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(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】
(24)【登録日】2021-12-17
(45)【発行日】2022-02-01
(54)【発明の名称】波長変換部材及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
G02B 5/20 20060101AFI20220125BHJP
B32B 7/023 20190101ALI20220125BHJP
G02B 5/02 20060101ALI20220125BHJP
H01L 33/50 20100101ALI20220125BHJP
【ＦＩ】
G02B5/20
B32B7/023
G02B5/02 B
G02B5/02 C
H01L33/50
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2018081529
(22)【出願日】2018-04-20
(62)【分割の表示】P 2016509796の分割
【原出願日】2015-12-21
(65)【公開番号】P2018132778
(43)【公開日】2018-08-23
【審査請求日】2018-12-20
【審判番号】
【審判請求日】2020-08-18
(31)【優先権主張番号】P 2014263785
(32)【優先日】2014-12-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】507106847
【氏名又は名称】ＮＳマテリアルズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100121083
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 宏義
(74)【代理人】
【識別番号】100138391
【弁理士】
【氏名又は名称】天田 昌行
(74)【代理人】
【識別番号】100121049
【弁理士】
【氏名又は名称】三輪 正義
(72)【発明者】
【氏名】宮永 昭治
(72)【発明者】
【氏名】金海 榮一
【合議体】
【審判長】樋口 信宏
【審判官】井口 猶二
【審判官】下村 一石
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１４／１１３５６２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特表２０１３－５４４０１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１５２８４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－１４０１８５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
G02B 5/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
量子ドットを有する量子ドット層と、前記量子ドット層の外側に配置されたフィルムと、を有するシート状の波長変換部材であり、
前記フィルムの水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）は、ＷＶＴＲ＜９（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）であり、
前記量子ドット層は、前記量子ドットと、前記量子ドットが分散された樹脂と、前記量子ドットの分散性を向上させるための分散剤と、光散乱剤を含み、前記光散乱剤は、前記量子ドット層中に、１～１０ｗｔ％含まれており、
前記フィルムは、少なくとも有機層を有し、外面にマット処理が施されており、
前記有機層は、前記有機層を前記量子ドット層側に向けた状態で、接着層を介して、前記量子ドット層と、固着していることを特徴とする波長変換部材。
【請求項2】
前記フィルムには、前記有機層の外側に無機層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の波長変換部材。
【請求項3】
前記有機層は、複数層設けられ、前記有機層と前記有機層との間に無機層が介在していることを特徴とする請求項１に記載の波長変換部材。
【請求項4】
前記有機層は、ＰＥＴフィルムで形成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の波長変換部材。
【請求項5】
前記無機層は、ＳｉＯ２層で形成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の波長変換部材。
【請求項6】
前記量子ドット層には増粘剤が含まれていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の波長変換部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バックライト等に使用される波長変換部材に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、下記の特許文献１には、量子ドットフィルム及びそれを用いた照明装置に関する発明が開示されている。
【0003】
例えば特許文献１の図６Ａには、ＱＤ（量子ドット）蛍光体材料６０４と、その両側に配置されたバリア層６２０、６２２とを有する照明装置６００が開示されている。バリア層を設けることで、ＱＤの光安定性を確保でき、昇温や湿気、その他の有害な環境条件からＱＤを保護できるとしている（特許文献１の［００７２］等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１３－５４４０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献１に記載された発明では、バリア層の構成と発光強度の経時変化との関係について特に言及がなされていない。すなわち、特許文献１では、発光強度の経時変化の観点により、バリア層の構成を規制していない。
【0006】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、特に、従来に比べて、発光強度の経時変化を抑制することが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】
【0007】
本発明における波長変換部材は、量子ドットを有する量子ドット層と、前記量子ドット層の外側に配置されたフィルムと、を有するシート状の波長変換部材であり、前記フィルムの水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）は、ＷＶＴＲ＜９（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）であり、前記量子ドット層は、前記量子ドットと、前記量子ドットが分散された樹脂と、前記量子ドットの分散性を向上させるための分散剤と、光散乱剤を含み、前記光散乱剤は、前記量子ドット層中に、１～１０ｗｔ％含まれており、前記フィルムは、少なくとも有機層を有し、外面にマット処理が施されており、前記有機層は、前記有機層を前記量子ドット層側に向けた状態で、接着層を介して、前記量子ドット層と、固着していることを特徴とする。
【0008】
本発明では、前記水蒸気透過度は、０．１（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）以下であることが好ましい。
【0009】
また本発明では、前記バリア層は前記量子ドット層の全周に形成されていることが好ましい。
【0010】
また本発明では、前記量子ドット層に対する同じ側の脇にて前記バリア層の巻き始端と巻き終端とが接合されていることが好ましい。
【0011】
また本発明では、前記量子ドット層の両脇で前記量子ドット層の上下両側に配置された前記バリア層同士が接合されていることが好ましい。
【0012】
また本発明では、前記量子ドット層は成形体で形成され、あるいはインクジェット法により形成されることが好ましい。
【0013】
また本発明では、前記バリア層は、少なくとも有機層を有して形成されていることが好ましい。これにより、バリア層の取り扱いを容易にできる（ハンドリング性の向上）。
【0014】
また本発明では、前記バリア層は、積層構造からなり、前記量子ドット層と対向する最内側層に前記有機層が形成されていることが好ましい。これにより、量子ドット層をバリア層上に形成しやすくでき、また、バリア層と量子ドット層との間の密着性を向上させることができる。
【0015】
また本発明では、前記バリア層には、前記最内側層の外側に無機層が設けられていることが好ましい。これによりバリア層のバリア特性を効果的に向上させることができる。
【0016】
また本発明では、前記有機層は、複数層設けられ、前記有機層と前記有機層との間に無機層が介在していることが好ましい。このようにバリア層の内側層及び外側層を有機層とし、各有機層の間に無機層を介在させた３層以上の構成とすることで、ハンドリング性、バリア特性、及び、バリア層と量子ドット層との間の密着性等を効果的に向上させることができる。本発明では、前記無機層は、ＳｉＯ２層で形成されることが好ましい。
【0017】
また本発明では、前記有機層は、前記量子ドット層と接して形成されていることが好ましい。
【0018】
また本発明では、前記有機層は、ＰＥＴフィルムで形成されることが好ましい。
【0019】
また本発明では、前記量子ドット層には増粘剤が含まれていることが好ましい。例えば、量子ドットの分散性を向上させるために、分散剤を添加すると粘度が低下しやすくなるため、増粘剤を添加して粘度調整が行われていることが好ましい。これにより、量子ドット層の厚みを所定厚で均一に形成でき、良好な蛍光特性を得ることができる。
【0020】
また本発明では、前記量子ドット層には光散乱剤が含まれていてもよい。また、前記バリア層の表面にはマット処理が施されていてもよい。このように、量子ドット層に光散乱剤を含有したり、あるいはバリア層の表面をマット処理することで、光の散乱を促進することができる。
【0021】
また本発明における波長変換部材の製造方法は、量子ドットを有する量子ドット層の少なくとも両側に前記バリア層に水蒸気透過度が９（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）よりも低い材質からなるバリア層を形成することを特徴とする。本発明では、水蒸気透過度が９（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）よりも低い材質からなるバリア層を用意し、量子ドット層の少なくとも両側にバリア層を形成する構成とした。これにより、製造工程を容易化できるとともに、発光強度の経時変化を従来に比べて効果的に抑制することが可能な波長変換部材を製造することができる。
【0022】
また本発明における波長変換部材の製造方法は、量子ドットを有する量子ドット層の全周を前記バリア層にて覆うことを特徴とする。これにより、発光強度の経時変化を従来に比べてより効果的に抑制することが可能な波長変換部材を製造することができる。
【0023】
また本発明では、下側のバリア層の表面に間隔を空けて複数の前記量子ドット層を形成する工程、前記下側のバリア層の表面から複数の前記量子ドット層の表面にかけて上側のバリア層を形成する工程、前記量子ドット層の間の前記下側のバリア層と前記上側のバリア層とを切断して各量子ドット層毎に分断する工程、を有することが好ましい。これにより、簡単な工程で複数の波長変換部材を同時に得ることができる。
【0024】
また本発明では、量子ドット層を成形体で形成し、あるいはインクジェット法により形成することが好ましい。
【0025】
また本発明では、前記バリア層は有機層を有し、前記有機層を前記量子ドット層と対向する最内側に向けることが好ましい。これにより、バリア層と量子ドット層との間の密着性を向上させることができるとともに、有機層の表面の濡れ性は高く、量子ドット層の形成を容易化できる。
【0026】
また本発明では、複数の有機層と、前記有機層と前記有機層との間に介在する無機層とを有する前記バリア層を用いて、前記量子ドット層と対向する最内側及び前記バリア層の最表面を前記有機層とすることが好ましい。バリア層の両面に有機層が存在することでハンドリング性を良好にでき、また、量子ドット層の形成を容易化できる。さらに無機層を含むことで、バリア層のバリア特性を効果的に向上させることができる。
【0027】
また本発明では、前記量子ドット層に、増粘剤を含めることが好ましい。これにより、量子ドット層を程度な粘度に調整でき、量子ドット層をバリア層の表面に所定厚にて簡単に形成できる。
【発明の効果】
【0028】
本発明の波長変換部材によれば、発光強度の経時変化を従来に比べて効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明における第１の実施の形態を示す波長変換部材の縦断面図である。
【図2】本発明における第２の実施の形態を示す波長変換部材の縦断面図である。
【図3】本発明における第３の実施の形態を示す波長変換部材の縦断面図である。
【図4】本発明における第４の実施の形態を示す波長変換部材の縦断面図である。
【図5】本発明における第５の実施の形態を示す波長変換部材の縦断面図である。
【図6】本発明における第６の実施の形態を示す波長変換部材の縦断面図である。
【図7】本発明における第７の実施の形態を示す波長変換部材の縦断面図である。
【図8】本発明における第８の実施の形態を示す波長変換部材の縦断面図である。
【図9】本発明における第９の実施の形態を示す波長変換部材の縦断面図である。
【図10】本発明における第１０の実施の形態を示す波長変換部材の縦断面図である。
【図11】本発明における第１１の実施の形態を示す波長変換部材の縦断面図である。
【図12】本発明における第１２の実施の形態を示す波長変換部材の縦断面図である。
【図13】本発明における第１３の実施の形態を示す波長変換部材の縦断面図である。
【図14】本実施の形態の波長変換部材の斜視図である。
【図15】本実施の形態の波長変換部材を用いた表示装置の縦断面図である。
【図17】本実施の形態の波長変換部材を用いた導光部材の縦断面図である。
【図18】本実施の形態の波長変換部材を製造するための製造装置を示す概念図である。
【図19】本発明における第８の実施の形態を示す波長変換部材の製造方法を説明するための概念図である。
【図20】本発明における第９の実施の形態を示す波長変換部材の製造方法を説明するための概念図である。
【図21】本発明における第１０の実施の形態を示す波長変換部材の製造方法を説明するための概念図である。
【図22】実験で用いた発光試験機の模式図である。
【図23】各試料に対する、経過時間と青色光強度（４５０ｎｍ面積）との関係を測定したグラフである。
【図24】各サンプルに対する、経過時間と緑色光強度（緑面積）との関係を測定したグラフである。
【図25】各サンプルに対する、経過時間とＣＩＥ系表色図のｘ座標との関係を示すグラフである。
【図26】各サンプルに対する、経過時間とＣＩＥ表色系のｙ座標との関係を示すグラフである。
【図27】各サンプルに対する、経過時間と規格化照度との関係を示すグラフである。
【図28】各サンプルに対する、経過時間とＣＩＥ表色系のｘ座標との関係を示すグラフである。
【図29】各サンプルに対する、経過時間とＣＩＥ表色系のｙ座標との関係を示すグラフである。
【図30】各サンプルに対する、経過時間と規格化照度との関係を示すグラフである。
【図31】サンプル９からサンプル１１に対する、経過時間と青色光強度（４５０ｎｍ面積）との関係を測定したグラフである。
【図32】サンプル９からサンプル１１に対する、経過時間と緑色光強度（緑面積）との関係を測定したグラフである。
【図33】サンプル９からサンプル１１に対する、経過時間と赤色光強度（赤面積）との関係を測定したグラフである。
【図34】サンプル９からサンプル１１に対する、経過時間とＣＩＥ表色系のｘ座標との関係を示すグラフである。
【図35】サンプル９からサンプル１１に対する、経過時間とＣＩＥ表色系図のｙ座標との関係を示すグラフである。
【図36】サンプル１２からサンプル１４に対する、経過時間と青色光強度（４５０ｎｍ面積）との関係を測定したグラフである。
【図37】サンプル１２からサンプル１４に対する、経過時間と緑色光強度（緑面積）との関係を測定したグラフである。
【図38】サンプル１２からサンプル１４に対する、経過時間と赤色光強度（赤面積）との関係を測定したグラフである。
【図39】サンプル１２からサンプル１４に対する、経過時間とＣＩＥ表色系のｘ座標との関係を示すグラフである。
【図40】サンプル１２からサンプル１４に対する、経過時間とＣＩＥ表色系のｙ座標との関係を示すグラフである。
【図41】サンプル９に対する、発光スペクトルである。
【図42】サンプル１０に対する、発光スペクトルである。
【図43】サンプル１１に対する、発光スペクトルである。
【図44】サンプル１２に対する、発光スペクトルである。
【図45】サンプル１３に対する、発光スペクトルである。
【図46】サンプル１４に対する、発光スペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下、本発明の一実施の形態（以下、「実施の形態」と略記する。）について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
【0031】
図１は、本発明における第１の実施の形態を示す波長変換部材の縦断面図である。図１Ａに示すように、波長変換部材１は、量子ドットを有する量子ドット層２と、量子ドット層２の両側に形成されたバリア層３、４と、を有して構成される。図１４に示すように波長変換部材１は、例えば、薄い板状にて形成されたシート部材である。一般的に「シート」とは、その厚さが長さ及び幅の割に小さい構成とされる。波長変換部材１は可撓性の有無を問わないが可撓性であることが好適である。波長変換部材１は、単にシートと呼ばれることがあり、あるいはフィルムやフィルムシートなどと呼ばれることもある。ただし本明細書において、「フィルム」とは、可撓性のあるシート物であると定義される。また、波長変換部材１は一定厚で形成されていても、厚みが場所によって変化していたり、長さ方向や幅方向に向かって徐々に変化する、あるいは段階的に変化する構成であってもよい。波長変換部材１の長さ寸法Ｌ、幅寸法Ｗ、及び厚さ寸法Ｔは、限定されるものでなく、製品によって種々寸法は変更される。例えば、テレビのように大型の製品のバックライト用として用いる場合もあれば、スマートフォンのように小型の携帯機器のバックライト用として用いる場合もあり、したがって製品に合わせて大きさが決定されることになる。
【0032】
量子ドット層２は多数の量子ドットを含むが、量子ドット以外に蛍光顔料、蛍光染料等が含まれていてもよい。
【0033】
量子ドット層２は、量子ドットを分散した樹脂組成物により形成されることが好ましい。樹脂（バインダー）としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレンテレフタレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミド、ポリメチルペンテン、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド、ポリウレタン、シリコーン樹脂、スチレン系熱可塑性エラストマー又は、これらのいくつかの混合物等を使用することができる。例えばウレタン－アクリル系樹脂、ウレタンアクリレート、スチレン系熱可塑性エラストマー等を好ましく適用できる。スチレン系熱可塑性エラストマーとしては、株式会社クラレ ハイブラー（登録商標）を例示できる。
【0034】
量子ドットの構成及び材質を限定するものではないが、例えば、本実施の形態における量子ドットは、直径が２～数十ｎｍの半導体粒子のコアを有することができる。また、量子ドットは、半導体粒子のコアに加えて、コアの周囲を被覆するシェル部を有することができる。半導体粒子のコアの直径は、２～２０ｎｍであってもよいし、好ましくは２～１５ｎｍであってもよい。コアの材質を特に限定するものではない。例えば、コアには、少なくともＺｎとＣｄとを含有するコア材、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｓｅ及びＳを含有するコア材、ＺｎＣｕＩｎＳ、ＣｄＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳｅ、ＩｎＰ、ＣｄＴｅ、これらのいくつかの複合物等の使用が可能である。
【0035】
量子ドットには、例えば、蛍光波長が約５２０ｎｍ（緑色）及び約６６０ｎｍ（赤色）の量子ドットが含まれている。このため、図１に示すように光入射面１ａから青色の光が入射されると、量子ドットによって、青色の一部が、緑色又は赤色に変換される。これによって、光出射面１ｂから白色の光を得ることができる。
【0036】
量子ドット層２は、例えば、フィルム状のバリア層の表面に量子ドットを分散した樹脂組成物を塗布して形成したり、あるいは、予め所定形状に成形したものとして構成される。
【0037】
図１Ａに示すように、バリア層３、４は夫々、量子ドット層２の両側に配置されている。図１Ｂに示すように、バリア層３、４は、量子ドット層２の両面に接着層７を介して接合することができる。このようにバリア層３、４を設けることで、量子ドット層２の両面は保護され、耐環境性（耐久性）の向上を図ることができる。従来においても量子ドット層の両側にバリア層を配置する構成は考えられていた（特許文献１）。しかしながら、バリア層の構成を、波長変換部材の発光強度の経時変化を抑制する観点にて規制したものでなかった。
【0038】
そこで本実施の形態では、バリア層３、４の水蒸気透過度を、９（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）よりも低く設定した。ここで「水蒸気透過度」は、ＪＩＳ－Ｋ７１２９（２００８年）に基づいて測定できる。具体的には、水蒸気透過度を、感湿センサ法、赤外線センサ法又はガスクロマトグラフ法を用いて測定できるが、これらに限定されるものではない。本実施の形態では、バリア層３、４の水蒸気透過度は、５（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）以下であることが好ましく、３（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）以下であることがより好ましく、１（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）以下であることが更に好ましく、０．１（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）以下であることが更に好ましく、０．０１（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）以下であることが更に好ましい。水蒸気透過度は、６×１０－３（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）以下であることが最も好ましい。
【0039】
このように、バリア層３、４の水蒸気透過度を規制したことで、従来に比べて、発光強度の経時変化を効果的に抑制することができる。例えば、後述する実験結果に示すように、緑色の蛍光波長を有する量子ドットを用いたとき、水蒸気透過度が９（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）のバリア層を用いた試料では、時間経過に伴って徐々に青色（入射光）の蛍光波長の発光強度が強くなっていき、一方、緑色の蛍光波長の発光強度が急激に弱くなった。なお耐久試験条件として、温度を６０℃、湿度を９０％とした。
【0040】
バリア層３、４の水蒸気透過度が高いことで、量子ドット層２に到達する水蒸気量が増え、量子ドット層２に含まれる量子ドットが劣化しやすくなる。このため、本実施の形態では、劣悪な環境や急激な環境変化から量子ドットを保護すべく、バリア層３、４の水蒸気透過度を９（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）よりも小さくした。これにより、量子ドットの劣化を抑制でき、発光強度の経時変化を効果的に抑制することができる。なお、後述する実験では、バリア層３、４の水蒸気透過度を、０．１（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）以下とすれば、より効果的に、発光強度の経時変化を抑制できることが証明されている。
【0041】
【0042】
図１Ｃの構成では、例えば、量子ドット層２´に接着剤成分を含ませることで、量子ドット層２´の両面にバリア層３、４を接合させることが可能になる。これにより、波長変換部材１のシート厚を薄くでき、例えば、１００μｍ以下に調整することが可能である。
【0043】
また図１Ｂに示すように、接着層７を設ける構成においても、例えば、量子ドット層２をカレンダー成形にて形成することで、量子ドット層２を支持する基材が必要ないうえ、量子ドット層２のシート厚を薄く形成でき、具体的には約７０μｍ以下で形成でき、波長変換部材１のシート厚を薄く形成することが可能である。
【0044】
次に、バリア層３、４の水蒸気透過度が９（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）よりも小さいことに加えて、本実施の形態における好ましいバリア層３、４の材質及び構成について説明する。なお、以下の実施の形態では、図１Ｂ、図１Ｃのように、接着層の有無や量子ドット層の状態を限定するものではない。
【0045】
図２では、バリア層３、４が有機層５の単層で形成されている。有機層５は樹脂フィルムを構成し、このようにバリア層３、４が樹脂フィルムとして存在するため、バリア層３、４の取り扱いを容易にできる。また、図２では有機層５と量子ドット層２とが当接した状態とされている。このとき、有機層５の表面は濡れ性に優れており、量子ドット層２を塗布形成する際に、量子ドット層２をバリア層３、４の表面に所定厚にて簡単に形成することができる。また熱圧着等により、量子ドット層２と有機層５との間の密着性を向上させることができる。本実施の形態では、有機層５は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムであることが好ましい。これにより、高い光透過性を有しつつ、上記した取扱い性（ハンドリング性）や量子ドット層２との密着性等をより効果的に向上させることができる。
【0046】
また図３では、バリア層３、４は有機層５と無機層６との積層構造で形成されている。このとき、バリア層３、４の量子ドット層２と接する側の最内側層に有機層５が形成され、最内側層の外側（最表面層）に無機層６が形成されている。有機層５は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムであることが好ましい。無機層６は、ＳｉＯ２層であることが好ましい。また、無機層６は、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化アルミ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）若しくは酸化珪素（ＳｉＯ２）の層、または、これらの積層であってもよい。このように、有機層５を備えることで、バリア層３、４の取り扱いを容易化できる。また、有機層５をバリア層３、４の内側に配置したことで、有機層５と量子ドット層２とを当接させることができる。よって図２と同様に、塗布形成の際、量子ドット層２の形成を容易化でき、また量子ドット層２と有機層５との間の密着性を向上させることができる。更に図３では、バリア層３、４に無機層６を設けたことで、バリア層３、４が薄くても、優れたバリア特性を得ることができる。ここでいうバリア特性とは、水蒸気透過度やガスバリアを指し、本実施の形態では、バリア層３、４の膜厚を数十μｍ程度に薄くしても、バリア層３、４の水蒸気透過度を９（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）よりも低くすることが可能になる。ガスバリア性は、酸素透過率で評価してもよい。図３では、バリア層３、４は、１層の有機層５と１層の無機層６との２層構造であるが、複数の有機層５と複数の無機層６とを交互に積層した構成（ただしバリア層３、４の最内側層は有機層５であることが好ましい）とすることができる。
【0047】
また図４Ａでは、バリア層３、４は、複数の有機層５と、各有機層５の間に介在する無機層６との積層構造で形成されている。有機層５は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムであることが好ましい。また有機層５には拡散剤を含むことが好ましい。なお、量子ドット層２と有機層５との間に拡散促進層を形成することもできる。また、無機層６は、ＳｉＯ２層であることが好ましい。また、無機層６は、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化アルミ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）若しくは酸化珪素（ＳｉＯ２）の層、または、これらの積層であってもよい。図４Ａでは、バリア層３、４は夫々、２層の有機層５と１層の無機層６との３層構造であるが、５層以上とすることができる。
【0048】
図４Ａでは、図２に示すバリア構造における利点と、図３に示すバリア構造における利点の双方を得ることができる。すなわち、図４Ａに示すようにバリア層３、４の最内側層と最表面層とが有機層５で形成される。したがって、バリア層３、４の取り扱いをより効果的に容易化させることができ、更に、バリア層３、４と量子ドット層２との間の密着性や量子ドット層２の形成容易性、バリア層３、４のバリア特性を効果的に向上させることができる。
【0049】
なお図４Ａに代えて、例えば各バリア層３、４を、無機層６／有機層５／無機層６の積層構造とすることもできる。この形態では、各バリア層３、４に複数の無機層６を配置するため、各バリア層３、４のバリア特性をより優れたものにできる。
【0050】
上記では、量子ドット層２の両側の夫々に一つずつバリア層３、４が配置された構成である。すなわち、夫々一つのバリア層３、４の層構造が図２に示すように単層構造や、図３や図４Ａに示すように積層構造であるとの違いがあるだけであり、各バリア層３、４の水蒸気透過度に代表されるバリア特性は例えば公証値とされる。
【0051】
一方、図４Ｂでは、量子ドット層２の両側に夫々、複数のバリア層３、４、７、８が積層された構成である。各バリア層３、４、７、８は、例えば、図２、図３、図４Ａに示す単層構造や積層構造で形成されており、バリア層３とバリア層７との間、及び、バリア層４とバリア層８との間は接着剤等で接合された状態とされている。例えば、各バリア層３、４、７、８は、有機層（例えば、ＰＥＴフィルム）／無機層（例えば、ＳｉＯ２）の積層構造であり、無機層を量子ドット層２側の内側に向けて、有機層を外側に向けて積層する。したがって、図４Ｂは、例えば図示下側から上方に向かって、バリア層８（有機層／無機層）／バリア層４（有機層／無機層）／量子ドット層２／バリア層７（無機層／有機層）／バリア層３（無機層／有機層）の順に積層されている。
【0052】
このように複数のバリア層３、４、７、８を積層することにより、各バリア層３、４、７、８に低いバリア特性のものを使用しても、ばらつきを小さくでき、バリア特性を安定して向上させることができる。
【0053】
また、上記では量子ドット層２の両側に配置されたバリア層の積層構造が対称構造であったが、非対称であってもよい。
【0054】
また波長変換部材１の光の散乱性を向上させるべく、次に示す処理が施されていてもよい。すなわち図５に示す実施の形態では、バリア層３、４の表面がマット処理されている。例えば、バリア層３、４を、無機層／有機層／マット層として形成することができる。これにより、バリア層３、４の表面３ａ、４ａは凹凸形状となっている。マット処理は、バリア層３又はバリア層４の表面のいずれかに行われていてもよい。あるいは、図６に示すように、量子ドット層２中に光散乱剤８を含有させてもよい。光散乱剤８は特に材質を限定するものでないが、ＳｉＯ２、ＢＮ、ＡｌＮ等の微粒子などを提示できる。一例として、光散乱剤８は、量子ドット層２に対して、１～１０ｗｔ％含まれる。また、光散乱剤８はバリア層３、４に含まれていてもよい。このとき、量子ドット層２に含まれる光散乱剤８の濃度と、バリア層３、４に含まれる光散乱剤の濃度は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。図５、図６に示すバリア層３、４は、図２～図４のどの構成であってもよい。また、バリア層３又はバリア層４の表面はマット処理され、かつ量子ドット層２は光散乱剤８を含有していてもよく、さらにバリア層３又はバリア層４は光散乱剤８を含んでいてもよい。
【0055】
また図７に示す別の実施の形態では、量子ドット層２に増粘剤９が含まれている。増粘剤９の材質は特に限定されるものでないが、カルボキシビニルポリマー、カルボキシルメチルセルロース、アクリル酸メチルエステル共重合体、ベントナイト（アルミニウムシリケート)若しくはヘクトライト（マグネシウムシリケート)系添加物等を例示できる。増粘剤９を含めることで、量子ドット層２を構成する樹脂組成物を適度な粘度に調整でき、量子ドット層２を所定厚及び所定形状に形成することが容易にできる。
【0056】
【0057】
また本実施の形態では量子ドット層２に含まれる量子ドットの分散性を向上させるために分散剤が含まれていることが好ましい。分散剤の材質を特に限定するものでないが、エポキシ樹脂系、ポリウレタン系、ポリカルボン酸塩系、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合系ポリマー系、ポリエチレングリコール系、ポリカルボン酸の部分アルキルエステル系化合物系、ポリエーテル系、ポリアルキレンポリアミン、アルキルスルホン酸塩系、四級アンモニウム塩系、高級アルコールアルキレンオキサイド系、多価アルコールエステル系、アルキルポリアミン系、又は、ポリリン酸塩系の分散剤等を用いることができ、具体的にはビックケミー・ジャパン社製のＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）を例示できる。
【0058】
以下の表１に示すように、液状の樹脂に量子ドットを混入して分散すると、粘度が低下することがわかった。なお粘度測定の際のせん断速度を１５／ｓ～５００／ｓとした。また表に示す粘度の単位は（ｍＰａ・ｓｅｃ）である。
【0059】
【表1】
【0060】
したがって量子ドット層２の形成が容易なように樹脂の粘度を所定の範囲に保つために、上記した増粘剤を添加するなどして、粘度調整を行うことが好ましい。なお表１に示す粘度の値はあくまで一例であり、必要とされる粘度に適宜調整可能である。
【0061】
図１から図７に示す実施の形態では、少なくとも量子ドット層２の上下両側にバリア層が配置された構成であり、量子ドット層２の両脇（量子ドット層２に対する図示左右側）については特に規定しない。一方、次に説明する構成では、バリア層は、量子ドット層２の全周に形成されている。図８は、本発明における第８の実施の形態を示す波長変換部材の縦断面図である。量子ドット層２の全周をバリア層８１で覆うことにより、量子ドット層２の全周は保護され、図１に示すように量子ドット層２の上下両側のみを保護するよりも、より耐久性の向上を図ることができる。これにより、量子ドット層２の劣化を適切に抑制できる。図８に示すように、量子ドット層２の上面８０において、バリア層８１の巻き始端８２と巻き終端８３が重ねられている。当然のことながら、巻き始端８２と巻き終端８３が重ねられる位置は、量子ドット層２の上面８０、下面、右側面、及び、左側面のどの位置であってもよい。巻き始端８２と巻き終端８３が重ねられた領域では、例えば、熱圧着及び接着により、巻き始端８２と巻き終端８３との間が接合される。図８に示す構成では、量子ドット層２の一面と対向する位置に巻き始端８２と巻き終端８３とを重ねているため、バリア層８１を無駄なく使用することができる。
【0062】
図８に示す波長変換部材６０の全体的な形状を特に限定するものでなく、スティック状やブロック状、チップ状等であり、あるいは、図８に示す量子ドット層２の図示横方向の長さ寸法をシート状に長く延ばしたものであてもよい。
【0063】
図９は、本発明における第９の実施の形態を示す波長変換部材の縦断面図である。図９では、バリア層８１が量子ドット層２の全周を覆っており、量子ドット層２に対する同じ側の脇（量子ドット層２に対する図示右側）にて、バリア層８１の巻き始端８２と巻き終端８３とが熱圧着等により接合されている。このように、バリア層８１の巻き始端８２と巻き終端８３とが、量子ドット層２に対する同じ側の脇にて接合する構成とすることで、巻き始端８２と巻き終端８３との接合を、量子ドット層２に影響を与えない領域で行うことができる。例えば、巻き始端８２と巻き終端８３とを熱圧着して接合する際、量子ドット層２が加熱されることを防止でき、量子ドット層２に対する熱的影響を抑制することができる。なお、巻き始端８２と巻き終端８３は接着により接合されてもよい。
【0064】
図１０は、本発明における第１０の実施の形態を示す波長変換部材の縦断面図である。図１０では、下側のバリア層８５上に量子ドット層２が設けられ、下側のバリア層８５と量子ドット層２と、を覆うように上側のバリア層８６が設けられている。そして、量子ドット層２の上下両側に配置されたバリア層８５、８６同士が、量子ドット層２の両脇（量子ドット層２に対する図示右側及び左側）で接着や熱圧着等により接合される。このように、量子ドット層２の両脇にて各バリア層８５、８６間の接合を行うため、量子ドット層２に対する接合工程の影響を抑制することができる。また図１０の構成では、図８及び図９と異なって、バリア層８５、８６を二つに分け、各バリア層８５、８６の間に量子ドット層２をサンドイッチする構成であり、図８、図９に示す構成のように量子ドット層２の全周をバリア層８１で巻く必要がない。従って、量子ドット層２の全周にバリア層が形成された波長変換部材６０を容易に作製することができ、図１０に示す構成は、波長変換部材６０の大量生産に適している。
【0065】
図１から図１０において、例えば量子ドット層２は成型体で形成される。すなわち量子ドット層２を例えば射出成形により形成し、成形体としての量子ドット層２に対してバリア層を配置する。量子ドット層２を成形体で形成することで、様々な形状の波長変換部材を簡単且つ適切に形成することができる。本実施の形態では、量子ドット層２は成形体で形成される構成に限定されるものでなく、塗布形成されたものであってもよい。塗布の場合には、予めバリア層を用意しておき、バリア層の表面に量子ドット層２を塗布により形成する。塗布には、インクジェット法やディスペンサ法を例示できるが、特にインクジェット法であることが好ましい。
【0066】
図１１から図１３は、量子ドット層６２がインクジェット法により形成されている。図１１に示す波長変換部材６１では、量子ドット層６２が、インクジェット法で形成されるとともに、量子ドット層６２に対するバリア層８１の構成は図８と同様である。また図１２に示す波長変換部材６１では、量子ドット層６２が、インクジェット法で形成されるとともに、量子ドット層６２に対するバリア層８１の構成は図９と同様である。また図１３に示す波長変換部材６１では、量子ドット層６２が、インクジェット法で形成されるとともに、量子ドット層６２に対するバリア層８１の構成は図１０と同様である。
【0067】
量子ドット層６２をインクジェット法により作製することにより、量子ドット層６２の膜厚を非常に薄く形成できる。この結果、図１１から図１３に示すように、波長変換部材６１の表面６１ａを平坦化することができる。
【0068】
本実施の形態の波長変換部材１、６０、６１は、例えば、図１５に示すバックライト装置５５に組み込むことができる。図１５から図１７では、波長変換部材１の場合を例示する。図１５では、複数の複数の発光素子２０（ＬＥＤ）と、発光素子２０に対向する本実施の形態の波長変換部材１とを有してバックライト装置５５が構成されている。図１５に示すように、各発光素子２０は、支持体５２の表面に支持されている。図１５では、バックライト装置５５が、液晶ディスプレイ等の表示部５４の裏面側に配置されて、表示装置５０を構成している。
【0069】
なお図１５には図示しないが、発光素子２０と表示部５４との間には波長変換部材１の他に、光を拡散する拡散板、及び、その他のシート等が介在していてもよい。
【0070】
波長変換部材１が、図１４に示すようにシート状で形成される場合、１枚のシート状の波長変換部材１を、図１５に示すように発光素子２０と表示部５４との間に配置してもよいが、例えば、所定の大きさとなるように、複数枚の波長変換部材１を繋ぎ合わせてもよい。以下、複数の波長変換部材１を、タイリングによって繋ぎ合わせた構成を、複合波長変換部材という。
【0071】
ここで複合波長変換部材を図１５の表示装置５０の波長変換部材１に代えて配置するとともに、拡散板を発光素子２０と複合波長変換部材との間に配置した構成、すなわち発光素子２０／拡散板／複合波長変換部材／表示部５４の構成について考察する。係る構成では、発光素子２０から放射されて拡散板にて拡散された光が複合波長変換部材に入射される。拡散板で拡散された光が複合波長変換部材に入射するので、発光素子２０からの距離による光の強度分布が抑えられる。また、拡散板が無い場合に比べて、発光素子２０と複合波長変換部材との距離が遠くなるので、発光素子２０が発する熱の、複合シートに含まれる量子ドットに対する影響が小さくなる。
【0072】
これに対して、図１６に示すように、発光素子２０／複合波長変換部材２１／拡散板２２／表示部５４の順に配置することもできる。これによれば、各波長変換部材１の繋ぎ目において、乱反射、又は、繋ぎ目から進入した水蒸気による量子ドットの劣化などに起因する発光色のムラが生じた場合でも、表示部５４の表示に色ムラが生じるのを適切に抑制することができる。すなわち、複合波長変換部材２１から放出された光は拡散板２２で拡散された後に、表示部５４に入射されるので、表示部５４の表示における色ムラが抑制ができる。
【0073】
なお複合波長変換部材２１を用いる場合は、図１６に示す表示装置への適用に係らず、例えば、照明などに複合波長変換部材２１を用いるときにも複合波長変換部材２１の光出射面側に拡散板を配置して用いることが好ましい。
【0074】
あるいは図１７に示すように、導光板４０の表面、及び、導光板４０と発光素子２０との間の少なくとも一方に、本実施の形態の波長変換部材１が設けられて導光部材を構成していてもよい。図１７に示すように、導光板４０の側面には、発光素子２０（ＬＥＤ）が配置されている。なお本実施の形態の波長変換部材１の用途は、図１５、図１６及び図１７に限定されるものではない。
【0075】
本実施の形態では、波長変換部材１の発光強度の経時変化を従来に比べて効果的に抑制することができる。したがって、本実施の形態の波長変換部材１をバックライト装置５５や導光部材等して用いたときの波長変換特性を安定させることができ、バックライト装置５５や導光部材の長寿命化を図ることができる。
【0076】
また本実施の形態の波長変換部材１は可撓性とすることができる。したがって波長変換部材１を湾曲した表面等に適切に設置することができる。
【0077】
なお本実施の形態の波長変換部材１を、上記したバックライト装置や導光部材以外に、照明装置や光源装置、光拡散装置、光反射装置等にも適用することができる。
【0078】
また図１５、図１６、図１７では、図１１から図１３に示す量子ドット層６２がインクジェット法で形成された波長変換部材６１を用いることも可能である。図１から図１３に示す波長変換部材１、６０、６１はガラスキャピラリーの内部に配置されていてもよい。
【0079】
図１８は、本実施の形態の波長変換部材を製造するための製造装置を示す概念図である。図１８に示すように、バリア層３となる樹脂フィルム１０を送り出す第１の原反ロール３０と、バリア層４となる樹脂フィルム１１を送り出す第２の原反ロール３１と、巻き取りロール３２と、一対のニップロール３３、３４により構成される圧接部３５と、塗布手段３６と、加熱部３８と、を有して構成される。
【0080】
図１８に示すように、第１の原反ロール３０から水蒸気透過度が９（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）よりも小さい樹脂フィルム１０を送り出し、樹脂フィルム１０の表面に、塗布手段３６を用いて、量子ドットを含む樹脂組成物３７を塗布する。樹脂組成物３７の塗布方法としては、公知の塗布コーターや含浸塗布コーターを用いた塗布方法が挙げられる。例えば、グラビアコーター、ディップコーター、コンマナイフコーター等を例示できる。また樹脂組成物３７をインクジェット法で塗布することもできる。
【0081】
図１８に示すように、樹脂組成物３７が表面に塗布された樹脂フィルム１０は、ヒータ等が設置された加熱部３８により加熱される。これにより樹脂組成物３７内に含まれる溶媒が蒸発し、この時点で量子ドット層２がある程度固形化される。
【0082】
続いて、図１８に示すように、第２の原反ロール３１から送り出された水蒸気透過度が９（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）よりも小さい樹脂フィルム１１が、量子ドット層２の露出表面に当接され、圧接部３５を構成するニップロール３３、３４内にて、樹脂フィルム１１／量子ドット層２／樹脂フィルム１０の積層構造が圧接される。このとき圧接部３５では熱圧着により、量子ドット層２と各樹脂フィルム１０、１１との界面が固着される。
【0083】
そして、樹脂フィルム１１／量子ドット層２／樹脂フィルム１０からなるシート部材３９が巻き取りロール３２により巻き取られる。巻き取られたシート部材３９を所定の大きさに切断することで、シート状の波長変換部材１を得ることができる。
【0084】
上記した製造方法では、量子ドット層２を樹脂フィルム１０上に塗布形成しており、量子ドット層２の厚みを、概ね１０～５００μｍ程度で形成することができる。また、樹脂フィルム１０、１１の厚みは概ね数十～１０００μｍであり、したがって波長変換部材１の厚みとしては、５０～２５００μｍ程度である。ただし、量子ドット層２の厚み、及び波長変換部材１の厚みを限定するものでない。
【0085】
図１８で説明した樹脂フィルム１０、１１は、図２に示す有機層５の単層や図３、図４に示す有機層５と無機層６との積層構造である。好ましくは、図４Ａに示すように複数の有機層５の間に無機層６が介在する構成である。具体的には、樹脂フィルム１０、１１は、ＰＥＴフィルム／ＳｉＯ２層／ＰＥＴフィルムの積層構造であることが好ましい。
【0086】
あるいは、複数の樹脂フィルムを重ねたものを送り出して量子ドット層の両面に配置し、図４Ｂに示すように、量子ドット層の両側に複数のバリア層が積層された構成とすることも可能である。
【0087】
また図５に示すマット処理は、図１８に示す巻き取りロール３２に巻き取られたシート部材３９の片方の表面又は両方の表面に対して行うか、あるいはシート部材３９を所定の大きさに切断して形成された図１４の波長変換部材１の両表面に対して行う。
【0088】
マット処理は、シート表面をサンドブラスト処理する方法や、シート表面にマット層をコーティングする方法等で実現できるが、特に方法を限定するものでない。また図６に示すように、光散乱剤８を量子ドット層２に含有させるべく、図１８に示す塗布手段３６により塗布される樹脂組成物３７中に光散乱剤８を含めることができる。また図１８に示す塗布手段３６により塗布される樹脂組成物３７中に増粘剤９を含有させることで、樹脂組成物３７の粘度を適度に調整できる。粘度を限定するものでないが、例えば数百～数千（ｍＰａ・ｓｅｃ）程度に調整することができる。樹脂組成物３７の粘度を適度に調整し、樹脂組成物３７の流動性を適正化することで、樹脂フィルム１０の表面に全体的に均一な厚みの量子ドット層２を形成することが可能になる。
【0089】
図１８に示す製造工程では、量子ドット層２を樹脂フィルム１０の表面に塗布して形成したが、量子ドット層２を予め成形し、量子ドット層２の成形体の両面に樹脂フィルム１０、１１を貼り合せることもできる。量子ドット層２を、射出成形、押出成形、中空成形、熱成形、圧縮成形、カレンダー成形、インフレーション法、キャスティング法等の方法を用いて作製してもよい。量子ドット層２の成形体の厚みは、１０～５００μｍ程度にすることができる。例えば量子ドット層２の成形体の厚みを、３００μｍ程度で形成できる。そして、量子ドット層２の成形体の両側に樹脂フィルム１０、１１を熱圧着等により貼り合せることができる。なお、量子ドット層２と樹脂フィルム１０、１１との間に接着層を設けてもよい。
【0090】
波長変換部材１をフィルム化する方法としては塗工機で行う方法と成形機で行う方法とがあり、塗工機での硬化方法には紫外線硬化や熱硬化がある。
【0091】
本実施の形態では、量子ドット層２の両側に、水蒸気透過度が９（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）よりも小さい樹脂フィルム１０、１１を適切かつ容易に配置することができる。これにより、発光強度の経時変化を従来に比べて効果的に抑制することが可能な波長変換部材１を容易に製造することができる。
【0092】
次に図８の波長変換部材の製造方法について図１９に基づいて説明する。図１９は、本発明における第８の実施の形態を示す波長変換部材の製造方法を説明するための概念図である。図１９の左図に示すように、例えば量子ドット層２を成形体で形成する。次に図１９の中央図では、量子ドット層２の全周にわたってバリア層８１を配置し、図１９の右図に示すように、巻き始端８２と巻き終端８３とを量子ドット層２の一面（図１９では上面８０）に重ねるとともに、巻き始端８２と巻き終端８３とを熱圧着部材９０を用いて熱圧着する。熱圧着は、例えば、巻き始端８２及び巻き終端８３を、加熱しながらプレス、ローラにより圧着することにより行うことができる。あるいは熱圧着に代えて接着剤を用いて、巻き始端８２と巻き終端８３とを接合することもできる。図１９に示す製造方法により、量子ドット層２の全周を簡単且つ適切にバリア層８１で覆うことができる。
【0093】
また、図９の波長変換部材の製造方法について図２０に基づいて説明する。図２０は、本発明における第９の実施の形態を示す波長変換部材の製造方法を説明するための概念図である。図２０の左図に示すように、例えば量子ドット層２を成形体で形成する。次に図２０の中央図では、バリア層８１の巻き始端８２を量子ドット層２の脇に位置させた状態で、バリア層８１を量子ドット２の周囲に巻き、図２０の右図に示すように、巻き終端８３を巻き始端８２と量子ドット層２に対して同じ側の脇で重ねる。そして、巻き始端８２と巻き終端８３を熱圧着部材９０を用いて熱圧着する。図２０に示すように、バリア層８１の巻き始端８２と巻き終端８３とを量子ドット層２に対して同じ側の脇にて重ね合わせることで、巻き始端８２と巻き終端８３との熱圧着等による接合時の量子ドット層２に対する影響（熱的影響等）を低減できる。したがってバリア層８１の形成工程における、量子ドット層２の劣化を抑制することができる。なお、巻き始端８２と巻き終端８３は接着により接合されてもよい。
【0094】
また、図１０の波長変換部材の製造方法について図２１に基づいて説明する。図２１は、本発明における第１０の実施の形態を示す波長変換部材の製造方法を説明するための概念図である。まず図２１Ａに示す工程では、バリア層８５の表面に間隔を空けて、複数の量子ドット層２を配置する。例えば、量子ドット層２は成形体であり、予め成形された複数本の量子ドット層２をバリア層８５の表面に並べる。このとき、量子ドット層２とバリア層８５との間を接着固定することが好ましい。
【0095】
続いて図２１Ｂの工程では、バリア層８５の表面から各量子ドット層２の表面にかけてバリア層８６を配置する。このとき、バリア層８６の内面側（バリア層８５及び量子ドット層２との対向面側）に接着層を塗布しておき、量子ドット２を介してバリア層８５とバリア層８６とを貼り合せることが好ましい。あるいは、バリア層８５とバリア層８６とを熱圧着により貼り合せることもできる。そして、図２１Ｂ中に一点鎖線で示すように、互いに隣接する量子ドット層２の間で、接合されているバリア層８５、８６を切断し、各量子ドット層２毎に分断する。これにより、複数の波長変換部材６０を同時に得ることができる。
【0096】
図２１に示す波長変換部材６０の製造方法によれば、バリア層８５、８６を重ね合わせることで、量子ドット層２の全周にバリア層を配置できるため、量子ドット層２の全周にバリア層が形成された波長変換部材６０を簡単且つ適切に製造でき、しかも、波長変換部材６０の大量生産に適している。
【0097】
図１９から図２１に示す製造方法を用いることで、量子ドット層２の全周をバリア層で覆うことができ、量子ドット層２の全周を適切にバリア層にて保護でき、より効果的に耐久性の向上を図ることができる。これにより、量子ドット層２の劣化をより適切に抑制できる。
【0098】
図１９から図２１に示す量子ドット層２は、例えば、成形体であるが、図１１から図１３に示すように、量子ドット層２を、インクジェット法により形成してもよい。インクジェット法の場合は、量子ドットを分散した樹脂組成物をバリア層上にインクジェット法によって吐出する。吐出された樹脂組成物は、安定化のため加温することが好ましい。加温の際の温度としては、３０～８０℃が好ましく、３０～５０℃がより好ましい。
【0099】
本実施の形態では、樹脂フィルム１０、１１（バリア層）は有機層を有し、製造工程にて、量子ドット層２と有機層とを当接させることが好適である。これにより、量子ドット層２を濡れ性の高い有機層の表面に形成でき、量子ドット層２の形成を容易化でき、またバリア層と量子ドット層２との間の親和性により密着性を向上させることができる。
【0100】
また樹脂フィルム１０、１１を、複数の有機層と、各有機層の間に介在する無機層との積層構造とすることで、樹脂フィルム１０、１１の両表面に有機層を配置することができる。これによりハンドリング性を向上させることができ、量子ドット層２を樹脂フィルム１０、１１の表面に容易に形成でき、更には無機層を含むことで、樹脂フィルム１０、１１（バリア層）のバリア特性を効果的に向上させることができる。
【0101】
あるいは、樹脂フィルム１０、１１を、複数の無機層と、各無機層の間に介在する有機層との積層構造とすることもできる。また、複数の樹脂フィルムを重ねて配置することもできる。このとき各樹脂フィルム１０、１１間を接着剤で貼り合せたり熱圧着させることで接合することができる。
【実施例】
【0102】
以下、本発明の効果を明確にするために実施した実施例及び比較例により本発明を詳細に説明する。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。
【0103】
実施例におけるサンプル１からサンプル８では、オルガノシランにエラストマーを溶かし、蛍光波長が約５２０ｎｍ（緑色）の量子ドット（「緑色量子ドット」ということがある。）を分散させたＱＤインク（樹脂組成物）を得た。エラストマーには、株式会社クラレ ハイブラー（登録商標）７３１１を用いた。
【0104】
そして、ガラス／ＱＤインク／バリア層の積層体を得た。なお熱処理を施してＱＤインクの溶媒を蒸発させ量子ドット層とした。このときバリア層には以下の構成を使用した。
【0105】
［サンプル１］
ＰＥＴフィルム／ＳｉＯ２層／ＰＥＴフィルムの３層構造フィルムで、水蒸気透過度が６×１０－３（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）のバリア層。バリア層の厚みは４９μｍ。
ＰＥＴフィルム／ＳｉＯ２層／ＰＥＴフィルムの３層構造フィルムで、水蒸気透過度が６×１０－３（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）のバリア層。バリア層の厚みは４９μｍ。
【0106】
［サンプル２］
ＰＥＴフィルム／ＳｉＯ２層／ＰＥＴフィルムの３層構造で、水蒸気透過度が９（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）のバリア層。バリア層の厚みは５０μｍ。
ＰＥＴフィルム／ＳｉＯ２層／ＰＥＴフィルムの３層構造で、水蒸気透過度が９（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）のバリア層。バリア層の厚みは５０μｍ。
【0107】
［サンプル３］
シクロオレフィン系のフィルム。
シクロオレフィン系のフィルム。
【0108】
上記のサンプル１～サンプル３のバリア層を用いた積層体に対し、温度６０℃、湿度９０％の条件で耐久試験を行った。発光強度は、各サンプルを青色（波長：４５０ｎｍ）のＬＥＤ励起光で発光させたときの全光束を、大塚電子株式会社製の全光束測定システムで測定した。
【0109】
図２３は、各サンプルに対する、経過時間と青色光強度（４５０ｎｍ面積）との関係を測定したグラフである。ここで青色光強度は、波長４５０ｎｍに測定された発光ピークの面積である。
【0110】
図２３に示すように、サンプル２、及びサンプル３では、時間の経過に伴い、青色光強度（４５０ｎｍ面積）が徐々に高くなることがわかった。すなわち、サンプル２、及びサンプル３は時間の経過とともに青色の光強度が高まっていくことがわかった。一方、サンプル１では、時間が経過しても、青色光強度（４５０ｎｍ面積）は一定で青色の光強度が変化しないことがわかった。またサンプル１では、初期状態（時間＝０ｈ）の青色光強度に対する１５０時間後の青色光強度は、０．００７５（時間＝０ｈ）に対して０．００７０（１５０ｈ）であり、青色光強度はほとんど変わらず、青色光強度変化は１０％以内であることがわかった。ここで青色光強度変化は、［（初期状態での青色光強度－１５０時間後の青色光強度）／初期状態での青色光強度］×１００（％）（絶対値）で示される。
【0111】
図２４は、各サンプルに対する、経過時間と緑色光強度（緑面積）との関係を測定したグラフである。ここで緑色光強度は、波長５２０ｎｍに測定された発光ピークの面積である。図２４に示すように、サンプル２及びサンプル３では、時間の経過に伴って、急激に緑色光強度（緑面積）が徐々に低下することがわかった。サンプル２及びサンプル３のように、青色光強度が高くなり、緑色光強が低下することは、時間の経過とともに、緑色量子ドットが劣化したことを意味する。一方、サンプル１では、サンプル２及びサンプル３に比べて、時間が経過しても、青色光強度（４５０ｎｍ面積）が変化せず、緑色光強度（緑面積）の低下を小さくできることがわかった。またサンプル１では、初期状態（時間＝０ｈ）の緑色光強度に対する１５０時間後の緑色光強度の変化が、０．００７８（時間＝０ｈ）に対して０．００３９（１５０ｈ）であり、サンプル２、サンプル３に比べて小さく、緑色光強度変化は５０％以内であることがわかった。ここで緑色光強度変化は、［（初期状態での緑色光強度－１５０時間後の緑色光強度）／初期状態での緑色光強度］×１００（％）（絶対値）で示される。
【0112】
図２３及び図２４に示す測定結果により、サンプル１のバリア層を用いることで、量子ドットの劣化を適切に抑制でき、その結果、発光強度の経時変化を効果的に抑制できることがわかった。図２３及び図２４に示す測定結果に基づいて、バリア層の水蒸気透過度を９（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）よりも低い値に設定した。また、サンプル１のバリア層の水蒸気透過度である６×１０－３（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）以下であることが最も好ましい範囲であるとした。
【0113】
続いてバリアフィルムの評価を行った。この評価では、バリア層として上記のサンプル１と、水蒸気透過度が１．６×１０－２（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）のサンプル５、及び水蒸気透過度が８．４×１０－３（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）のサンプル６を用いた。光の透過率（％）は、サンプル１が８６．８（全光線）、サンプル５が９２．５（波長４５０ｎｍ）、サンプル６が９０．６（波長４５０ｎｍ）であった。
【0114】
図２５は、各サンプルに対する、経過時間とＣＩＥ表色系のｘ座標との関係を示すグラフである。サンプル４はバリア層なしのサンプル（量子ドット層の成形体）を示す。
【0115】
評価では、量子ドット層の両側を上記各サンプルのバリアフィルムで挟んだ状態にし、一方のバリアフィルム側に拡散板を介して発光素子（ＬＥＤ）を設置した。そして他方のバリアフィルム側から分光器で測定した。
【0116】
図２２は、実験で用いた発光試験機の模式図である。発光試験機の一部を縦断面で示した。図２２に示すように、発光試験機５６では、発光素子２０（ＬＥＤ）と、発光素子２０に対向する位置にサンプルＳを配置した。実験での各サンプルは、量子ドット層を上記のバリアフィルムで挟み、端面を、例えば、エポキシボンド処理及びアルミテープで貼り付けしたシートとした。発光素子２０は支持体５２の表面に支持されており、発光素子２０とサンプルＳとの間には、拡散板２２を介在させた。発光素子２０の四方を筒状の反射シート２３で囲み、反射シート２３の上面に拡散板２２を配置した。発光素子２０から放射された光は、拡散板２２で拡散され、サンプルＳに入射される。反射シート２３を、例えば３ｃｍ角の開口を有するボックス形状とし、反射シート２３の高さ（支持体５２から拡散板２２までの距離）を例えば４ｃｍとした。そして、発光素子２０から発光された光を、拡散板２２を介してサンプルＳに入射させ、サンプルＳの上面から放出された光を全光束測定システムで測定した。なお実験は、温度６０℃、湿度９０％の条件下で行った。図２２に示す発光試験機５６を用いることにより、発光素子２０のサンプルＳを介した発光強度を正確に測定することができる。
【0117】
図２５に示すように、バリアなしのサンプル４を除き、サンプル１、５及び６では、時間の経過に伴うｘ座標に変動が見られなかった。サンプル１、及びサンプル５では、初期状態（時間＝０ｈ）のｘ座標に対する２００時間後のｘ座標に変動が、０．２０８（時間＝０ｈ）に対して０．２１０（２００ｈ）であり、ｘ座標変化は１％以内であることがわかった。サンプル６では、初期状態（時間＝０ｈ）のｘ座標に対する２００時間後のｘ座標に変動が、０．２１０（時間＝０ｈ）に対して０．２１３（２００ｈ）であり、ｘ座標変化は２％以内であることがわかった。ここでｘ座標変化は、［（初期状態でのｘ座標強度－２００時間後のｘ座標強度）／初期状態でのｘ座標強度］×１００（％）（絶対値）で示される。
【0118】
図２６は、各サンプルに対する、経過時間とＣＩＥ表色系のｙ座標との関係を示すグラフである。図２６に示すように、バリアなしのサンプル４を除き、サンプル１、５及び６では、時間の経過に伴うｙ座標に変動が見られなかった。サンプル１、及びサンプル５では、初期状態（時間＝０ｈ）のｙ座標に対する２００時間後のｙ座標に変動が、０．１７０（時間＝０ｈ）に対して０．１９０（２００ｈ）であり、ｙ座標変化は１５％以内であることがわかった。サンプル６では、初期状態（時間＝０ｈ）のｙ座標に対する２００時間後のｙ座標に変動が、０．１７０（時間＝０ｈ）に対して０．１９５（２００ｈ）であり、ｙ座標変化は１５％以内であることがわかった。ここでｙ座標変化は、［（初期状態でのｙ座標強度－２００時間後のｙ座標強度）／初期状態でのｙ座標強度］×１００（％）（絶対値）で示される。
【0119】
図２７は、各サンプルに対する、経過時間と規格化照度との関係を示すグラフである。図２７に示すように、バリアなしのサンプル４を除き、サンプル１、５及び６では、時間の経過に伴う規格化照度の低下が見られなかった。本結果では、２００時間で±３０％以内の変動であった。
【0120】
次に、サンプル７として、水蒸気透過度が１０－２（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）のバリア層を用い、サンプル８として、水蒸気透過度が１０－１（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）のバリア層を用いた。これらバリア層の水蒸気透過度は公証値である。そして上記の図２２に対する説明箇所にて説明したシートを形成し、図２２の発光試験機にて、スペクトルの経時変化を測定した。
【0121】
図２８は、各サンプルに対する、経過時間とＣＩＥ表色系のｘ座標との関係を示すグラフである。実験では、サンプル７及びサンプル８に加えて、上記で説明したサンプル１及びサンプル２も用いた。
【0122】
図２８に示すように、水蒸気透過度が９（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）のバリア層を有するサンプル２は実験開始後、すぐにｘ座標に変動が生じた。水蒸気透過度が１０－１（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）以下のバリア層を有するサンプル１、サンプル７、サンプル８は、時間の経過に伴うｘ座標に変動が見られず、あるいは変動が非常に小さかった。サンプル１、及びサンプル８では、初期状態（時間＝０ｈ）のｘ座標に対する１１００時間後のｘ座標に変動が、０．２２０（時間＝０ｈ）に対して０．２２５（１１００ｈ）であり、ｘ座標変化は５％以内であることがわかった。サンプル７では、初期状態（時間＝０ｈ）のｘ座標に対する１１００時間後のｘ座標に変動が、０．２１９（時間＝０ｈ）に対して０．２１９（１１００ｈ）であり、ｘ座標変化は０％であることがわかった。ここでｘ座標変化は、［（初期状態でのｘ座標強度－１１００時間後のｘ座標強度）／初期状態でのｘ座標強度］×１００（％）（絶対値）で示される。
【0123】
図２９は、各サンプルに対する、経過時間とＣＩＥ表色系のｙ座標との関係を示すグラフである。図２９に示すように、水蒸気透過度が９（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）のバリア層を有するサンプル２を除き、サンプル１、７及び８では、時間の経過に伴うｙ座標に変動が見られず、あるいは変動が非常に小さかった。サンプル１、及びサンプル８では、初期状態（時間＝０ｈ）のｙ座標に対する１１００時間後のｙ座標に変動が、０．１９０（時間＝０ｈ）に対して０．２１０（１１００ｈ）であり、ｙ座標変化は１５％以内であることがわかった。サンプル７では、初期状態（時間＝０ｈ）のｙ座標に対する１１００時間後のｙ座標に変動が、０．１６０（時間＝０ｈ）に対して０．１９５（１１００ｈ）であり、ｙ座標変化は２５％以内であることがわかった。ここでｙ座標変化は、［（初期状態でのｙ座標強度－１１００時間後のｙ座標強度）／初期状態でのｙ座標強度］×１００（％）（絶対値）で示される。
【0124】
図３０は、各サンプルに対する、経過時間と規格化照度との関係を示すグラフである。図３０に示すように、水蒸気透過度が９（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）のバリア層を有するサンプル２を除き、サンプル１、７及び８では、時間の経過に伴う規格化照度の低下が見られず、あるいは変動が非常に小さかった。本結果では、２００時間で±３０％以内の変動であった。
【0125】
上記の実験から、水蒸気透過度が０．１（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）程度よりも大きいバリア層は十分に耐久性を向上させることができるとわかった。以上により、バリア層の水蒸気透過度は、０．１（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）以下に設定することが好ましいとした。
【0126】
次に、バリア層を量子ドット層の全周に形成して実験を行った。サンプル９からサンプル１４は、オルガノシランにエラストマーを溶かし、蛍光波長が約５２０ｎｍ（緑色）の量子ドット、及び蛍光波長が約６５０ｎｍ（赤色）の量子ドット（「赤色量子ドット」ということがある。）を分散させたＱＤインク（樹脂組成物）を用いた。エラストマーには、株式会社クラレ ハイブラー（登録商標）７３１１を用いた。熱処理を施してＱＤインクの溶媒を蒸発させ量子ドット層とした。実験で使用した量子ドット層は、高濃度のものと低濃度のものとを用意した。また、バリア層には、ＰＥＴフィルムにＳｉＯ２層が形成されたシート部材を用い、水蒸気透過度が１０－３（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）程度のものを用いた。実験で使用したサンプル（波長変換部材）の構成を以下の通りとした。
【0127】
［サンプル９］
バリア層がない量子ドット層のみで構成された波長変換部材。
バリア層がない量子ドット層のみで構成された波長変換部材。
【0128】
［サンプル１０］
図８に示す波長変換部材。なお、量子ドット層の上面で、バリア層の巻き始端と巻き終端とを重ねて熱圧着した。
図８に示す波長変換部材。なお、量子ドット層の上面で、バリア層の巻き始端と巻き終端とを重ねて熱圧着した。
【0129】
［サンプル１１］
図９に示す波長変換部材。なお、バリア層の巻き始端と巻き終端とを量子ドット層の両脇にて重ねて熱圧着した。
図９に示す波長変換部材。なお、バリア層の巻き始端と巻き終端とを量子ドット層の両脇にて重ねて熱圧着した。
【0130】
上記の各サンプルに対し、温度６０℃、湿度９０％の条件で耐久試験を行った。発光強度は、各サンプルを青色（波長：４５０ｎｍ）のＬＥＤ励起光で発光させたときの全光束を、大塚電子株式会社製の全光束測定システムで測定した。まず、低濃度の量子ドット層を用いたサンプル９からサンプル１１に対する実験結果を説明する。
【0131】
図３１は、サンプル９からサンプル１１に対する、経過時間と青色光強度（４５０ｎｍ面積）との関係を測定したグラフである。ここで青色光強度は、波長４５０ｎｍに測定された発光ピークの面積である。
【0132】
図３１に示すように、サンプル９では、時間の経過に伴い、青色光強度（４５０ｎｍ面積）が徐々に高くなることがわかった。すなわち、サンプル９は時間の経過とともに青色の光強度が高まっていくことがわかった。一方、サンプル１０、及びサンプル１１では、時間が経過しても、青色光強度（４５０ｎｍ面積）は一定のままで青色の光強度が変わらない状態を維持していることがわかった。またサンプル１０、及びサンプル１１では、初期状態（時間＝０ｈ）の青色光強度に対する４５０時間後の青色光強度は、それぞれ、０．００４９（時間＝０ｈ）に対して０．００５６（４５０ｈ）、０．００５３（時間＝０ｈ）に対して０．００５３（４５０ｈ）であった。サンプル１０、及びサンプル１１では、初期状態（時間＝０ｈ）の青色光強度に対する４５０時間後の青色光強度はほとんど変わらず、青色光強度変化は１５％以内であることがわかった。ここで青色光強度変化は、［（初期状態での青色光強度－４５０時間後の青色光強度）／初期状態での青色光強度］×１００（％）（絶対値）で示される。
【0133】
図３２は、サンプル９からサンプル１１に対する、経過時間と緑色光強度（緑面積）との関係を測定したグラフである。ここで緑色光強度は、波長５２０ｎｍに測定された発光ピークの面積である。図３２に示すように、サンプル９では、実験開始から１００時間の間に、緑色光強度（緑面積）が急激に低下することがわかった。サンプル９のように、青色光強度が高くなり、緑色光強が低下することは、時間の経過とともに、緑色量子ドットが劣化したことを意味する。一方、サンプル１０、及びサンプル１１では、サンプル９に比べて、時間が経過しても、青色光強度（４５０ｎｍ面積）が変化せず、また緑色光強度（緑面積）の低下を小さくできることがわかった。またサンプル１０、及びサンプル１１では、初期状態（時間＝０ｈ）の緑色光強度に対する４５０時間後の緑色光強度の変化が、それぞれ、０．００１７（時間＝０ｈ）に対して０．００１６（４５０ｈ）、０．００２２（時間＝０ｈ）に対して０．００２３（４５０ｈ）であった。サンプル１０、及びサンプル１１では、初期状態（時間＝０ｈ）の緑色光強度に対する４５０時間後の緑色光強度の変化はサンプル９に比べて小さく、緑色光強度変化は１０％以内であることがわかった。ここで緑色光強度変化は、［（初期状態での緑色光強度－４５０時間後の緑色光強度）／初期状態での緑色光強度］×１００（％）（絶対値）で示される。
【0134】
図３３は、サンプル９からサンプル１１に対する、経過時間と赤色光強度（赤面積）との関係を測定したグラフである。ここで赤色光強度は、波長６５０ｎｍに測定された発光ピークの面積である。図３３に示すように、サンプル９では、実験開始から５０時間の間に、赤色光強度（赤面積）が急激に低下することがわかった。サンプル９のように、青色光強度が高くなり、赤色光強が低下することは、時間の経過とともに、赤色量子ドットが劣化したことを意味する。一方、サンプル１０、及びサンプル１１では、サンプル９に比べて、時間が経過しても、青色光強度（４５０ｎｍ面積）が変化せず、また赤色光強度（赤面積）の低下を小さくできることがわかった。またサンプル１０、及びサンプル１１では、初期状態（時間＝０ｈ）の赤色光強度に対する４５０時間後の赤色光強度の変化が、それぞれ、０．００１７（時間＝０ｈ）に対して０．００１４（４５０ｈ）、０．００２２（時間＝０ｈ）に対して０．００１８（４５０ｈ）であった。サンプル１０、及びサンプル１１では、初期状態（時間＝０ｈ）の赤色光強度に対する４５０時間後の赤色光強度の変化はサンプル９に比べて小さく、赤色光強度変化は２５％以内であることがわかった。ここで赤色光強度変化は、［（初期状態での赤色光強度－４５０時間後の赤色光強度）／初期状態での緑色光強度］×１００（％）（絶対値）で示される。
【0135】
【0136】
続いて、バリアフィルム評価を行った。図３４は、サンプル９からサンプル１１に対する、経過時間とＣＩＥ表色系のｘ座標との関係を示すグラフである。
【0137】
図３４に示すように、どのサンプルにおいても経過時間に伴うｘ座標に大きな変動が見られなかった。サンプル１０では、初期状態（時間＝０ｈ）のｘ座標に対する４５０時間後のｘ座標に変動が、０．２０１３（時間＝０ｈ）に対して０．１８９２（４５０ｈ）であり、ｘ座標変化は１０％以内であることがわかった。サンプル１１では、初期状態（時間＝０ｈ）のｘ座標に対する４５０時間後のｘ座標に変動が、０．２０８０（時間＝０ｈ）に対して０．１９９８（４５０ｈ）であり、ｘ座標変化は５％以内であることがわかった。ここでｘ座標変化は、［（初期状態でのｘ座標強度－４５０時間後のｘ座標強度）／初期状態でのｘ座標強度］×１００（％）（絶対値）で示される。
【0138】
図３５は、サンプル９からサンプル１１に対する、経過時間とＣＩＥ表色系のｙ座標との関係を示すグラフである。図３５に示すように、バリア層を設けなかったサンプル９は、バリア層にて量子ドット層の全周を囲ったサンプル９及びサンプル１０に比べて、時間の経過に伴うｙ座標に大きな変動が見られた。サンプル１０では、初期状態（時間＝０ｈ）のｙ座標に対する４５０時間後のｙ座標に変動が、０．１４２８（時間＝０ｈ）に対して０．１２１０（４５０ｈ）であり、ｙ座標変化は２０％以内であることがわかった。サンプル１１では、初期状態（時間＝０ｈ）のｙ座標に対する４５０時間後のｙ座標に変動が、０．１６２６（時間＝０ｈ）に対して０．１６３５（４５０ｈ）であり、ｙ座標変化は１％以内であることがわかった。ここでｙ座標変化は、［（初期状態でのｙ座標強度－４５０時間後のｙ座標強度）／初期状態でのｙ座標強度］×１００（％）（絶対値）で示される。
【0139】
また、サンプル１０とサンプル１１とを対比すると、総じて、サンプル１１のほうがサンプル１０よりもよい結果が得られた。これは、サンプル１１では、サンプル１０と異なって、量子ドット層の両脇でバリア層の巻き始端と巻き終端とを熱圧着したため、熱圧着時の量子ドット層に対する熱的影響をサンプル１０の構成に比べて低減できたからであると考えられる。
【0140】
次に、低濃度の量子ドット層を用いたサンプル１２からサンプル１４に対する実験結果を説明する。
［サンプル１２］
バリア層がない量子ドット層のみで構成された波長変換部材。
［サンプル１２］
バリア層がない量子ドット層のみで構成された波長変換部材。
【0141】
［サンプル１３］
図８に示す波長変換部材。なお、量子ドット層の上面で、バリア層の巻き始端と巻き終端とを重ねて熱圧着した。
図８に示す波長変換部材。なお、量子ドット層の上面で、バリア層の巻き始端と巻き終端とを重ねて熱圧着した。
【0142】
［サンプル１４］
図９に示す波長変換部材。なお、バリア層の巻き始端と巻き終端とを量子ドット層の両脇にて重ねて熱圧着した。
図９に示す波長変換部材。なお、バリア層の巻き始端と巻き終端とを量子ドット層の両脇にて重ねて熱圧着した。
【0143】
上記の各サンプルに対し、温度６０℃、湿度９０％の条件で耐久試験を行った。発光強度は、各サンプルを青色（波長：４５０ｎｍ）のＬＥＤ励起光で発光させたときの全光束を、大塚電子株式会社製の全光束測定システムで測定した。
【0144】
図３６は、サンプル１２からサンプル１４に対する、経過時間と青色光強度（４５０ｎｍ面積）との関係を測定したグラフである。
【0145】
図３６に示すように、サンプル１２は、時間の経過とともに青色の光強度が高まっていくことがわかった。一方、サンプル１３、及びサンプル１４では、時間が経過しても、青色光強度（４５０ｎｍ面積）は一定のままで青色の光強度が変わらない状態を維持していることがわかった。またサンプル１３、及びサンプル１４では、初期状態（時間＝０ｈ）の青色光強度に対する１８９時間後の青色光強度は、それぞれ、０．００１０（時間＝０ｈ）に対して０．００１３（１８９ｈ）、０．００１０（時間＝０ｈ）に対して０．０００９（１８９ｈ）であった。サンプル１０、及びサンプル１１では、初期状態（時間＝０ｈ）の青色光強度に対する１８９時間後の青色光強度はほとんど変わらず、あるいは、青色光強度の変化はサンプル１２に比べて小さく、青色光強度変化は３０％以内であることがわかった。ここで青色光強度変化は、［（初期状態での青色光強度－１８９時間後の青色光強度）／初期状態での青色光強度］×１００（％）（絶対値）で示される。
【0146】
図３７は、サンプル１２からサンプル１４に対する、経過時間と緑色光強度（緑面積）との関係を測定したグラフである。ここで緑色光強度は、波長５２０ｎｍに測定された発光ピークの面積である。図３６、図３７に示すように、サンプル１３、及びサンプル１４では、時間が経過に伴う、青色光強度（４５０ｎｍ面積）及び緑色光強度（緑面積）の変化を、サンプル１２よりも小さくできることがわかった。またサンプル１３、及びサンプル１４では、初期状態（時間＝０ｈ）の緑色光強度に対する１８９時間後の緑色光強度の変化が、それぞれ、０．００１７（時間＝０ｈ）に対して０．００１９（１８９ｈ）、０．００１５（時間＝０ｈ）に対して０．００１８（１８９ｈ）であった。サンプル１３、及びサンプル１４では、初期状態（時間＝０ｈ）の緑色光強度に対する１８９時間後の緑色光強度の変化は２０％以内であることがわかった。ここで緑色光強度変化は、［（初期状態での緑色光強度－１８９時間後の緑色光強度）／初期状態での緑色光強度］×１００（％）（絶対値）で示される。
【0147】
図３８は、サンプル１２からサンプル１４に対する、経過時間と赤色光強度（赤面積）との関係を測定したグラフである。ここで赤色光強度は、波長６５０ｎｍに測定された発光ピークの面積である。図３６、図３８に示すように、サンプル１３、及びサンプル１４では、サンプル１２に比べて、時間の経過に伴う、青色光強度（４５０ｎｍ面積）及び赤色光強度（赤面積）の変化を小さくできることがわかった。またサンプル１３、及びサンプル１４では、初期状態（時間＝０ｈ）の赤色光強度に対する１８９時間後の赤色光強度の変化が、それぞれ、０．００３８（時間＝０ｈ）に対して０．００３９（１８９ｈ）、０．００３７（時間＝０ｈ）に対して０．００４０（１８９ｈ）であった。サンプル１３、及びサンプル１４では、初期状態（時間＝０ｈ）の赤色光強度に対する１８９時間後の赤色光強度の変化は１０％以内であることがわかった。ここで赤色光強度変化は、［（初期状態での赤色光強度－１８９時間後の赤色光強度）／初期状態での緑色光強度］×１００（％）（絶対値）で示される。
【0148】
【0149】
続いてバリアフィルムの評価を行った。図３９は、サンプル１２からサンプル１４に対する、経過時間とＣＩＥ表色系のｘ座標との関係を示すグラフである。サンプル１３では、初期状態（時間＝０ｈ）のｘ座標に対する１８９時間後のｘ座標に変動が、０．３７２９（時間＝０ｈ）に対して０．３５２４（１８９ｈ）であり、ｘ座標変化は１０％以内であることがわかった。サンプル１４では、初期状態（時間＝０ｈ）のｘ座標に対する１８９時間後のｘ座標に変動が、０．３７４８（時間＝０ｈ）に対して０．３８１１（１８９ｈ）であり、ｘ座標変化は５％以内であることがわかった。ここでｘ座標変化は、［（初期状態でのｘ座標強度－１８９時間後のｘ座標強度）／初期状態でのｘ座標強度］×１００（％）（絶対値）で示される。また、図４０は、サンプル１２からサンプル１４に対する、経過時間とＣＩＥ表色系のｙ座標との関係を示すグラフである。サンプル１３では、初期状態（時間＝０ｈ）のｙ座標に対する１８９時間後のｙ座標に変動が、０．３４４１（時間＝０ｈ）に対して０．３３０１（１８９ｈ）であり、ｙ座標変化は５％以内であることがわかった。サンプル１４では、初期状態（時間＝０ｈ）のｙ座標に対する１８９時間後のｙ座標に変動が、０．３３４７（時間＝０ｈ）に対して０．３５８０（１８９ｈ）であり、ｙ座標変化は５％以内であることがわかった。ここでｙ座標変化は、［（初期状態でのｙ座標強度－１８９時間後のｙ座標強度）／初期状態でのｙ座標強度］×１００（％）（絶対値）で示される。図３９及び図４０に示すように、量子ドット層をバリア層で囲んだサンプル１３、及びサンプル１４は、バリア層を設けなかったサンプル１２に比べて経過時間に伴うｘ座標及びｙ座標に変動が小さかった。
【0150】
また、サンプル１３とサンプル１４とを対比すると、総じて、サンプル１４のほうがサンプル１３よりもよい結果が得られた。これは、サンプル１４では、サンプル１３と異なって、量子ドット層の両脇でバリア層の巻き始端と巻き終端とを熱圧着したため、熱圧着時の量子ドット層に対する熱的影響をサンプル１３の構成に比べて低減できたからであると考えられる。
【0151】
図４１から図４３は、サンプル９からサンプル１１に対して４５０ｎｍの青色光を照射したときに放出される光のスペクトルである。横軸が波長（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）、縦軸が光の強度である。各図には、夫々、０時間後（実験開始直後）と４５０時間後のスペクトルが示されている。図４１に示すように、サンプル９では、０時間後と４５０時間後でスペクトルに顕著な変化が見られた。これに対し、図４２及び図４３に示すように、サンプル１０、及びサンプル１１は、サンプル９に比べて、０時間後と４５０時間後でのスペクトルの変化が小さいことがわかった。サンプル１０、及びサンプル１１においては、量子ドット層の周囲をバリア層で覆われており、これにより量子ドットの劣化を適切に抑制でき、その結果、発光強度の経時変化を効果的に抑制できることがわかった。
【0152】
図４４から図４６は、サンプル１２からサンプル１４に対して４５０ｎｍの青色光を照射したときに放出される光のスペクトルである。横軸が波長（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）、縦軸が光の強度である。各図には、夫々、０時間後（実験開始直後）と１８９時間後のスペクトルが示されている。図４４に示すように、サンプル１２では、０時間後と１８９時間後でスペクトルに顕著な変化が見られた。これに対し、図４５及び図４６に示すように、サンプル１３、及びサンプル１４は、サンプル１２に比べて、０時間後と１８９時間後でのスペクトルの変化が小さいことがわかった。サンプル１３、及びサンプル１４においては、量子ドット層の周囲をバリア層で覆われており、これにより量子ドットの劣化を適切に抑制でき、その結果、発光強度の経時変化を効果的に抑制できることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【0153】
本発明では、発光強度の経時変化を効果的に抑制できる波長変換部材を得ることができ、本発明の波長変換部材を用いて、安定した波長変換特性を備えるバックライト装置、導光部材、及び表示装置等を実現できる。
【0154】
本出願は、２０１４年１２月２６日出願の特願２０１４－２６３７８５に基づく。この内容は全てここに含めておく。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】