JPWO2015115556A1 - 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 - Google Patents

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Abstract

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を提供する。光波長変換要素は、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（ただし、複数の吸収極大波長が存在する場合には、それらの中で最長波長の吸収極大波長）が、２５０〜４９９ｎｍの範囲内にある。

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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）。
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。
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。
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。
非特許文献４には、スチレンのオリゴマー（スチレン３量体とスチレン４量体との混合物）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。
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。
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。
非特許文献７には、増感剤としてビアセチルを、発光分子として２，５−ジフェニルオキサゾール（以下「ＰＰＯ」と称する）を、媒体としてベンゼンを用いた光アップコンバージョンが記載されている。
非特許文献８には、増感剤として２−メトキシチオキサントンを、発光分子としてＰＰＯを用いたポリメチルメタクリレートフィルムの光アップコンバージョンが記載されている。
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・７）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。
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・８）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。
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）。
しかしながら、特許文献３においても、紫外〜可視域の波長の光を紫外域の波長の光に変換する光波長変換要素に関しては、具体的な提案はされていなかった。
非特許文献７・８においては、可視域の波長の光を、可視域に近い３５０〜４４０ｎｍ付近の紫外域の波長の光へ変換する光アップコンバージョンが記載されているが、波長３６０ｎｍ以下に発光極大波長をもつような紫外域の波長の光へ変換する先行技術は見当たらない。
いずれにしても、高い光波長変換効率（アップコンバージョン発光強度）を持ち、媒体の可燃性、媒体の揮発性等の従来の課題を解決し、良好な経時安定性を有する、紫外〜可視域の波長の光をより短い波長の光（例えば紫外域の波長の光）に変換できる光波長変換要素が求められている。
特許第４５１８３１３号公報 特表２００８−５０６７９８号公報 国際公開第２０１２／０５０１３７号
Ｓ．Ｂａｌｕｓｃｈｅｖ，ｅｔ ａｌ．，Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．９７，ｐ．１４３９０３−１〜１４３９０３−３，２００６ Ａ．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．１２００７−１２０１４，２００９ Ｔ．Ｍｉｔｅｖａ，ｅｔ ａｌ．，Ｎｅｗ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ，ｖｏｌ．１０，ｐ．１０３００２−１〜１０３００２−１０，２００８． Ｓ．Ｂａｌｕｓｃｈｅｖ，ｅｔ ａｌ．，Ｎｅｗ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ，ｖｏｌ．１０，ｐ．０１３００７−１〜０１３００７−１２，２００８ Ｗ．Ｗｕ，ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，２０１１，７６，ｐ．７０５６−７０６４ Ｔ．Ｎ．Ｓｉｎｇｈ−Ｒａｃｈｆｏｒｄ，ｅｔ ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ａ，ｖｏｌ．１１３，ｐ．５９１２〜５９１７，２００９ Ｐ．Ｂ．Ｍｅｒｋｅｌ，ｅｔ ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ，ｖｏｌ．１２９，ｐ．３０３〜３０６，２００９
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、殺菌装置、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、紫外〜可視域の波長の光をより短い波長の光（例えば紫外域の波長の光）に変換できる光波長変換要素、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。
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、特定の有機光増感分子（Ａ）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。
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、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（ただし、複数の吸収極大波長が存在する場合には、それらの中で最長波長の吸収極大波長）が、２５０〜４９９ｎｍの範囲内にあることを特徴としている。
前記構成によれば、吸収極大波長（ただし、複数の吸収極大波長が存在する場合には、それらの中で最長波長の吸収極大波長）が、２５０〜４９９ｎｍの範囲内にある有機光増感分子（Ａ）を用いたので、紫外〜可視域の２５０〜４９９ｎｍの波長の光をより短い波長の光（例えば紫外域の波長の光）に変換できる。
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（極めて低い揮発性）、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。このため、前記構成の光波長変換要素は、揮発性が比較的低く難燃性が比較的高いので、実用上、比較的安全である。また、前記構成の光波長変換要素は、比較的高い流動性を持つイオン液体（Ｃ）中に有機光増感分子（Ａ）および有機発光分子（Ｂ）を溶解および／または分散させているので、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。その結果、前記構成の光波長変換要素は、比較的高い光波長変換効率を有している。
また、前記構成の光波長変換要素は、良好な熱安定性を持つイオン液体（Ｃ）中に有機光増感分子（Ａ）および有機発光分子（Ｂ）を「目視上均質かつ透明」な状態で溶解および／または分散させているので、良好な経時安定性を有している。
なお、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。
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と共に良好な経時安定性を有し、紫外〜可視域の波長の光をより短い波長の光（例えば紫外域の波長の光）に変換でき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。
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と共に良好な経時安定性を有し、紫外〜可視域の波長の光をより短い波長の光（例えば紫外域の波長の光）に変換でき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。
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と共に良好な経時安定性を有し、紫外〜可視域の波長の光をより短い波長の光（例えば紫外域の波長の光）に変換でき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。
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。
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。
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、紫外〜可視域の波長の光をより短い波長の光（例えば紫外域の波長の光）に変換できる光波長変換要素、および前記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。
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。 本発明の実施の一例に係る光触媒を示す断面図である。 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。 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。 実施例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。 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。 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。 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。 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。 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。 実施例５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。 実施例５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。 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。 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。 実施例７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。 実施例７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。 実施例８および実施例９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。 実施例１０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。 実施例１０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。 実施例１１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。 実施例１１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。 実施例１２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。 実施例１２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。 実施例１３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。 実施例１４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（励起強度：３ｍＷ）を示す図である。 実施例１４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（励起強度：６ｍＷ）を示す図である。
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
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、前記有機光増感分子（Ａ）の吸収極大波長（ただし、複数の吸収極大波長が存在する場合にはそれらの中で最長波長の吸収極大波長；以下、複数の吸収極大波長が存在するか否かに係わらず「最長波長の吸収極大波長」と称する）が、２５０〜４９９ｎｍの範囲内にあるものである。
前記有機光増感分子（Ａ）および有機発光分子（Ｂ）としては、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）としては、紫外〜可視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）としては、紫外〜可視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。
前記有機光増感分子（Ａ）としては、２５０〜４９９ｎｍの範囲内に最長波長の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、３３０〜４９９ｎｍの範囲内に最長波長の吸収極大波長を有するものが好ましく、３５０〜４９９ｎｍの範囲内に最長波長の吸収極大波長を有するものがより好ましく、３５０〜４１０の範囲内に最長波長の吸収極大波長を有するものがさらに好ましい。
前記有機光増感分子（Ａ）としては、２５０〜４９９ｎｍの範囲に最長波長の吸収極大波長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、低分子化合物、高分子化合物、超分子等、特に制限なく使用できる。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、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、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、スチルベン誘導体、アントラキノン誘導体、ペンタセンキノン誘導体、チオホスゲン誘導体、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、キサントン誘導体、チオキサントン誘導体、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のうち、特に芳香族π電子共役系化合物など２５０〜４９９ｎｍの範囲内に最長波長の吸収極大波長を有するものが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
前記有機光増感分子（Ａ）としては、具体的には、Ｎ−メチルアクリドンやＮ−ブチル−２−クロロアクリドン等のようなアクリドン類；２，４−ジエチルチオキサントン等のようなチオキサントン類、キサントン類、キサンテン類；アクリジンイエロー等のようなアクリジン類；クマリン６やクマリン３１４等のようなクマリン類；２，３−ブタンジオン等のようなビアセチル類；９，１０−ジブロモアントラセンや９，９’−ビアントリル等のようなアントラセン類；ビフラン、ビチオフェン、ビス（ベンゾオキサゾリル）チオフェン等のようなオリゴアリール類；クリセンやフェナントレンあるいはその誘導体等のような縮合多環複素芳香族化合物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。
前記有機光増感分子（Ａ）として、構造中に金属を含まない構造である好ましい化合物の例として、２５０〜４９９ｎｍの範囲内に最長波長の吸収極大波長を有する化合物としては、下記一般式（１）
Figure 2015115556
（式中、Ｒ１〜Ｒ８はそれぞれ独立に、水素原子を含む任意の置換基を表し、同じでも異なっていてもよく、Ｒ１〜Ｒ８のうち互いに隣接する２つ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、Ｘはチオ基（−Ｓ−）、スルフィニル基（−Ｓ（＝Ｏ）−）、スルホニル基（−Ｓ（＝Ｏ）２−）、−Ｎ（Ｒ９）−で表される２価基、または−Ｃ（Ｒ１０）（Ｒ１１）−で表される２価基を表し、Ｒ９〜Ｒ１１はそれぞれ独立に、水素原子を含む任意の置換基を表す）
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。
前記一般式（１）中のＲ１〜Ｒ８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。Ｒ９〜Ｒ１１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、複素環基、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Ｒ１〜Ｒ１１のうち、互いに隣接する２つ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〜Ｒ８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。
前記一般式（１）で表される化合物において、Ｘがチオ基であり、Ｒ１〜Ｒ８がそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、アリール基、またはヘテロアリール基であることが好ましい。
前記一般式（１）で表される化合物においてＸがチオ基である場合、すなわちチオキサントン類である場合としては、例えば、無置換のチオキサントン（ＣＡＳ番号：４９２−２２−８）に加え、２，４−ジエチルチオキサントン（ＣＡＳ番号：８２７９９−４４−８）や２−イソプロピルチオキサントン（ＣＡＳ番号：５４９５−８４−１）や２−クロロチオキサントン（ＣＡＳ番号：８６−３９−５）等の置換チオキサントンが挙げられる。
前記一般式（１）で表される化合物においてＸがスルフィニル基である場合、すなわちチオキサントンオキシド類である場合としては、例えば、無置換のチオキサントンオキシド（ＣＡＳ番号：７６０５−１５−４）に加え、３−メチルチオキサントンオキシド（ＣＡＳ番号：６５４６７０−８２−３）や特開昭５８−１２０６０５号公報に記載のチオキサントンオキシド誘導体等の置換チオキサントンが挙げられる。
前記一般式（１）で表される化合物においてＸがスルホニル基である場合、すなわちチオキサントンジオキシド類である場合としては、例えば、無置換のチオキサントンジオキシド（ＣＡＳ番号：３１６６−１５−２）に加え、２−メチルチオキサントンジオキシド（ＣＡＳ番号：８７５４８−９９−０）や特開昭５８−１２０６０５号公報に記載のチオキサントンジオキシド誘導体等の置換チオキサントンが挙げられる。
前記一般式（１）で表される化合物においてＸが−Ｎ（Ｒ９）−で表される２価基である場合、すなわちアクリドン類である場合としては、例えば、無置換のアクリドン（ＣＡＳ番号：５７８−９５−０）に加え、Ｎ−メチルアクリドン（ＣＡＳ番号：７１９−５４−０）、Ｎ−メチル−２−ヨードアクリドン（ＣＡＳ番号：１４９３７８２−３５−６）、Ｎ−ブチル−２−クロロアクリドン（ＣＡＳ番号：１２８４２０−５４−２）、特開平８−６７８７３号公報に記載のアクリドン誘導体等の置換アクリドンが挙げられる。
前記一般式（１）で表される化合物においてＸが−Ｃ（Ｒ１０）（Ｒ１１）−で表される２価基である場合、すなわちアントロン類である場合としては、例えば、無置換のアントロン（ＣＡＳ番号：９０−４４−８）に加え、３−メチルアントロン（ＣＡＳ番号：６９６５３−１２−９）、ベンズアントロン（ＣＡＳ番号：８２−０５−３）等の置換アントロンが挙げられる。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。
本出願書類において、特定の部分を「基」と称した場合には、当該部分はそれ自体が置換されていなくても、一種以上の（可能な最多数までの）置換基で置換されていても良いことを意味する。例えば、「アルキル基」とは置換または無置換のアルキル基を意味する。また、本発明における化合物に使用できる置換基は、どのような置換基でも良い。
このような置換基の例を以下に挙げるが、特に制限はなく、これらに限定されない。このような置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基（シクロアルキル基、ビシクロアルキル基、トリシクロアルキル基を含む）、アルケニル基（シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む）、アルキニル基、アリール基、複素環基（ヘテロ環基と言っても良い）、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルキルスルホニルアミノ基またはアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキルスルフィニル基またはアリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基またはアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリールアゾ基またはヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、ホスホノ基、ホスフォ基、シリル基、ヒドラジノ基、ウレイド基、ボロン酸基（−Ｂ（ＯＨ）２）、ホスファト基（−ＯＰＯ（ＯＨ）２）、スルファト基（−ＯＳＯ３Ｈ）、その他の公知の置換基が挙げられる。
さらに詳しくは、前記ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
前記アルキル基は、直鎖、分岐、または環状の置換もしくは無置換のアルキル基を含む。前記アルキル基は、脂肪族アルキル基（好ましくは炭素数１〜３０の置換もしくは無置換の脂肪族アルキル基、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ｎ−オクチル基、エイコシル基、２−クロロエチル基、２−シアノエチル基、２−エチルヘキシル基）、シクロアルキル基（好ましくは、炭素数３〜３０の置換もしくは無置換のシクロアルキル基、例えば、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、４−ｎ−ドデシルシクロヘキシル基）、ビシクロアルキル基（好ましくは、炭素数５〜３０の置換もしくは無置換のビシクロアルキル基、つまり、炭素数５〜３０のビシクロアルカンから水素原子を一個取り除いた一価の基であり、例えば、ビシクロ［１，２，２］ヘプタン−２−イル基、ビシクロ［２，２，２］オクタン−３−イル基である）、さらに環構造が多いトリシクロアルキル基などを包含するものである。以下に説明する置換基の中のアルキル基（例えばアルキルチオ基のアルキル基）は、このような概念のアルキル基に加えて、さらにアルケニル基、アルキニル基も含むこととする。
前記アルケニル基は、直鎖、分岐、または環状の置換もしくは無置換のアルケニル基を含む。前記アルケニル基は、脂肪族アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０の置換もしくは無置換の脂肪族アルケニル基、例えば、ビニル基、アリル基、プレニル基、ゲラニル基、オレイル基）、シクロアルケニル基（好ましくは、炭素数３〜３０の置換もしくは無置換のシクロアルケニル基、つまり、炭素数３〜３０のシクロアルケンの水素原子を一個取り除いた一価の基であり、例えば、２−シクロペンテン−１−イル基、２−シクロヘキセン−１−イル基などである）、ビシクロアルケニル基（置換もしくは無置換のビシクロアルケニル基、つまり二重結合を一個持つビシクロアルケンの水素原子を一個取り除いた一価の基であり、好ましくは、炭素数５〜３０の置換もしくは無置換のビシクロアルケニル基、例えば、ビシクロ［２，２，１］ヘプト−２−エン−１−イル基、ビシクロ［２，２，２］オクト−２−エン−４−イル基などである）などを包含するものである。前記アルキニル基は、好ましくは、炭素数２〜３０の置換または無置換のアルキニル基、例えば、エチニル基、プロパルギル基、トリメチルシリルエチニル基などである。
前記アリール基は、好ましくは炭素数６〜３０の置換もしくは無置換のアリール基、例えばフェニル基、ビフェニル基、ｐ−トリル基、ナフチル基、ｍ−クロロフェニル基、ｏ−ヘキサデカノイルアミノフェニル基などである。前記複素環基は、好ましくは、５員または６員の置換もしくは無置換の、芳香族もしくは非芳香族の複素環化合物から一個の水素原子を取り除いた一価の基であり、より好ましくは、炭素数３〜３０の５員もしくは６員の芳香族の複素環基である。前記複素環基は、例えば、２−フリル基、２−チエニル基、２−ピリミジニル基、２−ベンゾチアゾリル基などである。なお、前記複素環基は、１−メチル−２−ピリジニオ基、１−メチル−２−キノリニオ基などのようなカチオン性の複素環基でも良い。
前記アルコキシ基は、好ましくは、炭素数１〜３０の置換もしくは無置換のアルコキシ基、例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ｔ−ブトキシ基、ｎ−オクチルオキシ基、２−メトキシエトキシ基などである。前記アリールオキシ基は、好ましくは、炭素数６〜３０の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、例えば、フェノキシ基、２−メチルフェノキシ基、４−ｔ−ブチルフェノキシ基、３−ニトロフェノキシ基、２−テトラデカノイルアミノフェノキシ基などである。
前記シリルオキシ基は、好ましくは、炭素数３〜２０のシリルオキシ基、例えば、トリメチルシリルオキシ基、ｔ−ブチルジメチルシリルオキシ基などである。前記ヘテロ環オキシ基は、好ましくは、炭素数２〜３０の置換もしくは無置換のヘテロ環オキシ基、例えば、１−フェニルテトラゾール−５−オキシ基、２−テトラヒドロピラニルオキシ基などである。
前記アシルオキシ基は、好ましくは、ホルミルオキシ基、炭素数２〜３０の置換もしくは無置換のアルキルカルボニルオキシ基、または炭素数６〜３０の置換もしくは無置換のアリールカルボニルオキシ基、例えば、ホルミルオキシ基、アセチルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ステアロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、ｐ−メトキシフェニルカルボニルオキシ基などである。
前記カルバモイルオキシ基は、好ましくは、炭素数１〜３０の置換もしくは無置換のカルバモイルオキシ基、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイルオキシ基、Ｎ，Ｎ−ジエチルカルバモイルオキシ基、モルホリノカルボニルオキシ基、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−オクチルアミノカルボニルオキシ基、Ｎ−ｎ−オクチルカルバモイルオキシ基などである。
前記アルキルスルホニルアミノ基またはアリールスルホニルアミノ基は、好ましくは炭素数１〜３０の置換もしくは無置換のアルキルスルホニルアミノ基、または炭素数６〜３０の置換もしくは無置換のアリールスルホニルアミノ基、例えば、メチルスルホニルアミノ基、ブチルスルホニルアミノ基、フェニルスルホニルアミノ基、２，３，５−トリクロロフェニルスルホニルアミノ基、ｐ−メチルフェニルスルホニルアミノ基などである。
前記アルキルチオ基は、好ましくは、炭素数１〜３０の置換もしくは無置換のアルキルチオ基、例えばメチルチオ基、エチルチオ基、ｎ−ヘキサデシルチオ基などである。前記アリールチオ基は、好ましくは炭素数６〜３０の置換もしくは無置換のアリールチオ基、例えば、フェニルチオ基、ｐ−クロロフェニルチオ基、ｍ−メトキシフェニルチオ基などである。前記ヘテロ環チオ基は、好ましくは炭素数２〜３０の置換または無置換のヘテロ環チオ基、例えば、２−ベンゾチアゾリルチオ基、１−フェニルテトラゾール−５−イルチオ基などである。
前記スルファモイル基は、好ましくは炭素数０〜３０の置換もしくは無置換のスルファモイル基、例えば、Ｎ−エチルスルファモイル基、Ｎ−（３−ドデシルオキシプロピル）スルファモイル基、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルファモイル基、Ｎ−アセチルスルファモイル基、Ｎ−ベンゾイルスルファモイル基、Ｎ−（Ｎ’−フェニルカルバモイル）スルファモイル基などである。
前記アルキルスルフィニル基またはアリールスルフィニル基は、好ましくは、炭素数１〜３０の置換または無置換のアルキルスルフィニル基、炭素数６〜３０の置換または無置換のアリールスルフィニル基、例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ｐ−メチルフェニルスルフィニル基などである。前記アルキルスルホニル基またはアリールスルホニル基は、好ましくは、炭素数１〜３０の置換または無置換のアルキルスルホニル基または炭素数６〜３０の置換または無置換のアリールスルホニル基、例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、フェニルスルホニル基、ｐ−メチルフェニルスルホニル基などである。
前記アシル基は、好ましくはホルミル基、炭素数２〜３０の置換または無置換のアルキルカルボニル基、炭素数７〜３０の置換もしくは無置換のアリールカルボニル基、または炭素数４〜３０の置換もしくは無置換の炭素原子でカルボニル基と結合しているヘテロ環カルボニル基、例えば、アセチル基、ピバロイル基、２−クロロアセチル基、ステアロイル基、ベンゾイル基、ｐ−ｎ−オクチルオキシフェニルカルボニル基、２―ピリジルカルボニル基、２−フリルカルボニル基などである。
前記アリールオキシカルボニル基は、好ましくは、炭素数７〜３０の置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル基、例えば、フェノキシカルボニル基、ｏ−クロロフェノキシカルボニル基、ｍ−ニトロフェノキシカルボニル基、ｐ−ｔ−ブチルフェノキシカルボニル基などである。前記アルコキシカルボニル基は、好ましくは、炭素数２〜３０の置換もしくは無置換アルコキシカルボニル基、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニル基、ｎ−オクタデシルオキシカルボニル基などである。
前記カルバモイル基は、好ましくは、炭素数１〜３０の置換もしくは無置換のカルバモイル基、例えば、カルバモイル基、Ｎ−メチルカルバモイル基、Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイル基、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−オクチルカルバモイル基、Ｎ−（メチルスルホニル）カルバモイル基などである。
前記アリールアゾ基またはヘテロ環アゾ基は、好ましくは炭素数６〜３０の置換もしくは無置換のアリールアゾ基または炭素数３〜３０の置換もしくは無置換のヘテロ環アゾ基、例えば、フェニルアゾ基、ｐ−クロロフェニルアゾ基、５−エチルチオ−１，３，４−チアジアゾール−２−イルアゾ基などである。前記イミド基は、好ましくは、Ｎ−スクシンイミド基、Ｎ−フタルイミド基などである。
前記ホスフィノ基は、好ましくは、炭素数２〜３０の置換もしくは無置換のホスフィノ基、例えば、ジメチルホスフィノ基、ジフェニルホスフィノ基、メチルフェノキシホスフィノ基などである。前記ホスフィニル基は、好ましくは、炭素数２〜３０の置換もしくは無置換のホスフィニル基、例えば、ホスフィニル基、ジオクチルオキシホスフィニル基、ジエトキシホスフィニル基などである。
前記ホスフィニルオキシ基は、好ましくは、炭素数２〜３０の置換もしくは無置換のホスフィニルオキシ基、例えば、ジフェノキシホスフィニルオキシ基、ジオクチルオキシホスフィニルオキシ基などである。前記ホスフィニルアミノ基は、好ましくは、炭素数２〜３０の置換もしくは無置換のホスフィニルアミノ基、例えば、ジメトキシホスフィニルアミノ基、ジメチルアミノホスフィニルアミノ基などである。
前記シリル基は、好ましくは、炭素数３〜３０の置換もしくは無置換のシリル基、例えば、トリメチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、フェニルジメチルシリル基などである。
前記ヒドラジノ基は、好ましくは炭素数０〜３０の置換もしくは無置換のヒドラジノ基、例えば、トリメチルヒドラジノ基などである。前記ウレイド基は、好ましくは炭素数０〜３０の置換もしくは無置換のウレイド基、例えばＮ，Ｎ−ジメチルウレイド基などである。
また、これらの置換基は、２つの置換基が共同して環を形成したものも含む。前記環は、芳香族または非芳香族の炭化水素環または複素環である。これらの環は、さらに組み合わされて多環縮合環を形成することができる。前記環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、フルオレン環、トリフェニレン環、ナフタセン環、ビフェニル環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、インドリジン環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、イソベンゾフラン環、キノリジン環、キノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キノキサゾリン環、イソキノリン環、カルバゾール環、フェナントリジン環、アクリジン環、フェナントロリン環、チアントレン環、クロメン環、キサンテン環、フェノキサチイン環、フェノチアジン環、フェナジン環等が挙げられる。
上記の置換基の中で、水素原子を有するものは、これを取り除き、さらに上記の置換基で置換されていても良い。そのような置換基の例としては、上記の、ハロゲン原子、アルキル基（シクロアルキル基、ビシクロアルキル基、トリシクロアルキル基を含む）、アルケニル基（シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む）、アルキニル基、アリール基、複素環基、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基等が挙げられる。
前記有機発光分子（Ｂ）としては、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が、本発明の光波長変換要素からの発光極大波長が、４００ｎｍ以下の範囲内にあることが好ましい。これにより、紫外〜可視域の２５０〜４９９ｎｍの波長の光を、より短い波長であって４００ｎｍ以下の波長の光に変換できる光波長変換要素を実現できる。
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、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、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、スチルベン誘導体、アントラキノン誘導体、チオホスゲン誘導体、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のうち、発光極大波長が４００ｎｍ以下の範囲内にあるものが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
前記有機発光分子（Ｂ）としては、通常は２００〜４００ｎｍの範囲内に発光極大波長を有するものが使用され、好ましくは２５０〜４００ｎｍの範囲内に発光極大波長を有するものが使用され、より好ましくは２５０〜３９０ｎｍの範囲内に発光極大波長を有するものが使用され、さらに好ましくは２５０〜３６０ｎｍの範囲内に発光極大波長を有するものが使用される。
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、１−ドデシルナフタレン、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、２−シアノナフタレン、２−メトキシナフタレン、１−メチルナフタレン、アセナフテン）、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、ビフェニルおよびその誘導体、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、ペリレンやピレンやナフタレンおよびその誘導体のような縮合多環芳香族化合物、特に芳香族π電子共役系化合物などが好ましい。
前記有機発光分子（Ｂ）の好ましい化合物の例としては、下記一般式（２）
Figure 2015115556
（式中、Ｚは−Ｃ（Ｒ１８）＝Ｙ−で表される２価基、−Ｎ（Ｒ２０）−で表される２価基、オキシ基（−Ｏ−）、またはチオ基を表し、Ｙは＝Ｃ（Ｒ１９）−で表される３価基、またはアザ基（＝Ｎ−）を表し、Ｒ１２〜Ｒ２０はそれぞれ独立に、水素原子を含む任意の置換基を表し、同じでも異なっていてもよく、Ｒ１２〜Ｒ２０のうち互いに隣接する２つ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い）
で表される化合物が挙げられる。前記一般式（２）で表される化合物において、Ｒ１２〜Ｒ１９がそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、アリール基、またはヘテロアリール基であり、前記一般式（２）のＲ２０が、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、複素環基、アルキルアリール基、アリール基、またはヘテロアリール基であることが好ましい。
前記一般式（２）で表される化合物のうち、Ｚが−Ｃ（Ｒ１８）＝Ｙ−で表される２価基である場合、すなわち、下記一般式（３）
Figure 2015115556
（式中、Ｙは＝Ｃ（Ｒ１９）−で表される３価基、またはアザ基を表し、Ｒ１２〜Ｒ１９はそれぞれ独立に、水素原子を含む任意の置換基を表し、同じでも異なっていてもよく、Ｒ１２〜Ｒ１９のうち互いに隣接する２つ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い）
で表される化合物が好ましい。
前記一般式（３）で表される化合物のうち、Ｙが−Ｃ（Ｒ１９）＝で表される３価基である場合、すなわち、下記一般式（４）
Figure 2015115556
（式中、Ｒ１２〜Ｒ１９はそれぞれ独立に、水素原子を含む任意の置換基を表し、同じでも異なっていてもよく、Ｒ１２〜Ｒ１９のうち互いに隣接する２つ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い）
で表される化合物が好ましい。さらに、前記一般式（４）で表される化合物において、Ｒ１２〜Ｒ１９がそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、アリール基、またはヘテロアリール基であることが好ましい。
前記有機発光分子（Ｂ）の好ましい化合物の他の例としては、下記一般式（５）
Figure 2015115556
（式中、Ｒ２１〜Ｒ２６はそれぞれ独立に、水素原子を含む任意の置換基を表し、同じでも異なっていてもよく、Ｒ２１〜Ｒ２６のうち互いに隣接する２つ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、Ｑは−Ｎ（Ｒ２７）−で表される２価基、オキシ基、またはチオ基を表し、Ｒは−Ｎ（Ｒ２８）−で表される２価基、オキシ基、またはチオ基を表す）
で表される化合物が挙げられる。
前記有機発光分子（Ｂ）の好ましい化合物の他の例としては、下記一般式（６）
Figure 2015115556
（式中、Ｒ３３〜Ｒ４２はそれぞれ独立に、水素原子を含む任意の置換基を表し、同じでも異なっていてもよく、Ｒ３３〜Ｒ４２のうち互いに隣接する２つ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、Ｒ３３とＲ４２と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、Ｒ３７とＲ３８と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い）
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。
前記一般式（３）〜（６）中のＲ１２〜Ｒ１７、Ｒ２１〜Ｒ２６、およびＲ３３〜Ｒ４２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。Ｒ２０、Ｒ２７およびＲ２８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、複素環基、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（３）〜（６）中に含まれうるＲ１２〜Ｒ２８およびＲ３３〜Ｒ４２のうち、互いに隣接する２つ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、Ｒ３３とＲ４２と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員環が有する置換基、並びにＲ３７とＲ３８とが互いに連結して水素原子を含む任意の置換基の例としては、Ｒ１〜Ｒ８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。
前記一般式（３）で表される化合物においてＹが−Ｃ（Ｒ１９）＝で表される３価基である場合、すなわちナフタレン類である場合としては、例えば、無置換のナフタレン（ＣＡＳ番号：９１−２０−３）に加え、オクタフルオロナフタレン（ＣＡＳ番号：３１３−７２−４）や２−メトキシナフタレン（ＣＡＳ番号：９３−０４−９）や２−シアノナフタレン（ＣＡＳ番号：６１３−４６−７）や１−ドデシルナフタレン（ＣＡＳ番号：３８６４１−１６−６）や１−メチルナフタレン（ＣＡＳ番号：９０−１２−０）やアセナフテン（ＣＡＳ番号：８３−３２−９）等の置換ナフタレンが挙げられる。
前記一般式（３）で表される化合物においてＹがアザ基である場合、すなわちキノリン類である場合としては、例えば、無置換のキノリン（ＣＡＳ番号：９１−２２−５）に加え、６−ターシャリーブチルキノリン（ＣＡＳ番号：６８１４１−１３−９）やベンゾ［ｈ］キノリン（ＣＡＳ番号：２３０−２７−３）等の置換ナフタレンが挙げられる。
前記一般式（２）で表される化合物においてＺが−Ｎ（Ｒ２０）−で表される２価基である場合、すなわちインドール類である場合としては、例えば、無置換のインドール（ＣＡＳ番号：１２０−７２−９）に加え、１，２−ジメチルインドール（ＣＡＳ番号：８７５−７９−６）やナフトスチリル（ＣＡＳ番号：１３０−００−７）等の置換インドールが挙げられる。
前記一般式（２）で表される化合物においてＺがオキシ基である場合、すなわちベンゾフラン類である場合としては、例えば、無置換のベンゾフラン（ＣＡＳ番号：２７１−８９−６）に加え、２−ブチルベンゾフラン（ＣＡＳ番号：４２６５−２７−４）やジフェニレンオキシド（ＣＡＳ番号：１３２−６４−９）等の置換ベンゾフランが挙げられる。
前記一般式（２）で表される化合物においてＺがチオ基である場合、すなわちベンゾチオフェン類である場合としては、例えば、無置換のベンゾチオフェン（ＣＡＳ番号：９５−１５−８）に加え、２−メチルベンゾチオフェン（ＣＡＳ番号：１１９５−１４−８）やジベンゾチオフェン（ＣＡＳ番号：１３２−６５−０）等の置換ベンゾフランが挙げられる。
前記一般式（５）で表される化合物においてＱが−Ｎ（Ｒ２７）−で表される２価基であり、Ｒが−Ｎ（Ｒ２８）−で表される２価基である場合、すなわちビピロール類である場合としては、例えば、無置換のビピロール（ＣＡＳ番号：１００８７−６４−６）に加え、５，５’−ジメチル−ビピロール（ＣＡＳ番号：９０８８８−５６−５）や１，１’−ジメチル−ビピロール（ＣＡＳ番号：３４６７１−２６−６）等の置換ビピロールが挙げられる。
前記一般式（５）においてＱが−Ｎ（Ｒ２７）−で表される２価基であり、Ｒがオキシ基である場合、すなわちフラニルピロール類である場合としては、例えば、無置換のフラニルピロール（ＣＡＳ番号：６３１２２−４３−０）に加え、１−メチル−フラニルピロール（ＣＡＳ番号：１２４４９４−７７−５）やベンゾフラニルインドール（ＣＡＳ番号：７８８４２−６３−４）等の置換フラニルピロールが挙げられる。前記一般式（５）で表される化合物においてＱがオキシ基であり、Ｒが−Ｎ（Ｒ２８）−で表される２価基である場合も、同様の例が挙げられる。
前記一般式（５）で表される化合物においてＱが−Ｎ（Ｒ２７）−で表される２価基であり、Ｒがチオ基である場合、すなわちチエニルピロール類である場合としては、例えば、無置換のチエニルピロール（ＣＡＳ番号：５２７０７−４６−７）に加え、１−メチル−チエニルピロール（ＣＡＳ番号：３４６７１−２７−７）やチエニルドール（ＣＡＳ番号：５５９６８−１６−６）等の置換チエニルピロールが挙げられる。前記一般式（５）で表される化合物においてＱがチオ基であり、Ｒが−Ｎ（Ｒ２８）−で表される２価基である場合も、同様の例が挙げられる。
前記一般式（５）で表される化合物においてＱがオキシ基であり、Ｒがオキシ基である場合、すなわちビフラン類である場合としては、例えば、無置換のビフラン（ＣＡＳ番号：５９０５−００−０）に加え、５，５’−ジメチル−ビフラン（ＣＡＳ番号：１７４９０−６６−３）や５，５’−ジシアノ−ビフラン（ＣＡＳ番号：２６１７１９−７１−５）等の置換ビフランが挙げられる。
前記一般式（５）で表される化合物においてＱがオキシ基であり、Ｒがチオ基である場合、すなわちチエニルフラン類である場合としては、例えば、無置換のチエニルフラン（ＣＡＳ番号：２７５２１−８０−８）に加え、２−メチル−チエニルフラン（ＣＡＳ番号：１２５２６１−８４−９）やチエニルフランカルボアルデヒド（ＣＡＳ番号：３２３６４−３０−０）等の置換チエニルフランが挙げられる。前記一般式（５）で表される化合物においてＱがチオ基であり、Ｒがオキシ基である場合も、同様の例が挙げられる。
前記一般式（５）で表される化合物においてＱがチオ基であり、Ｒがチオ基である場合、すなわちビチオフェン類である場合としては、例えば、無置換のビチオフェン（ＣＡＳ番号：４９２−９７−７）に加え、５，５’−ジメチル−ビチオフェン（ＣＡＳ番号：１６３０３−５８−５）やビチオフェン−ジメタノール（ＣＡＳ番号：１７０１１０−９６−０）等の置換ビチオフェンが挙げられる。
前記一般式（６）で表される化合物の例としては、無置換のビフェニル（ＣＡＳ番号：９２−５２−４）に加え、ｐ−ターフェニル（ＣＡＳ番号：９２−９４−４）等の置換ビフェニルが挙げられる。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。
有機光増感分子（Ａ）および有機発光分子（Ｂ）は、前記例の中から自由に選択し、任意の組み合わせで使用することができるが、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ためには、有機光増感分子（Ａ）および有機発光分子（Ｂ）の最低三重項励起状態のエネルギー準位が近いことが三重項−三重項エネルギー移動の効率の観点から好ましい。そのため、次式
Figure 2015115556
（式中、ＥＴ，Ｄｙｅは有機光増感分子（Ａ）の最低三重項励起状態のエネルギー準位であり、ＥＴ，Ｅｍｉは有機発光分子（Ｂ）の最低三重項励起状態のエネルギー準位である。）
で表されるΔＥＴが、有機光増感分子（Ａ）と有機発光分子（Ｂ）との任意の組み合わせについて、好ましくは−０．５ｅＶ以上２．０ｅＶ以下であり、より好ましくは−０．３ｅＶ以上１．０ｅＶ以下であり、さらに好ましくは−０．２ｅＶ以上０．５ｅＶ以下であり、特に好ましくは−０．１ｅＶ以上０．３ｅＶ以下である。１ｅＶとは、電子１個を１Ｖの電位差で加速したときに電子が得るエネルギーである。
有機光増感分子（Ａ）および有機発光分子（Ｂ）の適切な組み合わせにより、最長波長の吸収極大波長が、２５０〜４９９ｎｍの、好ましくは３３０〜４９９ｎｍの、より好ましくは３５０〜４９９ｎｍの、さらに好ましくは３５０〜４１０ｎｍの範囲であるような光吸収をし、２００〜４００ｎｍの、好ましくは２５０〜４００ｎｍの、より好ましくは２５０〜３９０ｎｍの、さらに好ましくは２５０〜３６０ｎｍの、吸収した光の波長域よりは短波長側の波長域に発光極大波長を有する光波長変換要素（光アップコンバーター）が得られる。
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。
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。
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。
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。
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。
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（ＳＯ２ＣＦ３）２］−）、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（ＳＯ２ＣＦ３）３］−）、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（［（Ｃ２Ｆ５）３ＰＦ３］−）等のフッ素含有化合物アニオン；［ＢＲ２９Ｒ３０Ｒ３１Ｒ３２］−（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、Ｒ２９、Ｒ３０、Ｒ３１、およびＲ３２はそれぞれ独立して、−（ＣＨ２）ｎＣＨ３（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（ＦＳＯ２）２]−）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。
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。
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ＩｏＬｉＴｅｃ 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ＩｏＬｉＴｅｃ 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ＩｏＬｉＴｅｃ 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［ＢＲ２９Ｒ３０Ｒ３１Ｒ３２］−、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム［ＢＲ２９Ｒ３０Ｒ３１Ｒ３２］−、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム［ＢＲ２９Ｒ３０Ｒ３１Ｒ３２］−、１−オクチル−３−メチルイミダゾリウム［ＢＲ２９Ｒ３０Ｒ３１Ｒ３２］−、１−プロピル−２，３−ジメチルイミダゾリウム［ＢＲ２９Ｒ３０Ｒ３１Ｒ３２］−、１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム［ＢＲ２９Ｒ３０Ｒ３１Ｒ３２］−、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［ＢＲ２９Ｒ３０Ｒ３１Ｒ３２］−、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。
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。
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。
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。
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ればより好ましい。これにより、より高い光波長変換効率およ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。ここでいうイオン液体（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。また、本明細書において、「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。
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）を得ることができ、そのイオン液体（Ｃ）を使用することができる。
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。
イオン液体（Ｃ）の含有量は、光波長変換要素１００質量部に対して、通常１０質量部以上であり、好ましくは３０質量部以上である。
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。
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。
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。
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。
さらに、本発明の光波長変換要素において、必要に応じて、有機光増感分子（Ａ）、有機発光分子（Ｂ）、イオン液体（Ｃ）以外の成分として、取り扱い時の利便性等を改善するために、イオン性や非イオン性のゲル化剤（Ｄ）、消泡剤、レベリング剤、光安定剤、酸化防止剤、重合禁止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤等の各種添加剤を添加することができる。
本発明の光波長変換要素は、前述したように、ゲル化剤（Ｄ）をさらに含んでいてもよい。前記構成の光波長変換要素は、ゲル化剤（Ｄ）を含むので、ゲル化剤（Ｄ）を含まない場合と比較して流動性が抑制されており、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の物品に使用されたときに光波長変換要素の漏洩が起こり難い。
ゲル化剤（Ｄ）をさらに含む本発明の光波長変換要素は、ゲル状態となっていることが好ましい。これにより、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の物品に使用されたときに、さらに漏洩し難い光波長変換要素を実現できる。
前記ゲル化剤（Ｄ）としては、イオン液体（Ｃ）に溶解し、有機光増感分子（Ａ）の吸光および有機発光分子（Ｂ）の発光を阻害しない程度の光透過性を有するゲルを形成できるものであれば特に限定されるものではないが、十分な光透過性を有するゲルを形成できることから、イオン性ゲル化剤、非イオン性重合体が好ましく、少ない添加量のゲル化剤（Ｄ）で簡便にゲルを形成できることから、イオン性ゲル化剤がより好ましい。
前記イオン性ゲル化剤としては、下記一般式
Figure 2015115556
（前記式中、Ａは置換基を有してもよい芳香環を１個以上有する２価基又はシクロヘキサンジイル基を表し、Ｂは置換基を有してもよい炭素数が１〜１０のアルキレン基を表し、Ｘ−は１価のアニオンを表し、ｎは各分子内では正の整数を表し、全分子のｎの平均値が１〜８００である）
で表される化合物が好ましい。
前記シクロヘキサンジイル基は、例えばシクロヘキサン−１，４−ジイル基である。前記一般式（Ａ）中のＢは、置換基を有してもよい炭素数が１〜６のアルキレン基であることが好ましく、置換基を有してもよい炭素数が２〜６のアルキレン基であることがより好ましい。前記アルキレン基が有してもよい置換基としては、メチル、エチル、プロピル基等の炭素数１〜６のアルキル基；メトキシ、エトキシ、プロポキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基等が挙げられる。前記一般式（Ａ）中のＢの具体例としては、例えば、メチレン基、エタン−１，２−ジイル基、プロパン−１，４−ジイル基、ブタン−１，４−ジイル基、ヘキサン−１，６−ジイル基、２−ブテン−１，４−ジイル基等が挙げられる。
前記一般式（Ａ）中のＸ−としては、限定されるものではないが、例えば、ハロゲン化物イオン（Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、又はＩ−）、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドイオン、ビス（フルオロスルホニル）アミドイオン、テトラフルオロホウ酸イオン（ＢＦ４ −）、ヘキサフルオロリン酸イオン（ＰＦ６ −）、チオシアン酸イオン（ＳＣＮ−）、硝酸イオン（ＮＯ３ −）、メト硫酸イオン（ＣＨ３ＯＳＯ３‐）、炭酸水素イオン（ＨＣＯ３ −）、次亜リン酸イオン（Ｈ２ＰＯ２ −）、ハロゲンのオキソ酸イオン（ＹＯ４ −、ＹＯ３ −、ＹＯ２ −、又はＹＯ−；ＹはＣｌ、Ｂｒ、又はＩを表す）、トリス（トリフルオロメタンスルホニル）炭素酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、ジシアナミドイオン、酢酸イオン（ＣＨ３ＣＯＯ−）、ハロゲン化酢酸イオン（（ＣＺｎＨ３−ｎ）ＣＯＯ−；ＺはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩを表し、ｎは１、２、又は３である）、テトラフェニルホウ酸イオン（ＢＰｈ４ −）およびその誘導体（Ｂ（Ａｒｙｌ）４ −；Ａｒｙｌは置換フェニル基を表す）等が挙げられる。前記一般式（Ａ）中のＸ−としては、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドイオン、ビス（フルオロスルホニル）アミドイオン、テトラフルオロホウ酸イオン（ＢＦ４ −）が好ましい。
前記一般式（Ａ）で表される化合物の好ましい例としては、下記一般式
Figure 2015115556
（前記各式中、Ｂは、エチレン基、１，３−プロピレン基、１，４−ブチレン基、又は１，６−ヘキサレン基を表し、Ｘ−は、ハロゲン化物イオン（Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、又はＩ−）、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドイオン、ビス（フルオロスルホニル）アミドイオン、テトラフルオロホウ酸イオン（ＢＦ４ −）、ヘキサフルオロリン酸イオン（ＰＦ６ −）、チオシアン酸イオン（ＳＣＮ−）、硝酸イオン（ＮＯ３ −）、メト硫酸イオン（ＣＨ３ＯＳＯ３‐）、炭酸水素イオン（ＨＣＯ３ −）、次亜リン酸イオン（Ｈ２ＰＯ２ −）、ハロゲンのオキソ酸イオン（ＹＯ４ −、ＹＯ３ −、ＹＯ２ −、又はＹＯ−；ＹはＣｌ、Ｂｒ、又はＩを表す）、トリス（トリフルオロメタンスルホニル）炭素酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、ジシアナミドイオン、酢酸イオン（ＣＨ３ＣＯＯ−）、ハロゲン化酢酸イオン（（ＣＺｎＨ３−ｎ）ＣＯＯ−；ＺはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩを表し、ｎは１、２、又は３である）、テトラフェニルホウ酸イオン（ＢＰｈ４ −）およびその誘導体（Ｂ（Ａｒｙｌ）４ −；Ａｒｙｌは置換フェニル基を表す）から選ばれる少なくとも１種を表し、ｎは各分子内では正の整数を表し、全分子のｎの平均値が１〜８００である）
で表される化合物、下記一般式
Figure 2015115556
（前記各式中のＢは、式（Ａ１）〜（Ａ６）中のＢと同じものを表す）
で表される化合物、下記一般式
Figure 2015115556
（前記各式中のＢは、式（Ａ１）〜（Ａ６）中のＢと同じものを表す）
で表される化合物等が挙げられる。
本発明の光波長変換要素におけるイオン性ゲル化剤の濃度は、イオン性ゲル化剤のｎの値等にもよるが、通常０．３〜１００ｇ／Ｌであり、好ましくは０．５〜６０ｇであり、より好ましくは１〜２０ｇである。イオン性ゲル化剤の濃度が０．３ｇ／Ｌ未満である場合、光波長変換要素が十分にゲル化しない恐れがある。イオン性ゲル化剤の濃度が１００ｇ／Ｌを超える場合、イオン性ゲル化剤がイオン液体（Ｃ）に溶解して形成されるゲルの光透過性が低くなり、光波長変換要素の光波長変換特性が低下する恐れがある。
前記非イオン性重合体としては、後段で詳細に説明する重合反応により非イオン性重合体を形成可能な化合物の少なくとも１種の重合体を用いることができる。前記非イオン性重合体の吸光度は、低い方が好ましい。
ゲル化剤（Ｄ）を含む本発明の光波長変換要素は、ゲル化剤（Ｄ）がイオン性ゲル化剤である場合には、例えば、
（１）有機光増感分子（Ａ）をイオン液体（Ｃ）中に溶解および／または分散させてなる第１の溶液および／または分散液と、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第２の溶液および／または分散液と、イオン性ゲル化剤とイオン液体（Ｃ）との混合物を揮発性有機溶媒に溶解させてなる液体状の混合物（溶液）とを用意し、前記第１の溶液および／または分散液に対して、前記第２の溶液および／または分散液と、前記液体状の混合物とを混合した後、揮発性有機溶媒を留去する方法、
（２）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溶液および／または分散液を、イオン性ゲル化剤とイオン液体（Ｃ）との混合物（溶液又はゲル）に対して混合する方法、
（３）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溶液および／または分散液を、イオン性ゲル化剤を揮発性有機溶媒に溶解させてなる溶液と混合した後、揮発性有機溶媒を留去する方法、
等の方法を用いて製造することができる。
イオン性ゲル化剤とイオン液体（Ｃ）との混合物がゲルである場合、前記（１）〜（３）の方法のうちでは、前記（１）の方法がより好ましい。前記（１）の方法では、イオン性ゲル化剤とイオン液体（Ｃ）との混合物を液体状にして使用するので、高粘度でしばしば扱いにくい混合物をそのまま使用する前記（２）の方法と比較して、混合物が低粘度となっているためにハンドリングが容易となり、その結果、光波長変換要素中におけるイオン性ゲル化剤濃度の正確さを高めることができると共に、より均一度の高い光波長変換要素を得ることができる。
前記（１）の方法に使用する、イオン性ゲル化剤とイオン液体（Ｃ）との混合物を揮発性有機溶媒に溶解させてなる液体状の混合物は、例えば、（ｉ）イオン液体（Ｃ）、揮発性有機溶媒、およびイオン性ゲル化剤を混合し、撹拌により均一化する方法、（ii）イオン性ゲル化剤とイオン液体（Ｃ）との混合物を製造した後、この混合物に揮発性有機溶媒を加えて撹拌することにより均一化する方法等により製造することができる。（ii）の方法ではイオン性ゲル化剤とイオン液体（Ｃ）との混合物を製造する段階で比較的高い温度（例えば１４０℃以上）での加熱がしばしば要されるのに対し、（ｉ）の方法では非加熱で混合しても均一な混合物を得ることができ、混合物が高温に曝されて着色などの変質を起こすことを回避できるため、好ましい。
いずれにしても、ゲル化剤（Ｄ）がイオン性ゲル化剤である光波長変換要素の製造方法には様々な方法が考えられるが、光波長変換要素の製造工程中で、高温での加熱処理を必要としないこと、ゲル化剤混合物が均一化させやすく、精度よく秤量できること、また、有機光増感分子（Ａ）、有機発光分子（Ｂ）、イオン液体（Ｃ）などと均一に混合しやすいこと、を満たしている方法であれば良い。
前記（２）（３）の方法に使用する有機光増感分子（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溶液および／または分散液は、例えば、有機光増感分子（Ａ）を揮発性有機溶媒に溶解させて有機光増感分子（Ａ）の溶液を調製し、また、有機発光分子（Ｂ）を揮発性有機溶媒に溶解させて有機発光分子（Ｂ）の溶液を調製し、その後、有機光増感分子（Ａ）の溶液と、有機発光分子（Ｂ）の溶液と、イオン液体（Ｃ）とを混合し撹拌により均一化させた後、揮発性有機溶媒を留去する方法によって製造することができる。
本発明の光波長変換要素の製造に用いる揮発性有機溶媒は、イオン性ゲル化剤を溶解および／または分散させることができるもの、かつ／またはイオン液体（Ｃ）と均質かつ透明に混和できるものであり、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ものであれば、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、イオン性ゲル化剤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、例えば、メタノール等のアルコール系溶媒等を用いることができる。
ゲル化剤（Ｄ）を含む本発明の光波長変換要素は、ゲル化剤（Ｄ）が非イオン性重合体である場合には、例えば、（Ｉ）有機光増感分子（Ａ）および有機発光分子（Ｂ）が溶解および／または分散された、揮発性有機溶媒とイオン液体（Ｃ）との混合液を、非イオン性重合体に含浸させた後、減圧下で揮発性有機溶媒を除去する方法、（II）前記の有機光増感分子（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溶液および／または分散液と、重合反応により非イオン性重合体を形成可能な化合物（以下「重合性化合物」と呼ぶ；後段で詳細に説明する）とを混合した後、前記重合性化合物の重合反応を行うことにより非イオン性重合体を形成する方法等の方法を用いて製造することができる。
前記の有機光増感分子（Ａ）および有機発光分子（Ｂ）を揮発性有機溶媒およびイオン液体（Ｃ）中に溶解および／または分散させてなる溶液および／または分散液は、例えば、有機光増感分子（Ａ）を揮発性有機溶媒に溶解させて有機光増感分子（Ａ）の溶液を調製し、また、有機発光分子（Ｂ）を揮発性有機溶媒に溶解させて有機発光分子（Ｂ）の溶液を調製し、有機光増感分子（Ａ）の溶液と、有機発光分子（Ｂ）の溶液と、イオン液体（Ｃ）とを混合し撹拌により均一化する方法で製造することができる。また、有機光増感分子（Ａ）の溶液と、有機発光分子（Ｂ）の溶液と、イオン液体（Ｃ）とを混合する順序は特に限定されるものではなく、例えば、イオン液体（Ｃ）に対して、有機発光分子（Ｂ）の溶液を混合した後、有機光増感分子（Ａ）の溶液と有機発光分子（Ｂ）の溶液とを混合することもできる。
前記（Ｉ）の混合液においては、有機光増感分子（Ａ）と有機発光分子（Ｂ）はそれぞれ、揮発性有機溶媒とイオン液体（Ｃ）のどちらか一方のみに溶解および／または分散していてもよいし、任意の比率で揮発性有機溶媒とイオン液体（Ｃ）の両方に溶解および／または分散していてもよい。
前記（II）の方法に用いる、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溶液および／または分散液は、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、前記溶液および／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、前記溶液および／または分散液を得てもよい。
また、前記（II）の方法に用いる、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溶液および／または分散液を製造する第２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、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溶液または分散液を得る方法としてより好ましい。
前記（Ｉ）の方法や前記第２の方法に用いる、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。
前記（Ｉ）の方法や第２の方法における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。
本発明の光波長変換要素において非イオン性ゲル化剤を用いる場合、十分にゲル化させるためにはイオン性ゲル化剤を用いる場合と比較してゲル化剤（Ｄ）の使用量が通常は多くなるが、光波長変換要素全体を１００質量部とした場合のイオン液体（Ｃ）の含有量は、通常１０質量部以上であり、好ましくは３０質量部以上である。
前記（Ｉ）の方法に用いる、非イオン性重合体としては、特に限定されるものではないが、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溶液または分散液を吸収して膨潤し易いことから、非イオン性のアクリル樹脂が好ましい。前記非イオン性のアクリル樹脂は、メチルメタアクリレート、メチルアクリレート、ブチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート等の（メタ）アクリレート（（メタ）アクリル酸エステル）類を主成分とする非イオン性単量体の重合体である。なお、本明細書において、「（メタ）アクリレート」はアクリレートおよび／又はメタクリレートを意味し、「（メタ）アクリル」はアクリルおよび／又はメタクリルを意味するものとする。また、前記（Ｉ）の方法に用いる非イオン性重合体は、どのような形状であってもよいが、例えばフィルム形状とすることができる。
前記（II）の方法に用いる重合性化合物は、熱重合反応により非イオン性重合体を形成可能な化合物であってもよく、光重合反応により非イオン性重合体を形成可能な化合物であってもよい。
前記の熱重合反応により非イオン性重合体を形成可能な化合物としては、例えば、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、ブチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート等の非イオン性の（メタ）アクリル酸エステル類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の非イオン性の（メタ）アクリロニトリル類；スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−シアノスチレン等の非イオン性のスチレン類；ビニルアセテート等の非イオン性のカルボン酸ビニル類；塩化ビニル、塩化ビニリデン等の非イオン性の塩素含有単量体；アクリルアミド等の非イオン性の（メタ）アクリルアミド類；テトラフロオロエチレン等の非イオン性のフッ素含有単量体；メチルビニルケトン等の非イオン性のビニルケトン類；エチレン等のオレフィン類等の単量体が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。なお、本明細書において、「（メタ）アクリロニトリル」はアクリロニトリルおよび／又はメタクリロニトリルを意味するものとする。
これら化合物を用いて非イオン性の重合体を形成するには、前記の熱重合反応により非イオン性重合体を形成可能な化合物に、アゾ化合物、有機過酸化物等のラジカル熱重合開始剤等を添加して、前記化合物の熱重合反応を行えばよい。
また、前記の熱重合反応により非イオン性重合体を形成可能な化合物としては、他にも、エポキシ樹脂類が挙げられる。前記エポキシ樹脂類としては、例えば、脂肪族環状構造をもつエポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、分子内に３個以上のエポキシ基を有する芳香族多官能エポキシ樹脂等を用いることができる。前記エポキシ樹脂類を用いて非イオン性重合体を形成するには、酸無水物、酸無水物誘導体、イミダゾール類等の塩基性硬化剤等を用いて前記エポキシ樹脂類を熱硬化すればよい。この方法では、硬化後の着色の少ない非イオン性重合体を得ることができる。
前記の光重合反応により非イオン性重合体を形成可能な化合物としては、例えば、ビニル基、ビニルエーテル基、アリル基、マレイミド基、（メタ）アクリロイル基等の重合性基を有する単量体が挙げられるが、中でも（メタ）アクリロイル基を有する単量体が、反応性の点で好ましい。前記の（メタ）アクリロイル基を有する単量体としては、例えば、構造中に（メタ）アクリロイル基を一つ有する単官能（メタ）アクリレート単量体；（メタ）アクリロイル基を２つ有する２官能（メタ）アクリレート単量体；３つ以上のアクリロイル基を有する３官能以上の多官能（メタ）アクリレート単量体等の（メタ）アクリレート単量体が挙げられる。なお、本明細書において、「（メタ）アクリロイル」はアクリロイルおよび／又はメタクリロイルを意味するものとする。
前記単官能（メタ）アクリレート単量体としては、例えば、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェニル（ポリ）エトキシ（メタ）アクリレート、ｐ−クミルフェノキシエチル（メタ）アクリレート、トリブロモフェニルオキシエチル（メタ）アクリレート、フェニルチオエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェニルオキシプロピル（メタ）アクリレート、フェニルフェノール（ポリ）エトキシ（メタ）アクリレート、フェニルフェノールエポキシ（メタ）アクリレート、アクリロイルモルホリン、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、シクロヘキサン−１，４−ジメタノールモノ（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレート等を挙げることができる。なお、本明細書において、「（ポリ）エトキシ」はエトキシおよび／又はポリエトキシを意味するものとする。
前記２官能（メタ）アクリレート単量体としては、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡポリエトキシジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡポリプロポキシジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦポリエトキシジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシビバリン酸ネオペンチルグリコールのε−カプロラクトン付加物のジ（メタ）アクリレート（例えば、日本化薬株式会社製のＫＡＹＡＲＡＤ（登録商標）ＨＸ−２２０、ＫＡＹＡＲＡＤ（登録商標）ＨＸ−６２０等）等を挙げることができる。
前記の３官能以上の多官能（メタ）アクリレート単量体としては、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンポリエトキシトリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート等を挙げることができる。
さらには、前記の（メタ）アクリロイル基を有する単量体として、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレートオリゴマーを用いることができる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
前記の光重合反応により非イオン性重合体を形成可能な化合物を用いて非イオン性重合体を形成するには、前記の光重合反応により非イオン性重合体を形成可能な化合物に、ベンゾイン類、アセトフェノン類、アントラキノン類、チオキサントン類、ケタール類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキサイド類等の１種または２種以上の光重合開始剤を添加し、紫外線を照射することで前記化合物の光重合反応を行えばよい。
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。
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。
さらに、本発明の光波長変換要素において、必要に応じて、アクリルポリマー、ポリエステルエラストマー、ウレタンポリマー、ニトリルゴム等のポリマー類、アクリル系モノマー（アクリル酸エステルおよび／またはメタクリル酸エステル）やエポキシ系モノマーなどのモノマー類、無機あるいは有機の光拡散フィラー等も添加することができる。本発明の光波長変換要素において、必要に応じて、溶剤を添加することもできるが、溶剤を添加しないことが好ましい。これらの成分を添加した場合でも、光波長変換要素１００質量部に対するイオン液体（Ｃ）の含有量は、通常１０質量部以上である。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
〔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、非水混和性のイオン液体（Ｃ）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、製造元：ＩｏＬｉＴｅｃ Ｉｏｎｉｃ Ｌｉｑｕｉｄｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＧｍｂＨ、以下「イオン液体＃１」と称する）を４００μｌ入れた。続いて、このイオン液体＃１に、有機光増感分子（Ａ）としての１０−メチル−９−アクリドン（ＣＡＳ番号：７１９−５４−０、製造元：東京化成工業株式会社、以下「増感分子＃１」と称する）をトルエン中に濃度４×１０−3Ｍで溶解させたストック溶液を約２０μｌ加えたところ、目視で不均質な混合液体が得られた。この混合液体に対し、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（製造元：Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｃ．、製品番号：５−５３５１−０１）を用いて「吸い・吐き」を繰り返し行うことにより、目視で均質かつ透明な一層の混合液を得た。そしてその直後、そのガラスバイアル瓶に蓋をして、その混合液を超音波バスソニケーター（製造元：Ｂｒａｎｓｏｎ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ Ｃｏｒｐ．、型番：Ｍｏｄｅｌ３５１０）にて約７分間撹拌および均質化処理を行った。続いて、ガラスバイアル瓶の蓋を除き、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１時間真空引きを行った。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。
続いて、この液体（目視上均質かつ透明な一層の溶液および／または分散体）に、有機発光分子（Ｂ）としてのナフタレン（ＣＡＳ番号：９１−２０−３、製造元：Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏ． ＬＬＣ、以下「発光分子＃１」と称する）をメタノール中に濃度２×１０−２Ｍで溶解させたストック溶液を約２００μｌ加えたところ、再び目視で不均質な混合液体が得られた。この混合液体に対し、先程と同様に、ガラス製パスツールピペット（先に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一層の混合液を得た。そしてその直後、そのガラスバイアル瓶に蓋をして、その混合液を超音波バスソニケーター（先に使用したものと同じ）にて約７分間撹拌および均質化処理した。続いて、先程と同様に、ガラスバイアル瓶の蓋を除き、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（先に使用したものと同じ）を用いて約２時間真空引きを行った。その結果、揮発分であるメタノール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。
以上の手順により、ストック溶液に用いられた揮発性溶媒が痕跡量以下まで除去され、真空引きの結果として溶存酸素量が十分に抑制された、イオン液体＃１中に増感分子＃１と発光分子＃１とを含む、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。
（光波長変換要素の評価）
続いて、当該液体（光波長変換要素としての目視上均質かつ透明な液体）の一部を、不活性なアルゴンガスで満たされたグローブボックス中で、特許文献３に記載した方法と同様に、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：Ｗｏｒｌｄ Ｓｔａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ 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、以下「連続光レーザー発光＃１」と称する）を照射した。そして、試料からの発光を、入射励起光と直角方向に配置された集光レンズにより平行光とした後、それをもう一枚のレンズによって分光器（製造元：Ｒｏｐｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ＧｍｂＨ、型番：ＳＰ−２３００ｉ）の入口スリットに再集光し、分光器の背後に設置された電子冷却シリコンＣＣＤ(Charge Coupled Device)検出器（製造元：Ｒｏｐｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ＧｍｂＨ、型番：Ｐｉｘｉｓ１００ＢＲ）によって発光のスペクトル（スペクトル形状および強度）を測定した。
このような測定を行ったところ、驚くべきことに、図３に示すように、励起波長の４０５ｎｍより遥かに短波長な、３１５〜３４０ｎｍを中心とした紫外域に、顕著なアップコンバージョン発光が観測された（光波長変換要素の発光極大波長：３１６．４ｎｍ、３２１．７ｎｍ、３３０．９ｎｍ、３３２．１ｎｍ、３３５．９ｎｍ）。図３は、試料に照射した連続光レーザー発光＃１のパワー（励起強度）を０．２５ｍＷ、０．５ｍＷ、１ｍＷ、２ｍＷ、４ｍＷ、８ｍＷ、１６ｍＷの間で変化させた際の発光スペクトルの変化を示している。この変化から、励起光のパワー増大とともに当該アップコンバージョン発光の強度も増大することが確認された。この結果は、本実施例の光波長変換要素が、「可視光（４００ｎｍ以上の波長の光）から短波長の紫外光（３５０ｎｍ以下の波長の光）を作り出せること」を意味し、前述の［発明が解決しようとする課題］に記載の課題を解決する、極めて有意義かつ新規性の高い発明であることを意味している。また、図４に、紫外可視近赤外分光光度計（製造元：島津製作所、型番：ＵＶ−３６００、以下の実施例でも同様）により測定した、当該光波長変換要素の光吸収スペクトル（光路長＝１ｍｍ、以下の実施例でも同様）を示す（当該光波長変換要素において、有機光増感分子（Ａ）としての１０−メチル−９−アクリドン由来の最長波長の吸収極大波長は４０１ｎｍであった）。
〔実施例２〕
実施例１において、イオン液体＃１の代わりに非水混和性のイオン液体（Ｃ）である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、製造元：Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡ、以下「イオン液体＃２」と称する）を用いた他は、実施例１と全く同じ手順で光波長変換要素の作製および評価を行ったところ、図５に示す結果（光波長変換要素の発光極大波長：３１５．９ｎｍ、３２１．０ｎｍ、３３０．８ｎｍ、３３５．４ｎｍ）を得た。これは、性質が異なるイオン液体を用いたことに起因してアップコンバージョン発光スペクトルの形状が若干異なること以外は、図３に示した結果と同様であり、本発明がイオン液体の種類に依らず実施可能であることを確認した。また、図６に、紫外可視近赤外分光光度計により測定した、当該光波長変換要素の光吸収スペクトルを示す（当該光波長変換要素において、有機光増感分子（Ａ）としての１０−メチル−９−アクリドン由来の最長波長の吸収極大波長は４００ｎｍであった）。
以上の発見をもとに、以下ではさらに、様々な有機光増感分子（Ａ）および有機発光分子（Ｂ）の組み合わせを試行した実施例を示していく。
〔実施例３〕
実施例１の光波長変換要素の作製手順において、イオン液体＃１の代わりにイオン液体＃２を用い、有機発光分子（Ｂ）として発光分子＃１の代わりに１−シアノナフタレン（ＣＡＳ番号：８６−５３−３、製造元：Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏ． ＬＬＣ、以下「発光分子＃２」と称する）を用いた以外は実施例１と同じ手順で光波長変換要素の作製を行った。
この光波長変換要素に対し、パワー５ｍＷの連続光レーザー発光＃１を照射し、実施例１に記載した光波長変換要素の評価手順と同じ手順で計測を行ったところ、図７に示すアップコンバージョン発光スペクトル（光波長変換要素の発光極大波長：３１８．３ｎｍ、３２９．１ｎｍ、３３８．２ｎｍ）が観測された。また、図８に、紫外可視近赤外分光光度計により測定した、当該光波長変換要素の光吸収スペクトルを示す（当該光波長変換要素において、有機光増感分子（Ａ）としての１０−メチル−９−アクリドン由来の最長波長の吸収極大波長は４００．５ｎｍであった）。
〔実施例４〕
実施例１の光波長変換要素の作製手順において、イオン液体＃１の代わりにイオン液体＃２を用い、有機発光分子（Ｂ）として発光分子＃１の代わりに２−メトキシナフタレン（ＣＡＳ番号：９３−０４−９、製造元：東京化成工業株式会社）を用いた以外は実施例１と同じ手順で光波長変換要素の作製を行った。
この光波長変換要素に対し、パワー５ｍＷの連続光レーザー発光＃１を照射し、実施例１に記載した光波長変換要素の評価手順と同じ手順で計測を行ったところ、図９に示すアップコンバージョン発光スペクトル（光波長変換要素の発光極大波長：３４３．７ｎｍ）が観測された。また、図１０に、紫外可視近赤外分光光度計により測定した、当該光波長変換要素の光吸収スペクトルを示す（当該光波長変換要素において、有機光増感分子（Ａ）としての１０−メチル−９−アクリドン由来の最長波長の吸収極大波長は４００．５ｎｍであった）。
〔実施例５〕
実施例１の光波長変換要素の作製手順において、イオン液体＃１の代わりにイオン液体＃２を用い、「増感分子＃１をトルエン中に濃度４×１０−3Ｍで溶解させたストック溶液約２０μｌ」を加えた代わりに「有機光増感分子（Ａ）としての２，４−ジエチルチオキサントン（ＣＡＳ番号：８２７９９、製造元：日本化薬株式会社）をメタノール中に濃度２×１０−3Ｍで溶解させたストック溶液約８０μｌ」を加えた以外は実施例１と同じ手順で光波長変換要素の作製を行った。
この光波長変換要素に対し、パワー５ｍＷの連続光レーザー発光＃１を照射し、実施例１に記載した光波長変換要素の評価手順と同じ手順で計測を行ったところ、図１１に示すアップコンバージョン発光スペクトル（光波長変換要素の発光極大波長：３１５．９ｎｍ、３２１．０ｎｍ、３２４．８ｎｍ、３３０．８ｎｍ、３３５．５ｎｍ）が観測された。また、図１２に、紫外可視近赤外分光光度計により測定した、当該光波長変換要素の光吸収スペクトルを示す（当該光波長変換要素において、有機光増感分子（Ａ）としての２，４−ジエチルチオキサントン由来の最長波長の吸収極大波長は３８７ｎｍであった）。
〔実施例６〕
実施例５において、発光分子＃１の代わりに発光分子＃２を用いた以外は実施例５と同じ手順で光波長変換要素の作製を行った。この光波長変換要素に対し、パワー５ｍＷの連続光レーザー発光＃１を照射し、実施例１に記載した光波長変換要素の評価手順と同じ手順で計測を行ったところ、図１３に示すアップコンバージョン発光スペクトル（光波長変換要素の発光極大波長：３３１．２ｎｍ、３３８．４ｎｍ）が観測された。また、図１４に、紫外可視近赤外分光光度計により測定した、当該光波長変換要素の光吸収スペクトルを示す（当該光波長変換要素において、有機光増感分子（Ａ）としての２，４−ジエチルチオキサントン由来の最長波長の吸収極大波長は３８８ｎｍであった）。
〔実施例７〕
実施例１の光波長変換要素の作製手順において、イオン液体＃１の代わりにイオン液体＃２を用い、「増感分子＃１をトルエン中に濃度４×１０−3Ｍで溶解させたストック溶液約２０μｌ」を加えた代わりに「増感分子＃１をトルエン中に濃度１×１０−3Ｍで溶解させたストック溶液約５０μｌ」を加え、「発光分子＃１をメタノール中に濃度２×１０−２Ｍで溶解させたストック溶液約２００μｌ」を加えた代わりに「有機発光分子（Ｂ）としての２−シアノナフタレン（ＣＡＳ番号：６１３−４６−７、製造元：東京化成工業株式会社）をメタノール中に濃度１×１０−２Ｍで溶解させたストック溶液約１２０μｌ」を加えた以外は実施例１と同じ手順で光波長変換要素の作製を行った。
この光波長変換要素に対し、パワー５ｍＷの連続光レーザー発光＃１を照射し、実施例１に記載した光波長変換要素の評価手順と同じ手順で計測を行ったところ、図１５に示すアップコンバージョン発光スペクトル（光波長変換要素の発光極大波長：３２４．４ｎｍ、３３８．０ｎｍ、３４８．０ｎｍ）が観測された。また、図１６に、紫外可視近赤外分光光度計により測定した、当該光波長変換要素の光吸収スペクトルを示す（当該光波長変換要素において、有機光増感分子（Ａ）としての１０−メチル−９−アクリドン由来の最長波長の吸収極大波長は４００．５ｎｍであった）。
実施例１〜７の結果から、紫外〜可視域の波長の光を吸収し、吸収した光の波長域より短波長側の波長域に発光極大波長を有する発光があることが確認できた。紫外〜可視域の波長の光をより短い波長の光に変換できる光波長変換要素（光アップコンバーター）が得られたことがわかる。
〔実施例８〕
イオン液体（Ｃ）として、イオン液体＃１の代わりに精製および予備乾燥したメチルトリ−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、製造元：Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡ）を用い、「増感分子＃１をトルエン中に濃度４×１０−３Ｍで溶解させたストック溶液約２０μｌ」の代わりに「増感分子＃１をトルエン中に濃度１×１０−３Ｍで溶解させたストック溶液６０μｌ」を用い、「発光分子＃１をメタノール中に濃度２×１０−２Ｍで溶解させたストック溶液約２００μｌ」の代わりに「発光分子＃１をメタノール中に濃度６．０×１０−２Ｍで溶解させたストック溶液１００μｌ」を用い、超音波バスソニケーターによる２回の撹拌および均質化処理の時間を何れも５分間に変更し、真空引きをグローブボックスのパスボックス内で行った以外は、実施例１と同じ手順で、光波長変換要素を作製した。
作製された光波長変換要素をアルゴン雰囲気のグローブボックス内で内寸１ｍｍ角の片端閉じ石英管に注入し、石英管の開口端をハンダで封止した。本光波長変換要素中の増感分子＃１の濃度は１．３３×１０−４Ｍであり、本光波長変換要素中の発光分子＃１の濃度は１．５×１０−２Ｍである。
〔実施例９〕
「発光分子＃１をメタノール中に濃度６．０×１０−２Ｍで溶解させたストック溶液１００μｌ」の代わりに「有機発光分子（Ｂ）としての１−ドデシルナフタレン（ＣＡＳ番号：３８６４１−１６−６）をトルエン中に濃度１．３３×１０−１Ｍで溶解させたストック溶液３０μｌ」を用い、２回目の真空引きの時間を３時間に変更した以外は、実施例８と同じ手順で、光波長変換要素を作製した。
作製された光波長変換要素をアルゴン雰囲気のグローブボックス内で内寸１ｍｍ角の片端閉じ石英管に注入し、石英管の開口端をハンダで封止した。本光波長変換要素中の増感分子＃１の濃度は１．３３×１０−４Ｍであり、本光波長変換要素中の１−ドデシルナフタレンの濃度は１．０×１０−２Ｍである。
実施例８および実施例９の光波長変換要素に対し、励起強度（パワー）３ｍＷの連続光レーザー発光＃１を照射し、実施例１に記載した光波長変換要素の評価手順と同様の手順で計測を行ったところ、図１７に示すアップコンバージョン発光スペクトルが観測された。
この結果から、有機発光分子（Ｂ）として１−ドデシルナフタレンを用いた光波長変換要素も、有機発光分子（Ｂ）としてナフタレンを用いた光波長変換要素と同様に、励起波長の４０５ｎｍより遥かに短波長の紫外域（この場合、約３２０〜３６０ｎｍを中心とした紫外域）に、顕著なアップコンバージョン発光を示すことが分かった。また、実施例８と実施例９との比較から、有機発光分子（Ｂ）として１−ドデシルナフタレンを用いた光波長変換要素は、有機発光分子（Ｂ）としてナフタレンを用いた光波長変換要素と比較して高い発光強度を示すことが分かった。
〔実施例１０〕
実施例１の光波長変換要素の作製手順において、「増感分子＃１をトルエン中に濃度４×１０−３Ｍで溶解させたストック溶液約２０μｌ」の代わりに「増感分子＃１をトルエン中に濃度１．０×１０−３Ｍで溶解させたストック溶液５３μｌ」を用い、「発光分子＃１をメタノール中に濃度２×１０−２Ｍで溶解させたストック溶液約２００μｌ」の代わりに「有機発光分子（Ｂ）としての１−メチルナフタレンをメタノール中に濃度５．０×１０−２Ｍで溶解させたストック溶液４０μｌ」を用い、超音波バスソニケーターによる２回の撹拌および均質化処理の時間を何れも５分間に変更し、真空引きをグローブボックスのパスボックス内で行った以外は、実施例１と同じ手順で、光波長変換要素を作製した。
作製された光波長変換要素をアルゴン雰囲気のグローブボックス内で内寸１ｍｍ角の片端閉じ石英管に注入し、石英管の開口端をハンダで封止した。本光波長変換要素中の増感分子＃１の濃度は１．３３×１０−４Ｍであり、本光波長変換要素中の１−メチルナフタレンの濃度は５．０×１０−３Ｍである。
本実施例の光波長変換要素に対し、励起強度（パワー）３ｍＷの連続光レーザー発光＃１を照射し、実施例１に記載した光波長変換要素の評価手順と同様の手順で計測を行ったところ、図１８に示すアップコンバージョン発光スペクトルが観測された。また、図１９に、紫外可視近赤外分光光度計により測定した、当該光波長変換要素の光吸収スペクトルを示す。
この結果から、有機発光分子（Ｂ）として１−メチルナフタレンを用いた光波長変換要素も、励起波長の４０５ｎｍより遥かに短波長の紫外域（この場合、約３２０〜３５０ｎｍを中心とした紫外域）に、顕著なアップコンバージョン発光を示すことが分かった。
〔実施例１１〕
「有機発光分子（Ｂ）としての１−メチルナフタレンをメタノール中に濃度５．０×１０−２Ｍで溶解させたストック溶液４０μｌ」の代わりに「有機発光分子（Ｂ）としてのアセナフテンをメタノール中に濃度５．０×１０−２Ｍで溶解させたストック溶液４０μｌ」を用いた以外は、実施例１０と同じ手順で、光波長変換要素を作製した。
作製された光波長変換要素をアルゴン雰囲気のグローブボックス内で内寸１ｍｍ角の片端閉じ石英管に注入し、石英管の開口端をハンダで封止した。本光波長変換要素中の増感分子＃１の濃度は１．３３×１０−４Ｍであり、本光波長変換要素中のアセナフテンの濃度は５．０×１０−３Ｍである。
本実施例の光波長変換要素に対し、励起強度（パワー）３ｍＷの連続光レーザー発光＃１を照射し、実施例１に記載した光波長変換要素の評価手順と同様の手順で計測を行ったところ、図２０に示すアップコンバージョン発光スペクトルが観測された。また、図２１に、紫外可視近赤外分光光度計により測定した、当該光波長変換要素の光吸収スペクトルを示す。
この結果から、有機発光分子（Ｂ）としてアセナフテンを用いた光波長変換要素も、励起波長の４０５ｎｍより遥かに短波長の紫外域（この場合、約３２０〜３５０ｎｍを中心とした紫外域）に、顕著なアップコンバージョン発光を示すことが分かった。
〔実施例１２〕
「有機発光分子（Ｂ）としての１−メチルナフタレンをメタノール中に濃度５．０×１０−２Ｍで溶解させたストック溶液４０μｌ」の代わりに「有機発光分子（Ｂ）としてのｐ−ターフェニルをトルエン中に濃度１．５×１０−２Ｍで溶解させたストック溶液１３３μｌ」を用いた以外は、実施例１０と同じ手順で、光波長変換要素を作製した。
作製された光波長変換要素をアルゴン雰囲気のグローブボックス内で内寸１ｍｍ角の片端閉じ石英管に注入し、石英管の開口端をハンダで封止した。本光波長変換要素中の増感分子＃１の濃度は１．３３×１０−４Ｍであり、本光波長変換要素中のｐ−ターフェニルの濃度は５．０×１０−３Ｍである。
本実施例の光波長変換要素に対し、励起強度（パワー）３ｍＷの連続光レーザー発光＃１を照射し、実施例１に記載した光波長変換要素の評価手順と同様の手順で計測を行ったところ、図２２に示すアップコンバージョン発光スペクトルが観測された。また、図２３に、紫外可視近赤外分光光度計により測定した、当該光波長変換要素の光吸収スペクトルを示す。
この結果から、有機発光分子（Ｂ）としてｐ−ターフェニルを用いた光波長変換要素も、励起波長の４０５ｎｍより遥かに短波長の紫外域（この場合、約３２０〜３６０ｎｍを中心とした紫外域）に、顕著なアップコンバージョン発光を示すことが分かった。
〔ゲル化剤（Ｄ）の合成例１〕
Jun'ichi Nagasawa, et al., ACS Macro Lett., 2012, 1 (9), p. 1108-1112に記載の方法で、イオン性ゲル化剤であるゲル化剤（Ｄ）として、下記式
Figure 2015115556
で表される化合物、すなわちポリ［（ジメチルイミノ）ヘキサン−１，６−ジイル（ジメチルイミノ）メチレン−１，４−フェニレンカルボニルイミノトランス−シクロヘキサン−１，４−ジイルイミノカルボニル−１，４−フェニレンメチレンビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミド］（以下、「イオン性ゲル化剤♯１」と称する）を合成した。得られたイオン性ゲル化剤♯１の重合度ｎは、重量平均分子量から換算した値が約６２である。得られたイオン性ゲル化剤♯１の同定は、以下のＮＭＲスペクトルにより行った。
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ６)：δ １．２８−１．５５（ｍ，８Ｈ），１．７５−１．９８（ｍ，８Ｈ），２．９５（ｓ，１２Ｈ），３．２２−３．３７（ｍ，４Ｈ），３．７５−３．８８（ｍ，２Ｈ），４．５６（ｓ，４Ｈ），７．６４（ｄ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，４Ｈ），７．９９（ｄ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，４Ｈ），８．４０（ｄ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，２Ｈ）ｐｐｍ
〔実施例１３〕
（ゲル化剤（Ｄ）およびイオン液体（Ｃ）の混合物の調製）
まず、洗浄済のガラス製のバイアル瓶（内容量８ｍＬ）内に、ゲル化剤（Ｄ）の合成例１で得られたイオン性ゲル化剤♯１を４８ｍｇ入れ、そこにメタノール１５０μｌを滴下した。次に、バイアル瓶の蓋を閉め、バイアル瓶を８０℃に設定されたホットプレート上で２０分間加熱した。次に、バイアル瓶内に、精製済みのイオン液体＃１を４００μｌ加えた。その後すぐに、バイアル瓶の内容物を、ガラス製のパスツールピペット（実施例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均一に混和させた後、バイアル瓶の蓋を閉め、超音波バスソニケーター（実施例１で使用したものと同じ）を用いて１５分間超音波分散を行った。次に、バイアル瓶を８０℃に設定されたホットプレート上で１０分間加熱した。続いて、バイアル瓶から蓋を外し、バイアル瓶を真空乾燥オーブン（製造元：ヤマト科学株式会社、型番：ＡＤＰ２００）に入れて９０℃で２時間真空加熱した。バイアル瓶を８０℃まで降温させてから真空乾燥オーブンから取り出し、バイアル瓶の蓋を閉め、暗所にて一晩保存し放冷した。これにより、ゲル化剤（Ｄ）とイオン液体（Ｃ）との混合物として、イオン性ゲル化剤♯１の濃度が１２０ｇ／Ｌであるイオン性ゲル化剤♯１とイオン液体＃１との混合物（ゲル；以下、「ゲルストック」と呼ぶ）を得た。
（液体状のゲルストックの作製）
バイアル瓶内のゲルストックから別のバイアル瓶に２５０μｌを分取し、メタノール２５０μｌ（イオン液体＃１：メタノール＝１：１（体積比））をゲルストックに滴下した。滴下後すぐに、ゲルが溶解し、ゲルストックは液体状となった。その後、バイアル瓶の蓋を閉め、超音波バスソニケーター（実施例１で使用したものと同じ）を用いて１０分間超音波分散を行うことにより、液体状のゲルストックの均一性を高めた。これにより、イオン性ゲル化剤♯１の濃度が６０ｇ／Ｌである、均一性の高い液体状のゲルストックが得られた。
（有機光増感分子（Ａ）のイオン液体溶液の調製）
洗浄済のガラス製のバイアル瓶（容量８ｍＬ）に、イオン液体（Ｃ）としての精製済みのイオン液体＃１を５６５μｌ入れ、有機光増感分子（Ａ）としての増感分子＃１のトルエン溶液（濃度１×１０−３Ｍ）８０μｌを加えた。次に、バイアル瓶の内容物を、ガラス製のパスツールピペット（実施例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均一に混和させた後、バイアル瓶の蓋を閉め、超音波バスソニケーター（実施例１で使用したものと同じ）を用いて５分間超音波分散を行った。次に、このバイアル瓶から蓋を外し、その直後にこのバイアル瓶をグローブボックスのパスボックス内に入れ、パスボックス中でスクロールポンプ（実施例１で使用したものと同じ）を用いて１時間真空引きすることによりトルエンを除去した後、バイアル瓶をグローブボックスから取り出した。これにより、有機光増感分子（Ａ）のイオン液体溶液として、増感分子＃１のイオン液体溶液を得た。
（有機光増感分子（Ａ）、有機発光分子（Ｂ）、およびゲル化剤（Ｄ）のイオン液体溶液の調製）
バイアル瓶内の増感分子＃１のイオン液体溶液に対して、有機発光分子（Ｂ）としての発光分子＃１のメタノール溶液（濃度６．０×１０−２Ｍ）１５０μｌと、液体状のゲルストック７０μｌ（メタノールおよびイオン液体＃１をそれぞれ３５μｌずつ含む）とを加えた。次に、バイアル瓶の内容物を、ガラス製のパスツールピペット（実施例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均一に混和させた後、バイアル瓶の蓋を閉め、超音波バスソニケーター（実施例１で使用したものと同じ）を用いて５分間超音波分散を行った。次に、このバイアル瓶から蓋を外し、その直後にこのバイアル瓶をグローブボックスのパスボックス内に入れ、パスボックス中でスクロールポンプ（実施例１で使用したものと同じ）を用いて２時間真空引きすることにより、メタノールを除去した。次に、バイアル瓶をグローブボックスのメインボックスに移動させた後、アルゴン雰囲気下でバイアル瓶の蓋を閉めた。これにより、有機光増感分子（Ａ）、有機発光分子（Ｂ）、およびゲル化剤（Ｄ）のイオン液体溶液として、増感分子＃１、発光分子＃１、およびイオン性ゲル化剤♯１のイオン液体溶液（以下、「試料溶液」と呼ぶ）を得た。
（加熱および封止）
試料溶液が入ったバイアル瓶を、８０℃に設定されたホットプレート上に置き、アルゴン雰囲気下のグローブボックスのメインボックス内で１０分間加熱した。次に、アルゴン雰囲気下のグローブボックスのメインボックス内でバイアル瓶内の試料溶液の一部を注射針のついた注射器を用いて内寸２ｍｍ角の片端閉じ石英管に注入し、グローブボックスのメインボックス内で石英管の開口端をハンダで封止し、約１日間放置した。翌日、石英管内の試料溶液がゲル化していることが確認された。
これにより、本発明の一例に係る光波長変換要素を得た。本光波長変換要素中の増感分子＃１の濃度は１．３３×１０−４であり、本光波長変換要素中の発光分子＃１の濃度は１．５×１０−２であり、本光波長変換要素中のイオン性ゲル化剤♯１の濃度は７ｇ／Ｌである。
本実施例の光波長変換要素に対し、励起強度３ｍＷの連続光レーザー発光＃１を照射し、実施例１に記載した光波長変換要素の評価手順と同様の手順で計測を行ったところ、図２４に示すアップコンバージョン発光スペクトルが観測された。
この結果から、ゲル化剤（Ｄ）を含む光波長変換要素も、ゲル化剤（Ｄ）を含まない光波長変換要素と同様に、励起波長の４０５ｎｍより遥かに短波長の紫外域（この場合、約３２０〜３５０ｎｍを中心とした紫外域）に、アップコンバージョン発光を示すことが分かった。
〔実施例１４〕
（液体状のゲルストックの作製）
洗浄済のガラス製のバイアル瓶（内容量８ｍＬ）内に、イオン液体（Ｃ）としての精製済みのイオン液体＃１を４００μｌと、メタノール４００μｌ（イオン液体＃１：メタノール＝１：１（体積比））とを入れ、ゲル化剤（Ｄ）の合成例１で得られたイオン性ゲル化剤♯１を２０ｍｇ添加した。バイアル瓶の蓋を固く閉め、超音波バスソニケーター（実施例１で使用したものと同じ）を用いて３０分間超音波分散を行った。これにより、イオン液体＃１とメタノールとの混合溶液中にイオン性ゲル化剤♯１が目視で均一に混和し、イオン性ゲル化剤♯１の濃度が２５ｇ／Ｌである、無色透明の液体状のゲルストックが得られた。
（有機光増感分子（Ａ）のイオン液体溶液の調製）
イオン液体＃１の使用量を３４４μｌに変更し、増感分子＃１のトルエン溶液（濃度１×１０−３Ｍ）の使用量を５３μｌに変更した以外は、実施例１３と同じ手順で、増感分子＃１のイオン液体溶液を調製した。
（有機光増感分子（Ａ）、有機発光分子（Ｂ）、およびゲル化剤（Ｄ）のイオン液体溶液の調製）
有機発光分子（Ｂ）としての発光分子＃１のメタノール溶液（濃度６．０×１０−２Ｍ）１５０μｌの代わりに発光分子＃２（１−シアノナフタレン）のメタノール溶液（濃度６．０×１０−２Ｍ）１００μｌを用い、実施例１３の手順で作製した液体状のゲルストック７０μｌの代わりに本実施例の手順で作製した液体状のゲルストック１１２μｌ（メタノールおよびイオン液体＃１をそれぞれ５６μｌずつ含む）を用いた以外は、実施例１３と同じ手順で、増感分子＃１、発光分子＃２、およびイオン性ゲル化剤♯１のイオン液体溶液を得た。
（加熱および封止）
加熱温度を７０℃に変更したこと以外は実施例１３と同じ手順で、光波長変換要素を得た。本光波長変換要素中の増感分子＃１の濃度は１．３３×１０−４Ｍであり、本光波長変換要素中の発光分子＃２の濃度は１．５×１０−２Ｍであり、本光波長変換要素中のイオン性ゲル化剤♯１の濃度は７ｇ／Ｌである。
本実施例の光波長変換要素に対し、励起強度３ｍＷの連続光レーザー発光＃１および励起強度６ｍＷの連続光レーザー発光＃１をそれぞれ照射し、実施例１に記載した光波長変換要素の評価手順と同様の手順で計測を行ったところ、図２５および図２６に示すアップコンバージョン発光スペクトルが観測された。
これらの結果から、ゲル化剤（Ｄ）を含む光波長変換要素において有機発光分子（Ｂ）として１−シアノナフタレンを用いた場合においても、ゲル化剤（Ｄ）を含む光波長変換要素において有機発光分子（Ｂ）としてナフタレンを用いた場合と同様に、励起波長の４０５ｎｍより遥かに短波長の紫外域（この場合、約３３０〜３６０ｎｍを中心とした紫外域）に、アップコンバージョン発光を示すことが分かった。
本発明は、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
また、この出願は、２０１４年１月３１日に日本で出願された特願２０１４−０１７１０３、および２０１４年２月１０日に日本で出願された特願２０１４−０２３６６８に基づく優先権を請求する。これに言及することにより、その全ての内容は本出願に組み込まれるものである。
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

Claims (16)

  1. 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（ただし、複数の吸収極大波長が存在する場合には、それらの中で最長波長の吸収極大波長）が、２５０〜４９９ｎｍの範囲内にあることを特徴とする光波長変換要素。
  2. 前記光波長変換要素からの発光極大波長が、４００ｎｍ以下の範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の光波長変換要素。
  3. 前記有機光増感分子（Ａ）が、下記一般式（１）
    Figure 2015115556
     （式中、Ｒ１〜Ｒ８はそれぞれ独立に、水素原子を含む任意の置換基を表し、同じでも異なっていてもよく、Ｒ１〜Ｒ８のうち互いに隣接する２つ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、Ｘはチオ基（−Ｓ−）、スルフィニル基（−Ｓ（＝Ｏ）−）、スルホニル基（−Ｓ（＝Ｏ）２−）、−Ｎ（Ｒ９）−で表される２価基、または−Ｃ（Ｒ１０）（Ｒ１１）−で表される２価基を表し、Ｒ９〜Ｒ１１はそれぞれ独立に、水素原子を含む任意の置換基を表す）
    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。
  4. 前記一般式（１）のＸがチオ基であり、Ｒ１〜Ｒ８がそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、アリール基、またはヘテロアリー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。
  5. 前記有機発光分子（Ｂ）が、下記一般式（２）
    Figure 2015115556
     （式中、Ｚは−Ｃ（Ｒ１８）＝Ｙ−で表される２価基、−Ｎ（Ｒ２０）−で表される２価基、オキシ基（−Ｏ−）、またはチオ基を表し、Ｙは＝Ｃ（Ｒ１９）−で表される３価基、またはアザ基（＝Ｎ−）を表し、Ｒ１２〜Ｒ２０はそれぞれ独立に、水素原子を含む任意の置換基を表し、同じでも異なっていてもよく、Ｒ１２〜Ｒ２０のうち互いに隣接する２つ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い）
    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。
  6. 前記一般式（２）のＲ１２〜Ｒ１９がそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、アリール基、またはヘテロアリール基であり、前記一般式（２）のＲ２０が、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、複素環基、アルキルアリール基、アリール基、またはヘテロアリール基であることを特徴とする請求項５に記載の光波長変換要素。
  7. 前記有機発光分子（Ｂ）が、下記一般式（６）
    Figure 2015115556
     （式中、Ｒ３３〜Ｒ４２はそれぞれ独立に、水素原子を含む任意の置換基を表し、同じでも異なっていてもよく、Ｒ３３〜Ｒ４２のうち互いに隣接する２つ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、Ｒ３３とＲ４２と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、Ｒ３７とＲ３８と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い）
    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。
  8. 前記一般式（６）のＲ３３〜Ｒ４２がそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、アリール基、またはヘテロアリール基であることを特徴とする請求項７に記載の光波長変換要素。
  9. ゲル化剤（Ｄ）をさらに含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光波長変換要素。
  10. ゲル状態となっていることを特徴とする請求項９に記載の光波長変換要素。
  11. 前記ゲル化剤（Ｄ）は、イオン性ゲル化剤であることを特徴とする請求項９又は１０に記載の光波長変換要素。
  12. 前記ゲル化剤（Ｄ）は、非イオン性重合体であることを特徴とする請求項９又は１０に記載の光波長変換要素。
  13. 請求項１〜１２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。
  14. 請求項１〜１２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。
  15. 請求項１〜１２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。
  16. 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１〜１２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。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015163676A (ja) * 2014-01-31 2015-09-10 日本化薬株式会社 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
JP6755478B2 (ja) * 2017-04-13 2020-09-16 国立大学法人東京工業大学 深共晶溶媒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
JP2018194684A (ja) * 2017-05-17 2018-12-06 国立大学法人東京工業大学 光アップコンバージョンフィルムおよび光アップコンバージョンフィルムを用いた物品
JP7054090B2 (ja) * 2018-05-18 2022-04-13 国立大学法人東京工業大学 光波長変換要素およびその光波長変換要素を含む物品
CN110565192A (zh) * 2019-09-17 2019-12-13 中国科学院过程工程研究所 一种原液着色制备姜黄抗菌再生纤维的方法
WO2022021662A1 (zh) * 2020-07-28 2022-02-03 苏州科技大学 氮杂蒽衍生物上转换体系及其制备方法与应用
CN111732950B (zh) * 2020-07-28 2020-11-10 苏州科技大学 氮杂蒽衍生物tta-uc弱光上转换体系及其制备方法与应用
US11572503B2 (en) 2020-08-07 2023-02-07 International Business Machines Corporation Light upconversion microcapsule shells
CN112057642B (zh) * 2020-08-14 2021-05-18 宁波方太厨具有限公司 一种分层消毒柜
WO2023044364A1 (en) 2021-09-15 2023-03-23 Enko Chem, Inc. Protoporphyrinogen oxidase inhibitors
CN114082442B (zh) * 2021-11-18 2024-01-19 河南大学 丁二酰亚胺基离子液体及用其催化合成喹唑啉-2,4(1h,3h)-二酮的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008506798A (ja) * 2004-07-15 2008-03-06 メルク パテント ゲーエムベーハー アップコンバージョンのためのポリマーの使用、およびアップコンバージョンのためのデバイス
JP2008084664A (ja) * 2006-09-27 2008-04-10 Sony Corp 電気化学発光素子及び電気化学発光装置
JP2009108249A (ja) * 2007-10-31 2009-05-21 Japan Aviation Electronics Industry Ltd 分子内エネルギー移動材料
JP2010006758A (ja) * 2008-06-27 2010-01-14 Bridgestone Corp 発光性イオン液体
JP2011505479A (ja) * 2007-12-04 2011-02-24 ソニー株式会社 光子のエネルギーをアップコンバージョンさせるための媒体
JP2011509503A (ja) * 2007-12-29 2011-03-24 エコール ポリテクニーク フェデラル ドゥ ローザンヌ（エーペーエフエル） 共晶融液
WO2012050137A1 (ja) * 2010-10-13 2012-04-19 国立大学法人東京工業大学 イオン液体を含む光変換要素およびその製造方法ならびに光変換要素を含む装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1484379B1 (en) 2003-06-02 2016-09-21 Sony Deutschland GmbH A composition for photon-energy up-conversion
JP4322073B2 (ja) 2003-09-12 2009-08-26 株式会社トクヤマ イオン性液体の精製方法
US8742657B2 (en) * 2010-06-11 2014-06-03 Universal Display Corporation Triplet-Triplet annihilation up conversion (TTA-UC) for display and lighting applications
DE102011121022A1 (de) * 2011-12-13 2013-06-13 Merck Patent Gmbh Organische Sensibilisatoren für Up- Conversion
JP5851268B2 (ja) 2012-02-14 2016-02-03 出光興産株式会社 有機薄膜太陽電池素子用材料、及びそれを用いた有機薄膜太陽電池
JP2014096419A (ja) * 2012-11-07 2014-05-22 Stanley Electric Co Ltd 光電子デバイス
WO2014136619A1 (ja) 2013-03-05 2014-09-12 独立行政法人産業技術総合研究所 光アップコンバージョン発光体
CN105874033A (zh) 2013-12-13 2016-08-17 日本化药株式会社 含有离子液体的光波长转换元件及包含该光波长转换元件的物品

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008506798A (ja) * 2004-07-15 2008-03-06 メルク パテント ゲーエムベーハー アップコンバージョンのためのポリマーの使用、およびアップコンバージョンのためのデバイス
JP2008084664A (ja) * 2006-09-27 2008-04-10 Sony Corp 電気化学発光素子及び電気化学発光装置
JP2009108249A (ja) * 2007-10-31 2009-05-21 Japan Aviation Electronics Industry Ltd 分子内エネルギー移動材料
JP2011505479A (ja) * 2007-12-04 2011-02-24 ソニー株式会社 光子のエネルギーをアップコンバージョンさせるための媒体
JP2011509503A (ja) * 2007-12-29 2011-03-24 エコール ポリテクニーク フェデラル ドゥ ローザンヌ（エーペーエフエル） 共晶融液
JP2010006758A (ja) * 2008-06-27 2010-01-14 Bridgestone Corp 発光性イオン液体
WO2012050137A1 (ja) * 2010-10-13 2012-04-19 国立大学法人東京工業大学 イオン液体を含む光変換要素およびその製造方法ならびに光変換要素を含む装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MERCEDES ALVARO: "Screening of an ionic liquids as medium for photochemical reactions", CHEMICAL PHYSICS LETTERS, vol. 362, JPN6018039728, 2002, pages 435 - 440, XP055217464, ISSN: 0003895303, DOI: 10.1016/S0009-2614(02)01138-7 *
S.BALUSCHEV: "Upconversion with ultrabroad excitation band：Simultaneous use of two sensitizers", APPLIED PHYSICS LETTERS, vol. 90, JPN6018039729, 2007, pages 181103, XP012094446, ISSN: 0003895304, DOI: 10.1063/1.2734475 *
YOICHI MURAKAMI: "Photochemical photon upconversion with ionic liquids", CHEMICAL PHYSICS LETTERS, vol. 516, JPN6018039727, 2011, pages 56 - 61, XP028332460, ISSN: 0003895302, DOI: 10.1016/j.cplett.2011.09.065 *

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