JP6692014B2 - Optical wavelength conversion element containing ionic liquid and article containing the optical wavelength conversion element - Google Patents

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Description

本発明は、イオン液体を含む光波長変換要素およびその光波長変換要素を含む物品(太陽電池、光触媒、光触媒型水素・酸素発生装置、および光アップコンバージョンフィルター)に関する。   The present invention relates to a light wavelength conversion element containing an ionic liquid and an article (a solar cell, a photocatalyst, a photocatalytic hydrogen / oxygen generator, and a light upconversion filter) including the light wavelength conversion element.

地球温暖化対策、クリーンエネルギー等の代替エネルギーヘの強いニーズがある中、太陽光を高効率に二次エネルギー(電力、水素等)に変換する技術開発が急務となっている。高い光−二次エネルギー変換効率(光から二次エネルギーへの変換効率)を有する太陽電池、水素発生光触媒等の光−二次エネルギー変換要素(光を二次エネルギーへ変換する要素)への期待が高まっている。一般的な太陽電池や水素発生光触媒等の光−二次エネルギー変換要素は、太陽光に含まれる広範な波長範囲の光のうち、その光−二次エネルギー変換要素に固有の、ある閾値波長より短い波長成分のみを変換に利用して、閾値波長より長波長の成分は未利用となっている。そのため、太陽光に含まれる広範な波長範囲の光を有効に利用する技術の一つとして、光アップコンバージョン(すなわち、長い波長の光を吸収して、より短い波長の光を発光することにより光の波長を変換すること)が検討されている。   While there is a strong need for alternative energies such as global warming countermeasures and clean energy, there is an urgent need to develop technology to convert sunlight into secondary energy (electric power, hydrogen, etc.) with high efficiency. Expectations for light-secondary energy conversion elements (elements that convert light to secondary energy) such as solar cells and hydrogen-producing photocatalysts that have high light-secondary energy conversion efficiency (light-to-secondary energy conversion efficiency) Is increasing. A light-secondary energy conversion element such as a general solar cell or a hydrogen-generating photocatalyst has a threshold wavelength unique to the light-secondary energy conversion element among light in a wide wavelength range included in sunlight. Only the short wavelength components are used for conversion, and the components with wavelengths longer than the threshold wavelength are unused. Therefore, as one of the technologies to effectively use light in a wide wavelength range included in sunlight, optical up-conversion (that is, by absorbing light with a long wavelength and emitting light with a shorter wavelength, Is being considered).

光アップコンバージョンの手段として、希土類元素の多光子吸収を用いた光アップコンバージョンの研究は、50年以上の歴史を有している。しかし、希土類元素の多光子吸収では一般的に非常に高い入射光強度が必要であり、太陽光等の弱い光を変換の対象とすることは困難であった。   Research on optical upconversion using multiphoton absorption of rare earth elements as a means of optical upconversion has a history of over 50 years. However, in the case of multiphoton absorption of rare earth elements, a very high incident light intensity is generally required, and it has been difficult to target weak light such as sunlight as a conversion target.

近年、光吸収および発光により光アップコンバージョンを行える有機分子について発表された。   Recently, an organic molecule capable of optical up-conversion by absorbing and emitting light was announced.

特許文献1には、光子エネルギーをアップコンバートする組成物において、少なくともフタロシアニン、金属ポルフィリン、金属フタロシアニン等の感光体として機能して第1の波長域においてエネルギーを吸収する第1の成分と、ポリフルオレン、オリゴフルオレンおよびこれらのコポリマー、ポリパラフェニレン等の発光体として機能して第2の波長域でエネルギーを放出する第2の成分とを含む組成物が記載されている。   Patent Document 1 discloses that in a composition that up-converts photon energy, at least a phthalocyanine, a metal porphyrin, a first component that functions as a photoconductor such as a metal phthalocyanine and absorbs energy in a first wavelength range, and polyfluorene. , Oligofluorene and copolymers thereof, and a second component that functions as a light emitter such as polyparaphenylene and emits energy in the second wavelength range.

非特許文献1には、有機分子における三重項−三重項消滅過程(以下、「TTA過程」という)を利用したトルエン溶媒中での太陽光程度の比較的弱い光を用いた光アップコンバーターが記載されている。   Non-Patent Document 1 describes an optical up-converter using relatively weak light such as sunlight in a toluene solvent utilizing a triplet-triplet annihilation process (hereinafter referred to as "TTA process") in an organic molecule. Has been done.

光アップコンバーター中に含まれる有機分子の媒体として、高分子量の有機ポリマーを用いた先行事例も存在している(非特許文献2・3)。   There is also a precedent case in which a high molecular weight organic polymer is used as a medium of organic molecules contained in an optical upconverter (Non-Patent Documents 2 and 3).

特許文献2には、光アップコンバージョンのための、少なくとも1種のポリマーと、少なくとも1種の重原子を含有する少なくとも1種の増感剤とを含む系において、前記増感剤の三重項エネルギーレベルが、前記ポリマーの三重項エネルギーレベルよりも高い系が記載されている。   Patent Document 2 discloses a system containing at least one polymer and at least one sensitizer containing at least one heavy atom for photo-upconversion, and a triplet energy of the sensitizer. Systems are described whose levels are higher than the triplet energy level of the polymer.

非特許文献2には、酢酸セルロース(分子量:約100,000)のポリマーを有機分子の分散媒体とした光アップコンバーターが記載されている。   Non-Patent Document 2 describes an optical up-converter using a polymer of cellulose acetate (molecular weight: about 100,000) as a dispersion medium of organic molecules.

非特許文献3には、ガラス転移温度(Tg)が236K(マイナス37℃)である室温において柔らかいゴム状のポリマーを媒体に用いた光アップコンバーターが記載されている。   Non-Patent Document 3 describes an optical up-converter using a soft rubber-like polymer as a medium at room temperature having a glass transition temperature (Tg) of 236K (minus 37 ° C).

非特許文献4には、スチレンのオリゴマー(スチレン3量体および4量体の混合物)を有機光増感分子および有機発光分子の媒体として用いた光アップコンバーターが記載されている。   Non-Patent Document 4 describes an optical up-converter using a styrene oligomer (a mixture of styrene trimer and tetramer) as a medium for organic photosensitizing molecules and organic light emitting molecules.

非特許文献5には、TTA過程を用いた光アップコンバージョンに用いることができる有機光増感分子として、金属ポルフィリン類が記載され、有機発光分子として、ジフェニルアントラセン、9,10−ビス(フェニルエチニル)アントラセン、および9,10−ビス(フェニルエチニル)ナフタセンが記載され、有機光増感分子および有機発光分子の媒体としてトルエンが記載されている。   Non-Patent Document 5 describes metal porphyrins as organic photosensitizing molecules that can be used for light upconversion using the TTA process, and diphenylanthracene, 9,10-bis (phenylethynyl) as organic light emitting molecules. ) Anthracene and 9,10-bis (phenylethynyl) naphthacene are described, and toluene is described as the medium for the organic photosensitizing and organic light emitting molecules.

非特許文献6には、TTA過程を用いた光アップコンバージョンの増感剤としてボロンジピロメテン(BODIPY)誘導体を、アクセプターとしてペリレンまたは1−クロロ−9,10−ビス(フェニルエチニル)アントラセンを、媒体としてトルエンを用いることが記載されている。   In Non-patent Document 6, a boron dipyrromethene (BODIPY) derivative is used as a sensitizer for photo-upconversion using the TTA process, and perylene or 1-chloro-9,10-bis (phenylethynyl) anthracene is used as a medium. It is described that toluene is used as.

TTA過程を用いる光アップコンバーターでは、原理的に、媒体中で有機分子同士がエネルギーをやりとりするために拡散運動・相互衝突することが必要であることから、大部分の先行技術(非特許文献1・4・5・6)では、媒体として、トルエンやベンゼン等の揮発性有機溶媒やスチレンオリゴマー等の揮発性の高い媒体が用いられていた。しかし、揮発性有機溶媒やスチレンオリゴマー等の揮発性の高い媒体は、可燃性であることによる安全上の問題があり、また、媒体に溶解したり媒体の浸透により膨潤したりする樹脂材料を光波長変換要素の容器に使用できないこと等が、問題であった。   In the optical up-converter using the TTA process, in principle, it is necessary for organic molecules to diffuse energy / collide with each other in order to exchange energy with each other in a medium. Therefore, most of the prior art (Non-Patent Document 1). In 4/5/6), a medium having a high volatility such as a volatile organic solvent such as toluene or benzene or a styrene oligomer was used as a medium. However, highly volatile media such as volatile organic solvents and styrene oligomers have a safety problem due to their flammability, and they also prevent the use of resin materials that dissolve in the media or swell due to the penetration of the media. The problem is that it cannot be used as a container for wavelength conversion elements.

また、酢酸セルロース、柔軟なゴム等の高分子化合物を媒体として使用したTTA過程を用いる光アップコンバーター(特許文献2および非特許文献2・3)では、高分子化合物が、可燃性であることに加えて、常温(300K)で固体であり、また流動性が低いことから、室温(300K)およびそれ以下の温度ではアップコンバージョンされた光の強度が著しく低下するといった問題が生じていた。非特許文献3には、TTA過程による光アップコンバージョンが、媒体内部において三重項励起エネルギーを担う有機分子が拡散運動・相互衝突を行って有機分子間でエネルギーのやりとり行う必要があることに起因して、温度が比較的高くポリマーに充分流動性がある温度範囲(>300K)ではアップコンバージョン発光強度は上昇するものの、温度が低く媒体の流動性が乏しい温度範囲(≦300K)ではアップコンバージョン発光強度は非常に弱くなることが記載されている。   In addition, in the optical up-converter (Patent Document 2 and Non-Patent Documents 2 and 3) using the TTA process in which a polymer compound such as cellulose acetate or flexible rubber is used as a medium, the polymer compound is flammable. In addition, since it is solid at room temperature (300K) and has low fluidity, there is a problem that the intensity of up-converted light remarkably decreases at room temperature (300K) or lower. In Non-Patent Document 3, optical up-conversion by the TTA process is caused by the fact that the organic molecules responsible for triplet excitation energy inside the medium need to perform diffusion motion / mutual collision and exchange energy between the organic molecules. In the temperature range where the temperature is relatively high and the polymer has sufficient fluidity (> 300K), the upconversion emission intensity increases, but in the temperature range where the temperature is low and the fluidity of the medium is poor (≦ 300K), the upconversion emission intensity is high. Is said to be very weak.

これらを解決する方法として、本発明者らは、TTA過程を用いる光アップコンバージョンにおいて、有機光増感分子および有機発光分子をイオン液体中に溶解および/または分散させてなる光波長変換要素を提案しており、媒体の高粘度によるアップコンバージョン光強度の低下、媒体の可燃性、媒体の揮発性等の従来の課題を解決している(特許文献3)。   As a method for solving these problems, the present inventors have proposed a light wavelength conversion element obtained by dissolving and / or dispersing an organic photosensitizing molecule and an organic light emitting molecule in an ionic liquid in a photo upconversion using a TTA process. Therefore, the conventional problems such as the decrease in the intensity of up-conversion light due to the high viscosity of the medium, the flammability of the medium, and the volatility of the medium have been solved (Patent Document 3).

しかしながら、太陽光強度程度の弱い光にも適用可能な、さらに高い光波長変換効率(アップコンバージョン量子効率)を有する光波長変換要素が求められている。また、良好な経時安定性を有する光波長変換要素が求められている。   However, there is a demand for a light wavelength conversion element having a higher light wavelength conversion efficiency (upconversion quantum efficiency) that can be applied to light with a weak intensity of sunlight. There is also a demand for a light wavelength conversion element having good stability over time.

特許第4518313号公報Japanese Patent No. 4518313 特表2008−506798号公報Japanese Patent Publication No. 2008-506798 国際公開第2012/050137号International Publication No. 2012/050137

S.Baluschev,et al.,Physical Review Letters,vol.97,p.143903−1〜143903−3,2006S. Baluschev, et al. , Physical Review Letters, vol. 97, p. 143903-1 to 143903-3, 2006 A.Monguzzi,et al.,Journal of Physical Chemistry A,vol.113,p.1171〜1174,2009A. Monguzzi, et al. , Journal of Physical Chemistry A, vol. 113, p. 1171-1174, 2009 Tanya N.Singh−Rachford,et al.,Journal of the American Chemical Society,vol.131,p.12007−12014,2009Tanya N.M. Singh-Rachford, et al. , Journal of the American Chemical Society, vol. 131, p. 12007-12014, 2009 T.Miteva,et al.,New Journal of Physics,vol.10,p.103002−1〜103002−10,2008.T. Miteva, et al. , New Journal of Physics, vol. 10, p. 103002-1 to 10302-10, 2008. S.Baluschev,et al.,New Journal of Physics,vol.10,p.013007−1〜013007−12,2008S. Baluschev, et al. , New Journal of Physics, vol. 10, p. 013007-1 to 013007-12,2008 W.Wu,et al.,J.Org.Chem.,2011,76,p.7056−7064W. Wu, et al. , J. Org. Chem. , 2011, 76, p. 7056-7064

本発明は、前記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、太陽光強度程度の弱い光にも適用可能な高い光波長変換効率を有すると共に良好な経時安定性を有し、それゆえに太陽電池、光触媒、光触媒型水素・酸素発生装置、光アップコンバージョンフィルター等に好適に使用可能である光波長変換要素、および光波長変換要素を含む物品(太陽電池、光触媒、光触媒型水素・酸素発生装置、および光アップコンバージョンフィルター)を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to have high light wavelength conversion efficiency applicable to weak light such as sunlight intensity and also to have good stability over time, and therefore the sun. A light wavelength conversion element suitable for use in a battery, a photocatalyst, a photocatalyst type hydrogen / oxygen generator, an optical up-conversion filter, and the like, and an article including the light wavelength conversion element (solar cell, photocatalyst, photocatalyst type hydrogen / oxygen generator). , And an optical up-conversion filter).

本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意研究した結果、TTA過程を示す組み合わせである有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)を、イオン液体(C)中に溶解および/または分散させてなる、目視上均質かつ透明な光波長変換要素において、前記イオン液体(C)として特定のイオン液体(C)を用いることにより前記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that a combination of an organic photosensitizing molecule (A) and an organic light emitting molecule (B) showing a TTA process is dissolved in an ionic liquid (C) and It was found that the object can be achieved by using a specific ionic liquid (C) as the ionic liquid (C) in a visually transparent and homogeneous light wavelength conversion element that is / or is dispersed, and completes the present invention. Came to.

即ち、本発明の光波長変換要素は、前記課題を解決するために、TTA過程を示す組み合わせである有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)を、イオン液体(C)中に溶解および/または分散させてなる、目視上均質かつ透明な光波長変換要素であって、前記イオン液体(C)が、前記イオン液体(C)をその9倍の体積の超純水で洗浄したときに、洗浄後の水(洗浄後にイオン液体から分離された水)のpHが5より大きくなるものであることを特徴としている。   That is, in order to solve the above-mentioned problems, the light wavelength conversion element of the present invention comprises a combination of an organic photosensitizing molecule (A) and an organic light emitting molecule (B) which shows a TTA process in an ionic liquid (C). A visually and homogeneously transparent light wavelength conversion element obtained by dissolving and / or dispersing, wherein the ionic liquid (C) is washed with ultrapure water in a volume 9 times that of the ionic liquid (C). At times, the pH of the water after washing (water separated from the ionic liquid after washing) becomes greater than 5.

前記構成によれば、前記イオン液体(C)が、前記イオン液体(C)をその9倍の体積の超純水で洗浄したときに、洗浄後の水のpHが5より大きくなるものであるので、太陽光強度程度の弱い光にも適用可能な高い光波長変換効率を有していると共に、良好な経時安定性を有している。この理由は、以下のように考えられる。すなわち、その9倍の体積の超純水で洗浄したときに洗浄後の水のpHが5以下になるようなイオン液体(例えば一部の市販のイオン液体)は、酸性の不純物を含む不純物を比較的多く含むために、経時安定性に劣り、また、イオン液体に含まれる何らかの不純物が光波長変換要素の光波長変換効率の低下を引き起こすと考えられる。これに対し、本発明に使用される、その9倍の体積の超純水で洗浄したときに洗浄後の水のpHが5より大きくなるようなイオン液体(C)は、酸性の不純物を含む不純物の含有量が低いために、経時安定性が良好であり、また、イオン液体に含まれる何らかの不純物による光波長変換要素の光波長変換効率の低下が低減されると考えられる。本発明の光波長変換要素は、TTA過程に基づき、なおかつ高い光波長変換効率を有していることから、太陽光強度程度の弱い光にも適用が可能であり、太陽電池、光触媒、光触媒型水素・酸素発生装置、光アップコンバージョンフィルター等に好適に使用可能である。   According to the above configuration, when the ionic liquid (C) is washed with ultrapure water having a volume 9 times that of the ionic liquid (C), the pH of the water after washing becomes higher than 5. Therefore, it has a high light wavelength conversion efficiency that can be applied to light with a weak intensity of sunlight, and also has good stability over time. The reason for this is considered as follows. That is, an ionic liquid (for example, some commercially available ionic liquids) having a pH of water after washing of 5 or less when washed with ultrapure water having a volume 9 times that of impurities does not contain impurities including acidic impurities. Since it is contained in a relatively large amount, it is inferior in stability over time, and it is considered that some impurities contained in the ionic liquid cause a decrease in light wavelength conversion efficiency of the light wavelength conversion element. On the other hand, the ionic liquid (C) which is used in the present invention and has a pH of water after washing of more than 5 when washed with 9 times the volume of ultrapure water contains acidic impurities. It is considered that since the content of the impurities is low, the stability with time is good, and the deterioration of the light wavelength conversion efficiency of the light wavelength conversion element due to some impurities contained in the ionic liquid is reduced. Since the light wavelength conversion element of the present invention is based on the TTA process and has a high light wavelength conversion efficiency, it can be applied to light having a weak intensity of sunlight, such as a solar cell, a photocatalyst, and a photocatalyst type. It is suitable for use in hydrogen / oxygen generators, optical up-conversion filters, etc.

また、前記構成によれば、従来用いられてきた、可燃性で揮発性の高いトルエンやベンゼン等の有機溶媒、および可燃性であると同時に流動性に乏しく粘度が非常に高いゴム状のポリマー、可燃性で実用上小さくない蒸気圧を持つオリゴマー等の媒体に代わり、極めて低い蒸気圧、比較的高い流動性、難燃性等の性質を一般に有するイオン液体を用いているため、実用上安全であり、また、有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)をイオン液体(C)中に十分に溶解および/または分散させて、有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)の拡散運動・相互衝突によるTTA過程を十分に進行させることができる。   Further, according to the above configuration, conventionally used, flammable and highly volatile organic solvent such as toluene and benzene, and a rubber-like polymer that is flammable and has poor fluidity and a very high viscosity, It is practically safe because it uses an ionic liquid that generally has extremely low vapor pressure, relatively high fluidity, flame retardancy, etc. In addition, the organic photosensitizing molecule (A) and the organic light emitting molecule (B) are sufficiently dissolved and / or dispersed in the ionic liquid (C) to obtain the organic photosensitizing molecule (A) and the organic light emitting molecule ( The TTA process due to the diffusion motion / mutual collision of B) can be sufficiently advanced.

なお、本出願書類において、「超純水」とは、JIS K 0552の測定方法によって測定される電気抵抗率が15MΩ・cm以上の水を意味するものとする。また、本出願書類において、「目視上均質かつ透明」とは、目視上二層以上の層分離を起こしておらず、そして、目視で確認できる程度において、固体を有さず、均質であり、かつ濁り・曇りを有さず透明であることを意味するものとする。また、本出願書類において、「溶解および/または分散」とは、溶解および分散のいずれか一方をしているか、または溶解および分散を同時にしていることを意味するものとする。   In the present application documents, “ultra pure water” means water having an electrical resistivity of 15 MΩ · cm or more measured by the measuring method of JIS K 0552. Further, in the present application documents, "visually homogeneous and transparent" means that no two or more layers are visually separated from each other, and to the extent that it can be visually confirmed, it has no solid and is homogeneous, It also means that it is transparent with no turbidity or cloudiness. In addition, in the present application document, “dissolution and / or dispersion” means that either one of dissolution and dispersion is performed, or that dissolution and dispersion are performed at the same time.

また、本発明の太陽電池は、前記光波長変換要素を用いたことを特徴としている。前記構成によれば、太陽光強度程度の弱い光にも適用可能な高い光波長変換効率を有する光波長変換要素を用いたので、光電変換効率の高い太陽電池を実現できる。   The solar cell of the present invention is characterized by using the light wavelength conversion element. According to the above configuration, since the light wavelength conversion element having a high light wavelength conversion efficiency that can be applied to light having a weak intensity of sunlight is used, a solar cell having a high photoelectric conversion efficiency can be realized.

また、本発明の光触媒は、前記光波長変換要素を用いたことを特徴としている。前記構成によれば、太陽光強度程度の弱い光にも適用可能な高い光波長変換効率を有する光波長変換要素を用いたので、触媒効率の高い光触媒を実現できる。   Further, the photocatalyst of the present invention is characterized by using the light wavelength conversion element. According to the above configuration, since the light wavelength conversion element having a high light wavelength conversion efficiency applicable to light having a weak intensity of sunlight is used, a photocatalyst having high catalyst efficiency can be realized.

また、本発明の光触媒型水素・酸素発生装置は、前記光波長変換要素を用いたことを特徴としている。前記構成によれば、太陽光強度程度の弱い光にも適用可能な高い光波長変換効率を有する光波長変換要素を用いたので、水素・酸素発生効率の高い光触媒型水素・酸素発生装置を実現できる。   The photocatalytic hydrogen / oxygen generator of the present invention is characterized by using the light wavelength conversion element. According to the above configuration, since the light wavelength conversion element having a high light wavelength conversion efficiency that can be applied to light with a weak intensity of sunlight is used, a photocatalytic hydrogen / oxygen generator with high hydrogen / oxygen generation efficiency is realized. it can.

また、本発明の光アップコンバージョンフィルターは、光をより短い波長の光に変換する光アップコンバージョンフィルターであって、前記光波長変換要素と、その密閉/保持殻となるセルとを備え、前記光波長変換要素が、前記セル中に封入されていることを特徴としている。   Further, the optical up-conversion filter of the present invention is an optical up-conversion filter that converts light into light of a shorter wavelength, comprising the light wavelength conversion element and a cell serving as a sealing / holding shell thereof, and The wavelength conversion element is characterized in that it is enclosed in the cell.

前記構成によれば、太陽光強度程度の弱い光にも適用可能な高い光波長変換効率を有する光波長変換要素を用いたので、光波長変換効率の高い光アップコンバージョンフィルターを実現できる。   According to the above configuration, since the light wavelength conversion element having a high light wavelength conversion efficiency applicable to light having a weak intensity of sunlight is used, an optical up-conversion filter having a high light wavelength conversion efficiency can be realized.

本発明によれば、太陽光強度程度の弱い光にも適用可能な高い光波長変換効率を有すると共に良好な経時安定性を有する光波長変換要素、および光波長変換要素を含む物品(太陽電池、光触媒、光触媒型水素・酸素発生装置、および光アップコンバージョンフィルター)を提供できる。   According to the present invention, a light wavelength conversion element having a high light wavelength conversion efficiency applicable to light as weak as sunlight intensity and having good temporal stability, and an article including the light wavelength conversion element (solar cell, A photocatalyst, a photocatalytic hydrogen / oxygen generator, and an optical up-conversion filter) can be provided.

本発明の実施の一例に係る太陽電池を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the solar cell which concerns on an example of implementation of this invention. 本発明の実施の一例に係る光触媒を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the photocatalyst which concerns on an example of implementation of this invention. 実施例1で得られた光波長変換要素のアップコンバージョン発光スペクトルを示す図である。5 is a diagram showing an up-conversion emission spectrum of the light wavelength conversion element obtained in Example 1. FIG. 実施例1で得られた光波長変換要素の光吸収スペクトルを示す図である。5 is a diagram showing a light absorption spectrum of the light wavelength conversion element obtained in Example 1. FIG. 実施例2および比較例2で得られた光波長変換要素のアップコンバージョン発光スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the up-conversion emission spectrum of the light wavelength conversion element obtained in Example 2 and Comparative Example 2. 実施例2で得られた光波長変換要素の光吸収スペクトルを示す図である。5 is a diagram showing a light absorption spectrum of the light wavelength conversion element obtained in Example 2. FIG. 比較例2で得られた光波長変換要素の光吸収スペクトルを示す図である。9 is a diagram showing a light absorption spectrum of a light wavelength conversion element obtained in Comparative Example 2. FIG. 実施例2および比較例2の光波長変換要素の規格化されたアップコンバージョン発光強度(ピーク強度および積分強度)を示す図である。It is a figure which shows the standardized up-conversion light emission intensity (peak intensity and integrated intensity) of the light wavelength conversion element of Example 2 and Comparative Example 2. 実施例3で得られた光波長変換要素の光吸収スペクトルを示す図である。5 is a diagram showing a light absorption spectrum of a light wavelength conversion element obtained in Example 3. FIG. 実施例3で得られた光波長変換要素のアップコンバージョン発光スペクトルを示す図である。5 is a diagram showing an up-conversion emission spectrum of the light wavelength conversion element obtained in Example 3. FIG. 実施例4で得られた光波長変換要素の光吸収スペクトルを示す図である。7 is a diagram showing a light absorption spectrum of the light wavelength conversion element obtained in Example 4. FIG. 実施例4で得られた光波長変換要素のアップコンバージョン発光スペクトルを示す図である。5 is a diagram showing an up-conversion emission spectrum of the light wavelength conversion element obtained in Example 4. FIG. 実施例5で得られた光波長変換要素の規格化されたアップコンバージョン発光強度と、光波長変換要素に使用されているイオン液体(C)の粘度との関係を示すグラフである。9 is a graph showing the relationship between the normalized up-conversion emission intensity of the light wavelength conversion element obtained in Example 5 and the viscosity of the ionic liquid (C) used in the light wavelength conversion element. 図13のグラフの一部を拡大したグラフである。It is a graph which expanded a part of graph of FIG. 実施例5においてイオン液体#14を用いて得られた光波長変換要素の光吸収スペクトルを示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a light absorption spectrum of a light wavelength conversion element obtained using Ionic Liquid # 14 in Example 5. 実施例5においてイオン液体#14を用いて得られた光波長変換要素のアップコンバージョン発光スペクトルを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an up-conversion emission spectrum of the light wavelength conversion element obtained using Ionic Liquid # 14 in Example 5. 実施例6で得られた光波長変換要素の光吸収スペクトルを示す図である。9 is a diagram showing a light absorption spectrum of a light wavelength conversion element obtained in Example 6. FIG. 実施例6で得られた光波長変換要素のアップコンバージョン発光スペクトルを示す図である。7 is a diagram showing an upconversion emission spectrum of the light wavelength conversion element obtained in Example 6. FIG. 実施例7で得られた光波長変換要素の規格化されたアップコンバージョン発光強度と、光波長変換要素に使用されているイオン液体(C)の粘度との関係を示すグラフである。9 is a graph showing the relationship between the normalized up-conversion emission intensity of the light wavelength conversion element obtained in Example 7 and the viscosity of the ionic liquid (C) used in the light wavelength conversion element.

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

本発明の光波長変換要素は、TTA過程を示す組み合わせである有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)を、イオン液体(C)中に溶解および/または分散させてなる、目視上均質かつ透明な光波長変換要素であって、前記イオン液体(C)が、前記イオン液体(C)をその9倍の体積の超純水で洗浄したときに、洗浄後の水のpHが5より大きくなるものである。   The light wavelength conversion element of the present invention is obtained by dissolving and / or dispersing an organic photosensitizing molecule (A) and an organic light emitting molecule (B), which are combinations showing a TTA process, in an ionic liquid (C). A highly uniform and transparent light wavelength conversion element, wherein when the ionic liquid (C) is washed with ultrapure water having a volume 9 times that of the ionic liquid (C), the pH of the water after washing is It is greater than 5.

前記有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)としては、その組み合わせがTTA過程を示す(TTA過程に基づいて発光する)ものであれば、制限なく用いることができる。前記有機光増感分子(A)の吸光波長、および前記有機発光分子(B)の発光波長は、太陽光の波長範囲内から、制限なく選択することができる。例を挙げると、可視〜近赤外域の光をアップコンバージョンする態様の光波長変換要素においては、前記有機光増感分子(A)として可視〜近赤外域に光吸収帯を有するπ共役分子を用いることができ、前記有機発光分子(B)として可視〜近赤外域に発光帯を有するπ共役分子を用いることができる。前記有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)としては、芳香族π電子共役系化合物、特に多環芳香族π電子共役系化合物など、および、例えば非特許文献5に記載されている化合物などを含め、低分子や高分子を広く用いることができる。   The organic photosensitizing molecule (A) and the organic light emitting molecule (B) can be used without limitation as long as the combination shows the TTA process (emits light based on the TTA process). The absorption wavelength of the organic photosensitizing molecule (A) and the emission wavelength of the organic luminescent molecule (B) can be selected from within the wavelength range of sunlight without limitation. For example, in the light wavelength conversion element of the aspect that up-converts light in the visible to near infrared region, a π-conjugated molecule having a light absorption band in the visible to near infrared region is used as the organic photosensitizing molecule (A). A π-conjugated molecule having an emission band in the visible to near-infrared region can be used as the organic light-emitting molecule (B). As the organic photosensitizing molecule (A) and the organic light emitting molecule (B), aromatic π-electron conjugated compounds, particularly polycyclic aromatic π-electron conjugated compounds, and the like are described in Non-Patent Document 5, for example. Low molecular weight and high molecular weight compounds can be widely used, including existing compounds.

前記有機光増感分子(A)としては、太陽光の波長範囲内に吸収極大波長を有するものであれば制限されなく使用できるが、通常は200〜1000nmの範囲内に吸収極大波長を有するものが使用され、好ましくは500〜700nmの範囲内に吸収極大波長を有するものが使用される。これにより、一般的な太陽電池や水素発生光触媒等の光−二次エネルギー変換要素では利用されない比較的長い波長の光を、一般的な光−二次エネルギー変換要素に利用される比較的短い波長の光に変換できるので、太陽光に含まれる広範な波長範囲の光を光−二次エネルギー変換要素で有効に利用することが可能となる。   The organic photosensitizing molecule (A) can be used without limitation as long as it has an absorption maximum wavelength in the wavelength range of sunlight, but usually has an absorption maximum wavelength in the range of 200 to 1000 nm. Are used, and those having an absorption maximum wavelength in the range of 500 to 700 nm are preferably used. As a result, light having a relatively long wavelength, which is not used in a light-secondary energy conversion element such as a general solar cell or a hydrogen generating photocatalyst, is converted into a light having a relatively short wavelength used in a general light-secondary energy conversion element. Light of a wide wavelength range contained in sunlight can be effectively used by the light-secondary energy conversion element.

前記有機光増感分子(A)としては、紫外領域から赤外領域までの範囲に光吸収を有するものであれば、これまでに色素と呼ばれていない分子種でも使用できる。前記有機光増感分子(A)としては、例えば、アセナフテン誘導体、アセトフェノン誘導体、アントラセン誘導体、ジフェニルアセチレン誘導体、アクリダン誘導体、アクリジン誘導体、アクリドン誘導体、チオアクリドン誘導体、アンゲリシン誘導体、アントラセン誘導体、アントラキノン誘導体、アザフルオレン誘導体、アズレン誘導体、ベンジル誘導体、カルバゾール誘導体、コロネン誘導体、スマネン誘導体、ビフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、ペリレン誘導体、フェナントレン誘導体、フェナントロリン誘導体、フェナジン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、ピレン誘導体、ベンゾキノン誘導体、ビアセチル誘導体、ビアントラニル誘導体、フラーレン誘導体、グラフェン誘導体、カロテン誘導体、クロロフィル誘導体、クリセン誘導体、シンノリン誘導体、クマリン誘導体、クルクミン誘導体、ダンシルアミド誘導体、フラボン誘導体、フルオレノン誘導体、フルオレセイン誘導体、ヘリセン誘導体、インデン誘導体、ルミクロム誘導体、ルミフラビン誘導体、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、ペリフランテン誘導体、ペリレン誘導体、フェナントレン誘導体、フェナントロリン誘導体、フェナジン誘導体、フェノール誘導体、フェノチアジン誘導体、フェノキサジン誘導体、フタラジン誘導体、フタロシアニン誘導体、ピセン誘導体、ポルフィリン誘導体、ポルフィセン誘導体、ヘミポルフィセン誘導体、サブフタロシアニン誘導体、プソラレン誘導体、アンゲリシン誘導体、プリン誘導体、ピレン誘導体、ピロメテン誘導体、ピリジルケトン誘導体、フェニルケトン誘導体、ピリジルケトン誘導体、チエニルケトン誘導体、フラニルケトン誘導体、キナゾリン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、レチナール誘導体、レチノール誘導体、ローダミン誘導体、リボフラビン誘導体、ルブレン誘導体、スクアリン誘導体、スチルベン誘導体、テトラセン誘導体、ペンタセン誘導体、アントラキノン誘導体、テトラセンキノン誘導体、ペンタセンキノン誘導体、チオホスゲン誘導体、インジゴ誘導体、チオインゾゴ誘導体、チオキサンテン誘導体、チミン誘導体、トリフェニレン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、トリアリール誘導体、トリプトファン誘導体、ウラシル誘導体、キサンテン誘導体、フェロセン誘導体、アズレン誘導体、ビアセチル誘導体、ターフェニル誘導体、ターフラン誘導体、ターチオフェン誘導体、オリゴアリール誘導体、フラーレン誘導体、共役ポリエン誘導体、含14族元素縮合多環芳香族化合物誘導体、縮合多環複素芳香族化合物誘導体等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。   As the organic photosensitizing molecule (A), any molecular species that has not been called a dye can be used as long as it has light absorption in the range from the ultraviolet region to the infrared region. Examples of the organic photosensitizing molecule (A) include acenaphthene derivative, acetophenone derivative, anthracene derivative, diphenylacetylene derivative, acridan derivative, acridine derivative, acridone derivative, thioacridone derivative, angelicin derivative, anthracene derivative, anthraquinone derivative, azafluorene. Derivatives, azulene derivatives, benzyl derivatives, carbazole derivatives, coronene derivatives, sumanene derivatives, biphenylene derivatives, fluorene derivatives, perylene derivatives, phenanthrene derivatives, phenanthroline derivatives, phenazine derivatives, benzophenone derivatives, pyrene derivatives, benzoquinone derivatives, biacetyl derivatives, bianthranyl derivatives , Fullerene derivative, graphene derivative, carotene derivative, chlorophyll derivative, chloride Derivative, cinnoline derivative, coumarin derivative, curcumin derivative, dansylamide derivative, flavone derivative, fluorenone derivative, fluorescein derivative, helicene derivative, indene derivative, lumichrome derivative, lumiflavin derivative, oxadiazole derivative, oxazole derivative, periflanthene derivative, perylene derivative , Phenanthrene derivative, phenanthroline derivative, phenazine derivative, phenol derivative, phenothiazine derivative, phenoxazine derivative, phthalazine derivative, phthalocyanine derivative, picene derivative, porphyrin derivative, porphycene derivative, hemiporphycene derivative, subphthalocyanine derivative, psoralen derivative, angelicin derivative, purine Derivatives, pyrene derivatives, pyrromethene derivatives, pyridyl ketone derivatives Body, phenyl ketone derivative, pyridyl ketone derivative, thienyl ketone derivative, furanyl ketone derivative, quinazoline derivative, quinoline derivative, quinoxaline derivative, retinal derivative, retinol derivative, rhodamine derivative, riboflavin derivative, rubrene derivative, squalin derivative, stilbene derivative, tetracene derivative, Pentacene derivative, anthraquinone derivative, tetracenequinone derivative, pentacenequinone derivative, thiophosgene derivative, indigo derivative, thioinzogo derivative, thioxanthene derivative, thymine derivative, triphenylene derivative, triphenylmethane derivative, triaryl derivative, tryptophan derivative, uracil derivative, xanthene derivative , Ferrocene derivatives, azulene derivatives, biacetyl derivatives, terphenyl derivatives, Examples include, but are not limited to, terfuran derivatives, terthiophene derivatives, oligoaryl derivatives, fullerene derivatives, conjugated polyene derivatives, group 14 element-containing condensed polycyclic aromatic compound derivatives, condensed polycyclic heteroaromatic compound derivatives, and the like. is not.

前記有機光増感分子(A)としては、具体的には、金属ポルフィリン類(ポルフィリン類の金属錯体);金属テトラアザポルフィリン類;金属フタロシアニン類;3,5−ジメチル−ボロンジピロメテンのヨウ素誘導体;3,5−ジメチル−8−フェニルボロンジピロメテンのヨウ素誘導体等のようなボロンジピロメテン類;サレン金属錯体等のようなシッフ塩基金属錯体類;ルビジウム−ビピリジン錯体やイリジウム−フェナントロリン錯体等の金属ビピリジン錯体;金属フェナントロリン錯体;N−アルキルナフタレンジイミド等のナフタレンジイミド類;N−メチルアクリドン等のようなアクリドン類等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。前記金属ポルフィリン類および金属フタロシアニン類に含まれる金属原子としては、Pt、Pd、Ru、Rh、Ir、Zn、Cu等を用いることができる。前記金属テトラアザポルフィリン類としては、後述の一般式(5)における5,10,15,20位の炭素原子及びそれに結合したR8を窒素原子に置き換えた構造の金属テトラアザポルフィリン類が挙げられる。 Specific examples of the organic photosensitizer molecule (A) include metal porphyrins (metal complexes of porphyrins); metal tetraazaporphyrins; metal phthalocyanines; iodine derivatives of 3,5-dimethyl-boron dipyrromethene. Boron dipyrromethenes such as iodine derivatives of 3,5-dimethyl-8-phenylboron dipyrromethene; Schiff base metal complexes such as salen metal complexes; metals such as rubidium-bipyridine complexes and iridium-phenanthroline complexes Examples include, but are not limited to, bipyridine complex; metal phenanthroline complex; naphthalenediimides such as N-alkylnaphthalenediimide; acridones such as N-methylacridone. As the metal atom contained in the metalloporphyrins and metal phthalocyanines, Pt, Pd, Ru, Rh, Ir, Zn, Cu or the like can be used. Examples of the metal tetraazaporphyrins include metal tetraazaporphyrins having a structure in which carbon atoms at the 5,10,15,20 positions and R 8 bonded thereto in the general formula (5) described below are replaced with nitrogen atoms. ..

前記有機光増感分子(A)として好ましい化合物の例として、500〜700nmの範囲内に吸収極大波長を有する化合物としては、下記一般式(5)   As an example of a compound preferable as the organic photosensitizing molecule (A), a compound having an absorption maximum wavelength in the range of 500 to 700 nm is represented by the following general formula (5).

Figure 0006692014
Figure 0006692014

(式中、R7はそれぞれ、水素原子を含む任意の置換基を表し、R7は同じでも異なっていてもよく、互いに隣接する2つのR7が互いに連結して水素原子を含む任意の置換基を有する5員環または6員環を形成してもよく、R8はそれぞれ、水素原子を含む任意の置換基を有するアリール基を表し、R8は同じでも異なっていてもよく、Mは金属原子を表す)
で表される化合物が挙げられる。ここで、「水素原子を含む任意の置換基」とは、水素原子、又は水素原子を除く任意の置換基を意味する。
(In the formula, each R 7 represents an arbitrary substituent containing a hydrogen atom, R 7 may be the same or different, and any two R 7 adjacent to each other may be linked to each other to contain a hydrogen atom. Group may have a 5-membered ring or a 6-membered ring, R 8 represents an aryl group having an arbitrary substituent containing a hydrogen atom, R 8 may be the same or different, and M is Represents a metal atom)
The compound represented by Here, the "arbitrary substituent containing a hydrogen atom" means a hydrogen atom or an arbitrary substituent excluding a hydrogen atom.

前記一般式(5)中のR7の例としては、水素原子、アルキル基(例えば炭素数1〜12のアルキル基)、アルケニル基、アルキニル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基(水酸基)、アルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、カルボン酸塩、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アミノカルボニル基、アルキルアミノカルボニル基、ジアルキルアミノカルボニル基、アルキルチオカルボニル基、アルコキシル基、リン酸塩基、ホスホン酸塩基、ホスフィン酸塩基、シアノ基、アミノ基(アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基、ジアリールアミノ基、およびアルキルアリールアミノ基を含む)、アシルアミノ基(アルキルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、カルバモイル基、およびウレイド基が含まれる)、アミジノ基、イミノ基、スルフヒドリル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、チオカルボン酸塩基、硫酸塩基、アルキルスルフィニル基、スルホン酸塩基、スルファモイル基、スルホンアミド基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、シアノ基、アジド基、複素環、アルキルアリール基、またはアリール基、もしくはヘテロアリール基が挙げられるが、これらに限定されない。前記一般式(5)中に含まれうる、互いに隣接する2つのR7が互いに連結して形成された5員環または6員環が有する置換基の例としては、R7の例として挙げた置換基が挙げられるが、これらに限定されない。前記5員環または6員環は、置換基を有していてもよい他のポルフィリン環と連結していてもよい。前記一般式(5)中のR8の例としては、R7の例として挙げた置換基が挙げられるが、これらに限定されない。前記金属ポルフィリン類および金属フタロシアニン類に含まれる金属原子としては、前記一般式(5)中の金属原子Mとしては、Pt、Pd、Ru、Rh、Ir、Zn、Cu等が挙げられる。 Examples of R 7 in the general formula (5) include a hydrogen atom, an alkyl group (for example, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms), an alkenyl group, an alkynyl group, a halogen atom, a hydroxy group (hydroxyl group), an alkylcarbonyloxy. Group, arylcarbonyloxy group, alkoxycarbonyloxy group, aryloxycarbonyloxy group, carboxylate, alkylcarbonyl group, arylcarbonyl group, alkoxycarbonyl group, aminocarbonyl group, alkylaminocarbonyl group, dialkylaminocarbonyl group, alkylthiocarbonyl group Group, alkoxyl group, phosphate group, phosphonate group, phosphinate group, cyano group, amino group (including alkylamino group, dialkylamino group, arylamino group, diarylamino group, and alkylarylamino group), Silamino group (including alkylcarbonylamino group, arylcarbonylamino group, carbamoyl group, and ureido group), amidino group, imino group, sulfhydryl group, alkylthio group, arylthio group, thiocarboxylic acid group, sulfate group, alkylsulfinyl group, Examples thereof include, but are not limited to, a sulfonate group, a sulfamoyl group, a sulfonamide group, a nitro group, a trifluoromethyl group, a cyano group, an azido group, a heterocycle, an alkylaryl group, or an aryl group or a heteroaryl group. Examples of the substituent which the 5-membered ring or the 6-membered ring formed by connecting two mutually adjacent R 7 's, which may be contained in the general formula (5), with each other have been given as examples of R 7 . Substituents may be included, but are not limited to. The 5-membered ring or the 6-membered ring may be linked to another porphyrin ring which may have a substituent. Examples of R 8 in the general formula (5) include, but are not limited to, the substituents mentioned as examples of R 7 . Examples of the metal atom contained in the metalloporphyrins and metal phthalocyanines include Pt, Pd, Ru, Rh, Ir, Zn and Cu as the metal atom M in the general formula (5).

前記一般式(5)で表される金属ポルフィリン類としては、例えば、メソ−テトラフェニル−テトラベンゾポルフィリンパラジウム(CAS番号:119654−64−7)等のメソ−テトラフェニル−テトラベンゾポルフィリン金属錯体、オクタエチルポルフィリンパラジウム(CAS番号:24804−00−0)等のオクタエチルポルフィリン金属錯体、非特許文献5に記載されているメソ−テトラフェニル−オクタメトキシ−テトラナフト[2,3]ポルフィリンパラジウム等のオクタエチルポルフィリン金属錯体等が挙げられる。これらの中でも、メソ−テトラフェニル−テトラベンゾポルフィリンパラジウム等のメソ−テトラフェニル−テトラベンゾポルフィリン金属錯体や、オクタエチルポルフィリンパラジウム等のオクタエチルポルフィリン金属錯体が好ましい。   Examples of the metalloporphyrin represented by the general formula (5) include meso-tetraphenyl-tetrabenzoporphyrin metal complex such as meso-tetraphenyl-tetrabenzoporphyrin palladium (CAS number: 119644-64-7), Octaethylporphyrin metal complex such as octaethylporphyrin palladium (CAS number: 24804-00-0) and octa such as meso-tetraphenyl-octamethoxy-tetranaphtho [2,3] porphyrin palladium described in Non-Patent Document 5. An ethylporphyrin metal complex etc. are mentioned. Among these, meso-tetraphenyl-tetrabenzoporphyrin palladium and other meso-tetraphenyl-tetrabenzoporphyrin metal complexes, and octaethylporphyrin palladium and other octaethylporphyrin metal complexes are preferable.

前記有機光増感分子(A)は、その構造中に金属を含まない構造の有機光増感分子であることがより好ましい。これにより、光波長変換要素の製造時や廃棄時における金属による環境汚染の発生を回避できる。   The organic photosensitizing molecule (A) is more preferably an organic photosensitizing molecule having a structure containing no metal in its structure. As a result, it is possible to avoid the occurrence of environmental pollution due to metal at the time of manufacturing or discarding the light wavelength conversion element.

その構造中に金属を含まない構造の有機光増感分子としては、具体的には、下記一般式(1)   Specific examples of the organic photosensitizing molecule having a structure containing no metal include the following general formula (1)

Figure 0006692014
Figure 0006692014

(前記式中、R1〜R5はそれぞれ独立に水素原子を含む任意の置換基を表し、互いに隣接する置換基(R1とR2との対、R2とR4との対、R1とR3との対、R3とR4との対)はそれぞれ互いに連結して水素原子を含む任意の置換基を有する5員環または6員環を形成してもよく、R6はハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1〜5のアルキル基、または置換基を有してもよい炭素数1〜5のアルコキシル基を表す)
で表される化合物(ボロンジピロメテン類)、C70等が挙げられる。
(In the above formula, R 1 to R 5 each independently represent an arbitrary substituent containing a hydrogen atom, and adjacent substituents (a pair of R 1 and R 2 , a pair of R 2 and R 4 , a R 2 1 and R 3 pair, R 3 and R 4 pair) may be linked to each other to form a 5-membered ring or 6-membered ring having an optional substituent containing a hydrogen atom, and R 6 is Represents a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent, or an alkoxyl group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent)
Examples thereof include compounds (borondipyrromethenes), C 70 and the like.

前記一般式(1)中のR1〜R5の例としては、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基(水酸基)、アルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、カルボン酸塩、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アミノカルボニル基、アルキルアミノカルボニル基、ジアルキルアミノカルボニル基、アルキルチオカルボニル基、アルコキシル基、リン酸塩基、ホスホン酸塩基、ホスフィン酸塩基、シアノ基、アミノ基(アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基、ジアリールアミノ基、およびアルキルアリールアミノ基を含む)、アシルアミノ基(アルキルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、カルバモイル基、およびウレイド基が含まれる)、アミジノ基、イミノ基、スルフヒドリル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、チオカルボン酸塩基、硫酸塩基、アルキルスルフィニル基、スルホン酸塩基、スルファモイル基、スルホンアミド基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、シアノ基、アジド基、複素環、アルキルアリール基、またはアリール基、もしくはヘテロアリール基が挙げられるが、これらに限定されない。前記一般式(1)中に含まれうる、互いに隣接する置換基(R1とR2との対、R2とR4との対、R1とR3との対、R3とR4との対)が互いに連結して形成された5員環または6員環が有する置換基の例としては、R1〜R5の例として挙げた置換基が挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of R 1 to R 5 in the general formula (1) include hydrogen atom, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, halogen atom, hydroxy group (hydroxyl group), alkylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkoxy. Carbonyloxy group, aryloxycarbonyloxy group, carboxylate, alkylcarbonyl group, arylcarbonyl group, alkoxycarbonyl group, aminocarbonyl group, alkylaminocarbonyl group, dialkylaminocarbonyl group, alkylthiocarbonyl group, alkoxyl group, phosphate group , Phosphonate groups, phosphinate groups, cyano groups, amino groups (including alkylamino groups, dialkylamino groups, arylamino groups, diarylamino groups, and alkylarylamino groups), acylamino groups (alkylcarbo groups). (Including amino groups, arylcarbonylamino groups, carbamoyl groups, and ureido groups), amidino groups, imino groups, sulfhydryl groups, alkylthio groups, arylthio groups, thiocarboxylic acid groups, sulfate groups, alkylsulfinyl groups, sulfonate groups, sulfamoyl groups. Groups, sulfonamide groups, nitro groups, trifluoromethyl groups, cyano groups, azido groups, heterocycles, alkylaryl groups, or aryl groups or heteroaryl groups, but are not limited thereto. Substituents which may be contained in the general formula (1) and are adjacent to each other (a pair of R 1 and R 2 , a pair of R 2 and R 4 , a pair of R 1 and R 3 , a pair of R 3 and R 4) Examples of the substituent which the 5-membered ring or the 6-membered ring formed by connecting (a pair with) with each other include the substituents described as examples of R 1 to R 5 , but not limited thereto.

前記一般式(1)中のR1およびR4は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基、置換基を有してもよいフェニル基、置換基を有してもよいフェノキシ基、置換基を有してもよいチエニル基、置換基を有してもよいチエノキシ基、下記式(2) R 1 and R 4 in the general formula (1) are each a hydrogen atom, a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms which may have a substituent, or a phenyl which may have a substituent. Group, a phenoxy group which may have a substituent, a thienyl group which may have a substituent, a thienoxy group which may have a substituent, the following formula (2)

Figure 0006692014
Figure 0006692014

で表される2−カルボキシルエテニル基、または下記式(3) A 2-carboxyl ethenyl group represented by, or the following formula (3)

Figure 0006692014
Figure 0006692014

で表される2−カルボキシル−2−シアノエテニル基であることが好ましく、置換基を有してもよい炭素数1〜3のアルキル基であることがより好ましく、無置換の炭素数1〜3のアルキル基であることがさらに好ましく、無置換のメチル基であることが最も好ましい。 It is preferably a 2-carboxyl-2-cyanoethenyl group represented by, more preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms which may have a substituent, and an unsubstituted C 1 to 3 carbon group. An alkyl group is more preferable, and an unsubstituted methyl group is most preferable.

前記一般式(1)中のR2およびR3は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基、置換基を有してもよいフェニル基、置換基を有してもよいフェノキシ基、置換基を有してもよいチエニル基、置換基を有してもよいチエノキシ基、前記式(2)で表される2−カルボキシルエテニル基、または前記式(3)で表される2−カルボキシル−2−シアノエテニル基であることが好ましく、水素原子、臭素原子、またはヨウ素原子である(ただしR2およびR3の少なくとも一方が臭素原子またはヨウ素原子である)ことがより好ましく、水素原子またはヨウ素原子である(ただしR2およびR3の少なくとも一方がヨウ素原子である)ことがさらに好ましい。 R 2 and R 3 in the general formula (1) are each a hydrogen atom, a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms which may have a substituent, or phenyl which may have a substituent. Group, a phenoxy group which may have a substituent, a thienyl group which may have a substituent, a thienoxy group which may have a substituent, a 2-carboxyl ethenyl group represented by the above formula (2) Or a 2-carboxyl-2-cyanoethenyl group represented by the above formula (3), which is a hydrogen atom, a bromine atom, or an iodine atom (provided that at least one of R 2 and R 3 is a bromine atom or It is more preferably an iodine atom), and further preferably a hydrogen atom or an iodine atom (provided that at least one of R 2 and R 3 is an iodine atom).

前記一般式(1)中のR5は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基、置換基を有してもよいフェニル基、置換基を有してもよいフェノキシ基、置換基を有してもよいチエニル基、置換基を有してもよいチエノキシ基、前記式(2)で表される2−カルボキシルエテニル基、または前記式(3)で表される2−カルボキシル−2−シアノエテニル基であることが好ましく、置換基を有してもよいフェニル基であることがより好ましく、無置換またはアルキル置換のフェニル基であることがさらに好ましい。 R 5 in the general formula (1) represents a hydrogen atom, a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms which may have a substituent, a phenyl group which may have a substituent, a substituent A phenoxy group which may have a group, a thienyl group which may have a substituent, a thienoxy group which may have a substituent, a 2-carboxyl ethenyl group represented by the formula (2), or the above It is preferably a 2-carboxyl-2-cyanoethenyl group represented by formula (3), more preferably a phenyl group which may have a substituent, and an unsubstituted or alkyl-substituted phenyl group. Is more preferable.

前記一般式(1)中のR6は、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1〜5のアルキル基、または置換基を有してもよい炭素数1〜5のアルコキシル基であるが、フッ素原子であることが好ましい。 R 6 in the general formula (1) is a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent, or an alkoxyl group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent. However, it is preferably a fluorine atom.

前記有機光増感分子(A)は、前記一般式(5)で表される金属ポルフィリン類、または前記一般式(1)で表される化合物であることが好ましく、前記一般式(1)で表される化合物であることがより好ましく、前記一般式(1)で表される化合物において前記一般式(1)中のR1〜R5がそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基、置換基を有してもよいフェニル基、置換基を有してもよいフェノキシ基、置換基を有してもよいチエニル基、置換基を有してもよいチエノキシ基、前記式(2)で表される2−カルボキシルエテニル基、または前記式(3)で表される2−カルボキシル−2−シアノエテニル基である化合物であることがさらに好ましく、下記一般式(4) The organic photosensitizing molecule (A) is preferably a metal porphyrin represented by the general formula (5) or a compound represented by the general formula (1), and in the general formula (1), The compound represented by the formula (1) is more preferable, and in the compound represented by the formula (1), R 1 to R 5 in the formula (1) each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom or a substituent. An aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms which may have, a phenyl group which may have a substituent, a phenoxy group which may have a substituent, a thienyl group which may have a substituent, A compound which is a thienoxy group which may have a substituent, a 2-carboxylethenyl group represented by the above formula (2), or a 2-carboxyl-2-cyanoethenyl group represented by the above formula (3). More preferably, the following general formula (4)

Figure 0006692014
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(前記式中、R1およびR4はそれぞれ独立に置換基を有してもよい炭素数1〜3のアルキル基を表し、R2およびR3はそれぞれ独立に水素原子、臭素原子、またはヨウ素原子を表し、R2およびR3の少なくとも一方が臭素原子またはヨウ素原子であり、R5は置換基を有してもよいフェニル基を表す)
で表される化合物であることが最も好ましい。これにより、さらに高い光波長変換効率を有する光波長変換要素を実現できる。
(In the formula, R 1 and R 4 each independently represent an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms which may have a substituent, and R 2 and R 3 are each independently hydrogen atom, bromine atom, or iodine. Represents an atom, at least one of R 2 and R 3 is a bromine atom or an iodine atom, and R 5 represents a phenyl group which may have a substituent)
Most preferably, it is a compound represented by As a result, a light wavelength conversion element having a higher light wavelength conversion efficiency can be realized.

前記一般式(1)で表される化合物としては、具体的には、下記式   As the compound represented by the general formula (1), specifically, the following formula

Figure 0006692014
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で表される化合物(2−ヨード−1,3,5,7−テトラメチル−8−フェニル−4,4−ジフルオロボラジアザインダセン)(吸収極大波長510nm)、下記式 A compound represented by (2-iodo-1,3,5,7-tetramethyl-8-phenyl-4,4-difluoroboradiazaindacene) (absorption maximum wavelength 510 nm), the following formula

Figure 0006692014
Figure 0006692014

で表される化合物(2,6−ジヨード−1,3,5,7−テトラメチル−8−フェニル−4,4−ジフルオロボラジアザインダセン)(吸収極大波長529nm)、下記式 A compound represented by (2,6-diiodo-1,3,5,7-tetramethyl-8-phenyl-4,4-difluoroboradiazaindacene) (absorption maximum wavelength 529 nm), the following formula

Figure 0006692014
Figure 0006692014

で表される化合物(吸収極大波長629nm)、下記式 A compound (absorption maximum wavelength 629 nm) represented by the following formula

Figure 0006692014
Figure 0006692014

で表される化合物(吸収極大波長539nm)、下記式 Compound represented by (absorption maximum wavelength 539 nm), the following formula

Figure 0006692014
Figure 0006692014

で表される化合物(吸収極大波長557nm)、下記式 A compound (absorption maximum wavelength 557 nm) represented by the following formula

Figure 0006692014
Figure 0006692014

で表される化合物(吸収極大波長576nm)、下記式 A compound represented by (absorption maximum wavelength 576 nm), the following formula

Figure 0006692014
Figure 0006692014

で表される化合物(吸収極大波長575nmおよび618nm)、下記式 A compound represented by (absorption maximum wavelengths of 575 nm and 618 nm), the following formula

Figure 0006692014
Figure 0006692014

で表される化合物(吸収極大波長532nm)、下記式 A compound represented by (absorption maximum wavelength 532 nm), the following formula

Figure 0006692014
Figure 0006692014

で表される化合物(吸収極大波長526nm)等が挙げられる。これら有機光増感分子(A)は、1種を用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 And a compound (absorption maximum wavelength 526 nm) represented by These organic photosensitizing molecules (A) may be used alone or in combination of two or more.

前記有機発光分子(B)としては、前記有機光増感分子(A)と共に使用することでTTA過程により光アップコンバージョンされた光を発することのできる有機化合物であれば、特に限定されることなく使用することができる。前記有機発光分子(B)としては、例えば、アセナフテン誘導体、アセトフェノン誘導体、アントラセン誘導体、ジフェニルアセチレン誘導体、アクリダン誘導体、アクリジン誘導体、アクリドン誘導体、チオアクリドン誘導体、アンゲリシン誘導体、アントラセン誘導体、アントラキノン誘導体、アザフルオレン誘導体、アズレン誘導体、ベンジル誘導体、カルバゾール誘導体、コロネン誘導体、スマネン誘導体、ビフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、ペリレン誘導体、フェナントレン誘導体、フェナントロリン誘導体、フェナジン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、ピレン誘導体、ベンゾキノン誘導体、ビアセチル誘導体、ビアントラニル誘導体、フラーレン誘導体、グラフェン誘導体、カロテン誘導体、クロロフィル誘導体、クリセン誘導体、シンノリン誘導体、クマリン誘導体、クルクミン誘導体、ダンシルアミド誘導体、フラボン誘導体、フルオレノン誘導体、フルオレセイン誘導体、ヘリセン誘導体、インデン誘導体、ルミクロム誘導体、ルミフラビン誘導体、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、ペリフランテン誘導体、ペリレン誘導体、フェナントレン誘導体、フェナントロリン誘導体、フェナジン誘導体、フェノール誘導体、フェノチアジン誘導体、フェノキサジン誘導体、フタラジン誘導体、フタロシアニン誘導体、ピセン誘導体、ポルフィリン誘導体、ポルフィセン誘導体、ヘミポルフィセン誘導体、サブフタロシアニン誘導体、プソラレン誘導体、アンゲリシン誘導体、プリン誘導体、ピレン誘導体、ピロメテン誘導体、ピリジルケトン誘導体、フェニルケトン誘導体、ピリジルケトン誘導体、チエニルケトン誘導体、フラニルケトン誘導体、キナゾリン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、レチナール誘導体、レチノール誘導体、ローダミン誘導体、リボフラビン誘導体、ルブレン誘導体、スクアリン誘導体、スチルベン誘導体、テトラセン誘導体、ペンタセン誘導体、アントラキノン誘導体、テトラセンキノン誘導体、ペンタセンキノン誘導体、チオホスゲン誘導体、インジゴ誘導体、チオインゾゴ誘導体、チオキサンテン誘導体、チミン誘導体、トリフェニレン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、トリアリール誘導体、トリプトファン誘導体、ウラシル誘導体、キサンテン誘導体、フェロセン誘導体、アズレン誘導体、ビアセチル誘導体、ターフェニル誘導体、ターフラン誘導体、ターチオフェン誘導体、オリゴアリール誘導体、フラーレン誘導体、共役ポリエン誘導体、含14族元素縮合多環芳香族化合物誘導体、縮合多環複素芳香族化合物誘導体等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。   The organic light emitting molecule (B) is not particularly limited as long as it is an organic compound that can emit light up-converted by the TTA process when used together with the organic photosensitizing molecule (A). Can be used. Examples of the organic light-emitting molecule (B) include acenaphthene derivatives, acetophenone derivatives, anthracene derivatives, diphenylacetylene derivatives, acridan derivatives, acridine derivatives, acridone derivatives, thioacridone derivatives, angelicin derivatives, anthracene derivatives, anthraquinone derivatives, azafluorene derivatives, Azulene derivative, benzyl derivative, carbazole derivative, coronene derivative, sumanene derivative, biphenylene derivative, fluorene derivative, perylene derivative, phenanthrene derivative, phenanthroline derivative, phenazine derivative, benzophenone derivative, pyrene derivative, benzoquinone derivative, biacetyl derivative, bianthranyl derivative, fullerene Derivative, graphene derivative, carotene derivative, chlorophyll derivative, chrysene Derivatives, cinnoline derivatives, coumarin derivatives, curcumin derivatives, dansylamide derivatives, flavone derivatives, fluorenone derivatives, fluorescein derivatives, helicene derivatives, indene derivatives, lumichrome derivatives, lumiflavin derivatives, oxadiazole derivatives, oxazole derivatives, periflanthene derivatives, perylene derivatives, Phenanthrene derivative, phenanthroline derivative, phenazine derivative, phenol derivative, phenothiazine derivative, phenoxazine derivative, phthalazine derivative, phthalocyanine derivative, picene derivative, porphyrin derivative, porphycene derivative, hemiporphycene derivative, subphthalocyanine derivative, psoralen derivative, angelicin derivative, purine derivative , Pyrene derivative, pyrromethene derivative, pyridyl ketone derivative , Phenyl ketone derivative, pyridyl ketone derivative, thienyl ketone derivative, furanyl ketone derivative, quinazoline derivative, quinoline derivative, quinoxaline derivative, retinal derivative, retinol derivative, rhodamine derivative, riboflavin derivative, rubrene derivative, squalin derivative, stilbene derivative, tetracene derivative, pentacene Derivatives, anthraquinone derivatives, tetracenequinone derivatives, pentacenequinone derivatives, thiophosgene derivatives, indigo derivatives, thioinzogo derivatives, thioxanthene derivatives, thymine derivatives, triphenylene derivatives, triphenylmethane derivatives, triaryl derivatives, tryptophan derivatives, uracil derivatives, xanthene derivatives, Ferrocene derivative, azulene derivative, biacetyl derivative, terphenyl derivative, -Furan derivative, terthiophene derivative, oligoaryl derivative, fullerene derivative, conjugated polyene derivative, condensed polycyclic aromatic compound derivative containing group 14 element, condensed polycyclic heteroaromatic compound derivative, etc., but not limited to these is not.

前記有機発光分子(B)としては、具体的には、例えば、9,10−ジフェニルアントラセン(CAS番号:1499−10−1)およびその誘導体、9,10−ビス(フェニルエチニル)アントラセン(CAS番号:10075−85−1)およびその誘導体(例えば1−クロロ−9,10−ビス(フェニルエチニル)アントラセン)、ペリレン(CAS番号:198−55−0)およびその誘導体(例えばペリレンジイミド)、ピレンおよびその誘導体、ルブレンおよびその誘導体、ナフタレンおよびその誘導体(例えばナフタレンジイミド、パーフルオロナフタレン、1−シアノナフタレン、1−メトキシナフタレン)、9,10−ビス(フェニルエチニル)ナフタセン、4,4’−ビス(5−テトラアセニル)−1,1’−ビフェニレン、インドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ビフェニル、ビフラン、ビチオフェン、4,4−ジフルオロ−4−ボラ−3a,4a−ジアザ−s−インダセン(ボロンジピロメテン)等が挙げられるが、これらに限定されない。前記有機発光分子(B)としては、ペリレン、ピレン、アントラセンのような縮合多環芳香族化合物やその誘導体が好ましい。これら有機発光分子(B)は、1種を用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。   Specific examples of the organic light-emitting molecule (B) include 9,10-diphenylanthracene (CAS number: 1499-10-1) and its derivatives, 9,10-bis (phenylethynyl) anthracene (CAS number). : 10075-85-1) and its derivatives (for example, 1-chloro-9,10-bis (phenylethynyl) anthracene), perylene (CAS number: 198-55-0) and its derivatives (for example, perylene diimide), pyrene and Its derivatives, rubrene and its derivatives, naphthalene and its derivatives (for example, naphthalene diimide, perfluoronaphthalene, 1-cyanonaphthalene, 1-methoxynaphthalene), 9,10-bis (phenylethynyl) naphthacene, 4,4′-bis ( 5-tetraacenyl) -1,1'-biphenyl Emissions, indole, benzofuran, benzothiophene, biphenyl, bifuran, bithiophene, 4,4-difluoro-4-bora -3a, 4a-diaza -s- indacene (boron dipyrromethene) or the like include, but are not limited to. The organic light-emitting molecule (B) is preferably a condensed polycyclic aromatic compound such as perylene, pyrene or anthracene or a derivative thereof. These organic light emitting molecules (B) may be used alone or in combination of two or more.

本発明の光波長変換要素中における有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)の含有量は、特に制限はないが、光波長変換要素を100質量部とした場合、それぞれ、通常は0.000001〜10質量部であり、好ましくは0.00001〜5質量部であり、より好ましくは0.0001〜1質量部である。   The content of the organic photosensitizing molecule (A) and the organic light-emitting molecule (B) in the light wavelength conversion element of the present invention is not particularly limited, but when the light wavelength conversion element is 100 parts by mass, each is usually Is 0.000001 to 10 parts by mass, preferably 0.00001 to 5 parts by mass, and more preferably 0.0001 to 1 part by mass.

前記イオン液体(C)は、カチオンとアニオンとからなる常温溶融塩(常温(25℃)で溶融状態(液体状態)にある塩)である。一般的に、イオン液体として、カチオンとアニオンとの組み合わせによって少なくとも1,000,000種類以上の化合物が存在することが知られている。前記イオン液体(C)は、前記TTA過程を示す組み合わせである有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)の媒体として作用し、その内部で有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)の拡散運動を許容するものである。   The ionic liquid (C) is a room temperature molten salt composed of cations and anions (a salt in a molten state (liquid state) at room temperature (25 ° C.)). It is generally known that as an ionic liquid, there are at least 1,000,000 or more kinds of compounds depending on the combination of cations and anions. The ionic liquid (C) acts as a medium of the organic photosensitizing molecule (A) and the organic light emitting molecule (B), which are combinations showing the TTA process, and inside thereof, the organic photosensitizing molecule (A) and the organic photosensitizing molecule (A). It allows the diffusion motion of the light emitting molecule (B).

本発明の光波長変換要素においては、TTA過程を示す組み合わせである有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)を、イオン液体(C)中に溶解および/または分散させて目視上均質かつ透明にする必要があるため、前記イオン液体(C)としては、前記有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)とカチオン−π相互作用を有し、かつ非水混和性であるものが好ましい。本明細書において、イオン液体(C)が「非水混和性」とは、25℃において、50質量%以下の水がイオン液体(C)に目視上均質かつ透明に混和する場合がある(例えば5質量%以下の水がイオン液体(C)に目視上均質かつ透明に混和する場合がある)が、50質量%超の水がイオン液体(C)に目視上均質かつ透明に混和しないことを意味する。   In the light wavelength conversion element of the present invention, the organic photosensitizing molecule (A) and the organic light emitting molecule (B), which are combinations showing the TTA process, are dissolved and / or dispersed in the ionic liquid (C) and visually observed. Since it needs to be homogeneous and transparent, the ionic liquid (C) has a cation-π interaction with the organic photosensitizing molecule (A) and the organic light emitting molecule (B), and is immiscible with water. Are preferred. In the present specification, the ionic liquid (C) is “immiscible with water”, and at 25 ° C., 50% by mass or less of water may be visually homogeneously and transparently mixed with the ionic liquid (C) (for example, 5% by mass or less of water may be visually homogeneously and transparently mixed with the ionic liquid (C)), but 50% by mass or more of water may not be visually homogeneously and transparently mixed with the ionic liquid (C). means.

前記イオン液体(C)を構成するカチオンの具体例としては、例えば、窒素含有化合物カチオン、第四級ホスホニウムカチオン、スルホニウムカチオン等が挙げられる。前記窒素含有化合物カチオンとしては、例えば、イミダゾリウムカチオン、ピリジニウムカチオン等の複素環式芳香族アミンカチオン;ピペリジニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン、ピラゾリウムカチオン、チアゾリウムカチオン、モルフォリニウムカチオン等の複素環式脂肪族アミンカチオン;第四級アンモニウムカチオン;芳香族アミンカチオン;脂肪族アミンカチオン;脂環式アミンカチオン等が挙げられる。前記イミダゾリウムカチオンとしては、例えば、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウム、1−オクチル−3−メチルイミダゾリウム等の1−アルキル−3−メチルイミダゾリウム、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−プロピル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−ペンチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−ヘキシル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−ヘプチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−オクチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム等の1−アルキル−2,3−ジメチルイミダゾリウム;1−シアノメチル−3−メチルイミダゾリウム、1−(2−ヒドロキシエチル)−3−メチルイミダゾリウム等が挙げられる。前記ピリジニウムカチオンとしては、例えば、1−ブチルピリジニウム、1−ヘキシルピリジニウム、N−(3−ヒドロキシプロピル)ピリジニウム、N−ヘキシル−4−ジメチルアミノピリジニウム等が挙げられる。前記ピペリジニウムカチオンとしては、例えば、1−(メトキシエチル)−1−メチルピペリジニウム等が挙げられる。前記ピロリジニウムカチオンとしては、例えば、1−(2−メトキシエチル)−1−メチルピロリジニウム、N−(メトキシエチル)−1−メチルピロリジニウム等が挙げられる。前記モルフォリニウムカチオンとしては、例えば、N−(メトキシエチル)−N−メチルモルフォリウム等が挙げられる。前記第四級アンモニウムカチオンとしては、例えば、N,N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウム、N−エチル−N,N−ジメチル−2−メトキシエチルアンモニウム等が挙げられる。前記第四級ホスホニウムカチオンとしては、例えば、テトラアルキルホスホニウム、テトラフェニルホスホニウム等が挙げられる。前記スルホニウムカチオンとしては、例えば、トリアルキルスルホニウム、トリフェニルスルホニウム等が挙げられる。前記イオン液体(C)中には、これらカチオンの1種が存在していてもよく2種以上が存在していてもよい。   Specific examples of the cation that constitutes the ionic liquid (C) include a nitrogen-containing compound cation, a quaternary phosphonium cation, and a sulfonium cation. Examples of the nitrogen-containing compound cations include heterocyclic aromatic amine cations such as imidazolium cations and pyridinium cations; piperidinium cations, pyrrolidinium cations, pyrazolium cations, thiazolium cations, morpholinium cations. And other heterocyclic aliphatic amine cations; quaternary ammonium cations; aromatic amine cations; aliphatic amine cations; alicyclic amine cations and the like. Examples of the imidazolium cation include 1-ethyl-3-methylimidazolium, 1-butyl-3-methylimidazolium, 1-hexyl-3-methylimidazolium, 1-octyl-3-methylimidazolium and the like. 1-alkyl-3-methylimidazolium, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium, 1-propyl-2,3-dimethylimidazolium, 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium, 1-pentyl- 1-Alkyl-2 such as 2,3-dimethylimidazolium, 1-hexyl-2,3-dimethylimidazolium, 1-heptyl-2,3-dimethylimidazolium, 1-octyl-2,3-dimethylimidazolium , 3-dimethylimidazolium; 1-cyanomethyl-3-methylimidazolium, 1- (2-hydr Kishiechiru) -3-methylimidazolium, and the like. Examples of the pyridinium cation include 1-butylpyridinium, 1-hexylpyridinium, N- (3-hydroxypropyl) pyridinium, and N-hexyl-4-dimethylaminopyridinium. Examples of the piperidinium cation include 1- (methoxyethyl) -1-methylpiperidinium. Examples of the pyrrolidinium cation include 1- (2-methoxyethyl) -1-methylpyrrolidinium and N- (methoxyethyl) -1-methylpyrrolidinium. Examples of the morpholinium cation include N- (methoxyethyl) -N-methylmorpholium and the like. Examples of the quaternary ammonium cations include N, N-diethyl-N-methyl-N- (2-methoxyethyl) ammonium and N-ethyl-N, N-dimethyl-2-methoxyethylammonium. .. Examples of the quaternary phosphonium cations include tetraalkylphosphonium and tetraphenylphosphonium. Examples of the sulfonium cation include trialkylsulfonium and triphenylsulfonium. One kind of these cations may be present or two or more kinds thereof may be present in the ionic liquid (C).

有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)のイオン液体(C)中への溶解・分散安定性を考慮すると、イオン液体(C)を構成するカチオンとしては、有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)との間に「カチオン−π相互作用」を有するものが好ましい。   Considering the dissolution and dispersion stability of the organic photosensitizing molecule (A) and the organic light emitting molecule (B) in the ionic liquid (C), the cation constituting the ionic liquid (C) is an organic photosensitizing molecule. Those having a “cation-π interaction” between (A) and the organic light emitting molecule (B) are preferable.

前記イオン液体(C)を構成するアニオンとしては、特に限定されるものではないが、例えば、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミドアニオン([N(SO2CF32-)、トリス(トリフルオロメチルスルホニル)メチドアニオン([C(SO2CF33-)、ヘキサフルオロホスフェートアニオン([PF6-)、トリス(ペンタフルオロエチル)、トリフルオロホスフェートアニオン([(C253PF3-)等のフッ素含有化合物アニオン;[BR11121314-(このアニオン構造式および以下のアニオン構造式中において、R11、R12、R13、およびR14はそれぞれ独立して、−(CH2nCH3(ここでnは1〜9の整数を表す)で表される基、すなわち炭素数1〜9の直鎖アルキル基、または、アリール基を表す)で表されるホウ素含有化合物アニオン、ビス(フルオロスルホニル)イミドアニオン([N(FSO22]-)等が挙げられる。前記イオン液体(C)中には、これらアニオンの1種が存在していてもよく2種以上が存在していてもよい。 The anion constituting the ionic liquid (C) is not particularly limited, and examples thereof include bis (trifluoromethylsulfonyl) imide anion ([N (SO 2 CF 3 ) 2 ] - ) and tris (tri). fluoromethyl sulfonyl) methide anion ([C (SO 2 CF 3 ) 3] -), hexafluorophosphate anion ([PF 6] -), tris (pentafluoroethyl) trifluoro phosphate anion ([(C 2 F 5) 3 PF 3 ] - ) and other fluorine-containing compound anions; [BR 11 R 12 R 13 R 14 ] - (in this anion structural formula and the following anionic structural formula, R 11 , R 12 , R 13 , and R 14 Are each independently a group represented by — (CH 2 ) n CH 3 (where n represents an integer of 1 to 9), that is, a linear alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, Alternatively, a boron-containing compound anion represented by (representing an aryl group), a bis (fluorosulfonyl) imide anion ([N (FSO 2 ) 2 ] - ) and the like can be given. In the ionic liquid (C), one kind of these anions may be present, or two or more kinds thereof may be present.

一般的に、イオン液体は、イオン液体を構成するアニオンの種類によっては水と上限なく混和するが、イオン液体を構成するアニオンの種類によってはイオン液体が水とある程度以上混和しないか、またはごく微量しか混和しない。本発明においては、有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)のイオン液体(C)中への溶解・分散安定性を考慮すると、イオン液体(C)のアニオンが、イオン液体に非水混和性を与えるようなアニオンであることが好ましい。   In general, an ionic liquid is immiscible with water without any upper limit depending on the type of anion composing the ionic liquid, but depending on the type of anion composing the ionic liquid, the ionic liquid is immiscible with water to some extent or a very small amount. Only mix. In the present invention, in consideration of the dissolution / dispersion stability of the organic photosensitizing molecule (A) and the organic light emitting molecule (B) in the ionic liquid (C), the anion of the ionic liquid (C) becomes an ionic liquid. It is preferred that the anion is such that it imparts water immiscibility.

前記イオン液体(C)としては、前記アニオンの具体例と前記カチオンの具体例とを組み合わせたものを用いることができる。前記イオン液体(C)としては、より具体的には、例えば、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(CAS番号:174899−82−2、例えば製造元がIonic Liquids Technologies GmbHの市販品を入手可能)、1−プロピル−2,3−ジメチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(CAS番号:169051−76−7、例えば製造元がIonic Liquids Technologies GmbHの市販品や製造元がMerck KGaAの市販品を入手可能)、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(CAS番号:174899−83−3、例えば製造元がIonic Liquids Technologies GmbHの市販品や製造元がMerck KGaAの市販品を入手可能)、1−プロピル−2,3−ジメチルイミダゾリウムトリス(トリフルオロメチルスルホニル)メチド(CAS番号:169051−77−8、例えば製造元がCovalent Associates Inc.の市販品を入手可能)、N,N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(CAS番号:464927−84−2、例えば製造元が日清紡績株式会社で販売元が関東化学株式会社の市販品(製品番号:11468−55)を入手可能)、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(CAS番号:382150−50−7、例えば製造元がMerck KGaAの市販品を入手可能)、1−オクチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(CAS番号:178631−04−4、例えば製造元が日清紡績株式会社で販売元が関東化学株式会社の市販品(製品番号:49514−85)を入手可能)、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(CAS番号:174899−90−2、例えば販売元が関東化学株式会社の市販品(製品番号:49515−52)を入手可能)、1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(CAS番号:350493−08−2、例えば製造元がIonic Liquids Technologies GmbHの市販品や製造元がMerck KGaAの市販品を入手可能)、エチルジメチルプロピルアンモニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(CAS番号:258273−77−7、例えば製造元がMerck KGaAの市販品を入手可能)、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート(CAS番号:377739−43−0、例えば製造元がMerck KGaAの市販品を入手可能)、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート(CAS番号:713512−19−7、例えば製造元がMerck KGaAの市販品を入手可能)、1−ブチル−1−メチルピロリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(CAS番号:223437−11−4、例えば製造元がMerck KGaAの市販品を入手可能)、1−ブチル−1−メチルピロリジニウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート(CAS番号:851856−47−8、例えば製造元がMerck KGaAの市販品を入手可能)、メチルトリ−n−オクチルアンモニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(CAS番号:375395−33−8、例えば製造元がMerck KGaAの市販品を入手可能)、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムトリス(トリフルオロメチルスルホニル)メチド、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムトリス(トリフルオロメチルスルホニル)メチド、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムトリス(トリフルオロメチルスルホニル)メチド、1−オクチル−3−メチルイミダゾリウムトリス(トリフルオロメチルスルホニル)メチド、1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムトリス(トリフルオロメチルスルホニル)メチド、N,N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウムトリス(トリフルオロメチルスルホニル)メチド、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、1−オクチル−3−メチルイミダゾリウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、1−プロピル−2,3−ジメチルイミダゾリウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、N,N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1−オクチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1−プロピル−2,3−ジメチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、N,N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウムヘキサフルオロホスフェート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム[BR11121314-、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム[BR11121314-、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウム[BR11121314-、1−オクチル−3−メチルイミダゾリウム[BR11121314-、1−プロピル−2,3−ジメチルイミダゾリウム[BR11121314-、1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム[BR11121314-、N,N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウム[BR11121314-、1−ブチルピリジニウムヘキサフルオロホスフェート、1−ヘキシルピリジニウムヘキサフルオロホスフェート、1−シアノメチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、N−ヘキシル−4−ジメチルアミノピリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1−(2−ヒドロキシエチル)−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、N−(3−ヒドロキシプロピル)ピリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、N−エチル−N,N−ジメチル−2−メトキシエチルアンモニウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、1−(2−ヒドロキシエチル)−3−メチルイミダゾリウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、N−(3−ヒドロキシプロピル)ピリジニウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、N−(メトキシエチル)−N−メチルモルフォリウムトリス(ぺンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、1−(2−メトキシエチル)−1−メチル−ピロリジニウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、1−(メトキシエチル)−1−メチルピペリジニウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、1−(メトキシエチル)−1−メチルピペリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、N−(メトキシエチル)−1−メチルピロリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、N−(メトキシエチル)−N−メチルモルフォリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)等が挙げられるが、これらに限定されない。これらイオン液体(C)は、1種を用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 As the ionic liquid (C), a combination of the specific example of the anion and the specific example of the cation can be used. As the ionic liquid (C), more specifically, for example, 1-ethyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide (CAS number: 174899-82-2, for example, the manufacturer is Ionic Liquids Technologies). (A commercially available product of GmbH is available), 1-propyl-2,3-dimethylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide (CAS number: 169051-76-7, for example, a commercial product of Ionic Liquids Technologies GmbH or a manufacturer Is commercially available from Merck KGaA), 1-butyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide (CAS number: 174899-83-3, for example, the manufacturer is Ionic Liq. Commercial products of ids Technologies GmbH and commercial products of manufacturer Merck KGaA are available), 1-propyl-2,3-dimethylimidazolium tris (trifluoromethylsulfonyl) methide (CAS number: 169051-77-8, for example, manufacturer) Commercially available from Covalent Associates Inc.), N, N-diethyl-N-methyl-N- (2-methoxyethyl) ammonium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide (CAS number: 464927-84-2, For example, a commercially available product (product number: 11468-55) manufactured by Nisshinbo Co., Ltd. and sold by Kanto Kagaku Co., Ltd., 1-hexyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide (CAS) is available. No .: 38215 -50-7, for example, the manufacturer can obtain a commercial product of Merck KGaA), 1-octyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide (CAS number: 178631-04-4, for example, the manufacturer is Nisshinbo Spinning Co., Ltd. The distributor is a commercial product of Kanto Chemical Co., Inc. (product number: 49514-85), 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide (CAS number: 174899). -90-2, for example, a commercial item (product number: 49515-52) available from Kanto Chemical Co., Inc., 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide (CAS) No .: 350493-08-2, for example, the manufacturer is Ionic Liquids Tec. commercial products of Nologies GmbH and manufacturers can obtain commercial products of Merck KGaA), ethyldimethylpropylammonium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide (CAS number: 258273-77-7, for example, manufacturers obtain commercial products of Merck KGaA). Possible), 1-ethyl-3-methylimidazolium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate (CAS number: 377739-43-0, for example, a commercial product of the manufacturer Merck KGaA is available), 1-hexyl-3- Methylimidazolium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate (CAS number: 713512-19-7, for example, a commercial product of the manufacturer Merck KGaA is available), 1-butyl-1-methylpyrrolidinium bis (tri) Luoromethylsulfonyl) imide (CAS number: 223437-11-4, for example, a commercial product of the manufacturer Merck KGaA is available), 1-butyl-1-methylpyrrolidinium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate (CAS) No .: 851856-47-8, such as a commercial product of the manufacturer Merck KGaA), methyltri-n-octylammonium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide (CAS number: 375395-33-8, for example, the manufacturer Merck KGaA). Commercially available product), 1-ethyl-3-methylimidazolium tris (trifluoromethylsulfonyl) methide, 1-butyl-3-methylimidazolium tris (trifluoromethylsulfonyl) methide, 1-hexyl-3- Methyl Midazolium tris (trifluoromethylsulfonyl) methide, 1-octyl-3-methylimidazolium tris (trifluoromethylsulfonyl) methide, 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium tris (trifluoromethylsulfonyl) methide, N, N-diethyl-N-methyl-N- (2-methoxyethyl) ammonium tris (trifluoromethylsulfonyl) methide, 1-butyl-3-methylimidazolium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate, 1-octyl -3-Methylimidazolium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate, 1-propyl-2,3-dimethylimidazolium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate, 1-butyl-2,3-dimethylimidazo Lithium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate, N, N-diethyl-N-methyl-N- (2-methoxyethyl) ammonium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate, 1-ethyl-3-methylimidazolium hexafluoro Phosphate, 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, 1-hexyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, 1-octyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, 1-propyl-2,3-dimethyl Imidazolium hexafluorophosphate, 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium hexafluorophosphate, N, N-diethyl-N-methyl-N- (2-methoxyethyl) ammonium hexaflu Rohosufeto, 1-ethyl-3-methylimidazolium [BR 11 R 12 R 13 R 14] -, 1- butyl-3-methylimidazolium [BR 11 R 12 R 13 R 14] -, 1- hexyl -3 -Methylimidazolium [BR 11 R 12 R 13 R 14 ] - , 1-octyl-3-methylimidazolium [BR 11 R 12 R 13 R 14 ] - , 1-Propyl-2,3-dimethylimidazolium [BR 11 R 12 R 13 R 14 ] - , 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium [BR 11 R 12 R 13 R 14 ] - , N, N-diethyl-N-methyl-N- (2-methoxyethyl ) ammonium [BR 11 R 12 R 13 R 14] -, 1- butyl pyridinium hexafluorophosphate, 1-hexyl pyridinium hexafluorophosphate, 1-cyanomethyl-3-methylimidazolium bi (Trifluoromethylsulfonyl) imide, N-hexyl-4-dimethylaminopyridinium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1- (2-hydroxyethyl) -3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, N -(3-hydroxypropyl) pyridinium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, N-ethyl-N, N-dimethyl-2-methoxyethylammonium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate, 1- (2-hydroxyethyl) -3-Methylimidazolium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate, N- (3-hydroxypropyl) pyridinium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate, N- (methoxyethyl) -N- Tylmorpholium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate, 1- (2-methoxyethyl) -1-methyl-pyrrolidinium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate, 1- (methoxyethyl) -1-methyl Piperidinium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate, 1- (methoxyethyl) -1-methylpiperidinium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, N- (methoxyethyl) -1-methylpyrrolidinium bis ( Examples thereof include, but are not limited to, trifluoromethylsulfonyl) imide and N- (methoxyethyl) -N-methylmorpholium bis (trifluoromethylsulfonyl). These ionic liquids (C) may be used alone or in combination of two or more.

本発明においては、有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)のイオン液体(C)中への溶解・分散の安定性を考慮すると、これらイオン液体(C)のうち、有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)との間に「カチオン−π相互作用」を有するカチオンと、イオン液体に非水混和性を与えるアニオンとの組み合わせが好ましく、イオン液体(C)としても非水混和性のものが好ましい。   In the present invention, considering the stability of dissolution / dispersion of the organic photosensitizing molecule (A) and the organic light emitting molecule (B) in the ionic liquid (C), the organic light A combination of a cation having a “cation-π interaction” between the sensitizing molecule (A) and the organic light emitting molecule (B) and an anion that imparts immiscibility to the ionic liquid is preferable, and the ionic liquid (C) is preferable. Also, a water-immiscible one is preferable.

前記イオン液体(C)としては、上に挙げた具体例のうちで、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1−プロピル−2,3−ジメチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1−プロピル−2,3−ジメチルイミダゾリウムトリス(トリフルオロメチルスルホニル)メチド、N,N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1−オクチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、エチルジメチルプロピルアンモニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、1−ブチル−1−メチルピロリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1−ブチル−1−メチルピロリジニウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、およびメチルトリ−n−オクチルアンモニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミドが特に好ましい。   As the ionic liquid (C), among the specific examples listed above, 1-ethyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1-propyl-2,3-dimethylimidazolium bis ( Trifluoromethylsulfonyl) imide, 1-butyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1-propyl-2,3-dimethylimidazolium tris (trifluoromethylsulfonyl) methide, N, N-diethyl -N-methyl-N- (2-methoxyethyl) ammonium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1-hexyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1-octyl-3-methylimidazolium Bis (trifluoromethylsulfonyl) imi , 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, ethyldimethylpropylammonium bis (trifluoromethyl) Sulfonyl) imide, 1-ethyl-3-methylimidazolium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate, 1-hexyl-3-methylimidazolium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate, 1-butyl-1-methylpyrrolid Dinium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1-butyl-1-methylpyrrolidinium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate, and methyltri-n-octylammonium bis (trif Oro methylsulfonyl) imide is particularly preferable.

前記イオン液体(C)の26℃における粘度は、通常は10mPa・s以上であり、好ましくは50mPa・s以上であり、より好ましくは70mPa・s以上である。これにより、より高い光波長変換効率を有する光波長変換要素を実現できる。   The viscosity of the ionic liquid (C) at 26 ° C. is usually 10 mPa · s or more, preferably 50 mPa · s or more, and more preferably 70 mPa · s or more. Thereby, a light wavelength conversion element having higher light wavelength conversion efficiency can be realized.

本発明の光波長変換要素に含まれるイオン液体(C)は、イオン液体をその9倍の体積の超純水で洗浄したときに、洗浄後の水のpHが5より大きくなるものである。これにより、より高い光波長変換効率及びより良好な経時安定性を有する光波長変換要素を実現できる。イオン液体(C)をその9倍の体積の超純水で洗浄したときにおける、洗浄後の水のpHの測定方法としては、イオン液体(C)に対してその9倍の体積(体積比でその9倍量)の超純水を入れて撹拌した後に、水層を分離し、水層のpHを測定する方法を用いる。   The ionic liquid (C) contained in the light wavelength conversion element of the present invention is such that when the ionic liquid is washed with 9 times its volume of ultrapure water, the pH of the water after washing becomes higher than 5. Thereby, a light wavelength conversion element having higher light wavelength conversion efficiency and better stability over time can be realized. As a method for measuring the pH of water after washing when the ionic liquid (C) is washed with 9 times its volume of ultrapure water, the volume of the ionic liquid (C) is 9 times its volume (volume ratio). A method is used in which after adding ultrapure water (9 times its volume) and stirring, the aqueous layer is separated and the pH of the aqueous layer is measured.

市販のイオン液体は、イオン液体をその9倍の体積の超純水で洗浄したときに洗浄後の水のpHが5以下の酸性を示すことが多い。そのような市販のイオン液体を使用する場合には、市販のイオン液体から不純物を除去することにより、その9倍の体積の超純水で洗浄したときに洗浄後の水のpHが5より大きくなるようなイオン液体(C)を得て、そのイオン液体(C)を使用する必要がある。   Commercially available ionic liquids often show an acidity of 5 or less after washing when the ionic liquid is washed with 9 times its volume of ultrapure water. When such a commercially available ionic liquid is used, by removing impurities from the commercially available ionic liquid, the pH of the water after washing is higher than 5 when washed with 9 times its volume of ultrapure water. It is necessary to obtain such an ionic liquid (C) and use the ionic liquid (C).

前記イオン液体からの不純物除去方法としては、例えば、(1)イオン液体を活性炭で処理する方法、(2)イオン液体を水で洗浄する方法、(3)イオン液体を有機溶媒で洗浄する方法(例えば特開2012−144441号公報参照)、(4)イオン液体を溶媒に溶解させて溶液を得た後、前記溶液の温度を下げて前記イオン液体を溶液中から結晶させ、結晶した前記イオン液体を濾過により溶液から分離する方法(再結晶法;例えば特開2010−184902号公報参照)、(5)イオン液体を溶媒に溶解させて溶液を得た後、アルミナ等の充填剤を充填したカラムに前記溶液を通す方法(カラム法;例えば特開2005−314332号公報)、(6)イオン液体を金属水素化物で処理する方法(特開2005−89313号公報参照)等が挙げられる。これらの方法を複数組み合わせて使用してもよい。前記(2)の方法としては、例えば、イオン液体に水(好ましくは超純水)を加えて撹拌した後で水層を除去する洗浄処理を洗浄後の水のpHが5より大きくなるまで繰り返し、次いで、減圧下で加熱することにより水を留去する(乾燥する)方法を用いることができる。   As a method for removing impurities from the ionic liquid, for example, (1) a method of treating the ionic liquid with activated carbon, (2) a method of washing the ionic liquid with water, and (3) a method of washing the ionic liquid with an organic solvent ( For example, refer to JP 2012-144441 A), (4) The ionic liquid crystallized by dissolving the ionic liquid in a solvent to obtain a solution, then lowering the temperature of the solution to crystallize the ionic liquid from the solution. Is separated from the solution by filtration (recrystallization method; see, for example, JP 2010-184902 A), (5) A column filled with a filler such as alumina after the ionic liquid is dissolved in a solvent to obtain a solution. Method of passing the solution through the column (column method; for example, JP 2005-314332 A), (6) Method of treating ionic liquid with metal hydride (JP 2005-89313 A) Irradiation), and the like. You may use combining these methods. As the method (2), for example, water (preferably ultrapure water) is added to the ionic liquid, and the mixture is stirred and then the water layer is removed by repeating the washing treatment until the pH of the water after washing becomes higher than 5. Then, a method of distilling off (drying) water by heating under reduced pressure can be used.

本発明の光波長変換要素は、通常公知の技術を用いて有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)をイオン液体(C)中に溶解および/または分散させて溶液または分散液を得る方法によって製造することができる。前記方法において、必要に応じて、通常公知の技術を用いてその他の添加剤をイオン液体(C)中で有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)に混合して、溶液または分散液を得てもよい。また、前記方法において、必要に応じて、超音波分散機、ビーズミル、ホモジナイザー、湿式ジェットミル、ボールミル、アトライター、サンドミル、ロールミル、マイクロ波分散機等の公知の分散機を単独または組み合わせて使用し、有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)を微粉砕、微分散して、溶液または分散液を得てもよい。   The light wavelength conversion element of the present invention is a solution or dispersion prepared by dissolving and / or dispersing the organic photosensitizing molecule (A) and the organic light emitting molecule (B) in the ionic liquid (C) using a generally known technique. Can be produced by the method of obtaining In the above method, if necessary, other additives are mixed with the organic photosensitizing molecule (A) and the organic light emitting molecule (B) in the ionic liquid (C) by using a commonly known technique to prepare a solution or A dispersion may be obtained. In the method, if necessary, a known disperser such as an ultrasonic disperser, a bead mill, a homogenizer, a wet jet mill, a ball mill, an attritor, a sand mill, a roll mill, or a microwave disperser may be used alone or in combination. Alternatively, the organic photosensitizing molecule (A) and the organic light emitting molecule (B) may be finely pulverized and finely dispersed to obtain a solution or a dispersion liquid.

また、本発明の光波長変換要素を製造する他の方法として、例えば、まず、有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)を揮発性有機溶媒中に溶解および/または分散させ、次に、得られた溶液および/または分散体をイオン液体(C)と撹拌混合して目視上均質かつ透明な溶液および/または分散体を生成させ、さらにその溶液および/または分散体から減圧下でこの揮発性有機溶媒を痕跡量以下まで除去する方法を用いることもできる。この方法は、均質かつ透明に混和した状態の光波長変換要素を得られやすく、安定性や光波長変換効率の高い光波長変換要素を得ることができるので、本発明の光波長変換要素を得る方法としてより好ましい。   As another method for producing the light wavelength conversion element of the present invention, for example, first, the organic photosensitizing molecule (A) and the organic light emitting molecule (B) are dissolved and / or dispersed in a volatile organic solvent, Next, the resulting solution and / or dispersion is stirred and mixed with the ionic liquid (C) to form a visually homogeneous and transparent solution and / or dispersion, which is further reduced in pressure from the solution and / or dispersion. Then, a method of removing the volatile organic solvent to a trace amount or less can also be used. According to this method, it is easy to obtain a light wavelength conversion element in a homogeneous and transparent mixed state, and it is possible to obtain a light wavelength conversion element with high stability and high light wavelength conversion efficiency. Therefore, the light wavelength conversion element of the present invention is obtained. More preferable as a method.

前記方法に用いる揮発性有機溶媒は、有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)を溶解および/または分散させることができ、かつイオン液体(C)と均質かつ透明に混和でき、さらに減圧下で痕跡量程度まで除去できるような揮発性を有する有機溶媒であれば、特に制限はない。ここで、「痕跡量」とは、光吸収スペクトルの測定に基づいてイオン液体(C)中に混在する揮発性有機溶媒をノイズレベル以下でしか検出できない量とする。前記揮発性有機溶媒は、有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)を溶解させることができる揮発性有機溶媒であることが好ましい。前記揮発性有機溶媒としては、トルエン、ベンゼン、キシレン等の芳香族系溶媒等を用いることができる。有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)を溶解させることができる揮発性有機溶媒を使用する場合、その揮発性有機溶媒は有機光増感分子および有機発光分子の溶解性に合わせて適宜選択できる。   The volatile organic solvent used in the above method can dissolve and / or disperse the organic photosensitizing molecule (A) and the organic light emitting molecule (B), and can be mixed with the ionic liquid (C) homogeneously and transparently, Further, there is no particular limitation as long as it is a volatile organic solvent that can be removed to a trace amount under reduced pressure. Here, the "trace amount" is an amount in which the volatile organic solvent mixed in the ionic liquid (C) can be detected only at a noise level or lower based on the measurement of the light absorption spectrum. The volatile organic solvent is preferably a volatile organic solvent capable of dissolving the organic photosensitizing molecule (A) and the organic light emitting molecule (B). As the volatile organic solvent, an aromatic solvent such as toluene, benzene or xylene can be used. When a volatile organic solvent capable of dissolving the organic photosensitizing molecule (A) and the organic light emitting molecule (B) is used, the volatile organic solvent is adjusted to the solubility of the organic photosensitizing molecule and the organic light emitting molecule. Can be selected as appropriate.

前記撹拌混合の手段としては、超音波、バブリング、撹拌機、液送ポンプ、粉砕機、ビーズミル、ホモジナイザー、湿式ジェットミル、マイクロ波等の公知の技術または装置を用いることができる。これらの手段は、1種を使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。   As the means for stirring and mixing, known techniques or devices such as ultrasonic waves, bubbling, a stirrer, a liquid feed pump, a crusher, a bead mill, a homogenizer, a wet jet mill, and a microwave can be used. These means may be used alone or in combination of two or more kinds.

本発明の光波長変換要素は、その水分量が、1質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以下であることがより好ましく、0.01質量%以下であることがさらに好ましく、0.001質量%以下であることが最も好ましい。これにより、より高い光波長変換効率を有する光波長変換要素を実現できる。   The light wavelength conversion element of the present invention has a water content of preferably 1% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less, further preferably 0.01% by mass or less, Most preferably, it is 0.001 mass% or less. Thereby, a light wavelength conversion element having higher light wavelength conversion efficiency can be realized.

また、本発明の光波長変換要素は、その酸素濃度が、100質量ppm以下であることが好ましく、10質量ppm以下であることがより好ましく、1質量ppm以下であることがさらに好ましく、0.1質量ppm以下であることが最も好ましい。これにより、より高い光波長変換効率を有する光波長変換要素を実現できる。   The oxygen concentration of the light wavelength conversion element of the present invention is preferably 100 mass ppm or less, more preferably 10 mass ppm or less, still more preferably 1 mass ppm or less, and 0. Most preferably, it is 1 mass ppm or less. Thereby, a light wavelength conversion element having higher light wavelength conversion efficiency can be realized.

本発明の光波長変換要素は、目視上均質かつ透明な溶液および/または分散体であり、さらに安定性も良好である。本発明の光波長変換要素は、太陽電池、光触媒、光触媒型水素・酸素発生装置、光アップコンバージョンフィルター等に用いることができる。   The light wavelength conversion element of the present invention is a visually homogeneous and transparent solution and / or dispersion, and further has good stability. The light wavelength conversion element of the present invention can be used for a solar cell, a photocatalyst, a photocatalytic hydrogen / oxygen generator, an optical up-conversion filter, and the like.

本発明の太陽電池は、本発明の光波長変換要素を用いたものである。   The solar cell of the present invention uses the light wavelength conversion element of the present invention.

本発明の太陽電池の一例を、図1に基づいて説明する。本発明の一例に係る太陽電池は、図1に示すように、光電変換層(太陽電池層)1と、光電変換層1における光入射側の面上に配設された短冊状の受光面電極7と、光電変換層1における光入射側の面の裏面上に積層された透明背面電極2と、透明背面電極2における光入射側の面の裏面上に積層された透明絶縁膜3と、透明絶縁膜3における光入射側の面の裏面上に積層された、本発明の光波長変換要素を用いたアップコンバージョン層4と、アップコンバージョン層4における光入射側の面の裏面上に積層された光反射膜5とを備えている。   An example of the solar cell of the present invention will be described based on FIG. As shown in FIG. 1, a solar cell according to an example of the present invention includes a photoelectric conversion layer (solar cell layer) 1 and a strip-shaped light-receiving surface electrode provided on a surface of the photoelectric conversion layer 1 on a light incident side. 7, a transparent back electrode 2 laminated on the back surface of the surface of the photoelectric conversion layer 1 on the light incident side, a transparent insulating film 3 laminated on the back surface of the surface of the transparent back electrode 2 on the light incident side, The up-conversion layer 4 using the light wavelength conversion element of the present invention, which is laminated on the back surface of the insulating film 3 on the light incident side, and the back surface of the up conversion layer 4 on the light incident side surface. The light reflection film 5 is provided.

光電変換層1としては、特に限定されるものではなく、色素増感太陽電池や有機薄膜太陽電池等の有機系光電変換層、化合物半導体系光電変換層、シリコン系光電変換層等を用いることができる。   The photoelectric conversion layer 1 is not particularly limited, and an organic photoelectric conversion layer such as a dye-sensitized solar cell or an organic thin film solar cell, a compound semiconductor photoelectric conversion layer, a silicon photoelectric conversion layer, or the like can be used. it can.

受光面電極7および光反射膜5は、Ag、Al、Ti、Cr、Mo、W、Ni、Cu等の金属で形成することができる。透明背面電極2は、ITO(酸化インジウムスズ)、SnO2、ZnO等の透明導電体で形成することができる。透明絶縁膜3は、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、およびポリエーテルニトリル等の樹脂で形成することができる。 The light-receiving surface electrode 7 and the light-reflecting film 5 can be formed of a metal such as Ag, Al, Ti, Cr, Mo, W, Ni or Cu. The transparent back electrode 2 can be formed of a transparent conductor such as ITO (Indium Tin Oxide), SnO 2 or ZnO. The transparent insulating film 3 can be formed of a resin such as polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyimide resin, acrylic resin, and polyether nitrile.

アップコンバージョン層4は、後述する本発明の光アップコンバージョンフィルターと同様に、セルと、セル中に封入された光波長変換要素とで形成されていてもよく、光波長変換要素のみで形成されていてもよい。アップコンバージョン層4が光波長変換要素のみで形成されている場合、透明絶縁膜3、アップコンバージョン層4、および光反射膜5をそれらの周縁で封止樹脂等の封止部材により封止すればよい。   Like the optical up-conversion filter of the present invention described later, the up-conversion layer 4 may be formed of a cell and a light wavelength conversion element enclosed in the cell, or may be formed of only a light wavelength conversion element. May be. When the up-conversion layer 4 is formed only of the light wavelength conversion element, the transparent insulating film 3, the up-conversion layer 4, and the light reflection film 5 may be sealed at their peripheral edges with a sealing member such as a sealing resin. Good.

図1の構成により、太陽からの入射光6を、アップコンバージョン層4がアップコンバートする(より短い波長の光に変換する)ことにより、光電変換層1が発電に使用できる波長範囲の光の強度を高めて、太陽電池の発電効率をさらに高めることができる。   With the configuration of FIG. 1, the incident light 6 from the sun is up-converted by the up-conversion layer 4 (converted into light of a shorter wavelength), whereby the intensity of light in the wavelength range that the photoelectric conversion layer 1 can use for power generation. It is possible to further improve the power generation efficiency of the solar cell.

なお、図1の構成では、アップコンバージョン層4を透明絶縁膜3と光反射膜5との間に配置していたが、アップコンバージョン層4の配置位置を、受光面電極7における光入射側等のような他の配置位置に変更してもよい。その場合には、アップコンバージョン層4と受光面電極7との間に透明絶縁膜を設けてもよい。   Although the up-conversion layer 4 is disposed between the transparent insulating film 3 and the light-reflecting film 5 in the configuration of FIG. 1, the up-conversion layer 4 may be disposed at the light-incident side of the light-receiving surface electrode 7 or the like. You may change to another arrangement position like this. In that case, a transparent insulating film may be provided between the up-conversion layer 4 and the light-receiving surface electrode 7.

また、図1の太陽電池において、受光面電極7を、光電変換層1における光入射側の面の全体に形成された透明電極に置き換えてもよい。また、図1の太陽電池において、透明絶縁膜3を省略してもよい。ただし、アップコンバージョン層4が光波長変換要素のみで形成されている場合には、光波長変換要素と透明背面電極2との接触を避けるために透明絶縁膜3を光波長変換要素と透明背面電極2との間に配置することが好ましい。また、図1の太陽電池において、アップコンバージョン層4の配置位置を受光面電極7における光入射側に変更し、かつ透明絶縁膜3を省略した場合には、透明背面電極2を光反射電極に置き換えて光反射膜5を省略してもよい。   Moreover, in the solar cell of FIG. 1, the light-receiving surface electrode 7 may be replaced with a transparent electrode formed on the entire surface of the photoelectric conversion layer 1 on the light incident side. Moreover, in the solar cell of FIG. 1, the transparent insulating film 3 may be omitted. However, when the up-conversion layer 4 is formed of only the light wavelength conversion element, the transparent insulating film 3 is provided in order to avoid contact between the light wavelength conversion element and the transparent back electrode 2. It is preferable to arrange it between the two. Further, in the solar cell of FIG. 1, when the arrangement position of the up-conversion layer 4 is changed to the light incident side of the light-receiving surface electrode 7 and the transparent insulating film 3 is omitted, the transparent back electrode 2 is used as a light reflecting electrode. Alternatively, the light reflection film 5 may be omitted.

本発明の光触媒は、本発明の光波長変換要素を用いたものである。例えば、図1の太陽電池における受光面電極7、光電変換層1、透明背面電極2、および透明絶縁膜3に代えて、光触媒層を配置することにより、触媒効率の高い、光触媒を実現することができる。   The photocatalyst of the present invention uses the light wavelength conversion element of the present invention. For example, by arranging a photocatalyst layer in place of the light-receiving surface electrode 7, the photoelectric conversion layer 1, the transparent back electrode 2 and the transparent insulating film 3 in the solar cell of FIG. 1, it is possible to realize a photocatalyst with high catalytic efficiency. You can

本発明の一例に係る光触媒は、図2に示すように、光触媒が添加された水10(光触媒層)が収容され、光触媒が添加された水10以外の空間にガス9が充填されたガラスチャンネル8と、ガラスチャンネル8の側面上および底面上に形成されたアップコンバージョン層4と、アップコンバージョン層4の外側の面上に形成された光反射膜5と、光反射膜5を支持するために光反射膜5の外側の面上に形成された機械的支持体11とを備えている。   As shown in FIG. 2, a photocatalyst according to an example of the present invention is a glass channel in which a photocatalyst-added water 10 (photocatalyst layer) is contained and a space other than the photocatalyst-added water 10 is filled with a gas 9. 8, an up-conversion layer 4 formed on the side and bottom surfaces of the glass channel 8, a light reflection film 5 formed on the outer surface of the up-conversion layer 4, and for supporting the light reflection film 5. The mechanical support 11 is formed on the outer surface of the light reflection film 5.

図2の構成により、太陽からの入射光6を、アップコンバージョン層4がアップコンバートする(より短い波長の光に変換する)ことにより、水10に添加された光触媒が触媒反応に使用できる波長範囲の光の強度を高めて、光触媒の変換効率をさらに高めることができる。   With the configuration shown in FIG. 2, the incident light 6 from the sun is up-converted by the up-conversion layer 4 (converted into light having a shorter wavelength), whereby the photocatalyst added to the water 10 can be used for the catalytic reaction. It is possible to increase the intensity of light and further improve the conversion efficiency of the photocatalyst.

本発明の光触媒型水素・酸素発生装置は、本発明の光波長変換要素を用いたものである。例えば、図1の太陽電池における受光面電極7、光電変換層1、透明背面電極2、および透明絶縁膜3に代えて、光触媒層を配置することにより、水素・酸素発生効率の高い光触媒型水素・酸素発生装置を実現することができる。   The photocatalytic hydrogen / oxygen generator of the present invention uses the light wavelength conversion element of the present invention. For example, by arranging a photocatalyst layer in place of the light-receiving surface electrode 7, the photoelectric conversion layer 1, the transparent back electrode 2 and the transparent insulating film 3 in the solar cell of FIG.・ Oxygen generator can be realized.

また、本発明の光アップコンバージョンフィルターは、光をより短い波長の光に変換する光アップコンバージョンフィルターであって、前記光波長変換要素と、セルとを備えている。   The optical up-conversion filter of the present invention is an optical up-conversion filter that converts light into light having a shorter wavelength, and includes the light wavelength conversion element and a cell.

前記セルとしては、光を透過しうるセルであれば特に限定されるものではないが、例えば、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス等からなる2枚のガラス板を重ね合わせてそれらの周縁部を融着接合した構成のセルを用いることができる。   The cell is not particularly limited as long as it is a cell that can transmit light. For example, two glass plates made of quartz glass, borosilicate glass or the like are superposed and their peripheral portions are fused. A cell having a bonded structure can be used.

前記光波長変換要素は、その酸素濃度が、100質量ppm以下の状態で前記セル中に封入されていることが好ましく、10質量ppm以下の状態で前記セル中に封入されていることがより好ましく、1質量ppm以下の状態で前記セル中に封入されていることがさらに好ましく、0.1質量ppm以下の状態で前記セル中に封入されていることが最も好ましい。前記光波長変換要素が、その酸素濃度が100質量ppm以下の状態で前記セル中に封入されている場合、酸素濃度が低い状態に保たれている。その結果、太陽光強度程度の弱い光にも適用可能な高い光波長変換効率を安定して示す光アップコンバージョンフィルターを実現できる。   The light wavelength conversion element is preferably encapsulated in the cell in an oxygen concentration of 100 mass ppm or less, more preferably 10 mass ppm or less in the cell. It is more preferably encapsulated in the cell in a state of 1 mass ppm or less, and most preferably encapsulated in the cell in a state of 0.1 mass ppm or less. When the light wavelength conversion element is enclosed in the cell in a state where the oxygen concentration is 100 mass ppm or less, the oxygen concentration is kept low. As a result, it is possible to realize an optical up-conversion filter that stably exhibits a high optical wavelength conversion efficiency that can be applied to light with a weak intensity of sunlight.

前記光アップコンバージョンフィルターは、例えば、光波長変換要素をセル中に注入し、必要に応じてその酸素濃度が100質量ppm以下となるまで脱酸素処理を行った後、セルを封止する方法によって得ることができる。前記脱酸素処理の方法としては、例えば、ロータリーポンプやターボ分子ポンプ等の真空ポンプを用いて光波長変換要素を減圧処理する方法、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスを光波長変換要素中にバブリングさせる方法、光波長変換要素を凍結させた後で真空ポンプを用いて減圧処理(真空脱気)する方法(凍結真空脱気法)等が挙げられる。   The optical up-conversion filter is obtained by, for example, injecting a light wavelength conversion element into a cell, performing deoxidation treatment until the oxygen concentration becomes 100 mass ppm or less, if necessary, and then sealing the cell by a method. Obtainable. Examples of the deoxidizing method include a method of decompressing the light wavelength conversion element using a vacuum pump such as a rotary pump or a turbo molecular pump, and an inert gas such as nitrogen gas or argon gas in the light wavelength conversion element. And a method of decompressing (vacuum degassing) using a vacuum pump after freezing the light wavelength conversion element (freezing vacuum degassing method) and the like.

前記光アップコンバージョンフィルターは、前記太陽電池、光触媒、光触媒型水素・酸素発生装置のアップコンバージョン層4として利用することができる。   The light up-conversion filter can be used as the up-conversion layer 4 of the solar cell, photocatalyst, and photocatalytic hydrogen / oxygen generator.

なお、本発明の光波長変換要素を用いた太陽電池、光触媒、光触媒型水素・酸素発生装置、光アップコンバージョンフィルター等の物品においては、光波長変換要素の酸素濃度を低減するために酸素ゲッターを共存させてもよい。また、本発明の光波長変換要素を用いた太陽電池、光触媒、光触媒型水素・酸素発生装置、光アップコンバージョンフィルター等の物品においては、光波長変換要素の酸素濃度を低減するために水吸収材料を共存させてもよい。   In addition, in articles such as a solar cell using the light wavelength conversion element of the present invention, a photocatalyst, a photocatalytic hydrogen / oxygen generator, an optical up-conversion filter, an oxygen getter is provided to reduce the oxygen concentration of the light wavelength conversion element. May coexist. Further, in articles such as a solar cell, a photocatalyst, a photocatalytic hydrogen / oxygen generator, and an optical up-conversion filter using the light wavelength conversion element of the present invention, a water absorbing material for reducing the oxygen concentration of the light wavelength conversion element. May coexist.

次に、実施例により本発明を更に詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例によって何ら限定されるものではない。以下のイオン液体(C)の作製例で用いる超純水については以下の通りである。   Next, the present invention will be described in more detail by way of examples. The present invention is not limited to the following examples. The ultrapure water used in the following production examples of the ionic liquid (C) is as follows.

〔超純水の製造〕
以下のイオン液体(C)の作製例では、超純水として、超純水製造装置(製造元:Merck KGaA、型番:Direct−Q(登録商標)UV3)で製造した超純水を用いた。
[Production of ultrapure water]
In the following production example of the ionic liquid (C), ultrapure water produced by an ultrapure water production apparatus (manufacturer: Merck KGaA, model number: Direct-Q (registered trademark) UV3) was used as the ultrapure water.

〔有機光増感分子(A)の合成例1〕
非特許文献6に記載の方法で、下記式
[Synthesis Example 1 of Organic Photosensitizing Molecule (A)]
According to the method described in Non-Patent Document 6, the following formula

Figure 0006692014
で表される有機光増感分子(A)(2−ヨード−1,3,5,7−テトラメチル−8−フェニル−4,4−ジフルオロボラジアザインダセン)を合成した。得られた化合物の同定は、以下のNMRスペクトルにより行った。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ 7.51−7.48(m,3H),7.27−7.25(m,2H),6,04(s,1H),2.63(s,3H),2.57(s,3H),1.38(s,6H)
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ 157.9,154.7,145.3,143.4,141.7,135.0,132.0,131.1,129.8,129.5,129.4,128.0,122.5,84.4,16.8,16.0,14.9,14.7
〔有機光増感分子(A)の合成例2〕
非特許文献6に記載の方法で、下記式
Figure 0006692014
The organic photosensitizing molecule (A) (2-iodo-1,3,5,7-tetramethyl-8-phenyl-4,4-difluoroboradiazaindacene) represented by the following formula was synthesized. The obtained compound was identified by the following NMR spectrum.
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 7.51-7.48 (m, 3H), 7.27-7.25 (m, 2H), 6, 04 (s, 1H), 2.63 ( s, 3H), 2.57 (s, 3H), 1.38 (s, 6H)
13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 ): δ 157.9, 154.7, 145.3, 143.4, 141.7, 135.0, 132.0, 131.1, 129.8, 129.5. , 129.4, 128.0, 122.5, 84.4, 16.8, 16.0, 14.9, 14.7.
[Synthesis Example 2 of Organic Photosensitizing Molecule (A)]
According to the method described in Non-Patent Document 6, the following formula

Figure 0006692014
で表される有機光増感分子(A)(2,6−ジヨード−1,3,5,7−テトラメチル−8−フェニル−4,4−ジフルオロボラジアザインダセン)を合成した。得られた化合物の同定は、以下のNMRスペクトルにより行った。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ 7.54−7.51(m,3H),7.26−7.24(m,2H),2.65(s,6H),1.38(s,6H)
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ 156.9,145.5,141.5,134.4,129.7,129.6,127.9,85.8,17.1,16.2
〔イオン液体(C)の作製例1〕
非水混和性のイオン液体である1−プロピル−2,3−ジメチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(CAS番号:169051−76−7;以下「イオン液体#1」と称する)の市販品(製造元:Ionic Liquids Technologies GmbH)をガラスバイアル瓶にとり、そのイオン液体#1の市販品にその9倍の体積の超純水を加え、汎用のマグネチックスターラーおよび撹拌子を用いて撹拌し静置した(その9倍の体積の超純水により洗浄した)。このとき、ガラスバイアル瓶の内容物は、ガラスバイアル瓶の底部にある当該イオン液体層と、その上にある水層とに分離した。その後、水層を取得し、水層のpH(洗浄後の水のpH)を測定したところ、水層のpHは3.9であった。
Figure 0006692014
The organic photosensitizing molecule (A) represented by (2,6-diiodo-1,3,5,7-tetramethyl-8-phenyl-4,4-difluoroboradiazaindacene) was synthesized. The obtained compound was identified by the following NMR spectrum.
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 7.54 to 7.51 (m, 3H), 7.26 to 7.24 (m, 2H), 2.65 (s, 6H), 1.38 ( s, 6H)
13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 ): δ 156.9, 145.5, 141.5, 134.4, 129.7, 129.6, 127.9, 85.8, 17.1, 16.2
[Preparation Example 1 of Ionic Liquid (C)]
Commercially available non-water-miscible ionic liquid, 1-propyl-2,3-dimethylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide (CAS number: 169051-76-7; hereinafter referred to as "ionic liquid # 1") The product (manufacturer: Ionic Liquids Technologies GmbH) is placed in a glass vial, and 9 times the volume of ultrapure water is added to the commercial product of the ionic liquid # 1, and the mixture is stirred by using a general-purpose magnetic stirrer and a stirrer. (It was washed with 9 times its volume of ultrapure water). At this time, the content of the glass vial was separated into the ionic liquid layer at the bottom of the glass vial and the water layer above it. After that, when the aqueous layer was obtained and the pH of the aqueous layer (pH of water after washing) was measured, the pH of the aqueous layer was 3.9.

一方、このイオン液体#1の市販品1mlを内容量約8mlのガラスバイアル瓶にとり、イオン液体#1の市販品に活性炭30mgを加え、真空乾燥オーブン(製造元:ヤマト科学株式会社、型番:ADP200)中で140℃にて3時間真空乾燥した。真空乾燥オーブンからガラスバイアル瓶を取り出した後、遠心分離を行い、活性炭を殆ど含まない上澄み部分を取得した。取得した上澄み部分を、孔径約0.2μmの使い捨てシリンジフィルター(製造元:Merck KGaA、型番:IC Millex(登録商標)−LG)に通して残存する活性炭を除去し、内容量約20mlのガラスバイアル瓶内に注いだ。ガラスバイアル瓶の内容物にその9倍の体積の超純水を加え、汎用のマグネチックスターラーおよび撹拌子を用いて5分間撹拌し数分間静置した後に水層を除去する、という洗浄操作を、3回繰り返した。3回目の洗浄操作で除去された水層のpH(洗浄後の水のpH)を測定したところ、水層のpHは6.5であった。   On the other hand, 1 ml of this commercial product of ionic liquid # 1 is placed in a glass vial having an internal capacity of about 8 ml, 30 mg of activated carbon is added to the commercial product of ionic liquid # 1, and a vacuum drying oven (manufacturer: Yamato Scientific Co., Ltd., model number: ADP200) In vacuo at 140 ° C. for 3 hours. After taking out the glass vial from the vacuum drying oven, centrifugation was performed to obtain a supernatant portion containing almost no activated carbon. The supernatant portion thus obtained was passed through a disposable syringe filter (manufacturer: Merck KGaA, model number: IC Millex (registered trademark) -LG) having a pore size of about 0.2 μm to remove residual activated carbon, and a glass vial having an internal capacity of about 20 ml. Poured in. A washing operation of adding 9 times the volume of ultrapure water to the contents of the glass vial, stirring for 5 minutes using a general-purpose magnetic stirrer and stirrer, leaving it for a few minutes, and then removing the water layer. Repeated 3 times. When the pH of the aqueous layer removed by the third washing operation (pH of water after washing) was measured, the pH of the aqueous layer was 6.5.

最後に、ガラスバイアル瓶内に残った水層をガラス製パスツールピペット(製造元:Fisher Scientific Inc.、製品番号:5−5351−01)で可能な限り取り除いた。ガラスバイアル瓶の内容物(イオン液体層)を強制対流乾燥オーブン(販売元:アドバンテック東洋株式会社、製造元:東洋製作所、型番:DRM320DB)にて70℃で一晩乾燥した後、さらに真空乾燥オーブン(先の真空乾燥に使用したものと同じ)にて120℃で3時間真空乾燥し、イオン液体(C)であるイオン液体#1を得た。   Finally, the water layer remaining in the glass vial was removed as much as possible with a glass Pasteur pipette (manufacturer: Fisher Scientific Inc., product number: 5-5351-01). The contents (ionic liquid layer) of the glass vial were dried in a forced convection drying oven (sold by: Advantech Toyo Co., Ltd., Toyo Seisakusho, model number: DRM320DB) at 70 ° C. overnight, and then vacuum dried oven ( The same as the one used for the previous vacuum drying) was vacuum dried at 120 ° C. for 3 hours to obtain an ionic liquid (C), an ionic liquid # 1.

〔イオン液体(C)の作製例2〕
イオン液体(C)の作製例1で用いたイオン液体#1の市販品に代えて非水混和性のイオン液体である1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(CAS番号:350493−08−2;以下「イオン液体#2」と称する)の市販品(製造元:Ionic Liquids Technologies GmbH)を用いる以外は、イオン液体(C)の作製例1と同様の処理(イオン液体の9倍の体積の超純水による洗浄(撹拌および水層除去)の3回繰り返し)を行った。その結果、3回目の洗浄操作で除去された水層のpH(洗浄後の水のpH)が6.4となり、イオン液体(C)であるイオン液体#2が得られた。
[Production Example 2 of Ionic Liquid (C)]
1-Butyl-2,3-dimethylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, which is a non-water-miscible ionic liquid in place of the commercially available ionic liquid # 1 used in Preparation Example 1 of ionic liquid (C) (CAS number: 350493-08-2; hereinafter referred to as "ionic liquid # 2"), except that a commercially available product (manufacturer: Ionic Liquids Technologies GmbH) is used, the same treatment as in Preparation Example 1 of the ionic liquid (C) ( Washing (stirring and removal of the water layer) with ultrapure water having a volume 9 times the volume of the ionic liquid was repeated 3 times). As a result, the pH of the aqueous layer removed by the third washing operation (pH of water after washing) became 6.4, and ionic liquid # 2 that was ionic liquid (C) was obtained.

〔イオン液体(C)の作製例3〕
イオン液体(C)の作製例1および2と同様の処理をそれぞれ行うことにより、イオン液体(C)である、イオン液体#1およびイオン液体#2を得た。また、イオン液体(C)の作製例1で用いたイオン液体#1の市販品に代えて、すべて非水混和性のイオン液体である、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(CAS番号:174899−82−2;以下「イオン液体#3」と称する)の市販品(製造元:Ionic Liquids Technologies GmbH)、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(CAS番号:174899−83−3;以下「イオン液体#4」と称する)の市販品(製造元:Ionic Liquids Technologies GmbH)、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(CAS番号:174899−83−3;以下「イオン液体#5」と称する)の市販品(製造元:Merck KGaA)、エチルジメチルプロピルアンモニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(CAS番号:258273−77−7;以下「イオン液体#6」と称する)の市販品(製造元:Merck KGaA)、1−プロピル−2,3−ジメチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(CAS番号:169051−76−7;以下「イオン液体#7」と称する)の市販品(製造元:Merck KGaA)、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート(CAS番号:377739−43−0;以下「イオン液体#8」と称する)の市販品(製造元:Merck KGaA)、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート(CAS番号:713512−19−7;以下「イオン液体#9」と称する)の市販品(製造元:Merck KGaA)、1−ブチル−1−メチルピロリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(CAS番号:223437−11−4;以下「イオン液体#10」と称する)の市販品(製造元:Merck KGaA)、1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(CAS番号:350493−08−2;以下「イオン液体#11」と称する)の市販品(製造元:Merck KGaA)、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(CAS番号:382150−50−7;以下「イオン液体#12」と称する)の市販品(製造元:Merck KGaA)、1−ブチル−1−メチルピロリジニウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート(CAS番号:851856−47−8;以下「イオン液体#13」と称する)の市販品(製造元:Merck KGaA)、およびメチルトリ−n−オクチルアンモニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(CAS番号:375395−33−8;以下「イオン液体#14」と称する)の市販品(製造元:Merck KGaA)をそれぞれ用いる以外は、イオン液体(C)の作製例1と同様の処理を行うことにより、イオン液体(C)である、イオン液体#3、イオン液体#4、イオン液体#5、イオン液体#6、イオン液体#7、イオン液体#8、イオン液体#9、イオン液体#10、イオン液体#11、イオン液体#12、イオン液体#13、およびイオン液体#14を得た。
[Production Example 3 of Ionic Liquid (C)]
By performing the same treatments as those in Preparation Examples 1 and 2 of the ionic liquid (C), the ionic liquid # 1 and the ionic liquid # 2, which are the ionic liquid (C), were obtained. In addition, 1-ethyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethyl), which is an ionic liquid that is completely immiscible with water, is used instead of the commercially available ionic liquid # 1 used in Preparation Example 1 of ionic liquid (C). Sulfonyl) imide (CAS number: 174899-82-2; hereinafter referred to as “ionic liquid # 3”) (manufacturer: Ionic Liquids Technologies GmbH), 1-butyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl). ) Imide (CAS number: 174899-83-3; hereinafter referred to as “ionic liquid # 4”) (manufacturer: Ionic Liquids Technologies GmbH), 1-butyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) Imide (CAS number: 17489 -83-3; commercially available product (manufacturer: Merck KGaA), hereinafter referred to as "ionic liquid # 5", ethyldimethylpropylammonium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide (CAS number: 258273-77-7; hereinafter referred to as "ion" Liquid # 6 ") (commercial product: Merck KGaA), 1-propyl-2,3-dimethylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide (CAS number: 169051-76-7; hereinafter referred to as" ionic liquid "). # 7 ”) (commercial name: Merck KGaA), 1-ethyl-3-methylimidazolium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate (CAS number: 377739-43-0; hereinafter referred to as“ ionic liquid # 8 ”). ")) Commercial product (manufacturer: Merck KGaA , 1-hexyl-3-methylimidazolium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate (CAS number: 713512-19-7; hereinafter referred to as “ionic liquid # 9”) (manufacturer: Merck KGaA), 1 -Butyl-1-methylpyrrolidinium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide (CAS number: 223437-11-4; hereinafter referred to as "ionic liquid # 10") commercial product (manufacturer: Merck KGaA), 1-butyl -2,3-Dimethylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide (CAS number: 350493-08-2; hereinafter referred to as "ionic liquid # 11") commercial product (manufacturer: Merck KGaA), 1-hexyl- 3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) Commercially available imide (CAS number: 382150-50-7; hereinafter referred to as “ionic liquid # 12”) (manufacturer: Merck KGaA), 1-butyl-1-methylpyrrolidinium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate. (CAS number: 851856-47-8; hereinafter referred to as “ionic liquid # 13”) (manufacturer: Merck KGaA), and methyltri-n-octylammonium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide (CAS number: 375395). 33-8; hereinafter, referred to as “ionic liquid # 14”), except that each of the commercially available products (manufacturer: Merck KGaA) is used, by performing the same process as in Preparation Example 1 of the ionic liquid (C), the ionic liquid is obtained. (C) Ionic liquid # 3, ionic liquid # 4, ionic liquid # 5 , Ionic liquid # 6, ionic liquid # 7, ionic liquid # 8, ionic liquid # 9, ionic liquid # 10, ionic liquid # 11, ionic liquid # 12, ionic liquid # 13, and ionic liquid # 14 were obtained.

得られたイオン液体(C)であるイオン液体#1〜#14のそれぞれの一部に対して、その9倍の体積の超純水を加え、汎用のマグネチックスターラーおよび撹拌子を用いて5分間撹拌し数分間静置した後、水層を取得し、水層のpH(洗浄後の水のpH)を測定したところ、何れの場合にも水層のpHは5より大きかった。   To a portion of each of the obtained ionic liquids (C), ionic liquids # 1 to # 14, 9 times the volume of ultrapure water was added, and a general-purpose magnetic stirrer and stirrer were used. After stirring for a minute and standing still for a few minutes, the aqueous layer was obtained and the pH of the aqueous layer (pH of water after washing) was measured. In all cases, the pH of the aqueous layer was higher than 5.

〔イオン液体(C)中での有機光増感分子(A)の溶解安定性の確認〕
有機光増感分子(A)の合成例2で得られた有機光増感分子(A)(2,6−ジヨード−1,3,5,7−テトラメチル−8−フェニル−4,4−ジフルオロボラジアザインダセン)を、イオン液体(C)中に目視上均質かつ透明に溶解および/または分散させることができ、かつ、その状態が安定に保たれることを確認するため、以下の実験を行った。
[Confirmation of dissolution stability of organic photosensitizing molecule (A) in ionic liquid (C)]
Organic Photosensitizer Molecule (A) Organic Photosensitizer Molecule (A) Obtained in Synthesis Example 2 (2,6-diiodo-1,3,5,7-tetramethyl-8-phenyl-4,4- The following experiment was carried out in order to confirm that (difluoroboradiazaindacene) can be dissolved and / or dispersed in the ionic liquid (C) visually and homogeneously and transparently, and that the state is kept stable. I went.

まず、内容積約8mlのガラスバイアル瓶を3個用意し、それぞれのガラスバイアル瓶内に、イオン液体(C)の作製例1に準じて予め洗浄水のpHが5より大きくなるように調製したイオン液体(C)であるイオン液体#1、イオン液体#3、およびイオン液体#12を各300μlずつ入れた。   First, three glass vials having an internal volume of about 8 ml were prepared, and the pH of the washing water was preliminarily adjusted to be higher than 5 in each of the glass vials according to Preparation Example 1 of the ionic liquid (C). Ion liquid # 1, which is ionic liquid (C), ionic liquid # 3, and ionic liquid # 12 were put in 300 μl each.

続いて、これらの3つのガラスバイアル瓶内にそれぞれ、有機光増感分子(A)の合成例2で得られた有機光増感分子(A)(2,6−ジヨード−1,3,5,7−テトラメチル−8−フェニル−4,4−ジフルオロボラジアザインダセン)をトルエン中に濃度3×10-4Mで溶解させた溶液を100μlずつ加えた。そして、これらのガラスバイアル瓶の内容物に対してガラス製パスツールピペット(製造元:Fisher Scientific Inc.、製品番号:5−5351−01)を用いて「吸い・吐き」を繰り返し行って目視で均質かつ透明な混合液とした。その後、これらのガラスバイアル瓶に蓋をして、超音波バスソニケーター(製造元:Branson Ultrasonics Corp.、型番:Model3510)にて約7分間撹拌・均質化処理した。その後、各ガラスバイアル瓶の蓋を取り除き、各ガラスバイアル瓶を真空容器に入れて、スクロールポンプ(製造元:エドワーズ株式会社、型番:XDS35i、設計到達圧力:1Pa以下)を用いて室温で約8時間減圧処理を行った。その結果、トルエンが痕跡量以下まで除去された、目視上均質かつ透明な一層の溶液および/または分散体(液体)が得られた。 Then, the organic photosensitizing molecule (A) (2,6-diiodo-1,3,5) obtained in Synthesis Example 2 of the organic photosensitizing molecule (A) was placed in each of these three glass vials. , 7-Tetramethyl-8-phenyl-4,4-difluoroboradiazaindacene) was dissolved in toluene at a concentration of 3 × 10 −4 M, and 100 μl of each solution was added. Then, the contents of these glass vials are repeatedly sucked and exhaled using a glass Pasteur pipette (manufacturer: Fisher Scientific Inc., product number: 5-5351-01) to homogenize visually. And it was a transparent mixed solution. Then, these glass vials were capped, and stirred and homogenized for about 7 minutes with an ultrasonic bath sonicator (manufacturer: Branson Ultrasonics Corp., model number: Model 3510). Then, remove the lid of each glass vial, put each glass vial in a vacuum container, and use a scroll pump (manufacturer: Edwards Co., Ltd., model number: XDS35i, design ultimate pressure: 1 Pa or less) at room temperature for about 8 hours. A vacuum treatment was performed. As a result, a visually homogeneous and transparent single layer solution and / or dispersion (liquid) in which toluene was removed to a trace amount or less was obtained.

続いて、これら液体の安定性を確かめるため、これらの3つのガラスバイアル瓶を大気中・室温の光の当たらない棚の中で静置保管し、162時間後に棚から取り出して確認したところ、これら液体は目視上均質かつ透明な状態のままであった。さらに、これらの3種類の液体をそれぞれスライドガラス上に少量滴下し、対物レンズ倍率10倍および50倍にて顕微鏡で観察した。観察の結果、いずれの液体にも微結晶等の固体析出は全く見られず、有機光増感分子(A)の合成例2で得られた有機光増感分子(A)が、目視上均質かつ透明に、イオン液体(C)中において溶解および/または分散した状態を安定に保っていることが確認された。   Next, in order to confirm the stability of these liquids, these three glass vials were stored by standing still in a shelf in the air and at room temperature which was not exposed to light, and after 162 hours, they were taken out from the shelf and confirmed. The liquid remained visually homogeneous and clear. Further, a small amount of each of these three types of liquid was dropped on a slide glass and observed with a microscope at an objective lens magnification of 10 times and 50 times. As a result of observation, solid precipitation such as fine crystals was not observed at all in any liquid, and the organic photosensitizing molecule (A) obtained in Synthesis Example 2 of the organic photosensitizing molecule (A) was visually homogeneous. In addition, it was confirmed that the state of being dissolved and / or dispersed in the ionic liquid (C) was kept transparent and stable.

〔実施例1〕
(光波長変換要素の作製)
室温下で、内容積約8mlのガラスバイアル瓶内に、イオン液体(C)の作製例1で得られたイオン液体(C)であるイオン液体#1を400μl入れた。続いて、このイオン液体(C)であるイオン液体#1に、有機光増感分子(A)としてのメソ−テトラフェニル−テトラベンゾポルフィリンパラジウム(CAS番号:119654−64−7)をトルエン中に濃度2×10-4Mで溶解させた溶液を約20μl、有機発光分子(B)としてのペリレン(CAS番号:198−55−0)をトルエン中に濃度4×10-3Mで溶解させた溶液を約300μl加えた。これにより、目視で不均質な混合液体が得られた。この目視で不均質な混合液体に対して、特許文献3に記載した方法と同様にガラス製パスツールピペット(イオン液体(C)の作製例1で使用したものと同じ)を用いて「吸い・吐き」を繰り返し行うことにより、目視で均質かつ透明な混合液を得た。その後、そのガラスバイアル瓶に蓋をして、超音波バスソニケーター(製造元:Branson Ultrasonics Corp.、型番:Model3510)にて約10分間撹拌および均質化処理した。
[Example 1]
(Fabrication of light wavelength conversion element)
At room temperature, 400 μl of ionic liquid # 1 which is the ionic liquid (C) obtained in Preparation Example 1 of ionic liquid (C) was placed in a glass vial having an internal volume of about 8 ml. Subsequently, in ionic liquid # 1 which is this ionic liquid (C), meso-tetraphenyl-tetrabenzoporphyrin palladium (CAS number: 119654-64-7) as an organic photosensitizing molecule (A) was added in toluene. About 20 μl of a solution dissolved at a concentration of 2 × 10 −4 M and perylene (CAS number: 198-55-0) as an organic light emitting molecule (B) were dissolved at a concentration of 4 × 10 −3 M in toluene. About 300 μl of solution was added. This resulted in a visually inhomogeneous mixed liquid. For this visually inhomogeneous mixed liquid, a glass Pasteur pipette (same as that used in Preparation Example 1 of ionic liquid (C)) was used to "suck By repeating "vomiting", a visually homogeneous and transparent mixed solution was obtained. Then, the glass vial was capped, and stirred and homogenized with an ultrasonic bath sonicator (manufacturer: Branson Ultrasonics Corp., model number: Model 3510) for about 10 minutes.

その後、ガラスバイアル瓶の蓋を取り除き、ガラスバイアル瓶を真空容器内に入れ、室温下でスクロールポンプ(製造元:エドワーズ株式会社、型番:XDS35i、設計到達圧力:1Pa以下)を用いて約8時間減圧処理を行った。その結果、揮発分であるトルエンは痕跡量以下まで除去され、目視上均質かつ透明な一層の溶液および/または分散体(液体)が得られた。さらに、このガラスバイアル瓶を、アルゴンで満たされたグローブボックス中に設置された真空チャンバー(アルミニウム製、内部寸法が直径10cm×高さ6cmの円筒形特注品)の中に設置し、専用の蓋で真空チャンバーを密閉した後、ターボ分子ポンプ(製造元:Pfeiffer Vacuum Technology AG、型番:HiCube 80、実質到達圧力:約10-4〜10-5Pa)で一晩、約10-4〜10-5Paの真空度にて真空引きを行うことにより、残留する酸素分子を徹底的に除去し、光波長変換要素としての目視上均質かつ透明な液体を得た。 After that, the lid of the glass vial is removed, the glass vial is placed in a vacuum container, and decompressed for about 8 hours at room temperature using a scroll pump (manufacturer: Edwards Co., Ltd., model number: XDS35i, design ultimate pressure: 1 Pa or less). Processed. As a result, the volatile component, toluene, was removed to a trace amount or less, and a visually homogeneous and transparent one-layer solution and / or dispersion (liquid) was obtained. Furthermore, this glass vial was placed in a vacuum chamber (made of aluminum, a cylindrical custom-made product with an internal size of 10 cm in diameter and 6 cm in height) installed in a glove box filled with argon, and a special lid was installed. After sealing the vacuum chamber with, a turbo molecular pump (manufacturer: Pfeiffer Vacuum Technology AG, model number: HiCube 80, substantial ultimate pressure: about 10 −4 to 10 −5 Pa) overnight, about 10 −4 to 10 −5. By vacuuming at a vacuum degree of Pa, residual oxygen molecules were thoroughly removed, and a visually homogeneous and transparent liquid as a light wavelength conversion element was obtained.

(光波長変換要素のアップコンバージョン発光の評価)
続いて、同グローブボックス中で真空チャンバーの蓋を開け、同グローブボックス中において、特許文献3に記載した方法と同様に、当該液体(光波長変換要素)の一部を、内寸1mm×1mm、外寸2mm×2mm、長さ約25mmの片端閉じ正方形石英管内にその全長の3/4程度、注入し、石英管の開口端を鉛ハンダで封止して、当該石英管に密閉されたアップコンバージョン発光評価用試料を得た。このアップコンバージョン発光評価用試料は、光波長変換要素とセルとしての石英管とを備え、光波長変換要素が、その酸素濃度が100質量ppm以下の状態で前記石英管中に封入されているものであり、本発明の光アップコンバージョンフィルターに相当する。
(Evaluation of up-conversion emission of light wavelength conversion element)
Then, in the same glove box, the lid of the vacuum chamber is opened, and in the same glove box, as in the method described in Patent Document 3, a part of the liquid (light wavelength conversion element) has an internal dimension of 1 mm × 1 mm. It was injected into a square quartz tube with an outer size of 2 mm x 2 mm and a length of about 25 mm, which was closed at one end and about 3/4 of its total length, and the open end of the quartz tube was sealed with lead solder and sealed in the quartz tube. A sample for up-conversion luminescence evaluation was obtained. This up-conversion luminescence evaluation sample comprises a light wavelength conversion element and a quartz tube as a cell, and the light wavelength conversion element is sealed in the quartz tube in a state where the oxygen concentration is 100 mass ppm or less. And corresponds to the optical up-conversion filter of the present invention.

作製したアップコンバージョン発光評価用試料を専用の試料ホルダーに固定し、励起光として、連続光レーザー発光器(製造元:CVI Melles Griot Inc.、型番:25LHP928−249)から出射させた連続光レーザー発光(波長:632.8nm、スポット径:約0.8mm、出力パワー:約28mW、以下「連続光レーザー発光#1」と称する)を照射したところ、目視で明るい青色のアップコンバージョン発光(波長475nm付近に最大ピーク)が観測された。そして、同じアップコンバージョン発光評価用試料からのアップコンバージョン発光を、入射励起光と直角の方向に集光レンズで取り出し、取り出したアップコンバージョン発光をもう一枚のレンズで分光器(製造元:Roper Scientific GmbH、型番:SP−2300i)の入口スリットに集光し、分光器の後に設置された電子冷却シリコンCCD検出器(製造元:Roper Scientific GmbH、型番:Pixis100BR)によりアップコンバージョン発光のスペクトル(スペクトル形状)および強度を測定した。測定されたアップコンバージョン発光スペクトルを図3に示す。この強度を時間に対してモニターしたところ、アップコンバージョン発光評価用試料からのアップコンバージョン発光の強度は連続光レーザー発光#1の照射時間(数分間)の間不変であり、アップコンバージョン発光評価用試料が連続光レーザー発光#1の照射に対して高い安定性を有していることが判明した。   The prepared sample for evaluation of up-conversion emission was fixed to a dedicated sample holder and emitted as a excitation light from a continuous light laser light emitter (manufacturer: CVI Melles Griot Inc., model number: 25LHP928-249). Wavelength: 632.8 nm, spot diameter: approx. 0.8 mm, output power: approx. 28 mW, hereafter referred to as "continuous light laser emission # 1"), and a bright blue up-conversion emission (wavelength near 475 nm) was visually observed. (Maximum peak) was observed. Then, the up-conversion luminescence from the same sample for evaluation of up-conversion luminescence was taken out by a condenser lens in a direction perpendicular to the incident excitation light, and the taken-up up conversion luminescence was analyzed by another lens with a spectroscope (manufacturer: Roper Scientific GmbH). , A model number: SP-2300i) with an electron-cooled silicon CCD detector (manufacturer: Roper Scientific GmbH, model number: Pixis100BR) that is focused on the entrance slit and installed after the spectroscope. The strength was measured. The measured up-conversion emission spectrum is shown in FIG. When this intensity was monitored with respect to time, the intensity of the up-conversion emission from the sample for up-conversion emission evaluation did not change during the irradiation time of continuous light laser emission # 1 (several minutes). Has a high stability against irradiation with continuous light laser emission # 1.

(光波長変換要素の光吸収スペクトルの測定)
また、アップコンバージョン発光評価用試料の作製に使用しなかった残りの液体(光波長変換要素)を厚さ1mmの薄型石英セルに入れて、光吸収スペクトル測定用試料とした。紫外可視近赤外分光光度計(製造元:島津製作所、型番:UV−3600)により、光吸収スペクトル測定用試料の光吸収スペクトルを測定した。測定された光吸収スペクトルを図4に示す。
(Measurement of light absorption spectrum of light wavelength conversion element)
In addition, the remaining liquid (light wavelength conversion element) that was not used in the preparation of the up-conversion emission evaluation sample was put into a thin quartz cell having a thickness of 1 mm to obtain a light absorption spectrum measurement sample. The light absorption spectrum of the light absorption spectrum measurement sample was measured with an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer (manufacturer: Shimadzu Corporation, model number: UV-3600). The measured light absorption spectrum is shown in FIG.

〔比較例1〕
イオン液体(C)の作製例1の方法により得られたイオン液体(C)であるイオン液体#1の代わりに、イオン液体(C)の作製例1に使用したイオン液体#1の市販品(その9倍の体積の超純水で洗浄した後に洗浄後の水のpHが3.9であるもの)をそのまま用いる以外は、実施例1と同じ手順で比較用の光波長変換要素としての目視上均質かつ透明な液体を作製し、実施例1と同じ手順で比較用のアップコンバージョン発光評価用試料を作製し、続いて、実施例1と同じ条件でアップコンバージョン発光強度を測定した。
[Comparative Example 1]
Instead of the ionic liquid # 1 which is the ionic liquid (C) obtained by the method of Preparation Example 1 of the ionic liquid (C), a commercial product of the ionic liquid # 1 used in Preparation Example 1 of the ionic liquid (C) ( Visually as a light wavelength conversion element for comparison by the same procedure as in Example 1 except that the pH of the water after washing was 3.9 as it is after washing with 9 times the volume of ultrapure water. An upper homogeneous and transparent liquid was prepared, a comparative up-conversion luminescence evaluation sample was prepared in the same procedure as in Example 1, and subsequently the up-conversion luminescence intensity was measured under the same conditions as in Example 1.

その結果、この比較用のアップコンバージョン発光評価用試料のアップコンバージョン発光強度は目視で非常に弱く、実施例1で得られたアップコンバージョン発光評価用試料のアップコンバージョン発光強度と比べて格段に弱いものであった。また、この比較用のアップコンバージョン発光評価用試料のアップコンバージョン発光強度の時間変化をモニターしたところ、連続光レーザー発光#1の照射開始直後からアップコンバージョン発光強度が急速に低下し始め、照射開始から約10秒程度で殆どアップコンバージョン発光が無くなってしまった。したがって、前記の比較用のアップコンバージョン発光評価用試料が、連続光レーザー発光#1の照射に対して極めて不安定であることが判明した。   As a result, the up-conversion emission intensity of this comparative up-conversion emission evaluation sample was very weak by visual observation, and was significantly weaker than the up-conversion emission intensity of the up-conversion emission evaluation sample obtained in Example 1. Met. Moreover, when the time change of the up-conversion emission intensity of the comparative up-conversion emission evaluation sample was monitored, the up-conversion emission intensity started to decrease rapidly immediately after the continuous light laser emission # 1 irradiation was started, and After about 10 seconds, the up-conversion emission almost disappeared. Therefore, it was found that the above-mentioned sample for evaluation of up-conversion emission for comparison was extremely unstable with respect to the irradiation of continuous light laser emission # 1.

実施例1および比較例1の結果からわかるように、本発明の光波長変換要素である実施例1の光波長変換要素はアップコンバージョン発光の安定性が良好であった。すなわち、イオン液体(C)の作製例1で使用したイオン液体#1の市販品(その9倍量の超純水で洗浄したときに、洗浄後の水のpHが3.9となるもの)を、イオン液体(C)であるイオン液体#1(その9倍量の超純水で洗浄したときに、洗浄後の水のpHが5より大きくなるもの)に置き換えることによって、光照射に対する光波長変換要素の安定性を著しく高め、応用に適する形態に改善することに成功した。   As can be seen from the results of Example 1 and Comparative Example 1, the optical wavelength conversion element of Example 1, which is the optical wavelength conversion element of the present invention, had good stability of up-conversion emission. That is, a commercial product of the ionic liquid # 1 used in Preparation Example 1 of the ionic liquid (C) (the pH of water after cleaning becomes 3.9 when washed with 9 times the amount of ultrapure water) Is replaced with ionic liquid # 1 which is the ionic liquid (C) (the pH of the water after cleaning becomes higher than 5 when washed with 9 times the amount of ultrapure water). We have succeeded in improving the stability of the wavelength conversion element to a form suitable for application.

〔実施例2〕
イオン液体(C)の作製例1で作製したイオン液体(C)であるイオン液体#1に代えてイオン液体(C)の作製例2で作製したイオン液体(C)であるイオン液体#2を用いる以外は、実施例1と同じ手順で光波長変換要素としての目視上均質かつ透明な液体を作製し、実施例1と同じ手順でアップコンバージョン発光評価用試料および光吸収スペクトル測定用試料を作製し、続いて、実施例1と同じ条件でアップコンバージョン発光スペクトル、アップコンバージョン発光強度(ピーク強度および積分強度)、および光吸収スペクトルを測定した。測定されたアップコンバージョン発光スペクトルおよび光吸収スペクトルをそれぞれ図5および図6に示す。
[Example 2]
In place of the ionic liquid # 1 which is the ionic liquid (C) prepared in the preparation example 1 of the ionic liquid (C), an ionic liquid # 2 which is the ionic liquid (C) prepared in the preparation example 2 of the ionic liquid (C) is used. A visually homogeneous and transparent liquid as a light wavelength conversion element was prepared by the same procedure as in Example 1 except that it was used, and an up-conversion emission evaluation sample and a light absorption spectrum measurement sample were prepared by the same procedure as in Example 1. Then, subsequently, the up-conversion emission spectrum, the up-conversion emission intensity (peak intensity and integrated intensity), and the light absorption spectrum were measured under the same conditions as in Example 1. The measured up-conversion emission spectrum and light absorption spectrum are shown in FIGS. 5 and 6, respectively.

〔比較例2〕
イオン液体(C)の作製例1で得られたイオン液体(C)であるイオン液体#1に代えてイオン液体(C)の作製例2に使用したイオン液体#2の市販品をそのまま用いる以外は、実施例1と同じ手順で比較用の光波長変換要素としての目視上均質かつ透明な液体を作製し、実施例1と同じ手順で比較用のアップコンバージョン発光評価用試料および比較用の光吸収スペクトル測定用試料を作製し、続いて、実施例1と同じ条件でアップコンバージョン発光スペクトル、アップコンバージョン発光強度(ピーク強度および積分強度)、および光吸収スペクトルを測定した。測定されたアップコンバージョン発光スペクトルおよび光吸収スペクトルをそれぞれ図5および図7に示す。
[Comparative Example 2]
Except that the commercial product of the ionic liquid # 2 used in the preparation example 2 of the ionic liquid (C) is used as it is, instead of the ionic liquid # 1 which is the ionic liquid (C) obtained in the preparation example 1 of the ionic liquid (C). Is a visually uniform and transparent liquid as a light wavelength conversion element for comparison, which is manufactured by the same procedure as in Example 1, and a sample for up-conversion luminescence evaluation for comparison and a light for comparison are manufactured by the same procedure as in Example 1. A sample for measuring an absorption spectrum was prepared, and subsequently, an up-conversion emission spectrum, an up-conversion emission intensity (peak intensity and integrated intensity), and a light absorption spectrum were measured under the same conditions as in Example 1. The measured up-conversion emission spectrum and light absorption spectrum are shown in FIGS. 5 and 7, respectively.

実施例2のアップコンバージョン発光評価用試料のアップコンバージョン発光強度と比較例2のアップコンバージョン発光評価用試料のアップコンバージョン発光強度とを比較するために、これらのアップコンバージョン発光強度を比較例2のアップコンバージョン発光評価用試料のアップコンバージョン発光強度(ピーク強度および積分強度)を1として規格化した。図8に、そのようにして規格化した、実施例2および比較例2のアップコンバージョン発光評価用試料のアップコンバージョン発光強度(ピーク強度および積分強度)を縦軸に示す。これらのアップコンバージョン発光強度の大きさは、アップコンバージョン量子効率(光波長変換効率)に比例する。   In order to compare the up-conversion luminescence intensity of the sample for up-conversion luminescence evaluation of Example 2 and the up-conversion luminescence intensity of the sample for up-conversion luminescence evaluation of Comparative Example 2, the up-conversion luminescence intensity of these samples was increased. The up conversion emission intensity (peak intensity and integrated intensity) of the sample for conversion emission evaluation was standardized as 1. In FIG. 8, the up-converted emission intensities (peak intensity and integrated intensity) of the samples for evaluation of up-conversion emission of Example 2 and Comparative Example 2 thus standardized are shown on the vertical axis. The magnitude of these up-conversion emission intensity is proportional to the up-conversion quantum efficiency (light wavelength conversion efficiency).

なお、本比較例における比較用のアップコンバージョン発光評価用試料の作製は、実施例2におけるアップコンバージョン発光評価用試料の作製と同じバッチで同じ日に同時並行して行った。また、本比較例における比較用のアップコンバージョン発光評価用試料のアップコンバージョン発光強度の測定も、実施例2におけるアップコンバージョン発光評価用試料のアップコンバージョン発光強度の測定と同じ日に同じ光学測定条件の下で行った。そのため、本比較例では、アップコンバージョン発光強度の測定結果に関して実施例2における結果との定量的な相互比較が可能となっている
図8に示すように、その9倍量の超純水で洗浄したときに洗浄後の水のpHが5より大きくなるイオン液体(C)であるイオン液体#2を使用した本発明に係る光波長変換要素である実施例2の光波長変換要素では、その9倍量の超純水で洗浄したときに洗浄後の水のpHが5以下となる市販のイオン液体#2を使用した比較用の光波長変換要素である比較例2の光波長変換要素のアップコンバージョン発光強度の約1.4倍程度まで向上(改善)したアップコンバージョン発光強度が得られることが判明した。以上のように、実施例1と比較例1との比較、および実施例2と比較例2との比較から、光波長変換要素にイオン液体(C)を用いることの利点および改善効果が明らかになった。
The preparation of the comparative up-conversion luminescence evaluation sample in this comparative example was carried out simultaneously in the same batch in the same batch as the preparation of the up-conversion luminescence evaluation sample in Example 2. Further, the measurement of the up-conversion emission intensity of the comparative up-conversion emission evaluation sample in this comparative example was performed under the same optical measurement conditions on the same day as the measurement of the up-conversion emission intensity of the up-conversion emission evaluation sample in Example 2. Went below. Therefore, in this comparative example, it is possible to quantitatively compare the measurement result of the up-conversion emission intensity with the result in Example 2, as shown in FIG. In the light wavelength conversion element of the second embodiment, which is the light wavelength conversion element according to the present invention, which uses the ionic liquid # 2 which is the ionic liquid (C) in which the pH of the water after cleaning becomes higher than 5, Up of the light wavelength conversion element of Comparative Example 2 which is a light wavelength conversion element for comparison using a commercially available ionic liquid # 2 in which the pH of water after washing becomes 5 or less when washed with double amount of ultrapure water It was found that the up-conversion emission intensity improved (improved) to about 1.4 times the conversion emission intensity was obtained. As described above, from the comparison between Example 1 and Comparative Example 1 and the comparison between Example 2 and Comparative Example 2, the advantages and improvement effects of using the ionic liquid (C) in the light wavelength conversion element are apparent. became.

〔実施例3〕
(光波長変換要素の作製)
イオン液体(C)の作製例1で得られたイオン液体(C)であるイオン液体#1(400μl)に代えてイオン液体(C)の作製例2で得られたイオン液体#2(400μl)を使用し、メソ−テトラフェニル−テトラベンゾポルフィリンパラジウムをトルエン中に濃度2×10-4Mで溶解させた溶液約20μlに代えて、有機光増感分子(A)の合成例1で得られた有機光増感分子(A)(2−ヨード−1,3,5,7−テトラメチル−8−フェニル−4,4−ジフルオロボラジアザインダセン)をトルエン中に濃度6×10-4Mで溶解させた溶液約40μlを使用したこと以外は、実施例1と同様にして、光波長変換要素としての目視上均質かつ透明な液体を得た。続いて、実施例1と同じ手順でアップコンバージョン発光評価用試料および光吸収スペクトル測定用試料を作製し、続いて、実施例1と同じ条件で光吸収スペクトルを測定した。測定された光吸収スペクトルを図9に示す。
[Example 3]
(Fabrication of light wavelength conversion element)
Ionic Liquid # 2 (400 μl) obtained in Preparation Example 2 of Ionic Liquid (C) in place of Ionic Liquid # 1 (400 μl) which is Ionic Liquid (C) obtained in Preparation Example 1 of Ionic Liquid (C) Was used in place of about 20 μl of a solution of meso-tetraphenyl-tetrabenzoporphyrin palladium dissolved in toluene at a concentration of 2 × 10 −4 M, and was obtained in Synthesis Example 1 of the organic photosensitizing molecule (A). The organic photosensitizing molecule (A) (2-iodo-1,3,5,7-tetramethyl-8-phenyl-4,4-difluoroboradiazaindacene) in toluene at a concentration of 6 × 10 −4 M A visually homogeneous and transparent liquid as a light wavelength conversion element was obtained in the same manner as in Example 1 except that about 40 μl of the solution dissolved in 2 was used. Subsequently, an up-conversion emission evaluation sample and a light absorption spectrum measurement sample were prepared by the same procedure as in Example 1, and subsequently, the light absorption spectrum was measured under the same conditions as in Example 1. The measured light absorption spectrum is shown in FIG.

(光波長変換要素のアップコンバージョン量子効率の測定)
本実施例で作製したアップコンバージョン発光評価用試料のアップコンバージョン量子効率(光波長変換効率)を、特許文献3の[0099]に記載されている測定方法と同様に、参照法に基づき以下のように測定した。
(Measurement of up-conversion quantum efficiency of optical wavelength conversion element)
The up-conversion quantum efficiency (light wavelength conversion efficiency) of the sample for evaluation of up-conversion emission produced in this example is as follows based on the reference method as in the measuring method described in [0099] of Patent Document 3. Measured.

まず、本実施例で作製したアップコンバージョン発光評価用試料を、実施例1で使用したのと同じ試料ホルダーに固定し、励起光として、連続光レーザー発光器(製造元:Abal OptoTek Co., Ltd.(AOTK)、型番:Action532S)から出射させた連続光レーザー発光(波長:532nm、スポット径:約0.8mm、出力パワー:約30mW)を照射して、アップコンバージョン発光評価用試料のアップコンバージョン発光スペクトルを分光器(実施例1で使用したものと同じ)の後に設置した電子冷却シリコンCCD(Charge Coupled Device)検出器(実施例1で使用したものと同じ)で測定および記録した。測定されたアップコンバージョン発光スペクトルを図10に示す。   First, the sample for evaluation of up-conversion emission produced in this example was fixed to the same sample holder as used in Example 1, and a continuous light laser emitter (manufacturer: Abal OptoTek Co., Ltd.) was used as excitation light. (AOTK), model number: Action532S) emitted continuous light laser emission (wavelength: 532 nm, spot diameter: about 0.8 mm, output power: about 30 mW), and upconversion emission of a sample for evaluation of upconversion emission. Spectra were measured and recorded with an electronically cooled silicon CCD (Charge Coupled Device) detector (same as used in Example 1) installed after the spectrometer (same as used in Example 1). The measured up-conversion emission spectrum is shown in FIG.

続いて、トルエンやベンゼン等の無極性溶媒中での蛍光量子効率が約85%であることが知られている色素である9,10−ビス(フェニルエチニル)アントラセン(CAS番号:10075−85−1)の濃度1×10-5Mのトルエン溶液を作製した。この溶液を、実施例1および本実施例で使用したのと同じ内寸1mm×1mm、外寸2mm×2mm、長さ約25mmの片端閉じ正方形石英管にその全長の3/4程度、注入し、その開口端を鉛ハンダで封止して、リファレンス試料とした。そして、このリファレンス試料を実施例1で使用したのと同じ試料ホルダーに固定し、励起光として、連続光レーザー発光器(製造元:World Star Tech Inc.、型番:TECBL−30GC−405)から出射させた連続光レーザー発光(波長:405nm、スポット径:約0.8mm、出力パワー:約1mW)を照射して、リファレンス試料の蛍光発光スペクトルを分光器(実施例1で使用したものと同じ)の後に設置した電子冷却シリコンCCD検出器(実施例1で使用したものと同じ)で測定および記録した。 Subsequently, 9,10-bis (phenylethynyl) anthracene (CAS number: 10075-85-, which is a dye known to have a fluorescence quantum efficiency of about 85% in a nonpolar solvent such as toluene or benzene). A toluene solution having a concentration of 1 × 10 −5 M of 1) was prepared. This solution was poured into a square quartz tube of one end closed having a size of 1 mm × 1 mm, an outer size of 2 mm × 2 mm, and a length of about 25 mm, which was the same as that used in Example 1 and this example, about 3/4 of its total length. The open end was sealed with lead solder to obtain a reference sample. Then, this reference sample was fixed to the same sample holder used in Example 1, and emitted as excitation light from a continuous-wave laser light emitter (manufacturer: World Star Tech Inc., model number: TECBL-30GC-405). Continuous light laser emission (wavelength: 405 nm, spot diameter: about 0.8 mm, output power: about 1 mW), and the fluorescence emission spectrum of the reference sample was measured by a spectroscope (the same as that used in Example 1). It was measured and recorded with an electronically cooled silicon CCD detector (same as used in Example 1) installed later.

このようにして記録されたアップコンバージョン発光評価用試料のアップコンバージョン発光スペクトルおよびリファレンス試料の蛍光発光スペクトルは、分光器内に搭載された回折格子の回折効率波長依存性、および電子冷却シリコンCCD検出器の検出感度波長依存性について補正し、記録されたスペクトル形状の歪みを補正した。そして、アップコンバージョン発光評価用試料およびリファレンス試料の補正後のスペクトル(アップコンバージョン発光スペクトルおよび蛍光発光スペクトル)それぞれについての、励起波長における試料の吸光度および励起光強度の情報を基に、当業者に通常用いられる関係式を用いてアップコンバージョン発光評価用試料のアップコンバージョン量子効率を決定した。   The up-conversion emission spectrum of the sample for up-conversion emission evaluation and the fluorescence emission spectrum of the reference sample recorded in this way are dependent on the diffraction efficiency wavelength of the diffraction grating mounted in the spectrometer and the electron-cooled silicon CCD detector. The wavelength dependence of detection sensitivity was corrected, and the distortion of the recorded spectral shape was corrected. Then, based on the information on the absorbance and excitation light intensity of the sample at the excitation wavelength for each of the spectra (upconversion emission spectrum and fluorescence emission spectrum) after correction of the upconversion emission evaluation sample and the reference sample, those skilled in the art usually The upconversion quantum efficiency of the sample for evaluation of upconversion emission was determined by using the relational expression used.

以上の手順から、本実施例で作製した光波長変換要素のアップコンバージョン量子効率が20.1%と判明した。   From the above procedure, the up-conversion quantum efficiency of the light wavelength conversion element manufactured in this example was found to be 20.1%.

〔実施例4〕
有機光増感分子(A)の合成例1で得られた有機光増感分子(A)(2−ヨード−1,3,5,7−テトラメチル−8−フェニル−4,4−ジフルオロボラジアザインダセン)をトルエン中に濃度6×10-4Mで溶解させた溶液約40μlに代えて、有機光増感分子(A)の合成例2で得られた有機光増感分子(A)(2,6−ジヨード−1,3,5,7−テトラメチル−8−フェニル−4,4−ジフルオロボラジアザインダセン)をトルエン中に濃度3×10-4Mで溶解させた溶液約20μlを使用したこと以外は、実施例3と同じ手順で光波長変換要素としての目視上均質かつ透明な液体を得た。
[Example 4]
Synthesis of Organic Photosensitizing Molecule (A) Organic Photosensitizing Molecule (A) Obtained in Synthesis Example 1 (2-Iodo-1,3,5,7-tetramethyl-8-phenyl-4,4-difluorobora) Diazaindacene) was dissolved in toluene at a concentration of 6 × 10 −4 M in place of about 40 μl of the solution, and the organic photosensitizing molecule (A) obtained in Synthesis Example 2 of the organic photosensitizing molecule (A) was replaced. About 20 μl of a solution of (2,6-diiodo-1,3,5,7-tetramethyl-8-phenyl-4,4-difluoroboradiazaindacene) dissolved in toluene at a concentration of 3 × 10 −4 M. Using the same procedure as in Example 3, except that the above was used, a visually homogeneous and transparent liquid as a light wavelength conversion element was obtained.

次いで、本実施例で作製した光波長変換要素を用いた以外は実施例3と同じ手順で、アップコンバージョン発光評価用試料および光吸収スペクトル測定用試料を作製し、その光吸収スペクトル、アップコンバージョン発光スペクトル、およびアップコンバージョン量子効率を測定した。測定された光吸収スペクトルを図11に、アップコンバージョン発光スペクトルを図12に示す。その結果、本実施例で作製した光波長変換要素のアップコンバージョン量子効率が16.8%と判明した。   Then, a sample for evaluation of upconversion emission and a sample for measuring light absorption spectrum were prepared by the same procedure as in Example 3 except that the light wavelength conversion element prepared in this example was used. The spectrum and upconversion quantum efficiency were measured. FIG. 11 shows the measured light absorption spectrum, and FIG. 12 shows the upconversion emission spectrum. As a result, the up-conversion quantum efficiency of the light wavelength conversion element manufactured in this example was found to be 16.8%.

〔実施例3および4と非特許文献6との比較〕
非特許文献6では、有機光増感分子および有機発光分子として、それぞれ実施例3において使用したのと同種類の分子、すなわち、それぞれ有機光増感分子(A)の合成例1で得られた有機光増感分子(A)(2−ヨード−1,3,5,7−テトラメチル−8−フェニル−4,4−ジフルオロボラジアザインダセン)およびペリレンを用いて光波長変換要素が作製されているが、その光波長変換要素の媒体として古典的な有機溶媒(アセトニトリル)が用いられている。非特許文献6では、その光波長変換要素に励起光として波長532nmの連続光レーザー発光を照射して測定が行われ、そのアップコンバージョン量子効率が2.4%であったことが報告されている。
[Comparison between Examples 3 and 4 and Non-Patent Document 6]
In Non-Patent Document 6, as the organic photosensitizing molecule and the organic light emitting molecule, each was obtained in Synthesis Example 1 of the same type of molecule as used in Example 3, that is, each organic photosensitizing molecule (A). A light wavelength conversion element is prepared using an organic photosensitizing molecule (A) (2-iodo-1,3,5,7-tetramethyl-8-phenyl-4,4-difluoroboradiazaindacene) and perylene. However, a classical organic solvent (acetonitrile) is used as a medium for the light wavelength conversion element. In Non-Patent Document 6, it is reported that the optical wavelength conversion element is irradiated with continuous light laser emission having a wavelength of 532 nm as excitation light, and the measurement is performed, and that the up-conversion quantum efficiency is 2.4%. ..

また、非特許文献6では、有機光増感分子および有機発光分子として、それぞれ実施例4において使用したのと同種類の分子、すなわち、それぞれ有機光増感分子(A)の合成例2で得られた有機光増感分子(A)(2,6−ジヨード−1,3,5,7−テトラメチル−8−フェニル−4,4−ジフルオロボラジアザインダセン)およびペリレンを用いて光波長変換要素が作製されているが、その光波長変換要素の媒体として古典的な有機溶媒(アセトニトリル)が用いられている。非特許文献6では、その光波長変換要素に励起光として波長532nmの連続光レーザー発光を照射して測定が行われ、そのアップコンバージョン量子効率が5.4%であったことが報告されている。   Further, in Non-Patent Document 6, as the organic photosensitizing molecule and the organic light emitting molecule, the same kind of molecule as that used in Example 4, that is, each obtained in Synthesis Example 2 of the organic photosensitizing molecule (A) was obtained. Wavelength conversion using the obtained organic photosensitizing molecule (A) (2,6-diiodo-1,3,5,7-tetramethyl-8-phenyl-4,4-difluoroboradiazaindacene) and perylene Elements have been made, but a classical organic solvent (acetonitrile) is used as the medium for the light wavelength conversion element. In Non-Patent Document 6, it is reported that the optical wavelength conversion element is irradiated with continuous-wave laser light having a wavelength of 532 nm as excitation light for measurement, and the upconversion quantum efficiency was 5.4%. ..

実施例3および実施例4と非特許文献6とでは、測定に関する諸条件が完全に同じではないため単純な比較は必ずしも容易ではないが、実施例3および実施例4において得られたアップコンバージョン量子効率(20.1%および16.8%)は、比較例3および4において測定されたアップコンバージョン量子効率(2.4%および5.4%)より一桁程度高くなっており、顕著な向上(改善)が得られたと判断できる。   Although the conditions for measurement in Example 3 and Example 4 and Non-Patent Document 6 are not completely the same, a simple comparison is not necessarily easy, but the up-conversion quantum obtained in Example 3 and Example 4 is not always easy. The efficiencies (20.1% and 16.8%) are about an order of magnitude higher than the upconversion quantum efficiencies (2.4% and 5.4%) measured in Comparative Examples 3 and 4, indicating a significant improvement. It can be judged that (improvement) was obtained.

〔実施例5〕
続いて、イオン液体(C)として様々な粘度のイオン液体を検討し、その種類による光波長変換要素の光波長変換効率(アップコンバージョン量子効率)への影響を鋭意検討した結果、驚くべきことに、イオン液体の粘度が光波長変換要素の光波長変換効率を支配する設計上極めて重要な因子であることが初めて明らかになった。
[Example 5]
Subsequently, as an ionic liquid (C), ionic liquids having various viscosities were studied, and as a result of earnestly examining the effect of the type on the optical wavelength conversion efficiency (upconversion quantum efficiency) of the optical wavelength conversion element, surprisingly, , It was revealed for the first time that the viscosity of the ionic liquid is a very important factor in the design that controls the light wavelength conversion efficiency of the light wavelength conversion element.

(イオン液体(C)の粘度の測定)
本実施例で使用する、イオン液体(C)の作製例3で作製したイオン液体(C)である、イオン液体#1、イオン液体#2、イオン液体#3、イオン液体#4、イオン液体#5、イオン液体#6、イオン液体#7、イオン液体#8、イオン液体#9、イオン液体#10、イオン液体#11、イオン液体#12、イオン液体#13、およびイオン液体#14の粘度を、コーン/プレート型粘度計(製造元:Brookfield Engineering Laboratories, Inc.、型番:R/S Plus)を用いて26℃で測定した。その結果、イオン液体#1の26℃における粘度は86.8mPa・s、イオン液体#2の26℃における粘度は94.5mPa・s、イオン液体#3の26℃における粘度は28.4mPa・s、イオン液体#4の26℃における粘度は45.7mPa・s、イオン液体#5の26℃における粘度は47.0mPa・s、イオン液体#6の26℃における粘度が70.3mPa・s、イオン液体#7の26℃における粘度は87.3mPa・s、イオン液体#8の26℃における粘度は57.9mPa・s、イオン液体#9の26℃における粘度は86.7mPa・s、イオン液体#10の26℃における粘度は71.8mPa・s、イオン液体#11の26℃における粘度は94.7mPa・s、イオン液体#12の26℃における粘度は64.8mPa・s、イオン液体#13の26℃における粘度は200mPa・s、イオン液体#14の26℃における粘度は584mPa・sであった。
(Measurement of viscosity of ionic liquid (C))
Ionic liquid (C) produced in Production Example 3 of ionic liquid (C) used in this example, ionic liquid # 1, ionic liquid # 2, ionic liquid # 3, ionic liquid # 4, ionic liquid # 5, the ionic liquid # 6, the ionic liquid # 7, the ionic liquid # 8, the ionic liquid # 9, the ionic liquid # 10, the ionic liquid # 11, the ionic liquid # 12, the ionic liquid # 13, and the ionic liquid # 14. , Cone / plate type viscometer (manufacturer: Brookfield Engineering Laboratories, Inc., model number: R / S Plus). As a result, the viscosity of ionic liquid # 1 at 26 ° C. was 86.8 mPa · s, the viscosity of ionic liquid # 2 at 26 ° C. was 94.5 mPa · s, and the viscosity of ionic liquid # 3 at 26 ° C. was 28.4 mPa · s. , The viscosity of ionic liquid # 4 at 26 ° C. is 45.7 mPa · s, the viscosity of ionic liquid # 5 at 26 ° C. is 47.0 mPa · s, the viscosity of ionic liquid # 6 at 26 ° C. is 70.3 mPa · s, The viscosity of Liquid # 7 at 26 ° C. is 87.3 mPa · s, the viscosity of Ionic Liquid # 8 at 26 ° C. is 57.9 mPa · s, and the viscosity of Ionic Liquid # 9 at 26 ° C. is 86.7 mPa · s, Ionic Liquid # The viscosity of 10 at 26 ° C. is 71.8 mPa · s, the viscosity of ionic liquid # 11 at 26 ° C. is 94.7 mPa · s, and the viscosity of ionic liquid # 12 at 26 ° C. 64.8mPa · s, the viscosity at 26 ° C. ionic liquid # 13 viscosity at 200mPa · s, 26 ℃ ionic liquid # 14 was 584mPa · s.

(光波長変換要素の作製)
イオン液体(C)の作製例1で作製したイオン液体(C)であるイオン液体#1に代えて、イオン液体(C)の作製例3で作製したイオン液体(C)であるイオン液体#1、イオン液体#2、イオン液体#3、イオン液体#4、イオン液体#5、イオン液体#6、イオン液体#7、イオン液体#8、イオン液体#9、イオン液体#10、イオン液体#11、イオン液体#12、イオン液体#13、およびイオン液体#14をそれぞれ用いる以外は、実施例1と同じ手順で14種類の光波長変換要素を作製した。
(Fabrication of light wavelength conversion element)
In place of the ionic liquid # 1 which is the ionic liquid (C) prepared in the preparation example 1 of the ionic liquid (C), the ionic liquid # 1 which is the ionic liquid (C) prepared in the preparation example 3 of the ionic liquid (C) , Ionic liquid # 2, ionic liquid # 3, ionic liquid # 4, ionic liquid # 5, ionic liquid # 6, ionic liquid # 7, ionic liquid # 8, ionic liquid # 9, ionic liquid # 10, ionic liquid # 11. , 14 types of light wavelength conversion elements were produced by the same procedure as in Example 1 except that the ionic liquid # 12, the ionic liquid # 13, and the ionic liquid # 14 were used.

(光波長変換要素のアップコンバージョン発光強度の測定)
上記の14種類の光波長変換要素を用いて、実施例1と同じ手順で14種類のアップコンバージョン発光評価用試料を作製し、続いて、実施例1と同じ条件でアップコンバージョン発光強度を測定した。
(Measurement of up-conversion emission intensity of light wavelength conversion element)
Using the above 14 kinds of light wavelength conversion elements, 14 kinds of samples for evaluation of up-conversion emission were manufactured by the same procedure as in Example 1, and subsequently, the up-conversion emission intensity was measured under the same conditions as in Example 1. ..

イオン液体(C)であるイオン液体#2を用いて作製されたアップコンバージョン発光評価用試料のアップコンバージョン発光強度を1として、その他のイオン液体(C)で作製されたアップコンバージョン発光評価用試料のアップコンバージョン発光強度を相対的に規格化して、アップコンバージョン効率へのイオン液体の粘度の影響を検討した。   Using the up-conversion emission intensity of an up-conversion luminescence evaluation sample prepared using ionic liquid (C) as ionic liquid (C), the other up-conversion luminescence evaluation samples prepared with ionic liquid (C) The effect of the viscosity of the ionic liquid on the upconversion efficiency was examined by relatively standardizing the upconversion emission intensity.

なお、イオン液体(C)の作製例3における14種類のイオン液体(C)の作製、および本実施例における14種類のアップコンバージョン発光評価用試料の作製は、同じ条件下で行った。また、これら14種類のアップコンバージョン発光評価用試料のアップコンバージョン発光強度の測定も、同じ光学測定条件の下で行い、かつ、本実施例における測定はすべて、26±1℃の環境温度で行った。そのため、これら14種類のアップコンバージョン発光評価用試料の間では、アップコンバージョン発光強度の測定結果に関して定量的な相互比較が可能となっている。   The 14 types of ionic liquids (C) in Production Example 3 of ionic liquid (C) and the 14 types of samples for evaluation of upconversion luminescence in this example were produced under the same conditions. The upconversion emission intensities of these 14 types of upconversion emission evaluation samples were also measured under the same optical measurement conditions, and all the measurements in this example were performed at an environmental temperature of 26 ± 1 ° C. .. Therefore, it is possible to quantitatively compare the measurement results of the upconversion emission intensity among these 14 types of samples for evaluating the upconversion emission.

また、再現性を確かめるために、イオン液体#13から作製されたアップコンバージョン発光評価用試料については3回、イオン液体#14から作製されたアップコンバージョン発光評価用試料については2回、それぞれ、アップコンバージョン発光評価用試料の作製およびアップコンバージョン発光強度測定を繰り返した。   In order to confirm reproducibility, the up-conversion luminescence evaluation sample prepared from the ionic liquid # 13 was tested three times, and the up-conversion luminescence evaluation sample prepared from the ionic liquid # 14 was tested twice. The preparation of the conversion luminescence evaluation sample and the upconversion luminescence intensity measurement were repeated.

図13のグラフに、イオン液体(C)であるイオン液体#1〜#14の26℃における粘度を横軸に、イオン液体(C)であるイオン液体#2から作製されたアップコンバージョン発光評価用試料のアップコンバージョン発光強度を1として規格化された、全てのアップコンバージョン発光評価用試料のアップコンバージョン発光強度を縦軸に示す。また、図13のグラフにおけるイオン液体(C)であるイオン液体#1〜13から作製されたアップコンバージョン発光評価用試料のプロットの部分を拡大したグラフを図14に示す。図13および図14中では、各アップコンバージョン発光評価用試料のプロットをその作製に使用したイオン液体の種類で示している。   In the graph of FIG. 13, the viscosity at 26 ° C. of the ionic liquids # 1 to # 14, which are the ionic liquids (C), is plotted on the horizontal axis for evaluation of up-conversion emission prepared from the ionic liquid # 2 that is the ionic liquid (C). The vertical axis represents the upconversion emission intensity of all the samples for evaluation of upconversion emission, which is standardized with the upconversion emission intensity of the sample being 1. Further, FIG. 14 shows a graph obtained by enlarging a plot portion of the sample for up-conversion luminescence evaluation prepared from the ionic liquids # 1 to 13 which is the ionic liquid (C) in the graph of FIG. In FIG. 13 and FIG. 14, the plot of each up-conversion emission evaluation sample is shown by the type of ionic liquid used for its production.

なお、励起波長(632.8nm)における各アップコンバージョン発光評価用試料の吸光度の実測値には若干ではあるが互いにばらつきがあったため、この影響を取り除くために、この吸光度の実測値のばらつきに対する補正を行った。図13及び図14の縦軸の値は、この補正後の値である。   It should be noted that the measured values of the absorbances of the up-conversion emission evaluation samples at the excitation wavelength (632.8 nm) were slightly different from each other, but in order to remove this influence, correction was made to the fluctuations of the measured absorbance values. I went. The values on the vertical axis in FIGS. 13 and 14 are values after this correction.

図13及び図14の結果から、光波長変換要素の相対アップコンバージョン発光強度(これはアップコンバージョン量子効率に比例する)と、光波長変換要素に使用されているイオン液体(C)の粘度との間に、明確かつ強い相関があることが発見された。さらに、少なくとも図13及び図14の横軸のレンジでは、より高い粘度をもつイオン液体(C)を使うことで、より高いアップコンバージョン発光強度(すなわち、より高いアップコンバージョン量子効率)を達成できることが明らかになった。これから、光波長変換要素に用いるイオン液体の粘度が光波長変換要素の設計における極めて重要な効率支配因子であることが初めて明確になった。   From the results of FIGS. 13 and 14, the relative upconversion emission intensity of the light wavelength conversion element (which is proportional to the upconversion quantum efficiency) and the viscosity of the ionic liquid (C) used in the light wavelength conversion element are shown. It was discovered that there was a clear and strong correlation between them. Further, at least in the ranges of the horizontal axes of FIGS. 13 and 14, it is possible to achieve higher upconversion emission intensity (that is, higher upconversion quantum efficiency) by using the ionic liquid (C) having higher viscosity. It was revealed. From this, it became clear for the first time that the viscosity of the ionic liquid used in the light wavelength conversion element is a very important factor controlling efficiency in the design of the light wavelength conversion element.

(光波長変換要素のアップコンバージョン量子効率の測定)
本実施例においてイオン液体(C)であるイオン液体#14を用いて作製されたアップコンバージョン発光評価用試料に対し、励起光として、実施例1で使用したものと同じ連続光レーザー発光器から出射させた連続光レーザー発光#1(波長:632.8nm、スポット径:約0.8mm、出力パワー:約28mW)を照射したこと以外は、実施例3と同じ手順で光吸収スペクトルおよびアップコンバージョン発光スペクトルを測定し、光波長変換要素のアップコンバージョン量子効率(光波長変換効率)を測定した。測定された光吸収スペクトルを図15に、アップコンバージョン発光スペクトルを図16に示す。その結果、光波長変換要素のアップコンバージョン量子効率は15.4%と判明した。
(Measurement of up-conversion quantum efficiency of optical wavelength conversion element)
In the present example, for the up-conversion emission evaluation sample prepared using the ionic liquid (C), the ionic liquid # 14, the same continuous light laser light emitter as that used in Example 1 was emitted as the excitation light. The optical absorption spectrum and the up-conversion emission were obtained by the same procedure as in Example 3 except that the continuous light laser emission # 1 (wavelength: 632.8 nm, spot diameter: about 0.8 mm, output power: about 28 mW) was irradiated. The spectrum was measured and the up-conversion quantum efficiency (light wavelength conversion efficiency) of the light wavelength conversion element was measured. FIG. 15 shows the measured light absorption spectrum, and FIG. 16 shows the up-conversion emission spectrum. As a result, the up conversion quantum efficiency of the light wavelength conversion element was found to be 15.4%.

〔実施例6〕
(光波長変換要素の作製)
イオン液体(C)の作製例1で得られたイオン液体(C)であるイオン液体#1(400μl)に代えてイオン液体(C)の作製例3で得られたイオン液体#14(400μl)を使用し、有機光増感分子(A)としてメソ−テトラフェニル−テトラベンゾポルフィリンパラジウムをトルエン中に濃度2×10-4Mで溶解させた溶液に代えてオクタエチルポルフィリンパラジウムをトルエン中に濃度4×10-4Mで溶解させた溶液を使用し、有機発光分子(B)としてペリレンをトルエン中に濃度4×10-3Mで溶解させた溶液に代えて9,10−ジフェニルアントラセンをトルエン中に濃度4×10-3Mで溶解させた溶液を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、光波長変換要素としての目視上均質かつ透明な液体を得た。続いて、実施例1と同じ手順で光吸収スペクトル測定用試料アップコンバージョンおよび発光評価用試料を作製し、実施例1と同じ条件で光吸収スペクトルを測定した。測定された光吸収スペクトルを図17に示す。
[Example 6]
(Fabrication of light wavelength conversion element)
Ionic Liquid # 14 (400 μl) obtained in Production Example 3 of Ionic Liquid (C) in place of Ionic Liquid # 1 (400 μl) which is Ionic Liquid (C) obtained in Production Example 1 of Ionic Liquid (C) Was used instead of a solution of meso-tetraphenyl-tetrabenzoporphyrin palladium in toluene at a concentration of 2 × 10 −4 M as the organic photosensitizing molecule (A), and octaethylporphyrin palladium was concentrated in toluene. A solution prepared by dissolving 4 × 10 −4 M was used, and 9,10-diphenylanthracene was replaced by a solution prepared by dissolving perylene as an organic luminescent molecule (B) in toluene at a concentration of 4 × 10 −3 M in toluene. A visually homogeneous and transparent liquid as a light wavelength conversion element was obtained in the same manner as in Example 1 except that a solution dissolved therein at a concentration of 4 × 10 −3 M was used. Subsequently, a sample up-conversion for light absorption spectrum measurement and a sample for emission evaluation were prepared by the same procedure as in Example 1, and the light absorption spectrum was measured under the same conditions as in Example 1. The measured light absorption spectrum is shown in FIG.

次いで、本実施例で作製した光波長変換要素を用いた以外は実施例3と同じ手順で、上記アップコンバージョン発光評価用試料を用いてアップコンバージョン発光スペクトルを測定した。測定されたアップコンバージョン発光スペクトルを図18に示す。   Then, the up-conversion emission spectrum was measured using the above-mentioned sample for evaluation of up-conversion emission by the same procedure as in Example 3 except that the light wavelength conversion element produced in this example was used. The measured up-conversion emission spectrum is shown in FIG.

また、実施例3と同じ手順で、上記アップコンバージョン発光評価用試料を用いて出力パワー30mWの条件におけるアップコンバージョン量子効率を測定し、連続光レーザー発光の出力パワーを20mWに変更したこと以外は実施例3と同じ手順で、上記アップコンバージョン発光評価用試料を用いて出力パワー20mWの条件におけるアップコンバージョン量子効率を測定した。その結果、本実施例で作製した光波長変換要素は、出力パワー30mWの条件におけるアップコンバージョン量子効率が31.3%、出力パワー20mWの条件におけるアップコンバージョン量子効率が29.2%と判明した。   In addition, the same procedure as in Example 3 was performed except that the upconversion quantum efficiency was measured under the condition of an output power of 30 mW using the above-mentioned sample for evaluation of upconversion emission, and the output power of continuous light laser emission was changed to 20 mW. By the same procedure as in Example 3, the upconversion quantum efficiency under the condition of the output power of 20 mW was measured using the above sample for evaluation of upconversion emission. As a result, it was found that the optical wavelength conversion element manufactured in this example had an upconversion quantum efficiency of 31.3% under an output power of 30 mW and an upconversion quantum efficiency of 29.2% under an output power of 20 mW.

〔実施例7〕
(イオン液体(C)の粘度の測定)
本実施例で使用する、イオン液体(C)の作製例3で作製したイオン液体(C)である、イオン液体#1、イオン液体#2、イオン液体#3、イオン液体#4、イオン液体#5、イオン液体#9、イオン液体#10、イオン液体#12、イオン液体#13、およびイオン液体#14の粘度を、コーン/プレート型粘度計(実施例5で使用したものと同じ)を用いて20℃で測定した。
[Example 7]
(Measurement of viscosity of ionic liquid (C))
Ionic liquid (C) produced in Production Example 3 of ionic liquid (C) used in this example, ionic liquid # 1, ionic liquid # 2, ionic liquid # 3, ionic liquid # 4, ionic liquid # 5, the ionic liquid # 9, the ionic liquid # 10, the ionic liquid # 12, the ionic liquid # 13, and the ionic liquid # 14 were measured using a cone / plate viscometer (the same as that used in Example 5). Was measured at 20 ° C.

(光波長変換要素の作製)
イオン液体(C)の作製例2で得られたイオン液体(C)であるイオン液体#14に代えて、イオン液体(C)の作製例3で作製したイオン液体(C)であるイオン液体#1、イオン液体#2、イオン液体#3、イオン液体#4、イオン液体#5、イオン液体#9、イオン液体#10、イオン液体#12、イオン液体#13、およびイオン液体#14をそれぞれ用いる以外は、実施例6と同じ手順で10種類の光波長変換要素を作製した。
(Fabrication of light wavelength conversion element)
In place of the ionic liquid # 14 which is the ionic liquid (C) obtained in Preparation Example 2 of the ionic liquid (C), the ionic liquid #C which is the ionic liquid (C) prepared in Preparation Example 3 of the ionic liquid (C) 1, ionic liquid # 2, ionic liquid # 3, ionic liquid # 4, ionic liquid # 5, ionic liquid # 9, ionic liquid # 10, ionic liquid # 12, ionic liquid # 13 and ionic liquid # 14 are used respectively. Except for the above, 10 types of light wavelength conversion elements were produced by the same procedure as in Example 6.

(光波長変換要素のアップコンバージョン発光強度の測定)
上記の10種類の光波長変換要素を用いて、実施例1と同じ手順で10種類のアップコンバージョン発光評価用試料を作製し、続いて、実施例3と同じ条件でアップコンバージョン発光強度を測定した。
(Measurement of up-conversion emission intensity of light wavelength conversion element)
Using the above 10 kinds of light wavelength conversion elements, 10 kinds of samples for evaluation of up-conversion emission were manufactured by the same procedure as in Example 1, and subsequently, the up-conversion emission intensity was measured under the same conditions as in Example 3. ..

イオン液体(C)であるイオン液体#2を用いて作製されたアップコンバージョン発光評価用試料のアップコンバージョン発光強度を1として、その他のイオン液体(C)で作製されたアップコンバージョン発光評価用試料のアップコンバージョン発光強度を相対的に規格化して、アップコンバージョン効率へのイオン液体の粘度の影響を検討した。   Using the up-conversion emission intensity of an up-conversion luminescence evaluation sample prepared using ionic liquid (C) as ionic liquid (C), the other up-conversion luminescence evaluation samples prepared with ionic liquid (C) The effect of the viscosity of the ionic liquid on the upconversion efficiency was examined by relatively standardizing the upconversion emission intensity.

なお、これら10種類のアップコンバージョン発光評価用試料のアップコンバージョン発光強度の測定も、同じ光学測定条件の下で行い、かつ、本実施例における測定はすべて、20±1℃の環境温度で行った。そのため、これら10種類のアップコンバージョン発光評価用試料の間では、アップコンバージョン発光強度の測定結果に関して定量的な相互比較が可能となっている。   In addition, the measurement of the up-conversion emission intensity of these 10 types of samples for evaluation of up-conversion emission was also performed under the same optical measurement conditions, and all the measurements in this example were performed at an environmental temperature of 20 ± 1 ° C. .. Therefore, it is possible to quantitatively compare the measurement results of the upconversion emission intensity among these 10 types of samples for evaluating the upconversion emission.

図19のグラフに、イオン液体(C)であるイオン液体#1、イオン液体#2、イオン液体#3、イオン液体#4、イオン液体#5、イオン液体#9、イオン液体#10、イオン液体#12、イオン液体#13、およびイオン液体#14の20℃における粘度を横軸に、イオン液体(C)であるイオン液体#2から作製されたアップコンバージョン発光評価用試料のアップコンバージョン発光強度を1として規格化された、全てのアップコンバージョン発光評価用試料のアップコンバージョン発光強度を縦軸に示す。図19中では、各アップコンバージョン発光評価用試料のプロットをその作製に使用したイオン液体の種類で示している。   In the graph of FIG. 19, the ionic liquid (C) ionic liquid # 1, ionic liquid # 2, ionic liquid # 3, ionic liquid # 4, ionic liquid # 5, ionic liquid # 9, ionic liquid # 10, ionic liquid # 10. With the viscosities of # 12, ionic liquid # 13, and ionic liquid # 14 at 20 ° C. as the abscissa, the upconversion luminescence intensity of the upconversion luminescence evaluation sample prepared from ionic liquid # 2, which is ionic liquid (C), The vertical axis indicates the upconversion emission intensity of all the samples for evaluation of upconversion emission standardized as 1. In FIG. 19, a plot of each up-conversion emission evaluation sample is shown by the type of ionic liquid used for its production.

図13、図14、および図19の結果から、有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)の種類に係わらず、光波長変換要素に使用されているイオン液体(C)の粘度が高くなるにしたがって、光波長変換要素の相対アップコンバージョン発光強度(これはアップコンバージョン量子効率に比例する)が上昇することが判明した。   From the results of FIG. 13, FIG. 14, and FIG. 19, the viscosity of the ionic liquid (C) used in the light wavelength conversion element regardless of the types of the organic photosensitizing molecule (A) and the organic light emitting molecule (B). It has been found that the relative upconversion emission intensity of the light wavelength conversion element (which is proportional to the upconversion quantum efficiency) increases with increasing.

1 太陽電池層
2 透明背面電極
3 透明絶縁膜
4 アップコンバージョン層
5 光反射膜
7 受光面電極
8 ガラスチャネル
9 ガス
10 光触媒が添加された水
11 機械的支持体
1 Solar Cell Layer 2 Transparent Back Electrode 3 Transparent Insulation Film 4 Up-Conversion Layer 5 Light Reflecting Film 7 Light-Receiving Surface Electrode 8 Glass Channel 9 Gas 10 Water with Photocatalyst 11 Mechanical Support

Claims (9)

三重項−三重項消滅過程を示す組み合わせである有機光増感分子(A)および有機発光分子(B)を、イオン液体(C)中に溶解および/または分散させてなる、目視上均質かつ透明な光波長変換要素であって、
前記有機光増感分子(A)の吸収極大波長が、500〜700nmの範囲内にあり、
前記イオン液体(C)は、26℃における粘度が45.7mPa・s以上となり、かつ、前記イオン液体(C)をの9倍の体積の超純水で洗浄したときに、洗浄後の水のpHが5より大きくなるものであることを特徴とする光波長変換要素。
An organic photosensitizing molecule (A) and an organic luminescent molecule (B), which are combinations showing a triplet-triplet annihilation process, are dissolved and / or dispersed in an ionic liquid (C) and are visually homogeneous and transparent. A light wavelength conversion element,
The absorption maximum wavelength of the organic photosensitizing molecule (A) is in the range of 500 to 700 nm,
The ionic liquid (C) becomes a viscosity at 26 ° C. is 45.7mPa · s or more, and, when washing the ionic liquid (C) in ultrapure water 9 times the volume of its water after washing optical wavelength conversion elements, characterized in that the pH of greater than 5.
前記有機光増感分子(A)が、その構造中に金属を含まないことを特徴とする請求項1に記載の光波長変換要素。   The light wavelength conversion element according to claim 1, wherein the organic photosensitizing molecule (A) contains no metal in its structure. 前記有機光増感分子(A)が、下記一般式(1)
Figure 0006692014
(前記式中、R1〜R5はそれぞれ独立に水素原子を含む任意の置換基を表し、互いに隣接する置換基(R1とR2との対、R2とR4との対、R1とR3との対、R3とR4との対)はそれぞれ互いに連結して水素原子を含む任意の置換基を有する5員環または6員環を形成してもよく、R6はハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1〜5のアルキル基、または置換基を有してもよい炭素数1〜5のアルコキシル基を表す)
で表される化合物であることを特徴とする請求項1または2に記載の光波長変換要素。
The organic photosensitizing molecule (A) has the following general formula (1)
Figure 0006692014
(In the above formula, R 1 to R 5 each independently represent an arbitrary substituent containing a hydrogen atom, and adjacent substituents (a pair of R 1 and R 2 , a pair of R 2 and R 4 , a R 2 1 and R 3 pair, R 3 and R 4 pair) may be linked to each other to form a 5-membered ring or 6-membered ring having an optional substituent containing a hydrogen atom, and R 6 is Represents a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent, or an alkoxyl group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent)
The light wavelength conversion element according to claim 1 or 2, which is a compound represented by:
前記一般式(1)中のR1〜R5がそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基、置換基を有してもよいフェニル基、置換基を有してもよいフェノキシ基、置換基を有してもよいチエニル基、置換基を有してもよいチエノキシ基、下記式(2)
Figure 0006692014
で表される2−カルボキシルエテニル基、または下記式(3)
Figure 0006692014
で表される2−カルボキシル−2−シアノエテニル基であることを特徴とする請求項3に記載の光波長変換要素。
R 1 to R 5 in the general formula (1) each independently have a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, or a substituent. A phenyl group which may have a substituent, a phenoxy group which may have a substituent, a thienyl group which may have a substituent, a thienoxy group which may have a substituent, the following formula (2)
Figure 0006692014
A 2-carboxyl ethenyl group represented by, or the following formula (3)
Figure 0006692014
The light wavelength conversion element according to claim 3, which is a 2-carboxyl-2-cyanoethenyl group represented by:
前記有機光増感分子(A)が、下記一般式(4)
Figure 0006692014
(前記式中、R1およびR4はそれぞれ独立に置換基を有してもよい炭素数1〜3のアルキル基を表し、R2およびR3はそれぞれ独立に水素原子、臭素原子、またはヨウ素原子を表し、R2およびR3の少なくとも一方が臭素原子またはヨウ素原子であり、R5は置換基を有してもよいフェニル基を表す)
で表される化合物であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の光波長変換要素。
The organic photosensitizing molecule (A) has the following general formula (4)
Figure 0006692014
(In the formula, R 1 and R 4 each independently represent an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms which may have a substituent, and R 2 and R 3 are each independently hydrogen atom, bromine atom, or iodine. Represents an atom, at least one of R 2 and R 3 is a bromine atom or an iodine atom, and R 5 represents a phenyl group which may have a substituent)
The light wavelength conversion element according to any one of claims 1 to 4, which is a compound represented by the formula (5).
請求項1〜5のいずれか一項に記載の光波長変換要素を用いた太陽電池。   A solar cell using the light wavelength conversion element according to claim 1. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の光波長変換要素を用いた光触媒。   A photocatalyst using the light wavelength conversion element according to claim 1. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の光波長変換要素を用いた光触媒型水素・酸素発生装置。   A photocatalytic hydrogen / oxygen generator using the light wavelength conversion element according to claim 1. 光をより短い波長の光に変換する光アップコンバージョンフィルターであって、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の光波長変換要素と、
セルとを備え、
前記光波長変換要素が、前記セル中に封入されていることを特徴とする光アップコンバージョンフィルター。
An optical up-conversion filter that converts light into light of shorter wavelength,
An optical wavelength conversion element according to any one of claims 1 to 5,
With cells,
An optical up-conversion filter, wherein the light wavelength conversion element is enclosed in the cell.
JP2014236677A 2013-12-13 2014-11-21 Optical wavelength conversion element containing ionic liquid and article containing the optical wavelength conversion element Active JP6692014B2 (en)

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