(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つの光源と、光変換層とを含む電気光学スイッチング素子と、光学デバイスにおけるこの電気光学スイッチング素子の使用に関する。本発明はさらに、電気光学スイッチング素子を含む光学デバイスに関する。
2018511073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの光源（１１０）と、光変換層（１２０）とを含む電気光学スイッチング素子（１００）であって、光変換層（１２０）は、光源（１１０）の波長の光をより長い光波長に変換することができる光変換材料（１３０）と、可視光を吸収することができる着色剤（１４０）とを含み、着色剤（１４０）は、染料、顔料およびこれらいずれかの組み合わせからなる群から選択され、電気光学スイッチング素子（１００）は、複数の光散乱粒子（１５０）を含む、前記電気光学スイッチング素子。
【請求項２】
電気光学スイッチング素子（１００）が、光変調器（１６０）をさらに含む、請求項１に記載の電気光学スイッチング素子（１００）。
【請求項３】
電気光学スイッチング素子（１００）が、複数の光散乱粒子（１５０）を含む光散乱層（１７０）を含む、請求項１または２に記載の電気光学スイッチング素子（１００）。
【請求項４】
光源（１１０）、光散乱層（１７０）および光変換層（１２０）が、この順序で配置される、請求項３に記載の電気光学スイッチング素子（１００）。
【請求項５】
光変換層（１２０）が、複数の光散乱粒子（１５０）を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気光学スイッチング素子（１００）。
【請求項６】
光変調器（１６０）が、光変換層（１２０）の光抽出側に配置されている、請求項２〜５のいずれか一項に記載の電気光学スイッチング素子（１００）。
【請求項７】
光変調器（１６０）が、光源（１１０）と光変換層（１２０）との間に配置される、請求項２〜５のいずれか一項に記載の電気光学スイッチング素子（１００）。
【請求項８】
光変換層（１２０）の光抽出側の表面が構造化されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電気光学スイッチング素子（１００）。
【請求項９】
電気光学スイッチング素子（１００）が、光抽出側の表面が構造化された層（１８０）をさらに備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電気光学スイッチング素子（１００）。
【請求項１０】
光源（１１０）が、切り替え可能である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の電気光学スイッチング素子（１００）。
【請求項１１】
光変換層（１２０）の光変換材料（１３０）が、有機蛍光材料、有機燐光材料、蛍光材料、量子サイズ無機半導体材料、またはこれらいずれかの組み合わせからなる群から選択される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電気光学スイッチング素子（１００）。
【請求項１２】
電気光学スイッチング素子（１００）が、光源（１１０）と光変換層（１２０）との間に配置された選択的光反射層（１９０）をさらに備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電気光学スイッチング素子（１００）。
【請求項１３】
光変換層（１２０）が、第１および第２のサブカラー領域（２００）を含み、光源によって照らされたときに、少なくとも第１のサブカラー領域が、第２のサブカラー領域よりも長いピーク波長を有する光を放出する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の電気光学スイッチング素子（１００）。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の電気光学スイッチング素子（１００）の光学デバイスにおける使用。
【請求項１５】
少なくとも１つの光源（１１０）と光変換層（１２０）とを含む、電気光学スイッチング素子（１００）を含む、光学デバイス（２１０）であって、光変換層（１２０）は、光源（１１０）からの光の光波長をより長い光波長に変換することが可能な光変換材料（１３０）と、可視光を吸収することができる着色剤（１４０）とを含み、着色剤（１４０）は、染料、顔料、およびこれらいずれかの組み合わせからなる群から選択され、電気光学スイッチング素子（１００）は複数の光散乱粒子（１５０）を含む、前記光学デバイス（２１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの光源と、光変換層とを含む電気光学スイッチング素子と、この電気光学スイッチング素子の光学デバイスにおける使用に関する。本発明はさらに、当該電気光学スイッチング素子を含む光学デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくとも１つの光源と光変換層とを含む電気光学スイッチング素子からの光の光学特性は、特に光学デバイスのための様々な光学用途に使用される。
例えば、国際公開第２０１３／１８３７５１号、特開２０１４−５２６０６号、特許第３８２０６３３号、特許第３２９８２６３号、特開平０１４０３３５５号、特開平４−１２３２３号、国際公開第０２０５６１５８号、国際公開第２０１０／１４３４６１号、特開２００７−１７８９０２号、特開２００３−２３３０７０号に記載されている。
【０００３】
特許文献
１．国際公開第２０１３／１８３７５１号
２．特開２０１４／５２６０６号
３．特許第３８２０６３３号
４．特許第３２９８２６３号
５．欧州特許第０１４０３３５５号
６．特開平４−１２３２３号
７．欧州特許第０２０５６１５８号
８．国際公開第２０１０／１４３４６１号
９．特開２００７／１７８９０２号
１０．特開２００３／２３３０７０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、本発明者らは、以下に列挙するように、改善が望まれるかなりの問題のうちの１以上が依然として存在することを新たに見出した。
１．デバイスの構成が簡単で、デバイスからの発光の色純度が良い電気光学スイッチング素子が望まれている。
２．より高い出力結合効率を有する電気光学スイッチング素子が必要とされている。
３．入射光の下での素子のより少ない色ずれおよび／またはより良い輝度コントラストを示す電気光学スイッチング素子が望ましい。
【０００５】
本発明者らは、上記の全ての問題を解決することを目的とした。
驚くべきことに、本発明者らは、少なくとも１つの光源（１１０）と光変換層（１２０）とを含む、新規な電気光学スイッチング素子（１００）を見いだし、光変換層（１２０）は、光源（１１０）からの光の光波長をより長い光波長に変換可能な光変換材料（１３０）と、可視光を吸収することができる着色剤（１４０）とを含み、着色剤（１４０）は、染料、顔料およびこれらのいずれかの組み合わせからなる群から選択され、電気光学スイッチング素子（１００）は、複数の光散乱粒子（１５０）を含み、前記問題点１および２を同時に解決するものである。
【０００６】
本発明のさらなる利点は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
別の態様では、本発明は、光学デバイスにおける電気光学スイッチング素子（１００）の使用に関する。
【０００７】
別の態様では、本発明はさらに、少なくとも１つの光源（１１０）と、光変換層（１２０）とを含む電気光学スイッチング素子（１００）を含む光学デバイス（２１０）であって、光変換層（１２０）は、光源（１１０）からの光の光波長をより長い光波長に変換することができる光変換材料（１３０）と、可視光を吸収することができる着色剤（１４０）とを含み、着色剤（１４０）は、染料、顔料およびこれらいずれかの組み合わせからなる群から選択され、電気光学スイッチング素子（１００）は、複数の光散乱粒子（１５０）を含む、前記光学デバイス（２１０）に関する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、電気光学スイッチング素子（１００）の概略断面図を示す。
【図２】図２は、本発明の電気光学スイッチング素子の別の実施形態の概略図を示す。
【図３】図３は、本発明の電気光学スイッチング素子の別の実施形態の概略図を示す。
【図４】図４は、本発明の電気光学スイッチング素子の光変換層の一部の別の実施形態の概略図を示す。
【図５】図５は、本発明の電気光学スイッチング素子の別の実施形態の概略図を示す。
【０００９】
【図６】図６は、本発明の電気光学スイッチング素子の別の実施形態の概略断面図を示す。
【図７】図７は、本発明の電気光学スイッチング素子の別の実施形態の概略断面図を示す
【図８】図８は、本発明の電気光学スイッチング素子の別の実施形態の概略断面図を示す
【図９】図９は、本発明の電気光学スイッチング素子の別の実施形態の概略断面図を示す
【図１０】図１０は、実施例６の測定構成の概略を示す。
【００１０】
図１の参照符号のリスト
１００  電気光学スイッチング素子
１１０  光源
１２０  光変換層
１３０  光変換材料
１４０  着色剤
１５０  複数の光散乱粒子
１６０  光変調器（オプション）
１７０  光散乱層
【００１１】
図２の参照符号のリスト
２００  電気光学スイッチング素子
２１０  光源
２１１  青色光源
２１２  導光板
２２０  光変換層
２２１  ブラックマトリックス
２３０  光変換材料
２４０  着色剤
２５０  複数の光散乱粒子
２６０  光変調器
２６１  偏光子
２６２  透明基板
２６３  液晶層
２７０  光散乱層
【００１２】
図３の参照符号のリスト
３００  電気光学スイッチング素子
３１０  光源
３２０  光変換層
３３０  光変換材料
３４０  着色剤
３５０  複数の光散乱粒子
３６０  光変調器（オプション）
３７０  光散乱層
図４の参照符号のリスト
４２０  光変換層
４３０  光変換材料
４４０  着色剤
【００１３】
図５の参照符号のリスト
５００  電気光学スイッチング素子
５１０  光源
５１１  青色光源
５１２  導光板
５２０  光変換層
５２１  ブラックマトリックス
５３０  光変換材料
５４０  着色剤
５５０  複数の光散乱粒子
５６０  光変調器（オプション）
５６１  偏光子
５６２  透明基板
５６３  液晶層
５７０  光散乱層
５８０  傾斜構造を有する層
【００１４】
図６の参照符号のリスト
６００  電気光学スイッチング素子
６１０  青色光源（切り替え可能）
６２０  光変換層
６３０  光変換材料
６４０  着色剤
６５０  複数の光散乱粒子
６７０  光散乱層
【００１５】
図７の参照符号のリスト
７００  電気光学スイッチング素子
７１０  光源
７２０  光変換層
７２１  ブラックマトリックス
７３０  光変換材料
７４０  着色剤
７５０  複数の光散乱粒子
７６１  透明電極
７６２  液晶層（二色性色素でドープ）
７６３  透明画素電極
７６４  透明基板
７７０  光散乱層
【００１６】
図８の参照符号のリスト
８００  電気光学スイッチング素子
８１０  光源
８２０  光変換層
８３０  光変換材料
８４０  着色剤
８５０  複数の光散乱粒子
８６１  透明基板
８６２  透明電極
８６３  液晶層（二色性色素でドープ）
８６４  透明画素電極
８６５  ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
【００１７】
図９の参照符号のリスト
９００  電気光学スイッチング素子
９１０  光源
９１１  青色光源
９１２  導光板
９２０  光変換層
９２１  ブラックマトリックス
９３０  光変換材料
９４０  着色剤
９５０  複数の光散乱粒子
９６０  光変調器
９６１  透明基板
９６２  ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
９６３  ＭＥＭＳ（微小電気機械システム）シャッター
【００１８】
図１０の参照符号のリスト
１０    電気光学スイッチング素子
１０１  輝度計ＣＳ−１０００Ａ（コニカミノルタホールディングス株式会社）
１０２  ナショナルＰＲＦ−１００Ｗ光源
１１０  ４５０ｎｍ  ＬＥＤ光源
１２０  光変換層
１３０  光変換材料
１４０  着色剤
１５０  複数の光散乱粒子
１７０  光散乱層
【発明を実施するための形態】
【００１９】
一般的な態様では、電気光学スイッチング素子（１００）は、少なくとも１つの光源（１１０）と、光変換層（１２０）とを含み、光変換層（１２０）は、光源（１１０）からの光の光波長をより長い光波長に変換することができる色変換材料（１３０）と、可視光を吸収することができる着色剤（１４０）とを含み、着色剤（１４０）は、染料、顔料およびこれらいずれかの組み合わせからなる群から選択され、電気光学スイッチング素子（１００）は、複数の光散乱粒子（１５０）を含む。
【００２０】
本発明によれば、電気光学スイッチング素子における光源（１００）の種類は特に限定されない。
好ましくは、ＵＶまたは青色単色光源を使用することができる。
より好ましくは、青色ＬＥＤ、ＣＣＦＬ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、またはこれらいずれかの組み合わせなどの青色光領域にピーク波長を有する光を放出する光源を使用することができる。
本発明の好ましい実施形態では、さらに、光源（１１０）は、光源（１１０）からの光の均一性を増加させるための導光板を含むことができる。
【００２１】
本発明の目的のために、用語「青色」は、３８０ｎｍと５１５ｎｍとの間の光波長を意味すると解釈される。
好ましくは、それは、４３０ｎｍと４９０ｎｍとの間である。より好ましくは、それは、４５０ｎｍと４７０ｎｍとの間である。
本発明によれば、用語「層」は、「シート」のような構造を含む。
本発明によれば、光変換層（１２０）は、少なくとも光変換材料（１３０）、着色剤（１４０）、およびマトリックス材料から形成することができる。
【００２２】
マトリックス材料としては、光変換層（１２０）の作製において加工性が良好であり、長期耐久性を有することから、光学フィルムとして好適な公知の透明マトリックス材料を任意に用いることができる。
本発明の好ましい実施形態では、光硬化性ポリマーおよび／または感光性ポリマーを使用することができる。例えば、ＬＣＤカラーフィルターに使用されるアクリレート樹脂、任意の光硬化性ポリシロキサン、光硬化性ポリマーとして広く使用されるポリビニルシンナメート、またはこれらいずれかの組み合わせが挙げられる。
【００２３】
本発明によれば、光変換材料（１３０）として、可視光／紫外光を吸収し、吸収された光よりも長い波長の可視光を放出する任意の材料を用いることができる。
好ましくは、光変換層（１２０）の光変換材料（１３０）は、有機発光および／または有機燐光材料、無機燐光材料などの有機色素、量子ドット材料・量子ロッド材料などの量子サイズ無機半導体材料、およびこれらのいずれかの組み合わせからなる群から選択される。
【００２４】
したがって、本発明によれば、いくつかの実施形態において、光変換層（１２０）の光変換材料（１３０）は、有機蛍光材料、有機燐光材料、蛍光材料、量子サイズ無機半導体材料およびこれらいずれかの組み合わせからなる群から選択される。
本発明によれば、用語「量子サイズ」は、量子サイズ効果を示すことができる、配位子または他の表面改質なしの無機半導体材料自体のサイズを意味する。
有機色素としては、任意の種類の蛍光色素および／または燐光色素を所望に応じて用いることができる。有機発光ダイオードに使用される市販のレーザー色素および／または発光色素のような。例えば、Indeco Corporationのレーザー色素、American Dye Sources社の色素。
【００２５】
本発明の好ましい実施態様では、青色発光用の有機染料として、クマリン４６０、クマリン４８０、クマリン４８１、クマリン４８５、クマリン４８７、クマリン４９０、ＬＤ４８９、ＬＤ４９０、クマリン５００、クマリン５０３、クマリン５０４、クマリン５０４Ｔ、クマリン５１５などのIndeco Corporationのレーザー色素；ペリレン、９−アミノ−アクリジン、１２（９−アントロキシ）ステアリン酸、４−フェニルプロピロ［フラン−２（３Ｈ）、１’−フタラン］−３、３’−ジオン、Ｎ−（７−ジメチルアミノ−４−メチルクマニル）マレイミドなどの市販の発光染料；ADS135BE、ADS040BE、ADS256FS、ADS086BE、ADS084BEなどのAmerican Dye Sourcesの染料；またはこれらのいずれかの組み合わせを用いることができる。
【００２６】
緑色発光用の有機染料としては、例えば、クメリン５２２／５２２Ｂ、クマリン５２５またはこれらいずれかの組み合わせなどのIndeco Corporationのレーザー色素が好ましく用いられる。
赤色発光のための有機染料としては、DCM、Fluorol 555、Rhodamine 560 Perchlorate、Rhodamine 560 Chloride、LDS 698などのIndeco Corporationのレーザー染料；ADS055RE、ADS061RE、ADS068RE、ADS069RE、ADS076REまたはこれらいずれかの組み合わせのようなAmerican Dye Source Inc.の染料をこの方法で好ましく用いることができる。
【００２７】
本発明によれば、有機色素としては、有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode、以下、「ＯＬＥＤ」）用に開発された色素を用いることもできる。
例えば、日本国特許第２７９５９３２号に記載されている染料、S.A.Swansonらの文献、特開２００４／２６３１７９号、特開２００６／２６９８１９号、および／または特開２００８／０９１２８２号に記載の染料を使用することができる。
本発明によれば、いくつかの実施形態では、１以上の赤色有機色素が、ＵＶ光および／または青色光を緑色光に変換することができる１以上の緑色発光色素とともに、特開２００３／２６４０８１号に記載されたような赤色発光用途に使用することができる。
【００２８】
好ましくは、有機染料の表面は、有機染料の分散を促進するために、界面活性剤または分散剤の１以上によって改質され得る。例えば、それらをアルキル鎖で改質して、それらを有機溶媒に可溶にする。
無機蛍光体としては、市販の無機蛍光体を任意に用いることができる。
【００２９】
青色無機蛍光体としては、特開２００２／０６２５３０号に記載されているようなＣｕ活性化硫化亜鉛蛍光体、特開２００６／２９９２０７号に記載されているようなＥｕ活性化ハロリン酸塩蛍光体および／またはＥｕ活性化アルミン酸塩蛍光体、またはこれらいずれかの組み合わせを好ましく用いることができる。
緑色無機蛍光体としては、特開２００６／２９９２０７号に記載されている、ＣｅまたはＴｂ活性化希土類元素ボレート系蛍光体、特開２００７／２６２４１７号に記載されているβ型サイアロン緑色蛍光体、およびこれらの組み合わせを好ましく用いることができる。
【００３０】
赤色無機蛍光体としては、Ｅｕ活性化ランタン硫化物蛍光体、特開２００６／２９９２０７号に記載のＥｕ活性化イットリウム硫化物蛍光体、特開２００７／０６３３６５号に記載の発光サイトとしてＢａＳおよびＣｕ２＋からなる黄色蛍光体、特開２００７／０６３３６６号に記載のＢａ２ＺｎＳ３とＭｎ２＋からなる赤色蛍光体、特許３５０３１３９号に記載のＣａ活性化ガーネット蛍光体、特開２００５／０４８１０５号に記載の赤色蛍光体、特開２００６／２５７３５３号に記載のＣａアルファサイアロン赤色蛍光体、またはこれらいずれかの組み合わせを好ましく用いることができる。
【００３１】
好ましくは、無機リン光体の表面を、無機リン光体の分散を容易にするために、界面活性剤または分散剤の１以上によって改質することができる。
一般に、量子ドット材料および／または量子ロッド材料のような量子サイズの無機半導体材料は、量子サイズ効果のために鮮明で鮮やかな色の光を放出することができる。
量子ドットとしては、例えばSigma-Aldrich社から公的に入手可能な量子ドット（以下、「ｑドット」）を所望のように好ましく用いることができる。
【００３２】
理論に縛られることを望むものではないが、細長い形状を有する光変換材料の双極子モーメントからの光ルミネセンスは、ｑ−ドット、有機蛍光材料および／または有機燐光材料、蛍光材料からの球状発光のアウトカップリング効率よりも高いアウトカップリング効率をもたらすと考えられる。
換言すれば、細長い形状の有機染料であるｑ−ロッドのような細長い形状を有する光変換材料の長軸は、より高い確率で平均して基材表面に平行に整列することができ、それらの双極子モーメントもまた、より高い確率で平均して基板表面に整列するとされている。
【００３３】
したがって、いくつかの実施形態では、より良好なアウトカップリング効果を実現するために、光変換材料（１３０）を、量子ロッド材料または細長い形状を有する有機色素から選択することができる。
本発明によれば、デバイスの鮮明で鮮やかな色およびより良いアウトカップリング効果を実現するためには、量子ロッド材料がより好ましい。
本発明の好ましい実施形態では、量子ロッド材料は、ＩＩ−ＶＩ族、ＩＩＩ−Ｖ族、またはＩＶ−ＶＩ族半導体、およびこれらいずれかの組み合わせからなる群から選択することができる。
【００３４】
より好ましくは、量子ロッド材料は、Ｃｄｓ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＡｓ、ＡｌＰ、ＡｌＳｂ、Ｃｕ２Ｓ、Ｃｕ２Ｓｅ、ＣｕＩｎＳ２、ＣｕＩｎＳｅ２、Ｃｕ２（ＺｎＳｎ）Ｓ４、Ｃｕ２（ＩｎＧａ）Ｓ４、ＴｉＯ２合金、およびこれらいずれかの組み合わせからなる群から選択される。
例えば、赤色発光用途で、ＣｄＳｅロッド、ＣｄＳロッドにおけるＣｄＳｅドッド、ＣｄＳロッドにおけるＺｎＳｅドッド、ＣｄＳｅ／ＺｎＳロッド、ＩｎＰロッド、ＣｄＳｅ／ＣｄＳロッド、ＺｎＳｅ／ＣｄＳロッド、またはこれらいずれかの組み合わせ。緑色発光用途で、ＣｄＳｅロッド、ＣｄＳｅ／ＺｎＳロッド、またはこれらいずれかの組み合わせなど、および、青色発光用途で、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ／ＺｎＳコアシェルロッドまたはこれらいずれかの組み合わせ。
【００３５】
量子ロッド材料の例は、例えば、国際特許出願公開ＷＯ２０１０／０９５１４０Ａに記載されている。
本発明の好ましい実施形態では、量子ロッド材料の構造全体の長さは８ｎｍから５００ｎｍの間である。より好ましくは、１０ｎｍから１６０ｎｍの間である。前記量子ロッド材料の全体の直径は、１ｎｍから２０ｎｍの間の範囲にある。より具体的には、１ｎｍから１０ｎｍの間である。
【００３６】
好ましくは、量子ロッドおよび／または量子ドットのような量子サイズの無機半導体材料は表面配位子を含む。
量子ロッドおよび／または量子ドット材料の表面は、１種類以上の表面配位子で被覆されていてもよい。
理論に縛られることを望むものではないが、このような表面配位子は、量子サイズ無機半導体材料を溶媒中により容易に分散させることを導くと考えられる。
【００３７】
一般的に使用される表面配位子は、トリオクチルホスフィンオキシド（ＴＯＰＯ）、トリオクチルホスフィン（ＴＯＰ）、およびトリブチルホスフィン（ＴＢＰ）などのホスフィンおよびホスフィンオキシド；ドデシルホスホン酸（ＤＤＰＡ）、トリデシルホスホン酸（ＴＤＰＡ）、オクタデシルホスホン酸（ＯＤＰＡ）、およびヘキシルホスホン酸（ＨＰＡ）のようなホスホン酸；デシルアミン（ＤＤＡ）、テトラデシルアミン（ＴＤＡ）、ヘキサデシルアミン（ＨＤＡ）、およびオクタデシルアミン（ＯＤＡ）などのアミン；ヘキサデカンチオールおよびヘキサンチオールなどのチオール；  メルカプトプロピオン酸およびメルカプトウンデカン酸などのメルカプトカルボン酸；およびこれらいずれかの組み合わせを含む。
表面配位子の例は、例えば、国際特許出願公開ＷＯ２００２／０５９９３１Ａ号に記載されている。
【００３８】
本発明によれば、可視光を吸収することができる着色剤（１４０）としては、染料、顔料およびこれらいずれかの組み合わせからなる群から選択することができる。好ましくは、ＬＣＤカラーフィルタ用の任意の種類の公知の染料および／または顔料は、この方法で使用することができる。例えば、“Technologies on LCD Color Filter and Chemicals” CMC Publishing P. 53 (1998)”に示されるように、アゾキレート顔料、縮合アゾ顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、ペリレン顔料ペリノン顔料、不溶性アゾ顔料、フタロシアニン顔料、ジオキサジン顔料、アントラキノン顔料、チオイン顔料、またはこれらいずれかの組み合わせである。
【００３９】
本発明によれば、着色剤（１４０）の主な要求の１つは、光変換層における光変換材料（１３０）を励起して光変換層からの光の色純度を向上させる光源１１０からの励起光を吸収することである。したがって、光変換層が緑色サブカラー画素を有する場合には、緑色サブカラー画素には、ＬＣＤカラーフィルタ用の黄色顔料を用いることもできる。
【００４０】
本発明によれば、光散乱粒子（１５０）としては、前記光散乱粒子を含み、Ｍｉｅ散乱効果を与えることができる層のマトリックス材料とは異なる屈折率を有する任意の種類の公知の光散乱粒子であればよく、好ましくは所望のように使用される。例えば、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、ＣｕＯ、ＣｏＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｇＯなどの無機酸化物の小粒子；重合されたポリスチレン、重合されたＰＭＭＡなどの有機粒子；またはこれらいずれかの組み合わせを好ましく用いることができる。
【００４１】
好ましくは、光散乱粒子（１５０）の平均粒子直径は、３５０ｎｍから５μｍの間の範囲であり得る。
理論に縛られることを望むものではないが、３５０ｎｍより大きい平均粒径は、光散乱粒子と層状マトリックスとの間の屈折率の差が０．１しかない場合であっても、後でＭｉｅ散乱による強い前方散乱を引き起こすと考えられる。
一方で、光散乱粒子（１５０）を用いてより良好な層形成性を得るためには、最大平均粒子径が、５μｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、５００ｎｍから２μｍまでである。
【００４２】
本発明のいくつかの実施形態では、電気光学スイッチング素子（１００）は、光変調器（１６０）をさらに備えることが好ましい。
本発明の好ましい実施形態では、光変調器（１６０）は、液晶素子、微小電気機械システム（以下「ＭＥＭＳ」）、電気湿潤素子、および電気泳動素子からなる群から選択することができる。
【００４３】
光変調器（１６０）が液晶素子である場合、このようにして任意の種類の液晶素子を使用することができる。
例えば、ＬＣＤに一般的に用いられるツイストネマチックモード、垂直配向モード、ＩＰＳモード、ゲストホストモード液晶素子が好ましい。
また、本発明によれば、光変調器（１６０）として、ノーマリーブラックＴＮモード液晶素子も適用可能である。
【００４４】
理論に縛られることを望むものではないが、一般に、ノーマリーブラックＴＮモードはより高いコントラスト比を実現できるけれども、良好なホワイトバランスを維持するためには各カラー画素のセルギャップが異なるため、製造プロセスが複雑であると言われている。
本発明によれば、ノーマリーブラックＴＮモードのＬＣ素子のセルギャップを各画素毎に変更する必要はない。
なぜならば、本発明によれば、色変換層（１２０）と組み合わせて単色励起光源を用いることが好ましいためである。
単色励起光源として、１５ページに記載されている、ＵＶ  ＬＥＤ、青色ＬＥＤなど。
【００４５】
その場合、光源は、１つのピーク波長領域を有する光を放出し、光源（１１０）からの励起光の強度は、各画素において同じセルギャップを有するノーマリーブラックＴＮモードＬＣ層によって制御され、次いで、励起光は、光変換層（１２０）に入り、より長い波長に変換される。
本発明のいくつかの実施形態では、好ましくは、電気光学スイッチング素子（１００）は、複数の光散乱粒子（１５０）を含む光散乱層（１７０）を含む。
【００４６】
本発明の好ましい実施形態において、光散乱層（１７０）は、光源（１１０）と光変換層（１２０）との間に配置され、環境光散乱によって引き起こされるデバイスのグレア状態を低減することができる。
したがって、本発明のいくつかの実施形態では、光源（１１０）、光散乱層（１７０）、および光変換層（１２０）は、この順序で配置される。
【００４７】
好ましくは、複数の光散乱粒子（１５０）は、光散乱層（１７０）および／または光変換層（１２０）から光源側に配置された１以上の他の層のみに存在することができる。
理論に縛られることを望むものではないが、そのような実施形態は、入射光下での素子のより少ない色ずれおよび／またはより好適な輝度コントラストを達成できると考えられる。
【００４８】
好ましくは、光散乱層（１７０）は、図１に示すように、光変換層（１２０）の光源側表面に配置される。
本発明のいくつかの実施形態では、必要に応じて、光変換層（１２０）は、図３、図８に示すような複数の光散乱粒子（１５０）を含む。
【００４９】
好ましくは、光変調器（１６０）が光源（１１０）から見て光変換層（１２０）の後ろに配置される場合、複数の光散乱粒子（１５０）は光変換層（１２０）中にあることができる。
本発明のいくつかの実施形態では、光変調器（１６０）は、光変換層（１２０）の光抽出側に配置される。
本発明のいくつかの実施形態では、光変調器（１６０）は、光源（１１０）と光変換層（１２０）との間に配置される。
【００５０】
本発明によれば、いくつかの実施形態では、任意に、光変換層（１２０）の光抽出側の表面は、デバイス（１００）のアウトカップリング効率を高めるように構造化される。
理論に縛られることを望むものではないが、図４に示すような傾斜構造は、光変換層から出る光の量を増加させることができると考えられている。これらの構造は、例えばナノインプリント技術を用いて、周知の技術によって製造することができる。
本発明によれば、いくつかの実施形態では、光変換層（１２０）の光源（１１０）に面する他の表面は傾斜構造を有することができる。理論に拘束されることを望むものではないが、傾斜構造は全反射によって光損失を防止することができると考えられる。
【００５１】
一般に、スラント構造は、複数のサブカラー画素を覆うことができる。したがって、スラント構造は、小さなサイズの画素に対しても適用可能である。
いくつかの実施形態では、オプションとして、電気光学スイッチング素子（１００）は、その光抽出側の表面が構造化された層（１８０）をさらに含む。
好ましくは、層（１８０）は、図５に示すような１以上の傾斜構造を有する。
【００５２】
本発明のいくつかの実施形態では、オプションとして、光源（１１０）が切り替え可能である。
本発明によれば、「切り替え可能」という用語は、光を選択的にオンまたはオフに切り替えることができることを意味する。
本発明の好ましい実施形態では、切り替え可能な光源は、アクティブマトリックスＯＬＥＤ、パッシブマトリックスＯＬＥＤ、アクティブマトリックスＥＬ、パッシブマトリックスＥＬ、複数のＬＥＤ、およびこれらいずれかの組み合わせからなる群から選択することができる。
【００５３】
本発明のいくつかの実施形態では、光変換層（１２０）の光変換材料（１３０）は、有機蛍光材料、有機燐光材料、蛍光材料、量子ドット材料、量子ロッド材料またはこれらいずれかの組み合わせからなる群から選択される。
本発明のいくつかの実施形態では、オプションとして、電気光学スイッチング素子（１００）は、光源（１１０）と光変換層（１２０）との間に配置された選択的光反射層（１９０）をさらに含む。
【００５４】
本発明によれば、「光反射」という用語は、偏光発光デバイスの動作中に使用される波長または波長範囲で少なくとも約６０％の入射光を反射することを意味する。
好ましくはそれは７０％以上、より好ましくは７５％以上、最も好ましくは８０％以上である。
本発明によれば、選択的光反射層（１９０）は、光源（１１０）からのピーク光波長を通過させることができ、光変換層（１２０）からの変換光を反射することができる。
【００５５】
選択的光反射層の材料は特に限定されない。選択的光反射層のためのよく知られた材料は、好ましくは、所望されるように使用することができる。
本発明によれば、選択光反射層は、単層であっても多層であってもよい。
好ましい実施形態では、選択的光反射層は、Ａｌ層、Ａｌ＋ＭｇＦ２積層、Ａｌ＋ＳｉＯ積層、Ａｌ＋誘電多層、Ａｕ層、誘電多層、Ｃｒ＋Ａｕ積層からなる群から選択され；より好ましくは、選択的反射層は、Ａｌ層、Ａｌ＋ＭｇＦ２積層、Ａｌ＋ＳｉＯ積層、コレステリック液晶層、積層コレステリック液晶層である。
【００５６】
コレステリック液晶層の例は、例えば、国際特許出願公開ＷＯ２０１３／１５６１１２号、ＷＯ２０１１／１０７２１５号に記載されている。
一般に、選択的光反射層を調製する方法は、必要に応じて変化させることができ、周知の技術から選択することができる。
【００５７】
いくつかの実施形態では、コレステリック液晶層に期待される選択的光反射層は、気相ベースのコーティングプロセス（スパッタリング、化学蒸着、蒸着、フラッシュ蒸発など）または液体ベースのコーティングプロセスによって調製することができる。
コレステリック液晶層の場合、例えば、国際公開第２０１３／１５６１１２号または国際公開第２０１１／１０７２１５号に記載されている方法によって調製することができる。
【００５８】
本発明のいくつかの実施形態では、光変換層（１２０）は、光源によって照らされるとき、少なくとも第１のサブカラー領域が第２のサブカラー領域よりも長いピーク波長を有する光を放出する、第１および第２のサブカラー領域（２００）を含む。
本発明の好ましい実施形態では、電気光学スイッチング素子（１００）の光源（１１０）は、青色ＬＥＤなどの青色光源であり、光変換層（１２０）は、緑色サブカラー領域および赤色サブカラー領域を含む。
【００５９】
本発明の好ましい実施形態では、光変換層（１２０）は赤色サブカラー領域、緑色サブカラー領域および青色サブカラー領域を含む。
より好ましくは、光変換層（１２０）は、主に、図１−３、５−９で説明したような、赤色サブカラー領域、緑色サブカラー領域および青色サブカラー領域からなる。
【００６０】
さらに好ましくは、青色ＬＥＤなどの青色発光光源が使用される場合、青色光変換材料（１３０）を使用せずに、青色のサブカラー領域を作製することができる。
この場合、青色着色剤（１４０）および青色光変換材料（１３０）を使用せずに、青色サブカラー領域も作製することができる。
本発明のいくつかの実施形態では、オプションとして、偏光発光デバイス（１００）は、ブラックマトリックス（以下「ＢＭ」）をさらに含む。
【００６１】
好ましい実施形態では、ＢＭは、図１で説明したようなサブカラー領域の間に配置される。すなわち、本発明のサブカラー領域は、ＢＭの１以上によってマークアウトすることができる。
ＢＭの材料は特に限定されない。周知の材料、特にカラーフィルタ用のよく知られたＢＭ材料を、好ましくは所望のように使用することができる。特開２００８／２６０９２７号、国際公開第２０１３／０３１７５３号に記載されているような黒色染料分散ポリマー組成物など。
【００６２】
ＢＭの作製方法は特に限定されず、公知の技術を用いることができる。直接スクリーン印刷、フォトリソグラフィ、マスク蒸着など。
別の態様では、本発明は、光学デバイスにおける電気光学スイッチング素子（１００）の使用に関する。
【００６３】
別の態様では、本発明はさらに、少なくとも１つの光源（１１０）と、光変換層（１２０）とを含む電気光学スイッチング素子（１００）を含む光学デバイス（２１０）であって、光変換層（１２０）は、光源（１１０）からの光の光波長をより長い光波長に変換することができる光変換材料（１３０）と、可視光を吸収することができ、染料、顔料およびこれらいずれかの組み合わせからなる群から選択される、着色剤（１４０）とを含み、電気光学スイッチング素子（１００）は、複数の光散乱粒子（１５０）を含む、前記光学デバイス（２１０）に関する。
【００６４】
本発明の好ましい実施形態では、光学デバイス（２１０）は、液晶ディスプレイ、ＯＬＥＤ、ＭＥＭＳディスプレイ、エレクトロウェッティングディスプレイ、および電気泳動ディスプレイからなる群から選択することができる。
より好ましくは、光学デバイス（２１０）は液晶ディスプレイであってもよい。
ツイステッドネマチック液晶ディスプレイ、垂直配向モード液晶ディスプレイ、ＩＰＳモード液晶ディスプレイ、ゲストホストモード液晶ディスプレイ、またはノーマリーブラックＴＮモード液晶ディスプレイなどである。
【００６５】
光学デバイスの例は、例えば、国際公開第２０１０／０９５１４０および国際公開第２０１２／０５９９３１に記載されている。
本発明を以下の例を参照してより詳細に説明するが、これらは単に例示であり、本発明の範囲を限定するものではない。
【００６６】
例
例１：本発明では、図２に示すように、光散乱層を色変換層上に別々に積み重ねることができる。
光散乱層は、素子のすべての画素に共通であり得る。従って、それは、製造におけるフォトリソグラフィ工程の増加をもたらさない１枚のフィルムで製造することができる。この例では、光散乱層は色変換層と直接接触し、バックライト光源に面している。
光散乱粒子は、図３で説明したように色変換層および／または別の層に存在することもできる。
青色ＬＥＤを光源（２１１）、（３１０）として使用することもできる。
【００６７】
例２：図４は、素子のアウトカップリング効率を高めるための傾斜構造を有する色変換層の一例を示す。
理論に縛られることを望むものではないが、色変換層におけるこのような傾斜構造または湾曲構造は、色変換層から出る光の量を増加させることができると考えられる。
そして、傾斜構造および湾曲構造は、ナノインプリンティング技術のような周知の技術によって製造することができる。
このような傾斜構造または湾曲構造は、光散乱層のような任意の他の層の表面上にも製造することができる。
【００６８】
例３：図７は、本発明の一例を示す。
この例では、ゲストホストモード液晶（７６２）が、青色光源と共に使用されるので、２つの偏光子を省略することができる。
例４：図８は、本発明の別の例を示す。
この例では、複数の光散乱粒子を有する光変換層が層の絶縁体として製造される。
【００６９】
例５：図９は、本発明の別の例を示す。
この例では、好ましくは、ＭＥＭＳシャッターが使用される。
光変換層は、現在の例の代わりにＭＥＭＳシャッターシステムの層間絶縁として製作することができ、複数の光散乱粒子も光変換層に組み込むことができる。
本明細書に開示された各特徴は、別段の記載がない限り、同一、同等または類似の目的を果たす代替の特徴と置き換えることができる。したがって、他に述べられていない限り、開示された各特徴は、同等または類似の特徴の一般的な一連の例に過ぎない。
【００７０】
用語の説明
本発明によれば、「透明」という用語は、偏光発光デバイスで使用される厚さおよび偏光発光デバイスの動作中に使用される波長または波長範囲において、少なくとも約６０％の入射光透過率を意味する。
好ましくは７０％以上、より好ましくは７５％以上、最も好ましくは８０％以上である。
用語「蛍光」は、光または他の電磁放射線を吸収した物質による発光の物理的プロセスとして定義される。これは発光の一形態である。ほとんどの場合、放出された光は、吸収された放射線よりも長い波長を有し、したがって、より低いエネルギーを有する。
【００７１】
「半導体」という用語は、室温で導電体（銅など）と絶縁体（ガラスなど）の間の導電率を有する材料を意味する。
「無機」という用語は、炭素原子を含有しない任意の物質、または一酸化炭素、二酸化炭素、炭酸塩、シアン化物、シアン化物、炭化物およびチオシアネートのような他の原子にイオン結合した炭素原子を含む任意の化合物を意味する。
【００７２】
用語「放出」は、原子および分子における電子遷移による電磁波の放出を意味する。
以下の実施例１〜７は、本発明の電気光学スイッチング素子の説明、およびそれらの製造の詳細な説明を提供する。
【００７３】
実施例
実施例１：電気光学スイッチング素子の作製
ポリ桂皮酸ビニル（Sigma-Aldrich社）１．０ｇおよび緑色顔料（Heliogen Green K9360）０．２６ｇおよびクマリン６（Sigma-Aldrich社）０．０６６ｇをトルエン（２ｇ）に分散させ、９０℃で５分間空調下で攪拌した。
ガラス基板をアセトン中で超音波洗浄することにより洗浄した。
次いで、得られた溶液を、ドクターブレード技術を用いて洗浄したガラス基板上にコーティングした。得られた基板を空調下で１００℃で３分間加熱して溶媒を蒸発させ、厚さ１０μｍの光変換層を作製した。
【００７４】
加熱後、膜を窒素フロー条件下で２５４ｎｍのＵＶ光（２．３ｍＷ／ｃｍ２）に３分間暴露した。
次に、緑色変換層をトルエンで１分間すすぎ、１００℃で３分間加熱した。
最後に、基板上に製造された緑色変換層を得た。
ポリビニルシンナメート（Sigma-Aldrich社から購入した）０．５ｇおよび酸化チタン粉末（９５％ルチル、微粉１μｍ以下、高純度化学工業株式会社から購入）０．００５ｇをトルエン（４ｇ）に分散させ、９０℃で５分間空調下で加熱した。
【００７５】
ガラス基板をアセトン中で超音波洗浄することにより洗浄した。
その後、得られた溶液をスピンコート法（１０００ｒｐｍ、３０秒間）により洗浄したガラス基板上に塗布し、空調下で１００℃で加熱した。
加熱後、基板を窒素フロー条件下で２５４ｎｍのＵＶ光（２．３ｍＷ／ｃｍ２）に３分間暴露した。
その後、光散乱層をトルエンで１分間すすぎ、１００℃で３分間加熱した。
【００７６】
最後に、ガラス基板上に作製された厚さ２μｍの光散乱層が得られた。
次に、基板上に作製した緑色変換層と、ガラス基板上に作製した光散乱層とを直接対向させ、屈折率１．５３の屈折率整合油を用いて接触させた。
【００７７】
厚さ４μｍのねじれネマティック液晶（ＴＮ−ＬＣ）セルを光変調器として製作した。
液晶（屈折率異方性：Δｎ０．１２６２、誘電率異方性：Δε４．５、Merck KGaA製）を用いた。
透過軸がＴＮ−ＣＬセルの各側のラビング方向と一致するように、２枚の偏光子をＴＮ−ＬＣセルの両基板上に置いた。かくして、ひとつのノーマリーホワイトタイプのＴＮ−ＬＣセルが作製された。
【００７８】
その後、ＴＮ−ＬＣセルを光散乱層のガラス基板に対向させ、ガラス基板に接触させた。
最終的に、電気光学スイッチング素子１が作製された。
本実施例では、基板上に作製した緑色変換層と、ガラス基板上に作製した光散乱層を用いた。これに代えて、緑色変換層および／または光散乱層を公知の技術で基板から剥離することができ、これは、本発明に用いることができる。
【００７９】
実施例２：電気光学スイッチング素子の作製
ポリ桂皮酸ビニル（Sigma-Aldrich社）１．０ｇおよび赤色顔料ジケトピロロピロール（Irgaphor red B CF）０．０２ｇ、ならびに赤色量子ロッド（Qlight Nanotech製、ピーク発光波長；６３１ｎｍ）０．２ｇをトルエン（２ｇ）に分散させ、空調下で９０℃で５分間攪拌した。
ＴＥＭ（Transmission Electron Microscope; TEM）を用いた各量子ロッド測定の直径および長さはそれぞれ６ｎｍおよび２７ｎｍであった。
【００８０】
ガラス基板をアセトン中で超音波洗浄することにより洗浄した。
その後、ドクターブレード技術を用いて洗浄したガラス基板上に塗布し、厚さ１０μｍの光変換層を作製した。得られた基板を空調下で１００℃で３分間加熱して溶媒を蒸発させた。
加熱後、基板を窒素フロー条件下で２５４ｎｍのＵＶ光（２．３ｍＷ／ｃｍ２）に３分間暴露した。
次に、赤色変換層をトルエンで１分間すすぎ、１００℃で３分間加熱した。
【００８１】
最終的に、基板上に作製した赤色変換層を得た。
実施例１と同様にして、光散乱層および光変調器としてのＴＮ−ＬＣセルを作製した。
光変換層、光散乱層、ＴＮ−ＬＣセルを直接対向させ、実施例１と同様にして接触させた。
最終的に、電気光学スイッチング素子３が作製された。
【００８２】
実施例３：電気光学スイッチング素子の作製
電気光学スイッチング素子３は、色変換層の反対側に光散乱層が配置されていることを想定して、実施例１と同様にして作製した。
換言すれば、電気光学スイッチング素子２は、ガラス基板／光散乱層／ガラス基板／光変換層／ＴＮ−ＬＣセルをこの順番で含む。
【００８３】
実施例４：電気光学スイッチング素子の作製
ポリ桂皮酸ビニル（Sigma-Aldrich社）１．０ｇ、緑色顔料（Heliogen Green K9360）０．２６ｇ、クマリン６（Sigma-Aldrich社）０．０６６ｇ、および酸化チタン粉末（９５％ルチル、０．０１μｍ以下の粉末 Koujundo Chemical Laboratory Co.、Ltd.から購入）をトルエン（２ｇ）に分散させ、空調下で９０℃で５分間攪拌した。
ガラス基板をアセトン中で超音波洗浄することにより洗浄した。
【００８４】
次に、得られた溶液を、ドクターブレード技術を用いて洗浄されたガラス基板上にコーティングして、厚さ１０μｍの光変換層を作製した。得られた基板を空調下で１００℃で３分間加熱して溶媒を蒸発させた。
加熱後、膜を窒素フロー条件下で２５４ｎｍのＵＶ光（２．３ｍＷ／ｃｍ２）に３分間暴露した。
次に、緑色変換層をトルエンで１分間すすぎ、１００℃で３分間加熱した。
【００８５】
最後に、基板上に製造された緑色変換層を得た。
実施例１と同様にして、厚さ４μｍのツイストネマティック液晶（ＴＮ−ＬＣ）セルが作製された。
次に、ＴＮ−ＣＬセルを光変換層に面し、光変換層に接触させた。
最終的に、電気光学スイッチング素子４が作製された。
【００８６】
実施例５：実施例１〜４で作製した電気光学スイッチング素子の評価
４０５ｎｍ  ＬＥＤ光源を拡散板を介してノーマリーホワイトＴＮ−ＬＣセルの下に置いた。輝度計ＣＳ−１０００Ａ（コニカミノルタホールディングス社製）を用いて、色変換層からの光を表面に垂直な方向で測定した。
ＴＮ−ＣＮセルに駆動電圧を印加したところ、光変換層から放出された光の強度が減少した。これは、ＴＮ−ＬＣセルが光変調器として機能することを明確に示している。得られた結果を表１−１から表１−４までに示した。
【００８７】
【表１】
2018511073.tif 000003
【００８８】
実施例６：素子の製造およびその測定
ポリ桂皮酸ビニル（Sigma-Aldrich社）１．０ｇおよび緑色顔料（Heliogen Green K9360）０．２６ｇおよびクマリン６（Sigma-Aldrich社）０．０６６ｇをトルエン（２ｇ）に分散させ、空調下で９０℃で５分間攪拌した。
ガラス基板をアセトン中で超音波洗浄することにより洗浄した。
次いで、得られた溶液を、ドクターブレード技術を用いて洗浄したガラス基板上にコーティングした。得られた基板を空調下で１００℃で３分間加熱して溶媒を蒸発させ、厚さ１０μｍの光変換層を作製した。
【００８９】
加熱後、膜を窒素フロー条件下で２５４ｎｍのＵＶ光（２．３ｍＷ／ｃｍ２）で３分間暴露した。
次に、緑色変換層をトルエンで１分間すすぎ、１００℃で３分間加熱した。
最後に、基板上に製造された緑色変換層を得た。
ポリ桂皮酸ビニル（Sigma-Aldrichから購入した）０．５ｇおよび酸化チタン粉末（９５％ルチル、１μｍ以下の粉体、高純度化学工業株式会社から購入）０．００５ｇをトルエン（４ｇ）に分散させ、空調下で９０℃で５分間加熱した。
【００９０】
ガラス基板をアセトン中で超音波洗浄することにより洗浄した。
その後、得られた溶液をスピンコート技術（１０００ｒｐｍ、３０秒間）により洗浄したガラス基板上に塗布し、空調下で１００℃で加熱した。
加熱後、基板を窒素フロー条件下で２５４ｎｍのＵＶ光（２．３ｍＷ／ｃｍ２）に３分間暴露した。
【００９１】
その後、光散乱層をトルエンで１分間すすぎ、１００℃で３分間加熱した。
最後に、ガラス基板上に作製した厚さ２ｎｍの光散乱層を得た。
次に、基板上に作製した緑色変換層と、ガラス基板上に作製した光散乱層とを対向させ、屈折率１．５３の屈折率整合油を用いて接触させた。
【００９２】
これにより素子６を作製した。
次に、素子６の光学特性（入射光度および色度における輝度コントラスト）を４５０ｎｍのＬＥＤ光源をバックライト光源として備え、ナショナルＰＲＦ−１００Ｗ光源を以下の＜６−１＞および＜６−２＞に記載されているように入射光源とした、輝度計ＣＳ−１０００Ａ（コニカミノルタホールディングス社製）を用いて測定した。
【００９３】
＜６−１＞
素子６の光散乱層が４５０ｎｍのＬＥＤ光源に面し、緑色変換層がナショナルＰＲＦ−１００Ｗ光源に面するように、素子６を４５０ｎｍのＬＥＤ光源の上に置いた。素子６の緑色変換層の表面に垂直な軸から４５°の方向に、素子６の表面から３０ｃｍ上方に、ナショナルＰＲＦ−１００Ｗ光源を配置した。次に、素子６の緑色変換層の表面に直交する方向にＣＳ−１０００Ａをセットした。この測定の構成の概略を図１０に示す。入射光下での素子の輝度コントラストの測定は、第１に、Ｌｖ＝２８９６．１８ｃｄ／ｍ２の条件下で４５０ｎｍのＬＥＤ光源で照らされた。次に、ＬＥＤ光をオフにして、入射光下の素子の輝度コントラストを測定した。測定中、入射光源としてナショナルＰＲＦ−１００Ｗ光源が照らされた。
【００９４】
＜６−２＞
素子６の緑色変換層が４５０ｎｍのＬＥＤ光源に面し、光散乱層がナショナルＰＲＦ−１００Ｗ光源に面するように、素子６を４５０ｎｍのＬＥＤ光源の上に置いた。ナショナルＰＲＦ−１００Ｗ光源を、素子６の光散乱層の表面に対する直交軸から４５°の方向に、素子６の表面から３０ｃｍ上方に配置した。そして、上記＜６−２＞と同じ条件で、素子６の入射光下における輝度コントラストを測定した。
【００９５】
得られた結果を表２に示す。
【表２】
2018511073.tif 000004
表２の色ずれΔｘｙは、以下の式１で算出した。
Δｘｙ＝√（（ｘＥ−ｘＲ）２＋（ｙＥ−ｙＲ）２）−式１
（式１において、記号“ｘＥ”は、色度座標の各例のｘ値を示し、“ｘＲ”は参照のｘ値を示し、“ｙＥ”は各例のｙ値を示し、“ｙＲ”は参照のｙ値を示す。）
【００９６】
表２に示すように、素子６の光散乱層が光源から見て緑色光変換層の後方に配置された素子６（＜６−１＞）の入射光下における輝度コントラストは、素子６の光散乱層を入射光源側に配置した素子６（＜６−２＞）の輝度コントラストよりも２．９５倍高かった。
さらに、表２には、＜６−１＞の色ずれが＜６−２＞の色ずれよりも著しく小さいことが明らかに示されている。
【００９７】
実施例７：素子の製造およびその測定
ポリ桂皮酸ビニル（Sigma-Aldrich社）１．０ｇおよび赤色顔料ジケトピロロピロール（Irgaphor red B CF）０．０２ｇおよび赤色量子ロッド（Qlight Nanotech製、ピーク発光波長６３１ｎｍ）０．２ｇをトルエン（２ｇ）に分散させ、空調下で９０℃で５分間攪拌した。
ＴＥＭ（Transmission Electron Microscope; TEM）を用いて測定した各量子ロッドの直径および長さは、それぞれ６ｎｍおよび２７ｎｍであった。
ガラス基板をアセトン中で超音波洗浄した。得られた溶液を、ドクターブレード技術を用いて洗浄したガラス基板上に塗布し、厚さ１０μｍの光変換層を作製した。得られた基板を空調下で１００℃で３分間加熱して溶媒を蒸発させた。
【００９８】
加熱後、基板を窒素フロー条件下で２５４ｎｍのＵＶ光（２．３ｍＷ／ｃｍ２）に３分間暴露した。
次に、赤色変換層をトルエンで１分間すすぎ、１００℃で３分間加熱した。
最後に、基板上に作製した赤色変換層を得た。
実施例６と同様にして光散乱層を作製し、実施例６と同様にして得られた素子７を測定した。
【００９９】
【表３】
2018511073.tif 000005
【０１００】
表３に示すように、素子７の光散乱層をバックライト側（緑色変換層を介して入射光源と反対側）に配置した素子６（＜７−１＞）の入射光下における輝度コントラストは、素子７の光散乱層を入射光源側に配置した素子７（＜７−２＞）の輝度コントラストより１．９３倍高かった。
さらに、＜７−１＞の色ずれが＜７−２＞の色ずれよりも小さいことが表３に明確に示されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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