(57)【要約】  マイクロＬＥＤディスプレイや有機ＥＬディスプレイに用いられる色変換材料において好適な高い色再現性と高い耐久性とを両立させる色変換組成物を提供する。本発明の色変換組成物は、ピロメテン誘導体、マトリックス樹脂、および屈折率が１．７〜２．８である無機粒子を含有し、かつ、感光性成分を含有しないことを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピロメテン誘導体、マトリックス樹脂、および屈折率が１．７〜２．８である無機粒子を含有し、かつ、感光性成分を含有しないことを特徴とする色変換組成物。
【請求項２】
感熱性成分を含有しない、請求項１に記載の色変換組成物。
【請求項３】
前記無機粒子の含有量が３質量％以上、７０質量％以下である請求項１または２に記載の色変換組成物。
【請求項４】
前記無機粒子の含有量が３質量％以上、２０質量％以下である請求項１〜３のいずれかに記載の色変換組成物。
【請求項５】
前記無機粒子の平均粒径が０．１μｍ以上、０．７μｍ以下である請求項１〜４のいずれかに記載の色変換組成物。
【請求項６】
前記無機粒子がアルミナ、ジルコニア、チタニアから選ばれる少なくとも一種を含有する請求項１〜５のいずれかに記載の色変換組成物。
【請求項７】
前記ピロメテン誘導体が一般式（１）で表される化合物である請求項１〜６のいずれかに記載の色変換組成物。
【化１】
2020054575.tif 000064
（ＸはＣ−Ｒ７またはＮである。Ｒ１〜Ｒ９はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、水酸基、チオール基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、ボリル基、スルホ基、ホスフィンオキシド基から選択され、当該選択された基は隣接置換基との間に縮合環および脂肪族環を形成してもよい。）
【請求項８】
前記一般式（１）において、ＸがＣ−Ｒ７であり、Ｒ７が一般式（２）で表される基である、請求項７に記載の色変換組成物。
【化２】
2020054575.tif 000065
（ｒは、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、水酸基、チオール基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、ボリル基、スルホ基、ホスフィンオキシド基からなる群より選ばれる。ｋは１〜３の整数である。ｋが２以上である場合、ｒはそれぞれ同じでも異なってもよい。）
【請求項９】
前記一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６が、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のアルキル基である、請求項７または８に記載の色変換組成物。
【請求項１０】
前記一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６が、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のアリール基である、請求項７〜９のいずれかに記載の色変換組成物。
【請求項１１】
前記一般式（１）において、Ｒ１〜Ｒ６の少なくともひとつが電子求引基である請求項７〜１０のいずれかに記載の色変換組成物。
【請求項１２】
前記一般式（１）において、前記電子求引基が、フッ素原子を含む基である請求項１１に記載の色変換組成物。
【請求項１３】
前記一般式（１）において、前記電子求引基が、それぞれ独立して含フッ素カルボニル基、含フッ素エステル基、含フッ素アミド基、含フッ素スルホニル基、含フッ素スルホン酸エステル基および含フッ素スルホンアミド基から選ばれる基である請求項１１または１２に記載の色変換組成物。
【請求項１４】
前記一般式（１）において、Ｒ８もしくはＲ９のいずれか一つはシアノ基である請求項７〜１３のいずれかに記載の色変換組成物。
【請求項１５】
前記ピロメテン誘導体が、励起光を用いることによりピーク波長が５００ｎｍ以上５８０ｎｍ未満の領域に観測される発光を呈するピロメテン誘導体を含む請求項１〜１４のいずれかに記載の色変換組成物。
【請求項１６】
前記ピロメテン誘導体が、励起光を用いることによりピーク波長が５８０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の領域に観測される発光を呈するピロメテン誘導体を含む請求項１〜１５のいずれかに記載の色変換組成物。
【請求項１７】
前記色変換組成物が、下記の第１発光材料および第２発光材料を含有し、第１発光材料または第２発光材料の少なくとも一つが前記ピロメテン誘導体である、請求項１〜１６のいずれかに記載の色変換組成物。
（ａ）励起光を用いることによりピーク波長が５００ｎｍ以上５８０ｎｍ未満の領域に観測される発光を呈する第１発光材料
（ｂ）励起光または前記第１発光材料からの発光の少なくとも一方により励起されることにより、ピーク波長が５８０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の領域に観測される発光を呈する第２発光材料
【請求項１８】
溶剤を含有し、粘度が０．２Ｐａ・ｓ以上、５０Ｐａ・ｓ以下である請求項１〜１７のいずれかに記載の色変換組成物。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれかに記載の色変換組成物からなる色変換層。
【請求項２０】
請求項１９に記載の色変換層を備える波長変換基板。
【請求項２１】
カラーフィルターをさらに備える請求項２０に記載の波長変換基板。
【請求項２２】
請求項１〜１８のいずれかに記載の色変換組成物をノズル塗布することによって色変換層をパターン形成する工程を含む、波長変換基板の製造方法。
【請求項２３】
請求項１〜１８のいずれかに記載の色変換組成物をスリットダイ塗布することによって色変換層をパターン形成する工程を含む、波長変換基板の製造方法。
【請求項２４】
請求項２０または請求項２１に記載の波長変換基板と、青色光または青緑色光に発光する部分駆動可能な自発光型の光源を画素に用いたディスプレイ。
【請求項２５】
前記波長変換基板中の色変換層が前記自発光型の光源の発光面に対して並行に設置され、前記色変換層と発光面との距離が１０μｍ以下であることを特徴とする請求項２４に記載のディスプレイ。
【請求項２６】
前記自発光型の光源がマイクロＬＥＤまたは有機ＥＬ素子である請求項２４または２５に記載のディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピロメテン誘導体および微粒子を含む色変換組成物、色変換層、波長変換基板、波長変換基板の製造方法およびディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
色変換方式によるマルチカラー化技術は液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ、照明などへの応用が盛んに検討されている。
液晶ディスプレイの課題として、色再現性の向上が挙げられる。色再現性の向上には、光源ユニットの青、緑、赤の各発光スペクトルの半値幅を狭くすることによって、青、緑、赤各色の色純度を高めることが有効である。これを解決する手段として無機半導体微粒子による量子ドットを色変換組成物の成分として用いる技術が提案されている。
また、量子ドットの代わりに有機物の発光材料を色変換組成物の成分として用いる技術も提案されている。有機発光材料を色変換組成物の成分として用いる技術の例としては、ピロメテン誘導体を用いたもの（例えば、特許文献１参照）が開示されている。
さらに、液晶ディスプレイの課題は、応答速度が遅いことやコントラストが低いことが挙げられ、その課題を補うべく、有機ＥＬディスプレイやマイクロＬＥＤディスプレイのような自発光型の光源を用いた自発光型ディスプレイが注目を浴びている。
例えば、自発光型の光源を用いて多色発光を実現する方法の一つとして、色変換（ＣＣＭ）法を提案されている（例えば、特許文献２および３参照）。この方式は単色発光の有機ＥＬ素子を用いることができるため、ディスプレイの製造が容易であり、大画面ディスプレイへの展開も積極的に検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２４１１６０号公報
【特許文献２】特開平８−２８６０３３号公報
【特許文献３】国際公開第２０１０／０９２６９４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の有機発光材料を用いた発光素子は、色再現性、耐久性という観点では、未だ不十分であった。特に、色再現性と高い耐久性とを両立できる技術が不十分であった。
特許文献２および３には発光材料として蛍光顔料を用いたＣＣＭ法が開示されているが、励起光のスペクトルおよび蛍光材料の発光スペクトルの半値幅が狭いものではなく、色純度の向上が不十分だった。また、発光材料の光に対する安定性が低く、連続点灯時に色度が大きく変化する課題があった。【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、マイクロＬＥＤディスプレイや有機ＥＬディスプレイに用いられる色変換材料において高い色再現性と高い耐久性とを両立させる色変換組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、鋭意検討の結果、特定の屈折率を有する無機粒子を含有し、かつ、感光性成分を含有しない色変換組成物により、上述した課題を解決できることを見出した。すなわち、本発明は、以下の構成を有する。
ピロメテン誘導体、マトリックス樹脂、および屈折率が１．７〜２．８である無機粒子を含有し、かつ、感光性成分を含有しないことを特徴とする色変換組成物。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、高い色再現性で耐久性にも優れた色変換組成物を提供することができる。  
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係る色変換組成物を用いた波長変換基板の一例を示す模式断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る色変換組成物を用いたディスプレイの一例である。
【図３】本発明の実施の形態に係る色変換組成物を用いたディスプレイの一例である。
【図４】本発明の実施の形態に係る色変換組成物を用いた波長変換基板の一例を示す模式断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る色変換組成物を用いたディスプレイの一例である。
【図６】本発明の実施の形態に係る色変換組成物を用いたディスプレイの一例である。
【図７】本発明の実施の形態に係る色変換組成物を用いた波長変換基板の一例を示す模式断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る色変換組成物を用いたディスプレイの一例である。
【図９】本発明の実施の形態に係る色変換組成物を用いたディスプレイの一例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜色変換組成物＞
本発明において色変換組成物とは、ピロメテン誘導体、マトリックス樹脂、および無機粒子を含有し、かつ、光重合性化合物や光重合性開始剤といった感光性成分を含有しない色変換組成物を指す。色変換組成物が光重合性化合物や光重合性開始剤といった感光性成分を含む場合、光反応の際にラジカルが発生し、ピロメテン誘導体の劣化を引き起こすため、色変換効率や耐久性が低下する。また、経時によっても、ラジカルが発生し、ピロメテン誘導体の劣化を引き起こす。その結果、色変換組成物の耐久性が低下する。
また、本発明に係る色変換組成物は、感熱性成分を含有しないことが好ましい。感熱性成分とは、具体的には熱重合性開始剤をいう。本発明に係る色変換組成物が感熱性成分を含有しない場合、熱反応によるラジカルの発生を抑制することができる。その結果、色変換効率や耐久性が向上するため好ましい。
【００１０】
＜無機粒子＞
本発明に用いられる無機粒子は、屈折率が１．７〜２．８である。屈折率が１．７未満であると、入射光およびピロメテン誘導体からの発光に対して散乱効果が低いことから、光路長を増加させることができない。そのため、ピロメテン誘導体の色変換効率を向上させる効果が不十分となる。無機粒子の屈折率は、散乱効果が高くなることから光路長が増加し、色変換効率を向上させることができる点から１．７以上が好ましく、１．７５以上がより好ましく、２．０以上がさらに好ましい。
【００１１】
一方、無機粒子の屈折率が２．８を超えると、散乱効果は高くなるが、色変換組成物と空気界面やガラス界面との屈折率差が大きくなることから色変換した光を取り出しにくくなる。その結果、輝度が低下してしまうため、無機粒子の屈折率は２．８以下が好ましく、２．７２以下がより好ましく、２．５以下がさらに好ましい。
ここで、本発明における無機粒子の屈折率とは、無作為に選択した３０個の無機粒子について、ナトリウムのＤ線（５８９ｎｍ）を光源として、温度２５℃の条件下、アッベ屈折計（ＤＲ−Ｍ２、（株）アタゴ製）を用いて、液浸法（ベッケ線法）により測定した屈折率の数平均値を指す。
無機粒子の形状としては、特に限定されないが、例えば、球状、楕円体状、針状、多角形状、星型状などが挙げられる。表面に凹凸や細孔を有してもよいし、中空形状であってもよい。
【００１２】
（粒子径）
本発明における無機粒子の平均粒径は、十分な光散乱効果を得るという観点で、０．１μｍ以上が好ましい。また、十分な色変換効率を得るという観点から、０．７μｍ以下が好ましい。色変換効率の観点から、０．２μｍ以上が好ましく、０．６μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以下がより好ましい。
本発明において、無機粒子の平均粒子径とはメジアン径（Ｄ５０）のことである。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で無機粒子を観察して得られる２次元画像から、粒子の外縁と２点で交わる直線の当該２つの交点間の距離が最大になるものを算出し、それを個別の粒子径と定義する。観測される２００個の粒子に対して粒子径を算出し、そこから得られる粒度分布において、小粒径側からの通過分積算５０％の粒子径をＤ５０とする。
例えば、色変換組成物の硬化膜中に存在する無機粒子の粒径を測定する場合は、機械研磨法、ミクロトーム法、ＣＰ法（Ｃｒｏｓｓ  ｓｅｃｔｉｏｎ  ｐｏｌｉｓｈｅｒ）および集束イオンビーム（ＦＩＢ）加工法のいずれかの方法で、硬化膜の断面が観測されるよう研磨を行った後、得られた断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察して得られる２次元画像から平均粒子径を算出することができる。
【００１３】
（種類）
無機粒子としては、チタニア、ジルコニア、アルミナ、セリア、酸化スズ、酸化インジウム、酸化鉄、酸化亜鉛、窒化アルミ、アルミニウム、スズ、チタンまたはジルコニウムの硫化物、チタンまたはジルコニウムの水酸化物等が挙げられ、これらは単独で用いられても良く、２種類以上併用されても良い。高屈折率、入手のし易さという観点から、アルミナ、酸化スズ、チタニア、ジルコニア、チタンまたはジルコニウムの硫化物、チタンまたはジルコニウムの水酸化物などが好ましい無機粒子として挙げられる。これらのうち、塗膜、硬化膜の屈折率調整の点からアルミナ、ジルコニア、チタニアから選ばれる少なくとも一種を用いることがより好ましいく、特にチタニアが好ましく用いられる。
市販されている無機粒子としては、アルミナ粒子は“ＡＫＰ−５０”、“ＡＫＰ−３０００”（以上、住友化学（株）社製）、“アドマファインＡO-５”（(株)アドマテックス社製）、“ＡＥＲＯＸＩＤＥ”Ａｌｕ  Ｃ（以上、日本アエロジル（株）社製）等が挙げられる。ジルコニア粒子は、“ＵＥＰ−１００”（第一稀元素化学工業(株)社製）等が挙げられる。チタニア粒子は、“ＪＲ−３０１”、“ＪＲ−８０５”（以上、テイカ（株）社製）等が挙げられる。
【００１４】
（含有量）
本発明に係る色変換組成物において、無機粒子の含有量は、３質量％以上、７０質量％以下であることが好ましい。色変換組成物中で均一に分散し十分な光路長が得られ、色変換効率を向上させることができることから、無機微粒子の含有量は３質量％以上が好ましく、４質量％以上がより好ましく、５質量％以上がさらに好ましい。一方、色変換組成物中において無機粒子が凝集や沈降せず、色変換効率を向上させることができることから、無機微粒子の含有量は７０質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましく、１５質量％以下がさらに好ましい。また、無機粒子の含有量は、ピロメテンの量子収率の観点から、ピロメテン誘導体の含有量に対する無機粒子の含有量の質量比(ピロメテン誘導体／無機粒子)は、０．０１〜３．３３であることが好ましい。く、さらに好ましくは０．１５〜０．８である。
【００１５】
本発明に係る色変換組成物において、無機粒子がチタニアの場合、チタニアの含有量は、３質量％以上、２０質量％以下であることが好ましい。３質量％以上であれば、色変換組成物中で均一に分散し十分な光路長が得られ、色変換効率が向上するため好ましい。好ましくは４質量％以上である。一方、２０質量％以下であれば、色変換組成物中において無機粒子が凝集や沈降しにくく、色変換効率が向上するため好ましい。好ましくは１５質量％以下である。また、チタニアの含有量は、ピロメテンの量子収率の観点から、ピロメテン誘導体の含有量に対するチタニアの含有量の質量比(ピロメテン誘導体／チタニア)は、０．０２〜２．５であることが好ましく、さらに好ましくは０．０２７〜１．５である。この範囲であれば、ピロメテン誘導体の量子収率を低下することなく、光路長が増加するため、非常に高効率な色変換効率を得ることができる。
【００１６】
＜ピロメテン誘導体＞
本発明に係る色変換組成物はピロメテン誘導体を含む。ピロメテン誘導体は、一般式（１）で表される化合物であることが好ましい。
【化１】
2020054575.tif 000002
ＸはＣ−Ｒ７またはＮである。Ｒ１〜Ｒ９はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、水酸基、チオール基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、ボリル基、スルホ基、ホスフィンオキシド基から選択され、当該選択された基は、隣接置換基との間に縮合環および脂肪族環を形成してもよい。
【００１７】
上記の全ての基において、水素は重水素であってもよい。このことは、以下に説明する化合物またはその部分構造においても同様である。また、以下の説明において、例えば、炭素数６〜４０の置換もしくは無置換のアリール基とは、アリール基に置換した置換基に含まれる炭素数も含めて全ての炭素数が６〜４０となるアリール基である。炭素数を規定している他の置換基も、これと同様である。
【００１８】
また、上記の全ての基において、置換される場合における置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、水酸基、チオール基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、ボリル基、スルホ基、ホスフィンオキシド基が好ましく、さらには、各置換基の説明において好ましいとする具体的な置換基が好ましい。また、これらの置換基は、さらに上述の置換基により置換されていてもよい。
【００１９】
「置換もしくは無置換の」という場合における「無置換」とは、水素原子または重水素原子が置換したことを意味する。以下に説明する化合物またはその部分構造において、「置換もしくは無置換の」という場合についても、上記と同様である。
【００２０】
上記の全ての基のうち、アルキル基とは、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等の飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは、置換基を有していても有していなくてもよい。また、アルキル基の炭素数は、特に限定されないが、入手の容易性やコストの点から、好ましくは１以上２０以下、より好ましくは１以上８以下の範囲である。
【００２１】
シクロアルキル基とは、例えば、シクロプロピル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等の飽和脂環式炭化水素基を示し、これは、置換基を有していても有していなくてもよい。アルキル基部分の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは、３以上２０以下の範囲である。
【００２２】
複素環基とは、例えば、ピラン環、ピペリジン環、環状アミド等の炭素以外の原子を環内に有する脂肪族環を示し、これは、置換基を有していても有していなくてもよい。複素環基の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは、２以上２０以下の範囲である。
【００２３】
アルケニル基とは、例えば、ビニル基、アリル基、ブタジエニル基等の二重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは、置換基を有していても有していなくてもよい。アルケニル基の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは、２以上２０以下の範囲である。
【００２４】
シクロアルケニル基とは、例えば、シクロペンテニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキセニル基等の二重結合を含む不飽和脂環式炭化水素基を示し、これは、置換基を有していても有していなくてもよい。
【００２５】
アルキニル基とは、例えば、エチニル基等の三重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは、置換基を有していても有していなくてもよい。アルキニル基の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは、２以上２０以下の範囲である。
【００２６】
アルコキシ基とは、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のエーテル結合を介して脂肪族炭化水素基が結合した官能基を示し、この脂肪族炭化水素基は、置換基を有していても有していなくてもよい。アルコキシ基の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは、１以上２０以下の範囲である。
【００２７】
アルキルチオ基とは、アルコキシ基のエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換されたものである。アルキルチオ基の炭化水素基は、置換基を有していても有していなくてもよい。アルキルチオ基の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは、１以上２０以下の範囲である。
【００２８】
アリールエーテル基とは、例えば、フェノキシ基等、エーテル結合を介した芳香族炭化水素基が結合した官能基を示し、芳香族炭化水素基は、置換基を有していても有していなくてもよい。アリールエーテル基の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは、６以上４０以下の範囲である。
【００２９】
アリールチオエーテル基とは、アリールエーテル基のエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換されたものである。アリールチオエーテル基における芳香族炭化水素基は、置換基を有していても有していなくてもよい。アリールチオエーテル基の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは、６以上４０以下の範囲である。
【００３０】
アリール基とは、例えば、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントリル基、アントラセニル基、ベンゾフェナントリル基、ベンゾアントラセニル基、クリセニル基、ピレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ベンゾフルオランテニル基、ジベンゾアントラセニル基、ペリレニル基、ヘリセニル基等の芳香族炭化水素基を示す。中でも、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、アントラセニル基、ピレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基が好ましい。アリール基は、置換基を有していても有していなくてもよい。アリール基の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは６以上４０以下、より好ましくは６以上３０以下の範囲である。
【００３１】
Ｒ１〜Ｒ９が置換もしくは無置換のアリール基である場合、アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、アントラセニル基が好ましく、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基がより好ましい。さらに好ましくは、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基であり、フェニル基が特に好ましい。
【００３２】
それぞれの置換基がさらにアリール基で置換される場合、アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、アントラセニル基が好ましく、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基がより好ましい。特に好ましくは、フェニル基である。
【００３３】
ヘテロアリール基とは、例えば、ピリジル基、フラニル基、チエニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ピラジニル基、ピリミジル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、ナフチリジニル基、シンノリニル基、フタラジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、カルボリニル基、インドロカルバゾリル基、ベンゾフロカルバゾリル基、ベンゾチエノカルバゾリル基、ジヒドロインデノカルバゾリル基、ベンゾキノリニル基、アクリジニル基、ジベンゾアクリジニル基、ベンゾイミダゾリル基、イミダゾピリジル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、フェナントロリニル基等の、炭素以外の原子を一個または複数個環内に有する環状芳香族基を示す。ただし、ナフチリジニル基とは、１，５−ナフチリジニル基、１，６−ナフチリジニル基、１，７−ナフチリジニル基、１，８−ナフチリジニル基、２，６−ナフチリジニル基、２，７−ナフチリジニル基のいずれかを示す。ヘテロアリール基は、置換基を有していても有していなくてもよい。ヘテロアリール基の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは、２以上４０以下、より好ましくは２以上３０以下の範囲である。
【００３４】
Ｒ1〜Ｒ9が置換もしくは無置換のヘテロアリール基である場合、ヘテロアリール基としては、ピリジル基、フラニル基、チエニル基、キノリニル基、ピリミジル基、トリアジニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルバゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、イミダゾピリジル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、フェナントロリニル基が好ましく、ピリジル基、フラニル基、チエニル基、キノリニル基がより好ましい。特に好ましくは、ピリジル基である。
【００３５】
それぞれの置換基がさらにヘテロアリール基で置換される場合、ヘテロアリール基としては、ピリジル基、フラニル基、チエニル基、キノリニル基、ピリミジル基、トリアジニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルバゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、イミダゾピリジル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、フェナントロリニル基が好ましく、ピリジル基、フラニル基、チエニル基、キノリニル基がより好ましい。特に好ましくは、ピリジル基である。
【００３６】
ハロゲンとは、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素から選ばれる原子を示す。
【００３７】
エステル基とは、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基などがエステル結合を介して結合した官能基を示し、この置換基はさらに置換されていてもよい。エステル基の炭素数は特に限定されないが、好ましくは、１以上２０以下の範囲である。より具体的には、メトキシカルボニル基などのメチルエステル基、エトキシカルボニル基などのエチルエステル基、プロポキシカルボニル基などのプロピルエステル基、ブトキシカルボニル基などのブチルエステル基、イソプロポキシメトキシカルボニル基などのイソプロピルエステル基、ヘキシロキシカルボニル基などのヘキシルエステル基、フェノキシカルボニル基などのフェニルエステル基などが挙げられる。また、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基は、置換基を有していても有していなくてもよい。
【００３８】
アミノ基とは、置換もしくは無置換のアミノ基である。置換する場合の置換基としては、例えば、アリール基、ヘテロアリール基、直鎖アルキル基、分岐アルキル基等が挙げられる。アリール基、ヘテロアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ピリジル基、キノリニル基が好ましい。これら置換基は、さらに置換されてもよい。炭素数は、特に限定されないが、好ましくは、２以上５０以下、より好ましくは６以上４０以下、特に好ましくは６以上３０以下の範囲である。
【００３９】
シリル基とは、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基等のアルキルシリル基や、フェニルジメチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリル基、トリフェニルシリル基、トリナフチルシリル基等のアリールシリル基を示す。ケイ素上の置換基は、さらに置換されてもよい。シリル基の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは、１以上３０以下の範囲である。
【００４０】
シロキサニル基とは、例えば、トリメチルシロキサニル基等のエーテル結合を介したケイ素化合物基を示す。ケイ素上の置換基は、さらに置換されてもよい。また、ボリル基とは、置換もしくは無置換のボリル基である。置換する場合の置換基としては、例えば、アリール基、ヘテロアリール基、直鎖アルキル基、分岐アルキル基、アリールエーテル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基等が挙げられる。中でも、アリール基、アリールエーテル基が好ましい。また、スルホ基とは、置換もしくは無置換のスルホ基である。置換する場合の置換基としては、例えば、アリール基、ヘテロアリール基、直鎖アルキル基、分岐アルキル基、アリールエーテル基、アルコキシ基等が挙げられる。中でも、直鎖アルキル基、アリール基が好ましい。また、ホスフィンオキシド基とは、−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ１０Ｒ１１で表される基である。Ｒ１０Ｒ１１は、Ｒ１〜Ｒ９と同様の群から選ばれる。
【００４１】
隣接置換基との間に形成される縮合環および脂肪族環とは、任意の隣接する２置換基（例えば一般式（１）のＲ１とＲ２）が互いに結合して、共役または非共役の環状骨格を形成することをいう。このような縮合環および脂肪族環の構成元素としては、炭素以外にも、窒素、酸素、硫黄、リンおよびケイ素から選ばれる元素を含んでいてもよい。また、これらの縮合環および脂肪族環は、さらに別の環と縮合してもよい。
【００４２】
一般式（１）で表される化合物は、高い発光量子収率を示し、かつ、発光スペクトルの半値幅が小さいため、効率的な色変換と高い色純度との双方を達成することができる。さらに、一般式（１）で表される化合物は、適切な置換基を適切な位置に導入することで、発光効率、色純度、熱的安定性、光安定性および分散性等の様々な特性や物性を調整することができる。例えば、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６が全て水素である場合に比べ、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６の少なくとも１つが置換もしくは無置換のアルキル基や置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロアリール基である場合の方が、より良い熱的安定性および光安定性を示す。
【００４３】
Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６の少なくとも１つが置換もしくは無置換のアルキル基である場合、アルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基といった炭素数１〜６のアルキル基が好ましい。さらに、このアルキル基としては、熱的安定性に優れるという観点から、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基が好ましい。また、濃度消光を防ぎ、発光量子収率を向上させるという観点では、このアルキル基として、立体的にかさ高いｔｅｒｔ−ブチル基がより好ましい。また、合成の容易さ、原料入手の容易さという観点から、このアルキル基として、メチル基も好ましく用いられる。
【００４４】
Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６の少なくとも１つが置換もしくは無置換のアリール基である場合、アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基が好ましく、さらに好ましくは、フェニル基、ビフェニル基である。特に好ましくは、フェニル基である。
【００４５】
Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６の少なくとも１つが置換もしくは無置換のヘテロアリール基である場合、ヘテロアリール基としては、ピリジル基、キノリニル基、チエニル基が好ましく、さらに好ましくは、ピリジル基、キノリニル基である。特に好ましくは、ピリジル基である。
【００４６】
Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６が全て、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のアルキル基である場合、バインダー樹脂や溶媒への溶解性が良好なため、好ましい。この場合、アルキル基としては、合成の容易さ、原料入手の容易さという観点から、メチル基が好ましい。
【００４７】
Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６が全て、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のアリール基または置換もしくは無置換のヘテロアリール基である場合、より良い熱的安定性および光安定性を示すため、好ましい。この場合、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６が全て、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のアリール基であることがより好ましい。
【００４８】
複数の性質を向上させる置換基もあるが、全てにおいて十分な性能を示す置換基は限られている。特に、高発光効率と高色純度との両立が難しい。そのため、一般式（１）で表される化合物に対して複数種類の置換基を導入することで、発光特性や色純度等にバランスの取れた化合物を得ることが可能である。
【００４９】
特に、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６が全て、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のアリール基の場合、例えば、Ｒ１≠Ｒ４、Ｒ３≠Ｒ６、Ｒ１≠Ｒ３またはＲ４≠Ｒ６等のように、複数種類の置換基を導入することが好ましい。ここで「≠」は、異なる構造の基であることを示す。例えば、Ｒ１≠Ｒ４は、Ｒ1とＲ4とが異なる構造の基であることを示す。上記のように複数種類の置換基を導入することにより、色純度に影響を与えるアリール基と発光効率に影響を与えるアリール基とを同時に導入することができるため、細やかな調節が可能となる。
【００５０】
中でも、Ｒ１≠Ｒ３またはＲ４≠Ｒ６であることが、発光効率と色純度をバランスよく向上させるという観点から、好ましい。この場合、一般式（１）で表される化合物に対して、色純度に影響を与えるアリール基を両側のピロール環にそれぞれ１つ以上導入し、それ以外の位置に発光効率に影響を与えるアリール基を導入することができるため、これら両方の性質を最大限に向上させることができる。また、Ｒ１≠Ｒ３またはＲ４≠Ｒ６である場合、耐熱性と色純度との双方を向上させるという観点から、Ｒ１＝Ｒ６およびＲ３＝Ｒ４であることがより好ましい。
【００５１】
主に色純度に影響を与えるアリール基としては、電子供与性基で置換されたアリール基が好ましい。電子供与性基とは、有機電子論において、誘起効果や共鳴効果により、置換した原子団に、電子を供与する原子団である。電子供与性基としては、ハメット則の置換基定数（σｐ（パラ））として、負の値をとるものが挙げられる。ハメット則の置換基定数（σｐ（パラ））は、化学便覧基礎編改訂５版（ＩＩ−３８０頁）から引用することができる。
【００５２】
電子供与性基の具体例としては、例えば、アルキル基（メチル基のσｐ：−０．１７）やアルコキシ基（メトキシ基のσｐ：−０．２７）、アミノ基（―ＮＨ２のσｐ：−０．６６）等が挙げられる。特に、炭素数１〜８のアルキル基または炭素数１〜８のアルコキシ基が好ましく、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、メトキシ基がより好ましい。分散性の観点からは、ｔｅｒｔ−ブチル基、メトキシ基が特に好ましく、これらを上記の電子供与性基とした場合、一般式（１）で表される化合物において、分子同士の凝集による消光を防ぐことができる。置換基の置換位置は、特に限定されないが、一般式（１）で表される化合物の光安定性を高めるには結合のねじれを抑える必要があるため、ピロメテン骨格との結合位置に対してメタ位またはパラ位に結合させることが好ましい。一方、主に発光効率に影響を与えるアリール基としては、ｔｅｒｔ−ブチル基、アダマンチル基、メトキシ基等のかさ高い置換基を有するアリール基が好ましい。
【００５３】
Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６が、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のアリール基である場合、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のフェニル基であることが好ましい。このとき、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６は、それぞれ以下のＡｒ−１〜Ａｒ−６から選ばれることがより好ましい。この場合、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６の好ましい組み合わせとしては、表１−１〜表１−１１に示すような組み合わせが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００５４】
【化２】
2020054575.tif 000003
【００５５】
【表１−１】
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【００５６】
【表１−２】
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【００５７】
【表１−３】
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【００５８】
【表１−４】
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【００５９】
【表１−５】
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【００６０】
【表１−６】
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【００６１】
【表１−７】
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【００６２】
【表１−８】
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【００６３】
【表１−９】
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【００６４】
【表１−１０】
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【００６５】
【表１−１１】
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【００６６】
Ｒ２およびＲ５は、水素、アルキル基、カルボニル基、エステル基、アリール基のいずれかであることが好ましい。中でも、熱的安定性の観点から、水素またはアルキル基が好ましく、発光スペクトルにおいて狭い半値幅を得やすいという観点から、水素がより好ましい。
【００６７】
Ｒ８およびＲ９は、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールエーテル基、フッ素、含フッ素アルキル基、含フッ素ヘテロアリール基または含フッ素アリール基、含フッ素アルコキシ基、含フッ素アリールエーテル基、シアノ基が好ましく、励起光に対して安定でより高い蛍光量子収率が得られることから、フッ素、シアノ基または含フッ素アリール基であることがより好ましい。合成の容易さから、フッ素またはシアノ基であることがさらに好ましい。さらに、Ｒ８もしくはＲ９のいずれか一つはシアノ基であることが好ましい。シアノ基を導入することで耐久性が向上する。
【００６８】
ここで、含フッ素アリール基とは、フッ素を含むアリール基であり、例えば、フルオロフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基およびペンタフルオロフェニル基等が挙げられる。含フッ素ヘテロアリール基とは、フッ素を含むヘテロアリール基であり、例えば、フルオロピリジル基、トリフルオロメチルピリジル基およびトリフルオロピリジル基等が挙げられる。含フッ素アルキル基とは、フッ素を含むアルキル基であり、例えば、トリフルオロメチル基やペンタフルオロエチル基等が挙げられる。
【００６９】
また、一般式（１）において、Ｘは、Ｃ−Ｒ７であることが、光安定性の観点から好ましい。ＸがＣ−Ｒ７であるとき、一般式（１）で表される化合物の耐久性、すなわち、この化合物の発光強度の経時的な低下には、置換基Ｒ７が大きく影響する。具体的には、Ｒ７が水素である場合、この部位の反応性が高いため、この部位と空気中の水分や酸素とが容易に反応してしまう。このことは、一般式（１）で表される化合物の分解を引き起こす。また、Ｒ７が例えばアルキル基のような分子鎖の運動の自由度が大きい置換基である場合は、確かに反応性は低下するが、色変換シート中で化合物同士が経時的に凝集し、結果的に濃度消光による発光強度の低下を招く。したがって、Ｒ７は、剛直で、かつ運動の自由度が小さく凝集を引き起こしにくい基であることが好ましく、具体的には、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のヘテロアリール基のいずれかであることが好ましい。
【００７０】
より高い蛍光量子収率を与え、より熱分解しづらい点、また光安定性の観点から、ＸがＣ−Ｒ７であり、Ｒ７が置換もしくは無置換のアリール基であることが好ましい。アリール基としては、発光波長を損なわないという観点から、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、アントラセニル基が好ましい。
【００７１】
さらに、一般式（１）で表される化合物の光安定性を高めるには、Ｒ７とピロメテン骨格の炭素−炭素結合のねじれを適度に抑える必要がある。何故ならば、過度にねじれが大きいと、励起光に対する反応性が高まる等、光安定性が低下するからである。このような観点から、Ｒ７としては、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のビフェニル基、置換もしくは無置換のターフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル基が好ましく、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のビフェニル基、置換もしくは無置換のターフェニル基であることがより好ましい。特に好ましくは、置換もしくは無置換のフェニル基である。
【００７２】
また、Ｒ７は、適度にかさ高い置換基であることが好ましい。Ｒ７が、ある程度のかさ高さを有することで分子の凝集を防ぐことができ、その結果、一般式（１）で表される化合物の発光効率や耐久性がより向上する。
【００７３】
このようなかさ高い置換基のさらに好ましい例としては、下記一般式（２）で表されるＲ７の構造が挙げられる。
【化３】
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一般式（２）において、ｒは、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、水酸基、チオール基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、ボリル基、スルホ基、ホスフィンオキシド基からなる群より選ばれる。ｋは１〜３の整数である。ｋが２以上である場合、ｒはそれぞれ同じでも異なっても良い。
【００７４】
より高い発光量子収率を与えることができるという観点から、ｒは、置換もしくは無置換のアリール基であることが好ましい。このアリール基の中でも、特に、フェニル基、ナフチル基が好ましい例として挙げられる。ｒがアリール基である場合、一般式（２）のｋは、１もしくは２であることが好ましく、中でも、分子の凝集をより防ぐという観点から２であることがより好ましい。さらに、ｋが２以上である場合、ｒの少なくとも１つは、アルキル基で置換されていることが好ましい。この場合のアルキル基としては、熱的安定性の観点から、メチル基、エチル基およびｔｅｒｔ−ブチル基が特に好ましい例として挙げられる。
【００７５】
また、蛍光波長や吸収波長を制御したり、溶媒との相溶性を高めたりするという観点から、ｒは、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基またはハロゲンであることが好ましく、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、メトキシ基がより好ましい。分散性の観点からは、ｔｅｒｔ−ブチル基、メトキシ基が特に好ましい。ｒがｔｅｒｔ−ブチル基またはメトキシ基であることは、分子同士の凝集による消光を防ぐことについて、より有効である。
【００７６】
また、一般式（１）で表される化合物の別の態様として、Ｒ１〜Ｒ７のうち少なくとも１つが電子求引基であることが好ましい。特に、（１）Ｒ１〜Ｒ６のうち少なくとも１つが電子求引基であること、（２）Ｒ７が電子求引基であること、または（３）Ｒ１〜Ｒ６のうち少なくとも１つが電子求引基であり、かつ、Ｒ７が電子求引基であること、が好ましい。このように上記化合物のピロメテン骨格に電子求引基を導入することで、ピロメテン骨格の電子密度を大幅に下げることができる。これにより、上記化合物の酸素に対する安定性がより向上し、その結果、上記化合物の耐久性をより向上させることができる。
【００７７】
電子求引基とは、電子受容性基とも呼称し、有機電子論において、誘起効果や共鳴効果により、置換した原子団から、電子を引き付ける原子団である。電子求引基としては、ハメット則の置換基定数（σｐ（パラ））として、正の値をとるものが挙げられる。ハメット則の置換基定数（σｐ（パラ））は、化学便覧基礎編改訂５版（ＩＩ−３８０頁）から引用することができる。なお、フェニル基も、上記のような正の値をとる例もあるが、本発明において、電子求引基にフェニル基は含まれない。
【００７８】
電子求引基の例として、例えば、−Ｆ（σｐ：＋０．０６）、−Ｃｌ（σｐ：＋０．２３）、−Ｂｒ（σｐ：＋０．２３）、−Ｉ（σｐ：＋０．１８）、−ＣＯ２Ｒ１２（σｐ：Ｒ１２がエチル基の時＋０．４５）、−ＣＯＮＨ２（σｐ：＋０．３８）、−ＣＯＲ１２（σｐ：Ｒ１２がメチル基の時＋０．４９）、−ＣＦ３（σｐ：＋０．５０）、−ＳＯ２Ｒ１２（σｐ：Ｒ１２がメチル基の時＋０．６９）、−ＮＯ２（σｐ：＋０．８１）等が挙げられる。Ｒ１２は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のシクロアルキル基を表す。これら各基の具体例としては、上記と同様の例が挙げられる。
【００７９】
一般式（１）において、Ｒ２およびＲ５の少なくとも１つが電子求引基であることが好ましい。一般式（１）のＲ２およびＲ５はピロメテン骨格の電子密度に大きく影響を与える置換位置であり、Ｒ２およびＲ５に電子求引基を導入することで、効率的にピロメテン骨格の電子密度を低減することができ、酸素に対する安定性がより向上するため、耐久性をより向上させることができるからである。
【００８０】
さらに、一般式（１）において、Ｒ２およびＲ５が電子求引基であることがより好ましい。一般式（１）で表される化合物の酸素に対する安定性がさらに向上し、耐久性を大幅に向上させることができるからである。
電子求引基としては、フッ素原子を含む基であることが好ましい。フッ素原子を含む基であることで、ピロメテン骨格の電子密度をより低減することができ、一般式（１）で表される化合物の酸素に対する安定性が向上し、耐久性を向上させることができる。
【００８１】
好ましい電子求引基としては、フッ素、含フッ素アリール基、含フッ素ヘテロアリール基、含フッ素アルキル基、置換もしくは無置換のカルボニル基、置換もしくは無置換のエステル基、置換もしくは無置換のアミド基、置換もしくは無置換のスルホニル基、置換もしくは無置換のスルホン酸エステル基、置換もしくは無置換のスルホンアミド基またはシアノ基が挙げられる。何故なら、これらは、化学的に分解しにくいからである。
より好ましい電子求引基としては、含フッ素アルキル基、置換もしくは無置換のカルボニル基、置換もしくは無置換のエステル基、置換もしくは無置換のアミド基、置換もしくは無置換のスルホニル基、置換もしくは無置換のスルホン酸エステル基、置換もしくは無置換のスルホンアミド基またはシアノ基が挙げられる。何故なら、これらは、濃度消光を防ぎ、発光量子収率を向上させる効果につながるからである。特に好ましい電子求引基は、置換もしくは無置換のエステル基である。
【００８２】
さらに好ましい電子求引基としては、含フッ素カルボニル基、含フッ素エステル基、含フッ素アミド基、含フッ素スルホニル基、含フッ素スルホン酸エステル基、含フッ素スルホンアミド基が挙げられる。これらの基は、効率的にピロメテンホウ素錯体骨格の電子密度を低減することができる。これにより、一般式（１）で表される化合物の酸素に対する安定性が向上し、この結果、耐久性をより向上させることができる。
中でも、Ｒ２およびＲ５の少なくとも一方が、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のエステル基であることが、色純度を落とすことなく、耐久性を向上させることができるため、好ましい。特に、Ｒ２およびＲ５が共に、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のエステル基であることが、耐久性の向上の観点から、特に好ましい。
【００８３】
一般式（１）で表される化合物の好ましい例の１つとして、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６が全て、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のアルキル基であって、さらに、ＸがＣ−Ｒ７であり、Ｒ７が、一般式（２）で表される基である場合が挙げられる。この場合、Ｒ７は、ｒが置換もしくは無置換のフェニル基として含まれる一般式（２）で表される基であることが特に好ましい。
【００８４】
また、一般式（１）で表される化合物の好ましい例の別の１つとして、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６が全て、それぞれ同じでも異なっていてもよく、上述のＡｒ−１〜Ａｒ−６から選ばれ、さらに、ＸがＣ−Ｒ７であり、Ｒ７が、一般式（２）で表される基である場合が挙げられる。この場合、Ｒ７は、ｒがｔｅｒｔ−ブチル基、メトキシ基として含まれる一般式（２）で表される基であることがより好ましく、ｒがメトキシ基として含まれる一般式（２）で表される基であることが特に好ましい。
【００８５】
また、一般式（１）で表される化合物の好ましい例の別の１つとして、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６が全て、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のアルキル基であって、かつ、Ｒ２およびＲ５がそれぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のエステル基であり、さらに、ＸがＣ−Ｒ７であり、Ｒ７が、一般式（２）で表される基である場合が挙げられる。この場合、Ｒ７は、ｒが置換もしくは無置換のフェニル基として含まれる一般式（２）で表される基であることが特に好ましい。
【００８６】
また、一般式（１）で表される化合物の好ましい例の別の１つとして、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ６が全て、それぞれ同じでも異なっていてもよく、上述のＡｒ−１〜Ａｒ−６から選ばれ、かつ、Ｒ２およびＲ５がそれぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のエステル基であり、さらに、ＸがＣ−Ｒ７であり、Ｒ７が、一般式（２）で表される基である場合が挙げられる。この場合、Ｒ７は、ｒがｔｅｒｔ−ブチル基、メトキシ基として含まれる一般式（２）で表される基であることがより好ましく、ｒがメトキシ基として含まれる一般式（２）で表される基であることが特に好ましい。
【００８７】
一般式（１）で表される化合物の一例を以下に示すが、この化合物は、これらに限定されるものではない。
【化４】
2020054575.tif 000016
【００８８】
【化５】
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【００８９】
【化６】
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【００９０】
【化７】
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【００９１】
【化８】
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【００９２】
【化９】
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【００９３】
【化１０】
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【００９４】
【化１１】
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【００９５】
【化１２】
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【００９６】
【化１３】
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【００９７】
【化１４】
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【００９８】
【化１５】
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【００９９】
【化１６】
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【０１００】
【化１７】
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【０１０１】
【化１８】
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【０１０２】
【化１９】
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【０１０３】
【化２０】
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【０１０４】
【化２１】
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【０１０５】
【化２２】
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【０１０６】
【化２３】
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【０１０７】
【化２４】
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【０１０８】
【化２５】
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【０１０９】
【化２６】
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【０１１０】
【化２７】
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【０１１１】
【化２８】
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【０１１２】
一般式（１）で表される化合物は、例えば、特表平８−５０９４７１号公報や特開２０００−２０８２６２号公報に記載の方法で合成することができる。すなわち、ピロメテン化合物と金属塩とを塩基共存下で反応させることにより、目的とするピロメテン系金属錯体が得られる。
また、ピロメテン−フッ化ホウ素錯体の合成については、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，ｖｏｌ．６４，Ｎｏ．２１，ｐｐ．７８１３−７８１９（１９９９）、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．，Ｉｎｔ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ．，ｖｏｌ．３６，ｐｐ．１３３３−１３３５（１９９７）等に記載されている方法を参考にして、一般式（１）で表される化合物を合成することができる。例えば、下記一般式（３）で表される化合物と一般式（４）で表される化合物とをオキシ塩化リン存在下、１，２−ジクロロエタン中で加熱した後、下記一般式（５）で表される化合物をトリエチルアミン存在下、１，２−ジクロロエタン中で反応させ、これにより、一般式（１）で表される化合物を得る方法が挙げられる。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。ここで、Ｒ１〜Ｒ９は、上記説明と同様である。Ｊは、ハロゲンを表す。
【０１１３】
【化２９】
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【０１１４】
さらに、アリール基やヘテロアリール基の導入の際は、ハロゲン化誘導体とボロン酸あるいはボロン酸エステル化誘導体とのカップリング反応を用いて炭素−炭素結合を生成する方法が挙げられるが、本発明は、これに限定されるものではない。同様に、アミノ基やカルバゾリル基の導入の際にも、例えば、パラジウム等の金属触媒下でのハロゲン化誘導体とアミンあるいはカルバゾール誘導体とのカップリング反応を用いて炭素−窒素結合を生成する方法が挙げられるが、本発明は、これに限定されるものではない。
【０１１５】
本発明の実施の形態に係る色変換組成物は、一般式（１）で表される化合物以外に、必要に応じてその他の化合物を適宜含有することができる。例えば、励起光から一般式（１）で表される化合物へのエネルギー移動効率を更に高めるために、ルブレン等のアシストドーパントを含有してもよい。また、一般式（１）で表される化合物の発光色以外の発光色を加味したい場合は、所望の有機発光材料、例えば、クマリン系色素、ローダミン系色素等の有機発光材料を添加することができる。その他、これらの有機発光材料以外でも、無機蛍光体、蛍光顔料、蛍光染料、量子ドット等の公知の発光材料を組み合わせて添加することも可能である。
【０１１６】
以下に、一般式（１）で表される化合物以外の有機発光材料の一例を以下に示すが、本発明は、特にこれらに限定されるものではない。
【化３０】
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【０１１７】
（波長限定、フェルスター）
本発明に係る色変換組成物は、波長４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲の励起光を用いることによりピーク波長が５００ｎｍ以上５８０ｎｍ未満の領域に観測される発光を呈する第１発光材料を含むことが好ましい。以後、ピーク波長が５００ｎｍ以上５８０ｎｍ未満の領域に観測される発光を「緑色の発光」という。
また、本発明に係る色変換組成物は、波長４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲の励起光または第１発光材料からの発光のいずれかまたは両方により励起されることにより、ピーク波長が５８０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の領域に観測される発光を呈する第２発光材料、を含むことが好ましい。以後、ピーク波長が５８０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の領域に観測される発光を「赤色の発光」という。
一般に、励起光は、そのエネルギーが大きいほど、材料の分解を引き起こしやすい。しかし、波長４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲の励起光は、比較的小さい励起エネルギーのものである。このため、色変換組成物中の発光材料の分解を引き起こすことなく、色純度の良好な発光が得られる。
【０１１８】
本発明の色変換組成物において、第１発光材料および第２発光材料はいずれか一方だけ含まれていてもよく、両方が含まれてもよい。また、第１発光材料は１種類だけ単独で使用してもよく、複数併用してもよい。同様に、第２発光材料は１種類だけ単独で使用してもよく、複数併用してもよい。
波長４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲の励起光の一部は、本発明の色変換組成物を一部透過するため、それ自体を青色の発光として利用することができる。そのため、本発明の色変換組成物が緑色の発光を示す第１発光材料と赤色の発光を示す第２発光材料とを含み、青色光として発光ピークが鋭い青色ＬＥＤを使用した場合、青・緑・赤の各色において鋭い形状の発光スペクトルを示し、色純度の良い白色光を得ることができる。その結果、特にディスプレイにおいては、色彩が一層鮮やかでありかつより大きな色域を効率的に作ることができる。また、照明用途においては、現在主流となっている青色ＬＥＤと黄色蛍光体とを組み合わせた白色ＬＥＤに比べ、特に緑色領域および赤色領域の発光特性が改善されるため、演色性が向上した好ましい白色光源を得ることができる。
【０１１９】
第１発光材料としては、クマリン６、クマリン７、クマリン１５３等のクマリン誘導体、インドシアニングリーン等のシアニン誘導体、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアネート、カルボキシフルオレセインジアセテート等のフルオレセイン誘導体、フタロシアニングリーン等のフタロシアニン誘導体、ジイソブチル−４，１０−ジシアノペリレン−３，９−ジカルボキシレート等のペリレン誘導体、他にピロメテン誘導体、スチルベン誘導体、オキサジン誘導体、ナフタルイミド誘導体、ピラジン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、イミダゾピリジン誘導体、アゾール誘導体、アントラセン等の縮合アリール環を有する化合物やその誘導体、芳香族アミン誘導体、有機金属錯体化合物等が好適なものとして挙げられる。しかし、第１発光材料は、特にこれらに限定されるものではない。
これらの化合物の中でも、ピロメテン誘導体は、高い発光量子収率を与え、耐久性が良好なので、特に好適な化合物である。ピロメテン誘導体としては、例えば、一般式（１）で表される化合物が、色純度の高い発光を示すことから、好ましい。
【０１２０】
第２発光材料としては、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン等のシアニン誘導体、ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ローダミン１０１、スルホローダミン１０１等のローダミン誘導体、１−エチル−２−（４−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−１，３−ブタジエニル）−ピリジニウム−パークロレート等のピリジン誘導体、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）−１，６，７，１２−テトラフェノキシペリレン−３，４，９，１０−ビスジカルボイミド等のペリレン誘導体、他にポルフィリン誘導体、ピロメテン誘導体、オキサジン誘導体、ピラジン誘導体、ナフタセンやジベンゾジインデノペリレン等の縮合アリール環を有する化合物やその誘導体、有機金属錯体化合物等が好適なものとして挙げられる。しかし、第２発光材料は、特にこれらに限定されるものではない。
これらの化合物の中でも、ピロメテン誘導体は、高い発光量子収率を与え、耐久性が良好なので、特に好適な化合物である。ピロメテン誘導体としては、例えば、一般式（１）で表される化合物が、色純度の高い発光を示すことから、好ましい。
【０１２１】
本発明の実施の形態に係る色変換組成物における発光材料の含有量は、化合物のモル吸光係数、発光量子収率および励起波長における吸収強度、ならびに作製する色変換層の厚みや透過率にもよるが、通常は色変換層に含まれる樹脂の１００質量部に対して、１．０×１０−４質量部〜３０質量部である。中でも、１．０×１０−３質量部〜１０質量部であることがさらに好ましく、５．０×１０−３質量部〜５質量部であることが特に好ましい。
また色変換組成物に、緑色の発光を呈する第１発光材料と、赤色の発光を呈する第２発光材料とを両方含有する場合、緑色の発光の一部が赤色の発光に変換されることから、第１発光材料の含有モル量ｎ１と、第２発光材料の含有モル量ｎ２との比率は、ｎ１：ｎ２＝１００：１〜１：１００であり、２０：１〜１：２０であることが好ましく、５：１〜１：５であることがさらに好ましく、０．７：１〜１：０．７であることが特に好ましい。ただし、含有モル量ｎ１および含有モル量ｎ２は、後述する色変換層のマトリックス樹脂に含まれる物質量である。
【０１２２】
＜マトリックス樹脂＞
本発明に用いられるマトリックス樹脂は、連続相を形成するものであり、成型加工性、透明性、耐熱性等に優れる材料であれば良い。本発明においては、光硬化反応を引き起こさないマトリックス樹脂であることが好ましい。さらに、本発明において、より好ましくは、光硬化反応に加え、熱硬化反応を引き起こさないマトリックス樹脂であることが好ましい。
このような樹脂としては、熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。熱可塑性樹脂を用いた場合、光照射や熱によってラジカルが発生することなく、ピロメテン誘導体の劣化を防止することができ、色変換効率や耐久性が向上するため好ましい。また、経時によってラジカルが発生することを防止できるため、ピロメテン誘導体の劣化を引き起こさず、結果として耐久性が向上するため好ましい。
【０１２３】
具体的な樹脂としては、例えば、ウレア樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリイミド樹脂、環状オレフィン、ポリエチレンテレフタラート樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ウレタン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、セルロース樹脂、脂肪族エステル樹脂、芳香族エステル樹脂、脂肪族ポリオレフィン樹脂、芳香族ポリオレフィン樹脂などの、公知のものを用いることができる。また、これらの共重合樹脂を用いることもできる。これらの樹脂の中でも、透明性の観点から、アクリル樹脂、エステル樹脂またはこれらの混合物を好適に用いることができる。透明性に加え耐熱性の観点から、アクリル樹脂およびエステル樹脂がより好ましく用いられる。
【０１２４】
＜その他の添加剤＞
本発明に係る色変換組成物は、本発明の効果が損なわれない範囲で、添加剤を含んでいてもよい。添加剤の例としては、具体的には、分散安定化剤、レベリング剤、酸化防止剤、難燃剤、脱泡剤、可塑剤、架橋剤、硬化剤、紫外線吸収剤等の耐光性安定化剤、シランカップリング剤等の接着補助剤等が挙げられる。また、本発明においては、光重合性開始剤を含有しない。光重合性開始剤を含まない場合、光照射や熱によるラジカルの発生を防ぎ、ピロメテン誘導体の劣化を引き起こさない。したがって、色変換効率や耐久性を向上することができる。また、経時によるラジカルの発生を防止できるため、ピロメテン誘導体の劣化を引き起こさない。その結果として耐久性が向上するため、好ましい。
また、本発明に係る色変換組成物は、熱重合性開始剤を含有しないことが好ましい。熱重合性開始剤が含まれない場合、熱反応によるラジカルの発生を抑制することができる。その結果、色変換効率や耐久性が向上するため好ましい。
【０１２５】
＜色変換層＞
本発明に係る色変換層は、前述した色変換組成物を含む硬化物である。色変換層の膜厚は、十分な色変換機能を発揮するため１μｍ以上が好ましく、５μｍ以上がより好ましい。一方、画素欠けを抑制する観点から、１００μｍ以下が好ましく、５０μｍ以下がより好ましい。
膜厚は、触針式膜厚測定装置を用いて段差の高さを測定することにより算出できる。より具体的には、色変換層の一部に針等で傷を入れて基板などの下層を剥き出しにし、色変換層の上方から垂直に触針式膜厚計を用いて観察することにより、膜厚を求めることができる。
【０１２６】
＜波長変換基板＞
本発明に係る波長変換基板は、入射光を、その入射光よりも長波長の光に変換する色変換機能を有し、透明基板と前述した色変換層から形成される。
ここで、透明とは、波長４００〜８００ｎｍにおける光線透過率がいずれも９０％以上であることを指す。透明基板としては、例えば、ガラス板、樹脂板、樹脂フィルムなどが挙げられる。ガラス板の材質としては、無アルカリガラスが好ましい。樹脂板、樹脂フィルムの材質としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、透明ポリイミド樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂等が好ましい。ガラス板および樹脂板の厚みは、１ｍｍ以下が好ましく、０．６ｍｍ以下が好ましい。樹脂フィルムの厚みは、１００μｍ以下が好ましい。
本発明の波長変換基板１１は、透明基板１上に、色変換層、例えば、図１、図４、および図７に示すように、赤色変換層３および緑色変換層４を備えるものである。色変換層は、複数の色変換層を含むことが好ましいが、色変換層は１つであってもよい。また、波長変換基板１１は、隔壁２が形成されていてもよく、赤色変換層３および緑色変換層４は、隔壁と隔壁の間（凹部）に配置されていることが好ましい。また、波長変換基板１１は、図４および図７に示すように、赤色カラーフィルター９、緑色カラーフィルター１０、および青色カラーフィルター１４等のカラーフィルターを有することが好ましい。透明基板１側から励起光を入射させ、透明基板１と反対の側から視認してもよいし、色変換層側から励起光を入射させ、透明基板側１から視認してもよい。サンプルとして波長変換基板を測定したときの量子収率は、ピーク波長が４４０〜４６０ｎｍの青色光を色変換基板に照射したとき、通常は０．５以上、好ましくは０．７以上、より好ましくは０．８以上、さらに好ましくは０．９以上である。
【０１２７】
＜凹部＞
本発明の波長変換基板１１の凹部は、複数の光源に対応するパターン状に隔壁２が配置されることにより区画された領域のことを指す。図１ないし図３では、透明基板１上にパターン状に配置された隔壁２によって区画された領域が凹部に該当する。隔壁２に用いることのできる材料は、感光性樹脂、非感光性樹脂のいずれも使用でき、具体的にはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シロキサンポリマ系樹脂、ポリイミド樹脂などが好ましく用いられる。
隔壁２は、スピンコート、ディップコート、ロールコート、グラビアコート、ディスペンサーなどのような湿式コーティング法で所定の薄膜を形成し、さらにレジスト塗布、プリベーク、露光、現像、ポストベーク、エッチング、レジスト除去などを含むフォトリソグラフィ法を利用し、パターンを作製してもよい。また、ＬｉＦ、ＭｇＦ２などのような固体物を用いて隔壁を形成する場合、真空蒸着、スパッタリングなどのドライプロセスで膜を形成した後、さらに上記のようなフォトリソグラフィ法、またはエッチングなどのドライプロセスで所定のパターンを形成してもよい。
隔壁２の膜厚は、色変換層の膜厚よりも大きいことが好ましく、０．５〜５０μｍの範囲が好ましい。また、隔壁２のパターンは隣接する凹部に形成されてなる色変換層との混色を防ぐのに十分なものであればよく、１〜２０μｍの幅で形成することが好ましく、５〜１５μｍの幅で形成することがさらに好ましい。
【０１２８】
＜色変換組成物の作製方法＞
以下に、本発明に係る色変換組成物の作製方法の一例を説明する。なお、以下に説明する作製方法は一例であり、色変換組成物の作製方法はこれに限定されない。前述した、ピロメテン誘導体、マトリックス樹脂、屈折率が１．７〜２．８である無機粒子並びに必要に応じ添加剤および溶剤等を所定量混合する。上記の成分を所定の組成になるよう混合した後、その混合物を、ホモジナイザー、自公転型攪拌機、３本ローラー、ボールミル、遊星式ボールミル、ビーズミル等の撹拌・混練機で均質に混合分散することで、色変換組成物を得ることができる。
混合分散後、もしくは混合分散の過程で、真空もしくは減圧条件下で脱泡することも好ましく行われる。また、ある特定の成分を事前に混合してもよいし、でき上がった色変換組成物に対しエージング等の処理をしても構わない。エバポレーターによって、混合分散後の混合物から溶剤を除去して所望の固形分濃度にすることも可能である。
【０１２９】
本発明に係る色変換組成物は、高粘度であることが好ましい。色変換組成物が高粘度である場合、ピロメテン誘導体と無機粒子を均一分散できるため、波長変換基板に適用した場合に、良好な色変換効率が得られる。本発明に係る色変換組成物の２５℃における粘度は０．２Ｐａ・ｓ以上、５０Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。色変換組成物の２５℃における粘度が０．２Ｐａ・ｓ以上であれば、無機粒子の沈降を抑制し、光路長を増加させることができるため、ピロメテン誘導体の色変換効率を向上させることができる。色変換効率向上の観点から、０．２Ｐａ・ｓが好ましく、２Ｐａ・ｓ以上がより好ましく、１０Ｐａ・ｓがさらに好ましい。
また、色変換組成物の２５℃における粘度が５０Ｐａ・ｓ以下であれば、無機粒子の分散が容易となるため、無機粒子の凝集を抑制し、光路長を増加させることができるため、ピロメテン誘導体の色変換効率を向上させることができる。
【０１３０】
＜色変換層の作製方法＞
上述した色変換組成物を基材上に塗布し、乾燥させ、色変換層を作製する。塗布は、リバースロールコーター、ブレードコーター、スリットダイコーター、ダイレクトグラビアコーター、オフセットグラビアコーター、キスコーター、ナチュラルロールコーター、エアーナイフコーター、ロールブレードコーター、トゥーストリームコーター、ロッドコーター、ワイヤーバーコーター、アプリケーター、ディップコーター、カーテンコーター、スピンコーター、ナイフコーター等により行うことができる。色変換層の乾燥は、熱風乾燥機や赤外線乾燥機等の一般的な加熱装置を用いて行うことができる。この場合、乾燥条件は、通常、４０〜２５０℃で１分〜５時間、好ましくは６０℃〜２００℃で２分〜４時間である。また、ステップキュア等の段階的に乾燥することも可能である。
【０１３１】
＜波長変換基板の製造方法＞
以下に、本発明に係る波長変換基板の作製方法の一例を説明する。なお、以下に説明する作製方法は一例であり、波長変換基板の作製方法はこれに限定されない。本発明に係る波長変換基板は、上述の色変換層を備えるものである。波長変換基板の製造方法としては、前述した色変換組成物を作製し、インクジェット印刷法やスクリーン印刷法刷法を用いて色変換層をパターン形成する方法やスリットダイ塗布やノズル塗布によって、パターン形成する方法が好ましく用いられる。
本発明に係る波長変換基板は、低粘度から高粘度まで様々な色変換組成物の塗布液に対応でき、色変換層の厚膜化や膜厚均一性を得るために、スリットダイ塗布やノズル塗布によって色変換層をパターン形成することが好ましい。特に、超微細なパターンを高精度でパターニングするにはノズル塗布や微細加工されたスリットダイを用いたスリットダイ塗布が好ましく用いられる。
また、波長変換基板の乾燥は、熱風乾燥機や赤外線乾燥機等の一般的な加熱装置を用いて行うことができる。この場合、乾燥条件は、通常、４０〜２５０℃で１分〜５時間、好ましくは６０℃〜２００℃で２分〜４時間である。また、ステップキュア等の段階的に乾燥することも可能である。
【０１３２】
＜カラーフィルター＞
さらに、本発明における波長変換基板は、本発明に係る色変換層、並びに、カラーフィルターを有することが好ましい。カラーフィルターは、図４ないし９に例示されるように、赤色カラーフィルター９、緑色カラーフィルター１０、青色カラーフィルター１４を用いることができる。カラーフィルターは、可視光の特定波長域を透過させ、透過光を所望の色相とし、および透過光の色純度を向上させるための層である。波長変換基板１１に、カラーフィルターを用いることで、選択的に励起光源からの青色光のみをカットし、変換光のみを取り出すことが可能となり、この結果、色純度が向上する。
本発明に用いられるカラーフィルターは、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイに用いられる材料を用いて形成することができる。このような材料として、近年では、フォトレジストに顔料を分散させた顔料分散型材料がよく用いられる。カラーフィルターとしては、４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長範囲の光を透過させる青色カラーフィルター、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長範囲の光を透過させる緑色カラーフィルター、５００ｎｍ以上の波長範囲の光を透過させる黄色カラーフィルター、もしくは、６００ｎｍ以上の波長範囲の光を透過させる赤色カラーフィルターなどを用いることが好ましい。また、カラーフィルターは、色変換層から離隔して積層されていてもよいし、一体化して積層されていてもよい。また、波長変換基板上にカラーフィルターを形成してもよいし、波長変換基板とは別にカラーフィルター基板を作製し、波長変換基板とカラーフィルター基板とを重ね合わせて使用しても良い。色変換層とカラーフィルターは、光源から順に、色変換層、カラーフィルターの順で積層されていることが好ましい。
【０１３３】
本発明に用いられるカラーフィルターとしては、色材とバインダー樹脂とを含むカラーフィルター形成用組成物の硬化物が好ましく使用され、色材、バインダー樹脂、反応性モノマーおよび光重合開始剤を含むカラーフィルター形成用組成物の硬化物がより好ましい。色材としては、顔料や染料等が挙げられる。顔料としては、有機顔料、無機顔料が挙げられる。色材は、これらを２種以上含有するものであってもよい。これらの中でも、有機顔料、染料が好ましく、この場合、カラーフィルターの光透過性を向上させることができる。
赤色色材の有機顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９、４８、９７、１２２、１２３、１４４、１４９、１６６、１６８、１７７、１７９、１８０、１９２、２０９、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２４０、２５４、２５５、２５６、２５７、２５８，２６０、２６１、２６４、２６６、２６７、２６８、２６９、２７３、２７４、２９１などが挙げられる。
黄色色材の有機顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、１３、１７、２０、２４、８３、８６、９３、９５、１０９、１１０、１１７、１２５、１２９、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５０、１５３、１５４、１６６、１６８、１８０、１８５、２３１などが挙げられる。
他色の色材としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１３、３１、３６、３８、４０、４２、４３、５１、５５、５９、６１、６４、６５、７１などのオレンジ色顔料などが挙げられる。
【０１３４】
染料としては、例えば、油溶性染料、酸性染料、直接染料、塩基性染料、酸性媒染染料などが挙げられる。上記染料は、レーキ化してもよいし、染料と含窒素化合物との造塩化合物としても構わない。具体的には、例えば、アゾ系染料、ベンゾキノン系染料、ナフトキノン系染料、アントラキノン系染料、キサンテン系染料、シアニン系染料、スクアリリウム系染料、クロコニウム系染料、メロシアニン系染料、スチルベン系染料、ジアリールメタン系染料、トリアリールメタン系染料、フルオラン系染料、スピロピラン系染料、フタロシアニン系染料、インジゴ系染料、フルギド系染料、ニッケル錯体系染料、アズレン系染料などが挙げられる。
緑色カラーフィルターに使用される色材としては、例えば、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１、２、４、７、８、１０、１３、１４、１５、１７、１８、１９、２６、３６、４５、４８、５０、５１、５４、５５、５８、５９、や、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、１：１、２、３、４、５、６、９、１０、１２、１３、１４、１６、１７、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４１、４２、４３、４８、５３、５５、６１、６２、６２：１、６３、６５、７３、７４、７５、８１、８３、８７、９３、９４、９５、９７、１００、１０１、１０４、１０５、１０８、１０９、１１０、１１１、１１６、１１７、１１９、１２０、１２６、１２７、１２７：１、１２８、１２９、１３３、１３４、１３６、１３８、１３９、１４２、１４７、１４８、１５０、１５１、１５３、１５４、１５５、１５７、１５８、１５９、１６０、１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１８０、１８１、１８２、１８３、１８４、１８５、１８８、１８９、１９０、１９１、１９１：１、１９２、１９３、１９４、１９５、１９６、１９７、１９８、１９９、２００、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７、２１１、２１３、２１８、２２０、２２１、２２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：５、１５：６、１６、６０などの顔料が挙げられる。
【０１３５】
青色カラーフィルターに使用される色材としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４などの青色顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、２３、２９、３０、３２、３７、４０、５０などの紫色顔料、アシッドレッド５９、２８９、特開２０１１−０３２２９８に示された色材等が挙げられる。
これらの色材は、カラーフィルター形成用組成物中に溶解させても、粒子として分散させても構わない。これらの色材の中でも、輝度をより向上させるという観点から、カラーフィルター（特に赤色カラーフィルター）は、赤色色材および黄色色材を含むことが好ましい。さらには、この黄色色材は、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー２３１のうちの少なくとも一つであることがより好ましい。
【０１３６】
本発明における波長変換基板は、色変換層によって特定の色以外の光を吸収することにより、特定の波長領域の光強度を増大させる。このため、波長変換基板は、上記のような色材を含むことにより、色変換層で変換された色の波長選択性を向上させ、色純度をより向上させることができる。
【０１３７】
バインダー樹脂としては、色材の凝集を防ぎ、カラーフィルター層内に色材などを均一に分散できるものが好ましい。具体的には、バインダー樹脂としては、色変換層に含まれる樹脂として先に例示したものを挙げることができる。
カラーフィルターおよび色変換層の各層の厚さは、触針式膜厚測定装置を用いて段差の高さを測定することにより算出できる。より具体的には、カラーフィルター層または色変換層の一部に針等で傷を入れて基板などの下層を剥き出しにし、カラーフィルター層または色変換層の上方から垂直に触針式膜厚計を用いて観察することにより、対象とする層の厚さを求めることができる。
【０１３８】
本発明では、カラーフィルター層の線幅をＷ１とし、色変換層の線幅をＷ２とした場合に、Ｗ１−Ｗ２は、１μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。Ｗ１−Ｗ２を１μｍ以上とすることにより、斜めから見た場合に他色の着色層を通過する光に対する色変換層の影響を抑制し、色純度や明るさをより向上させることができる。一方、Ｗ１−Ｗ２を３０μｍ以下とすることにより、色変換層を通過してカラーフィルターを通過する光の割合を高めて、輝度や色純度をより向上させることができる。カラーフィルターおよび色変換層の各層の線幅は、光学顕微鏡を用いてカラーフィルター層または色変換層のパターンを倍率１００倍で拡大観察して測定することができる。
【０１３９】
また、本発明における波長変換基板は、互いに異なる色の各カラーフィルター間に設けられる樹脂ブラックマトリクスと、基板上のカラーフィルターなどの各構成部を覆うオーバーコート層とをさらに備えていてもよい。オーバーコート層としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリルエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シロキサン樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素含有ポリイミド樹脂、ポリイミドシロキサン樹脂などからなる膜などが挙げられる。
樹脂ブラックマトリクスを形成する材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂などのバインダー樹脂と黒色顔料とを含有する材料が挙げられる。黒色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７、カーボンブラック、黒鉛、酸化鉄、酸化マンガン、チタンブラックなどが挙げられる。樹脂ブラックマトリクスは、これらを２種以上含有してもよいし、他の色の顔料をさらに含有してもよい。黒色顔料は、表面処理されたものであってもよい。樹脂ブラックマトリクスの厚みは、０．５μｍ以上２μｍ以下であることが好ましい。
【０１４０】
＜ディスプレイ＞
本発明におけるディスプレイは、青色光または青緑色光に発光する光源と、少なくとも本発明の色変換基板を含むものである。
本発明に用いられる光源は、複数の光源からなり、部分駆動が可能な自発光型の光源である。
光源の種類は、色変換層のピロメテン誘導体を励起することができる青色光または青緑色光を放射できれば、いずれの光源でも用いることができる。例えば、熱陰極管や冷陰極管、無機エレクトロルミネッセンス等の蛍光性光源、有機ＥＬ素子光源、発光ダイオード（以下ＬＥＤと記載する）光源、白熱光源、あるいは太陽光等、いずれの励起光でも原理的には利用可能である。
【０１４１】
図２、図５および図８ではマイクロＬＥＤ５が、図３、図６および図９では有機ＥＬ素子７が光源に該当する。励起光は、１種類の発光ピークを持つものでもよく、２種類以上の発光ピークを持つものでもよいが、色純度を高めるためには、１種類の発光ピークを持つものが好ましい。また、発光ピークの種類の異なる複数の光源を任意に組み合わせて使用することも可能である。
【０１４２】
本発明に係るディスプレイの光源は、青色光または青緑色光として、４３０〜５００ｎｍの波長範囲に極大波長を有することが好ましく、発光スペクトルはシングルピークであってもダブルピークであってもよい。また、４３０〜５００ｎｍの波長範囲に極大波長を有するものには、ＹＡＧ系ＬＥＤのように４３０ｎｍ〜５００ｎｍの波長範囲に第１のピークを有し、５００ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲に第２のピークを有するものも含まれるが、青色の色純度が向上する観点から５００ｎｍ〜７００ｎｍに極大波長を有しないものが好ましい。また、４３０ｎｍ〜５００ｎｍの波長範囲にピークを持つことが、さらに好適な励起光である。４３０ｎｍ〜５００ｎｍの波長範囲の励起光は、比較的小さい励起エネルギーであり、ピロメテン誘導体の発光物質の分解を防止できる。したがって、本発明に用いられる光源は、波長４３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲に極大発光を有する光源であることが好ましい。さらに、この光源は、波長４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲に極大発光を有することが好ましい。
【０１４３】
本発明に用いられる自発光型の光源はＬＥＤであることが好ましい。光源がＬＥＤであると、光源を高精細に複数配置することができるため、高解像度なディスプレイが可能となる。また、発光ダイオードは発光強度が高いため輝度の高いディスプレイが可能となる。また、青色光の色純度を高められる点で、ＬＥＤが窒化ガリウム系化合物半導体を有することが好ましい。ＬＥＤが窒化ガリウム系化合物半導体であることで、励起光の発光をシャープにでき、色純度が向上する。本発明に用いられるＬＥＤの種類としては、特に限定されないが、ディスプレイの画素に用いることから、ミニＬＥＤ（サイズ１００μｍ〜５００μｍ）、マイクロＬＥＤ（＜１００μｍ）を好ましく用いることができる。
【０１４４】
また、本発明に用いられる自発光型の光源は、陽極と陰極の間に有機層が存在し、電気エネルギーにより発光する有機ＥＬ素子であることが好ましい。光源が陽極と陰極の間に有機層が存在し、電気エネルギーにより発光する有機ＥＬ素子であると、高解像度なディスプレイが可能となるだけでなく、薄型化が可能であるため、ディスプレイ自体の薄型化を実現できる。
【０１４５】
本発明に係るディスプレイの代表的な例としては、マイクロＬＥＤディスプレイでは、部分駆動型青色マイクロＬＥＤ光源と、本発明に係る色変換層を含む波長変換基板とを備えるものであり、有機ＥＬディスプレイでは部分駆動型青色有機電界発光素子光源と、本発明に係る色変換層を含む波長変換基板とを備えるものなどが挙げられる。
【０１４６】
ここで、本発明に係る波長変換基板中の色変換層は、自発光型光源の発光面に並行に設置され、かつ色変換層の自発光型光源側の表面と自発光型光源の発光面との距離が１０μｍ以下であることが好ましい。発光面からの距離が１０μｍ以下であると光源が発する青色光を色変換層に含まれるピロメテン誘導体が吸収し易くなると共に、無機粒子の散乱効果も大きくなるため、ピロメテン誘導体の色変換効率を最大限に向上させることができる。本発明に係る色変換層と光源の発光面との距離は、更に好ましくは５μｍ以下である。さらに好ましくは、色変換層が光源の発光面に密着していることが好ましい。
【実施例】
【０１４７】
以下、本発明および効果について具体的な例を用いて説明するが、実施例は本発明の適用範囲を限定するものではない。【０１４８】
＜無機粒子＞
Ｒ１：アルミナ粒子“ＡＫＰ−３０００”（住友化学（株）製  平均粒子径０．５μｍ、屈折率１．７６）
Ｒ２：ジルコニア粒子“ＵＥＰ−１００”（第一稀元素化学工業（株）製  平均粒子径０．６μｍ、屈折率２．４）
Ｒ３：チタニア粒子“ＪＲ−３０１”（テイカ（株）製  平均粒子径０．３μｍ、屈折率２．７）
Ｒ４：チタニア粒子“ＪＡ−１”（テイカ（株）製  平均粒子径０．１８μｍ、屈折率２．５）
Ｒ５：酸化マグネシウム粒子“ＳＭＯ−０．４”（堺化学工業（株）製  平均粒子径０．４μｍ、屈折率１．７２）
Ｒ６：酸化亜鉛粒子“ＦＩＮＥＸ−３０Ｗ−ＬＰ２”（堺化学工業（株）製  平均粒子径０．３５μｍ、屈折率１．９５）
Ｒ７：シリカ粒子“ＳＯ−Ｅ２”（（株）アドマテックス製  平均粒子径０．５μｍ、屈折率１．４５）
Ｒ８：硫酸バリウム粒子“Ｂ−３０”  （堺化学工業（株）製  平均粒子径０．３μｍ、屈折率１．６４）
Ｒ９：チタニア粒子“ＪＲ−１０００”（テイカ（株）製  平均粒子径１．０μｍ、屈折率２．７）
Ｒ１０：チタニア粒子“ＪＲ−４０５”（テイカ（株）製  平均粒子径０．２１μｍ、屈折率２．７）【０１４９】
＜発光剤＞
ＲＤ−１、ＧＤ−１〜４、ＤＣＪＴＢ、Ｇ−３０３は下記に示す化合物である。
【化３１】
2020054575.tif 000043
【０１５０】
【化３２】
2020054575.tif 000044
【０１５１】
＜粘度測定＞
後述する実施例および比較例で作製した色変換組成物について、以下の条件で粘度測定を実施した。
測定装置    ：Ｂ型粘度計Ｍｏｄｅｌ  ＲＶＤＶＩＩ＋（ＢＲＯＯＫＦＩＥＬＤ社製）
測定温度    ：２５℃
回転数      ：５０ｒｐｍ
測定のタイミング：ローターの攪拌開始１分後【０１５２】
＜色変換効率評価＞
後述する実施例および比較例で作製したディスプレイを赤色、緑色に対して１００ｍＡ／ｃｍ２で駆動し、トプコン製分光放射計ＳＲ−ＬＥＤＷで各色のピーク強度を測定した。赤色については、波長６００〜７００ｎｍでのピーク強度を測定し、緑色については波長５００〜５５０ｎｍでのピーク強度を測定した。比較例１のピーク強度を１．０とし、これに対するピーク強度の相対値を示した。相対値が大きいほど、色変換効率に優れていることを示す。
Ａ：相対値の値が４．０以上            色変換効率の向上効果が非常に大きい
Ｂ：相対値の値が２．０以上４．０未満  色変換効率の向上効果が大きい
Ｃ：相対値の値が１．３以上２．０未満  色変換効率の向上効果がある
Ｄ：相対値の値が１．３未満            色変換効率の向上効果がない。【０１５３】
＜耐久性評価＞
後述する実施例および比較例で作製したディスプレイの全点灯時（白色）における色度変化を測定し、ＣＩＥｕ’ｖ’の初期値から±０．０１変化するまでの時間を耐久性評価に用いた。変化するまでの時間が長いほど耐久性に優れていることを示す。
Ａ：４００時間以上                    耐久性が極めて良好である
Ｂ：２００時間以上、４００時間未満    耐久性が良好である
Ｃ：１００時間以上、２００時間未満    耐久性が実使用上問題ない
Ｄ：１００時間未満                    耐久性が悪い。  【０１５４】
＜膜厚測定＞
作製した色変換層の一部に針で傷を入れて色変換組成物を塗布したガラスを剥き出しにした後、触針式膜厚計（サーフコム１４００ｄ、(株)東京精密製）を用いて色変換層の表面とガラス基板との高さを測定し膜厚とした。【０１５５】
＜膜厚均一性評価＞
作製した５ｃｍ×５ｃｍの色変換層における任意の一部に針で傷を入れて色変換組成物を塗布したガラスを剥き出しにした後、触針式膜厚計（サーフコム１４００ｄ、(株)東京精密製）を用いて色変換層の表面とガラス基板との高さを測定し膜厚とした。針で傷を入れた場所から２ｍｍ間隔で１０点測定し、それぞれの色変換層における膜厚の最大値、最小値、および平均膜厚（１０点の測定結果の相加平均値）を求め、下記式により膜厚ばらつきＢを求めた。
膜厚ばらつきＢ（％）＝｛｜（最大膜厚ズレ値＊−平均膜厚）｜／平均膜厚｝×１００
＊最大膜厚ズレ値は膜厚の最大値または最小値のうち平均膜厚との差が大きい方を選択する。｜（最大膜厚ズレ値＊−平均膜厚）｜は絶対値である。
Ａ：膜厚ばらつきＢ（％）が３％未満                膜厚均一性が良好である。
Ｂ：膜厚ばらつきＢ（％）が３％以上、５％未満      膜厚均一性が実用上問題ない
Ｃ：膜厚ばらつきＢ（％）が５％以上                膜厚均一性が悪い。【０１５６】
（実施例１）
以下、本発明の波長変換基板およびこれを適用したＬＥＤディスプレイの作製例を説明する。当該ＬＥＤディスプレイは画素数１６０×１２０×ＲＧＢ、画素ピッチ０．３３ｍｍで形成した。【０１５７】
＜波長変換基板の作製＞
・隔壁の作製
透明基板（コーニング１７３７ガラス：５０×５０×１．１ｍｍ）上に、隔壁材料としてＶＰＡ２０４／Ｐ５．４−２（日鉄ケミカル＆マテリアルズ（株）製）をスピンコートし、格子状のパターンになるようなフォトマスクを介して紫外線露光し、２％炭酸ナトリウム水溶液で現像後、２００℃でベークして、透明な隔壁（膜厚２５μｍ）のパターンを形成した。線幅０．１ｍｍ、ピッチ０．３ｍｍ、膜厚２０μｍのラインパターンを作製した。
・赤色変換層の作製
容積１００ｍｌのポリエチレン製容器を用いて、酢酸ブチルを３７．５ｇ、赤色ピロメテン誘導体ＲＤ−１を０．０４ｇ、緑色ピロメテン誘導体ＧＤ−１を０．０４ｇ、マトリックス樹脂としてポリメタクリル酸メチル（パラペットＧＨＳ；クラレ製）を９．５１ｇ、無機粒子Ｒ１を２．９１ｇ添加し混合した。その後、遊星式撹拌・脱泡装置を用い、１０００ｒｐｍで４０分間撹拌・脱泡し、赤色変換組成物を作製した。赤色変換組成物の粘度を測定した結果、０．４Ｐａ・ｓであった。作製した赤色変換組成物を、ノズル塗布法を用いて上述の基板上に塗布し、１２０℃で４０分間加熱、乾燥し、平均膜厚１５μｍの赤色変換層を得た。
・緑色変換層の作製（緑色）
容積１００ｍｌのポリエチレン製容器を用いて、酢酸ブチルを３７．５ｇ、緑色ピロメテン誘導体ＧＤ−１を０．０４ｇ、マトリックス樹脂としてポリメタクリル酸メチル（パラペットＧＨＳ；クラレ製）を９．５５ｇ、無機粒子Ｒ１を２．９１ｇ添加し混合した。その後、遊星式撹拌・脱泡装置を用い、１０００ｒｐｍで４０分間撹拌・脱泡し、緑色変換組成物を作製した。緑色変換組成物の粘度を測定した結果、０．４Ｐａ・ｓであった。作製した緑色変換組成物を、ノズル塗布法を用いて上述の基板上に塗布し、１２０℃で４０分間加熱、乾燥し、平均膜厚１５μｍの緑色変換層を得た。
以上により、線幅０．１ｍｍ、ピッチ０．３ｍｍ、膜厚１０μｍのラインパターンを有し、青色光を透過する画素と、赤色変換層からなる画素と、緑色変換層からなる画素とを有する波長変換基板を作製した。【０１５８】
・ＬＥＤディスプレイの作製
上記により作製された波長変換基板上にパターニングされた画素形状に対応して、ＴＦＴ基板上に、Ｍｉｎｉ-Ｆｌｉｐ  Ｃｈｉｐ  ０５１０（ミニＬＥＤ；ＧｅｎｅＬｉｔｅ製）を実装することで、部分駆動が可能な自発光型ＬＥＤ基板を作製した。波長変換基板中の色変換層とＬＥＤ基板中のＬＥＤの発光面との距離が１０μｍになるように波長変換基板とＬＥＤ基板を貼り合わせ、ＬＥＤディスプレイを作製した。
・評価結果
該ＬＥＤディスプレイを用いて各色のピーク強度を測定した結果を表２に示す。赤色は相対値３．０、緑色は相対値が３．０であり、良好な色変換効率が得られた。また、全点灯時（白色）における色度変化を測定したところ、ＣＩＥｕ’ｖ’の初期値から±０．０１変化するまでの時間は３５０時間であり、良好な耐久性が得られた。【０１５９】
（実施例２〜５（無機粒子の種類）
表２および３に示す無機粒子に変更したこと以外は、実施例１と同様の操作で波長変換基板を作製し、その後、ＬＥＤディスプレイを作製して、各測定および評価を行った。結果を表２および３に示す。表２および３に示されるように、実施例２〜５の評価結果から、本発明の実施の形態に係る色変換組成物であれば、色変換効率と耐久性が良好であることがわかった。【０１６０】
【表２】
2020054575.tif 000045
【０１６１】
【表３】
2020054575.tif 000046
【０１６２】
（比較例１）（無機粒子の有無）
以下の方法で色変換組成物を作製した以外は、実施例１と同様の操作で波長変換基板を作製し、その後、ＬＥＤディスプレイを作製して、各測定および評価を行った。結果を表３に示す。表３に示されるように、比較例１では耐久性は実用上問題ない結果が得られた。
・赤色変換層の作製
容積１００ｍｌのポリエチレン製容器を用いて、酢酸ブチルを３７．５ｇ、赤色ピロメテン誘導体ＲＤ−１を０．０４ｇ、緑色ピロメテン誘導体ＧＤ−１を０．０４ｇ、マトリックス樹脂としてポリメタクリル酸メチル（パラペットＧＨＳ；クラレ製）を１２．４２ｇ添加し混合した。その後、遊星式撹拌・脱泡装置を用い、１０００ｒｐｍで４０分間撹拌・脱泡し、赤色変換組成物を作製した。赤色変換組成物の粘度を測定した結果、０．３Ｐａ・ｓであった。作製した赤色変換組成物を、ノズル塗布法を用いて上述の基板上に塗布し、１２０℃で４０分間加熱、乾燥し、平均膜厚１５μｍの赤色変換層を得た。
・緑色変換層の作製
容積１００ｍｌのポリエチレン製容器を用いて、酢酸ブチルを３７．５ｇ、緑色ピロメテン誘導体ＧＤ−１を０．０４ｇ、マトリックス樹脂としてポリメタクリル酸メチル（パラペットＧＨＳ；クラレ製）を１２．４６ｇ添加し混合した。その後、遊星式撹拌・脱泡装置を用い、１０００ｒｐｍで４０分間撹拌・脱泡し、緑色変換組成物を作製した。緑色変換組成物の粘度を測定した結果、０．３Ｐａ・ｓであった。作製した緑色変換組成物を、ノズル塗布法を用いて上述の基板上に塗布し、１２０℃で４０分間加熱、乾燥し、平均膜厚１５μｍの緑色変換層を得た。【０１６３】
（比較例２、３）（無機粒子の種類）
表３に示す無機粒子に変更したこと以外は、実施例１と同様の操作で波長変換基板を作製し、その後、ＬＥＤディスプレイを作製して、各測定および評価を行った。結果を表３に示す。表３に示されるように、比較例２、３では耐久性は実用上問題ないが、色変換効率は向上しなかった。【０１６４】
（実施例６〜９）（無機粒子の含有量）
表４に示す色変換組成物に変更したこと以外は、実施例１と同様の操作で波長変換基板を作製し、その後、ＬＥＤディスプレイを作製して、各測定および評価を行った。結果を表４に示す。表４に示されるように、実施例６〜９の評価結果から、本発明の実施の形態に係る色変換組成物であれば、色変換効率と耐久性が良好であることがわかった。【０１６５】
【表４】
2020054575.tif 000047
【０１６６】
（実施例１０〜１３）（発光剤の種類）
表５に示す発光剤に変更したこと以外は、実施例１と同様の操作で波長変換基板を作製し、その後、ＬＥＤディスプレイを作製して、各測定および評価を行った。結果を表５に示す。表５に示されるように、実施例１０〜１３の評価結果から、本発明の実施の形態に係る色変換組成物であれば、色変換効率と耐久性が非常に良好であることがわかった。【０１６７】
【表５】
2020054575.tif 000048
【０１６８】
（比較例４、５）（発光剤の種類）
表５に示す発光剤に変更したこと以外は、実施例１と同様の操作で波長変換基板を作製し、その後、ＬＥＤディスプレイを作製して、各測定および評価を行った。結果を表５に示す。表５に示されるように、比較例４、５では色変換効率は若干向上したが、耐久性は低下する結果が得られた。【０１６９】
（実施例１４、１５）（マトリックス樹脂の種類）
表６に示すマトリックス樹脂に変更したこと以外は、実施例１と同様の操作で波長変換基板を作製し、その後、ＬＥＤディスプレイを作製して、各測定および評価を行った。結果を表６に示す。表６に示されるように、実施例１４、１５の評価結果から、本発明の実施の形態に係る色変換組成物であれば、色変換効率と耐久性が良好であることがわかった。【０１７０】
【表６】
2020054575.tif 000049
【０１７１】
（比較例６）（マトリックス樹脂の種類）
以下の方法で色変換組成物を作製した以外は、実施例１と同様の操作で波長変換基板を作製し、その後、ＬＥＤディスプレイを作製して、各測定および評価を行った。結果を表６に示す。表６に示されるように、比較例６では色変換効率が若干向上したが、耐久性は低下する結果が得られた。
・赤色変換層の作製
容積１００ｍｌのポリエチレン製容器を用いて、ＰＭＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）を３７．５ｇ、赤色ピロメテン誘導体ＲＤ−１を０．０４ｇ、緑色ピロメテン誘導体ＧＤ−１を０．０４ｇ、カヤラッドＤＰＨＡ（モノマー；日本化薬製）を４，９８ｇ、Ａ０５０２（光重合開始剤；東京化成工業製）を０．２５ｇ、Ｚ２５４Ｆ（アクリル系オリゴマー；ダイセル・オルネクス製）を７．２２ｇ、無機粒子Ｒ１を２．８７ｇ添加し混合した。その後、遊星式撹拌・脱泡装置を用い、１０００ｒｐｍで４０分間撹拌・脱泡し、赤色変換組成物を作製した。赤色変換組成物の粘度を測定した結果、０．１Ｐａ・ｓであった。作製した赤色変換組成物を、ノズル塗布法を用いて上述の基板上に塗布し、１２０℃で４０分間加熱、乾燥し、平均膜厚１５μｍの赤色変換層を得た。
・緑色変換層の作製
容積１００ｍｌのポリエチレン製容器を用いて、酢酸ブチルを３７．５ｇ、緑色ピロメテン誘導体ＧＤ−１を０．０４ｇ、カヤラッドＤＰＨＡ（モノマー；日本化薬製）を４.９８ｇ、Ａ０５０２（光重合開始剤；東京化成工業製）を０．２５ｇ、Ｚ２５４Ｆ（アクリル系オリゴマー；ダイセル・オルネクス製）を７．２６ｇ、無機粒子Ｒ１を２．８７ｇ添加し混合した。その後、遊星式撹拌・脱泡装置を用い、１０００ｒｐｍで４０分間撹拌・脱泡し、緑色変換組成物を作製した。緑色変換組成物の粘度を測定した結果、０．１Ｐａ・ｓであった。作製した緑色変換組成物を、ノズル塗布法を用いて上述の基板上に塗布し、１２０℃で４０分間加熱、乾燥し、平均膜厚１５μｍの緑色変換層を得た。【０１７２】
（実施例１６、１７）（硬化膜と発光面との距離）
波長変換基板の色変換層とＬＥＤ基板の発光面との距離を表６に示す値に変更したこと以外は、実施例１と同様の操作でＬＥＤディスプレイを作製して、各測定および評価を行った。結果を表７に示す。表７に示されるように、実施例１５、１６の評価結果から、色変換層の光源に近い側の表面と発光面との距離が１０μｍ以下であれば、色変換効率と耐久性が良好であることがわかった。【０１７３】
【表７】
2020054575.tif 000050
【０１７４】
（実施例１８）（カラーフィルターとの組み合わせ）
以下、本発明の波長変換基板およびこれを適用したＬＥＤディスプレイの作製例を説明する。当該ＬＥＤディスプレイは画素数１６０×１２０×ＲＧＢ、画素ピッチ０．３ｍｍで形成した。
＜波長変換基板の作製＞
・隔壁の作製
透明基板（コーニング１７３７ガラス：５０×５０×１．１ｍｍ）上に、隔壁材料としてＶＰＡ２０４／Ｐ５．４−２（日鉄ケミカル＆マテリアルズ(株)製）をスピンコートし、格子状のパターンになるようなフォトマスクを介して紫外線露光し、２％炭酸ナトリウム水溶液で現像後、２００℃でベークして、透明な隔壁（膜厚２５μｍ）のパターンを形成した。線幅０．１ｍｍ、ピッチ０．３ｍｍ、膜厚２０μｍのラインパターンを作製した。
・カラーフィルターの作製
隔壁を作製した透明基板に対し、赤色カラーフィルター材料（富士フィルムエレクトロニックマテリアルズ（株）製：カラーモザイクＣＲ−７００１）を、スピンコート法を用いて塗布した。形成された塗膜に対してフォトリソグラフィ法によりパターニングを実施した。これにより、線幅０．１ｍｍ、ピッチ０．３ｍｍ、膜厚２μｍのラインパターンを有する赤色カラーフィルターを作製した。
次に、緑色カラーフィルター材料（富士フィルムエレクトロニックマテリアルズ（株）製：カラーモザイクＣＧ−７００１）を用いたこと以外は、赤色カラーフィルターと同様の手法を用いて、緑色カラーフィルターを作製した。作製した緑色カラーフィルターは、上記赤色カラーフィルターと同様に、線幅０．１ｍｍ、ピッチ０．３ｍｍ、膜厚２μｍのラインパターンを有するものであった。【０１７５】
・赤色変換層の作製
容積１００ｍｌのポリエチレン製容器を用いて、酢酸ブチルを３７．５ｇ、赤色ピロメテン誘導体ＲＤ−１を０．０４ｇ、緑色ピロメテン誘導体ＧＤ−１を０．０４ｇ、マトリックス樹脂としてポリメタクリル酸メチル（パラペットＧＨＳ；クラレ製）を９．５１ｇ、無機粒子Ｒ１を２．９１ｇ添加し混合した。その後、遊星式撹拌・脱泡装置を用い、１０００ｒｐｍで４０分間撹拌・脱泡し、赤色変換組成物を作製した。赤色変換組成物の粘度を測定した結果、０．４Ｐａ・ｓであった。作製した赤色変換組成物を、ノズル塗布法を用いて上述の赤色カラーフィルター上に塗布し、１２０℃で４０分間加熱、乾燥し、平均膜厚１５μｍの色変換層を得た。
・緑色変換層の作製
容積１００ｍｌのポリエチレン製容器を用いて、酢酸ブチルを３７．５ｇ、緑色ピロメテン誘導体ＧＤ−１を０．０４ｇ、マトリックス樹脂としてポリメタクリル酸メチル（パラペットＧＨＳ；クラレ製）を９．５５ｇ、無機粒子Ｒ１を２．９１ｇ添加し混合した。その後、遊星式撹拌・脱泡装置を用い、１０００ｒｐｍで４０分間撹拌・脱泡し、緑色変換組成物を作製した。緑色変換組成物の粘度を測定した結果、０．４Ｐａ・ｓであった。作製した緑色変換組成物を、ノズル塗布法を用いて上述の緑色カラーフィルター上に塗布し、１２０℃で４０分間加熱、乾燥し、平均膜厚１５μｍの色変換層を得た。
以上により、青色光を透過する画素と、赤色変換層の上に赤色カラーフィルターを有する画素と、緑色変換層の上に緑色カラーフィルターを有する画素とを有する色変換基板を作製した。【０１７６】
・ＬＥＤディスプレイの作製
上記により作製された波長変換基板上にパターニングされた画素形状に対応して、ＴＦＴ基板上に、Ｍｉｎｉ-Ｆｌｉｐ  Ｃｈｉｐ  ０５１０（ミニＬＥＤ；ＧｅｎｅＬｉｔｅ製）を実装することで、部分駆動が可能な自発光型ＬＥＤ基板を作製した。波長変換基板中の色変換層とＬＥＤ基板中のＬＥＤの発光面との距離が１０μｍになるように波長変換基板とＬＥＤ基板を貼り合わせ、ＬＥＤディスプレイを作製した。
・評価結果
該ＬＥＤディスプレイを用いて各色のピーク強度を測定した結果を表８に示す。赤色は相対値４．６、緑色は相対値が４．６であり、良好な色変換効率が得られた。また、全点灯時（白色）における色度変化を測定したところ、ＣＩＥｕ’ｖ’の初期値から±０．０１変化するまでの時間は３５０時間であり、良好な耐久性が得られた。【０１７７】
【表８】
2020054575.tif 000051
【０１７８】
（実施例１９〜４４）（無機粒子の種類、含有量）
マトリックス樹脂を表９〜１５に示すアクリル共重合樹脂（コーポニール  Ｎ−６５９３；三菱ケミカル製）に変更し、無機粒子の種類および配合量、発光材およびマトリックス樹脂の配合量を表に記載した組成に変更したこと以外は、実施例１と同様の操作で波長変換基板を作製し、その後、ＬＥＤディスプレイを作製して、各測定および評価を行った。結果を表９〜１５に示す。表９〜１５に示されるように、実施例１９〜４４の評価結果から、本発明の実施の形態に係る色変換組成物であれば、色変換効率と耐久性が良好であることがわかった。【０１７９】
【表９】
2020054575.tif 000052
【０１８０】
【表１０】
2020054575.tif 000053
【０１８１】
【表１１】
2020054575.tif 000054
【０１８２】
【表１２】
2020054575.tif 000055
【０１８３】
【表１３】
2020054575.tif 000056
【０１８４】
【表１４】
2020054575.tif 000057
【０１８５】
【表１５】
2020054575.tif 000058
【０１８６】
（実施例４５〜４９）（粘度の効果）
配合する溶剤の量を調整して、表１６に示す粘度の色変換組成物に変更したこと以外は、実施例１と同様の操作で波長変換基板を作製し、その後、ＬＥＤディスプレイを作製して、各測定および評価を行った。結果を表１６に示す。表１６に示されるように、実施例４５〜４９の評価結果から、本発明の実施の形態に係る色変換組成物であれば、色変換効率と耐久性が良好であることがわかった。【０１８７】
【表１６】
2020054575.tif 000059
【０１８８】
（実施例５０、５１）（塗布方法）
表１７に示す塗布方法に変更したこと以外は、実施例１と同様の操作でＬＥＤディスプレイを作製して、各測定および評価を行った。結果を表１７に示す。表１７に示されるように、実施例５０、５１の評価結果から、本発明の塗布方法であれば、色変換効率と耐久性が良好であり膜厚均一性も良好であることがわかった。【０１８９】
【表１７】
2020054575.tif 000060
【０１９０】
（実施例５２〜５５）（発光剤の種類）
マトリックス樹脂を表１８に示すアクリル共重合樹脂（コーポニール  Ｎ−６５９３；三菱ケミカル製）に変更し、同じく表１８に示す発光剤、無機粒子、無機粒子の添加量に変更して実施例１と同様の操作で色変換組成物を作製した。その後、実施例１と同様の操作で波長変換基板を作製し、ＬＥＤディスプレイを作製して、各測定および評価を行った。結果を表１８に示す。表１８に示されるように、実施例５２〜５５の評価結果から、本発明の実施の形態に係る色変換組成物であれば、色変換効率と耐久性が非常に良好であることがわかった。【０１９１】
【表１８】
2020054575.tif 000061
【０１９２】
（比較例７、８）（発光剤の種類）
マトリックス樹脂を表１８に示すアクリル共重合樹脂（コーポニール  Ｎ−６５９３；三菱ケミカル製）に変更し、同じく表１８に示す発光剤、無機粒子、無機粒子の添加量に変更して実施例１と同様の操作で色変換組成物を作製した。その後、実施例１と同様の操作で波長変換基板を作製し、ＬＥＤディスプレイを作製して、各測定および評価を行った。結果を表１８に示す。表１８に示されるように、比較例７、８では色変換効率、耐久性は低下する結果が得られた。【０１９３】
（実施例５６〜６３）（発光剤の種類、チタニアの含有量）
マトリックス樹脂を表１９、２０に示すアクリル共重合樹脂（コーポニール  Ｎ−６５９３；三菱ケミカル製）に変更し、同じく表１９、２０に示す発光剤、無機粒子、無機粒子の添加量に変更して実施例１と同様の操作で色変換組成物を作製した。その後、実施例１と同様の操作で波長変換基板を作製し、ＬＥＤディスプレイを作製して、各測定および評価を行った。結果を表１９、２０に示す。表１９、２０に示されるように、実施例５６〜６３の評価結果から、本発明の実施の形態に係る色変換組成物であれば、色変換効率と耐久性が良好であることがわかった。
【表１９】
2020054575.tif 000062
【表２０】
2020054575.tif 000063
【符号の説明】
【０１９４】
１    透明基板
２    隔壁
３    赤色変換層
４    緑色変換層
５    マイクロＬＥＤ
６    基板
７    有機ＥＬ素子
８    封止層
９    赤色カラーフィルター
１０  緑色カラーフィルター
１１  波長変換基板
１２  ＬＥＤ基板
１３  有機ＥＬ基板
１４  青色カラーフィルター
２０  波長変換基板を用いたディスプレイ(マイクロＬＥＤ)
２１  波長変換基板を用いたディスプレイ(有機ＥＬ素子)
【図１】
2020054575.tif 000066
【図２】
2020054575.tif 000067
【図３】
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【図４】
2020054575.tif 000069
【図５】
2020054575.tif 000070
【図６】
2020054575.tif 000071
【図７】
2020054575.tif 000072
【図８】
2020054575.tif 000073
【図９】
2020054575.tif 000074
【国際調査報告】
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