ホーム > 特許ランキング > 日亜化学工業株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024163637
(43)【公開日】2024-11-22
(54)【発明の名称】波長変換部材
(51)【国際特許分類】
G02B 5/20 20060101AFI20241115BHJP
【ＦＩ】
G02B5/20
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023079415
(22)【出願日】2023-05-12
(71)【出願人】
【識別番号】000226057
【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100138863
【弁理士】
【氏名又は名称】言上 惠一
(74)【代理人】
【識別番号】100131808
【弁理士】
【氏名又は名称】柳橋 泰雄
(74)【代理人】
【識別番号】100145104
【弁理士】
【氏名又は名称】膝舘 祥治
(72)【発明者】
【氏名】若木 貴功
【テーマコード（参考）】
2H148
【Ｆターム（参考）】
2H148AA00
(57)【要約】
【課題】波長変換効率の低下を低減できる波長変換部材を提供する。
【解決手段】第１主面、前記第１主面の反対側に位置する第２主面、および前記第１主面と前記第２主面とを接続する側面を有し、量子ドットを含む波長変換層と、第１主面上に配置される第１バリア層と、第２主面上に配置される第２バリア層と、第１バリア層および第２バリア層の間に配置され、平面視において波長変換層の側面を囲む無機部材と、第１バリア層及び無機部材の間に配置され、第１バリア層及び無機部材を接続する第１樹脂層と、第２バリア層及び無機部材の間に配置され、第２バリア層及び無機部材を接続する第２樹脂層と、を備える波長変換部材である。
【選択図】図１Ｂ
【解決手段】第１主面、前記第１主面の反対側に位置する第２主面、および前記第１主面と前記第２主面とを接続する側面を有し、量子ドットを含む波長変換層と、第１主面上に配置される第１バリア層と、第２主面上に配置される第２バリア層と、第１バリア層および第２バリア層の間に配置され、平面視において波長変換層の側面を囲む無機部材と、第１バリア層及び無機部材の間に配置され、第１バリア層及び無機部材を接続する第１樹脂層と、第２バリア層及び無機部材の間に配置され、第２バリア層及び無機部材を接続する第２樹脂層と、を備える波長変換部材である。
【選択図】図１Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１主面、前記第１主面の反対側に位置する第２主面、および前記第１主面と前記第２主面とを接続する側面を有し、量子ドットを含む波長変換層と、
前記第１主面上に配置される第１バリア層と、
前記第２主面上に配置される第２バリア層と、
前記第１バリア層および第２バリア層の間に配置され、平面視において前記波長変換層の前記側面を囲む無機部材と、
前記第１バリア層及び前記無機部材の間に配置され、前記第１バリア層及び前記無機部材を接続する第１樹脂層と、
前記第２バリア層及び前記無機部材の間に配置され、前記第２バリア層及び前記無機部材を接続する第２樹脂層と、を備える波長変換部材。
前記第１主面上に配置される第１バリア層と、
前記第２主面上に配置される第２バリア層と、
前記第１バリア層および第２バリア層の間に配置され、平面視において前記波長変換層の前記側面を囲む無機部材と、
前記第１バリア層及び前記無機部材の間に配置され、前記第１バリア層及び前記無機部材を接続する第１樹脂層と、
前記第２バリア層及び前記無機部材の間に配置され、前記第２バリア層及び前記無機部材を接続する第２樹脂層と、を備える波長変換部材。
【請求項2】
前記無機部材は、金属を含む請求項１に記載の波長変換部材。
【請求項3】
前記無機部材は、気体透過度が１ｃｃ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下である請求項１に記載の波長変換部材。
【請求項4】
前記第１樹脂層は、前記第１バリア層と前記波長変換層との間の少なくとも一部に延在する部分を更に有する請求項１から３のいずれか１項に記載の波長変換部材。
【請求項5】
前記第２樹脂層は、前記第２バリア層と前記波長変換層との間の少なくとも一部に延在する部分を更に有する請求項１から３のいずれか１項に記載の波長変換部材。
【請求項6】
前記波長変換層は、
前記第１バリア層および前記波長変換層の間に配置される第３バリア層と、
前記第２バリア層および前記波長変換層の間に配置される第４バリア層と、を更に備える請求項１から３のいずれか１項に記載の波長変換部材。
前記第１バリア層および前記波長変換層の間に配置される第３バリア層と、
前記第２バリア層および前記波長変換層の間に配置される第４バリア層と、を更に備える請求項１から３のいずれか１項に記載の波長変換部材。
【請求項7】
前記第３バリア層の側面は、前記第１樹脂層と前記無機部材との界面を被覆する請求項６に記載の波長変換部材。
【請求項8】
前記第４バリア層の側面は、前記第２樹脂層と前記無機部材との界面を被覆する請求項６に記載の波長変換部材。
【請求項9】
前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層と、前記第１バリア層、前記第２バリア層、前記波長変換層及び前記無機部材からなる群から選択される少なくとも２つとに囲まれる空隙を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の波長変換部材。
【請求項10】
前記第１樹脂層および前記第２樹脂層の少なくとも一方は、前記波長変換層の側面と前記無機部材との間の少なくとも一部に延在する部分を更に有する請求項１から３のいずれか１項に記載の波長変換部材。
【請求項11】
前記波長変換層の第１主面に直交する方向において、前記波長変換層の厚みに対する前記無機部材の厚みの比が、０．６以上１以下である請求項１から３のいずれか１項に記載の波長変換部材。
【請求項12】
前記波長変換層の第１主面と前記波長変換層の側面に直交する断面において、前記波長変換層の側面に直交する方向における前記無機部材の幅は、１００μｍ以上１ｍｍ以下である請求項１から３のいずれか１項に記載の波長変換部材。
【請求項13】
前記無機部材は、前記第１バリア層に対向する面に形成される少なくとも１つの第１凹部、および前記第２バリア層に対向する面に形成される少なくとも１つの第２凹部の少なくとも一方を有し、前記第１樹脂層の少なくとも一部が前記第１凹部に配置されるか、または前記第２樹脂層の少なくとも一部が前記第２凹部に配置される請求項１から３のいずれか１項に記載の波長変換部材。
【請求項14】
前記第１樹脂層の全体が前記第１凹部に収容されるか、または前記第２樹脂層の全体が前記第２凹部に収容される請求項１３に記載の波長変換部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、波長変換部材に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置等の画像表示装置の分野では、色再現性を向上させるため、量子ドットを含む波長変換部材を利用することが提案されている。このような装置では、量子ドットが水分、酸素等にさらされると、波長変換部材の波長変換効率が低下することがある。例えば、特許文献１では、量子ドットを含む機能層及び２つのガスバリアフィルムを有する機能層積層体と、その端面を覆う端面保護層と、を有する機能性積層フィルムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０１６／０３９０７９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
波長変換部材の波長変換効率の低下を低減することに関しては未だ改善の余地がある。
【0005】
本開示の一態様は、波長変換効率の低下を低減できる波長変換部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一実施形態に係る波長変換部材は、第１主面、前記第１主面の反対側に位置する第２主面、および前記第１主面と前記第２主面とを接続する側面を有し、量子ドットを含む波長変換層と、前記第１主面上に配置される第１バリア層と、前記第２主面上に配置される第２バリア層と、前記第１バリア層および第２バリア層の間に配置され、平面視において前記波長変換層の前記側面を囲む無機部材と、前記第１バリア層及び前記無機部材の間に配置され、前記第１バリア層及び前記無機部材を接続する第１樹脂層と、前記第２バリア層及び前記無機部材の間に配置され、前記第２バリア層及び前記無機部材を接続する第２樹脂層と、を備える。
【発明の効果】
【0007】
本開示の一態様によれば、波長変換効率の低下を低減できる波長変換部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1A】実施形態１に係る波長変換部材を第２バリア層側からみた部分透過概略平面図である。
【図2】実施形態２に係る波長変換部材の概略断面図である。
【図3】実施形態３に係る波長変換部材の概略断面図である。
【図4】実施形態４に係る波長変換部材の概略断面図である。
【図5】実施形態５に係る波長変換部材の概略断面図である。
【図6】実施形態６に係る波長変換部材の概略断面図である。
【図7A】実施形態１に係る波長変換部材の製造方法の一工程を例示する概略断面図である。
【図7B】実施形態１に係る波長変換部材の製造方法の一工程を例示する概略断面図である。
【図7C】実施形態１に係る波長変換部材の製造方法の一工程を例示する概略断面図である。
【図7D】実施形態１に係る波長変換部材の製造方法の一工程を例示する概略断面図である。
【図7E】実施形態１に係る波長変換部材の製造方法の一工程を例示する概略断面図である。
【図7F】実施形態１に係る波長変換部材の製造方法の一工程を例示する概略断面図である。
【図7G】実施形態１に係る波長変換部材の製造方法の一工程を例示する概略断面図である。
【図7H】実施形態１に係る波長変換部材の製造方法の一工程を例示する概略断面図である。
【図8】波長変換部材の製造方法の一工程を示す概略上面図である。
【図9】波長変換部材の製造方法の一工程を示す概略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照しながら、本開示に係る発明を実施するための実施形態を説明する。なお、以下に説明する本開示に係る波長変換部材は、本開示に係る発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本開示に係る発明を以下のものに限定しない。各図面中、同一の機能を有する部材には、同一符号を付している場合がある。要点の説明又は理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態に分けて示す場合があるが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせは可能である。後述の実施形態では、前述と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態ごとには逐次言及しないものとする。各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張して示している場合もある。また、断面図として、切断面のみを示す端面図を示す場合がある。
【0010】
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されていれば、本用語に含まれる。また組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。さらに本明細書に記載される数値範囲の上限及び下限は、数値範囲として例示された数値をそれぞれ任意に選択して組み合わせることが可能である。本明細書において、色名と色度座標との関係、光の波長範囲と単色光の色名との関係等は、ＪＩＳ Ｚ８１１０に従う。蛍光体の半値幅は、発光材料の発光スペクトルにおいて、最大発光強度に対して発光強度が５０％となる発光スペクトルの波長幅（半値全幅；ＦＷＨＭ）を意味する。本明細書において「層」との語には、当該層が存在する領域を観察したときに、当該領域の全体に形成されている場合に加え、当該領域の一部にのみ形成されている場合も含まれる。本明細書において「積層」との語は、層を積み重ねることを示し、２以上の層が結合されていてもよく、２以上の層が分離可能であってもよい。また、「積層」との語は、２以上の層が接していてもよく、２以上の層が接しておらず他の部材を介して配置していてもよい。本明細書において層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」配置されるとは、上部だけでなく下部に配置される場合も含む。
【0011】
実施形態１
図１Ａは、実施形態１に係る波長変換部材１００を第２バリア層１０ｂ側からみた部分透過概略平面図である。図１Ｂは、図１Ａに示す波長変換部材のＡ－Ａ線断面における概略断面図である。波長変換部材１００は、例えば、平面視形状が略矩形形状である。波長変換部材１００は、例えば、薄い板状である。図１Ａに示すように無機部材３０は、波長変換層２０を囲って配置され、且つ、図１Ｂに示すように第１バリア層１０ａと第２バリア層１０ｂの間に配置される。無機部材３０は波長変換部材１００の外周と波長変換層２０の外周に沿って、波長変換層２０に近接して配置される。無機部材３０は波長変換層２０に接して配置されてもよく、波長変換層２０との間の少なくとも一部に空隙を有して配置されてもよい。図１Ａでは、無機部材３０は、波長変換層２０の外周全体に亘って配置されているが、波長変換層２０の外周の一部のみに配置されていてもよい。
図１Ａは、実施形態１に係る波長変換部材１００を第２バリア層１０ｂ側からみた部分透過概略平面図である。図１Ｂは、図１Ａに示す波長変換部材のＡ－Ａ線断面における概略断面図である。波長変換部材１００は、例えば、平面視形状が略矩形形状である。波長変換部材１００は、例えば、薄い板状である。図１Ａに示すように無機部材３０は、波長変換層２０を囲って配置され、且つ、図１Ｂに示すように第１バリア層１０ａと第２バリア層１０ｂの間に配置される。無機部材３０は波長変換部材１００の外周と波長変換層２０の外周に沿って、波長変換層２０に近接して配置される。無機部材３０は波長変換層２０に接して配置されてもよく、波長変換層２０との間の少なくとも一部に空隙を有して配置されてもよい。図１Ａでは、無機部材３０は、波長変換層２０の外周全体に亘って配置されているが、波長変換層２０の外周の一部のみに配置されていてもよい。
【0012】
図１Ｂに示すように、波長変換部材１００は、第１バリア層１０ａと、波長変換層２０と、第２バリア層１０ｂと、を含む。波長変換層２０は、第１バリア層１０ａ上に配置される。第２バリア層１０ｂは、波長変換層２０上に配置される。波長変換層２０は、第１主面２２と、第１主面２２の反対側に位置する第２主面２４と、第１主面２２と第２主面２４とを接続する側面２６を有する。第１バリア層１０ａは、波長変換層２０の第１主面２２上に配置され、第２バリア層１０ｂは、波長変換層２０の第２主面２４上に配置される。無機部材３０は第１バリア層１０ａと第２バリア層１０ｂとの間に配置される。無機部材３０は、平面視において波長変換層２０を囲み、側面２６に近接して配置される。無機部材３０は側面２６に接して配置されてもよく、側面２６との間の少なくとも一部に空隙を有して配置されてもよい。第１バリア層１０ａと無機部材３０の間には、第１樹脂層４０ａが配置される。第１樹脂層４０ａは、第１バリア層１０ａと無機部材３０とを接続して配置される。第２バリア層１０ｂと無機部材３０の間には、第２樹脂層４０ｂが配置される。第２樹脂層４０ｂは、第２バリア層１０ｂと無機部材３０とを接続して配置される。
【0013】
本明細書では、波長変換部材１００において、第１バリア層１０ａ側を「下方」や「下面側」等と称し、厚み方向Ｚにおいて、第１バリア層１０ａと反対側を「上方」や「上面側」等と称することがある。また、厚み方向Ｚに交差する方向を「側方」と称することがある。波長変換部材１００は、例えば、液晶表示装置のバックライトユニット等に利用される。この場合、波長変換部材１００は、例えば、複数の発光素子上に配置され、複数の発光素子を一括して覆う。複数の発光素子から出射された光は、波長変換部材１００の下面（例えば、第１バリア層１０ａ側）から波長変換部材１００に入射する。該入射光のうち一部は波長変換され、波長変換されない入射光とともに波長変換部材１００の上面（例えば、第２バリア層１０ｂ側）から出射する。以下に、波長変換部材１００の構成について詳細に説明する。
【0014】
第１バリア層
第１バリア層１０ａは、例えば、水分、酸素等に対するバリア機能を有する層である。第１バリア層１０ａは、例えば、無機層を有するバリアフィルム等である。第１バリア層１０ａは、例えば膜状の樹脂硬化物である基材フィルムと基材フィルムの少なくとも一方の主面上に設けられる無機層とを有している。第１バリア層１０がバリア機能を有することで、第１バリア層１０ａ側から入り込んでくる水分、酸素等が波長変換層２０に達することを低減でき、波長変換層２０に含まれる量子ドットの発光効率の低下を抑えることができる。
第１バリア層１０ａは、例えば、水分、酸素等に対するバリア機能を有する層である。第１バリア層１０ａは、例えば、無機層を有するバリアフィルム等である。第１バリア層１０ａは、例えば膜状の樹脂硬化物である基材フィルムと基材フィルムの少なくとも一方の主面上に設けられる無機層とを有している。第１バリア層１０がバリア機能を有することで、第１バリア層１０ａ側から入り込んでくる水分、酸素等が波長変換層２０に達することを低減でき、波長変換層２０に含まれる量子ドットの発光効率の低下を抑えることができる。
【0015】
図１Ｂに示すように、第１バリア層１０ａは、波長変換層２０の第１主面２２と向かい合う第４主面１４ａと、第４主面１４ａの反対に位置する第３主面１２ａと、を含む。本明細書において２つの面が「向かい合う」とは、２つの面が接して配置されている状態であってもよく、２つの面が接しておらず他の部材を介して配置されている状態であってもよい。第３主面１２ａと第４主面１４ａとは、厚み方向Ｚにおいて反対に位置する。第３主面１２ａと第４主面１４ａとは、例えば、厚み方向Ｚに直交する略平面である。本明細書において、層の面が略平面であるとは、層の面が積層等の製造の過程で生じる凹凸を含む平面であることを意味する。該凹凸は、例えば、２０μｍ以下の高低差を含む。第１バリア層１０ａは、第３主面１２ａと第４主面１４ａとを接続する第１端面１６ａを含む。第１端面１６ａは、例えば、厚み方向Ｚに延在する平面である。第１端面１６ａは、平面視において波長変換部材１００の外周に沿って配置される。第１端面１６ａは、後述する無機部材３０の第３端面３６、第２バリア層１０ｂの第２端面１６ｂ、第１樹脂層４０ａの第４端面４６ａ及び第２樹脂層４０ｂの第５端面４６ｂと同一面上に配置される。
【0016】
第１バリア層１０ａの平均厚みは、例えば、波長変換部材１００の平均厚みの５％以上６０％以下であり、好ましくは２０％以上４５％以下である。第１バリア層１０ａの平均厚みは、例えば２０μｍ以上１５０μｍ以下であってよく、好ましくは２０μｍ以上１２０μｍ以下、又は２５μｍ以上１００μｍ以下であってよい。第１バリア層１０ａの平均厚みは、第３主面１２ａと第４主面１４ａとの間の平均距離とも言える。第１バリア層１０ａが膜状である場合、平均厚みは、例えば、反射分光膜厚計等を用いて測定した任意の３箇所の厚みの算術平均値として求められる。
【0017】
波長変換層
波長変換層２０は、波長変換部材１００に入射した光の一部の波長を変換する。波長変換層２０は、量子ドットを含む。波長変換層２０は、例えば、量子ドットを含む膜状の樹脂硬化物である。なお、量子ドットについての詳細は後述する。
波長変換層２０は、波長変換部材１００に入射した光の一部の波長を変換する。波長変換層２０は、量子ドットを含む。波長変換層２０は、例えば、量子ドットを含む膜状の樹脂硬化物である。なお、量子ドットについての詳細は後述する。
【0018】
図１Ｂに示すように、波長変換層２０は、第１主面２２と、第１主面２２の反対に位置する第２主面２４とを含む。第１主面２２と第２主面２４とは、厚み方向Ｚにおいて反対に位置する。第１主面２２と第２主面２４とは、例えば、厚み方向Ｚに直交する略平面である。波長変換層２０は、第１主面２２と第１バリア層１０ａの第４主面とが向かいあって第１バリア層１０上に配置される。
【0019】
波長変換層２０の平均厚みＤ１は、例えば、第１バリア層１０ａの平均厚みに対して２０％以上１５００％以下であり、好ましくは、１００％以上４００％以下である。波長変換層２０の平均厚みＤ１は、例えば、例えば３０μｍ以上２００μｍ以下であってよく、好ましくは３０μｍ以上１５０μｍ以下、又は８０μｍ以上１２０μｍ以下であってよい。波長変換層２０の平均厚みＤ１は、第１主面２２と第２主面２４との間の平均距離とも言える。波長変換層２０が膜状である場合、平均厚みは、膜状の第１バリア層１０ａと同様にして求められる。
【0020】
波長変換層２０は、第１主面２２と第２主面２４とを接続する側面２６を含む。側面２６は厚み方向Ｚに延在する平面であってよい。側面２６は波長変換部材１００の端面よりも内側に位置する。波長変換部材１００の端面よりも内側に位置するとは、図１のＡ－Ａ線断面において、波長変換部材１００の端面を基準とし、厚さ方向Ｚに直交する方向において波長変換部材１００の端面よりも波長変換部材１００の内部側に位置していることをいう。
【0021】
波長変換層２０の側面２６は、波長変換部材１００の外周に沿って配置されている。側面２６は、例えば、波長変換部材１００の外周に沿って、環状に配置されている。Ａ－Ａ線断面において、側面２６と波長変換部材１００の端面との平面視における距離Ｗは、例えば、１００μｍ以上１０００μｍ以下であり、好ましくは１００μｍ以上５００μｍ以下である。
【0022】
また、波長変換層２０は１層であってもよく、２層以上であってもよい。波長変換層２０が複数の層である場合は、それぞれの層に含まれる量子ドットが有する発光ピーク波長を異ならせてもよい。また、波長変換層２０は、少なくとも量子ドットを含む層を有していればよく、例えば、量子ドット以外の蛍光体を含む層を有していてもよい。また、波長変換層２０のそれぞれの層には、１種類の量子ドットが含まれていてよく、２種類以上の量子ドットが含まれていてよく、又、１種類以上の量子ドットと１種類以上の蛍光体とが含まれていてよい。
【0023】
第２バリア層
第２バリア層１０ｂは、第１バリア層１０ａと同様、例えば、水分、酸素等に対するバリア機能を有する層である。第２バリア層１０ｂは、例えば、無機層を有するバリアフィルム等を用いることができる。第２バリア層１０ｂがバリア機能を有することで、第２バリア層１０ｂ側から入り込んでくる水分、酸素等が波長変換層２０に達することを低減でき、波長変換層２０に含まれる量子ドットの発光効率の低下を抑えることができる。第２バリア層１０ｂは、例えば、第１バリア層１０ａを構成する基材フィルム、無機層等と同じ部材を用いて、構成されてよい。
第２バリア層１０ｂは、第１バリア層１０ａと同様、例えば、水分、酸素等に対するバリア機能を有する層である。第２バリア層１０ｂは、例えば、無機層を有するバリアフィルム等を用いることができる。第２バリア層１０ｂがバリア機能を有することで、第２バリア層１０ｂ側から入り込んでくる水分、酸素等が波長変換層２０に達することを低減でき、波長変換層２０に含まれる量子ドットの発光効率の低下を抑えることができる。第２バリア層１０ｂは、例えば、第１バリア層１０ａを構成する基材フィルム、無機層等と同じ部材を用いて、構成されてよい。
【0024】
図１Ｂに示すように、第２バリア層１０ｂは、波長変換層２０の第２主面２４と向かい合う第５主面１２ｂと、第５主面１２ｂの反対に位置する第６主面１４ｂと、を含む。第５主面１２ｂと第６主面１４ｂとは、厚み方向Ｚにおいて反対に位置する。第５主面１２ｂと第６主面１４ｂとは、例えば、厚み方向Ｚに直交する略平面である。第２バリア層１０ｂは、第５主面１２ｂと第６主面１４ｂとを接続する第２端面１６ｂを含む。第２端面１６ｂは、例えば厚み方向Ｚに延在する平面である。第２端面１６ｂは、平面視において波長変換部材１００の外周に沿って配置される。第２端面１６ｂは、第１バリア層１０ａの第１端面１６ａ、後述する無機部材３０の第３端面３６、第１樹脂層４０ａの第４端面４６ａ及び第２樹脂層４０ｂの第５端面４６ｂと同一面上に配置される。
【0025】
無機部材
無機部材３０は、例えば、水分、酸素等に対する優れたバリア機能を有する部材である。無機部材３０が波長変換層２０の側面２６を囲って配置されることで、波長変換層２０の側面２６からの水分、酸素等の侵入を効果的に低減することができ、波長変換層２０に含まれる量子ドットの発光効率の低下を抑えることができる。無機部材３０は、例えば気体透過度が１ｃｃ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下である材料から構成されてよく、アルミニウム、ステンレス等の金属材料、ガラス等から構成されてよい。特に、無機部材３０は、金属材料から構成されることが好ましい。無機部材３０が延性のある金属材料であることで、例えば、波長変換部材１００を液晶表示装置に配置する際、液晶表示装置のフレームや、位置決め部材に波長変換部材１００が接触したとしても、無機部材３０の表面に割れ等が生じることを低減することができる。その結果、波長変換部材１００のバリア機能の大幅な低下が起きにくくなる。
無機部材３０は、例えば、水分、酸素等に対する優れたバリア機能を有する部材である。無機部材３０が波長変換層２０の側面２６を囲って配置されることで、波長変換層２０の側面２６からの水分、酸素等の侵入を効果的に低減することができ、波長変換層２０に含まれる量子ドットの発光効率の低下を抑えることができる。無機部材３０は、例えば気体透過度が１ｃｃ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下である材料から構成されてよく、アルミニウム、ステンレス等の金属材料、ガラス等から構成されてよい。特に、無機部材３０は、金属材料から構成されることが好ましい。無機部材３０が延性のある金属材料であることで、例えば、波長変換部材１００を液晶表示装置に配置する際、液晶表示装置のフレームや、位置決め部材に波長変換部材１００が接触したとしても、無機部材３０の表面に割れ等が生じることを低減することができる。その結果、波長変換部材１００のバリア機能の大幅な低下が起きにくくなる。
【0026】
無機部材３０は、第１バリア層１０ａの第４主面１４ａに向かい合う第７主面３２と、第７主面３２の反対側に位置し、第２バリア層１０ｂの第５主面１２ｂに向かい合う第８主面３４と、を含む。第７主面３２と第８主面３４とは、厚み方向Ｚにおいて反対に位置する。第７主面３２と第８主面３４とは、例えば、厚み方向Ｚに直交する略平面である。無機部材３０の平均厚みＤ２は、例えば、波長変換部材１００の平均厚みの６０％以上１００％以下であり、好ましくは９０％以上９８％以下である。また、無機部材３０の平均厚みＤ２は、例えば、波長変換層２０の平均厚みＤ１の６０％以上１００％以下であり、好ましくは９０％以上９８％以下である。更に無機部材３０の平均厚みＤ２は、例えば５０μｍ以上１５０μｍ以下であってよく、好ましくは８０μｍ以上１２０μｍ以下、又は９０μｍ以上９８μｍ以下であってよい。無機部材３０の平均厚みＤ２は、第７主面３２と第８主面３４との間の平均距離とも言える。無機部材３０の平均厚みＤ２は、例えば、レーザー変位センサー等を用いて測定した任意の３箇所の厚みの算術平均値として求められる。
【0027】
無機部材３０は、第７主面３２と第８主面３４を接続し、波長変換層２０の側面２６に向かい合う内側端面３８と、第７主面３２と第８主面３４を接続し、内側端面の反対側に位置する外側端面３６（第３端面３６）と、を含む。内側端面及び外側端面は、それぞれ厚み方向Ｚに延在する平面であってよい。無機部材３０の内側端面は、波長変換層２０の外周に沿って側面２６と向かい合って配置される。図１Ｂに示す波長変換部材１００では、無機部材３０の内側端面３８は、波長変換層２０の側面２６と近接して配置される。無機部材３０の外側端面３６は、平面視において波長変換部材１００の外周に沿って配置される。無機部材３０の外側端面３６は、波長変換部材１００の端面の一部であってよい。無機部材３０は、例えば、平面視において波長変換部材１００の外周に沿って環状に配置されている。Ａ－Ａ線断面において、無機部材３０の内側端面３８と外側端面３６の距離Ｗは、例えば、１００μｍ以上１ｍｍ以下であり、好ましくは２００μｍ以上であり、５００μｍ以下、又は３００μｍ以下である。
【0028】
無機部材３０の内側端面３８及び外側端面３６の少なくとも一方は、後述する切断凸部を有していてもよい。例えば、内側端面に切断凸部を有することで、環状の無機部材の内側に波長変換層を配置する際に、波長変換層が内側で移動しにくくなるため、波長変換層の配置精度が向上する。切断部は、後述する波長変換部材の製造方法において、フレームから無機部材を切り出す際に形成される。
【0029】
第１樹脂層
第１樹脂層４０ａは、例えば、水分、酸素等に対するバリア機能を有し、第１バリア層１０ａ及び無機部材３０との密着性に優れる材料で形成される。第１樹脂層４０ａがバリア機能と密着性を有することで、第１バリア層１０ａと無機部材３０との間から入り込んでくる水分、酸素等が波長変換層２０に達することを低減でき、波長変換層２０に含まれる量子ドットの発光効率の低下を低減することができる。
第１樹脂層４０ａは、例えば、水分、酸素等に対するバリア機能を有し、第１バリア層１０ａ及び無機部材３０との密着性に優れる材料で形成される。第１樹脂層４０ａがバリア機能と密着性を有することで、第１バリア層１０ａと無機部材３０との間から入り込んでくる水分、酸素等が波長変換層２０に達することを低減でき、波長変換層２０に含まれる量子ドットの発光効率の低下を低減することができる。
【0030】
第１樹脂層４０ａは、第１バリア層１０ａと無機部材３０の間に配置され、第１バリア層１０ａと無機部材３０とを接続する。第１樹脂層４０ａの一方の主面は、第１バリア層１０ａの第４主面１４ａと密着し、他方の主面は、無機部材３０の第７主面３２と密着する。第１樹脂層４０ａの平均厚みは、例えば、波長変換部材１００の平均厚みの０．５％以上１０％以下であり、好ましくは０．８％以上２％以下である。また、第１樹脂層４０ａの平均厚みは、例えば、無機部材３０の平均厚みの０．５％以上１０％以下であり、好ましくは０．８％以上２％以下である。
【0031】
第１樹脂層４０ａは、第１バリア層１０ａと波長変換層２０との間の少なくとも一部にまで延在する部分を更に含んでいてもよい。第１樹脂層４０ａが、第１バリア層１０ａと波長変換層２０との間にまで延在することで、波長変換部材の全体厚みのばらつきを低減させやすくなる。また、第１樹脂層４０ａは、波長変換層２０の側面２６と無機部材３０の内側端面３８との間の少なくとも一部にまで延在する部分を更に含んでいてもよい。第１樹脂層４０ａが、波長変換層２０の側面２６と無機部材３０の内側端面３８との間にまで延在することで、水分、酸素等が波長変換層２０に達することを低減でき、波長変換層２０に含まれる量子ドットの発光効率の低下を抑えることができる。また、波長変換層２０と無機部材３０との固着強度が向上する。
【0032】
第２樹脂層
第２樹脂層４０ｂは、例えば、水分、酸素等に対するバリア機能を有し、第２バリア層１０ｂ及び無機部材３０との密着性に優れる材料で形成される。第２樹脂層４０ｂがバリア機能と密着性を有することで、第２バリア層１０ｂと無機部材３０との間から入り込んでくる水分、酸素等が波長変換層２０に達することを低減でき、波長変換層２０に含まれる量子ドットの発光効率の低下を抑えることができる。
第２樹脂層４０ｂは、例えば、水分、酸素等に対するバリア機能を有し、第２バリア層１０ｂ及び無機部材３０との密着性に優れる材料で形成される。第２樹脂層４０ｂがバリア機能と密着性を有することで、第２バリア層１０ｂと無機部材３０との間から入り込んでくる水分、酸素等が波長変換層２０に達することを低減でき、波長変換層２０に含まれる量子ドットの発光効率の低下を抑えることができる。
【0033】
第２樹脂層４０ｂは、第２バリア層１０ｂと無機部材３０の間に配置され、第２バリア層１０ｂと無機部材３０とを接続する。第２樹脂層４０ｂの一方の主面は、第２バリア層１０ｂの第５主面１２ｂと密着し、他方の主面は、無機部材３０の第８主面３４と密着する。第２樹脂層４０ｂの平均厚みは、例えば、波長変換部材１００の平均厚みの０．５％以上１０％以下であり、好ましくは０．８％以上２％以下である。また、第２樹脂層４０ｂの平均厚みは、例えば、無機部材３０の平均厚みの０．５％以上１０％以下であり、好ましくは０．８％以上２％以下である。
【0034】
第２樹脂層４０ｂは、第２バリア層１０ｂと波長変換層２０との間の少なくとも一部にまで延在する部分を更に含んでいてもよい。第２樹脂層４０ｂが、第２バリア層１０ｂと波長変換層２０との間にまで延在することで、波長変換部材の全体厚みのばらつきを低減させやすくなる。また、第２樹脂層４０ｂは、波長変換層２０の側面２６と無機部材３０の内側端面３８との間の少なくとも一部にまで延在する部分を更に含んでいてもよい。第２樹脂層４０ｂが、波長変換層２０の側面２６と無機部材３０の内側端面３８との間にまで延在することで水分、酸素等が波長変換層２０に達することを低減でき、波長変換層２０に含まれる量子ドットの発光効率の低下を抑えることができる。また、波長変換層２０と無機部材３０との固着強度が向上する。
【0035】
次に、第１バリア層１０ａ、第２バリア層１０ｂ、無機部材３０、第１樹脂層４０ａ、第２樹脂層４０ｂ及び波長変換層２０の材料について詳細に説明する。
【0036】
第１バリア層及び第２バリア層
第１バリア層１０ａと第２バリア層１０ｂには、同一材料を採用することができる。第１バリア層１０ａ及び第２バリア層１０ｂの酸素透過率は、例えば０．５ｃｍ３・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下であってよく、好ましくは０．３ｃｍ３・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下、又は０．１ｃｍ３・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下であってよい。第１バリア層１０ａ及び第２バリア層１０ａの酸素透過率は、酸素透過率測定装置（例えば、ＭＯＣＯＮ社、ＯＸ－ＴＲＡＮ）を用いて、温度２３℃かつ相対湿度６５％の条件で測定することができる。なお、第１バリア層及び第２バリア層の酸素透過率は、主面に直交する方向において測定される。
第１バリア層１０ａと第２バリア層１０ｂには、同一材料を採用することができる。第１バリア層１０ａ及び第２バリア層１０ｂの酸素透過率は、例えば０．５ｃｍ３・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下であってよく、好ましくは０．３ｃｍ３・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下、又は０．１ｃｍ３・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下であってよい。第１バリア層１０ａ及び第２バリア層１０ａの酸素透過率は、酸素透過率測定装置（例えば、ＭＯＣＯＮ社、ＯＸ－ＴＲＡＮ）を用いて、温度２３℃かつ相対湿度６５％の条件で測定することができる。なお、第１バリア層及び第２バリア層の酸素透過率は、主面に直交する方向において測定される。
【0037】
第１バリア層１０ａ及び第２バリア層１０ｂを構成する無機層を有するバリアフィルムは、例えば基材フィルムと基材フィルムの少なくとも一方の主面上に設けられる無機層とを有していてよい。また例えば、第１バリア層１０ａ及び第２バリア層１０ｂは、２つの基材フィルムと、２つの基材フィルムの間に配置される無機層を含む積層フィルムであってもよい。基材フィルムの構成材料としては、例えば、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート）、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、セルロースアセテートブチレート、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリエーテルケトン、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリウレタン等の熱可塑性樹脂が挙げられる。基材フィルムの構成材料としては、好ましくは、ポリエステル、セルローストリアセテートが挙げられる。
【0038】
上記基材フィルムの平均厚みは、例えば１０μｍ以上１５０μｍ以下であってよく、好ましくは２０μｍ以上１２５μｍ以下であってよい。基材フィルムの平均厚みが、１０μｍ以上であると、波長変換部材のアッセンブリ、取扱い時における皺、折れの発生が効果的に低減される。また１５０μｍ以下であれば、画像表示装置の軽量化及び薄膜化に資することができる。
【0039】
基材フィルムは、単一のフィルムから構成されていてもよく、複数のフィルムから構成される積層フィルムであってもよい。このような積層フィルムは、用途に応じて、同種の構成原料のフィルムからなる複数の層から構成されていてもよく、異なる種類の構成原料のフィルムからなる複数の層から構成されていてもよい。
【0040】
無機層は、例えば、酸化物、窒化物、酸窒化物、炭化物等の無機化合物からなる膜であってよい。具体的には、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の金属酸化物；窒化アルミニウム等の金属窒化物、炭化アルミニウム等の金属炭化物、酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素、酸炭化ケイ素、酸化窒化炭化ケイ素等のケイ素酸化物；窒化ケイ素、窒化炭化ケイ素等のケイ素窒化物；炭化ケイ素等のケイ素炭化物；これらの水素化物などを挙げることができる。無機層は１種の無機化合物から構成されていてもよく、２種以上の無機化合物から構成されていてもよい。
【0041】
無機層の平均厚みは、例えば１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であってよく、好ましくは１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下、又は１５ｎｍ以上７５ｎｍ以下であってよい。
【0042】
無機層は、形成材料に応じて公知の方法で形成すればよい。具体的には、ＣＣＰ－ＣＶＤ、ＩＣＰ－ＣＶＤ等のプラズマＣＶＤ法、マグネトロンスパッタリング、反応性スパッタリング等のスパッタリング法、真空蒸着法、気相堆積法などを挙げることができる。
【0043】
第１バリア層１０ａ及び第２バリア層１０ｂの表面には、プリズム加工が施されていてよい。例えば、波長変換部材１００の出射面側に位置する第２バリア層１０ｂの表面にアレイ状のプリズム加工が施される。これにより、波長変換部材１００の出射面において、効率的に光を出射することができる。また、波長変換部材１００の入射面側に位置する第１バリア層１０ａには、特定の波長の光を透過し、かつ、該特定の波長以外の波長の光を反射させる反射機構を設けてよい。第１バリア層１０ａは、例えば、ダイクロイックミラー層を備えていてよい。これにより、波長変換部材１００内で反射された光のうち波長変換部材１００の入射面側に戻る光を反射機構により出射面側に反射させることができる。なお、反射機構は、第２バリア層１０ｂに設けられていてもよい。
【0044】
無機部材
無機部材の水分透過率は、例えば１ｇ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下であってよく、好ましくは１×１０－３ｇ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下、又は１×１０－５ｇ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下であってよい。無機部材の水分透過率は、大気圧イオン化質量分析法（ＡＰＩ－ＭＳ法）を用いて、温度２３℃かつ相対湿度６５％の条件で測定することができる。また、無機部材の水分透過率は、波長変換層の第１主面と直交し、かつ波長変換層、第１バリア層及び第２バリア層を通る断面（例えば、Ａ－Ａ線断面）において、波長変換部材の端部側から内側に向かう方向において測定される。
無機部材の水分透過率は、例えば１ｇ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下であってよく、好ましくは１×１０－３ｇ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下、又は１×１０－５ｇ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下であってよい。無機部材の水分透過率は、大気圧イオン化質量分析法（ＡＰＩ－ＭＳ法）を用いて、温度２３℃かつ相対湿度６５％の条件で測定することができる。また、無機部材の水分透過率は、波長変換層の第１主面と直交し、かつ波長変換層、第１バリア層及び第２バリア層を通る断面（例えば、Ａ－Ａ線断面）において、波長変換部材の端部側から内側に向かう方向において測定される。
【0045】
無機部材の気体透過度は、例えば１ｃｃ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下であってよく、好ましくは１×１０－３ｃｃ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下、又は１×１０－５ｃｃ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下であってよい。無機部材の気体透過度は、大気圧イオン化質量分析法（ＡＰＩ－ＭＳ法）を用いて、温度２３℃かつ相対湿度６５％の条件で測定することができる。また、無機部材の気体透過度は、波長変換層の第１主面と直交し、かつ波長変換層、第１バリア層及び第２バリア層を通る断面（例えば、Ａ－Ａ線断面）において、波長変換部材の端部側から内側に向かう方向において測定される。
【0046】
また、無機部材の酸素透過率は、例えば１ｃｃ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下であってよく、好ましくは１×１０－３ｃｃ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下、又は１×１０－５ｃｃ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下であってよい。無機部材の酸素透過率は、気体透過度と同様にして測定することができる。また、無機部材の酸素透過率は、波長変換層の第１主面と直交し、かつ波長変換層、第１バリア層及び第２バリア層を通る断面（例えば、Ａ－Ａ線断面）において、波長変換部材の端部側から内側に向かう方向において測定される。
【0047】
無機部材の材質は、所望の気体透過度、酸素透過率及び水分透過率の少なくとも一つを達成可能な材質であればよく、少なくとも気体透過度を達成可能な材質であってよい。無機部材の材質としては、例えば金属、ガラス、セラミック等が挙げられ、金属及びガラスからなる群から選択される少なくとも１種であってよい。金属としては、アルミニウム、ステンレス等が挙げられる。無機部材の材質は、延性のある金属が好ましい。無機部材の材質が延性を有することで、物理的、熱的な衝撃による割れやクラックによるガス透過箇所が発生するのを回避できる。これより波長変換部材における衝撃による急激なガス透過率悪化を効果的に回避することができる。
【0048】
無機部材の表面は、平滑であってもよく、凹部が形成されていてもよい。凹部は、例えば無機部材の第７主面及び第８主面の少なくとも一方に形成されていてよい。無機部材の表面に凹部が形成されている場合、凹部の深さは、例えば０．１μｍ以上１０μｍ以下であってよく、好ましくは０．５μｍ以上５μｍ以下であってよい。また凹部の深さは、例えば無機部材の厚みの０．２％以上２０％以下であってよく、好ましくは１％以上１０％以下であってよい。無機部材の凹部は、例えばウェットエッチングによって形成される。更に無機部材の表面には、例えばブラスト処理されて、細かい凹凸が形成されていてもよい。
【0049】
第１樹脂層及び第２樹脂
第１樹脂層及び第２樹脂層には、同一材料を採用することができる。第１樹脂層及び第２樹脂層を形成する材料は、ガスバリア機能を有することが好ましい。第１樹脂層及び第２樹脂層を形成する材料の酸素透過率は、例えば２．５ｇ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下であってよく、好ましくは１．５ｇ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下、又は０．５ｇ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下であってよい。また、第１樹脂層及び第２樹脂層を形成する材料の水分透過率は、例えば１０ｇ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下であってよく、好ましくは５ｇ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下、又は１ｇ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下であってよい。
第１樹脂層及び第２樹脂層には、同一材料を採用することができる。第１樹脂層及び第２樹脂層を形成する材料は、ガスバリア機能を有することが好ましい。第１樹脂層及び第２樹脂層を形成する材料の酸素透過率は、例えば２．５ｇ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下であってよく、好ましくは１．５ｇ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下、又は０．５ｇ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下であってよい。また、第１樹脂層及び第２樹脂層を形成する材料の水分透過率は、例えば１０ｇ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下であってよく、好ましくは５ｇ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下、又は１ｇ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下であってよい。
【0050】
第１樹脂層及び第２樹脂層を形成する材料は、ガスバリア機能に加えて、第１バリア層、第２バリア層及び無機部材に対する密着性に優れる材料であることが好ましい。第１樹脂層及び第２樹脂層を形成する材料としては、例えばエポキシ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂等が挙げられる。
【0051】
第１樹脂層及び第２樹脂層は、その密着性が損なわれない程度において、必要に応じて無機フィラーを更に含んでいてもよい。第１樹脂層及び第２樹脂層が、水分透過率の低い無機フィラーを含有することで、水分、酸素等のガス進入をより効果的に抑制できる。
【0052】
波長変換層
上述したように、波長変換層２０は量子ドットを含む。量子ドットとは、数ｎｍから数十ｎｍ程度の粒子径を有する半導体結晶粒子である。物質のサイズをナノメートルオーダーまで小さくすると、物質内に電子が限られた状態でしか存在できなくなる。そのため、電子状態が離散的となり、粒子サイズによってバンドギャップが変化する。量子ドットは光を吸収して、そのバンドギャップエネルギーに相当する波長の光を放出する。そのため、粒子サイズ、結晶組成等を制御することにより、量子ドットの発光波長を制御することができ、量子ドットは波長変換物質として機能する。波長変換層２０に含まれる量子ドットの粒径は、例えば、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、好ましくは、５ｎｍ以上２５ｎｍ以下である。
上述したように、波長変換層２０は量子ドットを含む。量子ドットとは、数ｎｍから数十ｎｍ程度の粒子径を有する半導体結晶粒子である。物質のサイズをナノメートルオーダーまで小さくすると、物質内に電子が限られた状態でしか存在できなくなる。そのため、電子状態が離散的となり、粒子サイズによってバンドギャップが変化する。量子ドットは光を吸収して、そのバンドギャップエネルギーに相当する波長の光を放出する。そのため、粒子サイズ、結晶組成等を制御することにより、量子ドットの発光波長を制御することができ、量子ドットは波長変換物質として機能する。波長変換層２０に含まれる量子ドットの粒径は、例えば、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、好ましくは、５ｎｍ以上２５ｎｍ以下である。
【0053】
量子ドットを構成する半導体ナノ粒子の粒径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）画像で観察される粒子の外周の任意の二点を結ぶ線分であって、当該粒子の中心を通過する線分のうち、最も長い線分を指す。半導体ナノ粒子の平均粒径は、ＴＥＭ画像で観察される、粒径を計測可能な半導体ナノ粒子について、それぞれ粒径を測定し、それらの粒径の算術平均値を意味する。
【0054】
半導体ナノ粒子がロッド状の形状を有するものである場合には、短軸の長さを粒径とみなす。ここで、ロッド状の形状の粒子とは、長軸を含む面を観察したときに、一方向に長い長方形状を含む四角形状（断面は、円、楕円、又は多角形状を有する）、楕円形状、又は多角形状（例えば鉛筆のような形状）等として観察されるものであって、短軸の長さに対する長軸の長さの比が１．２より大きいものを指す。ロッド状の形状の粒子について、長軸の長さは、楕円形状の場合には、粒子の外周の任意の二点を結ぶ線分のうち、最も長い線分を指し、四角形状又は多角形状の場合、外周を規定する辺の中で最も長い辺に平行であり、かつ粒子の外周の任意の二点を結ぶ線分のうち、最も長い線分を指す。短軸の長さは、外周の任意の二点を結ぶ線分のうち、前記長軸の長さを規定する線分に直交し、かつ最も長さの長い線分をいう。半導体ナノ粒子の平均粒径は、具体的には、５００００倍以上１５００００倍以下のＴＥＭ像で観察される、すべての計測可能な半導体ナノ粒子について粒径を測定し、それらの粒径の算術平均とする。ここで、「計測可能な」粒子は、ＴＥＭ像において粒子全体の輪郭が観察できるものである。したがって、ＴＥＭ像において、その一部が撮像範囲に含まれておらず、「切れて」いるような粒子は計測可能なものではない。１つのＴＥＭ像に含まれるナノ粒子が合計１００点以上である場合には、１つのＴＥＭ像を用いて平均粒径を求める。１つのＴＥＭ像に含まれるナノ粒子の数が少ない場合には、撮像場所を変更して、ＴＥＭ像をさらに取得し、２つ以上のＴＥＭ像に含まれる１００点以上の粒子について粒径を測定して平均粒径を求める。
【0055】
量子ドットとして具体的には、例えば、ペロブスカイト系量子ドット、カルコパイライト系量子ドット、ＩＩＩ－Ｖ族半導体系量子ドット等が挙げられる。ペロブスカイト系量子ドットは、例えば下記式（１）で表される化合物を含んでいてよい。
［Ｍ１ ｗＡ１ （１－ｗ）］ｘＭ２ ｙＸｚ （１）
［Ｍ１ ｗＡ１ （１－ｗ）］ｘＭ２ ｙＸｚ （１）
【0056】
前記式（１）中、Ｍ１は、Ｃｓ、Ｒｂ、Ｋ、Ｎａ及びＬｉからなる群から選択される少なくとも１種を含む第１元素を示す。Ａ１は、アンモニウムイオン、ホルムアミジニウムイオン、グアニジニウムイオン、イミダゾリウムイオン、ピリジニウムイオン、ピロリジニウムイオン及びプロトン化チオウレアイオンからなる群から選択される少なくとも１種を含む非金属カチオンを示す。Ｍ２は、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ及びＢｉからなる群から選択される少なくとも１種を含む第２元素を示す。Ｘは、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、シアン化物イオン、チオシアネート、イソチオシアネート及びスルフィドからなる群から選択される少なくとも１種を含むアニオン又は配位子を示す。ｘは１以上４以下の数であり、ｙは１以上２以下の数であり、ｚは３以上９以下の数であり、ｗは０以上１以下の数である。前記式（１）において、第１元素Ｍ１及び非金属カチオンＡ１の両方を含む場合、第１元素Ｍ１及び非金属カチオンＡ１は共に、配位子を構成する原子団を表す。
【0057】
アンモニウムイオンは、例えば下記式（Ａ－１）で表されてよい。ホルムアミジニウムイオンは、例えば下記式（Ａ－２）で表されてよい。グアニジニウムイオンは、例えば下記式（Ａ－３）で表されてよい。プロトン化チオウレアイオンは、例えば下記式（Ａ－４）で表されてよい。イミダゾリウムイオンは、例えば下記式（Ａ－５）で表されてよい。ピリジニウムイオンは、例えば下記式（Ａ－６）で表されてよい。ピロリジニウムイオンは、例えば下記式（Ａ－７）で表されてよい。非金属カチオンを表す各式中、Ｒは、互いに独立して、水素原子、炭素数１から４のアルキル基、フェニル基、ベンジル基、ハロゲン原子及び擬ハロゲンからなる群から選択される少なくとも１種を表す。各式中の任意の２つのＲは互いに連結して炭素数３から６の含窒素脂肪族環を形成してもよい。
【0058】
［Ｒ４Ｎ＋］ （Ａ－１）
［（ＮＲ２）２ＲＣ＋］ （Ａ－２）
［（ＮＲ２）３Ｃ＋］ （Ａ－３）
［（ＮＲ２）２Ｃ＋－ＳＲ］ （Ａ－４）
［（ＮＲ２）２ＲＣ＋］ （Ａ－２）
［（ＮＲ２）３Ｃ＋］ （Ａ－３）
［（ＮＲ２）２Ｃ＋－ＳＲ］ （Ａ－４）
【0059】
【化1】
【0060】
前記式（１）で表される組成を有する化合物を含むペロブスカイト系量子ドットは、光源からの光照射によって緑色光又は赤色光を発する。ペロブスカイト系量子ドットは、緑色光に関しては、発光ピーク波長が例えば３８０ｎｍ以上５４５ｎｍ以下の範囲内である光源からの光照射によって、４７５ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する光を発してよい。緑色光を発光するペロブスカイト系量子ドットの発光ピーク波長は、好ましくは５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下、又は５２５ｎｍ以上５３５ｎｍ以下の範囲内にあってよい。また、赤色光に関しては、発光ピーク波長が例えば３８０ｎｍ以上５４５ｎｍ以下の範囲内である光源からの光照射によって、６００ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する光を発してよい。赤色光を発光するペロブスカイト系量子ドットの発光ピーク波長は、好ましくは６１０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下、又は６２５ｎｍ以上６３５ｎｍ以下の範囲内にあってよい。また、ペロブスカイト系量子ドットの発光スペクトルにおける半値幅は、例えば３５ｎｍ以下であってよく、好ましくは３０ｎｍ以下、又は２５ｎｍ以下であってよい。ペロブスカイト系量子ドットは、発光スペクトルにおいてバンド端発光を示してもよい。
【0061】
カルコパイライト系量子ドットの第１態様は、例えば、銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）及び硫黄（Ｓ）を含む第１半導体を含み、その表面には、Ｇａ及びＳを含む第２半導体が配置されて構成されていてよい。第２半導体は、さらにＡｇを含んでいてよい。第１半導体は、Ａｇ、Ｉｎ、Ｇａ及びＳを含むカルコパイライト型構造を有する半導体であってよい。カルコパイライト系量子ドットの第１態様では、第１半導体を含む粒子の表面に、第２半導体を含む付着物が配置されていてよく、第２半導体を含む付着物が第１半導体を含む粒子を被覆していてもよい。さらに、カルコパイライト系量子ドットは、例えば、第１半導体を含む粒子をコアとし、第２半導体を含む付着物をシェルとして、コアの表面にシェルが配置されるコアシェル構造を有していてもよい。第１態様のカルコパイライト系量子ドットの詳細については、例えば特開２０１８－０４４１４２号公報、国際公開第２０２２／１９１０３２号等の記載を参照することができる。
【0062】
第１半導体は、少なくともＡｇを含み、その一部が置換されて銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）及びアルカリ金属（以下、Ｍａと記すことがある）の少なくとも１種をさらに含んでいてもよく、実質的にＡｇから構成されていてよい。ここで「実質的に」とは、ＡｇとＡｇ以外のＡｇを置換する元素の総原子数に対するＡｇ以外のＡｇを置換する元素の原子数の割合が、例えば１０％以下であり、好ましくは５％以下、より好ましくは１％以下であることを示す。また、第１半導体は、実質的にＡｇ及びアルカリ金属を構成元素としていてもよい。ここで「実質的に」とは、Ａｇ、アルカリ金属並びにＡｇ及びアルカリ金属以外のＡｇを置換する元素の総原子数に対するＡｇ及びアルカリ金属以外のＡｇを置換する元素の原子数の割合が、例えば１０％以下であり、好ましくは５％以下、より好ましくは１％以下であることを示す。なお、アルカリ金属には、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）及びセシウム（Ｃｓ）が含まれる。
【0063】
第１半導体は、例えば、以下の式（２ａ）で表される組成を有していてよい。
（ＡｇｐＭａ （１－ｐ））ｑＩｎｒＧａ（１－ｒ）Ｓ（ｑ＋３）／２ （２ａ）
ここで、ｐ、ｑ及びｒは、０＜ｐ≦１、０．２０＜ｑ≦１．２、０＜ｒ＜１を満たす。Ｍａはアルカリ金属を示す。
（ＡｇｐＭａ （１－ｐ））ｑＩｎｒＧａ（１－ｒ）Ｓ（ｑ＋３）／２ （２ａ）
ここで、ｐ、ｑ及びｒは、０＜ｐ≦１、０．２０＜ｑ≦１．２、０＜ｒ＜１を満たす。Ｍａはアルカリ金属を示す。
【0064】
カルコパイライト系量子ドットの第１態様においては、表面に第２半導体が配置されていてもよい。第２半導体は、第１半導体よりバンドギャップエネルギーが大きい半導体を含んでいてよい。第２半導体は、実質的にＧａ及びＳからなる半導体であってよい。また、第２半導体は、実質的にＡｇ、Ｇａ及びＳからなる半導体であってよい。ここで「実質的に」とは、Ｇａ及びＳを含む半導体、又は、Ａｇ、Ｇａ及びＳを含む半導体に含まれるすべての元素の原子数の合計を１００％としたときに、Ｇａ及びＳ以外、又は、Ａｇ、Ｇａ及びＳ以外の元素の原子数の割合が、例えば１０％以下、好ましくは５％以下、より好ましくは１％以下であることを示す。
【0065】
第１態様のカルコパイライト系量子ドットは、発光ピーク波長が例えば３８０ｎｍ以上５４５ｎｍ以下の範囲内である光源からの光照射によって、４７５ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の波長範囲（例えば、緑色）に発光ピーク波長を有するバンド端発光を示してもよく、発光ピーク波長は好ましくは５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下、又は５２５ｎｍ以上５３５ｎｍ以下の範囲内であってよい。また、第１態様のカルコパイライト系量子ドットは、その発光スペクトルにおける半値幅が、例えば、４５ｎｍ以下であってよく、好ましくは４０ｎｍ以下、又は３０ｎｍ以下あってよい。半値幅は例えば、１５ｎｍ以上であってよい。
【0066】
カルコパイライト系量子ドットの第２態様は、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）及び硫黄（Ｓ）を含む第３半導体を含み、その表面には、Ｇａ及びＳを含む第４半導体が配置されて構成されていてよい。第４半導体は、さらにＡｇを含んでいてよい。第３半導体は、Ｃｕ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｇａ及びＳを含むカルコパイライト型構造を有する半導体であってよい。カルコパイライト系量子ドットの第２態様では、第３半導体を含む粒子の表面に、第４半導体を含む付着物が配置されていてよく、第４半導体を含む付着物が第３半導体を含む粒子を被覆していてもよい。さらに、カルコパイライト系量子ドットは、例えば、第３半導体を含む粒子をコアとし、第４半導体を含む付着物をシェルとして、コアの表面にシェルが配置されるコアシェル構造を有していてもよい。第２態様のカルコパイライト系量子ドットの詳細については、例えば国際公開２０２０／１６２６２２号、国際公開第２０２３／０１３３６１号等の記載を参照することができる。
【0067】
第３半導体は、少なくともＡｇとＣｕを含み、その一部が置換されて金（Ａｕ）及びアルカリ金属（Ｍａ）を含んでいてもよい。第３半導体は、実質的にＡｇ、Ｃｕ及びアルカリ金属を構成元素としていてもよい。ここで「実質的に」とは、Ａｇ、Ｃｕ及びアルカリ金属、並びにＡｇ、Ｃｕ及びアルカリ金属以外の元素の総原子数に対するＡｇ、Ｃｕ及びアルカリ金属以外の元素の原子数の割合が、例えば１０％以下であり、好ましくは５％以下、より好ましくは１％以下であることを示す。
【0068】
第３半導体は、例えば、以下の式（２ｂ）で表される組成を有していてよい。
（ＡｇｓＣｕ（１－ｓ））ｔＩｎｕＧａ（１－ｕ）Ｓ（ｔ＋３）／２ （２ｂ）
ここで、ｓ、ｔ及びｕは、０＜ｓ＜１、０．２０＜ｔ≦１．２、０＜ｕ＜１を満たす。
（ＡｇｓＣｕ（１－ｓ））ｔＩｎｕＧａ（１－ｕ）Ｓ（ｔ＋３）／２ （２ｂ）
ここで、ｓ、ｔ及びｕは、０＜ｓ＜１、０．２０＜ｔ≦１．２、０＜ｕ＜１を満たす。
【0069】
カルコパイライト系量子ドットの第２態様においては、表面に第４半導体が配置されていてもよい。第４半導体は、第３半導体よりバンドギャップエネルギーが大きい半導体を含んでいてよい。第４半導体は、実質的にＧａ及びＳからなる半導体であってよい。また、第４半導体は、実質的にＡｇ、Ｇａ及びＳからなる半導体であってよい。ここで「実質的に」とは、Ｇａ及びＳを含む半導体、又は、Ａｇ、Ｇａ及びＳを含む半導体に含まれるすべての元素の原子数の合計を１００％としたときに、Ｇａ及びＳ以外、又は、Ａｇ、Ｇａ及びＳ以外の元素の原子数の割合が、例えば１０％以下、好ましくは５％以下、より好ましくは１％以下であることを示す。
【0070】
第２態様のカルコパイライト系量子ドットは、発光ピーク波長が例えば３８０ｎｍ以上５４５ｎｍ以下の範囲内である光源からの光照射により、６００ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の波長範囲（例えば、赤色）に発光ピーク波長を有するバンド端発光を示してもよく、発光ピーク波長は好ましくは６１０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下、６２０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下、又は６２５ｎｍ以上６３５ｎｍ以下の範囲内であってよい。また、第２態様のカルコパイライト系量子ドットは、その発光スペクトルにおける半値幅が、例えば、７０ｎｍ以下であってよく、好ましくは６５ｎｍ以下、６０ｎｍ以下、又は３０ｎｍ以下であってよい。半値幅は例えば、１５ｎｍ以上であってよい。
【0071】
カルコパイライト系量子ドットの第３態様は、例えば、銀（Ａｇ）、ガリウム（Ｇａ）及びセレン（Ｓｅ）を含む第５半導体を含み、その表面には、亜鉛（Ｚｎ）及びＳ（硫黄）を含む第６半導体が配置されて構成されていてよい。第５半導体は、少なくともＡｇ、Ｇａ及びＳｅを含み、その一部が置換されてインジウム（Ｉｎ）及び硫黄（Ｓ）を含んでいてもよい。また、第６半導体は、Ｇａ及びＳｅの少なくとも一方をさらに含んでいてよい。第５半導体は、Ａｇ、Ｇａ及びＳｅを含むカルコパイライト型構造を有する半導体であってよい。カルコパイライト系量子ドットの第３態様では、第５半導体を含む粒子の表面に、第６半導体を含む付着物が配置されていてよく、第６半導体を含む付着物が第５半導体を含む粒子を被覆していてもよい。さらに、カルコパイライト系量子ドットは、例えば、第５半導体を含む粒子をコアとし、第６半導体を含む付着物をシェルとして、コアの表面にシェルが配置されるコアシェル構造を有していてもよい。第３態様のカルコパイライト系量子ドットの詳細については、例えば国際公開第２０２１／０３９２９０号等の記載を参照することができる。
【0072】
第５半導体は、少なくともＡｇ、Ｇａ及びＳｅを含み、その一部が置換されてインジウム（Ｉｎ）及び硫黄（Ｓ）を含んでいてもよい。
【0073】
第５半導体は、例えば、以下の式（２ｃ）で表される組成を有していてよい。
ＡｇＩｎｘＧａ１－ｘＳｙＳｅ１－ｙ （２ｃ）
ここで、ｘ及びｙは、０≦ｘ＜１、０≦ｙ≦１を満たす。
ＡｇＩｎｘＧａ１－ｘＳｙＳｅ１－ｙ （２ｃ）
ここで、ｘ及びｙは、０≦ｘ＜１、０≦ｙ≦１を満たす。
【0074】
カルコパイライト系量子ドットの第３態様においては、表面に第６半導体が配置されていてもよい。第６半導体は、第５半導体よりバンドギャップエネルギーが大きい半導体を含んでいてよい。第６半導体は、実質的にＺｎ及びＳからなる半導体であってよい。ここで「実質的に」とは、Ｚｎ及びＳを含む半導体に含まれるすべての元素の原子数の合計を１００％としたときに、Ｚｎ及びＳ以外の元素の原子数の割合が、例えば１０％以下、好ましくは５％以下、より好ましくは１％以下であることを示す。
【0075】
第３態様のカルコパイライト系量子ドットは、発光ピーク波長が例えば３８０ｎｍ以上５４５ｎｍ以下の範囲内である光源からの光照射によって、６００ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の波長範囲（例えば、赤色）に発光ピーク波長を有するバンド端発光を示してもよく、発光ピーク波長は好ましくは６１０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下、又は６２５ｎｍ以上６３５ｎｍ以下の範囲内であってよい。また、第３態様のカルコパイライト系量子ドットは、その発光スペクトルにおける半値幅が、例えば、５０ｎｍ以下であってよく、好ましくは４０ｎｍ以下、又は３０ｎｍ以下であってよい。半値幅は例えば、１５ｎｍ以上であってよい。
【0076】
リン化インジウム（ＩｎＰ）系量子ドットは、III－Ｖ族半導体を含む半導体ナノ粒子の一形態である。III－Ｖ族半導体としては、例えばＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＮ、ＧａＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＳｂ、ＴｉＮ、ＴｉＰ、ＴｉＡｓ、ＴｉＳｂ等を挙げることができる。
【0077】
III－Ｖ族系量子ドットは、III－Ｖ族半導体を含む半導体ナノ粒子の表面に、半導体ナノ粒子を構成するIII－Ｖ族半導体とは異なる第７半導体を含む付着物が配置されていてよく、第７半導体を含む付着物がIII－Ｖ族半導体を含む粒子を被覆していてもよい。さらに、III－Ｖ族系量子ドットは、例えば、III－Ｖ族半導体を含む粒子をコアとし、第７半導体を含む付着物をシェルとして、コアの表面にシェルが配置されるコアシェル構造を有していてもよい。第７半導体はIII－Ｖ族半導体よりもバンドギャップエネルギーの大きい半導体であってよい。III－Ｖ族半導体と第７半導体の組み合わせとしては、例えば、ＩｎＰ／ＺｎＳ、ＧａＰ／ＺｎＳ、ＩｎＮ／ＧａＮ、ＩｎＰ／ＣｄＳＳｅ、ＩｎＰ／ＺｎＳｅＴｅ、ＩｎＧａＰ／ＺｎＳｅ、ＩｎＧａＰ／ＺｎＳ、ＩｎＰ／ＺｎＳＴｅ、ＩｎＧａＰ／ＺｎＳＴｅ、ＩｎＧａＰ／ＺｎＳＳｅ等が挙げられる。
【0078】
III－Ｖ族半導体系（例えば、リン化インジウム系）量子ドットは、発光ピーク波長が例えば３８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内である光源からの光照射によって緑色光又は赤色光を発してよい。緑色光を発するIII－Ｖ族半導体系量子ドットは、発光ピーク波長が例えば３８０ｎｍ以上５４５ｎｍ以下の範囲内である光源、好ましくは発光ピーク波長が例えば３８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内である光源からの光照射によって、４７５ｎｍ以上５８０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有するバンド端発光を示してしてよい。発光ピーク波長は、好ましくは５１０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下、５２０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下、又は５２５ｎｍ以上５３５ｎｍ以下の範囲内にあってよい。また、赤色光を発するＩＩＩ－Ｖ族半導体系量子ドットは、発光ピーク波長が例えば３８０ｎｍ以上５４５ｎｍ以下の範囲内である光源からの光照射により、６００ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の波長範囲に発光ピーク波長を有するバンド端発光を示してもよい。発光ピーク波長は好ましくは６１０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下、６２０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下、又は６２５ｎｍ以上６３５ｎｍ以下の範囲内であってよい。また、ＩＩＩ－Ｖ族半導体系量子ドットは、その発光スペクトルにおける半値幅が、例えば、７０ｎｍ以下であってよく、好ましくは６５ｎｍ以下、６０ｎｍ以下、又は３０ｎｍ以下であってよい。半値幅は例えば、１５ｎｍ以上であってよい。
【0079】
量子ドットは、必要に応じてペロブスカイト系量子ドット、カルコパイライト系量子ドット及びリン化インジウム系量子ドット以外の他の量子ドットを含んでいてもよい。他の量子ドットとしては、ＩＩ－ＶＩ族半導体、ＩＶ－ＶＩ族半導体、ＩＶ族半導体からなる群より選択される少なくとも１種を含む粒子が挙げられる。
【0080】
ＩＩ－ＶＩ族半導体の具体例としては、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＣｄＳ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴ
ｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＨｇＺｎＴｅ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅ等が挙げられる。ＩＶ－ＶＩ族半導体の具体例としては、ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、ＳｎＳｅＳ、ＳｎＳｅＴｅ、ＳｎＳＴｅ、ＰｂＳｅＳ、ＰｂＳｅＴｅ、ＰｂＳＴｅ、ＳｎＰｂＳ、ＳｎＰｂＳｅ、ＳｎＰｂＴｅ、ＳｎＰｂＳＳｅ、ＳｎＰｂＳｅＴｅ、ＳｎＰｂＳＴｅ等が挙げられる。ＩＶ族半導体の具体例としては、Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｉＣ、ＳｉＧｅ等が挙げられる。
ｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＨｇＺｎＴｅ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅ等が挙げられる。ＩＶ－ＶＩ族半導体の具体例としては、ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、ＳｎＳｅＳ、ＳｎＳｅＴｅ、ＳｎＳＴｅ、ＰｂＳｅＳ、ＰｂＳｅＴｅ、ＰｂＳＴｅ、ＳｎＰｂＳ、ＳｎＰｂＳｅ、ＳｎＰｂＴｅ、ＳｎＰｂＳＳｅ、ＳｎＰｂＳｅＴｅ、ＳｎＰｂＳＴｅ等が挙げられる。ＩＶ族半導体の具体例としては、Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｉＣ、ＳｉＧｅ等が挙げられる。
【0081】
量子ドットは、その表面に表面修飾剤が配置されていてもよい。表面修飾剤の具体例としては、炭素数２以上２０以下のアミノアルコール；イオン性表面修飾剤；ノニオン性表面修飾剤；炭素数４以上２０以下の炭化水素基を有する含窒素化合物；炭素数４以上２０以下の炭化水素基を有する含硫黄化合物；炭素数４以上２０以下の炭化水素基を有する含酸素化合物、；炭素数４以上２０以下の炭化水素基を有する含リン化合物；第２族元素、第１２族元素及び第１３族元素からなる群から選択される少なくとも１種を含むハロゲン化物等を挙げることができる。表面修飾剤は、１種単独でも、異なる２種以上のものを組み合わせて用いてもよい。
【0082】
表面修飾剤として用いられるアミノアルコールは、アミノ基及びアルコール性水酸基を有し、炭素数２以上２０以下の炭化水素基を含む化合物であればよい。アミノアルコールの炭素数は、好ましくは１０以下、より好ましくは６以下である。アミノアルコールを構成する炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルカン、アルケン、アルキン等の炭化水素に由来してよい。炭化水素に由来するとは、炭化水素から少なくとも２つの水素原子を取り除いて炭化水素基が構成されることを意味する。アミノアルコールとして具体的には、アミノエタノール、アミノプロパノール、アミノブタノール、アミノペンタノール、アミノヘキサノール、アミノオクタノール等を挙げることができる。例えば、半導体ナノ粒子表面にアミノアルコールのアミノ基が結合し、その反対側である粒子最表面に水酸基が露出することで半導体ナノ粒子の極性に変化が生じ、アルコール系溶媒（例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等）への分散性が向上する。
【0083】
表面修飾剤として用いられるイオン性表面修飾剤としては、分子内にイオン性官能基を有する含窒素化合物、含硫黄化合物、含酸素化合物等が挙げられる。イオン性官能基はカチオン性、アニオン性のいずれであってもよく、少なくともカチオン性基を有することが好ましい。表面修飾剤の具体例及び表面修飾の方法は、例えばＣｈｅｍｉｓｔｒｙＬｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．４５，ｐｐ８９８－９００，２０１６の記載を参照することができる。
【0084】
イオン性表面修飾剤は、例えば、３級又は４級アルキルアミノ基を有する含硫黄化合物であってよい。アルキルアミノ基のアルキル基の炭素数は、例えば１以上４以下であってよい。また、含硫黄化合物は、炭素数２以上２０以下のアルキル又はアルケニルチオールであってよい。イオン性表面修飾剤として具体的には、ジメチルアミノエタンチオールのハロゲン化水素塩、トリメチルアンモニウムエタンチオールのハロゲン塩、ジメチルアミノブタンチオールのハロゲン化水素塩、トリメチルアンモニウムブタンチオールのハロゲン塩等が挙げられる。
【0085】
表面修飾剤として用いられるノニオン性表面修飾剤としては、例えば、アルキレングリコール単位、アルキレングリコールモノアルキルエーテル単位等を含むノニオン性官能基を有する、含窒素化合物、含硫黄化合物、含酸素化合物等が挙げられる。アルキレングリコール単位におけるアルキレン基の炭素数は、例えば、２以上８以下であってよく、好ましくは２以上４以下である。またアルキレングリコール単位の繰り返し数は、例えば１以上２０以下であってよく、好ましくは２以上１０以下である。ノニオン性表面修飾剤を構成する含窒素化合物はアミノ基を有していてよく、含硫黄化合物はチオール基を有していてよく、含酸素化合物は水酸基を有していてよい。ノニオン性表面修飾剤の具体例としては、メトキシトリエチレンオキシエタンチオール、メトキシヘキサエチレンオキシエタンチオール等が挙げられる。
【0086】
炭素数４以上２０以下の炭化水素基を有する含窒素化合物としてはアミン類、アミド類等が挙げられる。炭素数４以上２０以下の炭化水素基を有する含硫黄化合物としてはチオール類等が挙げられる。炭素数４以上２０以下の炭化水素基を有する含酸素化合物としてはカルボン酸類、アルコール類、エーテル類、アルデヒド類、ケトン類などが挙げられる。炭素数４以上２０以下の炭化水素基を有する含リン化合物としては、例えば、トリアルキルホスフィン、トリアリールホスフィン、トリアルキルホスフィンオキシド、トリアリールホスフィンオキシド等が挙げられる。
【0087】
第２族元素、第１２族元素及び第１３族元素からなる群から選択される少なくとも１種を含むハロゲン化物としては、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化亜鉛、塩化カドミウム、塩化アルミニウム、塩化ガリウム等が挙げられる。
【0088】
波長変換層に含まれる量子ドットは、４７５ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の波長範囲に発光ピーク波長を有する第１量子ドット及び６００ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の波長範囲に発光ピーク波長を有する第２量子ドットからなる群から選択される少なくとも１種を含んでいてよい。量子ドットは、第１量子ドットの少なくとも１種及び第２量子ドットの少なくとも１種を含んでいてもよい。第１量子ドットは、例えばペロブスカイト系量子ドット、リン化インジウム系量子ドット及び第１態様のカルコパイライト系量子ドットからなる群から選択される少なくとも１種を含んでいてよい。好ましくは、第１量子ドットは、ペロブスカイト系量子ドット及び第１態様のカルコパイライト系量子ドットからなる群から選択される少なくとも１種を含んでいてよい。また第２量子ドットは、例えばペロブスカイト系量子ドット、第２態様のカルコパイライト系量子ドット及びリン化インジウム系量子ドットからなる群から選択される少なくとも１種を含んでいてよい。好ましくは、第２量子ドットは、第２態様のカルコパイライト系量子ドット及びリン化インジウム系量子ドットからなる群から選択される少なくとも１種を含んでいてよい。波長変換層が、第１量子ドットと第２量子ドットを含むことで、波長変換層に例えば４２０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の波長を有する青色光が照射されると、第１量子ドット及び第２量子ドットからそれぞれ緑色光及び赤色光が射出される。その結果、第１量子ドット及び第２量子ドットから射出される緑色光及び赤色光と、波長変換層を透過する青色光の混色により、白色光が得られる。
【0089】
積層体を構成する波長変換層は１層であってもよく、２層以上であってもよい。例えば、波長変換層が２層である場合は、一方の波長変換層が第１量子ドットを含み、他方の波長変換層が第２量子ドットを含んでいてよい。波長変換層は、例えば、緑色光を発するカルコパイライト系量子ドットと赤色光を発するカルコパイライト系量子ドットとを含んでいてよい。波長変換層は、緑色光を発するカルコパイライト系量子ドットと赤色光を発するリン化インジウム系量子ドットとを含んでいてよい。波長変換層は、緑色光を発するペロブスカイト系量子ドットと赤色光を発するリン化インジウム系量子ドットとを含んでいてよい。波長変換層は、緑色光を発するペロブスカイト系量子ドットと赤色光を発するカルコパイライト系量子ドットとを含んでいてよい。また、波長変換層は、例えば、緑色光を発するカルコパイライト系量子ドットを含む層と、赤色光を発するカルコパイライト系量子ドットを含む層と、を含んでいてよい。波長変換層は、緑色光を発するカルコパイライト系量子ドットを含む層と、赤色光を発するリン化インジウム系量子ドットを含む層と、を含んでいてよい。波長変換層は、緑色光を発するペロブスカイト系量子ドットを含む層と、赤色光を発するリン化インジウム系量子ドットを含む層と、を含んでいてよい。波長変換層は、緑色光を発するペロブスカイト系量子ドットを含む層と、赤色光を発するカルコパイライト系量子ドットを含む層と、を含んでいてよい。
【0090】
波長変換層は、量子ドットに加えて必要に応じて量子ドット以外の発光材料として蛍光体の少なくとも１種を含んでいてもよい。蛍光体としては例えば、アルミニウムガーネット等のガーネット系蛍光体を用いることができる。ガーネット系蛍光体としては、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体が挙げられる。ガーネット系蛍光体の他に、ユウロピウム及び／又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム系蛍光体、ユウロピウムで賦活されたシリケート系蛍光体、β－ＳｉＡｌＯＮ系蛍光体、ＣＡＳＮ系又はＳＣＡＳＮ系等の窒化物系蛍光体、ＬｎＳｉ３Ｎ１１系又はＬｎＳｉＡｌＯＮ系等の希土類窒化物系蛍光体、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ系又はＢａ３Ｓｉ６Ｏ１２Ｎ２：Ｅｕ系等の酸窒化物系蛍光体、ＣａＳ系、ＳｒＧａ２Ｓ４系、ＺｎＳ系等の硫化物系蛍光体、クロロシリケート系蛍光体、ＳｒＬｉＡｌ３Ｎ４：Ｅｕ蛍光体、ＳｒＭｇ３ＳｉＮ４：Ｅｕ蛍光体、マンガンで賦活されたフッ化物錯体蛍光体としてのＫ２ＳｉＦ６：Ｍｎ蛍光体及びＫ２（Ｓｉ，Ａｌ）Ｆ６：Ｍｎ蛍光体（例えば、Ｋ２Ｓｉ０．９９Ａｌ０．０１Ｆ５．９９：Ｍｎ）などを用いることができる。本明細書において、蛍光体の組成を表す式中、カンマ（，）で区切られて記載されている複数の元素は、これらの複数の元素のうち少なくとも１種の元素を組成中に含有することを意味する。また、蛍光体の組成を表す式中、コロン（：）の前は母体結晶を表し、コロン（：）の後は賦活元素を表す。
【0091】
波長変換層は、例えば、緑色光を発するカルコパイライト系量子ドットと赤色光を発するマンガンで賦活されたフッ化物錯体蛍光体とを含んでいてよく、緑色光を発するペロブスカイト系量子ドットと赤色光を発するマンガンで賦活されたフッ化物錯体蛍光体とを含んでいてよい。また、波長変換層は、緑色光を発するカルコパイライト系量子ドットを含む層と、赤色光を発するマンガンで賦活されたフッ化物錯体蛍光体を含む層と、を含んでいてよい。さらに波長変換層は、緑色光を発するペロブスカイト系量子ドットを含む層と、赤色光を発するマンガンで賦活されたフッ化物錯体蛍光体を含む層と、を含んでいてよい。
【0092】
波長変換層は、量子ドットに加えて硬化樹脂を含んでいてもよい。硬化樹脂は、後述する光硬化性組成物の硬化物であってよい。波長変換層に含まれる量子ドットの含有率は、硬化樹脂の全量に対して、例えば、０．０１質量％以上１．０質量％以下であってよく、好ましくは０．０５質量％以上０．５質量％以下、又は０．１質量％以上０．５質量％以下であってよい。量子ドットの含有率が０．０１質量％以上であると、光を照射する際に充分な発光強度が得られる傾向にあり、量子ドットの含有率が１．０質量％以下であると、量子ドットの凝集が抑えられ、色ムラが低減される傾向にある。
【0093】
硬化樹脂を形成する光硬化性組成物は、例えば（メタ）アクリル化合物を含んでいてよい。（メタ）アクリル化合物は、１分子中に１個の（メタ）アクリロイル基を有する単官能（メタ）アクリル化合物であってもよく、１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する多官能（メタ）アクリル化合物であってもよい。（メタ）アクリル化合物としては、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよく、単官能（メタ）アクリル化合物及び多官能（メタ）アクリル化合物を併用してもよい。
【0094】
実施形態２
実施形態２に係る波長変換部材１１０について図２を参照して説明する。図２は波長変換部材１１０の概略部分断面図である。図２に示すように、波長変換部材１１０では、第１樹脂層４２ａが第１バリア層１０ａと波長変換層２０との間にまで延在する部分を有し、第２樹脂層４２ｂが第２バリア層１０ｂと波長変換層２０との間にまで延在する部分を有する点で、波長変換部材１００と異なる。図２では、第１樹脂層４２ａ及び第２樹脂層４２ｂが波長変換層２０上まで延在している部分を有しているが、第１樹脂層４２ａ及び第２樹脂層４２ｂの一方のみが延在する部分を有していてもよい。また、第１樹脂層４２ａ及び第２樹脂層４２ｂの波長変換層２０上にまで延在している部分は、波長変換層２０の主面全体を被覆していてもよく、主面の一部を被覆していてもよい。第１樹脂層４２ａ又は第２樹脂層４２ｂが無機部材３０上から連続し、且つ波長変換層２０上まで延在している部分を有していることで、波長変換部材１１０の全体厚みをばらつきにくくさせることができる。例えば、実施形態１に係る波長変換部材１００では、波長変換層２０および無機部材３０の双方の厚みを考慮して、第１樹脂層４０ａおよび第２樹脂層４０ｂを適切な塗布量で、かつ適切な押圧力等で配置して厚みを調整することが望ましい。一方で、実施形態２に係る波長変換部材１１０では、波長変換層２０および無機部材３０の厚みを略同等に設定し、波長変換層２０上および無機部材３０上に膜状の第１樹脂層４２ａまたは第２樹脂層４２ｂを連続して配置することで、上述の波長変換部材の製造上の厚みのばらつきを低減しやすくなる。なお、略同等とは、±１０％の誤差を含む。
実施形態２に係る波長変換部材１１０について図２を参照して説明する。図２は波長変換部材１１０の概略部分断面図である。図２に示すように、波長変換部材１１０では、第１樹脂層４２ａが第１バリア層１０ａと波長変換層２０との間にまで延在する部分を有し、第２樹脂層４２ｂが第２バリア層１０ｂと波長変換層２０との間にまで延在する部分を有する点で、波長変換部材１００と異なる。図２では、第１樹脂層４２ａ及び第２樹脂層４２ｂが波長変換層２０上まで延在している部分を有しているが、第１樹脂層４２ａ及び第２樹脂層４２ｂの一方のみが延在する部分を有していてもよい。また、第１樹脂層４２ａ及び第２樹脂層４２ｂの波長変換層２０上にまで延在している部分は、波長変換層２０の主面全体を被覆していてもよく、主面の一部を被覆していてもよい。第１樹脂層４２ａ又は第２樹脂層４２ｂが無機部材３０上から連続し、且つ波長変換層２０上まで延在している部分を有していることで、波長変換部材１１０の全体厚みをばらつきにくくさせることができる。例えば、実施形態１に係る波長変換部材１００では、波長変換層２０および無機部材３０の双方の厚みを考慮して、第１樹脂層４０ａおよび第２樹脂層４０ｂを適切な塗布量で、かつ適切な押圧力等で配置して厚みを調整することが望ましい。一方で、実施形態２に係る波長変換部材１１０では、波長変換層２０および無機部材３０の厚みを略同等に設定し、波長変換層２０上および無機部材３０上に膜状の第１樹脂層４２ａまたは第２樹脂層４２ｂを連続して配置することで、上述の波長変換部材の製造上の厚みのばらつきを低減しやすくなる。なお、略同等とは、±１０％の誤差を含む。
【0095】
実施形態３
実施形態３に係る波長変換部材１２０について図３を参照して説明する。図３は波長変換部材１２０の概略部分断面図である。図３に示すように、実施形態３に係る波長変換部材１２０は、第１バリア層１０ａ及び波長変換層２０との間に配置される第３バリア層１１ａと、第２バリア層１０ｂ及び波長変換層２０との間に配置される第４バリア層１１ｂと、を更に備える点で、波長変換部材１００と異なる。図３では、波長変換部材１２０が第３バリア層１１ａと第４バリア層１１ｂの両方を含んでいるが、一方のみを含んでいてもよい。第３バリア層１１ａ及び第４バリア層１１ｂを含むことで、例えば波長変換部材１２０の製造時において、波長変換層２０が外部環境から保護されて波長変換部材の発光効率の低下をより低減することができる。特に、波長変換層２０が水分、酸素等により劣化しやすい量子ドット（例えば、カルコパイライト系量子ドット）または蛍光体を含んでいる場合に、波長変換層２０を製造し、且つ、第１バリア層１０ａ上または第２バリア層１０ｂ上に該波長変換層２０を配置する間において、波長変換層２０が外部環境に曝されて劣化することを低減することができる。
実施形態３に係る波長変換部材１２０について図３を参照して説明する。図３は波長変換部材１２０の概略部分断面図である。図３に示すように、実施形態３に係る波長変換部材１２０は、第１バリア層１０ａ及び波長変換層２０との間に配置される第３バリア層１１ａと、第２バリア層１０ｂ及び波長変換層２０との間に配置される第４バリア層１１ｂと、を更に備える点で、波長変換部材１００と異なる。図３では、波長変換部材１２０が第３バリア層１１ａと第４バリア層１１ｂの両方を含んでいるが、一方のみを含んでいてもよい。第３バリア層１１ａ及び第４バリア層１１ｂを含むことで、例えば波長変換部材１２０の製造時において、波長変換層２０が外部環境から保護されて波長変換部材の発光効率の低下をより低減することができる。特に、波長変換層２０が水分、酸素等により劣化しやすい量子ドット（例えば、カルコパイライト系量子ドット）または蛍光体を含んでいる場合に、波長変換層２０を製造し、且つ、第１バリア層１０ａ上または第２バリア層１０ｂ上に該波長変換層２０を配置する間において、波長変換層２０が外部環境に曝されて劣化することを低減することができる。
【0096】
図３に示すように、第３バリア層１１ａの側面は、第１樹脂層４０ａと無機部材３０との界面を被覆していてよい。また第４バリア層１１ｂの側面は、第２樹脂層４０ｂと無機部材３０との界面を被覆していてよい。第１樹脂層１１ａと無機部材３０の界面が第３バリア層１１ａの側面で被覆されていることで、第１バリア層１０ａと無機部材３０との間から入り込んでくる水分、酸素等が波長変換層２０に達することをより低減することができ、波長変換層２０に含まれる量子ドットの発光効率の低下をより抑えることができる。また、第２樹脂層１１ｂと無機部材３０の界面が第４バリア層１１ｂの側面で被覆されていることで、第２バリア層１０ｂと無機部材３０との間から入り込んでくる水分、酸素等が波長変換層２０に達することをより低減することができ、波長変換層２０に含まれる量子ドットの発光効率の低下をより抑えることができる。
【0097】
第３バリア層１１ａ及び第４バリア層１１ｂとしては、第１バリア層１０ａ及び第２バリア層１０ｂと同様の材料を採用することができる。第３バリア層１１ａ及び第４バリア層１１ｂの基材フィルムの平均厚みは、例えば２０μｍ以上１５０μｍ以下であってよく、好ましくは２５μｍ以上１００μｍ以下であってよい。なお、第３バリア層及び第４バリア層の無機層は、第１バリア層又は第２バリア層の無機層よりも厚みが薄くてもよい。
【0098】
実施形態４
実施形態４に係る波長変換部材１３０について図４を参照して説明する。図４は波長変換部材１３０の概略部分断面図である。図４に示すように、実施形態４に係る波長変換部材１３０は、以下の点で実施形態１に係る波長変換部材１００とは異なる。すなわち、波長変換部材１３０では、無機部材３０と波長変換層２０とが互いに離隔して配置され、第２樹脂層４４ｂが無機部材３０と波長変換層２０の間に挟まれる第２樹脂層延在部４４ｃを含む。波長変換部材１３０は、第１樹脂層及び第２樹脂層と、第１バリア層１０ａと、無機部材２０と、波長変換層２０とに囲まれる空隙５０を含む。無機部材３０と波長変換層２０とが互いに離隔して配置されることで、波長変換層２０を配置する際に、無機部材３０と波長変換層２０が接触することを低減することができる。また、空隙５０を設けることで、波長変換層２０を配置する際の位置精度の余裕度及び無機部材３０を形成する際の加工の余裕度を確保しやすい。その結果、波長変換部材の製造における歩留まりを向上させることができる。
実施形態４に係る波長変換部材１３０について図４を参照して説明する。図４は波長変換部材１３０の概略部分断面図である。図４に示すように、実施形態４に係る波長変換部材１３０は、以下の点で実施形態１に係る波長変換部材１００とは異なる。すなわち、波長変換部材１３０では、無機部材３０と波長変換層２０とが互いに離隔して配置され、第２樹脂層４４ｂが無機部材３０と波長変換層２０の間に挟まれる第２樹脂層延在部４４ｃを含む。波長変換部材１３０は、第１樹脂層及び第２樹脂層と、第１バリア層１０ａと、無機部材２０と、波長変換層２０とに囲まれる空隙５０を含む。無機部材３０と波長変換層２０とが互いに離隔して配置されることで、波長変換層２０を配置する際に、無機部材３０と波長変換層２０が接触することを低減することができる。また、空隙５０を設けることで、波長変換層２０を配置する際の位置精度の余裕度及び無機部材３０を形成する際の加工の余裕度を確保しやすい。その結果、波長変換部材の製造における歩留まりを向上させることができる。
【0099】
図４では、第２樹脂層４４ｂが波長変換部材２０と無機部材３０との間に第２樹脂層延在部４４ｃが形成されているが、第１樹脂層４４ａが無機部材３０と波長変換層２０の間に挟まれる第１樹脂層延在部を含んでいてもよい。すなわち、第１樹脂層４４ａおよび第２樹脂層４４ｂの少なくとも一方は、波長変換層２０の側面と無機部材３０との間の少なくとも一部に延在する部分を更に有していてもよい。例えば、波長変換部材１３０が複数の波長変換層を含む場合、劣化しやすい量子ドットを含む波長変換層側にある樹脂層が、波長変換層の側面と無機部材との間にまで延在することが好ましい。例えば、波長変換部材が複数の波長変換層２０を有し、第２バリア層１０ｂ側に劣化しやすい量子ドット（例えば、カルコパイライト系量子ドット）を含む波長変換層が配置されている場合は、第２樹脂層４４ｂが第２樹脂層延在部４４ｃを有することが好ましい。第２樹脂層延在部４４ｃは、第２バリア層側の波長変換層（例えば、カルコパイライト系量子ドットを含む層）の側面の少なくとも一部を被覆することが好ましく、側面のすべてを被覆することがより好ましい。
【0100】
図４では、第１樹脂層及び第２樹脂層と、第１バリア層１０ａと、無機部材３０と、波長変換層２０とに囲まれる空隙５０が形成されているが、第１樹脂層及び第２樹脂層と、第２バリア層１０ｂと、無機部材３０と、波長変換層２０とに囲まれる空隙が形成されていてもよい。また、空隙は、第１樹脂層及び第２樹脂層と、第１バリア層１０ａ又は第２バリア層１０ｂと、無機部材３０とに囲まれていてもよく、第１樹脂層及び第２樹脂層と、無機部材３０と、波長変換層２０とに囲まれていてもよい。すなわち、空隙は、第１樹脂層及び第２樹脂層と、第１バリア層１０ａ、第２バリア層１０ｂ、波長変換層２０及び無機部材３０からなる群から選択される少なくとも２つと、に囲まれて形成されていてもよい。
【0101】
図４では、第１樹脂層４４ａ及び第２樹脂層４４ｂは、それぞれ波長変換部材１３０の端面まで延在し、第１樹脂層４４ａ及び第２樹脂層４４ｂの外側面は、それぞれ波長変換部材１３０の端面を形成しているが、第１樹脂層４４ａ及び第２樹脂層４４ｂの少なくとも一方の外側面は、波長変換部材１３０の端面よりも内側に位置していてもよい。
【0102】
実施形態５
実施形態５に係る波長変換部材１４０について図５を参照して説明する。図５は波長変換部材１４０の概略部分断面図である。図５に示すように、実施形態５に係る波長変換部材１４０は、無機部材３２の第１バリア層１０ａに対向する第７主面に第１樹脂層４６ａが配置される凹部を有し、無機部材３２の第２バリア層１０ｂに対向する第８主面に第２樹脂層４６ｂが配置される凹部を有する点で、実施形態１に係る波長変換部材１００と異なる。無機部材の第７主面及び第８主面の少なくとも一方に凹部が形成され、凹部内に第１樹脂層又は第２樹脂層の少なくとも一部が配置されることで第１バリア層及び第２バリア層と無機部材との密着性がより向上する。これにより、第１バリア層と無機部材との間及び第２バリア層と無機部材との間から入り込んでくる水分、酸素等が波長変換層２０に達することを低減でき、波長変換層２０に含まれる量子ドットの発光効率の低下を抑えることができる。
実施形態５に係る波長変換部材１４０について図５を参照して説明する。図５は波長変換部材１４０の概略部分断面図である。図５に示すように、実施形態５に係る波長変換部材１４０は、無機部材３２の第１バリア層１０ａに対向する第７主面に第１樹脂層４６ａが配置される凹部を有し、無機部材３２の第２バリア層１０ｂに対向する第８主面に第２樹脂層４６ｂが配置される凹部を有する点で、実施形態１に係る波長変換部材１００と異なる。無機部材の第７主面及び第８主面の少なくとも一方に凹部が形成され、凹部内に第１樹脂層又は第２樹脂層の少なくとも一部が配置されることで第１バリア層及び第２バリア層と無機部材との密着性がより向上する。これにより、第１バリア層と無機部材との間及び第２バリア層と無機部材との間から入り込んでくる水分、酸素等が波長変換層２０に達することを低減でき、波長変換層２０に含まれる量子ドットの発光効率の低下を抑えることができる。
【0103】
図５では、第７主面及び第８主面のそれぞれに凹部が形成されているが、第７主面及び第８主面の少なくとも一方に凹部が形成されていてもよい。また図５では、第７主面及び第８主面にはそれぞれ１つずつ凹部が形成されているが、それぞれ複数の凹部が形成されていてもよい。更に図５では、第１樹脂層４６ａ及び第２樹脂層４６ｂはそれぞれ凹部に収容されているが、第１樹脂層４６ａ及び第２樹脂層４６ｂの少なくとも一方は、凹部から第７主面上又は第８主面上にまで延在していてもよい。
【0104】
実施形態６
実施形態６に係る波長変換部材１５０について図６を参照して説明する。図６は波長変換部材１５０の概略部分断面図である。図６に示すように、実施形態６に係る波長変換部材１５０は、無機部材３２の第１バリア層１０ａに対向する第７主面に第１樹脂層４８ａが配置される複数の凹部を有し、第１樹脂層４８ａが第７主面を被覆している点、および無機部材３２の第２バリア層１０ｂに対向する第８主面に第２樹脂層４８ｂが配置される複数の凹部を有し、第２樹脂層４８ｂが第８主面を被覆している点で、実施形態１に係る波長変換部材１００と異なる。無機部材の第７主面及び第８主面の少なくとも一方に凹部が形成され、凹部内に第１樹脂層又は第２樹脂層の少なくとも一部が配置されることで第１バリア層及び第２バリア層と無機部材との密着性がより向上する。これにより、第１バリア層と無機部材との間及び第２バリア層と無機部材との間から入り込んでくる水分、酸素等が波長変換層２０に達することを低減でき、波長変換層２０に含まれる量子ドットの発光効率の低下を抑えることができる。更に、第７主面又は第８主面に複数の凹部が形成されることで、波長変換部材の端部に到達する光に対して、凹部によって光を散乱させて、波長変換部材の端部における光漏れの強度を低減することができる。
実施形態６に係る波長変換部材１５０について図６を参照して説明する。図６は波長変換部材１５０の概略部分断面図である。図６に示すように、実施形態６に係る波長変換部材１５０は、無機部材３２の第１バリア層１０ａに対向する第７主面に第１樹脂層４８ａが配置される複数の凹部を有し、第１樹脂層４８ａが第７主面を被覆している点、および無機部材３２の第２バリア層１０ｂに対向する第８主面に第２樹脂層４８ｂが配置される複数の凹部を有し、第２樹脂層４８ｂが第８主面を被覆している点で、実施形態１に係る波長変換部材１００と異なる。無機部材の第７主面及び第８主面の少なくとも一方に凹部が形成され、凹部内に第１樹脂層又は第２樹脂層の少なくとも一部が配置されることで第１バリア層及び第２バリア層と無機部材との密着性がより向上する。これにより、第１バリア層と無機部材との間及び第２バリア層と無機部材との間から入り込んでくる水分、酸素等が波長変換層２０に達することを低減でき、波長変換層２０に含まれる量子ドットの発光効率の低下を抑えることができる。更に、第７主面又は第８主面に複数の凹部が形成されることで、波長変換部材の端部に到達する光に対して、凹部によって光を散乱させて、波長変換部材の端部における光漏れの強度を低減することができる。
【0105】
波長変換部材の製造方法
波長変換部材の製造方法は、例えば、仮支持体上に無機部材を含むフレームを配置する第１工程と、仮支持体上に配置されたフレーム上に樹脂層を形成する第２工程と、形成された樹脂層上にバリア層を配置する第３工程と、仮支持体を除去する第４工程と、無機部材の内側に波長変換層を配置する第５工程と、フレーム上に樹脂層を形成する第６工程と、形成された樹脂層上にバリア層を配置する第７工程と、フレームの無機部材を切り出して波長変換部材を得る第８工程と、を含んでいてよい。以下、波長変換部材の製造方法について図７Ａから図７Ｈを参照して説明する。
波長変換部材の製造方法は、例えば、仮支持体上に無機部材を含むフレームを配置する第１工程と、仮支持体上に配置されたフレーム上に樹脂層を形成する第２工程と、形成された樹脂層上にバリア層を配置する第３工程と、仮支持体を除去する第４工程と、無機部材の内側に波長変換層を配置する第５工程と、フレーム上に樹脂層を形成する第６工程と、形成された樹脂層上にバリア層を配置する第７工程と、フレームの無機部材を切り出して波長変換部材を得る第８工程と、を含んでいてよい。以下、波長変換部材の製造方法について図７Ａから図７Ｈを参照して説明する。
【0106】
第１工程
図７Ａに示すように、第１工程では、仮支持体６０上に無機部材を含むフレーム８０を配置する。仮支持体は、粘着性を有し、フレームを保持可能な部材であればよい。仮支持体６０としては、例えばＵＶシートを用いることができる。ＵＶシートとは、例えば、アクリル、ウレタンなどの基材シートの片面にＵＶ照射により粘着力が低下する粘着層を配置したシートである。フレーム８０は、図８に示すように、無機部材３０と、無機部材３０を包囲する枠部７０と、枠部７０と無機部材３０とを接続する吊り部７２とを含む。フレーム８０では、無機部材３０が吊り部７２を介して枠部７０に保持されていることにより、波長変換部材１００を製造する際に、無機部材の反り、形状変化等が低減される。
図７Ａに示すように、第１工程では、仮支持体６０上に無機部材を含むフレーム８０を配置する。仮支持体は、粘着性を有し、フレームを保持可能な部材であればよい。仮支持体６０としては、例えばＵＶシートを用いることができる。ＵＶシートとは、例えば、アクリル、ウレタンなどの基材シートの片面にＵＶ照射により粘着力が低下する粘着層を配置したシートである。フレーム８０は、図８に示すように、無機部材３０と、無機部材３０を包囲する枠部７０と、枠部７０と無機部材３０とを接続する吊り部７２とを含む。フレーム８０では、無機部材３０が吊り部７２を介して枠部７０に保持されていることにより、波長変換部材１００を製造する際に、無機部材の反り、形状変化等が低減される。
【0107】
フレーム８０は、図９に示すように、無機部材３０の内部に補助板７４が設けられたフレーム前駆体８０ａから、補助板７４を除去して形成されてもよい。フレーム前駆体８０ａは、無機部材３０と、無機部材３０を吊り部７２を介して外側から保持する枠部７０と、無機部材３０を吊り部７６を介して内側から保持する補助板７４とを備える。無機部材３０が外側と内側の両側から保持されていることで、運搬時等における無機部材の反り、形状変化等がより低減される。フレーム前駆体８０ａからの補助板７４の除去は、無機部材３０と吊り部７６の接続部分を切断することで行うことができる。接続部分の切断は、例えばカッター等で行うことができる。フレーム８０がフレーム前駆体８０ａから形成される場合、無機部材３０の波長変換層に向かい合う内側端面には、接続部分の切断に依って形成される切断部が形成される。切断部は、吊り部７６の一部を含んだ切断凸部を有していてよい。内側端面の切断部に切断凸部があることで、後の無機部材の内側に波長変換層を配置する工程（第５工程）において、波長変換層が内側で移動しにくくなるため、波長変換層の配置精度が向上する。また、波長変換層と無機部材との密着性が向上する。
【0108】
第２工程
図７Ｂに示すように、第２工程では、仮支持体６０上に配置されたフレーム８０上に樹脂層４６を形成する。樹脂層４６は少なくとも無機部材３０上に形成されていればよく、吊り部７２及び枠部７０の上にも形成されてもよい。樹脂層４６は、例えば樹脂と溶剤を含む樹脂組成物を付与し、溶剤の少なくとも一部を除去することで形成される。
図７Ｂに示すように、第２工程では、仮支持体６０上に配置されたフレーム８０上に樹脂層４６を形成する。樹脂層４６は少なくとも無機部材３０上に形成されていればよく、吊り部７２及び枠部７０の上にも形成されてもよい。樹脂層４６は、例えば樹脂と溶剤を含む樹脂組成物を付与し、溶剤の少なくとも一部を除去することで形成される。
【0109】
第３工程
図７Ｃに示すように、第３工程では、フレーム８０上に形成された樹脂層４６上にバリアフィルム１４を配置する。バリアフィルム１４は、例えば基材フィルムと無機層から構成される。バリアフィルム１４の配置は、例えば真空貼り合わせによりバリアフィルム１４を樹脂層４６上に貼り合わせることで行われる。バリアフィルム１４が無機層を含む場合、無機層が樹脂層４６と向かい合うようにバリアフィルム１４は貼り付けられる。さらに、樹脂層４６が紫外線硬化型の場合、バリアフィルム１４を貼り付けた後、バリアフィルム１４を介して紫外線を照射して樹脂層４６を硬化してもよい。第３工程によりバリアフィルム１４上に樹脂層４６を介して無機部材を含むフレーム８０が配置され、フレーム８０上に仮支持体６０が積層された中間部材が得られる。
図７Ｃに示すように、第３工程では、フレーム８０上に形成された樹脂層４６上にバリアフィルム１４を配置する。バリアフィルム１４は、例えば基材フィルムと無機層から構成される。バリアフィルム１４の配置は、例えば真空貼り合わせによりバリアフィルム１４を樹脂層４６上に貼り合わせることで行われる。バリアフィルム１４が無機層を含む場合、無機層が樹脂層４６と向かい合うようにバリアフィルム１４は貼り付けられる。さらに、樹脂層４６が紫外線硬化型の場合、バリアフィルム１４を貼り付けた後、バリアフィルム１４を介して紫外線を照射して樹脂層４６を硬化してもよい。第３工程によりバリアフィルム１４上に樹脂層４６を介して無機部材を含むフレーム８０が配置され、フレーム８０上に仮支持体６０が積層された中間部材が得られる。
【0110】
第４工程
図７Ｄに示すように、第４工程では、仮支持体６０を除去する。仮支持体６０除去は、例えば紫外線照射等により仮支持体の粘着性を低下させることで行うことができる。第４工程によりバリアフィルム１４上に樹脂層４６を介して無機部材を含むフレーム８０が配置された中間部材が得られる。
図７Ｄに示すように、第４工程では、仮支持体６０を除去する。仮支持体６０除去は、例えば紫外線照射等により仮支持体の粘着性を低下させることで行うことができる。第４工程によりバリアフィルム１４上に樹脂層４６を介して無機部材を含むフレーム８０が配置された中間部材が得られる。
【0111】
第５工程
図７Ｅに示すように、第５工程では、フレーム８０の無機部材の内側に波長変換層２０を配置する。波長変換層２０は量子ドットと樹脂硬化物とを含み、フレーム８０の内側の形状に合わせて形成される。波長変換層を予め形成しておくことで、その厚みの制御が容易にでき、均一な厚みを有する波長変換層を形成することができる。フレーム８０の内側に配置する波長変換層２０の厚みは、樹脂層４６とフレーム８０の厚みの合計よりも厚くなっている。
図７Ｅに示すように、第５工程では、フレーム８０の無機部材の内側に波長変換層２０を配置する。波長変換層２０は量子ドットと樹脂硬化物とを含み、フレーム８０の内側の形状に合わせて形成される。波長変換層を予め形成しておくことで、その厚みの制御が容易にでき、均一な厚みを有する波長変換層を形成することができる。フレーム８０の内側に配置する波長変換層２０の厚みは、樹脂層４６とフレーム８０の厚みの合計よりも厚くなっている。
【0112】
第６工程
図７Ｆに示すように、第６工程では、内側に波長変換層２０が配置されたフレーム８０の上に樹脂層４６を形成する。樹脂層４６は少なくとも無機部材３０上に形成されていればよく、吊り部７２及び枠部７０の上にも形成されてもよい。樹脂層４６は、例えば樹脂と溶剤を含む樹脂組成物を付与し、溶剤の少なくとも一部を除去することで形成される。
図７Ｆに示すように、第６工程では、内側に波長変換層２０が配置されたフレーム８０の上に樹脂層４６を形成する。樹脂層４６は少なくとも無機部材３０上に形成されていればよく、吊り部７２及び枠部７０の上にも形成されてもよい。樹脂層４６は、例えば樹脂と溶剤を含む樹脂組成物を付与し、溶剤の少なくとも一部を除去することで形成される。
【0113】
第７工程
図７Ｇに示すように、第７工程では、フレーム８０上に形成された樹脂層４６上にバリアフィルム１４を配置する。バリアフィルム１４の配置は、例えば真空貼り合わせによりバリアフィルム１４を樹脂層４６上に貼り合わせることで行われる。バリアフィルム１４が無機層を含む場合、無機層が樹脂層４６と向かい合うようにバリアフィルム１４は貼り付けられる。さらに、樹脂層４６が紫外線硬化型の場合、バリアフィルム１４を貼り付けた後、バリアフィルム１４を介して紫外線を照射して樹脂層４６を硬化してもよい。第７工程により、バリアフィルム１４上に樹脂層４６を介して無機部材を含むフレーム８０が積層され、フレーム８０上に樹脂層４６を介してバリアフィルム１４が積層され、フレームの内側に波長変換層２０が配置された波長変換部材前駆体１０２が得られる。
図７Ｇに示すように、第７工程では、フレーム８０上に形成された樹脂層４６上にバリアフィルム１４を配置する。バリアフィルム１４の配置は、例えば真空貼り合わせによりバリアフィルム１４を樹脂層４６上に貼り合わせることで行われる。バリアフィルム１４が無機層を含む場合、無機層が樹脂層４６と向かい合うようにバリアフィルム１４は貼り付けられる。さらに、樹脂層４６が紫外線硬化型の場合、バリアフィルム１４を貼り付けた後、バリアフィルム１４を介して紫外線を照射して樹脂層４６を硬化してもよい。第７工程により、バリアフィルム１４上に樹脂層４６を介して無機部材を含むフレーム８０が積層され、フレーム８０上に樹脂層４６を介してバリアフィルム１４が積層され、フレームの内側に波長変換層２０が配置された波長変換部材前駆体１０２が得られる。
【0114】
第８工程
図７Ｈに示すように、第８工程では、波長変換部材前駆体１０２において、フレーム８０から無機部材３０を切り出すように波長変換部材前駆体１０２を切断して波長変換部材１００を得る。波長変換部材前駆体１０２の切断は、無機部材３０及び枠部７０を接続する吊り部７２と、無機部材３０との接続部分を切断することで行われる。切断は、例えばカッター等を用いて行われる。第８工程で得られる波長変換部材１００においては、接続部分の切断によって無機部材の外側端面に切断部が形成される。
図７Ｈに示すように、第８工程では、波長変換部材前駆体１０２において、フレーム８０から無機部材３０を切り出すように波長変換部材前駆体１０２を切断して波長変換部材１００を得る。波長変換部材前駆体１０２の切断は、無機部材３０及び枠部７０を接続する吊り部７２と、無機部材３０との接続部分を切断することで行われる。切断は、例えばカッター等を用いて行われる。第８工程で得られる波長変換部材１００においては、接続部分の切断によって無機部材の外側端面に切断部が形成される。
【0115】
本開示に係る発明は、例えば以下の態様を包含してよい。
［１］ 第１主面、前記第１主面の反対側に位置する第２主面、および前記第１主面と前記第２主面とを接続する側面を有し、量子ドットを含む波長変換層と、
前記第１主面上に配置される第１バリア層と、
前記第２主面上に配置される第２バリア層と、
前記第１バリア層および第２バリア層の間に配置され、平面視において前記波長変換層の前記側面を囲む無機部材と、
前記第１バリア層及び前記無機部材の間に配置され、前記第１バリア層及び前記無機部材を接続する第１樹脂層と、
前記第２バリア層及び前記無機部材の間に配置され、前記第２バリア層及び前記無機部材を接続する第２樹脂層と、を備える波長変換部材。
［１］ 第１主面、前記第１主面の反対側に位置する第２主面、および前記第１主面と前記第２主面とを接続する側面を有し、量子ドットを含む波長変換層と、
前記第１主面上に配置される第１バリア層と、
前記第２主面上に配置される第２バリア層と、
前記第１バリア層および第２バリア層の間に配置され、平面視において前記波長変換層の前記側面を囲む無機部材と、
前記第１バリア層及び前記無機部材の間に配置され、前記第１バリア層及び前記無機部材を接続する第１樹脂層と、
前記第２バリア層及び前記無機部材の間に配置され、前記第２バリア層及び前記無機部材を接続する第２樹脂層と、を備える波長変換部材。
【0116】
［２］ 前記無機部材は、金属を含む［１］に記載の波長変換部材。
【0117】
「３」 前記無機部材は、気体透過度が１ｃｃ・ｍ－２・２４ｈ－１・ａｔｍ－１以下である［１］又は［２］に記載の波長変換部材。
【0118】
［４］ 前記第１樹脂層は、前記第１バリア層と前記波長変換層との間の少なくとも一部に延在する部分を更に有する［１］から［３］のいずれかに記載の波長変換部材。
【0119】
［５］ 前記第２樹脂層は、前記第２バリア層と前記波長変換層との間の少なくとも一部に延在する部分を更に有する［１］から［４］のいずれかに記載の波長変換部材。
【0120】
［６］ 前記波長変換層は、前記第１バリア層および前記波長変換層の間に配置される第３バリア層と、前記第２バリア層および前記波長変換層の間に配置される第４バリア層と、を更に備える［１］から［５］のいずれかに記載の波長変換部材。
【0121】
［７］ 前記第３バリア層の側面は、前記第１樹脂層と前記無機部材との界面を被覆する［６］に記載の波長変換部材。
【0122】
［８］ 前記第４バリア層の側面は、前記第２樹脂層と前記無機部材との界面を被覆する［６］又は［７］に記載の波長変換部材。
【0123】
［９］ 前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層と、前記第１バリア層、前記第２バリア層、前記波長変換層及び前記無機部材からなる群から選択される少なくとも２つとに囲まれる空隙を有する［１］から［８］のいずれかに記載の波長変換部材。
【0124】
［１０］ 前記第１樹脂層および前記第２樹脂層の少なくとも一方は、前記波長変換層の側面と前記無機部材との間の少なくとも一部に延在する部分を更に有する［１］から［９］のいずれかに記載の波長変換部材。
【0125】
［１１］ 前記波長変換層の第１主面に直交する方向において、前記波長変換層の厚みに対する前記無機部材の厚みの比が、０．６以上１以下である［１］から［１０］のいずれかに記載の波長変換部材。
【0126】
［１２］ 前記波長変換層の第１主面と前記波長変換層の側面に直交する断面において、前記波長変換層の側面に直交する方向における前記無機部材の幅は、１００μｍ以上１ｍｍ以下である［１］から［１１］のいずれかに記載の波長変換部材。
【0127】
［１３］ 前記無機部材は、前記第１バリア層に対向する面に形成される少なくとも１つの第１凹部、および前記第２バリア層に対向する面に形成される少なくとも１つの第２凹部の少なくとも一方を有し、前記第１樹脂層の少なくとも一部が前記第１凹部に配置されるか、または前記第２樹脂層の少なくとも一部が前記第２凹部に配置される［１］から［１３］のいずれかに記載の波長変換部材。
【0128】
［１４］ 前記第１樹脂層の全体が前記第１凹部に収容されるか、または前記第２樹脂層の全体が前記第２凹部に収容される［１３］に記載の波長変換部材。
【符号の説明】
【0129】
１００，１１０，１２０，１３０，１４０，１５０ 波長変換部材
１０ａ 第１バリア層
１０ｂ 第２バリア層
２０ 波長変換層
３０ 無機部材
４０ａ 第１樹脂層
４０ｂ 第２樹脂層
１０ａ 第１バリア層
１０ｂ 第２バリア層
２０ 波長変換層
３０ 無機部材
４０ａ 第１樹脂層
４０ｂ 第２樹脂層
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図7E】
【図7F】
【図7G】
【図7H】
【図8】
【図9】
