特許 7373564 蛍光ナノ材料－ポリマー複合体、波長変換素子の製造方法及び発光装置

(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】2023-10-25

(45)【発行日】2023-11-02

(54)【発明の名称】蛍光ナノ材料－ポリマー複合体、波長変換素子の製造方法及び発光装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/20 20060101AFI20231026BHJP

   C08L 101/00 20060101ALI20231026BHJP

   C08K 3/10 20180101ALI20231026BHJP

【ＦＩ】

G02B5/20

C08L101/00

C08K3/10

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2021525703

(86)(22)【出願日】2019-01-24

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-18

(86)【国際出願番号】 CN2019073002

(87)【国際公開番号】W WO2020103333

(87)【国際公開日】2020-05-28

【審査請求日】2021-05-11

(31)【優先権主張番号】201811381450.4

(32)【優先日】2018-11-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】521201344

【氏名又は名称】スージョウ シンシュオ ナノテック カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002734

【氏名又は名称】弁理士法人藤本パートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】ワン ユンジュン

(72)【発明者】

【氏名】マー ボー

【審査官】横川 美穂

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０２６４３７１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１４－５１３８６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／１２９０６７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００５－００８６５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／２０１４６５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０９－２４９７７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ５／２０

Ｃ０８Ｌ １０１／００

Ｃ０８Ｋ ３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蛍光ナノ材料及びポリマーを含む前駆体を提供するステップと、
前記ポリマーの融点に等しいか、又はそれよりも高い第１温度で、前記前駆体を混合してから、冷却するステップと、
を含む、蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の製造方法であって、
前記ポリマーは、ビニルポリマー、プロペニルポリマー、チオール－エンポリマー、（メタ）アクリレートポリマー、カルバマートポリマー、カーボネートポリマー、エポキシポリマー、及び有機ケイ素ポリマーのうちの少なくとも１つを含み、
前記前駆体は、炭化水素類添加剤をさらに含み、常圧で、前記炭化水素類添加剤のうち少なくとも１つの成分の沸点は、前記第１温度よりも高く、
前記炭化水素類添加剤のうち少なくとも１つの成分は、蛍光ナノ材料－ポリマー複合体に残り、前記炭化水素類添加剤は、ホワイトオイルを含み、前記蛍光ナノ材料－ポリマー複合体での前記ホワイトオイルの含有量は、重量パーセントで０．１％～５％である、蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の製造方法。

【請求項2】

前記蛍光ナノ材料は、ナノクラスター、量子ドット、ナノロッド及びナノディスクのうちの少なくとも１つから選択される請求項１に記載の蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の製造方法。

【請求項3】

前記ポリマーは、少なくとも１つの成分を含み、前記第１温度は、前記ポリマーのうち融点の最も高い成分の融点よりも高いか、又はそれに等しい請求項１に記載の蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の製造方法。

【請求項4】

前記ポリマーの結晶化度は、５％よりも大きい請求項１に記載の蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の製造方法。

【請求項5】

前記第１温度は、９０～３１０℃の間の値を取る請求項１に記載の蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の製造方法。

【請求項6】

前記前駆体は、溶媒をさらに含み、前記溶媒は、Ｃ_６－Ｃ_２２アミン化合物、窒素含有ヘテロ環化合物、Ｃ_６－Ｃ_４０脂肪族炭化水素、Ｃ_６－Ｃ_３０芳香族炭化水素、Ｃ_６－Ｃ_２２ホスフィンオキシド化合物及びＣ_１２－Ｃ_２２芳香族エーテルのうちの少なくとも１つから選択される請求項１に記載の蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の製造方法。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１項に記載の蛍光ナノ材料－ポリマー複合体に成形処理を行うことで、所定の形の波長変換素子を得ることを含む波長変換素子の製造方法。

【請求項8】

前記所定の形は、顆粒状、フィルム状、繊維状、管状、泡状又はボウル状を含む請求項７に記載の波長変換素子の製造方法。

【請求項9】

前記成形処理は、塗布成形、ラミネート成形、キャスティング成形、コールドプレス成形、トランスファ成形、低圧成形、押出成形、押引成形、射出成形又はブロー成形を含む請求項７に記載の波長変換素子の製造方法。

【請求項10】

請求項１～６のいずれか１項に記載の蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子を、請求項１に記載のポリマーである第１ポリマーと同じであるか、又は異なる第２ポリマーに分散させ、
前記蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子の任意の方向をＸ軸として定義し、前記Ｘ軸に垂直な任意の方向をＹ軸として定義し、前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸で構成された平面に垂直な任意の方向をＺ軸として定義する場合、前記蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子の寸法は、前記Ｘ軸において０．１μｍ以上かつ１００μｍ以下であり、前記Ｙ軸において０．１μｍ以上かつ１００μｍ以下であり、前記Ｚ軸において０．１μｍ以上かつ１００μｍ以下である波長変換素子の製造方法。

【請求項11】

請求項１～６のいずれか１項に記載の蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子と光硬化性の第２ポリマーの樹脂溶液とを混合した後、光を照射し硬化成形して、所定の形の波長変換素子を得る請求項１０に記載の波長変換素子の製造方法。

【請求項12】

請求項１～６のいずれか１項に記載の蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子と熱硬化性の第２ポリマーの樹脂とを混合した後、加熱し硬化成形して、所定の形の波長変換素子を得る請求項１０に記載の波長変換素子の製造方法。

【請求項13】

請求項１～６のいずれか１項に記載の蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子と溶融した第２ポリマーとを混合した後、冷却成形して、所定の形の波長変換素子を得る請求項１０に記載の波長変換素子の製造方法。

【請求項14】

前記所定の形は、顆粒状、フィルム状、繊維状、管状、泡状又はボウル状を含む請求項１１～１３のいずれか１項に記載の波長変換素子の製造方法。

【請求項15】

光源及び請求項７～１４のいずれか１項に記載の方法で製造された波長変換素子を含む発光装置であって、前記波長変換素子は、前記光源からの光を受光し、かつ、別の波長の光に変換する発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、蛍光ナノ材料の分野に関し、特に、蛍光ナノ材料－ポリマー複合体、波長変換素子の製造及び発光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

蛍光ナノ材料は、入射した光を変換して、所定の波長を有する変換後の光を生成することができる材料であり、ディスプレイ、照明分野に広く用いられている。

【0003】

ナノ材料は、三次元空間で少なくとも１つの次元がナノ寸法（０．１～１００ｎｍ）であるか、又はそれらを基本単位として構成した材料であり、蛍光ナノ材料は、一部の希土類蛍光材料にないメリットを有する。蛍光ナノ材料は、一般的にポリマーに分散し、所定の形の波長変換素子に製造されて使用されるが、蛍光ナノ材料は、外部環境における酸素、水蒸気、及び他の要因により破壊された場合、その安定性が低くなり、ディスプレイ、照明分野において波長変換素子の安定性に対する要求を満たすことができなくなる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本願の目的は、蛍光ナノ材料の安定性が低いという問題を解決するために、蛍光ナノ材料－ポリマー複合体及び波長変換素子の製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本願の１つの側面によれば、蛍光ナノ材料及びポリマーを含む前駆体を提供するステップと、前記ポリマーの融点に等しいか、又はそれよりも高い第１温度で、前記前駆体を混合してから、冷却するステップと、を含む蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の製造方法を提供する。

【0006】

非強制的に、前記蛍光ナノ材料は、ナノクラスター、量子ドット、ナノロッド及びナノディスクのうちの少なくとも１つから選択される。

【0007】

非強制的に、前記ポリマーは、少なくとも１つの成分を含み、前記第１温度は、前記ポリマーのうち融点の最も高い成分の融点よりも高いか、又はそれに等しい。

【0008】

非強制的に、前記ポリマーの結晶化度は、５％よりも大きい。

【0009】

非強制的に、前記第１温度は、９０～３１０℃の間の値を取る。

【0010】

非強制的に、前記ポリマーは、ビニルポリマー、プロペニルポリマー、チオール－エンポリマー、（メタ）アクリレートポリマー、カルバマートポリマー、カーボネートポリマー、エポキシポリマー、パラフィンワックス及び有機ケイ素ポリマーのうちの少なくとも１つを含む。

【0011】

非強制的に、前記前駆体は、溶媒をさらに含み、前記溶媒は、Ｃ_６－Ｃ_２２アミン化合物、窒素含有ヘテロ環化合物、Ｃ_６－Ｃ_４０脂肪族炭化水素、Ｃ_６－Ｃ_３０芳香族炭化水素、Ｃ_６－Ｃ_２２ホスフィンオキシド化合物及びＣ_１２－Ｃ_２２芳香族エーテルのうちの少なくとも１つから選択される。

【0012】

非強制的に、前記前駆体は、炭化水素類添加剤をさらに含み、常圧で、前記炭化水素類添加剤のうち少なくとも１つの成分の沸点は、前記第１温度よりも高い。

【0013】

本願の他の側面によれば、以上に記載の蛍光ナノ材料－ポリマー複合体に成形処理を行うことで、所定の形の波長変換素子を得ることを含む波長変換素子の製造方法を提供する。

【0014】

非強制的に、前記所定の形は、顆粒状、フィルム状、繊維状、管状、泡状又はボウル状を含む。

【0015】

非強制的に、前記成形処理は、塗布成形、ラミネート成形、キャスティング成形、コールドプレス成形、トランスファ成形、低圧成形、押出成形、押引成形、射出成形又はブロー成形を含む。

【0016】

非強制的に、上記した蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子を第２ポリマーに分散させ、前記第２ポリマーは、前記第１ポリマーと同じであるか、又は異なり、
前記蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子の任意の方向をＸ軸として定義し、前記Ｘ軸に垂直な任意の方向をＹ軸として定義し、前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸で構成された平面に垂直な任意の方向をＺ軸として定義した場合、前記蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子の寸法は、前記Ｘ軸において０．１μｍ以上かつ１００μｍ以下であり、前記Ｙ軸において０．１μｍ以上かつ１００μｍ以下であり、前記Ｚ軸において０．１μｍ以上かつ１００μｍ以下である。

【0017】

非強制的に、上記した蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子と光硬化性の第２ポリマーの樹脂溶液とを混合した後、光を照射し硬化成形して、所定の形の波長変換素子を得る。

【0018】

非強制的に、上記した蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子と熱硬化性の第２ポリマーの樹脂とを混合した後、加熱し硬化成形して、所定の形の波長変換素子を得る。

【0019】

非強制的に、上記した蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子と溶融した第２ポリマーとを混合した後、冷却成形して、所定の形の波長変換素子を得る。

【0020】

非強制的に、前記所定の形は、顆粒状、フィルム状、繊維状、管状、泡状又はボウル状を含む。

【0021】

本願の他の側面によれば、光源及び以上に記載の方法で製造された波長変換素子を含む発光装置であって、前記波長変換素子は、前記光源からの光を受光して、別の波長の光に変換する発光装置を提供する。

【発明の効果】

【0022】

本願は、以下の有益な効果を有する。

【0023】

（１）蛍光ナノ材料と溶融状態のポリマーを混合して、蛍光ナノ材料－ポリマー複合体を製造し、当該製造方法は、簡単であり、大規模製造に適する。

【0024】

（２）蛍光ナノ材料－ポリマー複合体及び波長変換フィルムの光安定性が高い。

【0025】

（３）蛍光ナノ材料－ポリマー複合体に成形処理を行うか、又は蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子を第２ポリマーに分散させてから成形処理を行うことで、所定の形の波長変換素子を得ることができ、当該方法による成形が簡単であり、様々な適用シーンの要求を満たすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本願の１つの例示的な実施例における発光装置の電球の構造模式図である。

【図2】本願の１つの例示的な実施例における波長変換フィルムの構造模式図である。

【図3】本願の１つの例示的な実施例における波長変換素子の製造方法の流れ図である。

【図4】本願の１つの例示的な実施例における波長変換素子の製造方法の流れ図である。

【図5】本願の１つの例示的な実施例における波長変換素子の製造方法の流れ図である。

【図6】本願の１つの例示的な実施例における波長変換フィルムの構造模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本願の実施形態を参照しながら、本願の実施例における技術案を詳しく説明する。なお、説明される実施形態は、本願の一部の実施形態だけであり、全ての実施形態ではない。

【0028】

本願のいくつかの例示的な実施形態によれば、蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の製造方法は、蛍光ナノ材料及びポリマーを含む前駆体を提供するステップと、ポリマーの融点に等しいか、又はそれよりも高い第１温度で、前駆体を混合してから、冷却するステップと、を含む。

【0029】

蛍光ナノ材料は、ある波長の光を受光した後、別の波長の光を発することができる材料を指す。本願の例示的な実施形態では、蛍光ナノ材料とし得る物質は、ナノクラスター、量子ドット、ナノロッド、ナノディスクのうちの少なくとも１つから選択されるが、これらに限定されない。本願において、蛍光ナノ材料の発光ピークの半値幅は、６０ｎｍより小さいことが好ましく、励起光は、紫色光、青紫色光又は青色光などであってもよい。

【0030】

本願において、ナノクラスターは、何個乃至千個以上の原子、分子又はイオンが物理的又は化学的結合力によって形成した比較的安定している微視的な又は超顕微鏡的な集合体を指す。ナノクラスターの三次元寸法は、一般的に０．１ｎｍ～１０ｎｍ程度である。本願の例示的な実施例において、ナノクラスターは、Ａｇクラスター、Ａｕクラスター、ＩＩＢ－ＶＩＡ族クラスター、ＩＩＩＡ－ＶＡ族クラスター、ＩＶＡ－ＶＩＡ族クラスター、ＩＶＡ族クラスター、ＩＢ－ＩＩＩＡ－ＶＩＡ族クラスター、ＶＩＩＩ－ＶＩＡ族クラスターを含むが、これらに限定されない。

【0031】

本願において、ナノロッドは、何十乃至数百ナノの直径を有し、かつ、大きいアスペクト比を有するナノサイズの構造物である。本願の例示的な実施例において、ナノロッドは、Ａｇナノロッド、Ａｕナノロッド、Ｃｕナノロッド、ＩＩＢ－ＶＩＡ族ナノロッド、ＩＩＩＡ－ＶＡ族ナノロッド、ＩＶＡ－ＶＩＡ族ナノロッド、ＩＶＡ族ナノロッド、ＩＢ－ＩＩＩＡ－ＶＩＡ族ナノロッド、ＶＩＩＩ－ＶＩＡ族ナノロッド又はペロブスカイトナノロッドを含むが、これらに限定されない。例えば、具体的には、ナノロッドは、ＣｄＳｅ／ＺｎＳナノロッド、ＣｄＺｎＳ／ＺｎＳナノロッド、ＩｎＰ／ＺｎＳナノロッド、ＰｂＳｅナノロッド、ＰｂＳナノロッド、ＰｂＳｅ／ＣｄＳナノロッド、ＰｂＳｅ／ＺｎＳナノロッド、ＭＡＰｂＢｒ_３ナノロッド、ＣｓＰｂＢｒ_３ナノロッド、ＣｕＩｎＳ_２ナノロッド、Ａｇナノロッド、Ａｕナノロッド、Ｃｕナノロッドなどを含むが、これらに限定されない。

【0032】

本願において、ナノディスクは、「ナノ薄板」、「ナノシート」、「二次元ナノ粒子」又は「ナノプレート」などと呼ばれてもよく、他の２つの次元よりも小さい次元１つを有するナノ粒子を互換に指すことができ、最小寸法次元（以下、厚さと呼ぶ）は、０．１～１００ナノメートルである。本願の意味では、他の２つの次元（以下、長さ及び幅と呼ぶ）は、厚さの１～１００倍であり得る。ナノディスクは、ＩＩＢ－ＶＩＡ族ナノディスク、ＩＩＩＡ－ＶＡ族ナノディスク、ＩＶＡ－ＶＩＡ族ナノディスク、ＩＶＡ族ナノディスク、ＩＢ－ＩＩＩＡ－ＶＩＡ族ナノディスク、ＶＩＩＩ－ＶＩＡ族ナノディスク、ペロブスカイトナノディスク又は遷移金属ジカルコゲナイドナノディスクを含むが、これらに限定されない。例えば、具体的には、ナノディスクは、ＣｄＳｅ／ＺｎＳナノディスク、ＣｄＺｎＳ／ＺｎＳナノディスク、ＩｎＰ／ＺｎＳナノディスク、ＣｄＳｅ／ＣｄＺｎＳナノディスク、ＰｂＳｅナノディスク、ＰｂＳナノディスク、ＭＡＰｂＢｒ_３ナノディスク、ＣｓＰｂＢｒ_３ナノディスク、ＣｕＩｎＳ_２ナノディスク、ＭｏＯ_２ナノディスク、ＭｏＳ_２ナノディスク、ＭｏＳｅ_２ナノディスク、ＭｏＴｅ_２ナノディスク、ＷＳ_２ナノディスクなどを含むが、これらに限定されない。

【0033】

有機燐光分子又は蛍光分子と異なって、蛍光ナノ材料は大きい比表面積を有するため、その光、熱などの他の環境因子に対する安定性が低い。従来技術において、蛍光ナノ材料の光学特性及び安定性が悪くならないように、一般的に蛍光ナノ材料に高温処理を行わない。蛍光ナノ材料－ポリマー複合体を製造する場合、最も多く用いられる方式として、蛍光ナノ材料をポリマー樹脂溶液に直接分散させ、光硬化又は熱硬化することで得られる。しかしながら、発明者は、実験を経て、ポリアクリル酸樹脂、ポリエポキシ樹脂などの最もよく用いられるポリマーにとって、当該方式で製造された蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の光学的安定性が相変わらず悪く、ポリマーの蛍光ナノ材料に対する水・酸素保護能力が弱いことを発見した。

【0034】

蛍光ナノ材料－ポリマー複合体を製造する場合、最もよく用いられる別の方式として、膨潤法を採用し、蛍光ナノ材料をポリマーに被覆し、例えば、まずポリマーを溶媒で溶解し、蛍光ナノ材料と混合した後、溶媒を全て吸い出せばよい。本願において、発明者は、膨潤法と大きく異なって、蛍光ナノ材料と溶融後のポリマーを混合してから、冷却処理を行い、当該方法で製造された蛍光ナノ材料－ポリマー複合体において蛍光ナノ材料の使用寿命が明らかに長くなることを不意に発見した。また、本願において、蛍光ナノ材料と溶融したポリマーを直接混合し、当該製造方法は簡単であり、特に大規模製造に適する。

【0035】

本願の１つの例示的な実施形態では、蛍光ナノ材料の蛍光ナノ材料－ポリマー複合体での重量含有量は、０．０１ｗｔ％～５０ｗｔ％であり、０．１ｗｔ％～１０ｗｔ％であることが好ましく、０．５ｗｔ％～５ｗｔ％であることがより好ましい。

【0036】

本明細書で使用されているように、用語の「融点」は、ポリマーの溶融区間の最高温度を指す。ポリマーが全く同じ結晶、全く同じ重合度、及び全く同じ重合鎖セグメントからなるわけではなく、かつ、ポリマーの加熱溶融プロセスにおいて、ポリマーの非結晶ドメインが先に溶融し、結晶ドメインにはさらに高い溶融温度が必要であるため、「融点」は、一般的に、ポリマーの結晶ドメインの結晶構造を破壊する温度を代表する。本願において、第１温度がポリマーの融点よりも高いことは、ポリマーの溶融区間の最高温度よりも高いことを指す。

【0037】

本願において、量子ドットは、三次元寸法がいずれも１００ｎｍ以内のナノ粒子を指す。ナノ粒子の形は、球状、楕円体状、多面体状などを含むが、これらに限定されない。

【0038】

本願において、量子ドットの寸法は、１～１５ｎｍであることが好ましい。量子ドットは、ＩＩＢ－ＶＩＡ族量子ドット、ＩＩＩＡ－ＶＡ族量子ドット、ＩＶＡ－ＶＩＡ族量子ドット、ＩＶＡ族量子ドット、ＩＢ－ＩＩＩＡ－ＶＩＡ族量子ドット、ＶＩＩＩ－ＶＩＡ族量子ドット又はペロブスカイト量子ドットであり得るが、これらに限定されない。

【0039】

本願において、ＩＩＢ－ＶＩＡ族量子ドットは、１種のＩＩＢ族元素及びＶＩＡ族元素からなる二元素構造のみに限定されず、三元素構造であってもよく、例えば、２種のＩＩＢ族元素及び１種のＶＩＡ族元素からなるか、又は１種のＩＩＢ族元素及び２種のＶＩＡ族元素からなり、四元素構造であってもよく、例えば、２種のＩＩＢ族元素及び２種のＶＩＡ族元素からなる。ＩＩＢ－ＶＩＡ族量子ドットは、シングルシェル層又はマルチシェル層構造であってもよく、例えば、シングルシェル層がＺｎＳである場合、ＩＩＢ－ＶＩＡ族量子ドットは、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＣｄＳｅＳ／ＺｎＳなどであってもよく、例えば、マルチシェル層がＺｎＳｅ／ＺｎＳである場合、ＩＩＢ－ＶＩＡ族量子ドットは、ＣｄＳｅ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳ、ＣｄＳｅＳ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳなどであってもよい。ＩＩＢ－ＶＩＡ族量子ドットと同じように、ＩＩＩＡ－ＶＡ族量子ドット、ＩＶＡ－ＶＩＡ族量子ドット、ＩＶＡ族量子ドット、ＩＢ－ＩＩＩＡ－ＶＩＡ族量子ドット、ＶＩＩＩ－ＶＩＡ族量子ドットも、１種の元素又は２種の元素又は３種の元素からなることに限定されない。

【0040】

１つの例示的な実施形態では、量子ドットは、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＰｂＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＭｇＳｅ、ＭｇＳ、ＰｂＳ、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＨｇＺｎＴｅ、ＭｇＺｎＳｅ、ＭｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＴｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＳｂ、ＧａＰＡｓ、ＧａＰＳｂ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＮＳｂ、ＡｌＰＡｓ、ＡｌＰＳｂ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＮＳｂ、ＩｎＰＡｓ、ＩｎＰＳｂ、ＧａＡｌＮＰ、ＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＮＳｂ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＡｌＰＳｂ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＳｂ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＧａＩｎＰＳｂ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、ＩｎＡｌＮＳｂ、ＩｎＡｌＰＡｓ、ＩｎＡｌＰＳｂ、ＣｕＩｎＳ_２、Ｃ、Ｓｉ、ＳｉＣを含むが、これらに限定されない。

【0041】

「ペロブスカイト」は、ペロブスカイト結晶構造を有する化合物を指す。ペロブスカイト結晶構造は、ＣａＴｉＯ３の結晶構造に対応する三次元（３Ｄ）結晶構造を指す。１つの例示的な実施形態では、量子ドットは、化学式１に示される化合物であるペロブスカイト量子ドットを含むが、これに限定されない。

【0042】

化学式１：ＡＢＸ_３。ただし、化学式１では、Ａは、少なくとも１つの１価有機カチオン、少なくとも１つの１価無機カチオン又はその任意の組み合わせであり、Ｂは、少なくとも１つの２価無機カチオンであり、Ｘは、少なくとも１つの１価アニオンである。

【0043】

本願のいくつかの例示的な実施形態では、化学式１において、Ａは、（Ｒ_１Ｒ_２Ｒ_３Ｃ）^＋、（Ｒ_１Ｒ_２Ｒ_３Ｒ_４Ｎ）^＋、（Ｒ_１Ｒ_２Ｒ_３Ｒ_４Ｐ）^＋、（Ｒ_１Ｒ_２Ｒ_３Ｒ_４Ａｓ）^＋、（Ｒ_１Ｒ_２Ｒ_３Ｒ_４Ｓｂ）^＋、（Ｒ_１Ｒ_２Ｎ＝Ｃ（Ｒ_３）－ＮＲ_４Ｒ_５）^＋、置換又は未置換のトロピリデン、置換又は未置換の窒素含有五員環の１価カチオン、置換又は未置換の窒素含有六員環の１価カチオン、Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｒｂ^＋、Ｃｓ^＋、Ｆｒ^＋又はその任意の組み合わせである。

【0044】

Ｒ_１～Ｒ_５は、それぞれ独立して水素、重水素、－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－Ｉ、ヒドロキシ、置換又は未置換のＣ_１－Ｃ_６０アルキル、置換又は未置換のＣ_２－Ｃ_６０アルケニル、置換又は未置換のＣ_２－Ｃ_６０アルキニル、置換又は未置換のＣ_１－Ｃ_６０アルコキシ、置換又は未置換のＣ_６－Ｃ_６０アリール又は－Ｎ(Ｑ_１)(Ｑ_２)から選択される。

【0045】

前記置換のトロピリデン、前記置換の窒素含有五員環の１価カチオン及び前記置換の窒素含有六員環の１価カチオンの少なくとも１つの置換基は、重水素、－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－Ｉ、ヒドロキシ、置換又は未置換のＣ_１－Ｃ_６０アルキル、置換又は未置換のＣ_２－Ｃ_６０アルケニル、置換又は未置換のＣ_２－Ｃ_６０アルキニル、置換又は未置換のＣ_１－Ｃ_６０アルコキシ、置換又は未置換のＣ_６－Ｃ_６０アリール又は－Ｎ(Ｑ_３)(Ｑ_４)から選択され、Ｑ_１～Ｑ_４は、それぞれ独立して水素、重水素、ヒドロキシ、Ｃ_１－Ｃ_６０アルキル、Ｃ_２－Ｃ_６０アルケニル、Ｃ_２－Ｃ_６０アルキニル、Ｃ_１－Ｃ_６０アルコキシ又はＣ_６－Ｃ_６０アリールから選択される。

【0046】

本明細書で使用されているように、フレーズの「窒素含有五員環」及び「窒素含有六員環」は、少なくとも１つの窒素（Ｎ）及び少なくとも１つの炭素（Ｃ）原子を環形成原子として含む有機環状グループを指す。

【0047】

例えば、「窒素含有五員環」グループは、イミダゾール、ピラゾール、チアゾール、オキサゾール、ピロリジン、ピロリン、ピロール又はトリアゾールであってもよく、「窒素含有六員環」グループは、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン又はピペリジンであってもよい。しかしながら、本願の例示的な実施形態は、これらに限定されない。

【0048】

本願のいくつかの例示的な実施形態では、化学式１において、Ａは、（ＮＨ_４）^＋、（ＰＨ_４）^＋、（ＡｓＨ_４）^＋、（ＳｂＨ_４）^＋、（ＮＦ_４）^＋、（ＰＦ_４）^＋、（ＮＣｌ_４）^＋、（ＰＣｌ_４）^＋、（ＣＨ_３ＮＨ_３）^＋、（ＣＨ_３ＰＨ_３）^＋、（ＣＨ_３ＡｓＨ_３）^＋、（ＣＨ_３ＳｂＨ_３）^＋、（（ＣＨ_３）_２ＮＨ_２）^＋、（（ＣＨ_３）_２ＰＨ_２）^＋、（（ＣＨ_３）_２ＡｓＨ_２）^＋、（（ＣＨ_３）_２ＳｂＨ_２）^＋、（（ＣＨ_３）_３ＮＨ）^＋、（（ＣＨ_３）_３ＰＨ）^＋、（（ＣＨ_３）_３ＡｓＨ）^＋、（（ＣＨ_３）_３ＳｂＨ）^＋、（（ＣＨ_３ＣＨ_２）ＮＨ_３）^＋、（（ＣＨ_３ＣＨ_２）ＰＨ_３）^＋、（（ＣＨ_３ＣＨ_２）ＡｓＨ_３）^＋、（（ＣＨ_３ＣＨ_２）ＳｂＨ_３）^＋、（ＣＨ_２Ｎ_２Ｈ_４）^＋、（Ｃ_７Ｈ_７）^＋、（ＮＨ_３ＯＨ）^＋、（ＮＨ_３ＮＨ_２）^＋、（（ＣＨ_２）_３ＮＨ_２）^＋、（ＣＨ（ＮＨ_２）_２）^＋、（Ｃ_３Ｎ_２Ｈ_５）^＋、（ＮＣ_４Ｈ_８）^＋、（（ＮＨ_２）_３Ｃ）^＋、Ｋ^＋、Ｒｂ^＋、Ｃｓ^＋又はその任意の組み合わせである。しかしながら、本願の例示的な実施形態は、これらに限定されない。

【0049】

化学式１において、Ｂは、少なくとも１つの２価無機カチオンであってもよい。例えば、化学式１におけるＢは、１つの２価無機カチオン又は少なくとも２つの異なる２価無機カチオンの組み合わせであってもよい。

【0050】

本願のいくつかの例示的な実施形態では、Ｂは、希土金属の２価カチオン、アルカリ土金属の２価カチオン、遷移金属の２価カチオン、後周期遷移金属の２価カチオン、又はその任意の組み合わせであってもよい。例えば、Ｂは、Ｌａ^２＋、Ｃｅ^２＋、Ｐｒ^２＋、Ｎｄ^２＋、Ｐｍ^２＋、Ｅｕ^２＋、Ｇｄ^２＋、Ｔｂ^２＋、Ｈｏ^２＋、Ｅｒ^２＋、Ｔｍ^２＋、Ｙｂ^２＋、Ｌｕ^２＋、Ｂｅ^２＋、Ｍｇ^２＋、Ｃａ^２＋、Ｓｒ^２＋、Ｂａ^２＋、Ｒａ^２＋、Ｐｂ^２＋、Ｓｎ^２＋又はその任意の組み合わせであってもよい。

【0051】

本願のいくつかの例示的な実施形態では、Ｂは、Ｔｍ^２＋、及びＬａ^２＋、Ｃｅ^２＋、Ｐｒ^２＋、Ｎｄ^２＋、Ｐｍ^２＋、Ｅｕ^２＋、Ｇｄ^２＋、Ｔｂ^２＋、Ｈｏ^２＋、Ｅｒ^２＋、Ｙｂ^２＋、Ｌｕ^２＋、Ｂｅ^２＋、Ｍｇ^２＋、Ｃａ^２＋、Ｓｒ^２＋、Ｂａ^２＋、Ｒａ^２＋、Ｐｂ^２＋、Ｓｎ^２＋又はその任意の組み合わせであってもよい。しかしながら、本願の例示的な実施形態は、これらに限定されない。

【0052】

化学式１において、Ｘは、少なくとも１つの１価アニオンであってもよい。例えば、Ｘは、１価アニオン又は少なくとも２つの異なる１価アニオンの組み合わせであってもよい。

【0053】

本願のいくつかの例示的な実施形態では、化学式１において、Ｘは、少なくとも１つのハロゲンアニオンであってもよく、例えば、Ｆ－、Ｃｌ－、Ｂｒ－又はＩ－が挙げられる。例えば、式１におけるＸは、少なくとも１つのハロゲンアニオン又は少なくとも２つの異なるハロゲンアニオンの組み合わせであってもよい。

【0054】

本願のいくつかの例示的な実施形態では、化学式１のペロブスカイト化合物は、[ＣＨ_３ＮＨ_３][Ｐｂ][Ｉ]_３、[ＣＨ_３ＮＨ_３][Ｐｂ_ｎＳｒ_{（１－ｎ）}][Ｉ]_３、[Ｃｓ][Ｐｂ][Ｉ]_３、[Ｒｂ][Ｐｂ][Ｉ]_３、[Ｋ][Ｐｂ][Ｉ]_３、[Ｋ][Ｐｂ_ｎＳｒ_{（１－ｎ）}][Ｉ]_３、[ＣＨ_３ＮＨ_３][Ｐｂ][Ｂｒ]_３、[ＣＨ_３ＮＨ_３][Ｐｂ_ｎＳｒ_{（１－ｎ）}][Ｂｒ]_３、[ＣＨ_３ＮＨ_３][Ｐｂ_ｎＭｇ_{（１－ｎ）}][Ｂｒ]_３、[ＣＨ_３ＮＨ_３][Ｐｂ][Ｃｌ]_３、[ＣＨ_３ＮＨ_３][Ｐｂ_ｎＳｒ_{（１－ｎ）}][Ｃｌ]_３、[ＣＨ_３ＮＨ_３][Ｐｂ_ｎＭｇ_{（１－ｎ）}][Ｃｌ]_３から選択可能であり、ｎは、条件０＜ｎ＜１を満たす実数とされ得る。例えば、ｎは、条件０＜ｎ≦０．６を満たす実数であってもよい。本願のいくつかの例示的な実施形態では、ｎは、条件０．００１≦ｎ≦０．６を満たす実数であってもよい。本願のいくつかの例示的な実施形態では、ｎは、条件０．０５≦ｎ≦０．４を満たす実数であってもよい。しかしながら、本願の例示的な実施形態は、これらに限定されない。

【0055】

一般的に、ポリマーは、ポリマー鎖が規則的に配列される結晶ドメイン及びポリマー鎖が不規則的に配列される非結晶ドメインを含み、ポリマーは、完全に結晶ドメイン又は非結晶ドメインで形成される場合が少なく、通常、結晶ドメインと非結晶ドメインが共に存在するため、ポリマーの冷却プロセスにおいて、一般的に結晶ドメインが生じる。この場合、全てのポリマーに対する結晶ドメインの割合（パーセント）は、ポリマーの結晶化度で表すことができる。本願のいくつかの例示的な実施形態では、使用されるポリマーの結晶化度は、５％よりも大きく、発明者は、ポリマーの結晶化度が大きい場合、製造された蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の光安定性がより高いことを発見した。好ましくは、ポリマーの結晶化度は、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％であってもよい。例えば、パームワックスの結晶化度がポリプロピレン又はポリエチレンの結晶化度より低いため、後者を蛍光ナノ材料分散用のポリマーとして採用する場合、蛍光ナノ材料の安定性の向上により寄与する。

【0056】

本願のいくつかの例示的な実施形態では、ポリマーは、少なくとも１つの成分を含むことができる。ポリマーが複数の成分を含有する場合、第１温度は、前記ポリマーのうち融点の最も高い成分の融点よりも高いか、又はそれに等しく、こうすれば、第１温度である場合、全てのポリマーを溶融状態にすることができる。

【0057】

本願のいくつかの例示的な実施形態では、第１温度は、９０～３１０℃であることが好ましい。具体的には、第１温度は、９０℃、１００℃、１１０℃、１２０℃、１３０℃、１４０℃、１５０℃、１６０℃、１７０℃、１８０℃、１９０℃、２００℃、２１０℃、２２０℃、２３０℃、２４０℃、２５０℃、２６０℃、２７０℃、２８０℃、２９０℃、３００℃、３１０℃であってもよい。第１温度は、９０～２２０℃であることが好ましく、こうすれば、第１温度が余りにも高い場合、蛍光ナノ材料に与える可能性のある悪影響をさらに回避することができる。

【0058】

例えば、ポリマーは、ビニルポリマー、プロペニルポリマー、チオール－エンポリマー、（メタ）アクリレートポリマー、カルバマートポリマー、カーボネートポリマー、エポキシポリマー、パラフィンワックス及び有機ケイ素ポリマーのうちの少なくとも１つを含むことができるが、これらに限定されない。具体的には、ポリマーは、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル（有機ガラス）、ポリデカメチレンホルムアミド、ポリヘキサメチレンセバカミド、ポリエチレンテレフタレート、グリコール変性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、ポリカーボネート、酢酸酪酸セルロース、パームワックス、ポリメチルフェニルシリコーン、ポリジメチルシロキサンなどであってもよい。結晶化度の高い高分子を選択するために、対称性が高く、分岐鎖がなく、又は分岐鎖が非常に少なく、又はペンダント基の体積が小さいポリマーが好ましい。

【0059】

蛍光ナノ材料とポリマーの混合均一性を増やし、分散性能のより良い蛍光ナノ材料－ポリマー複合体を製造するため、本願のいくつかの例示的な実施形態では、前駆体には、溶媒をさらに含み、溶媒は、Ｃ_６－Ｃ_２２アミン化合物、窒素含有ヘテロ環化合物、Ｃ_６－Ｃ_４０脂肪族炭化水素、Ｃ_６－Ｃ_３０芳香族炭化水素、Ｃ_６－Ｃ_２２ホスフィンオキシド化合物及びＣ_１２－Ｃ_２２芳香族エーテルのうちの少なくとも１つから選択される。具体的には、ヘキサデシルアミンのようなＣ_６－Ｃ_２２アルキル第一級アミン、ジオクチルアミンのようなＣ_６－Ｃ_２２アルキル第二級アミン、トリオクチルアミンのようなＣ_６－Ｃ_４０アルキル第三級アミン、ピリジンのような窒素含有ヘテロ環化合物、オクタデセンのようなＣ_６－Ｃ_４０アルケン、ヘキサデカン、オクタデカン、又はスクワランのようなＣ_６－Ｃ_４０脂肪族炭化水素、トルエン、フェニルドデカン、フェニルテトラデカン、又はフェニルヘキサデカンのようなＣ_６－Ｃ_３０アルキル置換の芳香族炭化水素、トリオクチルホスフィンのようなＣ_６－Ｃ_２２アルキル置換のホスフィン、トリオクチルホスフィンオキシドのようなＣ_６－Ｃ_２２アルキル置換のホスフィンオキシド、フェニルエーテル、又はベンジルエーテルのようなＣ_１２－Ｃ_２２芳香族エーテル、又はその組み合わせである。溶媒は、第１温度処理プロセスで常圧又は減圧の方式で除去される。

【0060】

溶融したポリマーを冷却する際に、様々な方式を採用することができ、１つの例示的な実施形態では、冷却プロセスは、水冷又は空気で直接冷却する方式を採用する。

【0061】

１つの例示的な実施形態では、前駆体には、炭化水素類添加剤をさらに含む。常圧で、炭化水素類添加剤のうち少なくとも１つの成分の沸点は、前記第１温度よりも高い。このように、炭化水素類添加剤のうち少なくとも１つの成分は、蛍光ナノ材料－ポリマー複合体に残る。炭化水素類添加剤は、飽和又は不飽和の炭化水素類であることが好ましく、例えばホワイトオイルが挙げられる。なお、ホワイトオイルは、パラフィンオイル又は白油又は鉱油とも呼ばれ、石油に由来する製錬された液体炭化水素の混合物であり、主に、飽和のシクロアルカンとパラフィン系炭化水素の混合物であり、原油に常圧及び減圧分留、溶媒抽出及び脱蝋を行い、水素化精製して得られる。本願において、炭化水素類添加剤の役割は極めて重要であり、表面に一般的にアルキルアミン、アルキル酸、メルカプタンなどのリガンドが修飾されたことにとって、蛍光ナノ材料は、強い疎水性を有し、蛍光ナノ材料とポリマーの相溶性が極めて悪く、即ち、蛍光ナノ材料がポリマーにおいて効果的に分散できない恐れがある。炭化水素類添加剤の添加によって、ちょうど蛍光ナノ材料とポリマーがうまく相溶できるようにすることができ、蛍光ナノ材料にさらなる表面被覆などを行わなくても済むことができる。また、溶融プロセスにおいて超音などの特別な分散手段を採用することも避けることができる。本願において、発明者は、適切な含有量の炭化水素類添加剤を添加することによって、蛍光ナノ材料のポリマーでの分散性を効果的に増やし、蛍光ナノ材料が大量に凝集しないように維持し、安定した発光性能を保証することができることを発見した。

【0062】

蛍光ナノ材料－ポリマー複合体を製造した後、重量パーセントで、ホワイトオイルの蛍光ナノ材料－ポリマー複合体での含有量は、０．１％～５％であることが好ましく、０．１％、０．２％、０．３％、０．４％、０．５％、０．６％、０．７％、０．８％、０．９％、１％、１．５％、２％、２．５％、３％、３．５％、４％、４．５％、５％であることがより好ましい。１％～３％であることが好ましい。

【0063】

本願のいくつかの例示的な実施形態では、４５０ｎｍの光による励起によって、蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の発光ピーク波長は、５１５～５３５ｎｍに達し、即ち、緑色光の範囲にあることができ、蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の発光ピーク波長は、６２０～７６０ｎｍに達し、即ち、赤色光の範囲にあることができ、蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の発光ピーク波長は、８５０ｎｍよりも大きくなり、即ち、近赤外の範囲にあることができ、蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の発光ピークは、複数有し、例えば、２つであり、５１５～５３５ｎｍの箇所及び６２０～６８０ｎｍの箇所においてそれぞれ１つの発光ピークを有し、即ち、黄色光の範囲にあることができる。

【0064】

本願のいくつかの例示的な実施形態では、波長変換素子の製造方法を提供し、以上に記載の蛍光ナノ材料－ポリマー複合体に成形処理を行うことで、所定の形の波長変換素子を得ることを含み、所定の形は、顆粒状、フィルム状、繊維状、管状、泡状又はボウル状を含む。

【0065】

成形処理に用いられる方式は、塗布成形、圧縮成形、ラミネート成形、キャスティング成形、コールドプレス成形、トランスファ成形、低圧成形、押出成形、押引成形、射出成形、ブロー成形などを含むが、これらに限定されない。

【0066】

例えば、ブロー又は真空成形の方法でポリマー材料の変形を実現することで、三次元の形の波長変換素子を製造し、三次元の形は、例えば所望の用途に合わせる電球状に適合でき、所望の他の形に適用してもよい。また、蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の安定性が高く、水蒸気・酸素による破壊に耐える能力が強いため、波長変換素子の表面に水蒸気・酸素遮断材料をさらに設けなくてもよい。

【0067】

１つの例示的な実施例では、図１に示すように、発光装置を提供し、発光装置である電球１００は、電球シェル１１（波長変換素子）、伝熱柱１２及びＬＥＤ光源板１３を含み、電球シェル１１は、泡状体である。電球シェル１１は、ＬＥＤ光源板１３からの励起光を受光した後、例えば、励起光は青色光又は紫色光であり、電球シェル１１における蛍光ナノ材料は、励起光を受光した後、青色光又は赤色光又は赤外光などに変換することにより、所定の発射光の電球１００を獲得して、異なる適用シーンを満たす。異なる形及びタイプの電球について、電球シェル１１の形は、泡状に制限されず、例えば、ボウル状、螺旋状、シート状などであってもよく、伝熱柱１２は、電球に必須のモジュールでもなく、他の熱伝導部材に代替されてもよい。

【0068】

１つの例示的な実施例では、図２に示すように、波長変換素子は、波長変換フィルム２００であり、波長変換フィルム２００は、蛍光ナノ材料２２及びポリマー２１を含む。蛍光ナノ材料２２は、緑色光又は赤色光又は黄色光を発することができる。

【0069】

１つの例示的な実施例では、波長変換素子の製造は、蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子を第２ポリマーに分散させることにより得られ、第２ポリマーは、第１ポリマーと同じであるか、又は異なる。前記蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子の任意の方向をＸ軸として定義し、前記Ｘ軸に垂直な任意の方向をＹ軸として定義し、前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸で構成された平面に垂直な任意の方向をＺ軸として定義した場合、前記蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子の寸法は、前記Ｘ軸において０．１μｍ以上かつ１００μｍ以下であり、前記Ｙ軸において０．１μｍ以上かつ１００μｍ以下であり、前記Ｚ軸において０．１μｍ以上かつ１００μｍ以下である。好ましくは、蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子の寸法は、前記Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸において０．１μｍ以上かつ５０μｍ以下であり、１μｍ以上かつ５０μｍ以下であることがより好ましく、１μｍ以上かつ３０μｍ以下であることがより好ましい。当該方法は、蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子の光学的安定性が高いという利点を十分に利用することができ、同時に、必要に応じて、第２ポリマーを選択し、第２ポリマーの利点をも兼ね備えることができる。

【0070】

第２ポリマーは、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル（有機ガラス）、ポリデカメチレンホルムアミド、ポリヘキサメチレンセバカミド、ポリエチレンテレフタレート、グリコール変性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、ポリカーボネート、酢酸酪酸セルロース、ポリメチルフェニルシリコーン、ポリジメチルシロキサンなどから選択可能であるが、これらに限定されない。

【0071】

蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子は、物理方法により塊状の蛍光ナノ材料－ポリマー複合体を粉末化することで製造されることができ、例えば、ボールミル又は研磨盤反応器による研磨などである。当業者であれば、ポリマーが、氷点下の温度のような低温にある場合、ポリマーの脆性が増加し、ポリマーの粉末化により寄与し、即ち、ボールミルなどの方式は、低温で行えることを理解できる。

【0072】

本願の１つの例示的な実施例では、図３に示すように、波長変換素子の製造方法は、以下のステップを含む。

【0073】

ステップ３０１は、蛍光ナノ材料を提供し、溶融した第１ポリマーと混合し、冷却成形して、蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子を得ることを含む。蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子の寸法は、前記Ｘ軸において０．１μｍ以上かつ１００μｍ以下であり、前記Ｙ軸において０．１μｍ以上かつ１００μｍ以下であり、前記Ｚ軸において０．１μｍ以上かつ１００μｍ以下である。

【0074】

ステップ３０２は、ステップ３０１で得られた蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子と光硬化性の第２ポリマーの樹脂溶液とを混合することを含む。ステップ３０３は、ステップ３０２における混合液に光を照射し硬化成形して、所定の形の波長変換素子を得ることを含む。

【0075】

光硬化性の第２ポリマーの樹脂におけるマトリックス樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂及びメルカプタン／アルケン類モノマー光重合体系などの透明樹脂のうちの少なくとも１つから選択されることができる。

【0076】

ただし、エポキシアクリレート樹脂は、具体的に、ビスフェノールＡエポキシアクリレート樹脂であってもよい。当業者であれば、マトリックス樹脂を透明樹脂とすべきであることを理解できる。

【0077】

光開始剤は、ベンゾイン類光開始剤、ベンジル類光開始剤、ベンゾフェノン類光開始剤、チオキサントン類光開始剤及びアントラキノン類光開始剤などの紫外線開始剤のうちの少なくとも１つであってもよく、シクロペンタジエニル－鉄などの光開始剤であってもよい。ベンゾイン類光開始剤は、具体的には、ベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテルなどであってもよく、ベンジル類光開始剤は、具体的には、２－フェニルアセトフェノン、エチル（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィネート（ＴＰＯ－Ｌ）などであってもよく、ベンゾフェノン類光開始剤は、具体的には、ベンゾフェノン、２，４－ジヒドロキシベンゾフェノンなどであってもよく、チオキサントン類光開始剤は、具体的には、２－イソプロピルチオキサントン（ＩＴＸ）などであってもよく、アントラキノン類光開始剤は、具体的には、アントラキノンなどであってもよい。

【0078】

本願の１つの例示的な実施例では、図４に示すように、波長変換素子の製造方法は、以下のステップを含む。

【0079】

ステップ４０１は、蛍光ナノ材料を提供し、溶融した第１ポリマーと混合し、冷却成形して、蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子を得ることを含む。蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子の寸法は、前記Ｘ軸において０．１μｍ以上かつ１００μｍ以下であり、前記Ｙ軸において０．１μｍ以上かつ１００μｍ以下であり、前記Ｚ軸において０．１μｍ以上かつ１００μｍ以下である。

【0080】

ステップ４０２は、ステップ４０１で得られた蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子と熱硬化性の第２ポリマーの樹脂溶液とを混合することを含む。ステップ４０３は、ステップ４０２における混合液を加熱し硬化成形して、所定の形の波長変換素子を得ることを含む。

【0081】

熱硬化性の第２ポリマーの樹脂は、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂、不飽和樹脂、ポリウレタン、ポリイミドなどを含むが、これらに限定されない。

【0082】

本願の１つの例示的な実施例では、図５に示すように、波長変換素子の製造方法は、以下のステップを含む。

【0083】

ステップ５０１は、蛍光ナノ材料を提供し、溶融した第１ポリマーと混合し、冷却成形して、蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子を得ることを含む。蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子の寸法は、前記Ｘ軸において０．１μｍ以上かつ１００μｍ以下であり、前記Ｙ軸において０．１μｍ以上かつ１００μｍ以下であり、前記Ｚ軸において０．１μｍ以上かつ１００μｍ以下である。

【0084】

ステップ５０２は、ステップ５０１で得られた蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子と溶融した第２ポリマーとを混合することを含む。ステップ５０３は、ステップ５０２における混合液を冷却成形して、所定の形の波長変換素子を得ることを含む。

【0085】

１つの例示的な実施例では、図６に示すように、波長変換素子は、波長変換フィルム６００であり、波長変換フィルム６００は、蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子６１及びそれを分散させる第２ポリマー６２を含み、蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子６１は、蛍光ナノ材料６１１及び第１ポリマー６１２を含む。蛍光ナノ材料６１１は、緑色光又は赤色光又は黄色光を発することができる。波長変換フィルム６００の適用範囲は、バックライトモジュール、オンチップ（ｏｎ－ｃｈｉｐ）照明などを含むが、これらに限定されない。

【0086】

以下、下記実施例を参照しながら、本願のいくつかの例示的な実施形態によるペロブスカイト蛍光ナノ材料－ポリマー複合体をさらに詳しく説明するが、本願の例示的な実施形態は、これらに限定されない。

【0087】

一部の材料の由来は表１に挙げられたとおりである。特に断りがない限り、全ての材料は市販のものを購入して、直接使用する。

【0088】

【表1】

【0089】

製造実施例１：ＩｎＰ／ＺｎＳ量子ドットの製造
０．４ｍｍｏｌの酢酸インジウム、１．２ｍｍｏｌのパルミチン酸、及び１０ｍＬのトリオクチルアミンを反応器に入れ、１２０℃で真空加熱する。１時間後、反応器内の雰囲気を窒素に変える。反応器を２８０℃に加熱した後、０．２ｍｍｏｌのトリス（トリメチルシリル）ホスフィンをその中に迅速に注ぎ、混合物を反応させる。反応溶液を室温（２４℃）まで迅速に冷却した後、その中にアセトンを添加し、かつ、混合物を遠心分離することで、得られたＩｎＰコア沈殿物をトルエンに分散させる。

【0090】

０．９ｍｍｏｌの酢酸亜鉛、１．８ｍｍｏｌのオレイン酸、及び１０ｍＬのトリオクチルアミンを反応器に入れてから、１２０℃で１０分間真空処理する。当該反応フラスコ内の雰囲気を窒素で置換してから、２８０℃まで加熱する。上記ＩｎＰコアのトルエン溶液を１０秒内にその中に添加し、その中に２．０ｍｍｏｌのＳ－ＴＯＰを添加し、得られた混合物を１２０分間反応させる。反応が完了すると、得られた反応溶液を室温（２４℃）まで迅速に冷却し、その中にエタノールを添加し、続いて、混合物を遠心分離することで得られた沈殿物をトルエンに分散させ、ＩｎＰ／ＺｎＳ量子ドットを製造する。

【0091】

Ｈｉｔａｃｈｉ Ｆ－７０００分光器により、その蛍光発光スペクトル（励起光の波長が４６０ｎｍである）を測定し、発光ピークは６２４ｎｍであり、半値幅は約５５ｎｍである。

【0092】

実施例１：波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例１におけるＩｎＰ／ＺｎＳ量子ドットのトルエン溶液（ＩｎＰ／ＺｎＳ量子ドットが約０．５ｇである）、１ｇのホワイトオイル、５００ｇのポリプロピレン（融点が約２３０℃である）を取って、ガラス容器に入れ、２４０℃で撹拌して混合し、撹拌プロセスにおいて、トルエンが除去され、かつ、ＩｎＰ／ＺｎＳ量子ドットが溶融したポリプロピレンに均一に分散し、空気中で、キャスティング成形を採用して、厚さが約２００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0093】

比較例１－１ 波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例１におけるＩｎＰ／ＺｎＳ量子ドットのトルエン溶液（ＩｎＰ／ＺｎＳ量子ドットが約５ｍｇである）、２０ｍｌのトルエン溶媒、及び０．５ｇのポリプロピレンを取って、ガラス容器に入れ、８０℃で撹拌して混合し、ＩｎＰ／ＺｎＳ量子ドットを膨潤したポリプロピレンに分散させ、トルエンを除去した後、モールドで圧縮して、厚さが約２００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0094】

比較例１－２ 波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例１におけるＩｎＰ／ＺｎＳ量子ドットのトルエン溶液（ＩｎＰ／ＺｎＳ量子ドットが約０．５ｇである）を取って、５００ｇのＵＶ紫外線硬化アクリル樹脂と混合し、有機溶媒を真空除去し、ブレードコーターにより塗布し、紫外線硬化し、厚さが約２００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0095】

比較例１－３ 波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例１におけるＩｎＰ／ＺｎＳ量子ドットのトルエン溶液（ＩｎＰ／ＺｎＳ量子ドットが約０．５ｇである）を取って、５００ｇの熱硬化エポキシ樹脂と混合し、有機溶媒を真空除去し、ブレードコーターにより塗布し、加熱硬化し、厚さが約２００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0096】

実施例１、比較例１－１、比較例１－２、比較例１－３における波長変換フィルムを、湿度が９５％で、温度が６０℃であるオーブンに置き、強度が５０ミリワット／平方センチメートルである４４７ｎｍの青色光バックライトで照射し、それぞれ０ｈ、２４ｈ、４８ｈ、９６ｈ、１６８ｈ、３３６ｈ、６７２ｈ、１０００ｈの時に波長変換フィルムの輝度をテストし、波長変換フィルムの初期輝度（０ｈ）を１とし、異なる時間の輝度と初期輝度との比を記録し、テスト結果を表２に示し、輝度をテストするために採用された計器は、ＰＲ－６７０スペクトル光度色度放射照度計である。

【0097】

【表2】

【0098】

表２から分かるように、ＩｎＰ／ＺｎＳ量子ドットを溶融したポリプロピレンに分散させる方法（実施例１）で波長変換フィルムを製造する場合、従来よく採用される膨潤法（比較例１－１）、紫外線硬化アクリル類樹脂（比較例１－２）、及び熱硬化エポキシ樹脂（比較例１－３）と比べて、湿度が９５％で、温度が６０℃であるオーブンで１０００ｈ老化した後、輝度と初期輝度の比は、それぞれ０．８５、０．５３、０．３４及び０．５７であり、即ち、実施例１における波長変換フィルムの輝度は、初期輝度の８５％に維持することができる。上記結果から、当該方法で製造された蛍光ナノ材料－ポリマー複合体及び波長変換フィルムの安定性が優れていることが分かる。

【0099】

製造実施例２：ＣｕＩｎＳ_２／ＺｎＳ量子ドットの製造
それぞれ０．４ｍｍｏｌの酢酸インジウム、０．２ｍｍｏｌの酢酸銅（Ｉ）、２．４ｍｍｏｌのオレイン酸及び８ｍｍｏｌの１－ドデカンチオール及び２００ｍｍｏｌのオクタデセンを取って、混合し、５０℃まで加熱し完全に溶解させる。１００℃に昇温した後、４ｍＬの硫黄粉末が溶解されたオクタデセン溶液（０．１ｍｏｌ／Ｌ）を注ぎ、６０分間反応させ、ＣｕＩｎＳ_２コア溶液を生成する。

【0100】

上記ＣｕＩｎＳ_２コア溶液に４ｍＬのステアリン酸亜鉛のオクタデセン溶液（０．１ｍｏｌ／Ｌ）及び４ｍＬの硫黄粉末が溶解されたオクタデセン溶液（０．１ｍｏｌ／Ｌ）を添加し、１８０℃まで加熱し３０分間反応させ、ＣｕＩｎＳ_２／ＺｎＳ量子ドットを獲得し、反応液をメタノール及びヘキサンで浄化し、アセトンで沈殿させてから、沈殿をトルエンに溶解する。

【0101】

Ｈｉｔａｃｈｉ Ｆ－７０００分光器により、その蛍光発光スペクトル（励起光波長が４６０ｎｍである）を測定し、発光ピークは５８０ｎｍであり、半値幅は約９０ｎｍである。

【0102】

実施例２：波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例２におけるＣｕＩｎＳ_２／ＺｎＳ量子ドットのトルエン溶液（ＣｕＩｎＳ_２／ＺｎＳ量子ドットが約０．５ｇである）、０．３ｇのホワイトオイル及び５００ｇのポリエチレン（融点が約１０９～１１１℃である）を取って、ガラス容器に入れ、１２０℃で高速撹拌して混合し、撹拌プロセスにおいて、真空引きし、トルエンが除去され、かつ、ＣｕＩｎＳ_２／ＺｎＳ量子ドットが溶融したポリエチレンに均一に分散し、空気中で、キャスティング成形を採用して、厚さが約１００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0103】

比較例２－１ 波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例２におけるＣｕＩｎＳ_２／ＺｎＳ量子ドットのトルエン溶液（ＣｕＩｎＳ_２／ＺｎＳ量子ドットが約５ｍｇである）、２０ｍｌのトルエン溶媒、及び０．５ｇのポリエチレンを取って、ガラス容器に入れ、８０℃で撹拌して混合し、ＣｕＩｎＳ_２／ＺｎＳ量子ドットを膨潤したポリエチレンに分散させ、トルエンを除去した後、モールドで圧縮して、厚さが約１００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0104】

比較例２－２ 波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例２におけるＣｕＩｎＳ_２／ＺｎＳ量子ドットのトルエン溶液（ＣｕＩｎＳ_２／ＺｎＳ量子ドットが約０．５ｇである）を取って、５００ｇのＵＶ紫外線硬化アクリル樹脂と混合し、有機溶媒を真空除去し、ブレードコーターにより塗布し、紫外線硬化し、厚さが約１００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0105】

比較例２－３ 波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例２におけるＣｕＩｎＳ_２／ＺｎＳ量子ドットのトルエン溶液（ＣｕＩｎＳ_２／ＺｎＳ量子ドットが約０．５ｇである）を取って、５００ｇの熱硬化エポキシ樹脂と混合し、有機溶媒を真空除去し、ブレードコーターにより塗布し、加熱硬化し、厚さが約１００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0106】

実施例２、比較例２－１、比較例２－２、比較例２－３における波長変換フィルムを、湿度が９５％で、温度が６０℃であるオーブンに置き、強度が５０ミリワット／平方センチメートルである４４７ｎｍの青色光バックライトで照射し、それぞれ０ｈ、２４ｈ、４８ｈ、９６ｈ、１６８ｈ、３３６ｈ、６７２ｈ、１０００ｈの時に波長変換フィルムの輝度をテストし、波長変換フィルムの初期輝度を１とし、異なる時間の輝度と初期輝度との比を記録し、テスト結果を表３に示し、輝度をテストするために採用された計器は、ＰＲ－６７０スペクトル光度色度放射照度計である。

【0107】

【表3】

【0108】

表３から分かるように、ＣｕＩｎＳ_２／ＺｎＳ量子ドットを溶融したポリエチレンに分散させる方法（実施例２）で波長変換フィルムを製造する場合、従来よく採用される膨潤法（比較例２－１）、紫外線硬化アクリル類樹脂（比較例２－２）、及び熱硬化エポキシ樹脂（比較例２－３）と比べて、湿度が９５％で、温度が６０℃であるオーブンで１０００ｈ老化した後、輝度と初期輝度の比は、それぞれ０．７３、０．１５、０．３５及び０．４８であり、実施例２における波長変換フィルムの安定性は、比較例２－１、比較例２－２、比較例２－３における波長変換フィルムの安定性よりも遥かに高い。上記から、当該方法で製造された蛍光ナノ材料－ポリマー複合体及び波長変換フィルムの安定性が優れていることが分かる。

【0109】

製造実施例３：ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットの製造
塩基性炭酸亜鉛（０．３３ｇ、０．６ｍｍｏｌ）、オレイン酸（２．１ｇ、０．７５ｍｍｏｌ）、１０ｍＬのＯＤＥを秤量し、１００ｍＬの三つ口フラスコに入れ、不活性ガスで１０分間排気した後、温度を２８０℃まで上昇させ、清澄溶液を得る。清澄溶液を１８０℃に降温し、その中に１ｍＬの０．５ｍｍｏｌ／ｍＬのＳｅ－ＯＤＥ懸濁液を注ぎ、１０分間反応させる。続いて、その中に２ｍＬの０．２ｍｍｏｌ／ｍＬのオレイン酸カドミウム溶液を注ぎ、１０ｍｉｎ反応させた後、さらに１ｍＬの０．５ｍｍｏｌ／ｍＬのＳｅ－ＯＤＥ懸濁液を注ぎ、１０分間反応させてから、さらに０．５ｍＬの２ｍｍｏｌ／ｍＬのＳｅ－ＴＢＰを添加し、温度を３１０℃まで上昇させ、６０ｍｉｎ反応させ続け、ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットを得る。反応液をメタノール及びヘキサンで浄化し、アセトンで沈殿させてから、沈殿をトルエンに溶解する。

【0110】

Ｈｉｔａｃｈｉ Ｆ－７０００分光器により、その蛍光発光スペクトル（励起光波長が４６０ｎｍである）を測定し、発光ピークは５２５ｎｍであり、半値幅は約２３ｎｍである。

【0111】

実施例３：波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例３におけるＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットのトルエン溶液（ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットが約０．５ｇである）、０．５ｇのホワイトオイル及び５００ｇのポリスチレン（融点が約９３℃である）を取って、ガラス容器に入れ、１００℃で高速撹拌して混合し、撹拌プロセスにおいて、トルエンが除去され、かつ、ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットが溶融したポリスチレンに均一に分散し、空気中で、キャスティング成形を採用して、厚さが約２００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0112】

比較例３－１ 波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例３におけるＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットのトルエン溶液（ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットが約５ｍｇである）、２０ｍｌのトルエン溶媒、及び０．５ｇのポリスチレンを取って、ガラス容器に入れ、８０℃で撹拌して混合し、ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットを膨潤したポリスチレンに分散させ、トルエンを除去した後、モールドで圧縮して、厚さが約２００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0113】

比較例３－２ 波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例３におけるＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットのトルエン溶液（ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットが約０．５ｇである）を取って、５００ｇのＵＶ紫外線硬化アクリル樹脂と混合し、有機溶媒を真空除去し、ブレードコーターにより塗布し、紫外線硬化し、厚さが約２００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0114】

比較例３－３ 波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例３におけるＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットのトルエン溶液（ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットが約０．５ｇである）を取って、５００ｇの熱硬化エポキシ樹脂と混合し、有機溶媒を真空除去し、ブレードコーターにより塗布し、加熱硬化し、厚さが約２００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0115】

実施例３、比較例３－１、比較例３－２、比較例３－３における波長変換フィルムを、湿度が９５％で、温度が６０℃であるオーブンに置き、強度が５０ミリワット／平方センチメートルである４４７ｎｍの青色光バックライトで照射し、それぞれ０ｈ、２４ｈ、４８ｈ、９６ｈ、１６８ｈ、３３６ｈ、６７２ｈ、１０００ｈの時に波長変換フィルムの輝度をテストし、波長変換フィルムの初期輝度を１とし、異なる時間の輝度と初期輝度との比を記録し、テスト結果を表４に示し、輝度をテストするために採用された計器は、ＰＲ－６７０スペクトル光度色度放射照度計である。

【0116】

【表4】

【0117】

表４から分かるように、ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットを溶融したポリスチレンに分散させる方法（実施例３）で波長変換フィルムを製造する場合、従来よく採用される膨潤法（比較例３－１）、紫外線硬化アクリル類樹脂（比較例３－２）、及び熱硬化エポキシ樹脂（比較例３－３）と比べて、湿度が９５％で、温度が６０℃であるオーブンで１０００ｈ老化した後、輝度と初期輝度の比は、それぞれ０．９５、０．５３、０．３５及び０．６１であり、即ち、実施例３における波長変換フィルムの輝度は、殆ど変わらないように維持される。上記から、当該方法で製造された蛍光ナノ材料－ポリマー複合体及び波長変換フィルムの安定性が優れていることが分かる。

【0118】

製造実施例４：ＣｓＰｂＢｒ_３量子ドットの製造
０．４０７ｇのＣｓ_２ＣＯ_３を秤量し、１５ｍＬのオクタデセン及び１．２５ｍＬのオレイン酸を量り、窒素を導入してガスを除去して保護し、１２０℃まで加熱し、１ｈ維持した後、透明なＣｓ前駆体溶液を獲得して、冷却して使用に備える。

【0119】

５０ｍＬのガラス容器に、５ｍＬの１－オクタデセン及び０．０６９ｇのＰｂＢｒ_２を入れ、１２０℃で窒素を導入してガスを除去し、１ｈ撹拌し、さらに０．５ｍＬのオレイルアミン及び０．５ｍＬのオレイン酸を添加し、続いて１５０℃まで昇温し、１ｈ撹拌する。続いて、０．６ｍＬのＣｓ前駆体溶液を取って、その中に迅速に注ぎ、５ｓ反応させた後、加熱を停止し、１０ｓ後に氷水に入れて冷却し、黄緑色の凝集状コロイド物質を獲得して、取り出した後に室温まで自然に昇温する。

【0120】

得られた黄緑色液体を１０００ｒ／ｍｉｎの回転数で５ｍｉｎ遠心分離し、上澄み液を収集し、１２０００ｒ／ｍｉｎの回転数で１０ｍｉｎ遠心分離した後、底部の沈殿を取り、沈殿に１．５ｍＬのトルエンを添加し、超音波で分散させ、ＣｓＰｂＢｒ_３量子ドットのトルエン溶液を獲得して、ガラス瓶に入れて、室温で密封保存する。

【0121】

Ｈｉｔａｃｈｉ Ｆ－７０００分光器により、その蛍光発光スペクトル（励起光波長が４６０ｎｍである）を測定し、発光ピークは５１９ｎｍであり、半値幅は約１８ｎｍである。

【0122】

実施例４：波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例４におけるＣｓＰｂＢｒ_３量子ドットのトルエン溶液（ＣｓＰｂＢｒ_３量子ドットが約０．５ｇである）、１ｇのホワイトオイル及び５００ｇのポリビニルブチラール（融点が約１６５～１８５℃）を取って、ガラス容器に入れ、２００℃で高速撹拌して混合し、撹拌プロセスにおいて、トルエンが除去され、かつ、ＣｓＰｂＢｒ_３量子ドットが溶融したポリビニルブチラールに均一に分散し、空気中で、キャスティング成形を採用して、厚さが約３００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0123】

比較例４－１ 波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例４におけるＣｓＰｂＢｒ_３量子ドットのトルエン溶液（ＣｓＰｂＢｒ_３量子ドットが約５ｍｇである）、２０ｍｌのトルエン溶媒、及び０．５ｇのポリビニルブチラールを取って、８０℃で撹拌して混合し、ＣｓＰｂＢｒ_３量子ドットを膨潤したポリビニルブチラールに分散させ、トルエンを除去した後、モールドで圧縮して、厚さが約３００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0124】

比較例４－２ 波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例４におけるＣｓＰｂＢｒ_３量子ドットのトルエン溶液（ＣｓＰｂＢｒ_３量子ドットが約０．５ｇである）を取って、５００ｇのＵＶ紫外線硬化アクリル樹脂と混合し、有機溶媒を真空除去し、ブレードコーターにより塗布し、紫外線硬化し、厚さが約３００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0125】

比較例４－３ 波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例４におけるＣｓＰｂＢｒ_３量子ドットのトルエン溶液（ＣｓＰｂＢｒ_３量子ドットが約０．５ｇである）を取って、５００ｇの熱硬化エポキシ樹脂と混合し、有機溶媒を真空除去し、ブレードコーターにより塗布し、加熱硬化し、厚さが約３００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0126】

実施例４、比較例４－１、比較例４－２、比較例４－３における波長変換フィルムを、湿度が９５％で、温度が６０℃であるオーブンに置き、強度が５０ミリワット／平方センチメートルである４４７ｎｍの青色光バックライトで照射し、それぞれ０ｈ、２４ｈ、４８ｈ、９６ｈ、１６８ｈ、３３６ｈ、６７２ｈ、１０００ｈの時に波長変換フィルムの輝度をテストし、波長変換フィルムの初期輝度を１とし、異なる時間の輝度と初期輝度との比を記録し、テスト結果を表５に示し、輝度をテストするために採用された計器は、ＰＲ－６７０スペクトル光度色度放射照度計である。

【0127】

【表5】

【0128】

表５から分かるように、ＣｓＰｂＢｒ_３量子ドットを溶融したポリビニルブチラールに分散させる方法（実施例４）で波長変換フィルムを製造する場合、従来よく採用される膨潤法（比較例４－１）、紫外線硬化アクリル類樹脂（比較例４－２）、及び熱硬化エポキシ樹脂（比較例４－３）と比べて、湿度が９５％で、温度が６０℃であるオーブンで１０００ｈ老化した後、輝度と初期輝度の比は、それぞれ０．９８、０．３４、０．３３及び０．５６であり、即ち、実施例４における波長変換フィルムの輝度は、殆ど変わらないように維持される。上記から、当該方法で製造された蛍光ナノ材料－ポリマー複合体及び波長変換フィルムの安定性が優れていることが分かる。

【0129】

製造実施例５：ＣｄＳｅ／ＣｄＺｎＳナノディスクの製造
３４０ｍｇのＣｄ（ｍｙｒ）_２（０．６ミリモル）及び３０ｍＬのＯＤＥを三つ口フラスコに導入し、真空で脱気する。混合物をアルゴン気流下で２５０℃で加熱し、ＯＤＥ（０．１Ｍ）で超音波処理された１００メッシュのＳｅの分散体を２ｍＬ迅速に注ぐ。３０秒後、１６０ｍｇのＣｄ（ＯＡｃ）_２（０．６ミリモル）を導入する。混合物を２５０℃で１０分間加熱する。ＣｄＳｅコアナノディスクを得る。

【0130】

三つ口フラスコに、３０ｍＬのトリオクチルアミンを導入し、１００℃で真空で脱気する。続いて、反応混合物をアルゴンガス下で３００℃で加熱し、１０ｍＬの上記したＣｄＳｅコアナノディスクへ迅速に注いでから、９０分の間にシリンジポンプにより一定のレートで１４ｍＬのオクタデセンに基づく０．２Ｍのオクチルメルカプタン溶液、７ｍＬのオクタデセンに基づく０．１ＭのＣｄ（ＯＡ）_２及び７ｍＬのオクタデセンに基づく０．１ＭのＺｎ（ＯＡ）_２を注ぐ。添加後、３００℃で９０分間加熱し反応させることにより、ＣｄＺｎＳシェル層を製造する。ＣｄＳｅ／ＣｄＺｎＳナノディスクを獲得し、反応液をメタノール及びヘキサンで精製し、アセトンで沈殿させてから、沈殿をトルエンに溶解する。

【0131】

Ｈｉｔａｃｈｉ Ｆ－７０００分光器により、その蛍光発光スペクトル（励起光波長が４６０ｎｍである）を測定し、発光ピークは５５０ｎｍであり、半値幅は約１０ｎｍである。

【0132】

実施例５：波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例５におけるＣｄＳｅ／ＣｄＺｎＳナノディスクのトルエン溶液（ＣｄＳｅ／ＣｄＺｎＳナノディスクが約０．５ｇである）、２ｇのホワイトオイル及び５００ｇのポリ（ビスフェノールＡカーボネート）（融点が約３００℃である）を取って、ガラス容器に入れ、３１０℃で撹拌して混合し、撹拌プロセスにおいて、トルエンが除去され、かつ、ＣｄＳｅ／ＣｄＺｎＳナノディスクが溶融したポリ（ビスフェノールＡカーボネート）に均一に分散し、空気中で、キャスティング成形を採用して、厚さが約２００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0133】

比較例５－１ 波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例５におけるＣｄＳｅ／ＣｄＺｎＳナノディスクのトルエン溶液（ＣｄＳｅ／ＣｄＺｎＳナノディスクが約５ｍｇである）、２０ｍｌのトルエン溶媒、及び０．５ｇのポリ（ビスフェノールＡカーボネート）を取って、８０℃で撹拌して混合し、ＣｄＳｅ／ＣｄＺｎＳナノディスクを膨潤したポリ（ビスフェノールＡカーボネート）に分散させ、トルエンを除去した後、モールドで圧縮して、厚さが約２００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0134】

比較例５－２ 波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例５におけるＣｄＳｅ／ＣｄＺｎＳナノディスクのトルエン溶液（ＣｄＳｅ／ＣｄＺｎＳナノディスクが約０．５ｇである）を取って、５００ｇのＵＶ紫外線硬化アクリル樹脂と混合し、有機溶媒を真空除去し、ブレードコーターにより塗布し、紫外線硬化し、厚さが約２００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0135】

比較例５－３ 波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例５におけるＣｄＳｅ／ＣｄＺｎＳナノディスクのトルエン溶液（ＣｄＳｅ／ＣｄＺｎＳナノディスクが約０．５ｇである）を取って、５００ｇの熱硬化エポキシ樹脂と混合し、有機溶媒を真空除去し、ブレードコーターにより塗布し、加熱硬化し、厚さが約２００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0136】

実施例５、比較例５－１、比較例５－２、比較例５－３における波長変換フィルムを、湿度が９５％で、温度が６０℃であるオーブンに置き、強度が５０ミリワット／平方センチメートルである４４７ｎｍの青色光バックライトで照射し、それぞれ０ｈ、２４ｈ、４８ｈ、９６ｈ、１６８ｈ、３３６ｈ、６７２ｈ、１０００ｈの時に波長変換フィルムの輝度をテストし、波長変換フィルムの初期輝度を１とし、異なる時間の輝度と初期輝度との比を記録し、テスト結果を表６に示し、輝度をテストするために採用された計器は、ＰＲ－６７０スペクトル光度色度放射照度計である。

【0137】

【表6】

【0138】

表６から分かるように、ＣｄＳｅ／ＣｄＺｎＳナノディスクを溶融したポリ（ビスフェノールＡカーボネート）に分散させる方法（実施例５）で波長変換フィルムを製造する場合、従来よく採用される膨潤法（比較例５－１）、紫外線硬化アクリル類樹脂（比較例５－２）、及び熱硬化エポキシ樹脂（比較例５－３）と比べて、湿度が９５％で、温度が６０℃であるオーブンで１０００ｈ老化した後、輝度と初期輝度の比は、それぞれ０．６０、０．２３、０．２５及び０．２８である。上記から、当該方法で製造された蛍光ナノ材料－ポリマー複合体及び波長変換フィルムの安定性が優れていることが分かる。

【0139】

実施例６：波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例３におけるＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットのトルエン溶液（ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットが約０．５ｇである）、１ｇのホワイトオイル及び５００ｇのパームワックス（融点が約８１～８６℃である）を取って、ガラス容器に入れ、９０℃で高速撹拌して混合し、撹拌プロセスにおいて、トルエンが除去され、かつ、ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットが溶融したパームワックスに均一に分散し、空気中で、キャスティング成形を採用して、厚さが約２００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0140】

実施例７：波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例３におけるＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットのトルエン溶液（ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットが約０．５ｇである）、２．５ｇのホワイトオイル及び５００ｇのポリエチレンテレフタレート（融点が約２５０～２５５℃である）を取って、ガラス容器に入れ、２７０℃で高速撹拌して混合し、撹拌プロセスにおいて、トルエンが除去され、かつ、ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットが溶融したポリエチレンテレフタレートに均一に分散し、空気中で、キャスティング成形を採用して、厚さが約２００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0141】

実施例６、実施例７における波長変換フィルムを、湿度が９５％で、温度が６０℃であるオーブンに置き、強度が５０ミリワット／平方センチメートルである４４７ｎｍの青色光バックライトで照射し、それぞれ０ｈ、２４ｈ、４８ｈ、９６ｈ、１６８ｈ、３３６ｈ、６７２ｈ、１０００ｈの時に波長変換フィルムの輝度をテストし、波長変換フィルムの初期輝度を１とし、異なる時間の輝度と初期輝度との比を記録し、テスト結果を表７に示し、輝度をテストするために採用された計器は、ＰＲ－６７０スペクトル光度色度放射照度計である。

【0142】

【表7】

【0143】

表７から分かるように、ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットを溶融したパームワックスに分散させる方法（実施例６）で波長変換フィルムを製造する場合、湿度が９５％で、温度が６０℃であるオーブンで１０００ｈ老化した後、輝度と初期輝度の比は、約０．８６に安定化することができる。ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットを溶融したポリエチレンテレフタレートに分散させる方法（実施例７）で波長変換フィルムを製造する場合、湿度が９５％で、温度が６０℃であるオーブンで１０００ｈ老化した後、輝度と初期輝度の比は、初期輝度とほぼ一致するように安定化することができる。

【0144】

実施例８：波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例３におけるＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットのトルエン溶液（ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットが約０．０５ｇである）、０．１ｇのホワイトオイル及び５０ｇのポリプロピレンを取って、ガラス容器に入れ、２４０℃で高速撹拌して混合し、撹拌プロセスにおいて、トルエンが除去され、かつ、ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットが溶融したポリプロピレンに均一に分散し、空気中で冷却した後、－２０℃で、ボールミルの方式を採用して、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸のいずれにおいても約１０μｍである蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子を得る。

【0145】

２５ｇの上記蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子と５００ｇのポリスチレンを取って、ガラス容器に入れ、１００℃で高速撹拌して混合し、蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子を溶融したポリスチレンに均一に分散させ、空気中で、キャスティング成形を採用して、厚さが約２００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0146】

実施例９：波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例３におけるＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットのトルエン溶液（ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットが約０．０５ｇである）、０．１ｇのホワイトオイル及び５０ｇのポリプロピレンを取って、ガラス容器に入れ、２４０℃で高速撹拌して混合し、撹拌プロセスにおいて、トルエンが除去され、かつ、ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットが溶融したポリプロピレンに均一に分散し、空気中で冷却した後、－２０℃で、ボールミルの方式を採用して、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸のいずれにおいても約４０μｍである蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子を得る。

【0147】

２５ｇの上記蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子を取って、５００ｇのＵＶ紫外線硬化アクリル樹脂と混合し、有機溶媒を真空除去し、ブレードコーターにより塗布し、紫外線硬化し、厚さが約２００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0148】

実施例１０：波長変換フィルムの製造
適量の製造実施例３におけるＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットのトルエン溶液（ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットが約０．０５ｇである）、０．１ｇのホワイトオイル及び５０ｇのポリプロピレンを取って、ガラス容器に入れ、２４０℃で高速撹拌して混合し、撹拌プロセスにおいて、トルエンが除去され、かつ、ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットが溶融したポリプロピレンに均一に分散し、空気中で冷却した後、－２０℃で、ボールミルの方式を採用して、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸のいずれにおいても約１０μｍである蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子を得る。

【0149】

２５ｇの上記蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子を取って、５００ｇの熱硬化エポキシ樹脂と混合し、有機溶媒を真空除去し、ブレードコーターにより塗布し、加熱硬化し、厚さが約２００ミクロンの波長変換フィルムを製造する。

【0150】

実施例８、実施例９、実施例１０における波長変換フィルムを、湿度が９５％で、温度が６０℃であるオーブンに置き、強度が５０ミリワット／平方センチメートルである４４７ｎｍの青色光バックライトで照射し、それぞれ０ｈ、２４ｈ、４８ｈ、９６ｈ、１６８ｈ、３３６ｈ、６７２ｈ、１０００ｈの時に波長変換フィルムの輝度をテストし、波長変換フィルムの初期輝度を１とし、異なる時間の輝度と初期輝度との比を記録し、テスト結果を表８に示し、輝度をテストするために採用された計器は、ＰＲ－６７０スペクトル光度色度放射照度計である。

【0151】

【表8】

【0152】

表８から分かるように、ＣｄＺｎＳｅ／ＺｎＳｅ量子ドットを溶融したポリプロピレンに分散させることで蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の粒子を製造した後、分散に際して、従来よく用いられる方法を採用し、溶融した第２ポリマー（実施例８）、紫外線硬化アクリル類樹脂の第２ポリマー（実施例９）、及び熱硬化エポキシ樹脂の第２ポリマー（実施例１０）に分散させて波長変換フィルムを製造し、湿度が９５％で、温度が６０℃であるオーブンで１０００ｈ老化した後、輝度と初期輝度の比は、初期輝度とほぼ一致するように安定化することができる。

【0153】

発明者は、本願の技術案について詳しい説明や例示を行ったが、当業者にとって、本願の精神の実質から逸脱することなく、上記実施例に修正及び／又は変形を行うか、又は同等の代替案を採用できることは明らかである。本願で言及した用語は、本願の技術案に対する説明や理解に用いられ、本願を制限するものではない。

【産業上の利用可能性】

【0154】

本発明の実施例により提供される技術案は、蛍光ナノ材料－ポリマー複合体の製造プロセスに適用可能であり、当該製造方法は、蛍光ナノ材料及びポリマーを含む前駆体を提供するステップと、前記ポリマーの融点に等しいか、又はそれよりも高い第１温度で、前記前駆体を混合してから、冷却するステップとを含み、蛍光ナノ材料と溶融状態のポリマーを混合して蛍光ナノ材料－ポリマー複合体を製造することで、蛍光ナノ材料の安定性が低いという問題が解決される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】