(57)【要約】  特に、光変換効率の低下を抑制できる樹脂成形体、及びその製造方法、並びに、波長変換部材を提供することを目的とする。本発明の樹脂成形体は、量子ドット及び樹脂を含有し、前記樹脂は、２成分以上からなり、押出成形或いは射出成形にて成形されることを特徴とする。本発明では、前記樹脂は、夫々非晶性の透明樹脂であり、かつ互いに非相溶であることが好ましい。本発明では、異なる蛍光波長を有する２種類以上の前記量子ドットが用いられ、各量子ドットは、異なる樹脂相に分散していることが好ましい。
2019078183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
量子ドット及び樹脂を含有し、
前記樹脂は、２成分以上からなり、
押出成形或いは射出成形にて成形されることを特徴とする樹脂成形体。
【請求項２】
前記樹脂は、夫々非晶性の透明樹脂であり、かつ互いに非相溶であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形体。
【請求項３】
異なる蛍光波長を有する２種類以上の前記量子ドットが用いられ、各量子ドットは、異なる樹脂相に分散していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の樹脂成形体。
【請求項４】
前記量子ドットを含有する前記樹脂相に、添加剤が分散されていることを特徴とする請求項３に記載の樹脂成形体。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載された樹脂成形体より成形加工されてなることを特徴とする波長変換部材。
【請求項６】
２種類以上の樹脂ペレットを用い、少なくとも一つの前記樹脂ペレットには量子ドットを含み、前記樹脂ペレットを押出成形或いは射出成形することを特徴とする樹脂成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形体、及びその製造方法、並びに、波長変換部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
量子ドットは、数百〜数千個程度の原子から構成された、粒径が数ｎｍ〜数十ｎｍ程度のナノ粒子である。量子ドットは、蛍光ナノ粒子、半導体ナノ粒子、またはナノクリスタルとも呼ばれる。【０００３】
量子ドットは、ナノ粒子の粒径や組成によって、発光波長を可視光〜近赤外領域まで制御することができる。例えば、可視光領域では、緑色と赤色の光を発光させることができるため、量子ドットを分散させた成形体を波長変換材料として用いることにより、様々な色を発現することが可能である。特許文献１では量子ドットを樹脂中に分散させたフィルムの製造方法が記載されている。【０００４】
特許文献１では塗工（Ｃｏａｔｉｎｇ）によるフィルムの作製において、親水性樹脂と疎水性樹脂を組み合わせて、疎水性樹脂側に量子ドットを含有させたフィルムの作製方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１６−５３６６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら特許文献１では、親水性及び疎水性の組み合わせに樹脂が限定されるため、実際に実現可能な樹脂の組み合わせは多くない。また、量子ドットの多くが水分によって劣化することを鑑みると、その実用上の適用範囲は広くない。【０００７】
また、従来の技術で量子ドットを波長変換材料として用いる場合は、効率的に波長変換するために樹脂中に含有される量子ドットの濃度を高く保つ必要がある。しかしながら、高濃度下では量子ドットが発光した光を別の量子ドットが再吸収するといった自己吸収が起こるため、濃度が高くなるにつれ光変換効率は低下する。このため、散乱剤などを併用して、量子ドットの濃度を低く保つ方法が一般的に採用されている。【０００８】
しかしながら、散乱剤を用いる場合、散乱剤の分散の不均一や凝集によって光変換が不均一になる問題がある。また、散乱剤を多量に用いた場合は散乱剤による光の遮蔽によって、変換した光の取り出し効率の低下が起こる場合がある。【０００９】
また、特許文献１では、蛍光波長が異なる複数の量子ドットを含有する形態に関して開示されているが、光変換効率を向上させる構成については開示されていない。【００１０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、特に、光変換効率の低下を抑制できる樹脂成形体、及びその製造方法、並びに、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】
【００１１】
本発明の樹脂成形体は、量子ドット及び樹脂を含有し、前記樹脂は、２成分以上からなり、押出成形或いは射出成形にて成形されることを特徴とする。【００１２】
本発明では、前記樹脂は、夫々非晶性の透明樹脂であり、かつ互いに非相溶であることが好ましい。【００１３】
本発明では、異なる蛍光波長を有する２種類以上の前記量子ドットが用いられ、各量子ドットは、異なる樹脂相に分散していることが好ましい。【００１４】
本発明では、前記量子ドットを含有する前記樹脂相に、添加剤が分散されていることが好ましい。【００１５】
本発明の波長変換部材は、上記に記載された樹脂成形体より成形加工されてなることを特徴とする。【００１６】
本発明の樹脂成形体の製造方法は、２種類以上の樹脂ペレットを用い、少なくとも一つの前記樹脂ペレットには量子ドットを含み、前記樹脂ペレットを押出成形或いは射出成形することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の樹脂成形体、及びその製造方法によれば、光変換効率の高い量子ドット含有樹脂成形体を得ることができる。【００１８】
また、本発明の樹脂成形体を用いることで、量子ドットを用いた高効率な波長変換部材を製造することが可能である。【００１９】
本発明では、押出成形や射出成形にて成形体を形成しており、生産効率が高く、適用可能な樹脂や成形可能な形状などに関して高い汎用性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】本実施形態の量子ドットの模式図である。
【図１Ｂ】本実施形態の量子ドットの模式図である。
【図２】本実施形態における樹脂成形体及び波長変換部材の製造方法を示すフローチャートである。
【図３】実施例７で作製した樹脂フィルムのスペクトルである。
【図４】実施例８で作製した樹脂フィルムのスペクトルである。
【図５】実施例９で作製した樹脂フィルムのスペクトルである。
【図６】実施例１０で作製した樹脂フィルムのスペクトルである。
【図７】実施例１１で作製した樹脂フィルムのスペクトルである。
【図８】実施例１２で作製した樹脂フィルムのスペクトルである。
【図９】実施例１３で作製した樹脂フィルムのスペクトルである。
【図１０】実施例１４で作製した樹脂のスペクトルである。
【図１１】実施例１５で作製した樹脂スペクトルである。
【図１２】実施例１６で作製した樹脂スペクトルである。
【図１３】実施例１７で作製した樹脂スペクトルである。
【図１４】実施例１８で作製した樹脂フィルムのスペクトルである。
【図１５】実施例１９で作製した樹脂フィルムのスペクトルである。
【図１６】実施例７と実施例１８の樹脂フィルムのスペクトルを比較した図である。
【図１７】実施例８と実施例１９の樹脂フィルムのスペクトルを比較した図である。
【図１８】実施例９、実施例１０、実施例１１、実施例１２で作製した樹脂フィルムのスペクトルを比較した図である。
【図１９】実施例２０で作製した樹脂フィルムのスペクトルである。
【図２０】実施例２１で作製した樹脂フィルムのスペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態（以下、「実施形態」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。
【００２２】
本実施形態における量子ドット（以下、Ｑｕａｎｔｕｍ Ｄｏｔ:ＱＤと略すことが場合はある）を含む樹脂成形体は、フィルム状、シート状或いはブロック状、スティック状等であり、特に形状を限定するものではない。なお、「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、「シート」とは、一般的に、その厚さが長さ及び幅の割に小さい構成とされる。特に、量子ドット含有樹脂フィルムやシートの長さ寸法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。
【００２３】
本実施形態の樹脂成形体は、２相以上の非相溶な透明樹脂からなり、少なくとも１相に量子ドットが含まれる。これらのミクロ相分離した構造は、マイクロスコープなどの光学機器で確認することが可能である。また、ミクロ相分離の具体的な構造は組成や成形条件などによって変化する。
【００２４】
また、本実施形態の樹脂成形体は、押出成形或いは射出成形にて成形されている。
【００２５】
本実施形態の樹脂成形体は、２相以上で樹脂がミクロ相分離しており、１相以上、或いは、各相に夫々、量子ドットが分散していることが重要である。原理的には、透明樹脂のミクロ相分離界面における光の散乱によって、光変換効率を高めることができる。従って、光散乱剤を必須成分としなくてよく、光散乱剤の凝集やそれによる光の取り出し効率の低下などの問題を根本的に回避できる。なお、本実施形態では、ミクロ相分離の具体的な構造を限定するものではない。
【００２６】
量子ドットについて説明する。量子ドットは、バンド端発光による蛍光特性を有し、その粒子の大きさから量子サイズ効果を発現する。
【００２７】
量子ドットは、数ｎｍ〜数十ｎｍ程度の粒径を有するナノ粒子を指す。例えば、量子ドットは、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＴｅ、ＺｎＴｅＳ、ＩｎＰ、ＡｇＩｎＳ２、ＣｕＩｎＳ２等、若しくはそれら量子ドットをコアとしてシェルで被覆した構造の量子ドット等で形成される。Ｃｄは、その毒性から各国でその使用に規制があるため、量子ドットは、Ｃｄを含まないことが好適である。
【００２８】
図１Ａに示すように、量子ドット１の表面には多数の有機配位子２が配位していることが好ましい。これにより、量子ドット１同士の凝集を抑制でき、目的とする光学特性が発現する。反応に用いることのできる配位子は特に限定されないが、例えば、以下の配位子が、代表的なものとして挙げられる。
脂肪族１級アミン系、オレイルアミン：Ｃ１８Ｈ３５ＮＨ２、ステアリル（オクタデシル）アミン：Ｃ１８Ｈ３７ＮＨ２、ドデシル（ラウリル）アミン：Ｃ１２Ｈ２５ＮＨ２、デシルアミン：Ｃ１０Ｈ２１ＮＨ２、オクチルアミン：Ｃ８Ｈ１７ＮＨ２
脂肪酸、オレイン酸：Ｃ１７Ｈ３３ＣＯＯＨ、ステアリン酸：Ｃ１７Ｈ３５ＣＯＯＨ、パルミチン酸：Ｃ１５Ｈ３１ＣＯＯＨ、ミリスチン酸：Ｃ１３Ｈ２７ＣＯＯＨ、ラウリル（ドデカン）酸：Ｃ１１Ｈ２３ＣＯＯＨ、デカン酸：Ｃ９Ｈ１９ＣＯＯＨ、オクタン酸：Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯＨ
チオール系、オクタデカンチオール：Ｃ１８Ｈ３７ＳＨ、ヘキサンデカンチオール：Ｃ１６Ｈ３３ＳＨ、テトラデカンチオール：Ｃ１４Ｈ２９ＳＨ、ドデカンチオール：Ｃ１２Ｈ２５ＳＨ、デカンチオール：Ｃ１０Ｈ２１ＳＨ、オクタンチオール：Ｃ８Ｈ１７ＳＨ
ホスフィン系、トリオクチルホスフィン：（Ｃ８Ｈ１７）３Ｐ、トリフェニルホスフィン：（Ｃ６Ｈ５）３Ｐ、トリブチルホスフィン：（Ｃ４Ｈ９）３Ｐ
ホスフィンオキシド系、トリオクチルホスフィンオキシド：（Ｃ８Ｈ１７）３Ｐ＝Ｏ、トリフェニルホスフィンオキシド：（Ｃ６Ｈ５）３Ｐ＝Ｏ、トリブチルホスフィンオキシド：（Ｃ４Ｈ９）３Ｐ＝Ｏ
【００２９】
また、図１Ｂに示す量子ドット１は、コア１ａと、コア１ａの表面に被覆されたシェル１ｂと、を有するコアシェル構造である。図１Ｂに示すように、量子ドット１の表面には多数の有機配位子２が配位していることが好ましい。図１Ｂに示す量子ドット１のコア１ａは、図１Ａに示すナノ粒子である。したがって、コア１ａは、例えば、上記に挙げた材質により形成される。シェル１ｂの材質を問うものではないが、例えば、硫化亜鉛（ＺｎＳ）等で形成される。シェル１ｂもコア１ａと同様に、カドミウム（Ｃｄ）を含まないことが好ましい。
【００３０】
なお、シェル１ｂは、コア１ａの表面に固溶化した状態であってもよい。図１Ｂでは、コア１ａとシェル１ｂとの境界を点線で示したが、これは、コア１ａとシェル１ｂとの境界を分析により確認できてもできなくてもどちらでもよいことを指す。
【００３１】
本実施形態の樹脂成形体は、量子ドットを１種以上含む。すなわち、量子ドット１種類でもよい。また、異なる蛍光波長を有する２種以上の量子ドットを含む樹脂成形体では、各量子ドットは、異なる樹脂相に分散していることが好ましい。
【００３２】
例えば、本実施形態では、緑の蛍光を発現する量子ドット、及び、赤の蛍光を発現する量子ドットが、夫々、異なる樹脂相に分散し、夫々の樹脂相が互いに相溶しない。このように、異なる蛍光波長を有する量子ドットが、それぞれ別の樹脂相に存在するため、樹脂相界面で光散乱を行うことができる。したがって、波長変換の際のロスを低減することが可能である。この結果、量子ドットの濃度を低減することができる。以上により、量子ドットの自己吸収の問題や量子ドットの分散不良、凝集の問題などを回避することができる。また、これによって蛍光波長のレッドシフトや量子効率（Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｙｉｅｌｄ：ＱＹ）の低下などの問題も回避できる。
【００３３】
本実施形態における２成分以上の樹脂は、夫々、非晶性樹脂であることが好ましい。樹脂成形体を構成する非晶性樹脂は、特に限定するものでないが、透明度の高い樹脂が用いられる。また半結晶性樹脂でも透明性の高い樹脂を用いることが可能である。例えば、ポリプロピレン（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ：ＰＰ）、ポリエチレン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＰＥ）、環状ポリオレフィンポリマー（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｏｌｅｆｉｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒ：ＣＯＰ）、環状ポリオレフィンコポリマー（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｏｌｅｆｉｎ  Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ：ＣＯＣ）：、スチレン系樹脂（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ：ＰＳ）、アクリル系樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ  Ｒｅｓｉｎ）、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ：ＰＣ）、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）、ポリメチルペンテン（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｐｅｎｔｅｎｅ：ＰＭＰ）、ポリフッ化ビニリデン（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅｆｌｕｏｒｉｄｅ：ＰＶＤＦ）などを使用することができる。また、透明性の高いエラストマーを上述の樹脂に併用することも可能である。
【００３４】
また、量子ドットを分散させる樹脂成形体を構成する非晶性樹脂としては、量子ドットの樹脂への分散性や分散後の蛍光強度からアクリル系樹脂、環状オレフィン樹脂のホモポリマー（ＣＯＰ）やコポリマー（ＣＯＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が好ましい。
【００３５】
また、量子ドットを分散させる樹脂成形品を構成する非晶性樹脂としては、２成分の樹脂の光の屈折率差が大きいほうが望ましい。このため、一方は比較的、屈折率の低い樹脂、もう一方は屈折率の高い樹脂であることが好ましい。代表的なものとして、アクリル樹脂と環状ポリオレフィンポリマーの組み合わせ、アクリル樹脂とポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂の組み合わせ、又は、アクリル樹脂とポリカーボネート（ＰＣ）樹脂の組み合わせ等が好ましい。
【００３６】
また、本実施形態では、量子ドットを含有する樹脂相に、酸化防止剤などの添加剤が含有されていてもよい。樹脂成形体に用いることのできる添加剤は特に限定しないが、散乱剤や熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、金属石鹸などの滑剤や分散剤その他補強のためのガラス、セラミック系の透明フィラーを用いることが可能である。
【００３７】
このうち、酸化防止剤としては、フェノール系のヒドロキシルアミン系など１次酸化防止剤や、リン系や硫黄系の２次酸化防止剤、１次酸化防止剤と２次酸化防止剤との組み合わせが挙げられる。
【００３８】
本実施形態において、酸化防止剤は、代表的なものとして以下の化合物が挙げられるが、限定されるものではない。
【００３９】
フェノール系酸化防止剤：ペンタエリトリトールテトラキス[３−(３',５'−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４'−ヒドロキシフェニル)プロピオナート]、２,２'−チオジエチルビス[３−(３,５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル)プロピオナート]、３−(３,５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸ステアリル、Ｎ,Ｎ'−ヘキサメチレンビス[３−(３,５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル)プロパンアミド]、オクチル−３,５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシンナメート、２,４,６−トリス(３',５'−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４'−ヒドロキシベンジル)メシチレン、２,４−ビス(オクチルチオメチル) −６−メチルフェノール、１,３,５−トリス[３,５−ビス(１,１−ジメチルエチル)−４−ヒドロキシフェニル]メチル]−１,３,５−トリアジン−２,４,６(１Ｈ,３Ｈ,５Ｈ)−トリオン
アミン系酸化防止剤：ジフェニルアミン、ビス[４−(１,１,３,３−テトラメチルブチル)フェニル]アミン、４−[[４,６−ビス(オクチルチオ)−１,３,５−トリアジン−２−イル]アミノ]−２,６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、Ｎ−フェニル−１,１,３,３−テトラメチルブチルナフタレン−１−アミン
リン系酸化防止剤：亜リン酸トリオクチル、亜リン酸トリイソデシル、亜リン酸トリオクタデシル、亜リン酸トリフェニル、亜リン酸トリス(ノニルフェニル)、亜リン酸トリス(２,４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル)、ジアルキルジチオリン酸亜鉛
硫黄系酸化防止剤：ジドデシル−３,３'−チオジプロピオネート
その他酸化防止剤：Ｎ,Ｎ−ジオクタデシルヒドロキシルアミン、ジブチルカルバミン酸ニッケル
【００４０】
本実施形態では、異なる蛍光波長を有する量子ドットは、ミクロ相分離した異なる樹脂相（Ｐｈａｓｅ）に分散しているが、量子ドットを分散させない樹脂相を第３相として使用することも可能である。この量子ドットが分散していない相を第３相として追加することによって、様々な機能を追加することが可能である。
【００４１】
すなわち、第３相を光散乱効果の増大や水や酸素の透過に対するミクロなバリア樹脂相とすることが可能である。第３相によって、散乱効果の増大や、水や酸素からの保護など更なる機能を追加できる。また、第３相に、量子ドット以外の蛍光顔料や蛍光染料等の蛍光体が含まれていてもよい。
【００４２】
図２は、本実施形態における樹脂成形体及び波長変換部材の製造方法を示すフローチャートである。
【００４３】
本実施形態の樹脂成形体の製造方法では、量子ドットを樹脂に混錬して得られた樹脂ペレットを成形してなることを特徴とするものである。
【００４４】
図２のステップＳＴ１では、量子ドット溶液と樹脂ペレットを混合し、混合液を乾燥する。これにより、表面に量子ドットが塗された樹脂ペレットを得る。
【００４５】
また、量子ドットを樹脂ペレット原料の表面に塗す方法としては、粉体状にした量子ドットと樹脂ペレット原料をドライミキシングする方法なども考えられる。ただし、粉体飛散の危険性などの観点から、量子ドット分散溶液を樹脂ペレット原料と混合し、分散溶媒を気化させて除く方法が安全上好ましい。
【００４６】
量子ドットを分散させる溶媒としては、トルエンが通常用いられるが、本実施形態における方法としては、トルエンが多くの樹脂を膨潤または溶解させるため、直接的に用いるのは困難である。従って、量子ドットの分散効果が高く、且つ、沸点が低くて除去しやすい溶媒としてヘキサンを用いることが好ましい。なお、分散溶媒として用いるヘキサンが樹脂を膨潤させる場合は、アルコールなどを用いることが好ましい。この場合は、量子ドットをアルコールに適切に分散させるため、分散剤などの添加剤を併用することが必要となる。
【００４７】
次に、本実施形態では、樹脂ペレットに添加剤を加え、ドライミキシングする（ステップＳＴ２）。これにより、ペレット表面に添加剤を塗すことができる。
【００４８】
なお、添加剤は、次のステップＳＴ３で、量子ドットを樹脂に練り込む際、量子ドットの分散性の向上や、量子ドットの劣化防止として、量子ドットの特性を低下させない範囲で用いることが可能である。
【００４９】
本実施形態では、混錬時における量子ドットの劣化を最小限に防止するために、酸化防止剤などの添加剤を加えることが可能である。なお、酸化防止剤、とりわけ１次酸化防止剤として用いられるフェノール系の酸化防止剤は、使用環境によっては、量子ドットを劣化させるため、使用条件または使用量に注意が必要である。酸化防止剤の具体的材料については上記にて記載したので、そちらを参照されたい。
【００５０】
また、混錬時における量子ドットの分散をよくするために、分散剤を添加することが可能である。通常の顔料分散に用いる分散剤なども、必要に応じて量子ドットの分散性向上のために添加することが可能である。
【００５１】
なお、添加剤を加えない場合は、ステップＳＴ１の次に、ステップＳＴ３に移行する。
【００５２】
量子ドットを樹脂に塗したペレットを十分乾燥させた後に、これを押出機によって混錬することによって、本実施形態では、量子ドットがペレット内部に分散した樹脂を得ることができる（ステップＳＴ３）。このように本実施形態では、押出機よる混錬によって、樹脂に量子ドットを機械的に練り込むため、分散の前処理の必要がない。従って、例えば、Ｃｄを含有するＣｄ系の量子ドットや、Ｃｄを含有しないＣｄフリーの量子ドットなど、様々なタイプの量子ドットを適宜用いることが可能である。
【００５３】
混錬は、単軸の押出機でも可能であるが、量子ドットを均一に樹脂内に分散させるため混錬は、２軸押出機を用いるのが好ましい。
【００５４】
押出機による量子ドットと樹脂の混錬は、量子ドットを熱により失活させる可能性があるため、最低限、押出可能な樹脂温度で混錬することが重要である。量子ドットの酸化劣化を防止するため、混錬時に減圧による真空条件下にするか、不活性ガスでパージしつつ混練を行うのが好ましい。又は、熱履歴を最小限に抑えるため、混錬の際の押出機内での滞留時間を最小限に抑えることが好ましい。以上により、量子ドットと樹脂の機械的な溶融混錬の際の量子ドットの劣化を最小限に抑えることができる。
【００５５】
上記したように、混錬時における量子ドットの劣化を最小限に防止するために、酸化防止剤などの添加剤を加えるとよい。
【００５６】
上述の方法にて、本実施形態では、高濃度にて、量子ドットを含有する樹脂ペレットを製造することができる（ステップＳＴ４）。
【００５７】
なお、量子ドットを含有する樹脂ペレットを、続く樹脂成形体の製造工程で用いる前に、一度乾燥することが好ましい。このとき、乾燥中に量子ドットが劣化しないように、６０℃程度以下の低温で乾燥を行うのが理想的である。この場合、減圧条件にすることができれば十分な乾燥が可能となる。
【００５８】
このようにして作製した量子ドットを含有する樹脂ペレットは、マスターバッチとして、一般の顔料のマスターバッチと同様に取り扱うことが可能である。マスターバッチ中の量子ドットの濃度と成形体に必要な濃度から、必要な割合を算出できる。
【００５９】
次に、複数種類の樹脂ペレットをドライミキシングする（ステップＳＴ５）。このとき、複数種類の樹脂ペレットとしては、上記のステップＳＴ１からステップＳＴ４までの工程を経て作製された、複数種類の量子ドット含有樹脂ペレット、或いは、少なくとも１つ以上の量子ドットを含む樹脂ペレットと、量子ドットを含まない樹脂ペレットを選択することが好ましい。量子ドット含有樹脂ペレットを２種類以上用いる場合、各量子ドットは異なる蛍光波長を有することが好ましい。また、各樹脂ペレットは、異なる樹脂成分であることが好ましい。
【００６０】
次に、複数種類の樹脂ペレットを、成形機の原料投入口に投入し、押出成形機によって溶融しつつ、Ｔダイから押し出すことによって量子ドット含有樹脂フィルムを得る（ステップＳＴ６）。
【００６１】
そして、量子ドット含有樹脂フィルムを成形加工して所望の波長変換部材を得ることができる（ステップＳＴ７）。
【００６２】
或いは、ステップＳＴ５の次に、複数種類の樹脂ペレットを射出成形機によって射出成形する（ステップＳＴ８）。
【００６３】
そして、量子ドット含有樹脂成形体を成形加工して所望の波長変換部材を得ることができる（ステップＳＴ９）。
【００６４】
上記のようにして得られた樹脂成形体、及び波長変換部材は、用いる透明樹脂の組み合わせ比率によってヘーズ値を０％より大きく９９％以下の間で調整可能である。好ましくは、ヘーズ値を５％以上９９％の範囲で調整可能である。
【００６５】
また、本実施形態では、特に限定するものでないが、全体に占める、量子ドットを含む相の樹脂量は、０質量％より大きく１００質量％より小さく、或いは、１質量％以上９０質量％以下、又は、２質量％以上８０質量％以下、又は５質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。
【００６６】
本実施形態では、光散乱剤を添加しなくてもヘーズのかかった樹脂成形体を成形できる。これにより、光散乱剤の凝集などによる均一性の低下や外観を損ねないという利点を備える。その一方で、更に高い散乱効果を用いたい場合などは、無機系の散乱剤などを用いることが可能である。無機系の散乱剤は、押出成形の際にパウダーと樹脂の形式で直接混錬することが可能である。或いは、特定の相に分散させるべく、あらかじめ散乱剤を練り込んだ樹脂を原料として用いることによって散乱相を形成することも可能である。
【００６７】
本実施形態では、溶融押出成形による混錬によって、樹脂を機械的に混錬し、ミクロ相分離する相を利用するため、使用可能な透明樹脂の種類と組み合わせには特に限定がない。このため、非常に広範に、汎用性の高い材料設計が可能となる。
【００６８】
本実施形態では、従来の樹脂成形の技術の特徴や長所を利用できるため、生産効率が高く、適用可能な樹脂や成形可能な形状などに関して汎用性が高い。例えば、押出成形や射出成形においては、用いる金型のサイズや形状によって、非常に自由度が高く、目的とする成形体を短時間で成形することが可能である。
【００６９】
本実施形態で２種類以上の相分離した樹脂相は、溶融押出成形など一般的な樹脂成形、または射出成形で成形可能であるため、成形可能な構造の範囲を広くすることができる。押出成形ではペレットにすることが可能であり、また、金型にＴダイを使用すればフィルムにすることが可能であり、射出成形では、板や棒状を含む任意のサイズ、及び形状にすることが可能である。
【００７０】
また本実施形態では、用いる非晶性樹脂の組み合わせ、また配合比率によって、光の散乱度合の制御が可能である。
【００７１】
本実施形態で用いることのできる樹脂は、互いに相溶せず、且つ屈折率の異なる非晶性樹脂であるが、これらの組み合わせは数多くあるため、強度や剛性、耐熱性や耐光性、透明性など、目的に応じた製品設計をする際の選択肢が多いという利点がある。
【００７２】
また、量子ドットを分散させる樹脂成形体を構成する非晶性樹脂の第３成分を用いる場合は、より屈折率の高い樹脂か、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）など酸素や水に対するバリア性の高い樹脂を用いることが望ましい。
【００７３】
また、その他の性能を付与したい場合、例えば耐熱性や安定性などの向上のために、添加剤を処方する際は成形の際に同時に樹脂に混錬することが可能である。あるいは必要に応じて特定の相にのみ必要な添加剤を分散させる上述の方法でも可能である。
【００７４】
本実施形態では、量子ドットを含有した透明樹脂を任意のサイズ、及び形状に成形することができる。成形方法は、従来の押出成形による混錬及び成形、あるいは射出成形を用いた成形であるため、連続的な生産が可能であり、比較的安価に樹脂成形体を製造することが可能である。
【実施例】
【００７５】
以下、本発明の実施例により本発明の効果を説明する。なお、本発明の実施形態は以下の実施例によって何ら限定されるものではない。【００７６】
本実験では、樹脂成形体を作製するにあたり以下の材料を用いた。尚、いずれの原料も使用前には真空乾燥オーブン内で、減圧下８０℃以上の条件で１日以上乾燥した。
樹脂：
環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）：日本ゼオン株式会社  ゼオノア（登録商標）１０６０Ｒ
アクリル系樹脂（ＰＭＭＡ）：三菱ガス化学株式会社  オプティマス（登録商標）７５００ＦＳ
ポリエステル系樹脂（ＰＥＴ）：三菱ガス化学株式会社  アルテスタ（登録商標）４２０３Ｆ
添加剤：
ステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）：Ａｌｄｒｉｃｈ株式会社製
ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛（Ｚｉｎｃ  Ｄｉｅｔｈｙｌｄｉｔｈｉｏｃａｒｂａｍａｔｅ:ＺｎＤＤＴＣ）：東京化成（ＴＣＩ）株式会社製【００７７】
本実験では、量子ドット（ＱＤ）として以下の材料を用いた。尚、いずれの量子ドット（ＱＤ）もヘキサン（Ｈｅｘａｎｅ：Ｃ６Ｈ１２）溶媒に分散させた状態で用いた。また、濃度は、日本分光株式会社製の紫外−可視分光光度計（ＵＶ−Ｖｉｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ）Ｖ−７７０を用いて吸収率を定量することによって光学的に求めた。【００７８】
［量子ドット（ＱＤ）］
Ｃｄ系量子ドット（ＱＤ）：コア／シェル構造を有する緑色発光量子ドット（Ｇ−ＱＤ）と赤色発光量子ドット（Ｒ−ＱＤ）【００７９】
［押出機］
ペレット製造用押出機
メーカー名：  テクノベル株式会社
仕様  スクリュ径：２５ｍｍの２軸押出機
Ｌ／Ｄ：４０
最高混練温度：４００℃【００８０】
［フィルム成形機］
フィルム製造用押出機
メーカー名：  テクノベル株式会社
仕様  スクリュ径：１５ｍｍの２軸押出機
Ｌ／Ｄ：４０
最高混練温度：４００℃【００８１】
［射出成形機］
メーカー名：  ニイガタマシンテクノ株式会社
仕様  スクリュ径：２５ｍｍ
Ｌ／Ｄ：４０
最高射出温度：４００℃【００８２】
［光学測定機器］
分光放射計
メーカー名：  トプコンテクノハウス株式会社  ＳＲ３−ＡＲ、及び、ＳＲ３Ａ【００８３】
［光学測定機器］
分光ヘーズメーター
メーカー名：  日本電飾工業株式会社  ＳＨ−７０００【００８４】
［光学測定機器］
マイクロスコープ
メーカー名：  キーエンス株式会社  ＶＨＸ−５０００【００８５】
［実施例１］
アクリル樹脂２ｋｇを、Ｃｄ系Ｇ−ＱＤのヘキサン分散溶液３０ｍＬ（濃度は光学的な吸収率より求め、この値から必要溶液量を計算した）と混合し、分散溶液をペレット全体に塗した。ヘキサン溶液を蒸発させることによって、ＱＤが表面に塗された樹脂ペレットを得た。これに、ＺｎＳｔ（６．０ｇ：０．３ｗｔ％）を添加して、ペレットとパウダーをドライミキシングすることによってＺｎＳｔをペレット表面に塗した。【００８６】
こうして得られたペレットを２軸押出機によって、成形温度２００〜２３０℃で混錬し、得られたストランドをペレタイザーで切断することによって、ＱＤが樹脂中に分散したアクリル樹脂ペレットを得た。【００８７】
得られたＧ−ＱＤ含有アクリル樹脂ペレットは、真空乾燥オーブンにて６０℃で２４時間以上乾燥し、Ｃｄ系Ｇ−ＱＤ含有アクリル樹脂マスターバッチとして次の工程で用いた。【００８８】
［実施例２］
アクリル樹脂２ｋｇを、Ｃｄ系Ｒ−ＱＤのヘキサン分散溶液２５ｍＬと混合し、分散溶液をペレット全体に塗した。ヘキサン溶液を蒸発させることによって、ＱＤが表面に塗されたアクリル樹脂ペレットを得た。【００８９】
これに、ＺｎＳｔ（４．０ｇ：０．２ｗｔ％）を添加して、ペレットとパウダーをドライミキシングすることによってＺｎＳｔをペレット表面に塗した。【００９０】
こうして得られたペレットを２軸押出機によって、成形温度２００〜２３０℃で混錬し、得られたストランドをペレタイザーで切断することによって、ＱＤがアクリル樹脂中に分散したアクリル樹脂ペレットを得た。【００９１】
得られたＲ−ＱＤ含有アクリル樹脂ペレットは、真空乾燥オーブンにて６０℃で２４時間以上乾燥し、Ｃｄ系Ｒ−ＱＤ含有アクリル樹脂マスターバッチとして次の工程で用いた。【００９２】
［実施例３］
ＣＯＰ２ｋｇを、Ｃｄ系Ｇ−ＱＤのヘキサン分散溶液３０ｍＬと混合し、ヘキサン溶液を素早く蒸発させつつ、ＱＤがペレット表面に塗されたＣＯＰ樹脂ペレットを得た。【００９３】
これに、ＺｎＳｔ（６．０ｇ：０．３ｗｔ％）を添加して、ペレットとパウダーをドライミキシングすることによってＺｎＳｔをペレット表面に塗した。【００９４】
こうして得られたペレットを２軸押出機によって、成形温度２００〜２２０℃で混錬し、得られたストランドをペレタイザーで切断することによって、ＱＤがＣＯＰ樹脂中に分散したペレットを得た。【００９５】
得られたＧ−ＱＤ含有ＣＯＰ樹脂ペレットは、真空乾燥オーブンにて６０℃で２４時間以上乾燥し、Ｃｄ系Ｇ−ＱＤ含有ＣＯＰ樹脂マスターバッチとして次の工程で用いた。【００９６】
［実施例４］
ＣＯＰ２ｋｇを、Ｃｄ系Ｒ−ＱＤのヘキサン分散溶液２５ｍＬと混合し、ヘキサン溶液を素早く蒸発させつつ、ＱＤがペレット表面に塗されたＣＯＰ樹脂ペレットを得た。【００９７】
これに、ＺｎＳｔ（４．０ｇ：０．２ｗｔ％）を添加して、ペレットとパウダーをドライミキシングすることによってＺｎＳｔをペレット表面に塗した。【００９８】
こうして得られたペレットを２軸押出機によって、成形温度２００〜２２０℃で混錬し、得られたストランドをペレタイザーで切断することによって、ＱＤがＣＯＰ樹脂中に分散したペレットを得た。【００９９】
得られたＲ−ＱＤ含有ＣＯＰ樹脂ペレットは、真空乾燥オーブンにて６０℃で２４時間以上乾燥し、Ｃｄ系Ｒ−ＱＤ含有ＣＯＰ樹脂マスターバッチとして次の工程で用いた。【０１００】
［実施例５］
ＰＥＴ樹脂、２ｋｇをＣｄ系Ｇ−ＱＤのヘキサン分散溶液、３０ｍＬと混合し、ヘキサン溶液を素早く蒸発させつつ、ＱＤがペレット表面に塗されたＰＥＴ樹脂ペレットを得た。【０１０１】
これに、ＺｎＳｔ（６．０ｇ：０．３ｗｔ％）を添加して、ペレットとパウダーをドライミキシングすることによってＺｎＳｔをペレット表面に塗した。【０１０２】
こうして得られたペレットを２軸押出機によって、成形温度２２０〜２３０℃で混錬し、得られたストランドをペレタイザーで切断することによって、ＱＤがＰＥＴ樹脂中に分散したペレットを得た。【０１０３】
得られたＧ−ＱＤ含有ＰＥＴ樹脂ペレットは、真空乾燥オーブンにて６０℃で２４時間以上乾燥し、Ｃｄ系Ｇ−ＱＤ含有ＰＥＴ樹脂マスターバッチとして次の工程で用いた。【０１０４】
［実施例６］
ＰＥＴ樹脂２ｋｇを、Ｃｄ系Ｇ−ＱＤのヘキサン分散溶液２５ｍＬと混合し、ヘキサン溶液を素早く蒸発させつつ、ＱＤがペレット表面に塗されたＰＥＴ樹脂ペレットを得た。これにＺｎＳｔ（４．０ｇ：０．２ｗｔ％）を添加して、ペレットとパウダーをドライミキシングすることによってＺｎＳｔをＰＥＴペレット表面に塗した。【０１０５】
これを２軸押出機の原料投入口に投入し、２２０℃〜２３０℃の温度で混錬した。得られたストランドをペレタイザーで切断することによって、ＱＤがＰＥＴ樹脂中に分散したペレットを得た。【０１０６】
得られたＲ−ＱＤ含有ＰＥＴ樹脂ペレットは、真空乾燥オーブンで乾燥し、Ｃｄ系Ｒ−ＱＤ含有ＰＥＴ樹脂マスターバッチとして次の工程で用いた。【０１０７】
以下の表１に、実施例１から実施例６をまとめて記載した。なお、ＱＤ濃度は、光学的に求めた吸光度と熱重量分析（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ  Ａｎａｌｙｓｉｓ：ＴＧＡ）によるＱＤ重量（ｗｔ％）の相関より求めた計算値である。【０１０８】
【表１】
2019078183.tif 000003
【０１０９】
［実施例７］
実施例１で作製したＧ−ＱＤ含有アクリル樹脂マスターバッチ２００ｇとＣＯＰ樹脂ペレット原料３００ｇをドライ条件で混合し、得られた２種類の樹脂混合物を２軸押出機によって成形温度２００〜２２０℃で溶融し、Ｔダイから押し出すことによって不透明なヘーズのかかったフィルムを得た。【０１１０】
押出速度や巻き取り速度の調節によって、厚さ１１１μｍのフィルムを成形した。得られたフィルムはロールで巻き取られ、必要サイズにカットされたものを、ヘーズメーター、及び、分光放射計でスペクトル測定した。【０１１１】
得られたフィルムの全光線透過率は９５．４％で、ヘーズは９１．２％だった。スペクトル測定結果を図３に示す。【０１１２】
［実施例８］
実施例４で作製したＲ−ＱＤ含有ＣＯＰ樹脂マスターバッチ２００ｇとアクリル樹脂ペレット原料８００ｇをドライ条件で混合し、得られた２種類の樹脂混合物を２軸押出機によって成形温度２００〜２２０℃で溶融し、Ｔダイから押し出すことによって不透明なヘーズのかかったフィルムを得た。【０１１３】
押出速度や巻き取り速度の調節によって、厚さ１３３μｍのフィルムを成形した。得られたフィルムはロールで巻き取られ、必要サイズにカットされたものを分光放射計でスペクトル測定した。【０１１４】
得られたフィルムの全光線透過率は８５．２％で、ヘーズは４９．１％だった。スペクトル測定結果を図４に示す。【０１１５】
［実施例９］
実施例１で作製したＧ−ＱＤ含有アクリル樹脂マスターバッチ５０ｇとＣＯＰ樹脂ペレット原料９５０ｇをドライ条件で混合し、得られた２種類の樹脂混合物を２軸押出機によって成形温度２００〜２２０℃で溶融し、Ｔダイから押し出すことによって不透明なヘーズのかかったフィルムを得た。【０１１６】
押出速度や巻き取り速度の調節によって、厚さ１５２μｍのフィルムを成形した。得られたフィルムはロールで巻き取られ、必要サイズにカットされたものを、ヘーズメーター、及び、分光放射計でスペクトル測定した。【０１１７】
得られたフィルムの全光線透過率は９１．１％で、ヘーズは１２．１％だった。スペクトル測定結果を図５に示す。【０１１８】
［実施例１０］
実施例１で作製したＧ−ＱＤ含有アクリル樹脂マスターバッチ１００ｇとＣＯＰ樹脂ペレット原料９００ｇをドライ条件で混合し、得られた２種類の樹脂混合物を２軸押出機によって成形温度２００〜２２０℃で溶融し、Ｔダイから押し出すことによって不透明なヘーズのかかったフィルムを得た。【０１１９】
押出速度や巻き取り速度の調節によって、厚さ１５６μｍのフィルムを成形した。得られたフィルムはロールで巻き取られ、必要サイズにカットされたものを、ヘーズメーター、及び、分光放射計でスペクトル測定した。【０１２０】
得られたフィルムの全光線透過率は８８．６％で、ヘーズは３１．７％だった。スペクトル測定結果を図６に示す。【０１２１】
［実施例１１］
実施例１で作製したＧ−ＱＤ含有アクリル樹脂マスターバッチ１５０ｇとアクリル樹脂ペレット原料１５０ｇとＣＯＰ樹脂ペレット原料１２００ｇとをドライ条件で混合し、得られた３種類の樹脂混合物を２軸押出機によって成形温度２００〜２２０℃で溶融し、Ｔダイから押し出すことによって不透明なヘーズのかかったフィルムを得た。【０１２２】
押出速度や巻き取り速度の調節によって、厚さ１７１μｍのフィルムを成形した。得られたフィルムはロールで巻き取られ、必要サイズにカットされたものを、ヘーズメーター、及び、分光放射計でスペクトル測定した。【０１２３】
得られたフィルムの全光線透過率は８８．７％で、ヘーズは５９．４％だった。スペクトル測定結果を図７に示す。【０１２４】
［実施例１２］
実施例１で作製したＧ−ＱＤ含有アクリル樹脂マスターバッチ１５０ｇとアクリル樹脂ペレット原料３００ｇとＣＯＰ樹脂ペレット原料１０５０ｇとをドライ条件で混合し、得られた３種類の樹脂混合物を２軸押出機によって成形温度２００〜２２０℃で溶融し、Ｔダイから押し出すことによって不透明なヘーズのかかったフィルムを得た。【０１２５】
押出速度や巻き取り速度の調節によって、厚さ１６９μｍのフィルムを成形した。得られたフィルムはロールで巻き取られ、必要サイズにカットされたものを、ヘーズメーター、及び、分光放射計でスペクトル測定した。【０１２６】
得られたフィルムの全光線透過率は８８．１％で、ヘーズは７８．２％だった。スペクトル測定結果を図８に示す。【０１２７】
［実施例１３］
実施例１で作製したＧ−ＱＤ含有アクリル樹脂マスターバッチ２２．５ｇと実施例４で作製したＲ−ＱＤ含有ＣＯＰ樹脂マスターバッチ１５ｇとアクリル樹脂原料ペレット３７．５ｇとＣＯＰ樹脂ペレット原料２２５ｇとをドライ条件で混合し、得られた４種類の樹脂混合物を２軸押出機によって成形温度２００〜２２０℃で溶融し、Ｔダイから押し出すことによって不透明なヘーズのかかったフィルムを得た。【０１２８】
押出速度や巻き取り速度の調節によって、厚さ５２μｍのフィルムを成形した。得られたフィルムはロールで巻き取られ、必要サイズにカットされたものを、ヘーズメーター、及び、分光放射計でスペクトル測定した。【０１２９】
得られたフィルムの全光線透過率は９１．６％で、ヘーズは８３．９％だった。スペクトル測定結果を図９に示す。【０１３０】
［実施例１４］
実施例１で作製したＧ−ＱＤ含有アクリル樹脂マスターバッチ５０ｇとアクリル樹脂ペレット原料５０ｇとＣＯＰ樹脂ペレット原料４００ｇとをドライ条件で混合し、得られた３種類の樹脂混合物を射出成形機によって成形温度２００〜２４０℃で射出成形し、不透明なヘーズのかかった厚さ１ｍｍの板を得た。【０１３１】
得られた板の光学特性をヘーズメーター、及び、分光放射計でスペクトル測定した。得られた板の全光線透過率は７３．６％で、ヘーズは９６．３％だった。スペクトル測定結果を図１０に示す。【０１３２】
［実施例１５］
実施例１で作製したＧ−ＱＤ含有アクリル樹脂マスターバッチ５ｇとアクリル樹脂ペレット原料４５ｇとＣＯＰ樹脂ペレット原料４５０ｇとをドライ条件で混合し、得られた３種類の樹脂混合物を射出成形機によって成形温度２００〜２４０℃で射出成形し、不透明なヘーズのかかった厚さ１ｍｍの板を得た。【０１３３】
得られた板の光学特性をヘーズメーター、及び、分光放射計でスペクトル測定した。得られた板の全光線透過率は７３．２％で、ヘーズは７８．１％だった。スペクトル測定結果を図１１に示す。【０１３４】
［実施例１６］
実施例２で作製したＲ−ＱＤ含有アクリル樹脂マスターバッチ６ｇとアクリル樹脂ペレット原料２４ｇとＣＯＰ樹脂ペレット原料２７０ｇとをドライ条件で混合し、得られた３種類の樹脂混合物を射出成形機によって成形温度２００〜２４０℃で射出成形し、不透明なヘーズのかかった厚さ１ｍｍの板を得た。【０１３５】
得られた板の光学特性をヘーズメーター、及び、分光放射計でスペクトル測定した。【０１３６】
得られた板の全光線透過率は６９．１％で、ヘーズは８３．０％だった。スペクトル測定結果を図１２に示す。【０１３７】
［実施例１７］
実施例１で作製したＧ−ＱＤ含有アクリル樹脂マスターバッチ１５ｇと実施例６で作製したＲ−ＱＤ含有ＰＥＴ樹脂マスターバッチ３０ｇとＣＯＰ樹脂ペレット原料２５５ｇとをドライ条件で混合し、得られた３種類の樹脂混合物を射出成形機によって成形温度２００〜２４０℃で射出成形し、不透明なヘーズのかかった厚さ１ｍｍの板を得た。【０１３８】
得られた板の光学特性をヘーズメーター、及び、分光放射計でスペクトル測定した。得られた板の全光線透過率は８１．９％で、ヘーズは３９．２％だった。スペクトル測定結果を図１３に示す。【０１３９】
［実施例１８］
実施例３で作製したＧ−ＱＤ含有ＣＯＰ樹脂マスターバッチ４００ｇとＣＯＰ樹脂ペレット原料１００ｇ、及びステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）０．５ｇとをドライ条件で混合し、得られた３種類の樹脂混合物を２軸押出機によって成形温度２００〜２２０℃で溶融し、Ｔダイから押し出すことによってＧ−ＱＤが含有された透明フィルムを得た。【０１４０】
押出速度や巻き取り速度の調節によって、厚さ１３３μｍのフィルムを成形した。得られたフィルムはロールで巻き取られ、必要サイズにカットされたものを、ヘーズメーター、及び、分光放射計でスペクトル測定した。【０１４１】
得られたフィルムの全光線透過率は９２．０％で、ヘーズは２．６％だった。スペクトル測定結果を図１４に示す。【０１４２】
［実施例１９］
実施例４で作製したＲ−ＱＤ含有ＣＯＰ樹脂マスターバッチ１００ｇとＣＯＰ樹脂ペレット原料４００ｇ、及びステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）０．５ｇとをドライ条件で混合し、得られた３種類の樹脂混合物を２軸押出機によって成形温度２００〜２２０℃で溶融し、Ｔダイから押し出すことによってＲ−ＱＤが含有された透明フィルムを得た。【０１４３】
押出速度や巻き取り速度の調節によって、厚さ１５３μｍのフィルムを成形した。得られたフィルムはロールで巻き取られ、必要サイズにカットされたものを、ヘーズメーター、及び、分光放射計でスペクトル測定した。【０１４４】
得られたフィルムの全光線透過率は９１．０％で、ヘーズは１．４％だった。スペクトル測定結果を図１５に示す。【０１４５】
［実施例２０］
実施例１で作製したＧ−ＱＤ含有アクリル樹脂マスターバッチ３５ｇと高透明エラストマーペレット原料７５ｇとアクリル樹脂ペレット原料２５０ｇに散乱剤としてスチレン系(有機)１５ｇ、ＢａＳＯ４(無機)２５ｇを加えドライ条件で混合し、得られた３種類の樹脂及び散乱剤の混合物を２軸押出機によって成形温度１７０〜２００℃で溶融し、Ｔダイから押し出すことによって不透明なヘーズのかかったフィルムを得た。【０１４６】
押出速度や巻き取り速度の調節によって、厚さ１５０μｍのフィルムを成形した。得られたフィルムはロールで巻き取られ、必要サイズにカットされたものを、ヘーズメーター、及び、分光放射計でスペクトル測定した。【０１４７】
得られたフィルムの全光線透過率は８７．３％で、ヘーズは９４．９％だった。スペクトル測定結果を図１９に示す。【０１４８】
［実施例２１］
ポリプロピレン樹脂２ｋｇをＣｄ系Ｇ−ＱＤのヘキサン分散溶液、６０ｍＬ（濃度は、光学的な吸収率より求め、この値から必要溶液量を計算した）と混合し、分散溶液をペレット全体に塗した。ヘキサン溶液を蒸発させることによってＱＤが表面に塗された樹脂ペレットを得た。【０１４９】
これにＺｎＳｔ（２．０ｇ：０．１ｗｔ％）、Ｚｎ（ＤＤＴＣ）（２．０ｇ：０．１ｗｔ％）を添加して、ペレットとパウダーをドライミキシングすることによってＺｎＳｔ、Ｚｎ（ＤＤＴＣ）をペレット表面に塗した。【０１５０】
こうして得られたペレットを２軸押出機によって、成形温度１７０〜２００℃で混錬し、得られたストランドをペレタイザーで切断することによって、ＱＤが樹脂中に分散したポリプロピレン樹脂ペレットを得た。【０１５１】
得られたＧ−ＱＤ含有ポリプロピレン樹脂ペレットは、真空乾燥オーブンにて６０℃で２４時間以上乾燥し、Ｃｄ系Ｇ−ＱＤ含有ポリプロピレン樹脂マスターバッチとして次の工程で用いた。【０１５２】
Ｇ−ＱＤ含有ポリプロピレン樹脂マスターバッチ３５ｇとポリプロピレン樹脂ペレット原料２１５ｇとアクリル樹脂ペレット原料２５０ｇとをドライ条件で混合し、得られた３種類の樹脂混合物を２軸押出機によって成形温度１７０〜２００℃で溶融し、Ｔダイから押し出すことによって不透明なヘーズのかかったフィルムを得た。【０１５３】
押出速度や巻き取り速度の調節によって、厚さ１５０μｍのフィルムを成形した。得られたフィルムはロールで巻き取られ、必要サイズにカットされたものを、ヘーズメーター、及び、分光放射計でスペクトル測定した。【０１５４】
得られたフィルムの全光線透過率は９１．７％で、ヘーズは６２．５％だった。スペクトル測定結果を図２０に示す。【０１５５】
［実施例２２］
実施例５で作製したＧ−ＱＤ含有ＰＥＴ樹脂マスターバッチ５０ｇとＰＥＴ樹脂ペレット原料２００ｇ、アクリル樹脂ペレット原料２２５ｇとエラストマー樹脂ペレット原料２５ｇとをドライ条件で混合した。ＰＥＴ樹脂、アクリル樹脂、エラストマー樹脂３種類の樹脂混合物を射出成形機によって成形温度〜２５０℃で射出成形し、不透明なヘーズのかかった厚さ１ｍｍの板を得た。なお、実施例２２で使用したエラストマー原料は、ＪＳＲ株式会社  ダイナロン（登録商標）４６６０Ｐであった。【０１５６】
得られた板の光学特性をヘーズメーターでスペクトル測定した。得られた板の全光線透過率は５１．２％で、ヘーズは９７．８％だった。【０１５７】
以下の表２（ＱＤ含有多成分相分離フィルムの作製結果）に、実施例７から実施例２２をまとめて記載した。なお、ＱＤ濃度は、光学的に求めた濃度と熱重量分析（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ  Ａｎａｌｙｓｉｓ：ＴＧＡ）によるＱＤ重量（ｗｔ％）の相関より求めた計算値である。総厚みは、マイクロメーターを用いて測定した実測値である。【０１５８】
【表２】
2019078183.tif 000004
【０１５９】
ここで、表２に示す「ＱＤ（ｗｔ％）」は、光学的に求めた濃度と熱重量分析（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ  Ａｎａｌｙｓｉｓ：ＴＧＡ）によるＱＤ重量（ｗｔ％）の相関より求めた計算値である。また、表２に示す「総厚み」は、マイクロメーターを用いて測定した実測値である。【０１６０】
実施例１から実施例６はＱＤが均一に分散した樹脂マスターバッチの作製方法である。透明樹脂を原料として用いて、ＣｄベースのＧ−ＱＤ、及びＣｄベースのＲ−ＱＤを練り込み、アクリル樹脂、ＣＯＰ、ＰＥＴ樹脂ベースのＱＤ樹脂マスターバッチを得ることができた。【０１６１】
実施例７、及び、実施例８は、それぞれＧ−ＱＤ、Ｒ−ＱＤを用いた２成分系フィルムである。ＣＯＰ樹脂とアクリル樹脂が互いに非相溶であるため、ミクロフェーズでの相分離が起こっており、このため光の散乱がミクロ相分離した樹脂界面で起こった。従って、これらフィルムにはヘーズがかかっており、散乱剤を添加しなくても、高い効率で光変換が可能であった。【０１６２】
実施例７、及び、実施例８のバックライト上でのスペクトルは、図３、及び、図４に示されている。これに対応して、実施例１８、及び、実施例１９では、ＣＯＰを１００％用いて、その樹脂中に、それぞれＧ−ＱＤ、Ｒ−ＱＤを分散したフィルムを作製した。これらのフィルムは透明性が高いものの、散乱剤を添加しなければヘーズがかかっておらず、そのため光変換効率は高くないことがわかった。【０１６３】
実施例７で作製した２成分系のフィルムと実施例１８で作製した１成分系のフィルムのスペクトル比較を図１６に示した。同様に、実施例８で作製した２成分系のフィルムと実施例１９で作製した１成分系のフィルムのスペクトルの比較を図１７に示した。図１６、及び、図１７に示す実験結果より、２成分系のフィルムの光変換効率が１成分系のフィルムと比較して、非常に高くなっていることが証明された。【０１６４】
実施例９から実施例１２では、２種類のベース樹脂の比率を少しずつ変えて、ヘーズ値の調整を試みた。ＣＯＰとアクリル樹脂から成る２成分系ではＣＯＰ樹脂をベース樹脂としつつ、アクリルの比率が５％、１０％、２０％、３０％と増大するに従って、透明性は維持しつつ、ヘーズ値がそれぞれ１２．１％、３１．７％、５９．４％、７８．２％と増大した。本実施例では、非相溶な２種類の樹脂比率を種々、変更することによってヘーズ値を制御できることが証明された。【０１６５】
実施例９から実施例１２で作製したフィルムのスペクトルの比較を図１８に示した。ヘーズが増すに従って、励起光の変換効率が高くなっていることが証明された。【０１６６】
実施例１３は、Ｇ−ＱＤとＲ−ＱＤが別々の相に含有された２成分系フィルムである。Ｒ−ＱＤは濃度が低く、厚みが５２μｍと薄いフィルムであるが、フィルムを２枚重ねしたスペクトルからは、緑の蛍光ピークと赤の蛍光ピークがはっきりと確認された。【０１６７】
実施例１４から実施例１７では、Ｇ−ＱＤまたはＲ−ＱＤを含有したアクリル樹脂のマスターバッチとＣＯＰ樹脂を用いて、射出成形によって厚さ１ｍｍの板を作製した。板厚みが厚いため、実施例１４から実施例１６では、ヘーズは約８０％以上と高めになっているが、バックライト上では励起光を効率よく変換して、対応する緑あるいは赤の蛍光を発していることがスペクトルから確認された。【０１６８】
実施例２０では、Ｇ−ＱＤを含有したアクリルのマスターバッチとエラストマー樹脂を用いて２成分系フィルムを作製した。ヘーズは９０％以上と高めになっているが、バックライト上では励起光を効率よく変換して、対応する緑の蛍光を発していることがスペクトルから確認された。また、アクリル樹脂とエラストマー樹脂はヘーズがかかるのみならず、アクリル樹脂フィルムの欠点である脆さが大幅に改善され、ハンドリングが格段に良くなった。【０１６９】
実施例２１では、Ｇ−ＱＤを含有したＰＰのマスターバッチとアクリル樹脂を用いて、２成分系フィルムを作製した。ヘーズは約６０％と低めになっているが、光線透過率は９０％以上と非常に高いフィルムが得られた。【０１７０】
以上により、本実施例では非常に汎用性高く、従来の押出成形や射出成形によって、ＱＤを分散したフィルムや板が作製され、これらが非常に効率の高い光変換性能を備えていることが証明された。
【産業上の利用可能性】
【０１７１】
本発明によれば、光変換効率に優れた量子ドットを含む樹脂成形体を、波長変換部材として好適に用いることができる。【０１７２】
本出願は、２０１７年１０月１７日出願の特願２０１７−２０１３５２に基づく。この内容は全てここに含めておく。
【図１Ａ】
2019078183.tif 000005
【図１Ｂ】
2019078183.tif 000006
【図２】
2019078183.tif 000007
【図３】
2019078183.tif 000008
【図４】
2019078183.tif 000009
【図５】
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【図６】
2019078183.tif 000011
【図７】
2019078183.tif 000012
【図８】
2019078183.tif 000013
【図９】
2019078183.tif 000014
【図１０】
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【図１１】
2019078183.tif 000016
【図１２】
2019078183.tif 000017
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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