(57)【要約】  本発明に係る波長制御光学部材は、マトリックス樹脂（１）と、マトリックス樹脂の内部に分散する色素含有微粒子（２）とを備える。そして、色素含有微粒子は、４００ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲内に最大吸収波長を有する色素（３）と、一重項酸素クエンチャー（４）と、酸化防止剤（５）と、紫外線吸収剤（６）とを含有する。本発明の発光装置及び照明器具は、発光素子と、発光素子が発する光を波長変換する波長変換部材と、波長制御光学部材とを備える。
2015186359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリックス樹脂と、前記マトリックス樹脂の内部に分散する色素含有微粒子とを備え、
前記色素含有微粒子は、４００ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲内に最大吸収波長を有する色素と、一重項酸素クエンチャーと、酸化防止剤と、紫外線吸収剤とを含有する波長制御光学部材。
【請求項２】
前記マトリックス樹脂は、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル−スチレン共重合体、スチレン系樹脂、シリコーン系樹脂及びシクロオレフィン系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一つを含有する請求項１に記載の波長制御光学部材。
【請求項３】
前記色素含有微粒子において、前記色素、一重項酸素クエンチャー、酸化防止剤及び紫外線吸収剤は、アルコキシシランの加水分解縮合物及びポリシラザンの少なくともいずれか一方により被覆される請求項１又は２に記載の波長制御光学部材。
【請求項４】
前記色素は、フタロシアニン系、テトラアザポルフィリン系及びポルフィリン系からなる群より選ばれる少なくとも一つである請求項１乃至３のいずれか一項に記載の波長制御光学部材。
【請求項５】
前記色素含有微粒子の平均粒子径は、１００ｎｍ〜３０μｍである請求項１乃至４のいずれか一項に記載の波長制御光学部材。
【請求項６】
発光素子と、前記発光素子が発する光を波長変換する波長変換部材と、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の波長制御光学部材と、を備える発光装置。
【請求項７】
請求項６に記載の発光装置を備える照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長制御光学部材、発光装置及び照明器具に関する。詳細には本発明は、含有する色素の耐久性を向上させた波長制御光学部材、発光装置及び照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの高明度化及び高コントラスト化のため、染料を溶解させた樹脂組成物を用いることが提案されている。しかし、染料は、光エネルギーによって酸素が励起されて一重項酸素になり、この一重項酸素が染料を酸化・分解して退色するため、耐光性が悪いことが知られている。そのため、染料の耐光性を改善するために、重合性化合物に染料を加え、さらに一重項酸素クエンチャーと酸化防止剤の双方を添加することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
また、液晶表示装置に用いられる赤外線吸収フィルタは近赤外線吸収色素を含有するが、この近赤外線吸収色素も耐光性が低い。そのため、近赤外線吸収色素の耐光性を向上させるために、近赤外線吸収色素を微粒子中に含有させた近赤外線吸収フィルタが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１４１３５６号公報
【特許文献２】特開２０１０−６０６１７号公報
【発明の概要】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、樹脂組成物内で染料、一重項酸素クエンチャー及び酸化防止剤が均一に離れて存在しているため、一重項酸素クエンチャー及び酸化防止剤の性能が染料に対して十分に発揮されていなかった。また、特許文献２では、微粒子を構成する樹脂で近赤外線吸収色素を被覆しているだけであるため、耐光性が不十分であった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、色素の耐久性、特に耐光性及び耐熱性を向上させた波長制御光学部材、発光装置及び照明器具を提供することにある。
【０００７】
本発明の第１の態様に係る波長制御光学部材は、マトリックス樹脂と、マトリックス樹脂の内部に分散する色素含有微粒子とを備える。そして、色素含有微粒子は、４００ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲内に最大吸収波長を有する色素と、一重項酸素クエンチャーと、酸化防止剤と、紫外線吸収剤とを含有する。
【０００８】
本発明の第２の態様に係る波長制御光学部材は、第１の態様に係る光学部材において、マトリックス樹脂は次の樹脂の少なくとも一つを含有する。つまり、マトリックス樹脂は、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル−スチレン共重合体、スチレン系樹脂、シリコーン系樹脂及びシクロオレフィン系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一つを含有する。
【０００９】
本発明の第３の態様に係る波長制御光学部材は、第１又は第２の態様に係る光学部材において、色素含有微粒子に関し、色素、一重項酸素クエンチャー、酸化防止剤及び紫外線吸収剤は、次の少なくとも一つの材料により被覆される。つまり、色素、一重項酸素クエンチャー、酸化防止剤及び紫外線吸収剤は、アルコキシシランの加水分解縮合物及びポリシラザンの少なくともいずれか一方により被覆される。
【００１０】
本発明の第４の態様に係る波長制御光学部材は、第１乃至第３のいずれかの態様に係る光学部材において、色素は、フタロシアニン系、テトラアザポルフィリン系及びポルフィリン系からなる群より選ばれる少なくとも一つである。
【００１１】
本発明の第５の態様に係る波長制御光学部材は、第１乃至第４のいずれかの態様に係る光学部材において、色素含有微粒子の平均粒子径は１００ｎｍ〜３０μｍである。
【００１２】
本発明の第６の態様に係る発光装置は、発光素子と、発光素子が発する光を波長変換する波長変換部材と、第１乃至第５のいずれかの態様に係る波長制御光学部材とを備える。
【００１３】
本発明の第７の態様に係る照明器具は、第６の態様に係る発光装置を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る波長制御光学部材の一例を示す概略図である。（ａ）はマトリックス樹脂の内部に分散する色素含有微粒子を示す概略図であり、（ｂ）は色素含有微粒子の一例を示す概略図である。
【図２】図２は、波長制御光学部材に分散する色素含有微粒子の他の例を示す概略図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る発光装置の一例を示す概略図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る照明器具の一例を示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る照明器具の構成を示す概略図である。（ａ）は照明器具における灯具の分解斜視図であり、（ｂ）はＬＥＤモジュールの概略断面図であり、（ｃ）は灯具に使用されるフィルタを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本実施形態に係る波長制御光学部材、発光装置及び照明器具について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施形態で引用する図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１６】
［波長制御光学部材］
本実施形態に係る波長制御光学部材１０は、図１に示すように、マトリックス樹脂１と、マトリックス樹脂１に分散する色素含有微粒子２とを備える。さらに色素含有微粒子２は、４００ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲内に最大吸収波長を有する色素３と、一重項酸素クエンチャー４と、酸化防止剤５と、紫外線吸収剤６とを含有している。
【００１７】
本実施形態の波長制御光学部材１０は、図１に示すように、マトリックス樹脂１の内部に、４００ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲内に最大吸収波長を有する色素３と、一重項酸素クエンチャー４と、酸化防止剤５とを分散させている。ここで、特許文献１のように、これらを単にマトリックス樹脂１に分散させただけでは、一重項酸素クエンチャー４及び酸化防止剤５と色素３との距離が離れすぎてしまう。その結果、一重項酸素クエンチャー４及び酸化防止剤５の効果が色素３に十分に及ばず、色素３の劣化を抑制することができない。
【００１８】
しかしながら、本実施形態の波長制御光学部材１０では、色素含有微粒子２の内部に色素３と、一重項酸素クエンチャー４と、酸化防止剤５とを含有させている。つまり、色素３と、劣化抑制添加剤としての一重項酸素クエンチャー４及び酸化防止剤５とを色素含有微粒子２内に封入している。そして、この色素含有微粒子２をマトリックス樹脂１の内部に分散させる構成となっている。その結果、色素３の近傍に一重項酸素クエンチャー４及び酸化防止剤５が常に配置されているため、一重項酸素クエンチャー４及び酸化防止剤５の効果を色素３に効率的に及ぼすことが可能となる。
【００１９】
さらに本実施形態では、色素含有微粒子２の内部に、色素３、一重項酸素クエンチャー４及び酸化防止剤５に加え、劣化抑制添加剤としての紫外線吸収剤６も含有している。そのため、紫外線吸収剤６が色素３の近傍に配置され、紫外線が色素３に到達し難くなることから、紫外線を吸収することによる色素３の劣化を抑制することが可能となる。
【００２０】
本実施形態に係る色素３としては、４００ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲内に最大吸収波長を有するものであれば特に限定されない。色素３としては、例えばフタロシアニン系、テトラアザポルフィリン系及びポルフィリン系からなる群より選ばれる少なくとも一つを用いることができる。フタロシアニン系の色素としては、例えばＣ.Ｉ.ダイレクトブルー８６，８７，１８９，１９９などが挙げられる。また、フタロシアニン系色素としては、Ｃ.Ｉ.アシッドブルー２４９なども挙げられる。テトラアザポルフィリン系の色素としては、例えばＴＡＰ−２、ＴＡＰ−１８、ＴＡＰ−４５（山田化学工業株式会社製）等が挙げられる。ポルフィリン系の色素としては、例えば５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン（株式会社ワコーケミカル製）が挙げられる。これらの色素は一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２１】
本実施形態に係る一重項酸素クエンチャー４としては、空気中の酸素が光のエネルギーにより活性化して生成した一重項酸素をトラップし、一重項酸素を不活性化するものであれば特に限定されない。一重項酸素クエンチャーとしては、遷移金属錯体、色素類（赤外線吸収色素）、アミン類、フェノール類、スルフィド類などが挙げられる。遷移金属錯体は、配位子としてジアルキルホスフェイト、ジアルキルジチオカルバネート、ベンゼンジチオール又はその類似ジチオールが挙げられ、中心金属としてニッケル、銅又はコバルトが挙げられる。色素類としては、ポリメチン色素、シアニン色素、アズレニウム色素、ピリリウム色素、スクアリリウム色素、クロコニウム色素、アミニウム色素、イモニウム色素、ジイモニウム色素などが挙げられる。なお、これらの一重項酸素クエンチャーは一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２２】
本実施形態に係る酸化防止剤５としては、色素３の自動酸化を抑制できるものであれば特に限定されない。酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤などが挙げられる。特にフェノール系酸化防止剤とアミン系酸化防止剤が好ましく、アミン系酸化防止剤の中では特にヒンダードアミンが好ましい。
【００２３】
フェノール系酸化防止剤としては、２，６−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、ｎ−オクタデシル−３−（３’５’−ジ−ｔ−ブチル４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート等が挙げられる。また、フェノール系酸化防止剤としては、テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシメチル）］メタンなども挙げられる。アミン系酸化防止剤としては、アデカスタブ（登録商標）ＬＡ−７７、ＬＡ−５７、ＬＡ−５２、ＬＡ−６２、ＬＡ−６３、ＬＡ−６７、ＬＡ−６８（株式会社ＡＤＥＫＡ製）などが挙げられる。また、アミン系酸化防止剤としては、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）１２３、ＴＩＮＵＶＩＮ１４４、ＴＩＮＵＶＩＮ６２２、ＴＩＮＵＶＩＮ７６５、ＴＩＮＵＶＩＮ９４４（ＢＡＳＦジャパン株式会社製）なども挙げられる。なお、これらの酸化防止剤は一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２４】
本実施形態に係る紫外線吸収剤６としては、２８０ｎｍ〜３６０ｎｍの波長範囲の透過率が低い特性を有するものであれば、特に限定されない。紫外線吸収剤はとしては、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ヒドロキシベンゾエート系紫外線吸収剤などを挙げることができる。
【００２５】
トリアジン系紫外線吸収剤としては、２，４−ビス［ヒドロキシ−４−ブトキシフェニル］−６−（２，４−ジブトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン等が挙げられる。また、２−（２−ヒドロキシ−４−ヒドロキシメチルフェニル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン、２−（２−ヒドロキシ−４−ヒドロキシメチルフェニル）−４，６−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−１，３，５−トリアジン等も挙げられる。ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、２，２'−ジヒドロキシ−４，４'−ジ（ヒドロキシメチル）ベンゾフェノン、２，２'−ジヒドロキシ−４，４'−ジ（２−ヒドロキシエチル）ベンゾフェノン等が挙げられる。ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、２−〔２'−ヒドロキシ−５'−（ヒドロキシメチル）フェニル〕−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−〔２'−ヒドロキシ−５'−（２−ヒドロキシエチル）フェニル〕−２Ｈ−ベンゾトリアゾール等が挙げられる。シアノアクリレート系紫外線吸収剤としては、２−エチルヘキシル−２−シアノ−３，３'−ジフェニルアクリレート、エチル−２−シアノ−３，３'−ジフェニルアクリレート等が挙げられる。ヒドロキシベンゾエート系紫外線吸収剤としては、フェニルサルシレート、４−ｔ−ブチルフェニルサルシレート、２，５−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ安息香酸ｎ−ヘキサデシルエステル等が挙げられる。なお、これらの紫外線吸収剤は一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２６】
上述のように、色素３、一重項酸素クエンチャー４、酸化防止剤５及び紫外線吸収剤６は、色素含有微粒子２の内部に、粒子化材７によって被覆されている。このような粒子化材７は、アルコキシシランの加水分解縮合物及びポリシラザンの少なくともいずれか一方からなる樹脂であることが好ましい。これらの樹脂は、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光領域において高い透過率を有し、さらに容易に造粒することが可能である。
【００２７】
アルコキシシランの加水分解縮合物は、アルコキシシランを加水分解した後に脱水縮合させて得られる縮合物である。アルコキシシランの具体例としては、例えば、トリフェニルエトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、エチルジメチルメトキシシランが挙げられる。メチルジエチルメトキシシラン、エチルジメチルエトキシシラン、メチルジエチルエトキシシラン、フェニルジメチルメトキシシラン、フェニルジエチルメトキシシラン、フェニルジメチルエトキシシラン、フェニルジエチルエトキシシランも挙げられる。また、メチルジフェニルメトキシシラン、エチルジフェニルメトキシシラン、メチルジフェニルエトキシシラン、エチルジフェニルエトキシシラン、ｔｅｒｔ−ブトキシトリメチルシラン、ブトキシトリメチルシランも挙げられる。ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランも挙げられる。Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシランも挙げられる。メチルトリアセトキシシラン、エチルトリアセトキシシラン、Ｎ−β−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシランも挙げられる。トリエトキシシラン、トリメトキシシラン、トリイソプロポキシシラン、トリ−ｎ−プロポキシシラン、トリアセトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシランも挙げられる。なお、アルコキシシランの加水分解縮合物は一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２８】
ポリシラザンは、「−（ＳｉＨ２−ＮＨ）−」を繰り返し単位とするポリマーであり、鎖状ポリシラザン、環状ポリシラザン等が挙げられる。この際、Ｈの全部又は一部が置換基で置換されていてもよい。鎖状ポリシラザンとしては、ペルヒドロポリシラザン、ポリメチルヒドロシラザン、ポリＮ−メチルシラザン、ポリＮ−（トリエチルシリル）アリルシラザン、ポリＮ−（ジメチルアミノ）シクロヘキシルシラザン、フェニルポリシラザン等が挙げられる。なお、ポリシラザンは一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２９】
色素含有微粒子２が分散するマトリックス樹脂１としては、色素含有微粒子２を安定的に分散させ、さらに３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光領域において高い透過率を有する樹脂を用いることができる。このようなマトリックス樹脂１としては、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル−スチレン共重合体、スチレン系樹脂、シリコーン系樹脂及びシクロオレフィン系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一つを含有することが好ましい。
【００３０】
アクリル系樹脂は、（メタ）アクリル系単量体を主成分として重合させたものであり、（メタ）アクリル系単量体と共重合可能な他の単量体を含んでいてもよい。アクリル系樹脂としては、アクリル系モノマーを重合してなる樹脂を用いることができる。このようなアクリル系モノマーとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレートが挙げられる。β−カルボキシエチル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレートも挙げられる。また、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレートも挙げられる。ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレートも挙げられる。なお、アクリル系モノマーは一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。また、本明細書において、「（メタ）アクリル系」とは、アクリル系とメタクリル系とを包含するものであり、「（メタ）アクリレート」とは、アクリレートとメタクリレートとを包含するものである。
【００３１】
ポリカーボネート系樹脂としては、例えば二価フェノールと、ホスゲン又は炭酸ジエステル化合物とを反応させることによって得られる芳香族ポリカーボネート重合体、及びこれらの共重合体である芳香族ポリカーボネート樹脂が挙げられる。また、ポリカーボネート系樹脂としては、二酸化炭素とエポキシドとの共重合体によって得られる脂肪族ポリカーボネート樹脂も挙げられる。さらに、ポリカーボネート系樹脂としては、これらを共重合した芳香族−脂肪族ポリカーボネートも挙げられる。また、アジピン酸，ピメリン酸，スベリン酸，アゼライン酸，セバシン酸，デカンジカルボン酸等の直鎖状脂肪族二価カルボン酸等も、ポリカーボネート系樹脂の共重合モノマーとして挙げられる。なお、ポリカーボネート系樹脂は一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３２】
アクリル−スチレン共重合体としては、（メタ）アクリル系単量体及びスチレン系単量体を主成分として重合したものである。また、アクリル−スチレン共重合体は、（メタ）アクリル系単量体及びスチレン系単量体と共重合可能な他の単量体を含んでいてもよい。アクリル−スチレン共重合体としては、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ジエチルアミノエチルメタアクリレート共重合体、スチレン−ブタジエン−アクリル酸エステル共重合体が挙げられる。また、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン−塩素化パラフィン共重合体、スチレン−メチルメタアクリレート共重合体も使用することができる。
【００３３】
スチレン系樹脂は、スチレン系単量体を主成分として重合させたものである。スチレン系単量体としては、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メトキシスチレンが挙げられる。また、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｏ−クロロスチレン、ｍ−クロロスチレン、ｐ−クロロスチレンも挙げられる。これらのスチレン系単量体は一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３４】
シリコーン系樹脂は、シロキサン結合からなる直鎖状高分子が架橋することで三次元網状構造となっている樹脂である。そして、シリコーン系樹脂としては、側鎖が例えばメチル基で構成されるジメチル系シリコーンや、一部分が芳香族系分子に置換されている芳香族系シリコーンがある。本実施形態では、シリコーン系樹脂として特に好ましいのは芳香族系シリコーンである。
【００３５】
シクロオレフィン系樹脂は、主鎖が炭素−炭素結合からなり、主鎖の少なくとも一部に環状炭化水素構造を有する樹脂である。シクロオレフィン系樹脂としては、エチレンとノルボルネンの付加共重合体や、エチレンとテトラシクロドデセンの付加共重合体などが挙げられる。
【００３６】
本実施形態の波長制御光学部材１０において、色素含有微粒子２の平均粒子径は５０ｎｍ〜３０μｍであることが好ましく、１００ｎｍ〜３０μｍであることがより好ましい。色素含有微粒子２の平均粒子径がこの範囲内であることにより、色素３の近傍に常に一重項酸素クエンチャー４、酸化防止剤５及び紫外線吸収剤６を配置させることができる。そのため、色素３の劣化を効率的に抑制することが可能となる。なお、色素含有微粒子２の平均粒子径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）等を用いて、波長制御光学部材１０の断面を観察することにより測定することができる。
【００３７】
このように、本実施形態に係る波長制御光学部材１０は、マトリックス樹脂１と、マトリックス樹脂１の内部に分散する色素含有微粒子２とを備える。そして、色素含有微粒子２は、４００ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲内に最大吸収波長を有する色素３と、一重項酸素クエンチャー４と、酸化防止剤５と、紫外線吸収剤６とを含有する。そのため、色素３の近傍において、一重項酸素クエンチャー４が一重項酸素を不活性化し、酸化防止剤５が色素の自動酸化を抑制し、さらに紫外線吸収剤６が紫外線の色素３への到達を抑制する。その結果、色素３の耐久性、特に耐光性及び耐熱性を向上させ、色素の安定性を高めることが可能となる。
【００３８】
また、色素３は粒子化材７によって被覆され、さらに色素含有微粒子２はマトリックス樹脂１の内部に分散しているため、色素３は大気中の酸素と接触し難い。その結果、酸素との接触による色素３の酸化をより抑制することが可能となる。
【００３９】
さらに、一重項酸素クエンチャー４、酸化防止剤５、紫外線吸収剤６及び粒子化材７は、色素３による可視光領域の光吸収を阻害し難い。そのため、これらが色素３の近傍に配置されている場合でも、色素３の分光特性を維持することができる。
【００４０】
なお、本実施形態の波長制御光学部材において、色素含有微粒子２は、色素３、一重項酸素クエンチャー４、酸化防止剤５及び紫外線吸収剤６を内部に含有していればよく、粒子の構造は特に限定されない。ただ、色素３に対する紫外線の到達をより抑制する観点から、色素３が色素含有微粒子２の中心部に配置され、紫外線吸収剤６が色素含有微粒子２の外周部に配置されていることが好ましい。
【００４１】
具体的には、図２に示すように、色素含有微粒子２Ａは、コア部８と、コア部８の周囲を被覆するシェル部９とを有するコア−シェル構造を有していてもよい。そして、コア部８には色素３、一重項酸素クエンチャー４及び酸化防止剤５が含まれ、シェル部９には紫外線吸収剤６が含まれていることが好ましい。このように、コア部８に色素３と共に一重項酸素クエンチャー４及び酸化防止剤５が配置されることにより、色素３の酸化を抑制することができる。さらに、色素３の外周に紫外線吸収剤６が配置されているため、シェル部９により短波長光が吸収され、短波長光が色素３に到達し難くなることから、色素３の劣化をより抑制することが可能となる。
【００４２】
なお、コア部８は、色素３、一重項酸素クエンチャー４及び酸化防止剤５の他に紫外線吸収剤６を含有しても構わない。ただ、短波長光の吸収を促進し、色素の劣化を抑制する観点から、紫外線吸収剤６の含有量は、コア部８よりもシェル部９の方が多いことが好ましい。
【００４３】
コア部８において、色素３、一重項酸素クエンチャー４及び酸化防止剤５を覆う樹脂は、粒子化材７と同じ材料を用いることができる。また、シェル部９において、紫外線吸収剤６を覆う樹脂も粒子化材７と同じ材料を用いることができる。ただ、シェル部９は、高いガスバリア性を有する材料を用い、色素３と酸素との接触をより抑制することが好ましい。このようなガスバリア性を有する材料としては、例えばポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）やポリビニルアルコール（ＰＶＡ）のような高ガスバリア性樹脂を用いることができる。また、ガスバリア性を有する材料としては、シリカのような金属酸化物及びその誘導体も用いることができる。
【００４４】
［波長制御光学部材の製造方法］
次に、波長制御光学部材の製造方法について説明する。本実施形態に係る波長制御光学部材の製造方法は、マトリックス樹脂１に色素含有微粒子２を分散させることができれば特に限定されない。
【００４５】
具体的には、まず上述の色素含有微粒子を溶媒に分散させた後、当該分散液にマトリックス樹脂を溶解する。その後、当該分散液を基板に塗布し、溶媒を除去することにより、波長制御光学部材を得ることができる。基板に対する分散液の塗布方法は特に限定されないが、例えばスプレーコート法、スピンコート法、スリットコート法、ロールコート法等が利用できる。また、溶媒を除去する際には、減圧乾燥機、コンベクションオーブン、ＩＲオーブン、ホットプレートなどを使用してもよい。
【００４６】
分散液を塗布する基板としては透明基板を使用することができ、例えばソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスなどのガラス板を使用することができる。また、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板も使用することができる。
【００４７】
波長制御光学部材は、次のような方法でも製造することができる。まず、上述の色素含有微粒子を溶媒に分散させた後、当該分散液にマトリックス樹脂の前駆体を溶解する。その際、必要に応じて重合開始剤を添加する。その後、当該分散液を基板に塗布し、マトリックス樹脂の前駆体を重合し硬化することにより、波長制御光学部材を得ることができる。なお、マトリックス樹脂が熱硬化性樹脂の場合には加熱により、活性エネルギー線硬化性樹脂の場合には活性エネルギー線（電磁波、紫外線、可視光線、赤外線、電子線、γ線等）により、硬化を行うことができる。
【００４８】
なお、上述の分散液には、マトリックス樹脂及び色素含有微粒子以外に、その他の添加剤を添加してもよい。添加剤としては、例えば可塑剤、重合安定剤、蛍光増白剤、磁性粉、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤などを挙げることができる。
【００４９】
色素含有微粒子２の製造方法は、粒子化材７中に上述の色素３、一重項酸素クエンチャー４、酸化防止剤５及び紫外線吸収剤６を含有する粒子とすることができれば、特に限定されない。色素含有微粒子２は、例えば界面重合法、Ｗ／Ｏ系液中乾燥法、ストーバー法、及びスプレードライ法により製造することができる。また、色素含有微粒子２は、例えばｉｎ  Ｓｉｔｕ重合法、水溶液からの相分離法、有機溶媒からの相分離法、融解分散冷却法、気中懸濁被覆法により製造することもできる。
【００５０】
界面重合法は、疎水性モノマーと親水性モノマーを組み合わせ、エマルション液滴の界面での化学反応を利用して粒子化する方法である。具体的には、まず、油溶性のモノマー（粒子化材の前駆体）と有効成分（色素、一重項酸素クエンチャー、酸化防止剤及び紫外線吸収剤）とを均一に混合した油相プレミックスを作製する。さらに、油溶性のモノマーと反応して膜を形成するための水溶性モノマーと乳化分散剤とを含む水相を作製する。次に、作製した水相に油相プレミックスを分散させる。そして、得られた乳化分散液（Ｏ／Ｗのエマルション又はＷ／Ｏのエマルション）を加熱することにより、油相と水相の界面で加熱重合させることにより、色素含有微粒子２を得ることができる。
【００５１】
Ｗ／Ｏ系液中乾燥法では、まず芯物質（色素、一重項酸素クエンチャー、酸化防止剤及び紫外線吸収剤）が乳化又は分散されている壁膜物質（粒子化材の前駆体）の溶液を作製する。次に、壁膜物質の溶液を水の媒体中に分散し、攪拌しつつ加温又は減圧することによって、壁膜物質を溶解している溶剤を除去する。これにより、水媒体中に色素含有微粒子２を作製することができる。
【００５２】
粒子化材がシリカ系の材料からなる場合には、ストーバー法により色素含有微粒子２を製造することができる。つまり、色素、一重項酸素クエンチャー、酸化防止剤及び紫外線吸収剤を混合したアルコール溶液に、上述のアルコキシシラン及び触媒を加えて攪拌し、加熱・乾燥することにより、色素含有微粒子２を作製することができる。
【００５３】
このように、本実施形態の波長制御光学部材は公知の膜形成法により作製できる。さらに、波長制御光学部材中の色素含有微粒子２も公知の造粒方法により作製できる。そのため、本実施形態の波長制御光学部材は安価に作製することが可能である。
【００５４】
［発光装置］
次に、本実施形態に係る発光装置について説明する。本実施形態の発光装置は、発光素子と、発光素子が発する光を波長変換する波長変換部材と、上述の波長制御光学部材とを備える。
【００５５】
図３では、発光装置の一例であるＬＥＤモジュール１１を示す。ＬＥＤモジュール１１は、回路基板１２に、発光素子としてのＬＥＤ素子１３が実装されている。そして、このＬＥＤ素子１３が波長変換部材１４により覆われている。
【００５６】
ＬＥＤ素子１３は、例えば３８０〜５００ｎｍの範囲内に主な発光ピークを有し、青色の光を出射する青色ＬＥＤ素子である。このようなＬＥＤ素子１３としては、窒化ガリウム系のＬＥＤ素子が挙げられる。
【００５７】
波長変換部材１４は、シリコーン樹脂等の透光性材料内に、例えば青色蛍光体、緑色蛍光体、黄色蛍光体及び赤色蛍光体の少なくとも１種類以上の蛍光体１５を含有している。青色蛍光体は、ＬＥＤ素子１３の出射光により励起され、青色光を出射する。緑色蛍光体及び黄色蛍光体もＬＥＤ素子１３の出射光により励起され、それぞれ緑色光及び黄色光を出射する。
【００５８】
青色蛍光体は４７０ｎｍ〜５００ｎｍの波長域に発光ピークを持ち、緑色蛍光体は５００ｎｍ〜５４０ｎｍの波長域に発光ピークを持ち、黄色蛍光体は５４５ｎｍ〜５９５ｎｍの波長域に発光ピークを持つものである。青色蛍光体としては、例えばＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋、ＣａＭｇＳｉ２Ｏ６：Ｅｕ２＋、Ｂａ３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋、Ｓｒ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋などが挙げられる。緑色蛍光体としては、例えば（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｃａ８Ｍｇ（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２：Ｅｕ２＋、Ｃａ８Ｍｇ（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋が挙げられる。黄色蛍光体としては、例えば（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、α−Ｃａ−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋が挙げられる。
【００５９】
赤色蛍光体は、ＬＥＤ素子１３や、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の少なくとも一方の出射光により励起され、赤色光を出射する。赤色蛍光体は、６００ｎｍ〜６５０ｎｍの波長域に発光ピークを持つものである。赤色蛍光体としては、例えばＳｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、ＳｒＡｌＳｉ４Ｎ７：Ｅｕ２＋、ＣａＳ：Ｅｕ２＋、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、Ｙ３Ｍｇ２（ＡｌＯ４）（ＳｉＯ４）２：Ｃｅ３＋が挙げられる。
【００６０】
ＬＥＤモジュール１１の出射面側には、ＬＥＤ素子１３や蛍光体１５から出射された光の少なくとも一部の放射強度を低減する波長制御光学部材１０が配置されている。このような波長制御光学部材１０を用いて放射光の一部の強度を低減することにより、例えば、放射光が照射される紙面の白色度を高め、視認性を向上させることが可能となる。
【００６１】
本実施形態の発光装置は、色素の耐久性、特に耐光性及び耐熱性が高い波長制御光学部材を用いている。そのため、長期に亘り所望の分光特性を得ることが可能となる。また、波長制御光学部材を例えば液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置のカラーフィルタとして用いた場合、長期に亘り高明度化及び光コントラスト化に寄与することが可能となる。
【００６２】
［照明器具］
次に、本実施形態に係る照明器具について説明する。本実施形態の照明器具は、上述の発光装置を備えている。
【００６３】
図４では、照明器具の一例として、ＬＥＤモジュール１１を備えたデスクスタンド２０を示す。図４に示すように、デスクスタンド２０は、略円板状のベース２１上に照明本体２２が取り付けられている。照明本体２２はアーム２３を有し、アーム２３の先端側の灯具３０にはＬＥＤモジュール１１を備える。照明本体２２にはスイッチ２２ａが設けられ、このスイッチ２２ａをオン・オフ操作することでＬＥＤモジュール１１の点灯状態が変更されるようになっている。
【００６４】
図５（ａ）に示すように、灯具３０は、略円筒状のベース部３１と、光源ユニット３２と、配向制御部３３と、上述の波長制御光学部材からなるフィルタ３４と、カバー３５とを備える。光源ユニット３２は、図５（ｂ）に示すようにＬＥＤモジュール１１を備える。配向制御部３３は、光源ユニット３２の光を所望の配光に制御するために用いられるものであり、本実施形態ではレンズを備えている。ただし、配向制御部３３としては、レンズの他に、照明装置の構成によって反射板や導光板を有していてもよい。
【００６５】
なお、フィルタ３４と配向制御部３３は、一体構成としてもよい。その一例として、例えば図５（ｃ）に示すように、配向制御部３３を構成する透明樹脂部３４ａの表面にコーティングを施して、フィルタ３４として作用するコーティング部３４ｂを形成してもよい。
【００６６】
本実施形態の照明器具は、色素の耐久性、特に耐光性及び耐熱性が高い波長制御光学部材を用いている。そのため、長期に亘り所望の分光特性を得ることが可能となる。つまり、本実施形態の照明器具は、例えば放射光が照射される紙面の白色度を高め、視認性を向上させることが可能となる。
【実施例】
【００６７】
以下、本実施形態を実施例及び比較例によりさらに詳細に説明するが、本実施形態はこれら実施例に限定されるものではない。【００６８】
［実施例１］
（色素含有微粒子の作製）
まず、テトラアザポルフィリン系色素（ＴＡＰ系色素）、一重項酸素クエンチャー、酸化防止剤、紫外線吸収剤をイソプロピルアルコール：エタノール＝１：４の混合溶媒に溶解して攪拌することにより、混合溶液を作製した。次に、当該混合溶液にテトラエトキシシランを投入して攪拌した後、エタノール、イオン交換水及びアンモニア水の混合液を投入し、５時間攪拌を行った。その後、析出物を濾過して乾燥することにより、本実施例の色素含有微粒子を作製した。なお、得られた色素含有微粒子の平均粒子径は、１．２μｍであった。各原料の製品名及び添加量は、次のとおりである。
ＴＡＰ系色素：山田化学工業株式会社製ＴＡＰ１８；１質量部
一重項酸素クエンチャー：日本カーリット株式会社製ＣＩＲ−９６５ｉ；２質量部
紫外線吸収剤：ＢＡＳＦジャパン株式会社製ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）−１０１０；２．４質量部
酸化防止剤：ＢＡＳＦジャパン株式会社製ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）ＰＡ１４４；２質量部
金属アルコキシド：和光純薬工業株式会社製テトラエトキシシラン；５質量部
イオン交換水：テトラエトキシシラン１質量部に対して１．８質量部
アンモニア水（１Ｎ）：テトラエトキシシラン１質量部に対して０．１質量部【００６９】
（波長制御光学部材の作製）
上述のように作製した色素含有微粒子をトルエンに分散させた後、アクリル樹脂を投入して攪拌することで、色素分散塗布液を作製した。そして、作製した色素分散塗布液をスライドガラス板上にバーコーターにて塗布して乾燥し、塗膜を形成することにより、本例の試験サンプルを作製した。なお、アクリル樹脂は、三菱レイヨン株式会社製アクリペット（登録商標）ＶＨを使用した。【００７０】
［実施例２］
テトラエトキシシランの添加量を１０質量部とした以外は実施例１と同様にして、本例の試験サンプルを作製した。なお、本例で得られた色素含有微粒子の平均粒子径は、１．２μｍであった。【００７１】
［実施例３］
（色素含有微粒子の作製）
まず、テトラアザポルフィリン系色素（ＴＡＰ系色素）、一重項酸素クエンチャー、酸化防止剤、紫外線吸収剤を無水ジブチルエーテルに溶解して攪拌することにより、混合溶液を作製した。次に、当該混合溶液にポリシラザンを投入し、１２時間攪拌を行った。その後、析出物を濾過して乾燥することにより、本実施例の色素含有微粒子を作製した。なお、得られた色素含有微粒子の平均粒子径は、１．１μｍであった。各原料の製品名及び添加量は、次のとおりである。
ＴＡＰ系色素：山田化学工業株式会社製ＴＡＰ１８；１質量部
一重項酸素クエンチャー：日本カーリット株式会社製ＣＩＲ−９６５ｉ；２質量部
紫外線吸収剤：ＢＡＳＦジャパン株式会社製ＩＲＧＡＮＯＸ−１０１０；２．４質量部
酸化防止剤：ＢＡＳＦジャパン株式会社製ＴＩＮＵＶＩＮ  ＰＡ１４４；２質量部
ポリシラザン：ＡＺエレクトロニックマテリアルズ社製アクアミカ（登録商標）ＮＡＸ１２０；５質量部【００７２】
（波長制御光学部材の作製）
上述のように作製した色素含有微粒子をトルエンに分散させた後、アクリル樹脂を投入して攪拌することで、色素分散塗布液を作製した。なお、色素含有微粒子及びアクリル樹脂の混合量は、実施例１と同量とした。そして、作製した色素分散塗布液をスライドガラス板上にバーコーターにて塗布して乾燥し、塗膜を形成することにより、本例の試験サンプルを作製した。なお、アクリル樹脂は、三菱レイヨン株式会社製アクリペットＶＨを使用した。【００７３】
［実施例４］
ポリシラザンの添加量を１０質量部とした以外は実施例３と同様にして、本例の試験サンプルを作製した。なお、本例で得られた色素含有微粒子の平均粒子径は、０．８μｍであった。【００７４】
［実施例５］
（色素含有微粒子の作製）
まず、テトラアザポルフィリン系色素（ＴＡＰ系色素）、一重項酸素クエンチャー、酸化防止剤、紫外線吸収剤をトルエン：ブタノール＝１：４の混合溶媒に溶解して攪拌することにより、混合溶液を作製した。次に、当該混合溶液にアクリル樹脂を投入し、十分に攪拌した。そして、この混合溶液にイオン交換水を投入し、さらに非イオン性界面活性剤を添加した後、１５００ｒｐｍで２時間攪拌した。その後、析出物を濾過して乾燥することにより、本実施例の色素含有微粒子を作製した。なお、得られた色素含有微粒子の平均粒子径は、０．８μｍであった。各原料の製品名及び添加量は、次のとおりである。また、攪拌の際に使用した攪拌機は、プライミクス株式会社製ラボ・リューション（登録商標）である。
ＴＡＰ系色素：山田化学工業株式会社製ＴＡＰ１８；１質量部
一重項酸素クエンチャー：日本カーリット株式会社製ＣＩＲ−９６５ｉ；２質量部
紫外線吸収剤：ＢＡＳＦジャパン株式会社製ＩＲＧＡＮＯＸ−１０１０；２．４質量部
酸化防止剤：ＢＡＳＦジャパン株式会社製ＴＩＮＵＶＩＮ  ＰＡ１４４；２質量部
アクリル樹脂：ＤＩＣ株式会社製Ａ−１６５；５質量部
イオン交換水：アクリル樹脂１質量部に対して２００質量部
界面活性剤：キシダ化学株式会社製ブリッジ３５、イオン交換水１質量部に対して０．００５質量部【００７５】
（波長制御光学部材の作製）
上述のように作製した色素含有微粒子をトルエンに分散させた後、アクリル樹脂を投入して攪拌することで、色素分散塗布液を作製した。なお、色素含有微粒子及びアクリル樹脂の混合量は、実施例１と同量とした。そして、作製した色素分散塗布液をスライドガラス板上にバーコーターにて塗布して乾燥し、塗膜を形成することにより、本例の試験サンプルを作製した。なお、アクリル樹脂は、三菱レイヨン株式会社製アクリペットＶＨを使用した。【００７６】
［実施例６］
色素含有微粒子で使用するアクリル樹脂の添加量を１０質量部とした以外は実施例３と同様にして、本例の試験サンプルを作製した。なお、本例で得られた色素含有微粒子の平均粒子径は、１．０μｍであった。【００７７】
［比較例１］
実施例１のＴＡＰ系色素、一重項酸素クエンチャー、酸化防止剤、紫外線吸収剤をアクリル樹脂に投入し、攪拌することで、色素分散塗布液を作製した。この際、アクリル樹脂中のＴＡＰ系色素、一重項酸素クエンチャー、酸化防止剤及び紫外線吸収剤の濃度が実施例１と同じになるように調整した。【００７８】
そして、作製した色素分散塗布液をスライドガラス板上にバーコーターにて塗布して乾燥し、塗膜を形成することにより、本例の試験サンプルを作製した。なお、アクリル樹脂は、三菱レイヨン株式会社製アクリペットＶＨを使用した。【００７９】
［評価］
実施例及び比較例の試験サンプルを、ダイプラ・ウィンテス株式会社製メタルウェザー（登録商標）試験機を用いて劣化させた。そして、分光光度計（株式会社日立ハイテクノロジーズ製Ｕ４１００）にて、劣化前と劣化後の試験サンプルの全光線透過率を測定した。【００８０】
得られた全光線透過率より、色素の最大吸収波長（５９５ｎｍ）の初期透過率（劣化試験前の透過率、Ｔ０）及び劣化試験後の透過率（Ｔ１）を計測し、以下の式１から残存率を算出した。実施例及び比較例の残存率の結果を表１に示す。
［数１］
残存率（％）＝［劣化試験後の透過率（Ｔ１）］／［劣化試験前の透過率（Ｔ０）］×１００【００８１】
【表１】
2015186359.tif 000003
【００８２】
表１に示すように、実施例１〜６の試験サンプルは残存率が６０％以上となったが、比較例１の試験サンプルは残存率が５５％となった。このことから、色素、一重項酸素クエンチャー、酸化防止剤及び紫外線吸収剤を微粒子化することにより、耐久性が向上することが分かる。また、実施例１、３及び５と実施例２、４及び６とをそれぞれ比較すると、粒子化材が増加することにより、耐久性も向上することが分かる。【００８３】
特願２０１４−１１７２４５号（出願日：２０１４年６月６日）の全内容は、ここに援用される。【００８４】
以上、実施例に沿って本実施形態の内容を説明したが、本実施形態はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本実施形態の波長制御光学部材は、色素の近傍に、劣化抑制添加剤としての一重項酸素クエンチャー、酸化防止剤及び紫外線吸収剤を配置している。そのため、色素に対して劣化抑制添加剤の効果が及びやすいことから、色素３の耐久性、特に耐光性及び耐熱性を向上させ、色素の安定性を高めることが可能となる。【００８６】
１  マトリックス樹脂
２，２Ａ  色素含有微粒子
３  色素
４  一重項酸素クエンチャー
５  酸化防止剤
６  紫外線吸収剤
１０  波長制御光学部材
【図１】
2015186359.tif 000004
【図２】
2015186359.tif 000005
【図３】
2015186359.tif 000006
【図４】
2015186359.tif 000007
【図５】
2015186359.tif 000008
【国際調査報告】
2015186359.tif 000009
2015186359.tif 000010
2015186359.tif 000011
2015186359.tif 000012