媒体５を硬化させる。【００２４】
上記のように色変換基板を製造する際、乾燥時の温度プロファイルを変更することにより、さらにより効率的に色変換基板を製造できる。例えば、良溶媒を蒸発させた後、温度を上げて貧溶媒を蒸発させる。【００２５】
また、組成物の基体への塗布方法としては、フォトリソグラフィー法、印刷法等がある。
組成物を基体にパターン化して塗布する場合、パターニング方法としては、従来広く用いられていたフォトリソグラフィー法のみならず、より精細加工に適した、スクリーン印刷法、インクジェット法、ノズルジェット法等の印刷法も好適に使用できる。【００２６】
色変換基板に用いる基体としては、ガラス、プラスチック等通常使用するものが使用できる。【００２７】
上記の実施形態では、光照射して媒体を硬化させたが、硬化方法はこれに限定されず、例えばレーザー照射、または加熱等によって硬化させてもよい。また、媒体に熱可塑性樹脂を用いる場合は、硬化は必要なくなる。【００２８】
本発明の組成物を用いると、上述したように、一回の塗布工程で、色変換層及びカラーフィルタ層を一度に形成できるため、簡便に、低コストで、効率よく色変換部材を製造できる。また、本発明の組成物は、インクジェット用インクとして使用できるので、高い生産性で色変換部材を製造できる。【００２９】
色変換部材に使用されるカラーフィルタ材料（Ａ）について説明する。カラーフィルタ材料は特に制限されるものではないが、例えば染料、顔料からなる。カラーフィルタの材料としては、例えば、下記色素を挙げることができる。【００３０】
赤色（Ｒ）色素：
ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等の単品及び少なくとも二種類以上の混合物が使用可能である。【００３１】
緑色（Ｇ）色素：
ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料、ハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料、トリフェルメタン系塩基性染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等の単品及び少なくとも二種類以上の混合物が使用可能である。【００３２】
青色（Ｂ）色素：
銅フタロシアニン系顔料、インダンスロン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料等の単品及び少なくとも二種類以上の混合物が使用可能である。【００３３】
尚、カラーフィルタ材料は、市販のカラーフィルタ用レジストを用いてもよい。カラーフィルタ用レジスト中に含まれる樹脂、顔料等の固形分の含量は、好ましくは１０〜４０重量％、より好ましくは２０〜２５重量％である。また、この固形分中に含まれる顔料は、好ましくは１０〜６０重量％、より好ましくは２０〜４０重量％である。【００３４】
さらにカラーフィルタ材料の一次粒子径は、散乱光抑制のためにより小さいことが望ましい。例えば１ｎｍ〜１μｍ、より好ましくは１〜１００ｎｍである。
また膜厚は、色変換層と同様でもよいが、薄膜化することが、カラー表示の均一化のため好ましい。例えば１０ｎｍ〜５μｍ、より好ましくは１００ｎｍ〜３μｍである。【００３５】
フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル（Ｂ）として、以下の物質を例示できる。
（１）半導体ナノクリスタル
ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳｅ等のＩＩ−ＶＩ化合物半導体ナノクリスタル、ＩｎＰ等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ナノクリスタル、ＣｕＩｎＳ２、ＣｕＩｎＳｅ２等のカルコパイライト型半導体ナノクリスタル。
半導体ナノクリスタルは、半導体結晶をナノメートルオーダーまで超微粒子化したものであり、好ましくは粒径が２０ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以下である。【００３６】
（２）金属カルコゲナイド物に遷移金属イオンをドープしたナノクリスタル
ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ等の金属カルコゲナイド化物に、Ｅｕ２＋、Ｅｕ３＋、Ｃｅ３＋、Ｔｂ３＋、Ｃｕ２＋等の遷移金属イオンをドープしたもの。【００３７】
（３）金属酸化物に遷移金属イオンをドープしたナノクリスタル
Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｚｎ２ＳｉＯ４等の金属酸化物に、Ｅｕ２＋、Ｅｕ３＋、Ｃｅ３＋、Ｔｂ３＋等の、可視光を吸収する遷移金属イオンをドープしたもの。【００３８】
上記（１），（２）のナノクリスタルは、ナノクリスタル表面が酸化されたり、ＳやＳｅ等が引き抜かれることを防止するため、シリカ等の金属酸化物や長鎖アルキル基や燐酸等の有機物等で表面修飾してもよい。
さらに、上記ナノ粒子表面をシェルと呼ばれる別の半導体で覆ったナノ粒子が安定性、及びフォトルミネッセンス性の点でより好ましい。シェルの表面をさらにシリカ、チタニア等の金属酸化物で被覆してもよい。
上記のフォトルミネッセンス性無機ナノクリスタルは、一種単独で使用してもよく、また、二種以上を組み合わせて使用してもよい。【００３９】
さらに、フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタルは通常、分散性制御等を目的として、種々の配位性官能基を有する有機化合物（配位性化合物）で表面修飾処理を施すことが可能であり、これら表面修飾処理によって、媒体や溶剤に対する親和性、あるいは溶解性を調整することが可能である。即ち、表面修飾処理に使用する配位性化合物種を変更することにより、媒体、及び／又は溶媒の種類もしくは使用量等を調整することができる。【００４０】
表面修飾処理に有効な配位性官能基としては、アミノ基、チオール基、リン酸エステル基、カルボキシル基、ホスホン酸基、ホスフィン基、ホスフィンオキシド基、ビニル基、エポキシ基等が挙げられる。【００４１】
アミノ基を含む具体的な化合物として、エチレンジアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ピリジン、アミノ末端ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、テトラメチルエチレンジアミン、グリシンｔｅｒｔ−ブチルエステルを例示できる。
チオール基を含む具体的な化合物として、エタンチオール、エタンジチオール、ｔ−ブチルチオール、ヘキサンチール、オクタンチオール、ベンゼンチオール、トリフェニルメチルメルカプタン、オクチルチオグリコレート、２−エチルヘキシル−３−メルカプトプロピオネート、チオール末端ＰＥＧ、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピル（ジメトキシ）メチルシラン、チオグリコール酸  メトキシトリ（オキシエチレン）を例示できる。【００４２】
リン酸エステル基を含む具体的な化合物として、リン酸ジブチル、リン酸ジ−ｎ−デシル、リン酸ジ（ポリエチレングリコール４−ノニルフェニル）、リン酸トリブチルを例示できる。
カルボキシル基を含む具体的な化合物として、デカン酸、２−エチルヘキサン酸、４−ヘキシル安息香酸、４−ビニル安息香酸を例示できる。【００４３】
ホスホン酸基を含む具体的な化合物として、オクチルホスホン酸、テトラデカンホスホン酸、ジエチルベンジルホスホン酸を例示できる。
ホスフィン基を含む具体的な化合物の例として、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィンを例示できる。【００４４】
ホスフィンオキサイド基を含む具体的な化合物として、トリブチルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシドを例示できる。
ビニル基を含む具体的な化合物として、ドデセン、ウンデセン酸メチル、ウンデセン酸ビニル、１，２−エポキシ−９−デセンを例示できる。【００４５】
エポキシ基を含む具体的な化合物の例として、１，２−エポキシ−ドデカン、１，２−エポキシ−９−デセン、スチレンオキシド、α−ピネンオキシド、３−グリシジルオキシトリメトキシシランを例示できる。【００４６】
カラーフィルタ材料（Ａ）とフォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル（Ｂ）との組み合わせにおいては、カラーフィルタ材料の透過光領域とフォトルミネッセンス性無機ナノクリスタルの発光領域が一致しており、またカラーフィルタ材料の非透過光領域とフォトルミネッセンス性無機ナノクリスタルの非発光領域が一致していることが好ましい。  
フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタルを用いて高効率な色変換層を得るためには、カラーフィルタ材料の透過率が最も高い領域範囲内に、ナノクリスタルの発光ピーク波長が重なることが好ましい。具体的には、カラーフィルタ材料の透過範囲と発光スペクトルとの重なりが少なくとも５０％以上あることが望ましい。【００４７】
媒体（Ｃ）は、透光性を有し、好ましくは可視光領域における透過度が５０％以上であることが望ましく、マトリクス樹脂、及び必要に応じて重合性基を有する化合物（架橋性モノマー）、重合開始剤よりなる混合物で形成される。
得られる基板の性能維持、ガスバリア性の観点から、媒体に熱硬化性樹脂を含むことがより好ましい。【００４８】
マトリクス樹脂として以下の樹脂を例示できる。
（１）ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリビニルブチラール、ポリフェニレンエーテル、（メタ）アクリル酸系樹脂、環状オレフィン系樹脂等の熱可塑性樹脂
（２）アクリル樹脂、イミド樹脂、ウレア樹脂、ウレタン（系）樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂
（３）これらの樹脂の混合物【００４９】
また重合性基を有する化合物は、硬化物が透光性であればよく、多官能（メタ）アクリレート化合物、多官能エポキシ化合物、ジ（トリ）アルコキシシラン等が好ましい。
重合開始剤は光重合開始剤系、熱重合開始剤系のいずれでもよい。
基板形成後の気密性、膜強度等の観点からは、媒体中に重合性基を有する化合物、及び重合開始剤を含んでいることが望ましく、さらに重合性基を有する化合物は多官能であることが好ましい。【００５０】
溶媒（Ｄ）は、基板製造プロセスに最適な粘度に調整するために使用する。また膜強度、生産性への影響を考慮しながら選択することが好ましい。
例えば、具体的には、キシレン、トルエン、ヘキサン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、クロロホルム、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、アジピン酸ジエチル、シュウ酸ジブチル、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、コハク酸ジメチル、コハク酸ジエチル、塩化メチレン、１，１，２，２−テトラクロロエタン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン等より選択することができる。【００５１】
本発明の組成物中には、好ましくは以下の配合量で成分（Ａ）〜（Ｄ）が含まれる。
（Ａ）カラーフィルタ材料：１〜１０重量％、より好ましくは５〜１０重量％
（Ｂ）フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル：１〜１０重量％、より好ましくは５〜１０重量％
（Ｃ）媒体：５〜５０重量％、より好ましくは２０〜４０重量％
（Ｄ）溶媒：３０〜８５重量％、より好ましくは５０〜７０重量％【００５２】
カラーフィルタ材料（Ａ）の添加量が少なすぎると、コントラストの改善が十分にできない恐れがある。
フォトルミネッセンス性無機ナノクリスタル（Ｂ）の添加量が少なすぎると、色変換効率が低下する恐れがある。
媒体（Ｃ）の添加量が少なすぎると、塗布膜の強度を十分に保持できない恐れがある。また、媒体（Ｃ）の添加量が多すぎると、色変換効率低下、流動性低下による生産性の低下等の問題が発生する恐れがある。
溶媒（Ｄ）の添加量が少なすぎると、組成物を基板上へ塗布しようとするとき流動性に欠けるために、フォトルミネッセンス性無機ナノ粒子とカラーフィルタ材料との相分離が速やかかつ均質に進行せず、色変換基板を高効率に製造できない恐れがある。【００５３】
組成物の粘度は、通常は１〜５００ｍＰａ・ｓである。塗膜方法がノズルプリンティング法等の場合は、高粘度組成物溶液ではノズル先端が閉塞する懸念があることから、好ましくは１〜１０ｍＰａ・ｓである。また一方、フォトリソグラフィー法においては、スピンコーティング等により塗膜することから、組成物溶液は１００〜３００ｍＰａ・ｓ程度の粘度を有することが好ましい。
[実施例]【００５４】
合成例１
［ＩｎＰ／ＺｎＳナノクリスタルの合成］
Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，２００５，１２７，１１３６４を参考にして合成した。以下に概要を記す。
（１）ＩｎＰコアの合成
２００ｍｌ  ４つ口フラスコに酢酸インジウム０．２９ｇ、ミリスチン酸０．６９ｇ、オクタデセン４０ｍｌを量り取り、フラスコをマントルヒータにセットした。フラスコの主管にはガラス製撹拌軸とテフロン（登録商標）製撹拌羽根を取り付けたメカニカルスターラをセットした。枝管の１つに３方コックを取り付け、窒素ライン及び真空ラインに接続した。別の枝管にはゴム製のセプタムキャップを取り付けた。残りの枝管には熱電対をセットした。
フラスコ内を真空に減圧し、１２０℃で２時間撹拌した。窒素ガスで大気圧に戻し、２８０℃まで温度を上げた。【００５５】
窒素置換したグローブボックス内で、サンプルビンにトリストリメチルシリルホスフィンの１０％ヘキサン溶液１．４ｇ、オクタデセン１ｍｌを量り取り、ガスタイトシリンジで吸い取った。
４つ口フラスコのセプタムキャップ部分からホスフィン化合物の溶液を一気に注入した。５秒後にオクタデセン４０ｍｌを加え、反応温度を１８０℃まで急激に低下させた。１８０℃にて２時間撹拌を続けた。
５０℃に温度を下げ、１時間真空ポンプにより減圧にした。
窒素ガスにより大気圧に戻し室温まで温度を下げて反応溶液を取り出し、遠心分離（３０００ｒｐｍ、１０分）により沈殿物を除いた。上澄みを一旦グローブボックス内に保管した。【００５６】
（２）ＩｎＰ／ＺｎＳコアシェルナノクリスタルの合成
２００ｍｌ  ４つ口フラスコにラウリン酸亜鉛１．４８ｇ、硫黄０．１１ｇ、オクタデセン１０ｍｌを量り取った。フラスコには（１）と同様な器具を取り付けた。
フラスコ内を真空に減圧し、８０℃で３０分間撹拌した。窒素ガスで大気圧に戻し、グローブボックスに保管しておいたＩｎＰナノ粒子の溶液を加えた後、さらに８０℃にて１．５時間減圧下で撹拌を続けた。
窒素ガスにより大気圧に戻した後、１４０℃まで温度を上げ、１．５時間撹拌を続けた。
室温まで温度を下げて反応溶液を取り出し、遠心分離（３０００ｒｐｍ、１５分）により粗大な粒子及び未反応の原料を除いた。
得られたナノクリスタルは蛍光ピーク波長６３４ｎｍ、蛍光量子収率１７％であった。これらは浜松ホトニクス社製量子収率測定装置（Ｃ９９２０−０２型）を用いて測定した。【００５７】
合成例２
［ＣｕドープされたＺｎＳｅナノクリスタルの合成］
Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，２００５、１２７、１７５８６を参考にして表記ナノクリスタルを合成した。以下に概要を記す。
２００ｍｌ  ４つ口フラスコにラウリン酸亜鉛０．２０ｇ、オクタデセン５０ｍｌを量り取り、合成例１と同様の器具をセットした。
フラスコ内を真空に減圧し、１２０℃で２時間撹拌した。窒素ガスで大気圧に戻し、３００℃まで温度を上げた。【００５８】
窒素置換したグローブボックス内で、サンプルビンにセレン０．０２ｇ、ヘキサデシルアミン０．５ｇ、トリブチルホスフィン７ｇを量り取り、セレンを溶解させた。
４つ口フラスコのセプタムキャップ部分からセレン溶液を一気に注入した。２９０℃にて１．５時間撹拌を続けた。
窒素置換したグローブボックス内で、サンプルビンに酢酸銅０．０３１ｇ、トリブチルホスフィン１０ｍｌを量り取り、酢酸銅を溶解させた。このうちの０．１ｍｌをシリンジに吸い取り、反応溶液に注入した。
１０分後、酢酸亜鉛０．１ｇ、トリブチルホスフィン５ｍｌを含む溶液を反応溶液に滴下した。滴下には３０分を要した。
滴下終了後、２３０℃まで反応温度を上げ、１．５時間撹拌を続けた。
室温まで温度を下げて反応溶液を取り出し、遠心分離（３０００ｒｐｍ、１０分）により沈殿物を除いた。上澄みを一旦グローブボックス内に保管した。
得られたナノクリスタルは蛍光ピーク波長５２８ｎｍ、蛍光量子収率１３％であった。【００５９】
実施例１
合成例１で得られたＩｎＰ／ＺｎＳナノクリスタルのオクタデセン溶液をエタノールに注ぎ、ナノクリスタルを再沈殿させ、溶媒をデカンテーションにより除いた後、真空乾燥し、ナノクリスタル（Ｂ成分）（１３５ｍｇ）を得た。この得られたナノクリスタル（Ｂ成分）をクロロホルム（Ｄ成分）１．０ｇに分散させた。
窒素雰囲気下で、赤色カラーフィルタ層用塗液（富士フィルムアーチ製ＣＲＹ−Ｓ８４０Ｂ、溶剤：プロピレングリコールモノエチルアセテート（ＰＧＭＥＡ））（Ａ成分、Ｃ成分及びＤ成分を含む）２．０ｇにナノクリスタル溶液を加え、超音波分散させ、インク組成物とした。
インク組成物の粘度は８ｍＰａ・ｓ（２５℃）であった。
尚、赤色カラーフィルタ層用塗液の組成は以下のとおりである。
Ａ成分（顔料）：６〜１０重量％
Ｃ成分（アクリル系樹脂等）：１２〜１８重量％
Ｄ成分（ＰＧＭＥＡ）７５〜８０重量％
また、合成例１で得られたナノクリスタルの発光スペクトルの、赤色カラーフィルタ材料の透過スペクトルに対する重なりは、面積で９１％であった。【００６０】
フォトリソグラフィー法によって、幅２０μｍ、厚さ１．５μｍのブラックマトリクス（Ｖ２５９ＢＫ（新日鉄化学社製））を９０μｍの間隔で作製し、さらにブラックマトリクス上に幅１５μｍ、高さ１０μｍの隔壁（ＶＰＡ１００／Ｐ５４−２（新日鉄化学社製））を形成したガラス基板を準備した。【００６１】
上記のガラス基板の隔壁で区切られた区域にインク組成物を１回塗布し、室温にて溶媒をゆっくりと留去した。このとき、塗布膜の上面に、ナノクリスタルが集まり色変換層を形成し、その下にカラーフィルタが形成された。さらに溶媒が完全に留去した後、波長３６５ｎｍの紫外線を３００ｍＪ照射して硬化させ、膜厚３μｍの色変換基板を作製した。
作製した色変換基板の上面（塗布膜側）より、青色発光有機ＥＬ素子を貼り重ねて発光させたところ、有機ＥＬ素子の青色光がピーク波長６５６ｎｍの赤色に変換された。しかしながら、色変換基板を表裏反対にして青色発光有機ＥＬ素子を貼り重ねて発光させても、変換光は観測されなかった。【００６２】
尚、クロロホルムはナノクリスタル、カラーフィルタ材料双方にとって良溶媒であり、２０℃における蒸気圧は２１ｋＰａであった。一方、ＰＧＭＥＡはカラーフィルタ材料にとっては良溶媒であるが、ナノクリスタルにとっては貧溶媒であり、２０℃における蒸気圧は０．５ｋＰａであった。従って、２０℃におけるＰＧＭＥＡに対するクロロホルムの相対揮発度は４２であった。【００６３】
実施例２
合成例２で得られたＣｕドープされたＺｎＳｅナノ粒子のオクタデセン溶液をエタノールに注ぎ、ナノ粒子を再沈殿させた。溶媒をデカンテーションにより除いた後、真空乾燥し、ＣｕドープされたＺｎＳｅナノクリスタル（Ｂ成分）（１０５ｍｇ）を得た。この得られたナノクリスタルをクロロホルム（Ｄ成分）１．０ｇに分散させた。
窒素雰囲気下で、緑色カラーフィルタ層用塗液（富士フィルムアーチ製ＣＧ−８５１０Ｌ、溶剤：ＰＧＭＥＡ）（Ａ成分、Ｃ成分及びＤ成分）２．０ｇにナノクリスタル溶液を加え、超音波分散させ、インク組成物とした。
インク組成物の粘度は１１ｍＰａ・ｓ（２５℃）であった。
尚、緑色カラーフィルタ層用塗液の組成は以下のとおりである。
Ａ成分（顔料）：６〜１０重量％
Ｃ成分（アクリル系樹脂等）：１２〜１８重量％
Ｄ成分（ＰＧＭＥＡ）７５〜８０重量％
また、合成例２で得られたナノクリスタルの発光スペクトルの、緑色カラーフィルタ材料の透過スペクトルに対する重なりは、面積で７３％であった。【００６４】
実施例１と同様に色変換基板を作製した。このとき、塗布膜の上面に、ナノクリスタルが集まり色変換層を形成し、その下にカラーフィルタが形成された。
作製した色変換基板の上面（塗布膜側）に青色発光有機ＥＬ素子を貼り重ねて発光させたところ、有機ＥＬ素子の青色光がピーク波長５４６ｎｍの緑色に変換された。
しかしながら、色変換基板を表裏反対にして青色発光有機ＥＬ素子を貼り重ねて発光させても、変換光は観測されなかった。【００６５】
尚、クロロホルムはナノクリスタル、カラーフィルタ材料双方にとって良溶媒であり、２０℃における蒸気圧は２１ｋＰａであった。一方、ＰＧＭＥＡはカラーフィルタ材料にとっては良溶媒であるが、ナノクリスタルにとっては貧溶媒であり、２０℃における蒸気圧は０．５ｋＰａであった。従って、２０℃におけるＰＧＭＥＡに対するクロロホルムの相対揮発度は４２であった。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の色変換基板は、有機ＥＬ素子等の発光素子に使用できる。
【図１Ａ】
2008032630.tif 000003
【図１Ｂ】
2008032630.tif 000004
【図１Ｃ】
2008032630.tif 000005
【図２Ａ】
2008032630.tif 000006
【図２Ｂ】
2008032630.tif 000007
【図２Ｃ】
2008032630.tif 000008
【図３Ａ】
2008032630.tif 000009
【図３Ｂ】
2008032630.tif 000010
【図３Ｃ】
2008032630.tif 000011
【図３Ｄ】
2008032630.tif 000012
【図４Ａ】
2008032630.tif 000013
【図４Ｂ】
2008032630.tif 000014
【図４Ｃ】
2008032630.tif 000015
【図４Ｄ】
2008032630.tif 000016
【国際調査報告】
2008032630.tif 000017
2008032630.tif 000018
2008032630.tif 000019
2008032630.tif 000020