(57)【要約】【課題】本発明の課題は、選択的な反射層によるバックライトの利用効率の向上と、高い耐久性を両立可能な反射フィルタとを提供することにある。【解決手段】上記課題は、フォトニック結晶を含む反射層（Ａ）及び／又は（Ｃ）と、コア／シェル構造を有する半導体微粒子（ｂ１）及び前記シェルを構成する化合物からなる微粒子（ｂ２）を含む発光層（Ｂ）と、を有する波長変換フィルタ、該波長変換フィルタを用いてなるカラーフィルタ、該カラーフィルタを具備する液晶表示装置によって解決される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトニック結晶（ａ）を含む反射層（Ａ）と、
コア／シェル構造を有する半導体微粒子（ｂ１）及び前記シェルを構成する化合物からなる微粒子（ｂ２）を含む発光層（Ｂ）と、がこの順番で積層されてなり、
さらに励起光を発光層（Ｂ）の側から入射して用いる波長変換フィルタであって、
反射層（Ａ）は、発光層（Ｂ）による発光の透過率が７０％以上であり、かつ励起光の反射率が７０％以上である波長変換フィルタ。
（ただし、微粒子（ｂ２）はコアシェル構造を有していない）
【請求項２】
コア／シェル構造を有する半導体微粒子（ｂ１）及び前記シェルを構成する化合物からなる微粒子（ｂ２）を含む発光層（Ｂ）と、
フォトニック結晶（ｃ）を含む反射層（Ｃ）と、がこの順番で積層されてなり、
さらに励起光を反射層（Ｃ）の側から入射して用いる波長変換フィルタであって、
反射層（Ｃ）は、発光層（Ｂ）による発光の反射率が７０％以上であり、かつ励起光の透過率が７０％以上である波長変換フィルタ。
（ただし、微粒子（ｂ２）はコアシェル構造を有していない）
【請求項３】
フォトニック結晶（ａ）を含む反射層（Ａ）と、
コア／シェル構造を有する半導体微粒子（ｂ１）及び前記シェルを構成する化合物からなる微粒子（ｂ２）を含む発光層（Ｂ）と、
フォトニック結晶（ｃ）を含む反射層（Ｃ）と、がこの順番で積層されてなり、
さらに励起光を反射層（Ｃ）の側から入射して用いる波長変換フィルタであって、
反射層（Ａ）は、発光層（Ｂ）による発光の透過率が７０％以上であり、かつ励起光の反射率が７０％以上であり、
反射層（Ｃ）は、発光層（Ｂ）による発光の反射率が７０％以上であり、かつ励起光の透過率が７０％以上である波長変換フィルタ。
（ただし、微粒子（ｂ２）はコアシェル構造を有していない）
【請求項４】
前記コア／シェル構造を有する半導体微粒子（ｂ１）と、前記シェルを構成する化合物からなる微粒子（ｂ２）との質量比が、１：９９〜９９：１である、請求項１〜３いずれか１項に記載の波長変換フィルタ。
【請求項５】
前記シェルを構成する化合物からなる微粒子（ｂ２）が、ＺｎＳ粒子を含有する、請求項１〜４いずれか１項に記載の波長変換フィルタ。
【請求項６】
フォトニック結晶が、１次元フォトニック結晶である、請求項１〜５いずれか１項に記載の波長変換フィルタ。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか１項に記載の波長変換フィルタを用いてなるカラーフィルタ。
【請求項８】
請求項７に記載のカラーフィルタを具備する液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトニック結晶を含む反射層と、コア／シェル構造を有する半導体微粒子（特に量子ドット）を含む発光層とを具有する波長変換フィルタ及びそれらを用いたカラーフィルタ又は液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の主要構成をなす量子ドットは、量子力学に従う独特な光学特性を発現させるために、電子を微小な空間に閉じ込めるために形成された極小さな粒（ドット）である。１粒の量子ドットの大きさは、直径１ナノメートルから数１０ナノメートルであり、約１万個以下の原子で構成されている。発する蛍光の波長が、粒の大きさで連続的に制御できること、蛍光強度の波長分布が対称性の高いシャープな発光が得られることから近年注目を集めている。
【０００３】
特に、量子ドットを利用した表示装置用は従来の発光材料を用いた場合に比べて色域が拡大するため、自発光型の表示装置や液晶表示装置への応用が検討されている。量子ドットを利用した表示装置のなかで、光源と量子ドットを含む波長変換フィルタを備えた液晶表示装置では、光源であるバックライトから出射した光が波長変換フィルタを通過することでカラー表示を実現する。
【０００４】
一方、フォトニック結晶とは、屈折率が周期的に変化するナノ構造体であり、その中の光（波長が数百−数千ｎｍの電磁波）の伝わり方をナノ構造によって制御できる。例えば、１００ｎｍ程度微粒子（シリカやアクリルなど）が自己組織化して面心立方構造に配列したコロイド結晶は、代表的なフォトニック結晶である。面心立方構造のコロイド結晶は、３次元空間の全ての方向に屈折率周期構造を有するため、３次元フォトニック結晶である。
【０００５】
単純なフォトニック結晶として、数十ｎｍ程度の多層膜による屈折率の周期構造が挙げられる。多層膜では屈折率周期は３次元空間の１つの方向にのみ屈折率周期構造を有するため、１次元フォトニック結晶である。
【０００６】
フォトニック結晶は、そのナノ構造に応じて透過・反射する波長を制御することが可能であり、様々な応用が試みられている。
【０００７】
特許文献１には、光源のバックライトの利用効率を向上させる手段として、バックライトユニットの光を選択的に反射することができる反射層と、量子ドットなどの発光材料を含む発光層と、を組み合わせた液晶表示装置が開示されている。
また、特許文献２には、光源のバックライトの利用効率をさらに向上させる手段として、バックライトユニットの光を集光するマイクロレンズと、前記マイクロレンズに対向し開口部を有する反射層と、バックライトユニットの光を選択的に反射することができる反射層と、量子ドットを含む発光層と、を組み合わせた液晶表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１５−３６７３３号公報
【特許文献２】特開２０１７−１５９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１及び特許文献２は、選択的な反射層によるバックライトの利用効率向上が設計されているが、バックライトの利用効率を高めたことで量子ドットがより多くの光エネルギーを受けて劣化しやすくなる課題があったが、そのような課題を解決する方法の記載はない。また、特許文献２はマイクロレンズを用いるため、液晶表示装置が厚くなる上に、マイクロレンズで集光するために、光エネルギーによる劣化が促進される課題が有る。
【００１０】
本発明は、選択的な反射層によるバックライトの利用効率の向上と、高い耐久性を両立可能な反射フィルタと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】
【００１１】
本発明は以下〔１〕〜〔８〕に関する
【００１２】
〔１〕  フォトニック結晶（ａ）を含む反射層（Ａ）と、
コア／シェル構造を有する半導体微粒子（ｂ１）及び前記シェルを構成する化合物からなる微粒子（ｂ２）を含む発光層（Ｂ）と、がこの順番で積層されてなり、
さらに励起光を発光層（Ｂ）の側から入射して用いる波長変換フィルタであって、
反射層（Ａ）は、発光層（Ｂ）による発光の透過率が７０％以上であり、かつ励起光の反射率が７０％以上である波長変換フィルタ。
（ただし、微粒子（ｂ２）はコアシェル構造を有していない）
【００１３】
〔２〕  コア／シェル構造を有する半導体微粒子（ｂ１）及び前記シェルを構成する化合物からなる微粒子（ｂ２）を含む発光層（Ｂ）と、
フォトニック結晶（ｃ）を含む反射層（Ｃ）と、がこの順番で積層されてなり、
さらに励起光を反射層（Ｃ）の側から入射して用いる波長変換フィルタであって、
反射層（Ｃ）は、発光層（Ｂ）による発光の反射率が７０％以上であり、かつ励起光の透過率が７０％以上である波長変換フィルタ。
（ただし、微粒子（ｂ２）はコアシェル構造を有していない）
【００１４】
〔３〕  フォトニック結晶（ａ）を含む反射層（Ａ）と、
コア／シェル構造を有する半導体微粒子（ｂ１）及び前記シェルを構成する化合物からなる微粒子（ｂ２）を含む発光層（Ｂ）と、
フォトニック結晶（ｃ）を含む反射層（Ｃ）と、がこの順番で積層されてなり、
さらに励起光を反射層（Ｃ）の側から入射して用いる波長変換フィルタであって、
反射層（Ａ）は、発光層（Ｂ）による発光の透過率が７０％以上であり、かつ励起光の反射率が７０％以上であり、
反射層（Ｃ）は、発光層（Ｂ）による発光の反射率が７０％以上であり、かつ励起光の透過率が７０％以上である波長変換フィルタ。
（ただし、微粒子（ｂ２）はコアシェル構造を有していない）
【００１５】
〔４〕  前記コア／シェル構造を有する半導体微粒子（ｂ１）と、前記シェルを構成する化合物からなる微粒子（ｂ２）との質量比が、１：９９〜９９：１である、〔１〕〜〔３〕いずれか１項に記載の波長変換フィルタ。
【００１６】
〔５〕  前記シェルを構成する化合物からなる微粒子（ｂ２）が、ＺｎＳ粒子を含有する、〔１〕〜〔４〕いずれか１項に記載の波長変換フィルタ。
【００１７】
〔６〕  フォトニック結晶が、１次元フォトニック結晶である、〔１〕〜〔５〕いずれか１項に記載の波長変換フィルタ。
【００１８】
〔７〕  〔１〕〜〔６〕いずれか１項に記載の波長変換フィルタを用いてなるカラーフィルタ。
【００１９】
〔８〕  〔７〕に記載のカラーフィルタを具備する液晶表示装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、バックライトの利用効率の向上と、高い耐久性を両立可能な、波長変換フィルタが提供される。また、それを利用して、カラーフィルタや液晶表示装置が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の波長変換フィルタは、フォトニック結晶を含む反射層（Ａ）及び／又は（Ｃ）と、コア／シェル構造を有する半導体微粒子（ｂ１）及び前記シェルを構成する化合物からなる微粒子（ｂ２）を含む発光層（Ｂ）と、を有するものである。
シェルを構成する化合物からなる微粒子（ｂ２）を含むことにより、メカニズムは明らかではないが、多重励起状態となり化学的に活性となった量子ドットは通常極めて劣化しやすいが、コア／シェル構造を有する半導体微粒子（ｂ１）のシェルと同じ材質の微粒子粒子（ｂ２）が近傍に存在することで、シェルを経由して過剰な励起エネルギーが微粒子粒子（ｂ２）へ逃げ、量子ドットが劣化する前に多重励起状態を脱することができるため、高い耐久性改善効果が得られると考えられる。
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２２】
＜反射層（Ａ）、反射層（Ｃ）＞
反射層（Ａ）は、後述の発光層（Ｂ）の発光に対する透過率が７０％以上であり、かつ励起光に対する反射率が７０％以上である。好ましくは、発光層（Ｂ）の発光に対する透過率が７５％以上であり、かつ励起光に対する反射率が９０％以上である。
反射層（Ｃ）は、後述の発光層（Ｂ）の発光に対する反射率が７０％以上であり、かつ励起光に対する透過率が７０％以上である。好ましくは、発光層（Ｂ）の発光に対する反射率が８５％以上であり、かつ励起光に対する透過率が９０％以上である。
反射層（Ａ）はフォトニック結晶（ａ）を、反射層（Ｃ）はフォトニック結晶（ｃ）をそれぞれ含む。フォトニック結晶（ａ）及びフォトニック結晶（ｃ）は、反射率や透過率の条件を満たすものであればどのような物でも良いが、１次元フォトニック結晶であることが好ましい。さらに、１次元フォトニック結晶としては、多層膜が好ましい。多層膜としては、真空蒸着、スパッタリング、又は、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などで形成された連続膜が好ましいが、パール顔料などの、多層膜や多層膜状の粒子を含む塗料を塗加工して形成することもできる。
【００２３】
［フォトニック結晶（ａ）及びフォトニック結晶（ｃ）］
フォトニック結晶とは、屈折率の異なる材料が周期的に並んだ構造体のことである。例えばテレビ画面やメガネの反射防止膜などに広く利用されている光学多層膜も、１次元のフォトニック結晶と言える。構造の周期は通常、使用する光の波長の半分程度に設計される。例えば、可視光領域で利用されるフォトニック結晶は、周期が３００ｎｍ程度になるように設計・作製される。フォトニック結晶は主に光の透過/反射/屈折特性を制御する目的で使われる。通常用いられる１次元の光学多層膜ではこうした特性は厚さ方向に伝わる光に対してのみ得られるが、 ２次元や３次元のフォトニック結晶では様々な方向から入射する光を制御することが可能となる。 
【００２４】
上述のように、２種類以上の光学材料、又は１種類の光学材料と空気とが、周期的に配置されていれば屈折率の周期構造が生み出されフォトニック結晶となる。１次元の周期構造は異なる材料を順に成膜することにより容易に作製することが出来る。２次元や３次元のフォトニック結晶の構造と作成方法としては以下のようなものが挙げられるが、なんら限定されるものではない。 
【００２５】
例えば、ウッドパイル型フォトニック結晶は、最初に提唱された３次元フォトニック結晶の一つであり、井桁のように光学材料を積み上げた構造が名前の由来である。複雑な半導体プロセスを繰り返して一層ずつ積み上げてゆく製造工程が必要でとなる。また、オパール型フォトニック結晶は、ビーズが積み重なった構造である。 液中に光学材料の粒を自然放置して作製するなどの手法があり、３次元フォトニック結晶としては比較的簡便に製造することができる。 
【００２６】
本発明のフォトニック結晶としては、製造が簡便であるため１次元フォトニック結晶が好ましく、一次元フォトニック結晶としては多層膜が好ましい。
【００２７】
＜発光層（Ｂ）＞
本発明の発光層（Ｂ）は、コア／シェル構造を有する半導体微粒子（ｂ１）及び前記シェルを構成する化合物からなる微粒子（ｂ２）を含む。
なお、コア／シェル構造を有する半導体微粒子（ｂ１）が、複数層のシェルを有している場合、微粒子（ｂ２）は、半導体微粒子（ｂ１）の各層のシェルを構成する化合物から成る微粒子の混合物であってもよく、少なくとも、最外殻のシェルを構成する化合物から成る粒子を含むことが好ましい。
【００２８】
発光層（Ｂ）は、コア／シェル構造を有する半導体微粒子（ｂ１）に対し所定の比率で微粒子（ｂ２）を含むことで、高い耐久性を発現することが出来る。
本発明でのコア／シェル構造を有する半導体微粒子（ｂ１）と、シェルを構成する化合物からなる微粒子（ｂ２）との質量比は、１：９９〜９９：１であることが好ましい。この比率は、半導体微粒子（ｂ１）による微粒子（ｂ２）への過剰な励起エネルギーの放出による耐久性向上効果と、過剰添加で生じる悪影響、及び微粒子（ｂ２）による半導体微粒子（ｂ１）への希釈効果と、のバランスで決定される。微粒子（ｂ２）の質量比が１以下の場合は、実質的な効果が見られないことがある。また、半導体微粒子（ｂ１）の質量比を大きく下げることは、励起光吸収効率の観点から好ましくない。
【００２９】
［コア／シェル構造を有する半導体微粒子（ｂ１）］
本発明の半導体微粒子（ｂ１）（微粒子（ｂ１）ともいう）、即ち量子ドットは、特定の半導体微粒子からなる組成物であり、半導体微粒子は、無機物を成分とする半導体であり、一般的には、単一組成でも、コアシェル型でも、３層以上の複数層になっていてもよい。
本発明の半導体微粒子は、２族元素、１０属元素、１１族元素、１２族元素、１３族元素、１４族元素、１５族元素及び１６族元素で示される元素の群から選ばれる単体、又は２種以上の元素を含む化合物からなる半導体微粒子である。具体的には、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｂ、Ｃ（ダイアモンドを含む）、Ｐ、Ｃｏ、Ａｕ、ＢＮ、ＢＰ、ＢＡｓ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳｅＺｎ、ＣｄＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＢｅＳ、ＢｅＳｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ、ＧｅＳ、ＧｅＳｅ、ＧｅＴｅ、ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＯ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、ＣｕＦ、ＣｕＣｌ、ＣｕＢｒ、ＣｕＩ、Ｓｉ３Ｎ４、Ｇｅ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、（Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ）２（Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ）３、Ａｌ２ＣＯ３及び二つ又はそれ以上のそのような材料の適切な組み合わせが挙げられる。
【００３０】
前記のうち好ましくは化合物半導体である。化合物半導体は、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅで示される元素群から選ばれる少なくとも２種の元素を含む化合物からなる半導体である。
さらに好ましくは、人に対する安全性が懸念される元素を除いた、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｎ、Ｐ、Ｓ，Ｔｅで示される元素群から選ばれる少なくとも２種の元素を含む化合物からなる半導体である。可視光を発光する用途では、バンドギャップの狭さからＩｎを構成元素として含む半導体が、さらに好ましい。
【００３１】
このうち、本発明で好適に用いられるコア／シェル型の半導体微粒子（ｂ１）は、コアを形成する半導体成分と異なる半導体成分でコア構造を被覆された構造となる。外部がバントギャップの大きい半導体をすることで、光などのエネルギー励起によって生成された励起子（電子−正孔対）はコア内に閉じ込められる。その結果、半導体微粒子表面での無輻射遷移の確率が減少し、発光の量子収率及び半導体量子ドットの蛍光特性の安定性が向上する。量子ドットとして使用される場合に、前記の条件を満たす好適な材料の組合せとしては、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＣｄＳｅ／ＺｎＳｅ、ＣｄＳ／ＺｎＳ、ＣｄＳｅ／ＣｄＳ、ＣｄＴｅ／ＣｄＳ、ＩｎＰ／ＺｎＳ、ＰｂＳｅ／ＰｂＳ、ＧａＰ／ＺｎＳ、Ｓｉ／ＺｎＳ、ＩｎＮ／ＧａＮ、ＩｎＰ／ＣｄＳＳｅ、ＩｎＰ／ＺｎＳｅＴｅ、ＩｎＧａＰ／ＺｎＳｅ、ＩｎＧａＰ／ＺｎＳ、Ｓｉ／ＡｌＰ、ＩｎＰ／ＺｎＳＴｅ、ＩｎＧａＰ／ＺｎＳＴｅ、ＩｎＧａＰ／ＺｎＳＳｅなどが挙げられる。
【００３２】
また、半導体微粒子（ｂ１）のシェル成分としては、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＺｎＳｅなどが良く用いられるが、この中でも微粒子（ｂ１）のコア成分がＩｎを構成元素として含む半導体微粒子の場合、ＺｎＳは元素毒性がなく、量子ドットとしての励起子閉じ込めなどの特性的にも特に優れており、好適に使用される。
【００３３】
半導体微粒子（ｂ１）の無機材料部分の平均粒径は０．５ｎｍ〜１００ｎｍであることが好ましく、所望の特性が得られる粒径を選択することができる。コアシェル型の場合、一つの半導体微粒子の中に複数のシェル微粒子を含有してもよい。単一半導体組成である場合の半導体微粒子の平均粒径及び、コアシェル型のコアの平均粒径は０．５ｎｍ〜１０ｎｍであることが好ましい。平均粒径が０．５ｎｍ未満となる合成は困難であり、また、量子ドットの場合、１０ｎｍを超えると量子閉じ込め効果が得られず、求める蛍光が得られない。量子ドットにおいては同じ材料であってもコア粒径を変えることで蛍光波長を任意に変化出来ることが特徴であり、求める蛍光波長に応じて粒径を設定することになる。シェルの平均厚みは無機材料部分の粒子半径とコア粒子半径の差に相当するが、シェルの厚みが薄いとシェルの強度や閉じ込め効果が十分でなく、厚すぎると全体粒径が大きくなるため塗工液やインキにした場合の分散性に劣り、さらに、量子ドットの場合では、励起方法によってはコアを励起させることが難しくなる。また、被覆材料を含む微粒子全体の平均粒径は２ｎｍ〜１μｍであることが好ましい。半導体微粒子（ｂ１）の形状は、球状に限らず、棒状、円盤状、そのほかの形状であっても良い。
【００３４】
［微粒子（ｂ２）］
本発明の微粒子（ｂ２）は、前述のコア／シェル型の半導体微粒子（ｂ１）のシェルを構成する化合物からなる微粒子である。
微粒子（ｂ２）の成分としては、上述の微粒子（ｂ１）のシェル成分と同様に、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＺｎＳｅなどが好適に用いられ、さらにこの中でもＺｎＳが元素毒性を含まないため、好ましい。
【００３５】
本発明の微粒子（ｂ２）の無機材料部分の平均粒径は０．５ｎｍ〜１００ｎｍであることが好ましく、被覆材料を含む微粒子全体の平均粒径は２ｎｍ〜１μｍであることが好ましい。微粒子（ｂ１）と同様、小さすぎると合成が困難であり、大き過ぎると、分散安定性や使用後の環境耐性を損なう恐れがある。微粒子（ｂ２）／微粒子（ｂ１）の粒径比は特に規定されるものではないが、球状粒子の細密充填の隙間に入れる半径比が約０．２９であることを考慮すると、塗工物や印刷物としての最終形態になった際に、ランダムではあるが全体として均一に充填させるには、粒子の形状や粒子径分布も考慮して概ね０．２５〜４の間、微粒子（ｂ１）の細密充填の隙間を小径の微粒子（ｂ２）で埋めて緻密化したい時は０．２５以下、逆に大径の微粒子（ｂ２）の細密充填の隙間に微粒子（Ａ）を均等配置して特性向上を狙うには４以上が好ましい。なお、半導体微粒子（ｂ１）及び／又は（ｂ１）の形状は、球状に限らず、棒状、円盤状、そのほかの形状であっても良く、その場合は。前記の粒径比での区分けは異なってくることになり、その意味でもあくまでも目安としての数字である。
【００３６】
本発明の半導体微粒子（ｂ１）及び微粒子（ｂ２）は、さらに有機物で被覆処理されていても良い。
これらの有機物は、被覆材料又は保護材料と称されたり、特に合成時には微粒子表面の処理剤、さらには量子ドットの場合には、リガンド又は配位子と呼ばれることも多い。
一般的に被覆材料として使用可能な有機物としては、無機半導体微粒子の金属部分に吸着する強い極性、又は非共有電子対を有し、さらに、炭素鎖や芳香環が連結した構造、ポリアルキレングリコール構造などを有することで、塗液やインキとして使用する溶剤や樹脂との親和性が高い部分構造を有する有機物である。このような有機物は一般的には、有機及び無機顔料や無機化合物材料の分散剤や、洗剤やエマルジョン形成などの際に使用される界面活性剤、乳化剤として良く知られているものであり、本発明でもこれらの化合物を被覆材料として使用することが出来る。また、金属錯体の配位子（リガンド）として使用される部分構造を有する化合物、特に金属への配位座を２個以上有するキレート配位子構造を有する化合物は、半導体微粒子の金属部分へ吸着しやすく、かつ脱離しにくいため、使用することが可能である。
【００３７】
本発明で特に合成時に処理剤として用いることのできる有機物は沸点が高く、アルキル鎖部分の相互作用が期待できる、炭素数８以上のアルキル基を部分構造として有する有機物が好ましい。また、半導体微粒子への作用を強固にするために極性基を有してもよく、処理できる有機物として、有機酸、有機アミン、硫黄含有有機物、リン含有有機物があげられる。
【００３８】
有機酸としては、末端にカルボン酸を有する化合物を用いることができ、芳香環、エーテル基を含むことができ、分子中にカルボン酸を複数有していても構わない。具体例として、安息香酸、ビフェニルカルボン酸、ブチル安息香酸、ヘキシル安息香酸、シクロヘキシル安息香酸、ナフタレンカルボン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、エチルヘキサン酸、ヘキセン酸、オクテン酸、シトロネル酸、スベリン酸、エチレングリコールビス(４-カルボキシフェニル)エーテル、(２-ブトキシエトキシ)酢酸などがあげられる。
炭素数８以上のアルキル基を部分構造として有する有機酸としては、有機酸のうち、炭素数８以上のアルキル基を有する化合物であり、具体的には、ノナン酸、デカン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、トリコサン酸、リグノセリン酸、オレイン酸、エイコサジエン酸、リノレン酸、セバシン酸、(２-オクチルオキシ)酢酸、等があげられる。
【００３９】
有機アミンとしては、末端にアミノ基を有する化合物を用いることができ、芳香環  ｎ−ブチルアミン、ｉｓｏ−ブチルアミン、ｔｅｒｔ−ブチルアミン、ｎ−ヘキシルアミン、ｎ−ヘプチルアミン、シクロヘキシルアミンがあげられる。
炭素数８以上のアルキル基を部分構造として有する有機アミンとしては、オクチルアミン、ドデカアミン、ヘプタデカン-９-アミン、N,N-ジメチル-n-オクチルアミンなどがあげられる。
【００４０】
硫黄含有有機物としては、チオール類とジスルフィド類があげられ、チオール類としては、アリルメルカプタン、１,３−ベンゼンジメタンチオール、２−アミノ−５−メルカプト−１,３,４−チアジアゾール、３−アミノ−５−メルカプト−１,２,４−トリアゾールブタンチオール、ｎ−ヘキサンチオール、ｎ−ヘプタンチオール、などがあげられる。
炭素数８以上のアルキル基を部分構造として有するチオール類の硫黄含有有機物としては、ドデカンチオール、１−ドコサンチオール、tert−ドデシルメルカプタン等があげられる。
ジスルフィド類としては、ビス(４−クロロ−２−ニトロフェニル)ジスルフィド、ヘキシルスルフィド、３,３',５,５'−テトラクロロジフェニルジスルフィド等があげられる。
炭素数８以上のアルキル基を部分構造として有するスルフィド類の硫黄含有有機物としては、ドデシルジスルフィド、オクタデシルジスルフィド、ドデシルオクタデシルジスルフィドなどがあげられる。
【００４１】
リン含有有機物としては、リン酸ブチル、リン酸ヘキシル、リン酸ジイソプロピル、(２−エチルヘキシル)ホスホン酸モノ−２−エチルヘキシル、プロピルホスホン酸、ヘキシルホスホン酸、ヘキシルホスホン酸メチル、イソプロピルホスホン酸ヘキシルなどがあげられる。
炭素数８以上のアルキル基を部分構造として有するリン含有有機物としては、リン酸オクチル、リン酸ジドデシル、リン酸ドデシル、ドデシルホスホン酸、ヘキシルホスホン酸ドデシル、デシルホスホン酸、デシルホスホン酸イソプロピルなどがあげられる。
【００４２】
本発明の半導体微粒子（ｂ１）及び／又は微粒子（ｂ２）の合成方法としては、ガラス中で作成する方法、水溶液中で合成する方法、有機溶媒中で合成する方法など、一般的に知られている方法を用いることができる。特に、ＩｎＰ／ＺｎＳコアシェル型量子ドットに関しては技術文献「Ｊｏｕｒｎａｌ oｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ．２００７，１２９，１５４３２−１５４３３」、「Ｊｏｕｒｎａｌ oｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ．２０１６，１３８，５９２３−５９２９」、ＩｎＣｕＳ２／ＺｎＳコアシェル型量子ドットに関しては技術文献「Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ．２００９，１３１，５６９１−５６９７」 技術文献 「Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ．２００９，２１，２４２２−２４２９」、Ｓｉ量子ドットに関しては技術文献「Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ．２０１０，１３２，２４８−２５３」記載されている方法を参照して合成することができる。
【００４３】
本発明の微粒子（ｂ２）の作製方法としては、半導体微粒子（ｂ１）のシェル形成過程とは別の方法や、塊状化合物や粗大粒子を原料として粉砕法によって作製することもできるが、半導体微粒子（ｂ１）のシェル形成過程とは同一の方法で合成する方が、不純物混入の種類、量の差異や生成粒子の物性の差異が少なく好ましい。ただし、確実に微粒子（ｂ２）を得るためには、シェル形成とは異なった温度、時間などの条件の微調整や、新たに結晶成長の核となる成分の添加、すなわち作製する粒子と異なる組成の造核剤や、作製する粒子と同組成の微細な種結晶の添加が必要な場合もある。造核剤、種結晶添加により微粒子（ｂ１）と微粒子（ｂ２）とを同時に、所望の組成比で生成させることも可能となる。
【００４４】
また、被覆材料で表面処理された半導体微粒子組成物と、表面被覆している材料とは異なる被覆材料とを溶剤中で撹拌するか、被覆材料で表面処理された半導体微粒子組成物を遠心沈降等で溶剤をおおよそ取り除いた後、表面被覆している材料とは異なる被覆材料を含む溶剤に半導体微粒子を再分散させる方法等、によって、半導体微粒子の被覆材料を別の材料に交換することができる。これにより、塗工液やインキに好適な所望の溶剤や樹脂との親和性の高い被覆材料に表面処理することで、目的とする塗工物や印刷物という最終形態を得ることができる。
【００４５】
本発明の半導体微粒子（ｂ１）が量子ドットの場合、塗工液やインキ中の量子ドットは、赤色と緑色のように、複数の発光ピークを得るために、それに対応した粒径の異なる複数種の量子ドットを混合して用いることもでき、その比率は合計でインキ中の含有率の範囲で、自由に選択することができる。
【００４６】
［その他成分］
発光層（Ｂ）は、散乱粒子を含んでも良い。散乱粒子は、発光層（Ｂ）内に入射した励起光を散乱させることで発光層内を通過する光路長を伸ばし、励起光が半導体微粒子（ｂ１）へ吸収される可能性を高める効果が有る。散乱粒子としては、有機粒子でも無機粒子でも良い。有機粒子としては、ポリメチルメタクリレートビーズ、アクリル−スチレン共重合体ビーズ、メラミン樹脂ビーズ、ポリカーボネートビーズ、ポリスチレンビーズ、架橋ポリスチレンビーズ、ポリ塩化ビニルビーズ、及びベンゾグアナミン−メラミンホルムアルデヒド縮合物ビーズ等が用いられる。無機粒子としては、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、及び酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）等が用いられる。これらは、単独で用いても２種類以上を併用してもよい。散乱粒子は平均一次粒子径が２００ｎｍ以上８００ｎｍ以下が好ましい。散乱粒子の平均一次粒子径が２００ｎｍ未満であると、充分な散乱効果が現れない上に、バインダー組成物の屈折率に影響を与えてしまうため、好ましくない場合がある。また、８００ｎｍより大きいと、散乱強度（ヘイズ値）が高くても散乱角度が狭くなるため、全反射に有効な散乱が得られず、取り出し効率が低くなったり、光取り出し効率の波長による変化が大きくなり色調が変化しやすく、好ましくない場合がある。より好ましくは、２５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００４７】
また、発光層（Ｂ）は、バインダー樹脂を含んでいても良い。バインダー樹脂を加えることで、発光層（Ｂ）の物理的強度、基材や反射層との密着性などを改善することが出来る。樹脂としては、石油系樹脂、マレイン酸樹脂、ニトロセルロース、セルロースアセテートブチレート、環化ゴム、塩化ゴム、アルキド樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、ビニル樹脂、又はブチラール樹脂等があげられ、塗工、印刷方式や基材により適時選択することができる。さらに、含有してもよい樹脂として、直鎖オレフィン系樹脂、芳香族ポリエーテル系樹脂、ポリイミド系樹脂、フルオレンポリカーボネート系樹脂、フルオレンポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド（アラミド）系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリサルホン系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂、ポリパラフェニレン系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）系樹脂、フッ素化芳香族ポリマー系樹脂、（変性）アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、アリルエステル系硬化型樹脂及びシルセスキオキサン系紫外線硬化樹脂などが挙げられる。
【００４８】
［発光層の形成方法］
発光層（Ｂ）の形成方法としては、どのような方法でもよいが、好適な方法として、発光層（Ｂ）の構成要素を溶剤へ溶解又は分散させてインキ化し、そのインキを印刷又は塗工することで発光層（Ｂ）を得る方法が挙げられる。
【００４９】
溶剤としては、トルエン、１,２,３−トリクロロプロパン、１,３−ブチレングリコール、１,３−ブチレングリコールジアセテート、１,４−ジオキサン、２−ヘプタノン、２−メチル−１,３−プロパンジオール、３,５,５−トリメチル−２−シクロヘキセン−１−オン、３,３,５−トリメチルシクロヘキサノン、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−メチル−１,３−ブタンジオール、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール、３−メトキシ−３−メチルブチルアセテート、３−メトキシブタノール、３−メトキシブチルアセテート、４−ヘプタノン、ｍ−キシレン、ｍ−ジエチルベンゼン、ｍ−ジクロロベンゼン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ｎ−ブチルアルコール、ｎ−ブチルベンゼン、ｎ−プロピルアセテート、Ｎ−メチルピロリドン、o−キシレン、o−クロロトルエン、ｏ−ジエチルベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、Ｐ−クロロトルエン、Ｐ−ジエチルベンゼン、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン、γ−ブチロラクトン、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ターシャルターシャルブタノール、イソブチルアルコール、イソホロン、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノターシャリーブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジイソブチルケトン、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、シクロヘキサノール、シクロヘキサノールアセテート、シクロヘキサノン、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ダイアセトンアルコール、トリアセチン、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコールフェニルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、ベンジルアルコール、メチルイソブチルケトン、メチルシクロヘキサノール、酢酸ｎ−アミル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、酢酸プロピル、及び二塩基酸エステル等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５０】
＜波長変換フィルタ＞
本発明の波長変換フィルタは、励起光源からの光を吸収し、吸収されなかった透過光及び／又は光吸収によって生じた蛍光発光、によって所望の波長の光を取り出す際に用いられるものである。特に本発明において、半導体微粒子（ｂ１）として量子ドットを使用する場合には、優れた量子収率で高い色純度の蛍光発光を利用することになる。本発明の波長変換フィルタは、反射層（Ａ）及び／又は反射層（Ｃ）と、発光層（Ｂ）とからなり、必要に応じて基材層又は接着剤層を有してもよい。波長変換フィルタの構成としては、例えば以下が挙げられる。
反射層（Ａ）／発光層（Ｂ）・・・（励起光入射側）
発光層（Ｂ）／反射層（Ｃ）・・・（励起光入射側）
反射層（Ａ）／発光層（Ｂ）／反射層（Ｃ）・・・（励起光入射側）
基材／反射層（Ａ）／発光層（Ｂ）・・・（励起光入射側）
基材／発光層（Ｂ）／反射層（Ｃ）・・・（励起光入射側）
基材／反射層（Ａ）／発光層（Ｂ）／反射層（Ｃ）・・・（励起光入射側）
反射層（Ａ）／発光層（Ｂ）／基材・・・（励起光入射側）
発光層（Ｂ）／反射層（Ｃ）／基材・・・（励起光入射側）
反射層（Ａ）／発光層（Ｂ）／反射層（Ｃ）／基材・・・（励起光入射側）
【００５１】
上述の構造は、基材から順に各層を積層させて作製することが可能である。また、各層を別々に形成し、それらを光透過性の接着剤を用いたラミネートなどで接合させることで形成をしてもよい。
【００５２】
基材としては、石英、ガラス、金属箔、もしくは樹脂製のフィルムやシート等が挙げられる。この中でも石英やガラスが好ましい。 具体的に、ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等が挙げられる。またポリマー板としては、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）に代表されるメタクリル樹脂類、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ)などのポリエステル類、ポリカーボネート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。 基板は、透水性や透ガス性を抑える積層構造を有していてもよく、表面処理を行ってもよい。
【００５３】
＜カラーフィルタ、液晶表示装置＞
本発明の波長変換フィルタは、カラーフィルタとして使用することができる。前述の波長変換フィルタが持つ機能である、励起光源からの光を吸収し、光吸収によって生じた蛍光発光によって所望の波長の光を取り出す機能、を利用し、例えば、４３０〜４６０ｎｍ程度の青色の光を５００〜５７０ｎｍ程度の緑色の光へ、又は、６１０〜７８０ｎｍの赤色の光へ、波長変換することでカラーフィルタとして機能する。
【００５４】
また、カラーフィルタは特に液晶表示装置に使用されるものであり、具体的には、ガラス等の透明な基板の表面に３種以上の異なる色相の微細なストライプ状のフィルターセグメントを平行又は交差して配置したもの、あるいは微細なモザイク状のフィルターセグメントを縦横一定の配列に配置したものからなっている。本発明においては、従来の白色光源から青、緑、赤の光を取り出す光吸収型カラーフィルタとは異なり、主に青色ＬＥＤなどを光源に、蛍光フィルタによって緑、赤を取り出すものである。量子ドットを使用した場合、光吸収による減光ではなく量子収率の高い蛍光での取出しになるためエネルギーロスが減るとともに、波長分布が狭く純色に近い色が得られるため、高効率のディスプレイを作製可能である。
【００５５】
カラーフィルタの製造は、一般的には、ベタ塗りの薄膜を作製後に、パターニング露光と現像での不要部取り除きというレジスト法によって作製することが多く、本発明における微粒子組成物においても適用することは可能であるが、工程数の違いによる生産性及び現像工程での材料ロスがないという低コスト観点から、本発明においてはインクジェット法を適用することが有利である。
【実施例】
【００５６】
以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に特に限定されるものではない。なお、実施例中、「部」及び「％」は「質量部」及び「質量％」を表す。
【００５７】
ＩｎＰ／ＺｎＳコアシェル型量子ドットは、技術文献「Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ２０１６，（１７）、ｐｐ８３８１−８３８６」の記載に従い、次のように合成した。また、シェルを構成する化合物からなる微粒子（ｂ２）も、このシェル部分合成過程に準じて合成した。
【００５８】
＜コア／シェル構造を有する半導体微粒子（ｂ１）（量子ドット）の合成＞
（半導体微粒子（ｂ１）分散液：ＱＤ−１）
酢酸インジウム１．３５部、オクタン酸亜鉛１．３０部  ステアリン酸４．６５部、１−オクタデセン９２．７部をフラスコに入れ１００℃に加熱した。その後、その温度で減圧留去した。フラスコ内をアルゴンガスでみたし、３００℃に加熱した。別途、水のないグローボックス中で調製した、トリス（トリメチルシリル）フォスフィン１．１６部を添加したヘキサン溶液２３部を注入し、２８０℃９分反応した後急冷して、溶液を得た。
得られた溶液１５部、１−オクタデセン４６部、オレイルアミン１１．５部をフラスコ入れ、１５分撹拌し、ついで、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛を４．３部加えた。反応フラスコ内をアルゴンで置換して、１７０℃まで４５分で昇温し、１７０℃にて２時間の間、保温した。冷却し、アセトンを加えて、遠心沈降にて分離し沈降ペーストを得た。沈降ペーストをトルエン分散し、処理剤としてドデカンチオール３．７部を加えて、室温で２４時間撹拌して減圧濃縮後、アセトンを加えて、遠心沈降にて分離し沈降ペーストを得た。再び、沈降ペーストをトルエンに分散して、固形分濃度１０％に調製し、ドデカンチオールで表面処理された半導体微粒子分散液ＱＤ−１を得た。この半導体粒子はコアがＩｎＰでシェルがＺｎＳである。
【００５９】
（半導体微粒子（ｂ１）分散液：ＱＤ−２）
Ａｌｄｒｉｃｈ社取扱いの量子ドット（製品番号９００２１９）を固形分濃度１０％になるように濃縮し、半導体微粒子分散液ＱＤ−２を得た。この半導体粒子はコアがＣｄＳｅでシェルがＺｎＳであり、分散媒はトルエンである。
【００６０】
（半導体微粒子（ｂ１）分散液：ＱＤ−３）
Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社製のコアＩｎＰ、第１のシェルＺｎＳｅ、第２のシェルＺｎＳである量子ドットを半導体のトルエン分散液を、固形分１０％になるように調整し、半導体微粒子分散液ＱＤ−３を得た。
【００６１】
（半導体微粒子分散液：ＱＤ−４）
米国特許７３０３６２８、論文（Ｎａｔｕｒｅ  ２０００，  ４０４，  ５９−６１）及び論文（Ｊ．  Ａｍ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．  ２０００，  １２２，  １２７００−１２７０６）、を参考にして、ドデカンチオールで表面処理されたＣｄＳｅコアのみから成るロッド状の量子ドットを合成し、固形分濃度１０％に調整し、コアのみから成り、コア／シェル構造を有しない半導体微粒子分散液ＱＤ−４を得た。分散媒はトルエンである。
【００６２】
＜シェルを構成する化合物からなる微粒子（ｂ２）の合成＞
（微粒子（ｂ２）分散液：ＮＰ−１）
１−オクタデセン６０部、オレイルアミン１１．５部をフラスコ入れ、１５分撹拌し、次いで、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛を４．３部加えた。反応フラスコ内をアルゴンで置換して、１７０℃まで４５分で昇温し、１７０℃にて２時間の間、保温した。冷却し、アセトンを加えて、遠心沈降にて分離し沈降ペーストを得た。沈降ペーストをトルエン分散し、処理剤としてドデカンチオール３．７部を加えて、室温で２４時間撹拌して減圧濃縮後、アセトンを加えて、遠心沈降にて分離し沈降ペーストを得た。再び、沈降ペーストをトルエンに分散して、固形分濃度１０％に調製し、ドデカンチオールで表面処理された微粒子分散液ＮＰ−１を得た。この粒子は、ＺｎＳから成る。
【００６３】
＜樹脂溶液の製造＞
（樹脂溶液１の調整）
パラフィンワックス１５５（日本精蝋製）をデカンに固形分濃度１０％となるように溶解し、樹脂溶液１とした。
【００６４】
（樹脂溶液２の調整）
セパラブル４口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器にキシレン７０．０部を仕込み、８０℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりｎ−ブチルメタクリレート１８．０部、メタクリル酸メチル１２．０部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．４部の混合物を２時間かけて滴下した。滴下終了後、更に３時間反応を継続し、重量平均分子量（Ｍｗ）２６，０００のアクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が１０質量％になるようにキシレンを添加して、アクリル樹脂の樹脂溶液２を調製した。
【００６５】
＜発光層形成用組成物の調整＞
（調整例１）
密閉できる容器に、半導体微粒子（ｂ１）分散液（ＱＤ−１）を２．３部、微粒子（ｂ２）分散液（ＮＰ−１）を０．１部、樹脂溶液１を２．４部、の順番で添加し、密閉した後、３分間振とうして発光層形成用組成物（調整例１）を得た。
【００６６】
（調整例２〜１４）
表１に示した配合組成、配合量に変更した以外は、調整例１と同様にして、発光層形成用組成物（調整例２〜１４）を得た。表１中の配合量（質量部）は、分散液又は溶液状態での値である。
【００６７】
【表１】
2020008713.tif 000002
【００６８】
＜バックライトユニットの準備とスペクトルの測定＞
発光ピークが４５０ｎｍの発光ダイオードと散乱板とを用いた青色バックライトユニットを準備した。コニカミノルタ社製の分光放射輝度計ＣＳ−１０００を用いてバックライトの発光スペクトルを測定（３８０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲、１ｎｍの分解能）した結果、発光は４１０〜４９０ｎｍに及び、発光ピークが４５０ｎｍであり、発光の半値全幅が３０ｎｍであった。
【００６９】
＜反射層（Ａ）の形成＞
（反射層Ａ−１）
洗浄した石英基板（５×５ｃｍ、厚さ１ｍｍ）上に、表２に示す内容で電子ビームによる真空蒸着を実施し、１次元フォトニック結晶を含む反射層Ａ−１を形成した。蒸着開始前の真空度は１０×−５Ｐａ台であり、蒸着中の真空度は１０×−４Ｐａ台であった。作成した反射層Ａ−１の透過率及び反射率を、日立ハイテクノロジーズ社製Ｕ−４１００分光光度計を用い、３００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲を１ｎｍの分解能で測定した。その結果、４００〜４９５ｎｍの平均反射率は７５％であり、５０５〜７００ｎｍの平均透過率は９５％であった。
【００７０】
（反射層Ａ−２）
１次元フォトニック結晶を含む、エドモンド・オプティクス社ＴＥＣＨＳＰＥＣのＴＳ高性能ＯＤ４ロングパスフィルター ５００ＮＭを、反射層Ａ−２とした。
【００７１】
（反射層Ａ−３）
１次元フォトニック結晶を含む、Ｓｅｍｒｏｃｋ社のＦＦ０１−５０３／ＬＰ・２５  ５０３ｎｍ  ５１６ｎｍロングパスフィルターを、反射層Ａ−３とした。
【００７２】
＜反射層（Ｃ）の形成＞
（反射層Ｃ−１）
洗浄した石英基板（５×５ｃｍ、厚さ１ｍｍ）上に、表２に示す内容で電子ビームによる真空蒸着を行い、１次元フォトニック結晶を含む反射層Ｃ−１を形成した。蒸着開始前の真空度は１０×−５Ｐａ台であり、蒸着中の真空度は１０×−４Ｐａ台であった。作成した反射層Ｃ−１の透過率及び反射率を、日立ハイテクノロジーズ社製Ｕ−４１００分光光度計を用い、３００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲を１ｎｍの分解能で測定した。結果、４００〜４９５ｎｍの平均透過率は９２％であり、５０５〜７００ｎｍの平均反射率は８５％であった。
【００７３】
（反射層Ｃ−２）
１次元フォトニック結晶を含む、エドモンド・オプティクス社ＴＥＣＨＳＰＥＣのＴＳ高性能ＯＤ４ショートパスフィルター ５２５ＮＭを、反射層Ｃ−２とした。
【００７４】
（反射層Ｃ−３）
１次元フォトニック結晶を含む、Ｓｅｍｒｏｃｋ社のシングルエッジショートパスＤｉｃｈｒｏｉｃビームスプリッターＦＦ４９６―ＳＤｉ０１を、反射層Ｃ−３とした。
【００７５】
【表２】
2020008713.tif 000003
【００７６】
＜発光層（Ｂ）の形成＞
（発光層１）
調整例１で作製した発光層形成用組成物を、石英基板（０．７ｍｍ）上に下記条件でインクジェット印刷にてベタ印刷を行い、石英基板上に量子ドットから成る発光層を形成して、発光層付き石英基板を得た。乾燥後膜厚は５μｍであった。
前述の青色バックライトユニットのバックライト側に石英基板が接するようにして、得られた発光層付き石英基板をセットした。その後、青色バックライトを点灯させて、コニカミノルタ社製の分光放射輝度計ＣＳ−１０００を用いて発光層の発光スペクトルを測定（５００ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲、１ｎｍの分解能）した。その結果、発光は５９０〜６５０ｎｍに及び、ピークトップは６２０ｎｍ、半値全幅は２５ｎｍであった。
≪インクジェット吐出試験条件≫
印刷機ＤｉｍａｔｉｘＭａｔｅｒｉａｌｓＰｒｉｎｔｅｒ
カートリッジ１０ＤｉｍａｔｉｘＭａｔｅｒｉａｌｓＣａｒｔｒｉｇｅｓ、１０ｐＬ
【００７７】
（発光層２）
調整例１１で作製した発光層形成用組成物を用いた以外は、発光層１と同様にして発光層を形成し、発光スペクトルを測定した。その結果、発光は５７８〜６５８ｎｍに及び、ピークトップは６１８ｎｍ、半値全幅は３０ｎｍであった。
【００７８】
（発光層３）
調整例１２で作製した発光層形成用組成物を用いた以外は、発光層１と同様にして発光層を形成し、発光スペクトルを測定した。その結果、発光は５８５〜６５５ｎｍに及び、ピークトップは６３０ｎｍ、半値全幅は２７ｎｍであった。
【００７９】
（発光層４）
調整例１４で作製した発光層形成用組成物を用いた以外は、発光層１と同様にして発光層を形成し、発光スペクトルを測定した。その結果、発光は５６０〜６６０ｎｍに及び、ピークトップは６１０ｎｍ、半値全幅は４０ｎｍであった。
【００８０】
＜透過率と反射率の測定＞
（反射層（Ａ）の透過率と反射率）
反射層（Ａ）である反射層Ａ−１に関し、発光層１〜４による発光の透過率を、以下の手順で求めた。
まず、発光層の発光スペクトル（５００〜７８０ｎｍ、１ｎｍ毎）各波長の強度値に対し、反射層Ａ−１の透過率スペクトルの同波長の値を掛け算し、その後、５００〜７８０ｎｍの値を積分した値を求めた。この値をＴとした。別途、発光層の発光スペクトルの５００〜７８０ｎｍの値を積分した値を求めた。この値をＴ０とした。得られたＴ及びＴ０を用いて、「発光層（Ｂ）による発光の透過率（％）」＝Ｔ÷Ｔ０×１００  として算出した。
その結果、反射層Ａ−１の、各発光層１〜４による発光の透過率は、発光層１では７８％、発光層２では７５％、発光層３では７６％、発光層４では７５％であった。
【００８１】
また、反射層Ａ−１に関し、励起光の反射率を以下の手順で求めた。
バックライトニットの発光スペクトル（５００〜７８０ｎｍ、１ｎｍ毎）の各波長の強度値に対し、反射層Ａ−１の反射率スペクトルの同波長の値を掛け算し、その後、５００〜７８０ｎｍの値を積分した値を求めた。この値をＲとした。別途、バックライトの発光スペクトルの４７０〜８００ｎｍの値を積分した値を求めた。この値をＲ０とした。得られたＲ及びＲ０を用いて、「励起光の反射率（％）」＝Ｒ÷Ｒ０×１００  として算出した。
その結果、反射層Ａ−１の、励起光による発光の反射率は、９５％であった。
【００８２】
同様にして、反射層Ａ−２に関し、発光層１による発光の透過率と励起光の反射率を求めたところ、発光層１による発光の透過率は９３％であり、励起光の反射率は９５％であった。
また、反射層Ａ−３に関し、発光層１による発光の透過率と励起光の反射率を求めたところ、発光層１による発光の透過率は９２％であり、励起光の反射率は９２％であった。
【００８３】
（反射層（Ｃ）の透過率と反射率）
反射層（Ｃ）である反射層Ｃ−１に関し、発光層１〜４による発光の反射率を、以下の手順で定めた。
まず、発光層の発光スペクトル（５００〜７８０ｎｍ、１ｎｍ毎）各波長の強度値に対し、反射層Ｃ−１の反射率スペクトルの同波長の値を掛け算し、その後、５００〜７８０ｎｍの値を積分した値を求めた。この値をＲ’とした。別途、発光層の発光スペクトルの５００〜７８０ｎｍの値を積分した値を求めた。この値をＲ０’とした。得られたＲ’及びＲ０’を用いて、「発光層（Ｃ）による発光の反射率（％）」＝Ｒ’÷Ｒ０’×１００として算出した。
その結果、反射層Ｃ−１の、各発光層１〜４による発光の反射率は、発光層１では９０％、発光層２では８８％、発光層３では８８％、発光層４では９１％であった。
【００８４】
また、反射層Ｃ−１に関し、励起光の透過率を以下の手順で定めた。
バックライトニットの発光スペクトル（５００〜７８０ｎｍ、１ｎｍ毎）の各波長の強度値に対し、反射層Ｃ−１の透過率スペクトルの同波長の値を掛け算し、その後、５００〜７８０ｎｍの値を積分した値を求めた。この値をＴ’とした。別途、バックライトの発光スペクトルの４７０〜８００ｎｍの値を積分した値を求めた。この値をＴ０’とした。得られたＴ’及びＴ０’を用いて、「励起光の透過率（％）」＝Ｔ’÷Ｔ０’×１００として算出した。
その結果、反射層Ｃ−１の、励起光による発光の透過率は、９２％であった。
【００８５】
同様にして、反射層Ｃ−２に関し、発光層１による発光の反射率と励起光の透過率を求めたところ、発光層１による発光の反射率は９３％であり、励起光の透過率は９３％であった。
また、反射層Ｃ−３に関し、発光層１による発光の反射率と励起光の透過率を求めたところ、発光層１による発光の反射率は９４％であり、励起光の透過率は９２％であった。
【００８６】
調整例１の発光層形成用組成物の代わりに、調整例２〜１０又は調整例１３を用いた以外は発光層１と同様にして発光層を形成し、さらに、「発光層による発光の反射層Ａ−１の透過率（％）」及び、「発光層による発光の反射層Ｃ−１の反射率（％）」を算出したところ、発光層１とほぼ同じ結果（±１．０ポイント以下）となった。これは、調整例１と、調整例２〜１０、及び、調整例１３は同じ半導体微粒子（ｂ１）を用いたことによると考えられる。
【００８７】
＜波長変換フィルタ（構成１）の製造＞
［実施例１］
洗浄した石英基板（５×５ｃｍ、厚さ１ｍｍ）上に、発光層１と同様にして、調整例１の発光層形成用組成物をインクジェット印刷して発光層（Ｂ）を形成した。発光層上に、反射層Ａ−１と同様にして、電子ビームによる真空蒸着で反射層（Ａ）を形成し、波長変換フィルタを作成した。
【００８８】
［実施例２〜１２、比較例１〜２］
調整例１の発光層形成用組成物を、調整例２〜１４の発光層形成用組成物に替えた以外は、実施例１と同様にして、波長変換フィルタを作成した。
【００８９】
＜波長変換フィルタ（構成２）の製造＞
［実施例１３］
洗浄した石英基板（５×５ｃｍ、厚さ１ｍｍ）上に、反射層Ｃ−１と同様にして、電子ビームによる真空蒸着で反射層（Ｃ）を形成した。反射層上に、発光層１と同様にして、調整例１の発光層形成用組成物をインクジェット印刷して発光層（Ｂ）を形成し、波長変換フィルタを作成した。
【００９０】
［実施例１４〜２４、比較例３〜４］
調整例１の発光層形成用組成物を、調整例２〜１４の発光層形成用組成物に替えた以外は、実施例１３と同様にして、波長変換フィルタを作成した。
【００９１】
＜波長変換フィルタ（構成３）の製造＞
［実施例２５］
洗浄した石英基板（５×５ｃｍ、厚さ１ｍｍ）上に、反射層Ｃ−１と同様にして、電子ビームによる真空蒸着で反射層（Ｃ）を形成した。反射層上に、発光層１と同様にして、調整例１の発光層形成用組成物をインクジェット印刷して発光層（Ｂ）を形成した。発光層上に、反射層Ａ−１と同様にして、電子ビームによる真空蒸着で反射層（Ａ）を形成し、波長変換フィルタを作成した。
【００９２】
［実施例２６〜３６、比較例５〜６］
調整例１の発光層形成用組成物を、調整例２〜１４の発光層形成用組成物に替えた以外は、実施例２５と同様にして、波長変換フィルタを作成した。
【００９３】
［実施例３７］
反射層Ｃ−２上に、発光層１と同様にして、調整例１の発光層形成用組成物をインクジェット印刷して発光層（Ｂ）を形成した。発光層上に、反射層Ａ−２を圧着させることで、波長変換フィルタを形成した。
【００９４】
［実施例３８］
反射層Ｃ−３上に、発光層１と同様にして、調整例１の発光層形成用組成物をインクジェット印刷して発光層（Ｂ）を形成した。発光層上に反射層Ａ−３を圧着させることで、波長変換フィルタを形成した。
【００９５】
＜波長変換フィルタの評価＞
得られた波長変換フィルタを用いて、以下の評価を実施した。結果を表３に示す。
【００９６】
（バックライトの利用効率評価）
前述の青色バックライトの光源に、得られた波長変換フィルタの石英基板側が接する様にセットした。なお、実施例３７及び３８では、青色バックライトの光源に反射層（Ｃ）側が接するようにセットした。その後バックライトを点灯させて波長変換フィルタを通過した光をコニカミノルタ社製の分光放射輝度計ＣＳ−１０００を用いて計測した。発光層のピーク波長での強度、及び、バックライトのピーク波長（４５０ｎｍ）での強度を、それぞれ測定し、以下の式でバックライトの利用効率指数を算出した。
「バックライトの利用効率指数」＝「発光層のピーク波長での強度」÷「バックライトのピーク波長（４５０ｎｍ）での強度」
【００９７】
（耐久性評価（発光維持率（％））
波長変換フィルタについて、１ｋＷのキセノンランプを用いた耐光性試験機を用いて、石英面（実施例３７及び３８では反射層（Ｃ）側）から光を照査して、２５０時間の劣化促進試験を行った。劣化促進後に、上述のバックライトの利用効率評価と同様にして、発光層のピーク波長での強度を測定し、下記式を用いて、劣化促進前後の発光維持率を算出した。
「発光維持率（％）」＝「劣化試験後の発光層のピーク波長での強度」÷「劣化試験前の発光層のピーク波長での強度」×１００
【００９８】
【表３】
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【００９９】
本発明の波長変換フィルタ用いると、バックライトの利用効率の向上と、高い耐久性を両立可能であることが示された。
本発明の実施例に対し、シェルを構成する化合物からなる微粒子（ｂ２）を含まない、比較例１、３、５は、耐久性が著しく劣る。また、比較例２、４、６では、シェルが存在しない量子ドットを（ｂ１）として用いているが、シェルが無いと励起エネルギーを失活しやすいためにバックライトの利用効率が低く酸化などの劣化をし易い上に、シェルを構成する化合物からなる微粒子（ｂ２）の添加の効果も得られず耐久性も低い。これにより、カラーフィルタや液晶表示装置への利用が有効であることが示された。