(57)【要約】  青色光により励起されたとき、可視スペクトルの赤から緑の領域での可視光発光を提供する改良された色変換フォトルミネッセント膜である。本発明の色変換フォトルミネッセント膜はパターン形成可能で、改良された輝度効率及び安定性を有し、エレクトロルミネッセントディスプレイでの使用に適する。前記膜は、透明なＵＶ硬化樹脂及び青色光を吸収しない光開始剤の混合物及び蛍光顔料粒子を含み、分子添加剤は顔料粒子及び硬化樹脂のどちらかに、または両方に任意に提供される。混合物は膜を形成するため基板上部にスクリーン印刷され、ＵＶ硬化される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
安定化された蛍光顔料粒子組成物であって、前記組成物は、
（ａ）少なくとも一つの染料、
（ｂ）ポリマー材料、
（ｃ）分子添加剤、
を含み、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は粒子に成形される、顔料粒子組成物。
【請求項２】
前記分子添加剤は前記粒子組成物の全重量に対して約０．１％から約６％の重量で与えられる、請求項１に記載の顔料粒子組成物。
【請求項３】
前記分子添加剤は前記粒子組成物の全重量に対して約２％から約５％の重量で与えられる、請求項２に記載の顔料粒子組成物。
【請求項４】
前記分子添加剤が、光安定剤、紫外光吸収剤、及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１から３の何れか一項に記載の顔料粒子組成物。
【請求項５】
前記光安定剤が、ヒンダードアミン光安定剤及びニッケル化合物からなる群から選択される、請求項４に記載の顔料粒子組成物。
【請求項６】
前記ヒンダードアミン光安定剤が、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  １１１、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  １２３、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ２９２、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ２９２ＨＰ、Ｃｉｂａ  ＣｈｉｍａｓｓｏｒｂＴＭ  １１９及びＣｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  １４４からなる群から選択される、請求項５に記載の顔料粒子組成物。
【請求項７】
前記ヒンダードアミン光安定剤が、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ジメチルコハク酸−１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン縮合重合体、ポリ［６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル］［（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ］ヘキサメチレン［（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミド］、テトラキス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）１，２，３，４−ブタン−テトラカルボキシレート、２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル安息香酸、ビス−（１，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸、ビス−（Ｎ−メチル−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、１，１’−（１，２−エタンジイル）ビス（３，３，５，５−テトラメチルピペラジノン）、（混合２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル／トリデシル）１，２，３，４−ブタン−テトラカルボキシレート、（混合１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル／トリデシル）１，２，３，４−ブタン−テトラカルボキシレート、混合［２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル／．ｂｅｔａ．，．ｂｅｔａ．，．ｂｅｔａ．’，．ｂｅｔａ．’−テトラメチル−３，９−［２，４，８，１０−テトロキサスピロ（５，５）ウンデカン］ジエチル）１，２，３，４−ブタン−テトラカルボキシレート、混合［１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル／．ｂｅｔａ．，．ｂｅｔａ．，．ｂｅｔａ．’，．ｂｅｔａ．’−テトラメチル−３，９−［２，４，８，１０−テトロキサスピロ（５，５）ウンデカン］ジエチル）１，２，３，４−ブタン−テトラカルボキシレート、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−アミノプロピル）エチレンジアミン−２，４−ビス［Ｎ−ブチル−Ｎ−（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）アミノ］−６−クロロ−１，３，５−トリアジン縮合体、ポリ［６−Ｎ−モルフォリル−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル］［（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ］ヘキサメチレン［（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミド］、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−ｒ−ピペリジル）ヘキサメチレンジアミン／１，２−ジブロモエタン縮合体、［Ｎ−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）−２−メチル−２−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ］プロピオンアミド及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項５に記載の顔料粒子組成物。
【請求項８】
前記ニッケル化合物は、ニッケルビス（オクチルフェニル）硫化物、［２，２’−チオビス（４−tert−オクチルフェノラト）］−ｎ−ブチルアミンニッケル、ニッケルジブチルジチオカルバメート、ニッケル錯体−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルリン酸モノエチラート及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項５に記載の顔料粒子組成物。
【請求項９】
前記紫外光吸収剤が、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ４００、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ９９、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  １１３０、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  １７１、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ３８４−２、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ４１１Ｌ、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ５０６０、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ５１５１、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ９９−２、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ９２８、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ４０５、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ８１、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ９００、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ５０５０及びＣｉｂａ  ＣｈｉｍａｓｓｏｒｂＴＭ  ８１からなる群から選択される、請求項４に記載の顔料粒子組成物。
【請求項１０】
前記ポリマー材料は、修飾されたアミノホルムアルデヒド樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリスチレン及びポリエステルからなる群から選択される、請求項１の顔料粒子組成物。
【請求項１１】
前記修飾されたアミノホルムアルデヒド樹脂は、トルエンスルホンアミドメラミンホルムアルデヒド、ベンゾグアナミン樹脂及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１０に記載の顔料粒子組成物。
【請求項１２】
前記修飾されたアミノホルムアルデヒド樹脂は、トルエンスルホンアミドメラミンホルムアルデヒド樹脂である、請求項１１に記載の顔料粒子組成物。
【請求項１３】
前記染料は赤色及び緑色蛍光有機染料からなる群から選択される、請求項１に記載の顔料粒子組成物。
【請求項１４】
前記染料は赤色染料である、請求項１３に記載の顔料粒子組成物。
【請求項１５】
前記染料はローダミン染料及びペリレン染料からなる群から選択される、請求項１３に記載の顔料粒子組成物。
【請求項１６】
前記染料はクマリン、ナフタル酸誘導体及びキナクリドンからなる群から選択される緑色染料である、請求項１３に記載の顔料粒子組成物。
【請求項１７】
前記染料は前記組成物の重量の約１％から約８％の量で存在する、請求項１または１３に記載の顔料粒子組成物。
【請求項１８】
前記粒子は粒子径中央値が約２．５マイクロメータよりも大きいサイズを含む、請求項１または１３に記載の顔料粒子組成物。
【請求項１９】
前記組成物は透明硬化樹脂と混合される、請求項１から１８の何れか一項に記載の顔料粒子組成物。
【請求項２０】
前記粒子は前記樹脂の重量の約２０％から約６０％の量で提供され、前記染料は赤色染料である、請求項１９に記載の顔料粒子組成物。
【請求項２１】
前記粒子は前記樹脂の重量の約１０％から約５０％の量で提供され、前記染料は緑色染料である、請求項１９に記載の顔料粒子組成物。
【請求項２２】
前記組成物は実質的に青色光を吸収しない光開始剤とさらに混合される、請求項１９から２１の何れか一項に記載の顔料粒子組成物。
【請求項２３】
前記組成物はペーストとして提供される、請求項２２に記載の顔料粒子組成物。
【請求項２４】
前記ペーストは基板上部にスクリーン印刷される、請求項２３に記載の顔料粒子組成物。
【請求項２５】
前記基板はセラミック、ガラス及びセラミックガラスからなる群から選択される、請求項２４に記載の顔料粒子組成物。
【請求項２６】
前記スクリーン印刷された組成物はＵＶ硬化される、請求項２５に記載の顔料粒子組成物。
【請求項２７】
前記ＵＶ硬化された組成物はさらに熱硬化を受ける、請求項２６に記載の顔料粒子組成物。
【請求項２８】
前記熱硬化は約８０℃から約１６０℃の温度で約２時間またはそれ以上実行される、
請求項２７に記載の顔料粒子組成物。
【請求項２９】
前記スクリーン印刷された組成物は約１０から約１００マイクロメータの厚みを有する、請求項２４に記載の顔料粒子組成物。
【請求項３０】
（ａ）透明なＵＶ硬化樹脂及び実質的に青色光を吸収しない光開始剤、
（ｂ）蛍光顔料粒子、の混合物を含み、
前記混合物は膜を形成するために基板上部に堆積され、ＵＶ硬化される、色変換フォトルミネッセント膜。
【請求項３１】
分子添加剤が（ａ）及び／または（ｂ）内部に提供される、請求項３０に記載の膜。
【請求項３２】
前記分子添加剤は、前記顔料粒子の全重量に対して約０．１％から約６％の重量で提供される、請求項３１に記載の膜。
【請求項３３】
前記分子添加剤は、前記顔料粒子の全重量に対して約２％から約５％の重量で提供される、請求項３２に記載の膜。
【請求項３４】
前記分子添加剤は、光安定剤、紫外光吸収剤及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項３１に記載の膜。
【請求項３５】
前記光安定剤は、ヒンダードアミン光安定剤及びニッケル化合物からなる群から選択される、請求項３４に記載の膜。
【請求項３６】
前記ヒンダードアミン光安定剤が、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  １１１、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  １２３、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ２９２、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ２９２ＨＰ、Ｃｉｂａ  ＣｈｉｍａｓｓｏｒｂＴＭ  １１９及びＣｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  １４４からなる群から選択される、請求項３５に記載の膜。
【請求項３７】
前記ヒンダードアミン光安定剤が、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ジメチルコハク酸−１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン縮合重合体、ポリ［６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル］［（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ］ヘキサメチレン［（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミド］、テトラキス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）１，２，３，４−ブタン−テトラカルボキシレート、２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル安息香酸、ビス−（１，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸、ビス−（Ｎ−メチル−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、１，１’−（１，２−エタンジイル）ビス（３，３，５，５−テトラメチルピペラジノン）、（混合２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル／トリデシル）１，２，３，４−ブタン−テトラカルボキシレート、（混合１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル／トリデシル）１，２，３，４−ブタン−テトラカルボキシレート、混合［２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル／．ｂｅｔａ．，．ｂｅｔａ．，．ｂｅｔａ．’，．ｂｅｔａ．’−テトラメチル−３，９−［２，４，８，１０−テトロキサスピロ（５，５）ウンデカン］ジエチル）１，２，３，４−ブタン−テトラカルボキシレート、混合［１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル／．ｂｅｔａ．，．ｂｅｔａ．，．ｂｅｔａ．’，．ｂｅｔａ．’−テトラメチル−３，９−［２，４，８，１０−テトロキサスピロ（５，５）ウンデカン］ジエチル）１，２，３，４−ブタン−テトラカルボキシレート、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−アミノプロピル）エチレンジアミン−２，４−ビス［Ｎ−ブチル−Ｎ−（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）アミノ］−６−クロロ−１，３，５−トリアジン縮合体、ポリ［６−Ｎ−モルフォリル−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル］［（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ］ヘキサメチレン［（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミド］、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−ｒ−ピペリジル）ヘキサメチレンジアミン／１，２−ジブロモエタン縮合体、［Ｎ−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）−２−メチル−２−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ］プロピオンアミド及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項３５に記載の膜。
【請求項３８】
前記ニッケル化合物は、ニッケルビス（オクチルフェニル）硫化物、［２，２’−チオビス（４−tert−オクチルフェノラト）］−ｎ−ブチルアミンニッケル、ニッケルジブチルジチオカルバメート、ニッケル錯体−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルリン酸モノエチラート及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項３５に記載の膜。
【請求項３９】
前記紫外光吸収剤が、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ４００、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ９９、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  １１３０、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  １７１、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ３８４−２、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ４１１Ｌ、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ５０６０、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ５１５１、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ９９−２、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ９２８、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ４０５、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ８１、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ９００、Ｃｉｂａ  ＴｉｎｕｖｉｎＴＭ  ５０５０及びＣｉｂａ  ＣｈｉｍａｓｓｏｒｂＴＭ  ８１からなる群から選択される、請求項３４に記載の膜。
【請求項４０】
前記顔料粒子は少なくとも一つの染料及びポリマー材料を含む、請求項３０に記載の膜。
【請求項４１】
前記ポリマー材料は修飾されたアミノホルムアルデヒド樹脂、ポリウレタン、ポリアミド及びポリエステルからなる群から選択される、請求項４０に記載の膜。
【請求項４２】
前記修飾されたアミノホルムアルデヒド樹脂は、トルエンスルホンアミドメラミンホルムアルデヒド、ベンゾグアナミン樹脂及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項４１に記載の膜。
【請求項４３】
前記修飾されたアミノホルムアルデヒド樹脂は、トルエンスルホンアミドメラミンホルムアルデヒド樹脂である、請求項４２に記載の膜。
【請求項４４】
前記染料は赤色及び緑色蛍光有機染料からなる群から選択される、請求項４０に記載の膜。
【請求項４５】
前記染料は赤色染料である、請求項４４に記載の膜。
【請求項４６】
前記染料はローダミン染料及びペリレン染料からなる群から選択される、請求項４５に記載の膜。
【請求項４７】
前記染料はクマリン、ナフタル酸誘導体及びキナクリドンからなる群から選択される緑色染料である、請求項４４に記載の膜。
【請求項４８】
前記染料は前記粒子の重量の約１％から約８％の量で存在する、請求項４４に記載の膜。
【請求項４９】
前記粒子は粒子径中央値が約２．５マイクロメータよりも大きいサイズを含む、請求項４８に記載の膜。
【請求項５０】
前記粒子は、前記樹脂の重量の約２０％から約６０％の量で提供され、前記染料は赤色染料である、請求項３９に記載の膜。
【請求項５１】
前記粒子は、前記樹脂の重量の約１０％から約５０％の量で提供され、前記染料は緑色染料である、請求項５０に記載の膜。
【請求項５２】
前記基板はセラミック、ガラス及びセラミックガラスからなる群から選択される、請求項３０に記載の膜。
【請求項５３】
前記ＵＶ硬化された組成物はさらに熱硬化を受ける、請求項５２に記載の膜。
【請求項５４】
前記熱硬化は約８０℃から約１６０℃の温度で約２時間またはそれ以上実行される、請求項５３に記載の膜。
【請求項５５】
前記膜は約１０から約１００マイクロメータの厚みを有する、請求項５２に記載の膜。
【請求項５６】
前記基板に堆積された前記膜は、スクリーン印刷、ステンシル及びロールコーティングからなる群から選択される方法によって実行される、請求項３０から５５の何れか一項に記載の膜。
【請求項５７】
（ａ）透明なＵＶ硬化樹脂及び光開始剤であり、それらに（ｂ）少なくとも一つの染料及びポリマー材料を含む蛍光顔料分子、が混合されたものを含み、前記膜はガラス、ガラスセラミックまたはセラミック基板上に構築されたエレクトロルミネッセントパネル上に堆積され、さらにＵＶ硬化され、熱硬化される、色変換フォトルミネッセント膜。
【請求項５８】
分子添加剤は（ａ）及び／または（ｂ）に提供される、請求項５７に記載の膜。
【請求項５９】
エレクトロルミネッセントディスプレイにおいて青色光を赤色に、及び青色光を緑色に変換する効率を改良する方法であって、前記ディスプレイ内部に請求項３０から５５の何れか一項に記載の色変換フォトルミネッセント膜を提供する工程を含む方法。
【請求項６０】
各々のサブピクセルが青色発光エレクトロルミネッセント無機蛍光層を含む、サブピクセルを含むピクセルサブ構造、
その内部に分子添加剤を含む色変換フォトルミネッセント層であって、前記フォトルミネッセント層はサブピクセルによって発光される青色光が赤色または緑色光を発光するため前記フォトルミネッセント層によって吸収されるように前記サブピクセルと関連付けられる色変換フォトルミネッセント層、
を含む、エレクトロルミネッセントディスプレイ。
【請求項６１】
基板上に請求項３０から５５の何れか一項に記載の膜を堆積する段階と、
前記膜の前記基板上に残存させる部分を硬化するためにフォトマスクを通じて前記堆積された膜をＵＶ光に露出する段階と、
前記膜の前記ＵＶ光に露出されていない部分を溶解して取り除き、ＵＶ光に露出された部分のみを残す段階と、を含む、
堆積されたフォトルミネッセント膜をパターニングする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカラーエレクトロルミネセントディスプレイに関する。より詳細には、本発明は、青色光によって励起されるとき、可視スペクトルの赤から緑の領域において可視光発光を提供する改良された色変換フォトルミネッセント膜に関する。本発明の色変換フォトルミネッセント膜はパターン形成可能で、輝度効率と安定性を改善して、エレクトロルミネセントディスプレイでの使用に適している。
【背景技術】
【０００２】
厚膜誘電体構造は、米国特許第５,４３２,０１５号明細書に例示される（内容は全てここに参照として組み込まれている）ように、一般的にセラミックスまたはガラス基板の上に製造され、ガラス基板の上に製造された薄膜エレクトロルミネッセント（ＴＦＥＬ）ディスプレイと比較して動作電圧が低減される一方で、絶縁破壊に対してより優れた耐性を提供する。従来三つの発光体材料、赤、緑、及び青の発光体は、赤、緑及び青の光を生成するために厚い誘電体構造の最上部にコーティングされ、パターニングされる。しかしながら、この三重のパターニング方法は、例えばターンオン輝度−電圧特性（turn-on luminance-voltage characteristics）との調和における困難さ、色バランス調和のための三つ全ての蛍光体に対するほぼ完全な均一性の要求、低生産性、長いサイクル時間及び高コストの装置等、幾つかの不利な点を有する。
【０００３】
カラーの有機光発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイが、例えば、Ｔ．Ｓｈｉｍｏｄａ  ｅｔ  ａｌ．，Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ  ９９  Ｄｉｇｅｓｔ，ｐｐ  ３７６−８０；米国特許出願公開第２００２／００４３９２６号明細書；Ｃ．Ｈｏｓｏｋａｗａ  ｅｔ  ａｌ，Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ  ９７  Ｄｉｇｅｓｔ  ｐｐ  １０７３−６；及び米国特許６，６０８，４３９号明細書において知られており、記述されている。特に米国特許６,６０８,４３９号明細書は異なる色を生み出すために半導体ナノ結晶層を組み込んだＯＬＥＤについて記述する。しかしながら、ＯＬＥＤは、適当な輝度を有する幾つかのピクセル配列を持つパッシブマトリックス大画面ディスプレイを構築するのに使われることができない。この制限は、アクティブマトリックスアドレッシングを使用することによってある程度軽減されうるが、アクティブマトリックスアドレッシングに必要とされる薄膜トランジスタアレイは、それ自身では、スケールアップが難しく、多数のアドレス可能な列を有する大画面ディスプレイには高価である。
【０００４】
米国特許５,６７０,８３９号明細書は、紫外光を可視光に変換するためにフォトルミネッセント材料を利用するエレクトロルミネッセント装置を開示する。紫外線の励起を用いるこのような材料の変換効率は、比較的低い。さらに、紫外線がディスプレイを劣化させる傾向がある。
【０００５】
米国特許５,６０５,７６１号明細書は、ポリカーボネートポリマーマトリックス、チオキサントン、ペリレンイミド及びチオインジゴイド（thioindigoid）化合物から選択された染料及びヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬ）を含む均一膜を開示する。膜は周囲の環境からのＵＶ光によって劣化しない発光性の製品を形成するために使われる。米国特許出願第２００３/００１５６８９号明細書は、ポリマーバインダー中に蛍光性色材料、ＵＶ吸収剤（ＵＶＡ）及び光安定剤を含む均一材料の微細粒子を開示する。米国特許出願第２００３/０１０４２３５号明細書は、ＨＡＬＳ及びＵＶＡを用いた蛍光組成物の安定化を開示する。米国特許出願第２００３/０１１１６４１は、ＵＶＡｓとＨＡＬを含むポリアミドマトリックス材料中に溶解した均一な固体材料の顔料を開示する。前記組成物は、塩化ビニル中に溶解された染料を含む。これら前述の特許または特許出願のうち、光パターン形成可能（photo-patternable）な樹脂内部に提供された安定化された顔料粒子組成物を開示するものはない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本出願人の国際特許出願ＰＣＴ  ＣＡ０３／０１５６７は、色変換フォトルミネッセント膜とともに使用される青色光発光エレクトロルミネッセントサブーピクセルアレイを組み込んだエレクトロルミネセンスディスプレイを開示する。前記ディスプレイにおいて、青色サブピクセルのために発光された青色光が、緑色サブピクセルのために緑色光に、及び赤色サブピクセルのための赤色光に変換される。ディスプレイのこの構造は従来の技術によって構築されたディスプレイにおける制御の困難さ、及び製造の複雑さを克服するものである。しかしながら、赤の、及び緑のサブピクセルの配列を形成するために赤色光及び緑色光を生成するフォトルミネッセント膜をパターニングすることはまだ必要である。さらに、これらフォトルミネッセント膜が青色光を赤色及び緑色光に変換する効率がそれぞれ異なる変化をすることが、赤色及び緑色のサブピクセルの輝度を、お互いに及び青色サブピクセルの輝度とは異なる速度で減少させることによって、ディスプレイの色バランスに対して潜在的に否定的に影響する可能性がある。フォトルミネッセント層は、ＵＶ硬化樹脂に色変換蛍光顔料パウダーを分散することによって形成され、ＵＶ硬化樹脂はその後パッシベーション層の上部にスクリーン印刷され、ＵＶ硬化される。蛍光顔料は、有機結晶であり且つ発光しない従来の顔料とは異なる。蛍光顔料は、紫外光または短波長可視光等の高エネルギーフォトンを吸収し、より低エネルギーの、またはより長波長の可視光を発光する。商業的に購入可能な蛍光顔料は、日光にさらされたとき不安定であり、その結果それらの発光特性、または耐光性に乏しいことが知られている。青色光源が顔料の励起に使われるとき、入手可能な顔料は青色光の存在下で、紫外光が存在しないときでさえ、不安定化される。これは部分的には、ポリマー内部に提供された蛍光顔料によるＵＶ光の吸収により、結果的にフリーラジカルを生成する光化学反応とそれに続く光酸化が起こる可能性がある、という事実に起因するものである。
【０００７】
従って、従来技術の欠点を取り除くような、費用効果が高いやり方で、そして操作上有効なやり方でエレクトロルミネセンスディスプレイにおいて使用可能な、改良された色変換フォトルミネッセント膜を提供することは非常に望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［発明の要約］
本発明は、例えば厚膜誘電体エレクトロルミネセンスディスプレイのような、エレクトロルミネセンスディスプレイで使用するための改良された色変換フォトルミネッセント膜である。改良された色変換フォトルミネッセント膜は、例えば、高強度青色光等の励起源の存在下で及び周囲の紫外光の存在下で、安定な赤色または緑色フォトルミネッセンスを呈する蛍光顔料を含む。蛍光顔料は、ポリマー材料及び分子添加剤を混合した組成物として提供される。前記組成物は、粒子として提供される。蛍光顔料粒子は、その後膜を形成するために透明なＵＶ硬化樹脂内部に提供される。分子添加剤は、ポリマー材料の重合の間または樹脂内部での蛍光顔料粒子の架橋の間、青色光または紫外光から形成されるフリーラジカルを除去及び／または阻害するために機能する。分子添加剤は蛍光顔料組成物内部及び／またはＵＶ硬化樹脂内部に混合されてよい。この方法で、本発明の色変換フォトルミネッセント膜は改良された輝度効率及び安定性を有する。青から赤及び緑への変換効率は、発光された赤色光及び緑色光のＣＩＥ色座標と同様に非常に安定である。膜は、フォトリソグラフィック法を用いて赤色または緑色サブピクセル上のレジストレーションのためのパターン形成が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の一つの局面は、安定化された蛍光顔料粒子組成物であり、前記組成物は、
（ａ）少なくとも一つの染料、
（ｂ）ポリマー材料、
（ｃ）分子添加剤、
を含み、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は粒子へと成形される。
【００１０】
本発明の他の局面は、色変換フォトルミネッセントペーストであり、前記ペーストは、
（ｉ）蛍光顔料粒子、
（ｉｉ）実質的に青色光を吸収しない光開始剤を含む透明なＵＶ硬化樹脂を含み、分子添加剤が（ｉ）及び／または（ｉｉ）に提供される。
【００１１】
ある局面では、分子添加剤は蛍光顔料粒子内部にのみ提供される。他の局面では、分子添加剤は硬化樹脂内部にのみ提供される。さらに他の局面では、分子添加剤は蛍光顔料内部及び硬化樹脂内部の双方に提供される。
【００１２】
本発明のさらに他の局面は、色変換フォトルミネッセント膜であり、前記膜は安定化蛍光顔料粒子とともに、透明ＵＶ硬化樹脂及び実質的に青色光を吸収しない光開始剤の混合物を含むものであって、前記混合物は膜を形成してＵＶ硬化するために基板上部に堆積される。本発明のさらに他の局面は、色変換フォトルミネッセント膜であり、前記膜は透明なＵＶ硬化樹脂、青色光を実質的に吸収しない光開始剤、及び分子添加剤の混合物を含み、その内部に蛍光顔料粒子が混合され、前記蛍光顔料粒子は少なくとも一つの染料、ポリマー材料及び分子添加剤を含むものであって、前記混合物は膜を形成しＵＶ硬化するために基板上部に堆積される。
【００１３】
本発明の局面では、ＵＶ硬化色変換フォトルミネッセント膜はさらに熱硬化される。
【００１４】
さらに他の本発明の局面は、色変換フォトルミネッセント膜であって、前記膜は、
（ａ）透明なＵＶ硬化樹脂及び光開始剤であり、それらに（ｂ）少なくとも一つの染料及びポリマー材料を含む蛍光顔料分子、が混合されたものを含み、前記膜はガラス、ガラスセラミックまたはセラミック基板上に構築されたエレクトロルミネッセントパネル上に堆積され、さらにＵＶ硬化され、熱硬化される。
【００１５】
本発明のさらにもう一つの局面は、ガラス、ガラスセラミックまたはセラミック基板上に構築されたエレクトロルミネッセントパネル上部に堆積された色変換フォトルミネッセント膜であって、前記膜は、
（ａ）透明なＵＶ硬化樹脂及び青色光を実質的に吸収しない光開始剤、それらに（ｂ）少なくとも一つの染料及びポリマー材料を含む蛍光顔料粒子、が混合されたものであって、分子添加剤が（ａ）及び／または（ｂ）に提供され、前記堆積された膜はＵＶ硬化され熱硬化される。
【００１６】
本発明のどの局面においても、分子添加剤は、ヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）及び紫外線吸収剤（ＵＶＡｓ）からなる群から選択されてよい。
【００１７】
エレクトロルミネッセントディスプレイにおいて青色光を赤色光に、及び青色光を緑色光に変換する効率を改良する方法であって、前記方法は、
−ＵＶ光硬化樹脂内部に提供される蛍光顔料粒子を含む色変換フォトルミネッセント膜であって、前記蛍光顔料粒子及び／または前記硬化樹脂は前記青色光またはＵＶ光によって生成されたフリーラジカルを除去または阻害する分子添加剤を含む色変換フォトルミネッセント膜の提供、
を含む。
【００１８】
エレクトロルミネッセントディスプレイであって、前記ディスプレイは、
−サブピクセルを含むピクセルサブ構造であって、各サブピクセルは青色発光エレクトロルミネッセント無機発光層と、
−その内部に分子添加剤を含む色変換フォトルミネッセント層であって、前記フォトルミネッセント層はサブピクセルによって発光された青色光が赤色光または緑色光を発光するために前記フォトルミネッセント層によって吸収されるように前記サブピクセルと関連するもの、
を含む。
【００１９】
本発明のもう一つの局面は、堆積されたフォトルミネッセント膜をパターニングする方法であり、前記方法は、
−基板上部に請求項３０から５５の何れか一つの膜を堆積し、
−前記堆積された膜を、フォトマスクを通じて前記膜の基板上に残存する部分を硬化するためＵＶ光に露出し、
−前記ＵＶ光に露出されない前記膜の部分を溶解で取り除き、ＵＶ光に露出された部分のみを残存させる段階を含む。
【００２０】
本発明の局面では、膜内に存在する光開始剤は、効率的な方法で膜のパターニングプロセスを容易にする。
【００２１】
本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な記述から明白なものとなるだろう。しかしながら、本発明の実施形態を示すとき詳細な記述及び特定の例示は説明のためのみに与えられるのである。なぜなら、本発明の精神及び範囲を逸脱せずに、様々な変更及び修正が発明の詳細な記述から当業者には明白なものであろう。
【００２２】
本発明の望ましい実施形態が、添付された図面を参照してより完全に記述されるであろう。
【００２３】
［発明の詳細な記述］
本発明はエレクトロルミネセントディスプレイに使用するための改良された色変換フォトルミネッセント膜である。改良された色変換フォトルミネッセント膜は、その内部に混合された分子添加物を有する。改良された膜は、本発明の一つの局面ではその内部に分子添加物が混合された蛍光顔料粒子組成物を含む。蛍光顔料粒子は、ガラス、ガラスセラミックまたはセラミック基板上に構築されたエレクトロルミネッセントパネル上部にスクリーン印刷または他の適切な方法によって堆積され色変換フォトルミネッセント膜を形成するペーストを形成するため、ＵＶ硬化樹脂内に分散される。膜はその後ＵＶ硬化され、本発明の一つの局面では膜はさらに熱硬化される。本発明の他の局面では、分子添加剤はＵＶ硬化樹脂に加えられる。さらに他の局面では、分子添加剤は蛍光顔料粒子及びＵＶ硬化樹脂の双方に添加される。
【００２４】
蛍光顔料粒子内部の染料はエレクトロルミネッセントピクセルアレイから青色光を吸収し、それをより長波長の光、すなわち各々赤色及び緑色に変換する。蛍光は、フォトンが染料中の電子をより高いエネルギーレベルに励起し、励起電子が基底状態または平衡状態へと戻り、その結果光を発するとき起こる。分子添加剤は、青色光またはＵＶ光から生成されるフリーラジカルの除去及び／または阻害を助けるよう働く。これは、色変換膜の輝度及びＣＩＥ色座標を安定化し改良する。
【００２５】
蛍光顔料粒子組成物はＵＶ硬化樹脂内部に分散される。蛍光顔料粒子は、少なくとも一つの染料と、本発明の一つの局面ではＵＶ吸収材（ＵＶＡｓ）及びヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）やニッケル化合物のような光安定剤等の分子添加剤がさらに添加されたポリマー材料と、を含む組成物から作られる。ＵＶＡｓは、ＵＶ光によって活性化される樹脂内で使用される光開始剤の性能を妨げることなく紫外光を選択的に吸収するように、及び青色光の吸収を最小化するように、選択される。蛍光顔料粒子は、その後、パターニングに有効なペーストを形成するため光開始剤を含むアクリル化メラミン樹脂等の透明なＵＶ硬化樹脂全体に混合され、分散される。
【００２６】
このペーストは、その後ガラス、ガラスセラミックまたはセラミック基板上に提供されたエレクトロルミネッセントパネル上部に堆積される。ペーストは、スクリーン印刷、ステンシル及びロールコーティングを含む、当業者に知られる様々な方法によって堆積されてよいが、これらに制限されるわけではない。堆積された膜は、その後、ＵＶ硬化され、本発明の局面では、さらに熱硬化されてよい。上で述べたように、一つ以上の分子添加剤が、ＵＶ硬化樹脂内部に混合されてもよい。
【００２７】
堆積された膜内で使用される光開始剤は、フォトリソグラフィック法を用いてペーストを堆積し硬化することによって形成される膜のパターニングを容易にする。パターニングプロセスは、ディスプレイ構造上に残存させる部分の膜を硬化するため、適切なフォトマスクを通じて堆積された膜をＵＶ光に露出することによって実行される。ＵＶ光に露出されない部分の膜はその後溶解によって取り除かれ、ＵＶ光に露出された部分のみを残存させる。ＵＶ光に露出される間、光開始剤は分解し、反応生成物として作られるフリーラジカルは、ＵＶ光露出の間に起こる樹脂重合プロセス中に大量に消費される。露出後、光開始剤の残留物がある程度膜内に残る可能性があるので、エレクトロルミネッセントパネルからの青色光に露出されるとき、この光開始剤が膜に与える有害な効果が最小であることは重要である。光開始剤がエレクトロルミネッセントパネルからの青色光に露出されるとき、製造されるフリーラジカルは、顔料粒子中の蛍光染料の輝度特性を劣化させる可能性がある。従って、パネル操作の間フリーラジカルの生成を防止するため、ＵＶ光を吸収するが、青色光を吸収しない光開始剤を選択することが望ましい。
【００２８】
本発明の蛍光粒子に使用するのに適当な染料は、ローダミン染料（ｍ−ジアルキルアミノフェノールと無水フタル酸の縮合から誘導される染料として当業者に知られる）であり、耐光性が低く、日光に露出された状態で不安定なことが当業者に知られている。しかしながら、ポリマー材料内部への染料の封じ込め（encapsulation）は、染料の耐光性を高める。これらに制限されないが、そのような染料の例として、Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  ＯｒａｎｇｅＴＭ（ＳＲ  Ｃｏｎｃ．シリーズ）、ＦＴ  Ｏｒａｎｇｅ−ＲｅｄＴＭ（ＦＴ−Ｈシリーズ）、ＶＳ−２１２  ＲｅｄＴＭ、Ｐ７−０Ｒ０６２４ＴＭ及びＭＣ−ＯＲ５８６４ＴＭが挙げられ、これら全ては青色光による励起に応答して赤色を発光する染料である。他の適切な赤色発光染料はペリレン染料である。ＲａｄｏＣｏｌｏｕｒ  ＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓのＢｒｉｇｈｔ  ＹｅｌｌｏｗＴＭ（ＳＲ  Ｃｏｎｃ．シリーズ）顔料はトルエンスルホンアミドメラミンホルムアルデヒド樹脂内に分散された緑色発光染料を有する顔料である。樹脂材料内部に混合するのに適切な緑色発光染料は、クマリン、ナフタル酸誘導体、及びキナクリドンからなる群から選択されてよい。蛍光粒子内で使用される染料の量は、顔料の全重量の約１％から約８％の間であってよく（及びそれらの間のどのような範囲でもよい）、ある局面では顔料の重量の約２％から約５％であってよい。
【００２９】
本発明の蛍光粒子の製造に使用するのに適切なポリマー材料は、修飾されたアミノホルムアルデヒド樹脂であって、これらに制限されないが、トルエンスルホンアミド、メラミンホルムアルデヒド樹脂及びベンゾグアナミンを含む。同様にポリマー材料としての使用に適切なものは、ポリウレタン、ポリアミド及びポリエステルである。本発明の局面では、トルエンスルホンアミド及びメラミンホルムアルデヒド樹脂は赤色及び緑色染料（ＲａｄｏｃｏｌｏｒＴＭ赤色及び緑色顔料）と混合され、顔料粒子として使用される。赤色及び緑色のＲａｄｏｃｏｌｏｒＴＭ顔料の双方は、同じトルエンスルホンアミドメラミンホルムアルデヒド樹脂とともに使われてよい。Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  ＯｒａｎｇｅＴＭ（ＳＲ  Ｃｏｎｃ．シリーズ）は赤色発光蛍光顔料であり、Ｂｒｉｇｈｔ  ＹｅｌｌｏｗＴＭ（ＳＲ  Ｃｏｎｃ．シリーズ）は緑色蛍光顔料である。
【００３０】
どのような形であれ制限を与えるものではないが、本発明の蛍光顔料粒子のサイズは変化してよく、粒子径中央値（ｄ５０）が約２．５マイクロメータよりも大きいようなサイズ分布を含む。本発明の局面におけるｄ５０は、色変換フォトルミネッセント膜厚みの約５０％の厚みより小さく、約１０から約１００マイクロメータであり（それらの間のどのような範囲でもよい）、ある局面では約２５から約６０マイクロメータであり、さらなる局面では約２０から約５０マイクロメータである。粒子サイズ分布は、当業者には理解されるように、ＭｉｃｒｏｔｒａｃＸ１００ＴＭ粒子サイズ測定器を用いて容易に評価される。
【００３１】
蛍光顔料粒子は、透明なＵＶ硬化樹脂内に混合される。赤色顔料に関しては、樹脂中の粒子の充填範囲は樹脂重量の約２０％から約６０％である。緑色顔料に関しては、充填範囲は樹脂重量の約１０％から約５０％である。充填範囲が、これらの値で可能などのようなサブレンジを含んでもよいことは当業者には理解される。ある局面では、赤色顔料の充填範囲は樹脂重量の約３０％から約４５％であり、緑色顔料では樹脂重量の約２０％から約４０％である。
【００３２】
ここで記述されたように、本発明の使用に適した分子添加剤は、ヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）及びニッケル化合物及びＵＶ吸収剤（ＵＶＡｓ）のような光安定剤である。本発明の使用に適したＨＡＬＳ及びＵＶＡｓは、以下の一つ以上を含んでよいが、これらに制限されない。
【００３３】
【表１】
2008501066.tif 000002
【００３４】
本発明での使用において適切なさらに他のヒンダードアミンタイプ光安定剤は、これらに制限されないが、例えば、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ジメチルコハク酸−１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン縮合重合体、ポリ［６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル］［（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ］ヘキサメチレン［（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミド］、テトラキス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）１，２，３，４−ブタン−テトラカルボキシレート、２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル安息香酸、ビス−（１，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸、ビス−（Ｎ−メチル−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、１，１’−（１，２−エタンジイル）ビス（３，３，５，５−テトラメチルピペラジノン）、（混合２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル／トリデシル）１，２，３，４−ブタン−テトラカルボキシレート、（混合１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル／トリデシル）１，２，３，４−ブタン−テトラカルボキシレート、混合［２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル／．ｂｅｔａ．，．ｂｅｔａ．，．ｂｅｔａ．’，．ｂｅｔａ．’−テトラメチル−３，９−［２，４，８，１０−テトロキサスピロ（tetroxaspiro）（５，５）ウンデカン］ジエチル）１，２，３，４−ブタン−テトラカルボキシレート、混合［１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル／．ｂｅｔａ．，．ｂｅｔａ．，．ｂｅｔａ．’，．ｂｅｔａ．’−テトラメチル−３，９−［２，４，８，１０−テトロキサスピロ（tetroxaspiro）（５，５）ウンデカン］ジエチル）１，２，３，４−ブタン−テトラカルボキシレート、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−アミノプロピル）エチレンジアミン−２，４−ビス［Ｎ−ブチル−Ｎ−（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）アミノ］−６−クロロ−１，３，５−トリアジン縮合体、ポリ［６−Ｎ−モルフォリル（morpholyl）−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル］［（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ］ヘキサメチレン［（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミド］、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−ｒ−ピペリジル）ヘキサメチレンジアミン／１，２−ジブロモエタン縮合体、［Ｎ−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）−２−メチル−２−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ］プロピオンアミド等が含まれてよい。
を含む。
【００３５】
光安定剤として使用される、本発明での使用に適切なニッケル化合物は、ニッケルビス（オクチルフェニル）硫化物、［２，２’−チオビス（４−tert−オクチルフェノラト（octylphenolato））］−ｎ−ブチルアミンニッケル、ニッケルジブチルジチオカルバメート、ニッケル錯体−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルリン酸モノエチラート等である。ＵＶ吸収材と光安定剤の１つ以上が、単独でまたは混合されて使われてよい。
【００３６】
本発明の蛍光顔料粒子において使用されるＨＡＬ及びニッケル化合物等の光安定剤の量は、顔料粒子の全重量の約０．１％から約６％である（その間のどのような範囲でもよい）。ある局面では、この範囲は顔料粒子の全重量の約２％から約５％であってよい。本発明の蛍光顔料粒子で使用するときのＵＶＡｓの量は、顔料粒子の全重量の約０．１％から約５％（その間のどのような範囲でもよい）である。ある局面では、この範囲は顔料粒子の全重量の約０．５％から約２％であってよい。顔料粒子中に提供される光安定剤及びＵＶＡｓの選択及び濃度は、ＵＶ硬化樹脂中に提供される光安定剤及びＵＶＡｓの選択及び濃度とは独立に選択されてよい。
【００３７】
ＵＶ樹脂内部に提供されるとき、使用する光安定剤の量は、色変換フォトルミネッセント層全重量の約０．１％から約６％であってよい（その間のどのような範囲でもよい）。ある局面では、これは色変換フォトルミネッセント層全重量の約２％から約４％であってよい。ＵＶ樹脂中での使用に適したＵＶＡｓの量は、色変換フォトルミネッセント層全重量の約０．１％から約５％であってよい。ある局面では、これは色変換フォトルミネッセント層全重量の約０．５％から約１．５％であってよい。
【００３８】
色変換フォトルミネッセント膜の安定化によって、膜の輝度及びＣＩＥ色座標が増大し、内部にそのような膜が使用されたエレクトロルミネッセントディスプレイを操作する間、輝度の損失を最小化し、且つ緑色及び赤色サブピクセルのＣＩＥ色座標の変化を最小化する。これは、ＨＡＬＳ、ニッケル化合物及びＵＶＡｓ等の分子添加剤を使用することによって本発明において達成される。色変換フォトルミネッセント膜がエレクトロルミネッセントデバイスにおいて使用されるとき、色変換層がディスプレイ操作の間励起源としての強い青色光に露出されるか、またはフォトリソグラフィックプロセスの間ＵＶに露出される場合、光安定剤（すなわち、ＨＡＬＳまたはニッケル化合物）は、ＵＶまたは青色光の吸収による分子結合の切断から生成されるフリーラジカルを取り除く。前記フリーラジカルはポリマー、染料中に存在する可能性があるオリゴマー及びモノマー、染料が混合されたポリマー、または添加剤を含む可能性があるＵＶ硬化樹脂マトリックスと容易に反応する。染料分子の電子構造に影響を与える化学反応は、蛍光を低減するか、または蛍光の生成を排除する可能性があり、フォトンエネルギーは熱の生成に浪使われてしまう可能性があり、その結果染料の色変換効率を低下し、発光された赤色及び緑色光の色を変化させる。ＵＶ吸収剤は、染料、ポリマー及びＵＶ硬化樹脂を、それらが露出される紫外光の強度を低減することによって保護すると考えられる。色変換層の安定性は、染料、染料を囲んで包むポリマー及び顔料粒子が分散されるＵＶ硬化樹脂の性質にも依存している。
【００３９】
蛍光顔料粒子内部に混合された光安定剤及びＵＶＡｓの本発明の実施形態において、顔料内部で形成されるフリーラジカルからの光化学反応はどのようなものであっても防止され、または最小化されてよい。同様に、顔料粒子内部のＵＶ吸収剤は、光化学劣化及び色変化に対して顔料を保護してよい。
【００４０】
光安定剤及びＵＶＡｓが蛍光顔料粒子及びＵＶ硬化樹脂の双方に混合された本発明のさらなる実施形態において、これは紫外光の吸収と、蛍光顔料及びＵＶ樹脂マトリックスの双方の内部で形成されたフリーラジカルの除去と、において、これらの分子添加剤の効果を増大させる可能性がある。ヒンダードアミン光安定剤の適切な例はＣｉｂａ  Ｔｉｎｕｖｉｎ  １２３ＴＭであるがこれに制限されず、紫外光吸収剤の適切な例はＣｉｂａ  Ｔｉｎｕｖｉｎ  ４００ＴＭであるが、これに制限されない。
【００４１】
色変換フォトルミネッセント膜は、均一な膜として堆積され、その後エレクトロルミネッセントパネル上部に従来技術として知られるフォトリソグラフィック法を用いてパターニングされるペーストとして提供される。一般的には、一つの色変換フォトルミネッセント層が赤色のために使用され、一つの層は緑色のために使用され、層組成物は赤色と緑色とで異なる。互いの上部に積層された一つ以上の層を用いることも、本発明の範囲である。例えば、青色から赤色への色変換効率をさらに改良するために、底部層は青色光を緑色または黄色光に変換するために使用されてよく、第二層は緑色または黄色光を赤色に変換するために使用されてよい。
【００４２】
ペーストは、スクリーン印刷法または従来技術の当業者に知られた他の方法を用いてサブピクセルアレイの上部に第一の色変換フォトルミネッセント層（例えば緑色）の均一層を形成するために堆積される。サブピクセルアレイは、ＰＣＴ特許出願  ＰＣＴ  ＣＡ０３／０１５６７（内容は全て参照としてここに組み込まれている）において開示されているのと同様のものである。スクリーン印刷された均一膜は、第一の色変換フォトルミネッセント層に関する所望のパターンを確立するため、樹脂を硬化するよう光開始剤を活性化するため、及びその後未露出部分を溶媒中で溶解するため（ＰＣＴ特許出願  ＰＣＴ  ＣＡ０３／０１５６７に記載され、内容は全て参照としてここに組み込まれている）、所望のピクセルパターンを有するフォトマスクを通してＵＶ光に露出される。このプロセスは、その後第二の色変換フォトルミネッセント層でも繰り返される。ＵＶ硬化の後、外拡散（out-diffusion）及び蒸発によってモノマー、光開始剤の残留物、オリゴマー及び他の揮発性化学種を除去するため、層はさらに熱焼成されてよい。これにより、顔料を含む層を青色光または周囲のＵＶ光にさらすとき、フリーラジカルの生成を低減または除去できる可能性がある。熱硬化は、約２時間またはそれ以上の時間、約８０℃から約１６０℃の範囲の温度で実施されてよい（その間のどのような範囲でもよい）。
【００４３】
本発明の実施形態では、透明なポリマー樹脂と共に用いられる光開始剤は、それらの分解生成物の光開始剤の残留量が、事実上最小限の青色光を吸収するが、フォトリソグラフィックプロセスを容易にするため十分なＵＶ光を吸収することが可能であるように選択される。青色光を吸収する光開始剤は、フリーラジカルを生成し、顔料粒子を囲む環境に影響を及ぼし、結果的にそれらの内部に含まれる染料に影響を及ぼす光化学反応を起こす可能性がある。光開始剤は、フォトリソグラフィック法を用いた色変換フォトルミネッセント膜のパターニングを容易にするため、及び同時に色変換材料の初期の輝度を最大化し、青色光の励起の間輝度の劣化を最小化するよう最適化された濃度で用いられる。本発明に使用するのに適した光開始剤は、Ｃｉｂａ  ２０２２ＴＭ、Ｉｒｇａｃｕｒｅ  １８４ＴＭ（Ｄａｒｏｃｕｒ  １１７３ＴＭに溶解）、及びＩｒｇａｃｕｒｅ  ９０７ＴＭ（Ｄａｒｏｃｕｒ  １１７３ＴＭに溶解）を含むが、これらに限定されない。本発明で使用するのに適切な硬化樹脂は透明であり、例えばアクリル化されたメラミン、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン及びポリ塩化ビニルを含んでよいが、これらに限定されない。本発明の局面では、アクリル化メラミンが硬化樹脂として使用される。本発明の色変換フォトルミネッセント層は、厚膜誘電体層を組み込んだエレクトロルミネッセントディスプレイのような適切なディスプレイに提供されてよい。ある局面では、そのような厚膜誘電体層は、ディスプレイのより底部の電極上に堆積されたニオブ酸鉛マグネシウム（ＰＭＮ）である。ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）の平滑層は、厚膜誘電体層上に堆積される。同時に、平滑層及び厚膜誘電体は、複合材厚膜誘電体層として参照される。
【００４４】
上記開示は一般的に本発明を記述する。以下の特定の例を参照することによって、より完全な理解を得ることが可能である。これらの例は、単に説明の目的のためにのみ記述され、本発明の範囲を制限することを意図するものではない。状況が示唆しうるとき、または適切にしうるとき形態の変更及び等価な置換が考えられる。特定の用語がここで使用されているけれども、そのような用語は記述的な意味を意図しているのであって、限定する目的ではない。
【００４５】
範囲を制限することを意図することなしに、以下の例は本発明の様々な実施形態を説明するために与えられる。
【００４６】
［例１］
この例は、色変換フォトルミネッセント膜へのヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）及び紫外光吸収剤（ＵＶＡｓ）の添加の効果に関する説明を与える。色変換膜を形成するための四つのスラリーバッチが、重合されたアミノ−ホルムアルデヒドスルホンアミド樹脂に溶解された、ローダミン染料を含むＢｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ＳＲＴＭ（Ａｍｂａｌａ  Ｃｉｔｙ、Ｈａｒｙａｎａ、ＩｎｄｉａのＲａｄｏｃｏｌｏｒ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）顔料３７グラムを、アクリル化メラミンベース紫外線硬化樹脂５９グラム及びＣｉｂａ  Ｉｒｇａｃｕｒｅ  １１７３ＴＭと、それに溶解された米国、ニューヨーク、ＴａｒｒｙｔｏｗｎのＣｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｃｏｒｐから入手された２，４，６トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィン酸化物（ＴＰＯ）とを、重量にしてほぼ同じく含む光開始剤溶液４グラムの内部に混合することによって、作られた。ヒンダードアミン光安定剤及びＵＶ吸収剤添加剤が様々な組み合わせでこれらのバッチ内部にブレンドされる。
【００４７】
第一のバッチには、Ｃｉｂａ  Ｔｉｎｕｖｉｎ  １２３ＴＭ３％及びＣｉｂａ  Ｔｉｎｕｖｉｎ  ４００ＴＭ１％が添加された。第二のバッチには、Ｃｉｂａ  Ｔｉｎｕｖｉｎ  １２３ＴＭ２％及びＣｉｂａ  Ｔｉｎｕｖｉｎ  ４００ＴＭ２％が添加された。第三のバッチにはＣｉｂａ  Ｔｉｎｕｖｉｎ  １２３ＴＭ４％が添加され、第四のバッチは制御バッチとして使用するために添加剤が加えられなかった。各々の混合物は円筒形容器内に配置され、コンディショニングミキサー（ＡＲ−２５０ＴＭ、Ｔｈｉｎｋｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、日本、東京、神田、佐久間町３−２１−５によって製造）を用いて、ビーターターニング（beater turning）２０００ｒｐｍ及び回転軸回転８００ｒｐｍで均一なブレンディングを保証するため５分間ブレンドされた。容器はその後密封され、及び２０分間１０ｒｐｍで回転（roll）された。結果として得られる顔料樹脂ペーストは、５センチメータ×５センチメータのアルミナ基板の上部に３５マイクロメータの厚みの層を形成するようスクリーン印刷され、ＵＶ露出システム（ＯＡＩＴＭ、Ｓａｎ  Ｊｏｓｅ、カリフォルニア）で水銀アークランプからの３６５ｎｍの放射を用いて硬化された。
【００４８】
図１を参照すると、デバイスは、基板の中央部に堆積された色変換フォトルミネッセント層２を有するアルミナ基板１及びその周部周囲に配置されたエポキシシーリングビーズ３からなり構築された。カバーガラス４は、色変換層を周囲の雰囲気から保護するためにシーリングビーズと接触しビーズを硬化しシールを形成するよう基板上に配置された。デバイスは、基板ホルダ５内の切欠き内に配置され、パルス幅３０マイクロ秒及びパルス繰り返し数１０ｋＨｚのパルス状のｄｃ電圧を用いて駆動される青色ＬＥＤランプ６に直接露出された。ＬＥＤは４７０ｎｍの発光ピーク及び約８０，０００ｃｄ／ｍ２の安定な輝度を有した。色変換層からのフォトルミネッセント発光は、輝度メータで直接測定するには強すぎるので、赤色輝度測定を行なうために使用された輝度メータ７は基板の背後に配置され、アルミナ基板を通過して弱められた後、基板の後方から測定された。青色光は色変換フォトルミネッセント膜を通過しないので、これは輝度メータによってＬＥＤからの青色光が測定されないことを保証する。この測定法は、光学的なパルス幅がエレクトロルミネッセントディスプレイからの励起青色光のパルス幅とおおよそ対応するが、電圧パルスの間の瞬間的な輝度値がより高いこと、及びエレクトロルミネッセントディスプレイにおいて提供されるものと比較して駆動電圧パルス繰り返し数が実質的に高いことに起因して、平均輝度がエレクトロルミネッセンス源からのものと比較して約１００倍大きい、加速試験法として使用された。
【００４９】
動作時間の関数としてサンプルから生成された赤色フォトルミネッセンスの輝度の劣化及びＣＩＥｘ及びｙ色座標は、図２ａ、２ｂ及び２ｃで示される。添加されたＵＶＡ  Ｃｉｂａ  Ｔｉｎｕｖｉｎ  ４００ＴＭの量の関数としての初期輝度のサンプルは、図３に示される。測定された輝度は、アルミナ基板によって実質的に弱められていること、及び色変換層の前面表面から発光される輝度はずっと高いことは指摘されるべきである。輝度データは、ＬＥＤからの一定の発光に対応する測定の間、ＬＥＤの強度の変化及びスペクトルの分布に関して補正される。データからわかるように、初期輝度値はＵＶＡ濃度の増加に従って減少し、このことはＵＶＡは同様にＬＥＤからの入射青色光をある程度吸収しているらしいことを示している。図２ａとは対照的に、ＨＡＬＳ  Ｃｉｂａ  Ｔｉｎｕｖｉｎ  １２３の濃度が２％より大きいサンプルでは、ＬＥＤからの青色光への露出に伴う輝度損失がより少ないことが示される。
【００５０】
［例２］
この例は、顔料パウダーの選択が色変換フォトルミネッセント層の安定性に与える効果を示す。色変換フォトルミネッセント膜を形成する四つのスラリーバッチが、アクリル化メラミンベースの紫外線硬化樹脂５９グラム、及びＣｉｂａ  Ｉｒｇａｃｕｒｅ１１７３ＴＭと、それに溶解された２，４，６トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィン酸化物（ＴＰＯ）を重量にしてほぼ同量含む光開始剤溶液４ｇに、異なる顔料パウダーを混合することによって作られた。第一のバッチには、Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ＳＲＴＭ顔料（Ｒａｄｏｃｏｌｏｒ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）３７グラムが添加された。第二のバッチには、ＦＴ−Ｈ  ＲｅｄＴＭ（Ｃｏｌｏｒｆｕｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ、中国、珠海）３７グラムが添加された。第三のバッチには、Ｒｅｄ  ＭＣＯＲＴＭ（Ｒａｄｉａｎｔｃｏｌｏｒ、米国、カリフォルニア、リッチモンド）が添加された。第四のバッチには、Ｖｉｃｏｍｅ  ＲｅｄＴＭ（Ｖｉｃｏｍｅ  Ｃｏｒｐ、中国、Ｙｕｎ  Ｌｉｎ  Ｈｓｉｅｎ）が添加された。各々のバッチは、例１に記述された方法を用いて、色変換フォトルミネッセント膜へと処理された。各々のサンプルからの赤色フォトルミネッセンスの輝度及びＣＩＥ色座標は、測定されたＬＥＤ輝度が約４０，０００ｃｄ／ｍ２であったことを除き、例１の方法を用いて時間の関数として測定され、図４ａ、４ｂ及び４ｃに示される。データから、Ｒａｄｏ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  ＯｒａｎｇｅＴＭ顔料を含むサンプルは、最高の輝度及び最も安定な輝度及びＣＩＥ色座標を有することがわかった。この顔料がより優れた性能を示す理由は知られていないが、他の顔料と比較して相対的に大きな粒子サイズに関連付けて、または溶媒を吸着する傾向がより低く、その結果光開始剤または色変換フォトルミネッセント膜樹脂の他の成分を樹脂から顔料粒子内部へと拡散することによりインフラックスを低減することによって分解の可能性をより低くすることに関連付けて、理論化されてよい。
【００５１】
［例３］
この例は、ＵＶ硬化アクリル化メラミンベース樹脂が、その後の加熱によって除去可能な多量の揮発性材料を含むことを説明する。ＵＶ硬化アクリル化メラミンベース樹脂の二つのサンプルが、熱重量分析のために直径４ｍｍ及び体積３５マイクロリットルのるつぼ内部に入れられた。一つのサンプルは、１１．３Ｊ／ｃｍ２のＵＶ線量で３６５ｎｍでＵＶ硬化され、他方のサンプルは２．３Ｊ／ｃｍ２のＵＶ線量で３６５ｎｍで硬化された。各々のサンプルは、その後３日間１２０℃の一定温度の下に置かれ、その重量はこの期間熱重量分析器（米国、デラウェア、ニューキャッスルのＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓにより製造された、ＴＧＡ−ＤＴＡＴＭ２９６０）を用いて監視された。第一のサンプルは、その元々の重量から３．５％を失い、第二のサンプルはその元々の重量から４．９％を失った。サンプルの重量は、１２０℃における時間の関数として図５に示される。データは、揮発性成分がＵＶ硬化サンプル内に残存し、ＵＶ露出時間がより長いことによって、揮発性材料の量は低減されるが除去はされないことを示す。
【００５２】
［例４］
この例は、ＵＶ硬化に加えて熱硬化を行なうことによって、アクリル化メラミンベース樹脂サンプル内の揮発性材料の量が低減されることを説明する。例２と同様にアルミナ基板上に堆積されたフォトルミネッセント層を有する二つのサンプルが準備された。堆積された層を有するサンプルは、全ＵＶ線量７００ｍＪ／ｃｍ２の水銀アークランプからの３６５ｎｍの放射に露出することによって硬化された。一つのサンプルはその後１２０℃で５時間熱焼成され、他方のサンプルは熱焼成を受けなかった。サンプルは、その後例１のように各々青色ＬＥＤランプに露出され、輝度が露出時間の関数として測定された。サンプルからの赤色フォトルミネッセンスの低下は、時間の関数としてモニターされた。結果は、熱焼成を受けなかったサンプルと比較して、ＵＶ硬化の後に熱焼成を受けたサンプルの変色が非常に少なかったことを示し、これは暗くなった赤色スポットが光化学的劣化の発生を表すことを示した。
【００５３】
［例５］
この例は、フォトルミネッセント層のフォトルミネッセント安定性に対する異なる光開始剤物質の効果を説明する。五つのサンプルが、ＲａｄｏｃｏｌｏｒのＢｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ＳＲＴＭ顔料を含んで調製された。各々は紫外硬化アクリル化メラミンベース樹脂に添加された。第一のサンプルは４％アニソールに溶解された光開始剤Ｃｉｂａ  Ｉｒｇａｃｕｒｅ  １８４ＴＭ４％を同様に含むものであった。第二のサンプルは、３％液体Ｃｉｂａ  Ｄａｒｏｃｕｒ  １１７３ＴＭに溶解されたＣｉｂａ  Ｉｒｇａｃｕｒｅ  １８４ＴＭ３％を同様に含むものであった。第三のサンプルは、２％液体Ｃｉｂａ  １１７３に溶解されたＣｉｂａ  Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ９０７を２％同様に含むものであった。第四のサンプルは、２％Ｃｉｂａ  ２０２２液体ホスフィン酸化物を同様に含み、第五のサンプルはＣｉｂａ  Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ８１９ＴＭを４．５％同様に含むものであった。光開始剤の割合は顔料及びアクリル化メラミンベース樹脂の全重量に基づくものであった。各サンプルは、他の点では例２に記述された方法を用いて調製された。図６に示されるようにサンプルのフォトルミノシティの低下は、時間の関数として測定された。データは、液体Ｃｉｂａ  Ｄａｒｏｃｕｒ  １１７３ＴＭに溶解された光開始剤Ｃｉｂａ  Ｉｒｇａｃｕｒｅ  １８４、液体Ｃｉｂａ  Ｄａｒｏｃｕｒ  １１７３ＴＭに溶解されたＣｉｂａ  Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ９０７ＴＭ、またはＣｉｂａ  ２０２２ＴＭ液体ホスフィン酸化物を含むサンプルが、Ｃｉｂａ  Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ８１９ＴＭまたはアニソールに溶解されたＣｉｂａ  Ｉｒｇａｃｕｒｅ  １８４ＴＭと比較してより良好な色安定性を有した。図７は、ＬＥＤへの露出時間の関数としてのサンプルの初期輝度を示す。おそらく各サンプルを作成するために使用される光開始剤処方の相違に起因してデータにばらつきはあるけれども、光開始剤濃度が増加するにつれて、輝度がより低くなる緩やかな傾向の存在がみられる。
【００５４】
［例６］
以下の例は、層が堆積されてエレクトロルミネッセントデバイスからの青色光によって照光されたとき、メラミンスルホンアミドホルムアルデヒド樹脂を用いて処方される顔料粒子を有する赤色発光色変換フォトルミネッセント層の安定性を示すために与えられる。色変換膜を形成するためのスラリーバッチは、赤色ローダミン染料（米国、オハイオ、クリーブランド  Ｄａｙｇｌｏ  Ｃｏｌｏｒ  ＣｏｒｐのＧＴ  １７Ｎ顔料）を含浸したメラミンスルホンアミドホルムアルデヒドコポリマーベース樹脂３９．２グラムを、アクリル化メラミンベース紫外線硬化樹脂５５．６グラム及びＩｒｇａｃｕｒｅ  １１７３ＴＭと、それに溶解された２，４，６トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィン酸化物（ＴＰＯ）とをほぼ同じ重量含む光開始剤５．２グラムの内部に混合することによって作られた。混合物は円筒形容器内に配置され、コンディショニングミキサー（ＡＲ−２５０ＴＭ、日本、東京のＴｈｉｎｋｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって製造）を用いて、ビーターターニング（beater turning）２０００ｒｐｍ及び回転軸回転８００ｒｐｍで均一なブレンディングを保証するため５分間ブレンドされた。容器はその後密封され、樹脂ペーストを形成するために１０ｒｐｍで２０分間回転された。次に、厚膜誘電体層及び青色光発光ユーロピウムを有する５ミリメータ×５ミリメータの四つのエレクトロルミネッセントデバイスは、米国特許出願第２００４／２４７８５８及び２００４／０１７９８６４（その内容は全てここに組み込まれている）に示されるように５センチメータ×５センチメータガラス基板上に構築されたバリウムチオアルミネート蛍光体膜を活性化した。四つのデバイスは、日本、東京の富士フィルム社から購入した印刷され硬化されたＣＴ２０００Ｌ樹脂からなる、１．５から２マイクロメータの厚いパッシベーション層で覆われた。一つのデバイスは、デバイスからの青色光の輝度レベルの監視を容易にするためコーティングされず、残りの三つのデバイスが、調製された樹脂ペーストをパッシベーション層上にスクリーン印刷することによって３０マイクロメータの厚い色変換層でコーティングされた。色変換層はＵＶ露出システム（カリフォルニア、Ｓａｎ  Ｊｏｓｅ、ＯＡＩＴＭ）で水銀アークランプからの３６５ｎｍ放射を用いて硬化された。次に、図８の平面図及び正面図を参照すると、上述のようにガラス基板９上に構築されたデバイス８は、デバイス及び色変換層１３を周囲の大気から保護するため周辺シーリングビーズ１１を用いて基板に接着されたガラスプレート１４で覆うことによって密封された。約３０マイクロ秒の幅及び２４０Ｈｚの振動数を有する交流極性電圧パルス（alternating polarity voltage pulse）は、被覆されていないピクセルから１平方メータあたり４００カンデラの輝度レベルを提供し保持するよう選択された電圧で、エレクトロルミネッセントデバイスの電極に印加された。輝度及びＣＩＥｘ及びｙ座標は、被覆されていないデバイス、及び被覆されたデバイスの両方に関して、動作時間の関数として測定された。初期輝度で規格化された被覆されたピクセルからの赤色輝度は、図９ａにおいてサンプルＲ−１と名づけられて示され、同様にサンプルＲ−１として名づけられた対応するＣＩＥｘ及びｙ座標は各々図９ｂ及び９ｃにおいて各々示される。
【００５５】
［例７］
この例は、堆積され、エレクトロルミネッセントデバイスからの青色光によって照光されるとき、ベンゾグアナミンホルムアルデヒド樹脂を用いて処方された顔料粒子を有する赤色発光色変換フォトルミネッセント層の安定性を示すために与えられる。エレクトロルミネッセントデバイスは、色変換層を形成するためのスラリーが赤色ローダミン染料（米国、Ｒａｄｉａｎｔ  ＣｏｌｏｒのＭＣ−ＯＲ５８６４顔料）が含浸されたベンゾグアナミンホルムアルデヒドベース樹脂３９．２グラムを、アクリル化メラミンベース紫外線硬化樹脂５５．６グラム及びＣＩＢＡ  Ｉｒｇａｃｕｒｅ  １１７３ＴＭと、それに溶解された２，４，６トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィン酸化物（ＴＰＯ）を重量にしてほぼ同じく含む光開始剤５．２グラムの内部に混合することによって作られたことを除いては、例６におけるものと同様に構築された。輝度及びＣＩＥｘ及びｙ座標は、被覆されていないデバイス、及び被覆されたデバイスの両方に関して、動作時間の関数として測定された。初期輝度で規格化された被覆されたピクセルからの赤色輝度は、図９ａにおいてサンプルＲ−２と名づけられて示され、同様にサンプルＲ−２として名づけられた対応するＣＩＥｘ及びｙ座標は各々図９ｂ及び９ｃにおいて各々示される。
【００５６】
［例８］
この例は、堆積され、エレクトロルミネッセントデバイスからの青色光によって照光されるとき、メラミンスルホンアミドホルムアルデヒド樹脂を用いて処方された顔料粒子を有する緑色発光色変換フォトルミネッセント層の安定性を示すために与えられる。エレクトロルミネッセントデバイスは、色変換層を形成するためのスラリーバッチが緑色クマリン染料（ＲａｄｏｃｏｌｏｕｒのＢｒｉｇｈｔ  ｙｅｌｌｏｗ  ＳＲ顔料）が含浸されたメラミンスルホンアミドホルムアルデヒドベース樹脂３７．５グラムを、アクリル化メラミンベース紫外線硬化樹脂５７．３グラム及びＣＩＢＡ  Ｉｒｇａｃｕｒｅ  １１７３ＴＭと、それに溶解された２，４，６トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィン酸化物（ＴＰＯ）を重量にしてほぼ同じく含む光開始剤５．２グラムの内部に混合することによって作られたことを除いては、例６におけるものと同様に構築された。輝度及びＣＩＥｘ及びｙ座標は、被覆されていないデバイス、及び被覆されたデバイスの両方に関して、動作時間の関数として測定された。初期輝度で規格化された被覆されたピクセルからの緑色輝度は、図１０ａにおいてサンプルＧ−１と名づけられて示され、同様にサンプルＧ１として名づけられた対応するＣＩＥｘ及びｙ座標は各々図１０ｂ及び１０ｃにおいて各々示される。
【００５７】
［例９］
この例は、堆積され、エレクトロルミネッセントデバイスからの青色光によって照光されるとき、ベンゾグアナミンホルムアルデヒド樹脂を用いて処方された顔料粒子を有する緑色発光色変換フォトルミネッセント層の安定性を示すために与えられる。エレクトロルミネッセントデバイスは、色変換層を形成するためのスラリーバッチが緑色クマリン染料（米国Ｒａｄｉａｎｔ  ＣｏｌｏｒのＭＣ−ＣＨ５８６０）が含浸されたベンゾグアナミンホルムアルデヒド樹脂３７．５グラムを、アクリル化メラミンベース紫外線硬化樹脂５７．３グラム及びＣＩＢＡ  Ｉｒｇａｃｕｒｅ  １１７３ＴＭと、それに溶解された２，４，６トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィン酸化物（ＴＰＯ）を重量にして同じく含む光開始剤５．２グラムの内部に混合することによって作られたことを除いては、例６におけるものと同様に構築された。輝度及びＣＩＥｘ及びｙ座標は、被覆されていないデバイス、及び被覆されたデバイスの両方に関して、動作時間の関数として測定された。初期輝度で規格化された被覆されたピクセルからの緑色輝度は、図１０ａにおいてサンプルＧ−２と名づけられて示され、同様にサンプルＧ−２として名づけられた対応するＣＩＥｘ及びｙ座標は各々図１０ｂ及び１０ｃにおいて各々示される。
【００５８】
［例１０］
この例は幾つかの光開始剤処方に関して光学吸収スペクトル、及びそれらと青色光を発光するユーロピウム活性化バリウムチオアルミネート発光膜を有するエレクトロルミネッセントデバイスの発光スペクトルとの関係を示す。図１１は、パターニング可能な色変換膜において使用されるときのこの光開始剤の濃度と同様の濃度を有する光開始剤ＴＰＯのアセトニトリル溶液に関する光学吸収スペクトルを、エレクトロルミネッセント発光スペクトルと比較して示す。データからわかるように、光開始剤の吸収スペクトルとエレクトロルミネッセンス発光スペクトルとの間には大きな共通部分があり、このことは光活性剤の活性化は、エレクトロルミネッセント照光の間この光開始剤の残留物をある程度含む色変換膜内で起こる可能性があることを示している。図１２は、本発明のパターニング可能な色変換膜で使用されるのと同様の濃度でアセトニトリルに溶解されたＣｉｂａ  Ｉｒｇａｃｕｒｅ  １８４及びＣｉｂａ  Ｄａｒｏｃｕｒｅ  １１７３の光学吸収を、ユーロピウム活性化バリウムチオアルミネート発光膜を有するエレクトロルミネッセントデバイスの発光特性と比較して示す。この図のデータからわかるように、これらの光開始剤の吸収スペクトルとエレクトロルミネッセント発光スペクトルとの間には大きな共通部分はない。従って、青色光を吸収する光活性剤が使用されるとき、色変換膜内のある量の光開始剤残留物の活性化が、エレクトロルミネッセント照光の間に起こる可能性がそれほど高くない。光開始剤の活性化は、フォトリソグラフィを容易にするため色変換膜内の樹脂の架橋が意図されるフリーラジカルを作り出し、パターニングざれた層内に光開始剤残留物が残留する場合、ディスプレイからの青色光または周囲の環境へのさらなる露出は、さらなるフリーラジカルを作り出す可能性があり、そのフリーラジカルは顔料粒子内の染料と反応して、それらの光学性能を低下する可能性がある。従って、青色光を吸収しない光開始剤を選択することが望ましい。
【００５９】
本発明の好ましい実施形態がここに詳細に記述されたけれども、発明の精神または添付されたクレームの範囲から逸脱することなくそれに対して変更が行なわれてよいことは当業者によって理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】光源として青色ＬＥＤを用いて、色変換層からのフォトルミネッセンスを測定するための試験的な配置を示す。
【図２ａ】光発光ダイオードからの青色光に露出する時間の関数として測定された、ヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）及びＵＶ吸収剤（ＵＶＡ）が輝度に対して及ぼす効果を示す。
【図２ｂ】光発光ダイオードからの青色光に露出する時間の関数として測定された、ヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）及びＵＶ吸収剤（ＵＶＡ）が赤色光発光色変換膜のｘＣＩＥ座標に対して及ぼす効果を示す。
【図２ｃ】光発光ダイオードからの青色光に露出する時間の関数として測定された、ヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）及びＵＶ吸収剤（ＵＶＡ）が輝度及び赤色光発光色変換膜のｙＣＩＥ座標に対して及ぼす効果を示す。
【図３】添加されたＵＶＡの濃度の関数で表した色変換膜の初期輝度を示す。
【図４ａ】光発光ダイオードからの青色光に露出する時間の関数として測定された、赤色発光色変換膜の輝度の、膜内で使用される顔料のタイプに対する依存性を示す。
【図４ｂ】光発光ダイオードからの青色光に露出する時間の関数として測定された、赤色発光色変換膜のｘＣＩＥ座標の、膜内で使用される顔料のタイプに対する依存性を示す。
【図４ｃ】光発光ダイオードからの青色光に露出する時間の関数として測定された、赤色発光色変換膜のｙＣＩＥ座標の、膜内で使用される顔料のタイプに対する依存性を示す。
【図５】ＵＶ硬化の後熱硬化を受けた色変換膜の重量損失を示す。
【図６ａ】輝度に及ぼす光開始剤の効果を示す。
【図６ｂ】赤色光発光色変換膜の色安定性に及ぼす光開始剤の効果を示す。
【図６ｃ】赤色光発光色変換膜の色安定性に及ぼす光開始剤の効果を示す。
【図７】光開始剤濃度の関数で表した色変換膜の初期輝度を示す。
【図８】エレクトロルミネッセントデバイスからの青色光に曝された色変換層からのフォトルミネッセンスの測定に関する試験的な配置を示す。
【図９ａ】ユーロピウム活性化バリウムチオアルミネート発光膜を有するエレクトロルミネッセントデバイスからの青色光に露出される時間の関数として測定された、赤色光発光色変換膜に関する輝度の依存性を示す。
【図９ｂ】ユーロピウム活性化バリウムチオアルミネート発光膜を有するエレクトロルミネッセントデバイスからの青色光に露出される時間の関数として測定された、赤色光発光色変換膜に関するＣＩＥｘ座標の初期値からの変化を示す。
【図９ｃ】ユーロピウム活性化バリウムチオアルミネート発光膜を有するエレクトロルミネッセントデバイスからの青色光に露出される時間の関数として測定された、赤色光発光色変換膜に関するＣＩＥｙ座標の初期値からの変化を示す。
【図１０ａ】ユーロピウム活性化バリウムチオアルミネート発光膜を有するエレクトロルミネッセントデバイスからの青色光に露出される時間の関数として測定された、緑色光発光色変換膜に関する輝度の依存性を示す。
【図１０ｂ】ユーロピウム活性化バリウムチオアルミネート発光膜を有するエレクトロルミネッセントデバイスからの青色光に露出される時間の関数として測定された、緑色光発光色変換膜に関するＣＩＥｘ座標の初期値からの変化を示す。
【図１０ｃ】ユーロピウム活性化バリウムチオアルミネート発光膜を有するエレクトロルミネッセントデバイスからの青色光に露出される時間の関数として測定された、緑色光発光色変換膜に関するＣＩＥｙ座標の初期値からの変化を示す。
【図１１】ユーロピウム活性化バリウムチオアルミネート発光膜を有するエレクトロルミネッセントデバイスの発光特性と比較した、アセトニトリルに溶解された光開始剤ＣＩＢＡ  Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ８１９の溶液に関する光学吸収スペクトルを示す。
【図１２】ユーロピウム活性化バリウムチオアルミネート発光膜を有するエレクトロルミネッセントデバイスの発光特性と比較した、アセトニトリルに溶解された光開始剤ＣＩＢＡ  Ｉｒｇａｃｕｒｅ  １８４及びＣＩＢＡ  Ｄａｒｏｃｕｒｅ  １１７３の溶液に関する光学吸収スペクトルを示す。
【符号の説明】
【００６１】
１  基板
２  色変換フォトルミネッセント層
３  エポキシシーリングビーズ
４  カバーガラス
５  基板ホルダ
６  ＬＥＤ
７  輝度メータ
８  デバイス
９  ガラス基板
１１  シーリングビーズ
１３  色変換層
１４  ガラスプレート
【図１】
2008501066.tif 000003
【図２ａ】
2008501066.tif 000004
【図２ｂ】
2008501066.tif 000005
【図２ｃ】
2008501066.tif 000006
【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５】
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【図６ａ】
2008501066.tif 000012
【図６ｂ】
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【図６ｃ】
2008501066.tif 000014
【図７】
2008501066.tif 000015
【図８】
2008501066.tif 000016
【図９ａ】
2008501066.tif 000017
【図９ｂ】
2008501066.tif 000018
【図９ｃ】
2008501066.tif 000019
【図１０ａ】
2008501066.tif 000020
【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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