[发明专利]色变换材料组合物及含有该组合物的色变换介质

说明书

技术领域

本发明涉及色变换材料组合物以及含有该组合物的色变换介质(色变换膜、色变换叠层膜、发光元件)。

背景技术

使用用荧光材料转换从光源发出的光的波长的色变换材料组合物的色变换基板被应用于以电子器件领域为主的各种领域。在使用色变换基板的发光装置中，可以从单色光的光源(例如蓝色光)产生多种色的光。

作为在色变换材料组合物中使用的荧光材料，主要包括有机荧光体及无机荧光体。

作为有机荧光体，荧光染料、荧光颜料已被研究，作为无机荧光体，金属氧化物、在硫化物等中掺杂过渡金属离子的产物、在金属硫族化物中掺杂过渡金属离子的产物、利用半导体的带隙(band gap)的半导体纳米晶荧光体已被研究。

其中，半导体纳米晶荧光体将半导体进行超微粒化(～10nm直径)，利用电子的关闭效果(量子尺寸效果)，表现出特异的吸发光特性。半导体纳米晶荧光体为无机材料，所以具有如下所述的特征。

(a)相对热或光为稳定(高耐久性)。

(b)没有浓度消光。

(c)具有高荧光量子收率(器件的高效率化)。

(d)由于是超微粒而不进行光散射(高对比度)。

(e)虽然是相同的材料，但可以通过改变颗粒尺寸，而调整成在任意波长下均发出锐利的荧光(丰富的齐全的色、高效率化)。

作为使用半导体纳米晶的色变换基板的例子，在专利文献1中公开了在色变换基板的绿色荧光层及红色荧光层中使用半导体纳米晶的色变换基板。半导体纳米晶的荧光量子收率高，可以通过适当地选择光源来有效地进行色变换。

但是，作为光源使用有机电致发光元件(以下将电致发光记载为EL)等的情况下，在使用半导体纳米晶的色变换基板中，存在转换后的光的色纯度差的问题。以下对其原因进行说明。

图1表示半导体纳米晶荧光体的吸收光谱的例子。从图1可知，半导体纳米晶荧光体主要吸收紫外～蓝色区域的光。另一方面，使用通常的有机EL元件的情况下，有机EL元件的发光在如图2所示的可见光区域具有宽范围的发光光谱。所以，在组合有机EL元件和半导体纳米晶荧光体的色变换基板的情况下，半导体纳米晶荧光体不能充分地吸收有机EL元件的发光，所以没有进行色变换而通过色变换基板的漏光的比例变高，所以显示光的色纯度差。

图3是表示组合有机EL元件和使用半导体纳米晶荧光体的色变换基板的发光元件的发光光谱的一例的图。另外，有机EL元件使用具有图2所示的发光光谱的元件，半导体纳米晶荧光体使用发出红色区域的荧光的半导体纳米晶荧光体。

从图3可知，有机EL元件在色变换基板中不转换在500nm附近的光，而直接与显示光混合。

另外，为了提高色纯度，公知组合滤色片的方法，但如图3，在不需要的光成分极多的情况下，色纯度不能被补正，色纯度被提高得不充分。

专利文献1：美国专利6,608,439号公报

发明内容

本发明正是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种在色纯度高的色变换基板中使用的色变换材料组合物、色变换膜。    

本发明人等为了解决上述课题而进行了潜心研究，结果发现通过并用半导体纳米晶荧光体和有机荧光色素，利用半导体纳米晶荧光体转换光源发出的光中主要是短波长区域的成分(第一波长范围)，利用有机荧光色素转换比该波长区域长的波长区域的成分(第二波长范围)，可以提高色纯度及色变换效率，以至完成本发明。

利用本发明，可以提供以下的色变换材料组合物、色变换膜、色变换叠层膜、色变换基板及发光元件。

1.一种色变换材料组合物，其包含：光透过性基质材料；至少吸收第一波长范围的光的半导体纳米晶荧光体；和至少吸收第二波长范围的光的有机荧光色素。

2.根据1所述的色变换材料组合物，其中，所述第一波长范围为350～500nm，所述第二波长范围为500～590nm。

3.根据1或2所述的色变换材料组合物，其中，将吸收的光转换为600～630nm的范围的光而放射。

4.根据1所述的色变换材料组合物，其中，所述第一波长范围为350～470nm，所述第二波长范围为470～520nm。

5.根据1或4所述的色变换材料组合物，其中，将吸收的光转换为520～540nm的范围的光而放射。

6.根据1～5中任一项所述的色变换材料组合物，其中，所述有机荧光色素是具有苝骨架的化合物。

7.一种色变换膜，其包含：所述1～6中任一项所述的色变换材料组合物。