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特許6755478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
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6755478
(24)【登録日】2020年8月28日
(45)【発行日】2020年9月16日
(54)【発明の名称】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
(51)【国際特許分類】
G02B 5/20 20060101AFI20200907BHJP
H01L 31/055 20140101ALI20200907BHJP
B01J 35/02 20060101ALI20200907BHJP
B01J 31/22 20060101ALI20200907BHJP
B01J 31/02 20060101ALI20200907BHJP
C01B 3/04 20060101ALI20200907BHJP
C01B 13/02 20060101ALI20200907BHJP
C09K 11/06 20060101ALI20200907BHJP
【ＦＩ】
G02B5/20
H01L31/04 622
B01J35/02 J
B01J31/22 M
B01J31/02 102M
C01B3/04 A
C01B13/02 Z
C09K11/06 610
C09K11/06 645
【請求項の数】6
【全頁数】50
(21)【出願番号】特願2017-79580(P2017-79580)
(22)【出願日】2017年4月13日
(65)【公開番号】特開2018-180277(P2018-180277A)
(43)【公開日】2018年11月15日
【審査請求日】2019年10月29日
(73)【特許権者】
【識別番号】304021417
【氏名又は名称】国立大学法人東京工業大学
(73)【特許権者】
【識別番号】000004086
【氏名又は名称】日本化薬株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100155516
【弁理士】
【氏名又は名称】小笠原 亜子佳
(72)【発明者】
【氏名】スディール クマール ダス
(72)【発明者】
【氏名】村上 陽一
(72)【発明者】
【氏名】氷室 佑樹
(72)【発明者】
【氏名】前田 聡
(72)【発明者】
【氏名】新見 一樹
(72)【発明者】
【氏名】森田 陵太郎
(72)【発明者】
【氏名】清柳 典子
【審査官】
酒井 康博
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第２０１２／０５０１３７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
国際公開第２０１５／０８７６９０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
国際公開第２０１５／１１５５５６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特表２０１１−５０５４７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
中国特許出願公開第１０３２８９６７４（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０２Ｂ ５／２０
Ｈ０１Ｌ ３１／０５５
Ｂ０１Ｊ ３１／０２
Ｂ０１Ｊ ３１／２２
Ｂ０１Ｊ ３５／０２
Ｃ０１Ｂ ３／０４
Ｃ０１Ｂ １３／０２
Ｃ０９Ｋ １１／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項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）が深共晶溶媒（Ｃ）中に溶解および／または分散されていることを特徴とする光波長変換要素。
【請求項2】
前記深共晶溶媒（Ｃ）は、常温（２５℃）で固体の非金属ハロゲン塩と、常温（２５℃）で固体又は液体の水素結合ドナーとの混合物であって、常温（２５℃）で液体の混合物で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。
【請求項3】
請求項１又は２に記載の光波長変換要素を用いた太陽電池。
【請求項4】
請求項１又は２に記載の光波長変換要素を用いた光触媒。
【請求項5】
請求項１又は２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。
【請求項6】
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又は２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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、深共晶溶媒（Deep Eutectic Solvent）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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【0004】
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ている。
【0005】
本発明者らは、三重項−三重項消滅（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いる（特許文献１）。
【0006】
一方、イオン液体とは材料定義上全く別の比較的新しいカテゴリの有機流体として、深共晶溶媒が知られている。深共晶溶媒は、例えば、深共晶溶媒に関するレビュー論文である非特許文献１〜３や、深共晶溶媒に関する論文である非特許文献４〜６に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】国際公開第２０１２／０５０１３７号
【非特許文献】
【0008】
【非特許文献1】Q. Zhang et al., Chem. Soc. Rev., 2012, 41, p.7108-7146.
【非特許文献2】A. Paiva et al., ACS Sustain. Chem. Eng., 2014, 2,p.1063-1071.
【非特許文献3】D. V. Wagle et al., Account Chem. Res., 2014, 47, p.2299-2308.
【非特許文献4】F. S. Mjalli et al., J. Chem. Eng. Data, 2014, 59, p.2242-2251.
【非特許文献5】L. F. Zubeir et al., J. Phys. Chem. B, 2014, 118, p.14429-14441.
【非特許文献6】Dannie J.G.P.van Osch et al., Green Chem., 2015, 17, p.4518-4521.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、特許文献１の光波長変換要素は、一般にコストが高いイオン液体を使用しており、応用に際する大量使用を想定するにあたり、この点が応用実現に向けた主要な障害となっていた。
【0010】
本発明は、このような既存発明における応用実現に向けた主要な障害の解決を目指してなされたものであり、その目的は、飛躍的なコスト低下の実現可能性を有する光波長変換要素、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）を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
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（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）が深共晶溶媒（Ｃ）中に溶解および／または分散されていることを特徴としている。
【0012】
ここで、本出願書類において、「深共晶溶媒」とは、塩と水素結合ドナーとの混合物であって、共晶により融点が大きく降下している混合物を意味するものとする。ここで注意すべき点は、「深共晶溶媒」は、「イオン液体」とは全く別物であるということである。（両者は、まれに、学術誌・学会出版物等においても誤って混同されるときがあるため、両者が物質分類上別物であることをここに述べる。）すなわち、「イオン液体(ionic liquid)」は、「大野弘幸監修、『イオン液体II―驚異的な進歩と多彩な近未来―』、株式会社シーエムシー出版、２００６年３月３０日、ｐ．４〜７」及び「R. D. Rogers and K.R. Seddon, "Ionic Liquids-solvents of the Future?" Science, vol.302, no.5646, p.792-793, 2003」に記載されているように、「イオンのみからなる液体」、「１００％イオンからなる液体の電解質」、「完全にイオンから成るもの」等と定義されている物質である。すなわち、「深共晶溶媒」は水素結合ドナーを含む点において「イオンのみから成るものでない」ので、物質上の定義において、「イオン液体」ではない。この点を裏付けるものとして、例えば、非特許文献１のｐ．７１０９右列第１１行目には、「（１）ＤＥＳ（深共晶溶媒の略称）は完全にイオン種からなるものではないこと、（２）ＤＥＳは非イオン種からも得ることができることから、ＤＥＳはＩＬ（イオン液体の頭文字略称）とみなすことはできない。」と記載されている。
【0013】
深共晶溶媒は、低揮発性及び難着火性は保持しつつ、イオン液体と比較してコストが飛躍的に低い（組成原料から判断し２〜３桁は低コストと考えられる）媒体である。そのため、本発明の光波長変換要素は、先行発明（特許文献１）におけるイオン液体を用いた光波長変換要素における、応用に際する大量使用に伴い生じるコストの問題点・課題を効果的に解決したものである。また、イオン液体は、一般に、生分解性が無いのに対し、深共晶溶媒は、一般に、生分解性を有する低環境負荷な原料で構成されることから、廃棄時の環境負荷の低い光波長変換要素を実現できる進歩点・利点が存在している。
【0014】
なお、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。
【0015】
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。本発明の太陽電池は、低コストの光波長変換要素を用いているので、従来の発明技術における応用に向けた主要障害となっていた問題点・課題を解決している。
【0016】
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。本発明の光触媒は、低コストの光波長変換要素を用いているので、従来の発明技術における応用に向けた主要障害となっていた問題点・課題を解決している。
【0017】
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。本発明の光触媒型水素・酸素発生装置は、低コストの光波長変換要素を用いているので、従来の発明技術における応用に向けた主要障害となっていた問題点・課題を解決している。
【0018】
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。本発明の光アップコンバージョンフィルターは、低コストの光波長変換要素を用いているので、従来の発明技術における応用に向けた主要な障害となっていた問題点・課題を解決している。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、低コストの光波長変換要素、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）を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】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。
【図2】本発明の実施の一例に係る光触媒を示す断面図である。
【図3】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。
【図4】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。
【図5】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。
【図6】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。
【図7】実施例２で得られた光波長変換要素の発光の様子を示す図面代用写真である。
【図8】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。
【図9】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。
【図10】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。
【図11】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。
【図12】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。
【図13】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。
【図14】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。
【図15】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。
【図16】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。
【図17】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。
【図18】実施例８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。
【図19】実施例８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。
【図20】実施例９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。
【図21】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。
【図22】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。
【図23】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。
【図24】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。
【図25】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。
【図26】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。
【図27】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。
【図28】実施例１３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。
【図29】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。
【図30】実施例１４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。
【図31】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を示す図である。
【図32】実施例１５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。
【図33】実施例１５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。
【図34】実施例１６で得られた光波長変換要素の発光の様子を示す図面代用写真である。
【図35】実施例１６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。
【図36】実施例１７で得られた光波長変換要素のアップコンバージョン量子効率の有機発光分子濃度への依存性を示す図である。
【図37】実施例１８で得られた光波長変換要素のアップコンバージョン量子効率の入射光強度への依存性を示す図である。
【図38】実施例１９で得られた有機増感分子から有機発光分子へのエネルギー移動効率を示す図である。
【図39】実施例１９で得られたアップコンバージョン量子効率の深共晶溶媒への依存性を示す図である。
【図40】実施例２０で得られた深共晶溶媒を用いたアップコンバージョン量子効率を示す図である。
【図41】実施例２１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強度及びりん光強度の３０秒間の時間推移（光照射安定性）を示す図である。
【図42】実施例２１で得られた光波長変換要素の測定時間５分後のアップコンバージョン発光強度及びりん光強度の５分間の時間推移（光照射安定性）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
【0022】
本発明の光波長変換要素は、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）が深共晶溶媒（Ｃ）中に溶解および／または分散されている。
【0023】
本実施形態に係る光アップコンバージョンが有する、光波長変換要素が含有す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）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電子共役系化合物等、および、例えばＳ．Ｂａｌｕｓｃｈｅｖ，ｅｔ ａｌ．，Ｎｅｗ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ，ｖｏｌ．１０，ｐ．０１３００７−１〜０１３００７−１２，２００８に記載されている化合物等を含め、低分子や高分子を広く用いることができる。
【0024】
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る。前記有機光増感分子（Ａ）として、５００〜７００ｎｍの範囲内に吸収極大波長を有するものを使用してもよい。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。また、前記有機光増感分子（Ａ）として、２５０〜４９９ｎｍの範囲内に吸収極大波長を有するものを使用してもよい。これにより、青色領域、紫色領域、および紫外線領域の波長の光を有効に利用することが可能となる。
【0025】
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、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。
【0026】
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。
【0027】
前記有機光増感分子（Ａ）の例のうち、５００〜７００ｎｍの範囲内に吸収極大波長を有し、その構造中に金属を含む有機光増感分子（Ａ）の例としては、下記一般式（５）
【0028】
【化1】
【0029】
（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。さらに、「水素原子を含む任意の置換基」は、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。
【0030】
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。
【0031】
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、Ｓ．Ｂａｌｕｓｃｈｅｖ，ｅｔ ａｌ．，Ｎｅｗ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ，ｖｏｌ．１０，ｐ．０１３００７−１〜０１３００７−１２，２００８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。
【0032】
５００〜７００ｎｍの範囲内に吸収極大波長を有し、その構造中に金属を含まない有機光増感分子（Ａ）の例としては、具体的には、下記一般式（１）
【0033】
【化2】
【0034】
（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。
【0035】
前記一般式（１）中のＲ１〜Ｒ５の例としては、水素原子、脂肪族炭化水素基として、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基、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、フェノキシ基またはアリール基、もしくはヘテロアリール基またはヘテロアリールオキシ基が挙げられるが、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。
【0036】
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）
【0037】
【化3】
【0038】
で表される２−カルボキシルエテニル基、または下記式（３）
【0039】
【化4】
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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）
【0045】
【化5】
【0046】
（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。
【0047】
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
【0048】
【化6】
【0049】
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
【0050】
【化7】
【0051】
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
【0052】
【化8】
【0053】
で表される化合物（吸収極大波長６２９ｎｍ）、下記式
【0054】
【化9】
【0055】
で表される化合物（吸収極大波長５３９ｎｍ）、下記式
【0056】
【化10】
【0057】
で表される化合物（吸収極大波長５５７ｎｍ）、下記式
【0058】
【化11】
【0059】
で表される化合物（吸収極大波長５７６ｎｍ）、下記式
【0060】
【化12】
【0061】
で表される化合物（吸収極大波長５７５ｎｍおよび６１８ｎｍ）、下記式
【0062】
【化13】
【0063】
で表される化合物（吸収極大波長５３２ｎｍ）、下記式
【0064】
【化14】
【0065】
で表される化合物（吸収極大波長５２６ｎｍ）等が挙げられる。これらの有機光増感分子（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。
【0066】
２５０〜４９９ｎｍの範囲内に最長波長の吸収極大波長を有し、構造中に金属を含まない有機光増感分子（Ａ）の例としては、下記一般式（６）
【0067】
【化15】
【0068】
（式中、Ｒ１１〜Ｒ１８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、Ｒ１１〜Ｒ１８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（Ｒ１９）−で表される２価基、または−Ｃ（Ｒ２０）（Ｒ２１）−で表される２価基を表し、Ｒ１９〜Ｒ２１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。
【0069】
前記一般式（６）中のＲ１１〜Ｒ１８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。Ｒ１９〜Ｒ２１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（６）中に含まれうるＲ１１〜Ｒ２１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、Ｒ１１〜Ｒ１８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。
【0070】
前記一般式（６）で表される化合物において、Ｘがチオ基であり、Ｒ１１〜Ｒ１８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。
【0071】
前記一般式（６）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。
【0072】
前記一般式（６）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。
【0073】
前記一般式（６）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。
【0074】
前記一般式（６）で表される化合物においてＸが−Ｎ（Ｒ１９）−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。
【0075】
前記一般式（６）で表される化合物においてＸが−Ｃ（Ｒ２０）（Ｒ２１）−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。これらの有機光増感分子（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。
【0076】
本明細書において、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、本実施形態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。
【0077】
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。
【0078】
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。
【0079】
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等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。
【0080】
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−イル基等である）、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−イル基等である）等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等である。
【0081】
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等である。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等である。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−キノリニオ基等のようなカチオン性の複素環基でも良い。
【0082】
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等である。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等である。
【0083】
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等である。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等である。
【0084】
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等である。
【0085】
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等である。
【0086】
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等である。
【0087】
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等である。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等である。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−イルチオ基等である。
【0088】
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）スルファモイル基等である。
【0089】
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等である。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等である。
【0090】
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等である。
【0091】
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等である。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等である。
【0092】
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）カルバモイル基等である。
【0093】
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−イルアゾ基等である。前記イミド基は、好ましくは、Ｎ−スクシンイミド基、Ｎ−フタルイミド基等である。
【0094】
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等である。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等である。
【0095】
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等である。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等である。
【0096】
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等である。
【0097】
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等である。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等である。
【0098】
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。
【0099】
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。
【0100】
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、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。
【0101】
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電子共役系化合物等が好ましい。
【0102】
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（７）
【0103】
【化16】
【0104】
（式中、Ｚは−Ｃ（Ｒ２８）＝Ｙ−で表される２価基、−Ｎ（Ｒ３０）−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（Ｒ２９）−で表される３価基、またはアザ基（＝Ｎ−）を表し、Ｒ２２〜Ｒ３０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、Ｒ２２〜Ｒ３０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（７）で表される化合物において、Ｒ２２〜Ｒ２９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Ｒ３０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。
【0105】
前記一般式（７）で表される化合物のうち、Ｚが−Ｃ（Ｒ２８）＝Ｙ−で表される２価基である場合、すなわち、下記一般式（８）
【0106】
【化17】
【0107】
（式中、Ｙは＝Ｃ（Ｒ２９）−で表される３価基、またはアザ基を表し、Ｒ２２〜Ｒ２９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、Ｒ２２〜Ｒ２９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。
【0108】
前記一般式（８）で表される化合物のうち、Ｙが＝Ｃ（Ｒ２９）−で表される３価基である場合、すなわち、下記一般式（９）
【0109】
【化18】
【0110】
（式中、Ｒ２２〜Ｒ２９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、Ｒ２２〜Ｒ２９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（９）で表される化合物において、Ｒ２２〜Ｒ２９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。
【0111】
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（１０）
【0112】
【化19】
【0113】
（式中、Ｒ３１〜Ｒ３６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、Ｒ３１〜Ｒ３６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（Ｒ３７）−で表される２価基、オキシ基、またはチオ基を表し、Ｒは−Ｎ（Ｒ３８）−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。
【0114】
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（１１）
【0115】
【化20】
【0116】
（式中、Ｒ４３〜Ｒ５２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、Ｒ４３〜Ｒ５２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、Ｒ４３とＲ５２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、Ｒ４７とＲ４８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。
【0117】
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。
【0118】
前記一般式（８）〜（１１）中のＲ２２〜Ｒ２７、Ｒ３１〜Ｒ３６、およびＲ４３〜Ｒ５２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。Ｒ３０、Ｒ３７およびＲ３８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（８）〜（１１）中に含まれるＲ２２〜Ｒ３８およびＲ４３〜Ｒ５２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、Ｒ４３とＲ５２とが互いに連結して形成された５員環または６員環が有する水素原子を含む任意の置換基、並びにＲ４７とＲ４８とが互いに連結して形成された５員環または６員環が有する水素原子を含む任意の置換基の例としては、Ｒ２２〜Ｒ２７、Ｒ３１〜Ｒ３６、およびＲ４３〜Ｒ５２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。
【0119】
前記一般式（８）で表される化合物においてＹが＝Ｃ（Ｒ２９）−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）や２，６−ジ−ｔ−ブチルナフタレン（ＣＡＳ番号：３９０５−６４−４）等の置換ナフタレンが挙げられる。
【0120】
前記一般式（８）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−ｔ−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。
【0121】
前記一般式（７）で表される化合物においてＺが−Ｎ（Ｒ３０）−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。
【0122】
前記一般式（７）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。
【0123】
前記一般式（７）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。
【0124】
前記一般式（１０）で表される化合物においてＱが−Ｎ（Ｒ３７）−で表される２価基であり、Ｒが−Ｎ（Ｒ３８）−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。
【0125】
前記一般式（１０）においてＱが−Ｎ（Ｒ３７）−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（１０）で表される化合物においてＱがオキシ基であり、Ｒが−Ｎ（Ｒ３８）−で表される２価基である場合も、同様の例が挙げられる。
【0126】
前記一般式（１０）で表される化合物においてＱが−Ｎ（Ｒ３７）−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（１０）で表される化合物においてＱがチオ基であり、Ｒが−Ｎ（Ｒ３８）−で表される２価基である場合も、同様の例が挙げられる。
【0127】
前記一般式（１０）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。
【0128】
前記一般式（１０）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（１０）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。
【0129】
前記一般式（１０）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。
【0130】
前記一般式（１１）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。これらの有機発光分子（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。
【0131】
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
【0132】
【数1】
【0133】
（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。
【0134】
本実施形態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。
【0135】
前記深共晶溶媒（Ｃ）としては、塩と水素結合ドナーとの混合物であって共晶により融点が大きく降下している混合物であればよく、常温（２５℃）で液体のものであっても常温（２５℃）で固体のものであってもよいが、常温（２５℃）で固体の塩と常温（２５℃）で固体又は液体の水素結合ドナーとの混合物であって常温（２５℃）で液体の混合物が好ましい。前記深共晶溶媒（Ｃ）を構成する塩としては、ハロゲン塩を用いることができ、前記ハロゲン塩としては非金属ハロゲン塩が好ましい。前記深共晶溶媒（Ｃ）を構成する塩が非金属ハロゲン塩である場合、前記深共晶溶媒（Ｃ）が、金属を含まないものとなるので、環境に優しく、普通の応用上、使用し易い。前記深共晶溶媒（Ｃ）としては、前記深共晶溶媒（Ｃ）は、常温（２５℃）で固体の非金属ハロゲン塩と、常温（２５℃）で固体又は液体の水素結合ドナーとの混合物であって、常温（２５℃）で液体の混合物であることが特に好ましい。さらに、本発明の光波長変換要素に用いる深共晶溶媒（Ｃ）は、光学的透明性の高い、常温（２５℃）で液体の混合物であることが好ましい。
【0136】
前記金属ハロゲン塩としては、例えば塩化亜鉛が挙げられる。前記非金属ハロゲン塩としては、特に限定されないが、例えば、第４級アンモニウムハライド、第４級ホスホニウムハライド、第３級アンモニウムハライド、第１級アンモニウムハライド等が挙げられる。
【0137】
前記第４級アンモニウムハライドとしては、特に限定されないが、例えば、塩化コリン、塩化テトラブチルアンモニウム、塩化テトラメチルアンモニウム、塩化メチルトリオクチルアンモニウム、塩化テトラオクチルアンモニウム、アセチルコリンクロリド、クロロコリンクロリド、臭化テトラエチルアンモニウム、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンゼンメタンアミニウムクロリド、フルオロコリンブロミド、臭化テトラブチルアンモニウム等が挙げられる。
【0138】
前記第４級ホスホニウムハライドとしては、例えば、メチルトリフェニルホスホニウムブロミド、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド等が挙げられる。前記第３級アンモニウムハライドとしては、例えば、２−（ジエチルアミノ）エタノール塩酸塩が挙げられる。前記第１級アンモニウムハライドとしては、例えば、エチルアミン塩酸塩が挙げられる。
【0139】
前記水素結合ドナーとしては、特に限定されないが、例えば、エチレングリコール、グリセリン、乳酸、酒石酸、ブドウ糖、ショ糖、キシロース、アスコルビン酸、クエン酸、尿素、チオ尿素、１−メチル尿素、１，３−ジメチル尿素、１，１−ジメチル尿素、アセトアミド、ベンズアミド、２，２，２−トリフルオロアセトアミド、イミダゾール、アジピン酸、安息香酸、マロン酸、シュウ酸、フェニル酢酸、３−フェニルプロピオン酸、コハク酸、１，２，３−プロパントリカルボン酸、レブリン酸、イタコン酸、キシリトール、Ｄ−ソルビトール、Ｄ−イソソルビド、４−ヒドロキシ安息香酸、コーヒー酸、ｐ−クマル酸、ｔｒａｎｓ−ケイ皮酸、スベリン酸、没食子酸、レゾルシノール、ヘキサンジオール、１，４−ブタンジオール、トリエチレングリコール；蟻酸、酢酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸、エイコサン酸、ドコサン酸、テチラコサン酸、ヘキサコサン酸、オクタコサン酸、トリアコンタン酸、等の脂肪酸、等が挙げられる。
【0140】
前記深共晶溶媒（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。
【0141】
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）を深共晶溶媒（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深共晶溶媒（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。
【0142】
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／または分散体を深共晶溶媒（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。
【0143】
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、かつ深共晶溶媒（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深共晶溶媒（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。
【0144】
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。
【0145】
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）、深共晶溶媒（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、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。
【0146】
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。
【0147】
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。
【0148】
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。
【0149】
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。
【0150】
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。
【0151】
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。
【0152】
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。
【0153】
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。
【0154】
図１の構成では、特に有機光増感分子（Ａ）が５００〜７００ｎｍの範囲内に吸収極大波長を有する場合等に、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。
【0155】
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。
【0156】
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。
【0157】
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、光触媒を実現することができる。
【0158】
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。
【0159】
また、図２の構成では、特に有機光増感分子（Ａ）が５００〜７００ｎｍの範囲内に吸収極大波長を有する場合等に、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。
【0160】
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、光触媒型水素・酸素発生装置を実現することができる。
【0161】
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前記セル中に封入されている。
【0162】
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。
【0163】
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。
【0164】
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。
【0165】
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。
【0166】
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。
【実施例】
【0167】
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。
【0168】
〔実施例１〜１５で使用した深共晶溶媒〕以下の実施例１〜１５では、深共晶溶媒として、塩化コリン（以下、「ＣｈＣｌ」と略記する）とグリセリン（以下、「Ｇ」と略記する）とのモル比ＣｈＣｌ：Ｇ＝１：２の混合物（参照；以下、「深共晶溶媒ＣｈＣｌ−Ｇ２」と表記する）、ＣｈＣｌとエチレングリコール（以下、「ＥＧ」と略記する）とのモル比ＣｈＣｌ：ＥＧ＝１：２の混合物（非特許文献１参照；以下、「深共晶溶媒ＣｈＣｌ−ＥＧ２」と表記する）、塩化テトラブチルアンモニウム（以下、「ＴＢＡＣ」と略記する）とＧとのモル比ＴＢＡＣ：Ｇ＝１：３の混合物（非特許文献４参照；以下、「深共晶溶媒ＴＢＡＣ−Ｇ３」と表記する）、ＴＢＡＣとＧとのモル比ＴＢＡＣ：Ｇ＝１：４の混合物（非特許文献４参照；以下、「深共晶溶媒ＴＢＡＣ−Ｇ４」と表記する）、ＴＢＡＣとＧとのモル比ＴＢＡＣ：Ｇ＝１：５の混合物（非特許文献４参照；以下、「深共晶溶媒ＴＢＡＣ−Ｇ５」と表記する）、ＴＢＡＣとＥＧとのモル比ＴＢＡＣ：ＥＧ＝１：３の混合物（非特許文献４参照；以下、「深共晶溶媒ＴＢＡＣ−ＥＧ３」と表記する）、ＴＢＡＣとＥＧとのモル比ＴＢＡＣ：ＥＧ＝１：４の混合物（非特許文献４参照；以下、「深共晶溶媒ＴＢＡＣ−ＥＧ４」と表記する）、及びＴＢＡＣと乳酸（以下、「ＬＡ」と略記する）とのモル比ＴＢＡＣ：ＬＡ＝１：２の混合物（非特許文献５参照；以下、「深共晶溶媒ＴＢＡＣ−ＬＡ２」と表記する）を使用した。
【0169】
〔深共晶溶媒の作製方法〕以下の実施例で使用した深共晶溶媒は、非特許文献１〜３を参考にして、以下の方法で作製した。すなわち、まず、洗浄済みガラス製のバイアル瓶（内容量２０ｍＬ）内に、粉末のハロゲン塩（ＣｈＣｌ又はＴＢＡＣ）と、粉末又は液体の水素結合ドナー（Ｇ、ＥＧ、又はＬＡ）とを所望のモル比となるように分取した。次いで、ホットスターラー（ホットプレート付きマグネチックスターラー）により、バイアル瓶を８０℃で加熱しながらバイアル瓶の内容物を撹拌子で１０分程度撹拌し、無色透明な液体として深共晶溶媒を得た。
【0170】
〔実施例１〕まず、洗浄済みのガラス製のバイアル瓶（内容量１５ｍＬ）内に、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のトルエン溶液（本溶液中の濃度２．０×１０−４Ｍ、試料中の最終濃度：１×１０−５Ｍ）２０μＬと、有機発光分子（Ｂ）としてのペリレンのトルエン溶液（本溶液中の濃度４．０×１０−３Ｍ、試料中の最終濃度：３×１０−３Ｍ）３００μＬとをそれぞれ分取した。
【0171】
次いで、そのバイアル瓶を真空容器内に入れ、スクロールポンプにより１０分間真空引きした。これにより、トルエンが揮発し、バイアル瓶の内壁面に有機光増感分子（Ａ）及び有機発光分子（Ｂ）の微粉末が析出した。その後、そのバイアル瓶を大気中に取り出した。
【0172】
次いで、そのバイアル瓶内に、深共晶溶媒ＴＢＡＣ−Ｇ３を４００μＬ分取した。そのバイアル瓶をホットスターラーに載せ、約１０分間、撹拌子で撹拌しながら８０℃で加熱した。有機光増感分子（Ａ）及び有機発光分子（Ｂ）の微粉末が深共晶溶媒に溶解して透明な液体となっていることを目視で確認した。そのバイアル瓶を真空容器内に入れ、スクロールポンプ（先に使用したものと同じ）により２時間真空引き（脱酸素）することにより、光波長変換要素を得た。
【0173】
光波長変換要素が入ったバイアル瓶をアルゴン雰囲気のグルーブボックスの内部に移し、アルゴン雰囲気中で、光波長変換要素を石英管（内寸１ｍｍ×１ｍｍ、外寸２ｍｍ×２ｍｍ、長さ２５ｍｍの正方形断面形状の片端閉じ管）に注入し、開口部をハンダで封止することにより、光波長変換要素の測定用試料を得た。測定用試料をグローボックスから取り出し、光吸収スペクトル及びアップコンバージョン発光スペクトルの測定を行った。
【0174】
測定用試料の光吸収スペクトルは、紫外可視近赤外分光光度計により光路長１ｍｍの条件で測定した。測定された測定用試料の光吸収スペクトルを図３に示す。
【0175】
測定用試料のアップコンバージョン発光スペクトルは、以下のようにして測定した。すなわち、測定用試料に対して、励起光として、連続波Ｈｅ−Ｎｅレーザー発光器から出射させた連続波レーザー光（波長：６３３ｎｍ、出力パワー：６ｍＷ、スポット径：０．８ｍｍ）を測定用試料に照射した。そして、測定用試料からの発光を、入射励起光に対する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、その平行光をもう一枚のレンズによって分光器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)検出器によって発光（アップコンバージョン発光）のスペクトルを測定した。このようにして測定されたアップコンバージョン発光スペクトルに対し、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よるスペクトル形状の歪みを補正した。測定された補正済みの測定用試料のアップコンバージョン（図中では「ＵＣ」と略記する）発光スペクトルを図４に示す。
【0176】
〔実施例２〕深共晶溶媒ＴＢＡＣ−Ｇ３に代えて深共晶溶媒ＴＢＡＣ−Ｇ４を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、光波長変換要素の測定用試料を得た。
【0177】
実施例１と同様にして測定した測定用試料の光吸収スペクトルを図５に示す。実施例１と同様にして測定した測定用試料のアップコンバージョン発光スペクトルを図６に示す。測定用試料は、アップコンバージョン発光スペクトルの測定と同様の条件で連続波レーザー光を照射したところ、図７に示すように、測定用試料からの青色発光が目視で確認された。
【0178】
〔実施例３〕深共晶溶媒ＴＢＡＣ−Ｇ３に代えて深共晶溶媒ＴＢＡＣ−Ｇ５を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、光波長変換要素の測定用試料を得た。実施例１と同様にして測定した測定用試料の光吸収スペクトルを図８に示す。実施例１と同様にして測定した測定用試料のアップコンバージョン発光スペクトルを図９に示す。
【0179】
〔実施例４〕深共晶溶媒ＴＢＡＣ−Ｇ３に代えて深共晶溶媒ＴＢＡＣ−ＬＡ２を用いたこと以外は、実施例１と同様にして光波長変換要素の測定用試料を得た。
【0180】
実施例１と同様にして測定した測定用試料の光吸収スペクトルを図１０に示す。実施例１と同様にして測定した測定用試料のアップコンバージョン発光スペクトルを図１１に示す。
【0181】
〔実施例５〕深共晶溶媒ＴＢＡＣ−Ｇ３に代えて深共晶溶媒ＴＢＡＣ−ＥＧ３を用い、洗浄済みのガラス製のバイアル瓶（内容量１５ｍＬ）に代えて洗浄済みのガラス製のバイアル瓶（内容量８ｍＬ）を用い、深共晶溶媒を分取した後の真空引きの時間を２時間から１時間に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、光波長変換要素の測定用試料を得た。
【0182】
実施例１と同様にして測定した測定用試料の光吸収スペクトルを図１２に示す。実施例１と同様にして測定した測定用試料のアップコンバージョン発光スペクトルを図１３に示す。
【0183】
〔実施例６〕深共晶溶媒ＴＢＡＣ−ＥＧ３に代えて深共晶溶媒ＴＢＡＣ−ＥＧ４を用いたこと以外は、実施例５と同様にして、光波長変換要素の測定用試料を得た。
【0184】
実施例１と同様にして測定した測定用試料の光吸収スペクトルを図１４に示す。実施例１と同様にして測定した測定用試料のアップコンバージョン発光スペクトルを図１５に示す。
【0185】
以上のように、実施例１〜６で得られた、有機光増感分子（Ａ）および有機発光分子（Ｂ）が深共晶溶媒（Ｃ）中に溶解されている光波長変換要素は、赤色光（波長６２０〜７５０ｎｍの光；実施例１〜６では波長６３３ｎｍの光）を、それより短波長の青色光（４５０〜４９５ｎｍの波長の光）にアップコンバージョンできることが確認された。
【0186】
〔実施例７〕まず、洗浄済みのガラス製のバイアル瓶（内容量１５ｍＬ）内に、深共晶溶媒ＴＢＡＣ−Ｇ４を４００μＬ分取した。次いで、そのバイアル瓶を真空容器内に入れ、スクロールポンプにより２時間真空引き（脱酸素）した。
【0187】
次いで、深共晶溶媒が入ったバイアル瓶をアルゴン雰囲気のグルーブボックスの内部に移し、グルーブボックス中で、有機光増感分子（Ａ）としての１０−メチル−９−アクリドンのメタノール溶液（本溶液中の濃度１．０×１０−３Ｍ、試料中の最終濃度：１．１５×１０−４Ｍ）４６μＬと、有機発光分子（Ｂ）としての１−メチルナフタレンのメタノール溶液（本溶液中の濃度２．０×１０−２Ｍ、試料中の最終濃度：５×１０−３Ｍ）１００μＬとをそれぞれバイアル瓶に分取した。次に、バイアル瓶の内容物に対し、ガラス製パスツールピペットを用いて「吸い・吐き」を繰り返し行うことにより、撹拌及び均一化を行った。さらに、バイアル瓶の内容物に対し、バスソニケーター（Branson Ultrasonics Corporation製、型番「３５１０」）による超音波分散（撹拌）を５分間行った。
【0188】
次いで、そのバイアル瓶を真空容器内に移し、スクロールポンプにより１時間真空引きすることで、メタノールを除去した。これにより、光波長変換要素を得た。
【0189】
光波長変換要素が入ったバイアル瓶をアルゴン雰囲気のグルーブボックスの内部に移し、アルゴン雰囲気中で、光波長変換要素を石英管（内寸１ｍｍ×１ｍｍ、外寸２ｍｍ×２ｍｍ、長さ２５ｍｍの正方形断面形状の片端閉じ管）に注入し、開口部をハンダで封止することにより、光波長変換要素の測定用試料を得た。測定用試料をグルーブボックスから取り出し、光吸収スペクトル及びアップコンバージョン発光スペクトルの測定を行った。実施例１と同様にして測定した測定用試料の光吸収スペクトルを図１６に示す。
【0190】
測定用試料のアップコンバージョン発光スペクトルは、励起光として、連続波Ｈｅ−Ｎｅレーザー発光器から出射させた連続波レーザー光に代えて、連続波ダイオードレーザー発光器から出射させた連続波レーザー光（波長：４０５ｎｍ、出力パワー：３ｍＷ、スポット径：０．８ｍｍ）を測定用試料に照射したこと以外は、実施例１と同様にして測定した。測定された測定用試料のアップコンバージョン発光スペクトルを図１７に示す。
【0191】
〔実施例８〕有機発光分子（Ｂ）として１−メチルナフタレンのメタノール溶液（本溶液中の濃度２．０×１０−２Ｍ、試料中の最終濃度：５×１０−３Ｍ）に代えてアセナフテンのメタノール溶液（本溶液中の濃度２．０×１０−２Ｍ、試料中の最終濃度：５×１０−３Ｍ）を用いたこと以外は、実施例７と同様にして、光波長変換要素の測定用試料を得た。
【0192】
実施例１と同様にして測定した測定用試料の光吸収スペクトルを図１８に示す。実施例７と同様にして測定した測定用試料のアップコンバージョン発光スペクトルを図１９に示す。
【0193】
〔実施例９〕有機発光分子（Ｂ）として１−メチルナフタレンのメタノール溶液（本溶液中の濃度２．０×１０−２Ｍ、試料中の最終濃度：５×１０−３Ｍ）に代えて２，６−ジ−ｔ−ブチルナフタレンのメタノール溶液（本溶液中の濃度２．０×１０−２Ｍ、試料中の最終濃度：５×１０−３Ｍ）を用いたこと以外は、実施例７と同様にして、光波長変換要素の測定用試料を得た。実施例１と同様にして測定した測定用試料の光吸収スペクトルを図２０に示す。実施例７と同様にして測定した測定用試料のアップコンバージョン発光スペクトルを図２１に示す。
【0194】
〔実施例１０〕有機光増感分子（Ａ）としての１０−メチル−９−アクリドンのメタノール溶液（本溶液中の濃度１．０×１０−３Ｍ、試料中の最終濃度：１．１５×１０−４Ｍ）４６μＬに代えて１０−メチル−９−アクリドンのメタノール溶液（本溶液中の濃度１．０×１０−３Ｍ、試料中の最終濃度：１．３３×１０−４Ｍ）５３μＬを用い、有機発光分子（Ｂ）として１−メチルナフタレンのメタノール溶液（本溶液中の濃度２．０×１０−２Ｍ、試料中の最終濃度：５×１０−３Ｍ）に代えて２，６−ジ−ｔ−ブチルナフタレンのメタノール溶液（本溶液中の濃度２．０×１０−２Ｍ、試料中の最終濃度：５×１０−３Ｍ）を用いたこと以外は、実施例７と同様にして、光波長変換要素の測定用試料を得た。実施例１と同様にして測定した測定用試料の光吸収スペクトルを図２２に示す。
【0195】
測定用試料のアップコンバージョン発光スペクトルは、励起光として、連続波Ｈｅ−Ｎｅレーザー発光器から出射させた連続波レーザー光に代えて、連続波ダイオードレーザー発光器から出射させた連続波レーザー光（波長：４０５ｎｍ、出力パワー：３ｍＷ、スポット径：０．８ｍｍ）を測定用試料に照射し、分光器の入口スリットへの入射光路に４００ｎｍショートパスフィルターを配置し、分光器内に搭載された回折格子の回折効率波長依存性、電子冷却シリコンＣＣＤ検出器の検出感度波長依存性、および４００ｎｍショートパスフィルターの透過率波長依存性によるスペクトル形状の歪みを補正したこと以外は、実施例１と同様にして測定した。測定された測定用試料のアップコンバージョン発光スペクトルを図２３に示す。
【0196】
〔実施例１１〕深共晶溶媒ＴＢＡＣ−Ｇ４に代えて深共晶溶媒ＴＢＡＣ−ＥＧ４を用い、深共晶溶媒のみが入ったバイアル瓶をスクロールポンプにより２時間真空引き（脱酸素）する工程を省略し（真空引きによって揮発しやすい深共晶溶媒を用いているため）、有機光増感分子（Ａ）及び有機発光分子（Ｂ）の分取、ガラス製パスツールピペットを用いた撹拌及び均一化、及び超音波分散を大気中で行ったこと以外は、実施例１０と同様にして、光波長変換要素の測定用試料を得た。
【0197】
実施例１と同様にして測定した測定用試料の光吸収スペクトルを図２４に示す。実施例１０と同様にして測定した測定用試料のアップコンバージョン発光スペクトルを図２５に示す。
【0198】
〔実施例１２〕有機光増感分子（Ａ）としての１０−メチル−９−アクリドンのメタノール溶液（本溶液中の濃度１．０×１０−３Ｍ、試料中の最終濃度：１．１５×１０−４Ｍ）４６μＬに代えて１０−メチル−９−アクリドンのメタノール溶液（本溶液中の濃度１．０×１０−３Ｍ、試料中の最終濃度：１．３３×１０−４Ｍ）５３μＬを用い、有機発光分子（Ｂ）として１−メチルナフタレンのメタノール溶液（本溶液中の濃度２．０×１０−２Ｍ、試料中の最終濃度：５×１０−３Ｍ）に代えてアセナフテンのメタノール溶液（本溶液中の濃度２．０×１０−２Ｍ、試料中の最終濃度：５×１０−３Ｍ）を用いたこと以外は、実施例７と同様にして、光波長変換要素の測定用試料を得た。
【0199】
実施例１と同様にして測定した測定用試料の光吸収スペクトルを図２６に示す。実施例１０と同様にして測定した測定用試料のアップコンバージョン発光スペクトルを図２７に示す。
【0200】
〔実施例１３〕深共晶溶媒ＴＢＡＣ−Ｇ４に代えて深共晶溶媒ＣｈＣｌ−Ｇ２を用いたこと以外は、実施例１２と同様にして、光波長変換要素の測定用試料を得た。
【0201】
実施例１と同様にして測定した測定用試料の光吸収スペクトルを図２８に示す。実施例１０と同様にして測定した測定用試料のアップコンバージョン発光スペクトルを図２９に示す。
【0202】
〔実施例１４〕深共晶溶媒ＴＢＡＣ−Ｇ４に代えて深共晶溶媒ＴＢＡＣ−ＥＧ４を用い、深共晶溶媒のみが入ったバイアル瓶をスクロールポンプにより２時間真空引き（脱酸素）する工程を省略し（真空引きによって揮発しやすい深共晶溶媒を用いているため）、有機光増感分子（Ａ）及び有機発光分子（Ｂ）の分取、ガラス製パスツールピペットを用いた撹拌及び均一化、及び超音波分散を大気中で行ったこと以外は、実施例１２と同様にして、光波長変換要素の測定用試料を得た。
【0203】
実施例１と同様にして測定した測定用試料の光吸収スペクトルを図３０に示す。実施例１０と同様にして測定した測定用試料のアップコンバージョン発光スペクトルを図３１に示す。
【0204】
〔実施例１５〕深共晶溶媒ＴＢＡＣ−Ｇ４に代えて深共晶溶媒ＣｈＣｌ−ＥＧ２を用い、深共晶溶媒のみが入ったバイアル瓶をスクロールポンプにより２時間真空引き（脱酸素）する工程を省略し（真空引きによって揮発しやすい深共晶溶媒を用いているため）、有機光増感分子（Ａ）及び有機発光分子（Ｂ）の分取、ガラス製パスツールピペットを用いた撹拌及び均一化、及び超音波分散を大気中で行ったこと以外は、実施例１２と同様にして、光波長変換要素の測定用試料を得た。
【0205】
実施例１と同様にして測定した測定用試料の光吸収スペクトルを図３２に示す。実施例１０と同様にして測定した測定用試料のアップコンバージョン発光スペクトルを図３３に示す。
【0206】
以上のように、実施例７〜１５で得られた、有機光増感分子（Ａ）および有機発光分子（Ｂ）が深共晶溶媒（Ｃ）中に溶解されている光波長変換要素は、可視光（４００ｎｍ以上の波長の光；実施例７〜１５では波長４０５ｎｍの紫色光）を、それより短波長の紫外光（３５０ｎｍ以下の波長の光）にアップコンバージョンできることが確認された。
【0207】
〔実施例１６〜１８で使用した深共晶溶媒〕以下の実施例１６〜１８では、ハロゲン塩として前記のＴＢＡＣ（以下、塩化テトラブチルアンモニウムを［Ｎ４４４４Ｃｌ］と略記する）、塩化メチルトリオクチルアンモニウム（以下、［Ｎ８８８１Ｃｌ］と略記する）、塩化テトラオクチルアンモニウム（以下、［Ｎ８８８８Ｃｌ］と略記する）、及び水素結合ドナーとして、グリセリン（以下、「Ｇ」と略記する）、マロン酸（以下、「ＭＡ」と略記する）、デカン酸（以下、「ＤＡ」と略記する）、のそれぞれを予め十分に真空加熱乾燥した後、所定量を混合させて深共晶溶媒を作製した。
【0208】
〔深共晶溶媒の作製方法〕非特許文献１〜３及び６を参考にして、深共晶溶媒として［Ｎ４４４４Ｃｌ］とＧとのモル比で［Ｎ４４４４Ｃｌ］：Ｇ＝１：２、［Ｎ４４４４Ｃｌ］：Ｇ＝１：４（以下、［Ｎ４４４４Ｃｌ］−Ｇ４と表記する）の混合物；［Ｎ４４４４Ｃｌ］とＭＡとのモル比で［Ｎ４４４４Ｃｌ］：ＭＡ＝１：１、［Ｎ４４４４Ｃｌ］：ＭＡ＝１：２の混合物；［Ｎ８８８１Ｃｌ］とＧとのモル比で［Ｎ８８８１Ｃｌ］：Ｇ＝１：２（以下、［Ｎ８８８１Ｃｌ］−Ｇ２と表記する）の混合物；［Ｎ８８８１Ｃｌ］とＭＡとのモル比で［Ｎ８８８１Ｃｌ］：ＭＡ＝１：１（以下、［Ｎ８８８１Ｃｌ］−ＭＡ１と表記する）、［Ｎ８８８１Ｃｌ］：ＭＡ＝１：２の混合物；［Ｎ８８８８Ｃｌ］とＧとのモル比で［Ｎ８８８８Ｃｌ］：Ｇ＝１：２（以下、［Ｎ８８８８Ｃｌ］−Ｇ２と表記する）の混合物；［Ｎ４４４４Ｃｌ］とＤＡとのモル比で［Ｎ４４４４Ｃｌ］：ＤＡ＝１：１（以下、［Ｎ４４４４Ｃｌ］−ＤＡ１と表記する）、［Ｎ４４４４Ｃｌ］：ＤＡ＝１：２（以下、［Ｎ４４４４Ｃｌ］−ＤＡ２と表記する）、［Ｎ４４４４Ｃｌ］：ＤＡ＝１：４（以下、［Ｎ４４４４Ｃｌ］−ＤＡ４と表記する）、［Ｎ４４４４Ｃｌ］：ＤＡ＝２：３（以下、［Ｎ４４４４Ｃｌ］２−ＤＡ３と表記する）、［Ｎ４４４４Ｃｌ］：ＤＡ＝１：３（以下、［Ｎ４４４４Ｃｌ］−ＤＡ３と表記する）の混合物；［Ｎ８８８１Ｃｌ］とＤＡとのモル比で［Ｎ８８８１Ｃｌ］：ＤＡ＝１：１（以下、［Ｎ８８８１Ｃｌ］−ＤＡ１と表記する）、［Ｎ８８８１Ｃｌ］：ＤＡ＝１：２（以下、［Ｎ８８８１Ｃｌ］−ＤＡ２と表記する）、［Ｎ８８８１Ｃｌ］：ＤＡ＝１：４(以下、［Ｎ８８８１Ｃｌ］−ＤＡ４と表記する)の混合物；［Ｎ８８８８Ｃｌ］とＤＡのモル比で［Ｎ８８８８Ｃｌ］：ＤＡ＝１：２(以下、［Ｎ８８８８Ｃｌ］−ＤＡ２と表記する)の混合物、をそれぞれ作製した。
【0209】
上記の深共晶溶媒の作製の結果、［Ｎ４４４４Ｃｌ］−Ｇ４、［Ｎ８８８１Ｃｌ］−Ｇ２、［Ｎ８８８１Ｃｌ］−ＭＡ１、［Ｎ８８８８Ｃｌ］−Ｇ２、［Ｎ４４４４Ｃｌ］−ＤＡ１、［Ｎ４４４４Ｃｌ］−ＤＡ２、［Ｎ４４４４Ｃｌ］−ＤＡ３、［Ｎ４４４４Ｃｌ］２−ＤＡ３、［Ｎ８８８１Ｃｌ］−ＤＡ２、［Ｎ８８８８Ｃｌ］−ＤＡ２、の混合物で、室温下で均一透明な液状物を得ることができたが、他の混合物は白濁（液体と固体微結晶との混合物）または固形物となり、アップコンバージョン発光の試料として不適切な形態となった。
【0210】
上記の深共晶溶媒の作製により得られた均一溶液、［Ｎ４４４４Ｃｌ］−Ｇ４、［Ｎ８８８８Ｃｌ］−ＤＡ２、［Ｎ４４４４Ｃｌ］−ＤＡ３、［Ｎ４４４４Ｃｌ］−ＤＡ２、［Ｎ４４４４Ｃｌ］−ＤＡ１、ＣｈＣｌ−Ｇ２、ＣｈＣｌ−ＥＧ２の混合物の有機発光分子９，１０−ジフェニルアントラセン（以下、ＤＰＡと表記する青色発光分子）に対する溶解性を確認した。得られた深共晶溶媒の発光分子ＤＰＡに対する溶解度［Ｍ］の測定値は下表１の通りである。
【0211】
【表1】
【0212】
上記の表１中のケース１〜４はＤＰＡに対して高い溶解性を示しており、これらの深共晶溶媒のうち、水素結合ドナーとしてデカン酸いると、光アップコンバージョンを行うのに適する３×１０−３Ｍオーダー以上の発光分子（ＤＰＡ）濃度を達成できることがわかった。対照的に、表１の５〜７に示した従来最もよく知られているＤＥＳのグループである塩化コリンとグリセロールやエチレングリコールとを組み合わせたＤＥＳ類では３×１０−３Ｍオーダー以上の発光分子（ＤＰＡ）濃度を達成できておらず、光アップコンバージョンを行うのには適さないことがわかった。この結果は、光アップコンバージョンの試料に水素結合ドナーとしてデカン酸を用いることによる解決と進歩性を示しており、これは上述の目的に特に適した手段の発明である。デカン酸を用いた場合に高い溶解度が達成できるメカニズムとして、以下の理由が考えられる。すなわち、デカン酸は無極性の疎水性長鎖アルキル基を有し、無極性の多環芳香族炭化水素化合物の有機発光分子と溶質−溶媒の親和性を向上させるためと考えられる。
【0213】
〔調製例１〕深共晶溶媒の原料として、先ずはハロゲン塩に［Ｎ４４４４Ｃｌ］及び［Ｎ８８８８Ｃｌ］）の２種類と、水素結合ドナーＤＡを前記の通りの所定のモル比となるように洗浄済みガラス製のバイアル瓶（内容量２０ｍＬ）内にそれぞれ分取した。次いで、ホットスターラーにより、バイアル瓶を６０℃に加熱しながらバイアル瓶の内容物を撹拌子で３０〜６０分程度撹拌、深共晶溶媒として、［Ｎ４４４４Ｃｌ］−ＤＡ１、［Ｎ４４４４Ｃｌ］−ＤＡ２、［Ｎ４４４４Ｃｌ］−ＤＡ３、［Ｎ４４４４Ｃｌ］２−ＤＡ３、［Ｎ８８８８Ｃｌ］−ＤＡ２の５つの無色透明な液体を得た。以下の実施例では、［Ｎ４４４４Ｃｌ］−ＤＡ２、を深共晶溶媒に用いてアップコンバージョン発光スペクトルの測定を行った。
【0214】
〔実施例１６〕洗浄済みガラス製のバイアル瓶（内容量２０ｍＬ）内に、有機光増感分子（Ａ）としてオクタエチルポルフィリン金属錯体（以下ＰｔＯＥＰと表記する）のトルエン溶液（試料中の最終濃度：５．５×１０−５Ｍ）、有機発光分子（Ｂ）としてのＤＰＡのトルエン溶液（試料中の最終濃度：３×１０−３Ｍ）をそれぞれ分取した。
【0215】
次いで、そのバイアル瓶を真空容器内に入れ、スクロールポンプにより１０分間真空引きした。これにより、トルエンが揮発し、バイアル瓶の内壁面に有機光増感分子ＰｔＯＥＰ及び有機発光分子ＤＰＡの微粉末が析出した。その後、そのバイアル瓶を大気中に取り出した。
【0216】
次いで、そのバイアル瓶内に、深共晶溶媒［Ｎ４４４４Ｃｌ］−ＤＡ３を４００μＬ分取した。そのバイアル瓶を密栓してホットスターラーに載せ、約１０分間、撹拌子で撹拌しながら６０〜７０℃に加熱した。有機光増感分子ＰｔＯＥＰ及び有機発光分子ＤＰＡの微粉末が深共晶溶媒に溶解して透明な液体となっていることを目視で確認した。そのバイアル瓶を窒素雰囲気グローブボックス内に入れ、そのバイアル瓶の密栓を解放して、ホットスターラーに載せ、約１時間加熱撹拌し、脱酸素及び脱水することにより光波長変換要素を得た。
【0217】
光波長変換要素が入ったバイアル瓶を窒素雰囲気のグローブボックスの内部に移し、光波長変換要素を石英管（内寸１ｍｍ×１ｍｍ、外寸２ｍｍ×２ｍｍ、長さ２５ｍｍの正方形断面形状の片端閉じ管）に注入し、開口部をハンダで封止することにより、光波長変換要素の測定用試料を得た。測定用試料をグローブボックスから取り出し、光吸収スペクトル及びアップコンバージョン発光スペクトルの測定を行った。測定用試料は、アップコンバージョン発光スペクトルの測定と同様の条件で連続波レーザー光（波長：５３２ｎｍ、出力パワー：４ｍＷ、スポット径：０．８ｍｍ）を照射したところ、図３４に示すように、測定用試料から青色発光が目視で確認された。
【0218】
測定用試料のアップコンバージョン発光スペクトルは、以下のようにして測定した。すなわち、測定用試料に対して、励起光として、連続波Ｈｅ−Ｎｅレーザー発光器から出射させた連続波レーザー光（波長：５３２ｎｍ、励起光：３．２ｍＷ／ｃｍ２、出力パワー：１６ｍＷ、光路長：１ｍｍ、スポット径：０．８ｍｍ）を測定用試料に照射した。そして、測定用試料からの発光を、入射励起光に対する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、その平行光をもう一枚のレンズによって分光器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)検出器によってアップコンバージョン発光スペクトルを測定した。このようにして測定された発光スペクトルに対し、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よるスペクトル形状の歪みを補正した。測定された補正済みの測定用試料のアップコンバージョン（以降の図中では「ＵＣ」と略記する）発光スペクトルを図３５に示す。
【0219】
〔実施例１７〕さらに実施例１６におけるアップコンバージョン量子効率の有機発光分子ＤＰＡ濃度への依存性を測定し、その結果を図３６に示すが、ＤＰＡ濃度が３×１０−３Ｍ程度以上に達するとアップコンバージョン量子効率が一定の上限値となることを見出した。なお、この絶対値は通常、有用なアップコンバージョン量子効率を達成するための有機発光分子濃度は１×１０−３〜１×１０−２Ｍ以上が必要である事から、上述のように、本発明で見出された、デカン酸を用いた深共晶溶媒は本実施形態にとってより有用であると言える（参考文献；［１］Y.Murakami,Chem.Phys.Lett.56,516(2011).［２］T.F.Schulze et al,Energy environ.Sci.,8,103(2015).）。
【0220】
〔実施例１８〕実施例１６と同様にして深共晶溶媒［Ｎ４４４４Ｃｌ］−ＤＡ３（図３７中の＃１）と共に、［Ｎ４４４４Ｃｌ］−ＤＡ２（図３７中の＃２）、［Ｎ４４４４Ｃｌ］２−ＤＡ３（図３７中の＃３）、［Ｎ４４４４Ｃｌ］−ＤＡ（図３７中の＃４）、［Ｎ８８８８Ｃｌ］−ＤＡ２（図３７中の＃５）を用いて、これら５種類の深共晶溶媒を含む各光波長変換要素を用いて、入射光の連続波レーザーの出力パワーを０Ｗ／ｃｍ２〜５Ｗ／ｃｍ２まで変化させて、有機増感分子（ＰｔＯＥＴ）から有機発光分子（ＤＰＡ）へのエネルギー移動によるアップコンバージョン量子効率の変化を測定すると共に、各光波長変換要素における入射光強度依存性を評価し、結果を図３７に示した。その結果、いずれの光波長変換要素においても入射光強度が約２Ｗ／ｃｍ２以上でアップコンバージョン量子効率が最大化され、一定値となることを見出した。
【0221】
〔実施例１９〕実施例１６と同様にして、実施例１８で用いた同５種類の光波長変換要素を用いて、それぞれにおける有機増感分子（ＰｔＯＥＰ）から有機発光分子（ＤＰＡ）へのエネルギー移動量子効率並びに、十分に高い入射光強度を用いて上限一定値となったアップコンバージョン量子効率を測定した。これらの深共晶溶媒を含む光波長変換要素の粘度ηに対する有機増感分子（ＰｔＯＥＴ）から有機発光分子（ＤＰＡ）へのエネルギー移動量子効率の関係を図３８に、アップコンバージョン量子効率（最大値が１００％の定義）を図３９に示した。透明な均一溶液の深共晶溶媒は、比較的高粘度であるが、これにより有機増感分子（ＰｔＯＥＴ）の励起状態を長寿命とすることで、より低粘度であるイオン液体［Ｎ８８８１］［ＮＴｆ２］と同程度に有機増感分子（ＰｔＯＥＴ）から有機発光分子（ＤＰＡ）への三重項エネルギーの移動を可能にしていることを見出した。一方、アップコンバージョン量子効率は、光波長変換要素の粘度ηの低下と共に増大する傾向が見られた。注目すべきは、最も粘度ηの低い光波長変換要素＃１においては、そのアップコンバージョン量子効率が、従来のイオン液体を用いて作製した試料の中で最も高いアップコンバージョン量子効率を示していた試料（図３９中の＃ｌＬ）を上回る、約４０％以上もの値を示した。
【0222】
〔実施例２０〕洗浄済みガラス製のバイアル瓶（内容量２０ｍＬ）内に、有機光増感分子（Ａ）としてオクタエチルポルフィリン金属錯体（以下ＰｔＯＥＰと表記する）のトルエン溶液（試料中の最終濃度：５．５×１０−５Ｍ）、有機発光分子（Ｂ）としてのＤＰＡのトルエン溶液（試料中の最終濃度：４×１０−３Ｍ）をそれぞれ分取した。
【0223】
次いで、そのバイアル瓶を真空容器内に入れ、スクロールポンプにより１０分間真空引きした。これにより、トルエンが揮発し、バイアル瓶の内壁面に有機光増感分子ＰｔＯＥＰ及び有機発光分子ＤＰＡの微粉末が析出した。その後、そのバイアル瓶を大気中に取り出した。
【0224】
次いで、そのバイアル瓶内に、深共晶溶媒［Ｎ４４４４Ｃｌ］−ＤＡ２を４００μＬ分取した。そのバイアル瓶を密栓してホットスターラーに載せ、約１０分間、撹拌子で撹拌しながら６０〜７０℃に加熱した。有機光増感分子ＰｔＯＥＰ及び有機発光分子ＤＰＡの微粉末が深共晶溶媒に溶解して透明な液体となっていることを目視で確認した。そのバイアル瓶を窒素雰囲気グローブボックス内に入れ、そのバイアル瓶の密栓を解放して、ホットスターラーに載せ、約１時間加熱撹拌し、脱酸素及び脱水することにより光波長変換要素を得た。
【0225】
光波長変換要素が入ったバイアル瓶を窒素雰囲気のグローブボックスの内部に移し、光波長変換要素を石英管（内寸１ｍｍ×１ｍｍ、外寸２ｍｍ×２ｍｍ、長さ２５ｍｍの正方形断面形状の片端閉じ管）に注入し、開口部をハンダで封止することにより、光波長変換要素の測定用試料を得た。測定用試料をグローブボックスから取り出し、光吸収スペクトル及びアップコンバージョン発光スペクトルの測定を行った。
【0226】
測定用試料のアップコンバージョン発光スペクトルは、以下のようにして測定した。すなわち、測定用試料に対して、励起光として、連続波Ｈｅ−Ｎｅレーザー発光器から出射させた連続波レーザー光（波長：５３２ｎｍ、励起光：１．６Ｗ／ｃｍ２、出力パワー：８ｍＷ、スポット径：０．８ｍｍ）を測定用試料に照射した。そして、測定用試料からの発光を、入射励起光に対する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、その平行光をもう一枚のレンズによって分光器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)検出器によってアップコンバージョン発光及び有機増感分子ＰｔＯＥＰのりん光のスペクトルを測定した。このようにして測定された発光スペクトルに対し、分光器内に搭載された回折格子の波長依存性、および電子冷却シリコンＣＣＤ検出器の感度の波長依存性を用いてスペクトルの補正を行った。測定された補正済みの測定用試料のアップコンバージョン発光スペクトルを図４０に示す。
【0227】
その結果、入射光子２個から１個のアップコンバージョンされた光子が放出される効率を１と定義すると吸収波長４００〜５００ｎｍの青色のアップコンバージョン発光の量子効率は２４％であり、吸収波長６５０ｎｍ付近の有機増感分子からのりん光の量子収率は３％であった。
【0228】
〔実施例２１〕有機増感分子ＰｔＯＥＰの濃度を２．５×１０−５Ｍに変更したこと以外は、実施例２０と同様にして、光波長変換要素の測定用試料を作製し、同様に連続波レーザー光（波長：５３２ｎｍ）を測定用試料に照射し、測定条件１（励起光：０．６Ｗ／ｃｍ２、出力パワー：３ｍＷ、測定時間３０秒）における光吸収スペクトル（図４１）及び測定条件２（励起光：０．１Ｗ／ｃｍ２、出力パワー：０．５ｍＷ、測定時間５分）における光吸収スペクトル（図４２）を測定し、アップコンバージョン発光強度とりん光強度の経時変化を測定した。その結果、いずれの測定条件の場合でもアップコンバージョン発光強度とりん光強度に有意な変化は見られず、少なくともこの時間スケールでの経時安定性が確認された。
【符号の説明】
【0229】
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