(57)【要約】      （修正有）【課題】可視光透過度及び光発光特性に優れたコーティング組成物及びこれを利用して製造された波長変換薄膜の提供。【解決手段】溶媒、ポリシラザン及び波長変換剤を含み、可視光透過度が水溶液に対して５０％以上であるコーティング組成物。前記波長変換剤はランタン系化合物及び遷移金属化合物のうち少なくとも１つ以上を含み、更に有機発光体を含むコーティング組成物。前記コーティング組成物は、可視光透過度及び光発光特性に優れた波長変換薄膜を形成できる。【選択図】図１
2015155525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶媒、ポリシラザン及び波長変換剤を含み、可視光透過度が水溶液に対して５０％以上であることを特徴とするコーティング組成物。
【請求項２】
上記ポリシラザンは、化学式１で表現されることを特徴とする請求項１に記載のコーティング組成物：
【化１】
2015155525.tif 000006
上記式中、ｍ及びｎは、１〜５００の整数であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ水素、メチル、ビニル、またはフェニルであり、互いに同一であるか、または異なり、Ｒ３及びＲ６は、それぞれ水素、トリメチルシリル、またはアルコキシシリルプロピルであり、互いに同一であるか、または異なる。
【請求項３】
上記ポリシラザンの含量は、全体組成物に対して１〜９９体積％であることを特徴とする請求項１に記載のコーティング組成物。
【請求項４】
上記波長変換剤は、ランタン系化合物及び遷移金属化合物のうち少なくとも１つ以上を含むことを特徴とする請求項１に記載のコーティング組成物。
【請求項５】
上記ランタン系化合物及び遷移金属化合物は、硝酸系、炭酸系、ハロゲン系、硫酸系、酸化系、リン酸系、アセテート、アセトアセチル、あるいは背位結合された有機化合物系を含むことを特徴とする請求項４に記載のコーティング組成物。
【請求項６】
上記波長変換剤は、有機物発光体を含むことを特徴とする請求項１に記載のコーティング組成物。
【請求項７】
上記有機物発光体は、芳香族、脂環族、エーテル、ハロゲン化された炭化水素またはテルペン作用基を含む有機単量体及びその重合体よりなるグループから選択された１種以上を含むことを特徴とする請求項６に記載のコーティング組成物。
【請求項８】
上記波長変換剤は、粒子サイズが２〜４０ｎｍである半導体ナノ結晶を含むことを特徴とする請求項１に記載のコーティング組成物。
【請求項９】
上記半導体ナノ結晶は、ＣｄＴｅ／ＣｄＳｅ、ＣｄＳ（Ｓｅ）／ＣｄＴｅ、ＣｄＳ（Ｓｅ）／ＺｎＴｅ、ＣｕＩｎＳ（Ｓｅ）／ＺｎＳ（Ｓｅ）、Ｃｕ（ＧａＩｎ）Ｓ（Ｓｅ）／ＺｎＳ（Ｓｅ）、ＺｎＴｅ／ＣｄＳ（Ｓｅ）、ＧａＳｂ／ＧａＡｓ、ＧａＡｓ／ＧａＳｂ、Ｇｅ／Ｓｉ、Ｓｉ／Ｇｅ、ＰｂＳｅ／ＰｂＴｅ、ＰｂＴｅ／ＰｂＳｅ、ＣｄＴｅ、ＣｄＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｕＩｎＳ、ＣｕＧａＳ、Ｃｕ（Ｇａ、Ｉｎ）Ｓ、ＣｕＧａＳｎＳ（Ｓｅ）、ＣｕＧａＳ（Ｓｅ）、ＣｕＳｎＳ（Ｓｅ）、ＺｎＳ、ＣｕＩｎＳｅ、ＣｕＧａＳｅ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＧａＳｂ、ＧａＡｓ、Ｇｅ、Ｓｉ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、ＰｂＴｅ及びＰｂＳｅよりなるグループから選択された１種以上を含むことを特徴とする請求項８に記載のコーティング組成物。
【請求項１０】
上記波長変換剤は、粒子サイズが１００ｎｍ以下の無機物ナノ蛍光体粉末を含むことを特徴とする請求項１に記載のコーティング組成物。
【請求項１１】
上記無機物ナノ蛍光体粉末は、酸化系、ハロゲン系、窒素系、及びシリケート系粉末のうち１つ以上を含むことを特徴とする請求項１０に記載のコーティング組成物。
【請求項１２】
上記波長変換剤の含量は、上記ポリシラザン重量に対して０．０００１〜５０重量％であることを特徴とする請求項１に記載のコーティング組成物。
【請求項１３】
上記溶媒は、石油溶媒、芳香族、脂環族溶媒、エーテル、ハロゲン化された炭化水素またはテルペン混合物またはこれらの混合物であることを特徴とする請求項１に記載のコーティング組成物。
【請求項１４】
硬化触媒、結合剤及び金属粒子をさらに含み、上記硬化触媒、結合剤及び金属粒子の全体含量は、全体コーティング組成物に対して０．０００１〜１０重量％であることを特徴とする請求項１に記載のコーティング組成物。
【請求項１５】
請求項１に記載のコーティング組成物を基材上に塗布して硬化させたことを特徴とする薄膜。
【請求項１６】
上記基材は、プラスチック、ステンレス、ガラス、クォーツ、太陽電池、ＬＥＤチップ及び繊維のうちいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１５に記載の薄膜。
【請求項１７】
可視光透過度が空気に対して５０％以上であることを特徴とする請求項１５に記載の薄膜。
【請求項１８】
ポリシラザン保護層をさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の薄膜。
【請求項１９】
上記硬化は、加熱、光照射、常温配置、水分注入及び触媒注入のうち１つ以上の方法を利用して行われることを特徴とする請求項１５に記載の薄膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は可視光透過度及び光発光特性に優れたコーティング組成物、及びこれを利用して製造された波長変換シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリシラザンは、シリコンと窒素が規則的に配列された高分子を総称するものであって、［−Ｒ１Ｒ２Ｓｉ−ＮＲ３−］ｎの構造を有する。作用基Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、水素または有機物であることができる。すべての作用基が水素の場合、ペルヒドロポリシラザン（ｐｅｒｈｙｄｒｏｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅ）と言い、作用基が炭化水素の場合、有機ポリシラザン（ｏｒｇａｎｏｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅ）と言う。ポリシラザンは、２００℃以下で水分と反応し、シリカ系［−Ｒ１Ｒ２Ｓｉ−Ｏ−］ｎ物質に転換される特徴を有する。変換される過程で体積変化がほとんどないので、緻密なシリカ薄膜を得るための用途に主に使用され、タッチスクリーン、強化ガラス、ＯＬＥＤ、太陽電池、保護フィルムなどでパッシベーション（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ）及び絶縁膜、透明保護膜に応用される。このような薄膜は、硬度８Ｈ以上の高強度特性を示すだけでなく、耐熱、耐火、耐磨耗性、耐酸化性などに優れている（日本国特許公開第２０１３−２１４４２７号公報、米国特許登録ＵＳ８５６３１２９Ｂ２公報）。また、硬化後にペルヒドロポリシラザンは、親水性を、有機ポリシラザンは、疎水性の表面特性を示すので、各用途に合わせて多様に使用されることができる。従来のシリコン系高分子（例：ＰＤＭＳ、ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ−ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）、ｐｏｌｙｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅ）と比較して、ポリシラザンは、シリカ（ＳｉＯ２）含量が高いので、ポリシラザンを利用して製造された薄膜は、表面硬度、耐化学性、可視光線透過度及び接着性にさらに優れている。
【０００３】
有機物または無機物を表面に固定するために、ポリシラザンを有機物または無機物と混合して使用することがあり、混合溶液を基材に塗布し、２００℃に加熱するか、触媒を使用して常温〜１００℃以下の低温で硬化させて、シリカ母体に離型物質が分散している薄膜を生成することができる。この場合、基材に使用されるプラスチック、金属、セラミック表面と生成されたシリカ薄膜の接着力が強くて、表面硬度が高いという長所がある。特に可視光線領域の波長で高い透過度が要求される場合、例えば、耐スクラッチコーティング、耐酸化コーティング、耐腐食コーティング、シルバー抗菌コーティング、太陽電池、照明あるいはディスプレイ保護膜などに高い活用度を示す。
【０００４】
波長変換シートにおいて、光のうち一部の波長領域のみを吸収して波長変換し、残りの波長領域は、９０％以上の高い透過を示すようにするために、紫外線、可視光及び赤外線領域で高い透過度を有するマトリックス素材が要求される。一般的に波長変換用途に使用されるマトリックス素材としては、エポキシ（ｅｐｏｘｙ、−Ｃ−Ｏ−Ｃ−）系やシリコン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ、−Ｃ−Ｏ−Ｓｉ−Ｃ−）系などの透明樹脂があり、その他、アクリル系、ビニル系、及びカーボネート系透明高分子がある。これらの樹脂及び高分子でコーティング液を形成するために波長変換剤と混合し、溶媒で希釈して使用する（韓国特許登録１０−０６８２９２８；韓国特許登録１０−１０３４４７３号）。
【０００５】
上記波長変換剤を含む樹脂及び高分子コーティング液を使用して波長変換シートを形成する場合、長時間光源に露出時に黄変現象が発生し、次第に光透過度が低下する短所がある。また、上記樹脂及び高分子は、耐熱性が低くて、大気中のガス及び水分に対して浸透を遮断しないので、長時間露出時に含有された波長変換剤の光劣化（ｐｈｏｔｏｂｌｅａｃｈ）を誘発し、発光性能低下をもたらし、波長変換効率が次第に劣化する。
【０００６】
このような問題を解決するために、波長変換シート素材としてガラス（ｇｌａｓｓ）、シリカ（ＳｉＯ２）などの無機物マトリックス使用が提案されている（Ｊ．Ｎｏｎ−Ｃｒｙｓｔａｌ．Ｓｏｌ．３５７、２０１１、２４３５〜２４３９）。一方、このような無機物は、７００℃以上の高温焼結が要求され、また、焼結過程で基板が変形するか、波長変換剤が変形するか、または波長変換薄膜のクラックが発生するなどの問題が発生することができる。
【０００７】
上記無機物薄膜の高温焼結時の問題点を解決するために、ゾルゲルシリカ（ｓｏｌ−ｇｅｌｓｉｌｉｃａ）が使用されることがあるが（Ｊ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、２０１３、１３５、１５〜１９）、この場合、ゾル（ｓｏｌ）前駆体がゲル化（ｇｅｌａｔｉｏｎ）する過程で相当な体積収縮（５０％以上）が伴われ、クラック及び部分欠陥が発生するので、欠陥がない透明薄膜を製作するためには、加圧焼結などの特別な操作が要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】日本国特許公開第２０１３−２１４４２７号公報
【特許文献２】米国特許登録第８，５６３，１２９号明細書
【特許文献３】韓国特許登録第１０−０６８２９２８号公報
【特許文献４】韓国特許登録第１０−１０３４４７３号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｎｏｎ−Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｓｏｌｉｄｓ，３５７，２０１１，２４３５〜２４３９
【非特許文献２】Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ，２０１３，１３５，１５〜１９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、可視光透過度及び光発光特性に優れたコーティング組成物及びこれを利用して製造された波長変換シートを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様は、溶媒、ポリシラザン及び波長変換剤を含み、可視光透過度が水溶液に対して５０％以上であることを特徴とするコーティング組成物であることができる。
【００１２】
上記ポリシラザンは、化学式１で表現されることができる：
【００１３】
【化１】
2015155525.tif 000003
【００１４】
上記式中、ｍ及びｎは、１〜５００の整数であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ水素、メチル、ビニル、またはフェニルであり、互いに同一であるかまたは異なり、Ｒ３及びＲ６は、それぞれ水素、トリメチルシリル、またはアルコキシシリルプロピルであり、互いに同一であるか、または異なることができる。
【００１５】
ポリシラザンの含量は、全体組成物に対して１〜９９体積％であることができ、波長変換剤の含量は、ポリシラザン重量に対して０．０００１〜５０重量％であることができる。
【００１６】
波長変換剤としては、芳香族、脂環族、エーテル、ハロゲン化された炭化水素またはテルペン作用基を含む有機単量体及びその重合体よりなるグループから選択された１種以上の有機物発光体を使用することができ、また、硝酸系、炭酸系、ハロゲン系、硫酸系、酸化系、リン酸系、アセテート、アセトアセチルまたは配位結合された有機化合物系のランタン系化合物及び遷移金属化合物のうち少なくとも１つ以上を使用することができ、また、粒子サイズが２〜４０ｎｍのＣｄＴｅ／ＣｄＳｅ、ＣｄＳ（Ｓｅ）／ＣｄＴｅ、ＣｄＳ（Ｓｅ）／ＺｎＴｅ、ＣｕＩｎＳ（Ｓｅ）／ＺｎＳ（Ｓｅ）、Ｃｕ（ＧａＩｎ）Ｓ（Ｓｅ）／ＺｎＳ（Ｓｅ）、ＺｎＴｅ／ＣｄＳ（Ｓｅ）、ＧａＳｂ／ＧａＡｓ、ＧａＡｓ／ＧａＳｂ、Ｇｅ／Ｓｉ、Ｓｉ／Ｇｅ、ＰｂＳｅ／ＰｂＴｅ、ＰｂＴｅ／ＰｂＳｅ、ＣｄＴｅ、ＣｄＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｕＩｎＳ、ＣｕＧａＳ、Ｃｕ（Ｇａ、Ｉｎ）Ｓ、ＣｕＧａＳｎＳ（Ｓｅ）、ＣｕＧａＳ（Ｓｅ）、ＣｕＳｎＳ（Ｓｅ）、ＺｎＳ、ＣｕＩｎＳｅ、ＣｕＧａＳｅ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＧａＳｂ、ＧａＡｓ、Ｇｅ、Ｓｉ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、ＰｂＴｅ及びＰｂＳｅよりなるグループから選択された１種以上を半導体ナノ結晶（量子点）を使用することができ、また、粒子サイズが１００ｎｍ以下の酸化系、硫化系、アルミニウム系、ハロゲン系、窒素系、シリケート系の無機物ナノ蛍光体粉末を使用することができる。
【００１７】
本発明の他の態様は、上記コーティング組成物を基材上に塗布して硬化させたことを特徴とするシートであることができ、可視光透過度が空気に対して５０％以上であることができる。また、ポリシラザン保護層をさらに有することができる。上記基材としては、プラスチック、ステンレス、ガラス、クオーツ、太陽電池、ＬＥＤチップ及び繊維のうちいずれか１つを使用することができるが、これに制限されるものではない。上記硬化は、加熱、光照射、常温配置、水分注入及び触媒注入のうち１以上の方法を利用して行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によるコーティング組成物は、高い可視光透過度を示し、基材物質の表面に塗布することが容易である。
【００１９】
また、本発明によるコーティング組成物を塗布した後、水分、高温、触媒作用、光などの外部刺激を加えて硬化することによって、密度が高くて、透明な硬化体（薄膜、シートまたは封止材）を形成することができる。
【００２０】
また、本発明では、ポリシラザンを採用したので、耐磨耗性、耐熱性、耐化学性、耐酸化性などに優れた透明薄膜を具現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明によるコーティング液及びシートの製造工程を示す概略図である。
【図２】図２は、実施例３で使用したクマリン重合体の化学構造式である。
【図３ａ】図３ａは、Ｙ２Ｏ３：Ｔｂ、Ｙｂに対する走査電子顕微鏡写真である。
【図３ｂ】図３ｂは、ＺｎＯに対する透過電子顕微鏡写真である。
【図４ａ】図４ａは、実施例２３のコーティング液で製造した薄膜に対する可視光線下での写真である。
【図４ｂ】図４ｂは、実施例２３のコーティング液で製造した薄膜に対する３６５ｎｍ波長の紫外線下での写真である。
【図５】図５は、実施例２３のコーティング液で製造した薄膜の断面に対する走査電子顕微鏡写真である。
【図６ａ】図６ａは、実施例１０のコーティング液に対する水素核磁気共鳴スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図６ｂ】図６ｂは、実施例１２のコーティング液に対する水素核磁気共鳴スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図６ｃ】図６ｃは、実施例１４のコーティング液に対する水素核磁気共鳴スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図６ｄ】図６ｄは、実施例１５のコーティング液に対する水素核磁気共鳴スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図６ｅ】図６ｅは、実施例１６のコーティング液に対する水素核磁気共鳴スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図６ｆ】図６ｆは、実施例１７のコーティング液に対する水素核磁気共鳴スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図６ｇ】図６ｇは、実施例１８のコーティング液に対する水素核磁気共鳴スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図６ｈ】図６ｈは、実施例１９のコーティング液に対する水素核磁気共鳴スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図６ｉ】図６ｉは、実施例２１のコーティング液に対する水素核磁気共鳴スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図６ｊ】図６ｊは、実施例２２のコーティング液に対する水素核磁気共鳴スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図７ａ】図７ａは、実施例１のコーティング液に対する光発光スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図７ｂ】図７ｂは、実施例２のコーティング液に対する光発光スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図７ｃ】図７ｃは、実施例３のコーティング液に対する光発光スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図７ｄ】図７ｄは、実施例４のコーティング液に対する光発光スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図７ｅ】図７ｅは、実施例５のコーティング液に対する光発光スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図７ｆ】図７ｆは、実施例６のコーティング液に対する光発光スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図７ｇ】図７ｇは、実施例７のコーティング液に対する光発光スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図７ｈ】図７ｈは、実施例８のコーティング液に対する光発光スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図７ｉ】図７ｉ、実施例９のコーティング液に対する光発光スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図７ｊ】図７ｊは、実施例１０のコーティング液に対する光発光スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図７ｋ】図７ｋは、実施例１１のコーティング液に対する光発光スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図７ｌ】図７ｌは、実施例１２のコーティング液に対する光発光スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図７ｍ】図７ｍは、実施例１３のコーティング液に対する光発光スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図７ｎ】図７ｎは、実施例１７のコーティング液に対する光発光スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図７ｏ】図７ｏは、実施例２４のコーティング液に対する光発光スペクトル分析結果を示すグラフである。
【図８ａ】図８ａは、実施例１のコーティング液に対する光透過度の測定結果である。
【図８ｂ】図８ｂは、実施例１のコーティング液に対する光発光特性の測定結果である。
【図９ａ】図９ａは、実施例１０及び実施例１２のコーティング液に対する可視光線下での光発光特性を示す写真であり、左側写真は、実施例１０のコーティング液、右側写真は、実施例１２のコーティング液である。
【図９ｂ】図９ｂは、実施例１０及び実施例１２のコーティング液に対する２５４ｎｍ紫外線下での光発光特性を示す写真であり、左側写真は、実施例１０のコーティング液、右側写真は、実施例１２のコーティング液である。
【図９ｃ】図９ｃは、実施例１０及び実施例１２のコーティング液に対する３６５ｎｍ紫外線下での光発光特性を示す写真であり、左側写真は、実施例１０のコーティング液、右側写真は、実施例１２のコーティング液である。
【図１０ａ】図１０ａは、比較例１〜３のコーティング液に対する光発光特性の測定結果を示すグラフである。
【図１０ｂ】図１０ｂは、比較例１〜３のコーティング液に対する光透過度の測定結果を示すグラフである。
【図１１】図１１は、実施例１、比較例１〜３による薄膜の透過度測定結果である。
【図１２ａ】図１２ａは、実施例１の薄膜に対する写真である。
【図１２ｂ】図１２ｂは、比較例２の薄膜に対する写真である。
【図１３】図１３は、実施例１、比較例１、比較例２の薄膜に対する光発光特性を示すグラフである。
【図１４】図１４は、実施例１及び比較例２の薄膜に対する光劣化特性分析結果である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。本発明の実施形態は、様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【００２３】
本発明は、上記問題を解決するために光透過度が高くて、低温焼結が可能であり、硬化時に体積収縮がほとんどないポリシラザン溶液を含む透明波長変換コーティング組成物を提供する。
【００２４】
図１には、本発明によるコーティング組成物及び薄膜の製造工程を概略的に示す。図１を参照すれば、溶媒、ポリシラザン、波長変換剤、触媒及び／または結合剤、金属粒子を混合した後、これを超音波処理し、コーティング組成物（コーティング液）を製造することができる。このように製造されたコーティング組成物を基材上に塗布した後、硬化させて薄膜を形成することができる。
【００２５】
本発明の一側面は、溶媒、ポリシラザン、及び波長変換剤を含むコーティング組成物であることができる。すなわち、本側面の組成物は、ポリシラザンとともに波長変換剤を含むという点を特徴とする。
【００２６】
溶媒としては、石油溶媒、芳香族、脂環族溶媒、エーテル、ハロゲン化された炭化水素、テルペン混合物を使用することができ、これらを組み合わせて使用することもできる。コーティング組成物全体に対して１〜９９重量％の溶媒を配合して使用することができる。溶媒の含量は、形成しようとする薄膜の厚さ及びコーティング方法によって適切に調節することができ、溶媒の含量が１重量％未満の場合、コーティング液が水分に露出時に水分との激しい反応により火災の危険があり、９９．９重量％超過の場合、形成される薄膜の厚さがあまり薄くて、効率的な波長変換効果が発生しないことがある。
【００２７】
ポリシラザンは、化学式１で表現されることができる。
【００２８】
【化２】
2015155525.tif 000004
【００２９】
上記式中、ｍ及びｎは、１〜５００の整数であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ水素、メチル、ビニル、またはフェニルであり、互いに同一であるか、異なることができ、Ｒ３及びＲ６は、それぞれ水素、トリメチルシリル、またはアルコキシシリルプロピルであり、互いに同一であるか、異なることができる。
【００３０】
ポリシラザンの含量は、全体コーティング組成物に対して１〜９９重量％が好ましい。
【００３１】
ポリシラザンは、窒素とシリコンよりなる高分子化合物（［−ＳｉＲ２−ＮＲ−］ｎ）である。ポリシラザンは、２００℃以下の低温で加熱、水分、触媒作用、光などの外部可視激によって酸化され、その酸化過程で窒素が酸素に部分的にまたは全部置換され、シリカ系［−ＳｉＲ２−Ｘ−］ｎ（Ｘ＝酸素または酸素と窒素混合物）物質に変形される。硬化物であるシリカ系無機物は、透過度に優れていて、硬化過程で体積収縮が少ないので、基板変形やクラック発生がほとんどないことが特徴である。一次硬化した物質は、高温塑性、触媒添加、水分あるいは酸素注入などの方法で完全酸化され、純粋シリカに変形可能である。
【００３２】
本態様において、波長変換シートまたは薄膜を製造するためにポリシラザンを含むコーティング組成物を使用する理由は、次の通りである。なぜなら、ポリシラザンから形成された波長変換シートは、光透過度が高くて、耐熱性、耐化学性に優れていて、水分及び酸素透過度が低くて、黄変現象がないので、長時間太陽光及び照明など光源に露出しても、光劣化（ｐｈｏｔｏｂｌｅａｃｈ）現象が少なくて、また、発光効率の低下が小さいからである。特に、ポリシラザン溶液は、可視光透過度が８０％以上と非常に高くて、有機化合物、ランタン系及び遷移金属化合物、半導体ナノ結晶、無機物ナノ蛍光体などの物質に対して溶解度または分散度が高いので、このような物質と混合しても、高い透明度を維持することができ、ひいては、この混合物を基材に塗布し、薄膜を製造するか、またはシートを製造する場合その薄膜またはシートは、高い透明度を維持することができるからである。
【００３３】
波長変換剤は、下向き変換剤と上向き変換剤があり、下向き変換剤は、高いエネルギーの光を低いエネルギーの光に変換し、反対に、上向き変換剤は、低いエネルギーの光を高いエネルギーの光に変換することができる。このような波長変換剤としては、有機物発光体、ランタン系及び遷移金属化合物、半導体ナノ結晶、無機物ナノ蛍光体粉末を使用することができる。
【００３４】
有機物発光体としては、芳香族炭化水素、脂環族炭化水素、エーテル、ハロゲン化された炭化水素またはテルペン作用基を含む有機単量体を使用することができ、その重合体を使用することができる。また、これらを組み合わせて使用することもできる。具体的に、このような有機物発光体としては、クマリン（ｃｏｕｍａｒｉｎｅ）、ロダミン（ｒｈｏｄａｍｉｎｅ）、ポルフィリン（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ）、フルオレセイン（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｉｎ）、ルモゲン（ｌｕｍｏｇｅｎ）、シアノメチレン（ｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）などがあり、これらのうち１種以上を使用することができる。
【００３５】
ランタン系元素としては、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂのうち１種以上を使用することができ、遷移金属元素としては、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎのうち１種以上を使用することができる。このようなランタン系及び遷移金属元素イオンの供給源としては、硝酸系、炭酸系、ハロゲン系、硫酸系、酸化系、リン酸系、アセテート、アセトアセチル、あるいは背位結合された有機化合物系化合物を使用することができる。
【００３６】
半導体ナノ結晶としては、ＣｄＴｅ／ＣｄＳｅ、ＣｄＳ（Ｓｅ）／ＣｄＴｅ（ここで、ＣｄＳ（Ｓｅ）は、ＣｄＳにおいてＳの一部がＳｅに置換されたものであって、Ｓ＋Ｓｅの和は、１当量になるという意味である）、ＣｄＳ（Ｓｅ）／ＺｎＴｅ、ＣｕＩｎＳ（Ｓｅ）／ＺｎＳ（Ｓｅ）、Ｃｕ（ＧａＩｎ）Ｓ（Ｓｅ）／ＺｎＳ（Ｓｅ）、ＺｎＴｅ／ＣｄＳ（Ｓｅ）、ＧａＳｂ／ＧａＡｓ、ＧａＡｓ／ＧａＳｂ、Ｇｅ／Ｓｉ、Ｓｉ／Ｇｅ、ＰｂＳｅ／ＰｂＴｅまたはＰｂＴｅ／ＰｂＳｅなどのコア／シェル構造の半導体ナノ結晶を使用することができ（ここで、ＣｄＴｅ／ＣｄＳｅは、コアにＣｄＴｅ、シェルにＣｄＳｅが存在することを意味する）、また、ＣｄＴｅ、ＣｄＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｕＩｎＳ、ＣｕＧａＳ、Ｃｕ（Ｇａ、Ｉｎ）Ｓ、ＣｕＧａＳｎＳ（Ｓｅ）、ＣｕＧａＳ（Ｓｅ）、ＣｕＳｎＳ（Ｓｅ）、ＺｎＳ、ＣｕＩｎＳｅ。ＣｕＧａＳｅ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＧａＳｂ、ＧａＡｓ、Ｇｅ、Ｓｉ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、ＰｂＴｅ、ＰｂＳｅを含む半導体ナノ結晶を使用することができる。また、これらを組み合わせて使用することができる。半導体ナノ結晶のサイズは、２〜４０ｎｍが好ましい。
【００３７】
無機物ナノ蛍光体粉末としては、粒子サイズが１００ｎｍ以下の酸化系、硫化系、アルミニウム系、ハロゲン系、窒素系、シリケート系粉末を使用することができる。このような無機物ナノ蛍光体粉末の素材としては、例えば、（ＡＥ）Ｇａ２Ｓ４：Ｅｕ２＋、（ＡＥ）Ｓ：Ｅｕ２＋、（ＡＥ）Ｍ２Ｏ４：Ｅｕ２＋（ＡＥは、アルカリ土類金属であって、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒのうち少なくとも１つであり、Ｍは、Ｓｉ、Ｇｅのうち少なくとも１つである）、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋（以下、ＹＡＧ）、ＬａＰＯ４：Ｅｕ、ＬａＶＯ４：Ｅｕ、ＮａＹＦ４：Ｅｒ、Ｙｂ、ＺｎＯ、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ（及び／またはＴｂ）、ＣａＳｉＡｌＮ３、ＳｒＳＮ２などがあり、これらのうち１種以上を使用することができる。
【００３８】
これら波長変換剤は、コーティング組成物全体に対して０．０００１〜５０重量％を配合して使用することができる。波長変換剤が０．０００１重量％より少ない場合、波長変換の効率が劣化するので、波長変換シートに適用しにくいし、５０重量％より多い場合、良質の硬化膜を得にくくて、光透過度が低下することができる。
【００３９】
本態様によるコーティング液は、透明であることを特徴とする。透明なコーティング液を利用して透明な薄膜を形成することができ、これを利用する場合、光変換効率を向上させることができる。コーティング液の透過度は、混入された波長変換剤の粒子サイズ及び溶解度によって決定されることができる。例えば、ランタン系化合物、遷移金属化合物、有機物発光体は、溶解度以下の濃度で溶解することによって、透明なコーティング液を用意することができ、半導体ナノ結晶と無機物ナノ蛍光体粉末は、１００ｎｍ以下の小さいサイズの粒子を使用することによって、透明なコーティング液を用意することができる。半導体ナノ結晶と無機物ナノ蛍光体粉末のように、溶解されない粒子が溶媒に分散している場合、粒子サイズの４倍以下のサイズの波長領域に対して光を透過することなく、反射する性質があるので、粒子が大きい場合、コーティング液は不透明に見える。例えば、１００ｎｍサイズの粒子の場合は、そのサイズの４倍に該当する４００ｎｍ波長を境界としてその波長以下の光は反射し、その波長以上の光は透過する。したがって、可視光と赤外線波長領域で高い透過度を有するコーティング液を製造するために分散している粒子は、そのサイズが１００ｎｍ以下の小さい粒子でなければならない。
【００４０】
本態様によるコーティング液の透過度は、好ましくは、水溶液に対して５０％以上であることができ、さらに好ましくは、６０％以上であることができ、より好ましくは、７０％以上、さらにより好ましくは、８０％以上であることができる。
【００４１】
本態様のコーティング組成物には、添加剤がさらに含有されることができる。添加剤としては、硬化触媒、結合剤、金属粒子またはこれらを組み合わせて使用することができる。
【００４２】
硬化触媒は、２００℃以下の温度でコーティング組成物の硬化を促進させてポリシラザンがシリカに転換される硬化過程を助ける役目をし、このような硬化触媒には、代表的に有機塩基触媒及び金属触媒がある。
【００４３】
有機塩基触媒としては、Ｎ、Ｎ’−トリメチレンビス（１−メチルピペリジン）、ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、Ｎ、Ｎ’−ジメチルピペラジン、４−（ジメチルアミノ）ピリジン、Ｎ、Ｎ’−ジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’、Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルセチルアミン、トリヘキシルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミンなどのアミン類を使用することができる。これらを単独でまたは組み合わせて使用することができる。コーティング組成物全体に対して０．１〜５重量％の有機塩基触媒を配合して使用することができる。０．１重量％未満の場合、触媒活性が低下することができ、５重量％超過の場合、波長変換層の透過度低下をもたらすことができる。
【００４４】
金属触媒としては、パラジウム、プラチナム、ロジウム、ニッケル、イリジウム、ルテニウム、オスミウム、コバルトなど金属を含む有機酸錯物、無機酸錯物または有機金属化合物を使用することができる。また、金属触媒として金属微粒子または金属微粒子を形成することができる前駆体を使用することができる。コーティング組成物全体に対して０．０１〜１重量％の金属触媒を配合して使用することができ、金属触媒の含量が０．０１重量％未満の場合、触媒活性が低下することができ、１重量％超過の場合、波長変換層の光透過度が低下することができる。
【００４５】
結合剤によって基材と硬化体との間の接着力が向上することができ、このような結合剤としては、３−アミノプロピル（トリエトキシシラン）、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（３−エトキシシリルプロピル）−４、５−ジヒドロイミダゾル、３−アミノプロピル（メチルジエトキシシラン）、ビニルトリエトキシシラン、トリフルオルプロピルトリメトキシシラン、シアノエチルトリメトキシシラン、メタアクリロイルプロピルトリエトキシシラン、（３−アクリロイルプロピル）トリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、３−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、またはこれらを組み合わせて使用することができる。結合剤は、コーティング組成物全体に対して０．１〜５重量％配合して使用することが好ましく、結合剤が０．１重量％より少なければ、基材と硬化体との間の接着力が向上せず、結合剤が５重量％より多ければ、波長変換層の透過度が低下するか、または良質の薄膜形成が難しいことがある。
【００４６】
金属粒子は、波長変換剤とともに使用し、波長変換剤の波長変換効率を増進させる役目をし、これは、金属粒子がその表面で表面プラスモン共鳴（ｓｕｒｆａｃｅ  ｐｌａｓｍｏｎ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ、ＳＰＲ）現象によって近接した波長変換剤の発光を増幅させる現象によるものである。このような金属粒子としては、金、銀、白金、銅粒子などがあり、これらの表面で表面プラスモン共鳴が起きるように模様とサイズが制御されることができる。
【００４７】
本発明の他の態様は、前記態様のコーティング組成物を利用して製造された波長変換薄膜であることができる。
【００４８】
波長変換薄膜の厚さは、好ましくは、１０ｎｍ〜１０ｃｍであり、さらに好ましくは、１０ｎｍ〜１ｃｍ、さらに好ましくは１００ｎｍ〜５００μｍであることができる。
【００４９】
波長変換薄膜の透過度は、好ましくは、空気に対して５０％以上であることができ、さらに好ましくは、６０％以上であることができ、より好ましくは、７０％以上であることができる。
【００５０】
溶媒、ポリシラザン、波長変換剤、及び／または添加剤を混合した後、これを超音波処理し、コーティング組成物（コーティング液）を製造し、このように製造されたコーティング組成物を基材上に塗布した後、硬化させて薄膜を形成することができる。基材上にコーティング組成物を塗布する方法としては、これに制限されるものではないが、ドクターブレードコーティング法、スクリーンコーティング法、スピンコーティング法、スプレイコーティング法、ペイントコーティング法などの非真空型薄膜工程を利用することができる。基材としては、これに制限されるものではないが、プラスチック、ステンレススチール、ガラス、クオーツ、太陽電池、ＬＥＤチップ、繊維などを使用することができる。
【００５１】
本態様の薄膜は、複数の層で構成されることができる。すなわち第１組成を有するコーティング液を利用して第１薄膜を形成し、第１組成と異なる第２組成を有するコーティング液を利用して第１薄膜の上に第２薄膜を形成することができる。
【００５２】
また、本態様の薄膜の上に波長変換剤を含まないポリシラザン溶液をコーティングし、保護膜を形成することができる。かくして、本態様による波長変換薄膜の寿命が向上することができる。
【実施例】
【００５３】
以下では、実施例及び比較例を通じて本発明についてさらに詳しく説明する。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。
【００５４】
［実施例１〜２４］
［コーティング組成物の製造］
ガラス容器にペルヒドロポリシラザン溶液０．８ｇ、ジブチルエーテル３．２ｇを添加し、表１に示す組成によって波長変換剤及び添加剤を投入した後、密封し、均質溶液が得られるまで超音波水槽で超音波処理し、コーティング組成物を得た。
【００５５】
【表１】
2015155525.tif 000005
【００５６】
実施例で使用された各物質は、次の通りである。
ポリシラザン溶液としては、６，０００〜８，０００の分子量を有するペルヒドロポリシラザンがジブチルエーテルに２０重量％溶解されているペルヒドロポリシラザン高分子溶液（ジエンエフ、製品番号：ＤＮＦＭＪ１１）を使用した。
【００５７】
有機物発光体としては、クマリン６（ｃｏｕｍａｒｉｎ  ６）（Ａｌｄｒｉｃｈ、製品番号：４４２６３１）とロダミン６Ｇ（ｒｈｏｄａｍｉｎｅ  ６Ｇ）（Ａｌｄｒｉｃｈ、製品番号：８３６９７）を購入して使用したし、クマリン高分子（ｐｏｌｙ  ｃｏｕｍａｒｉｎ）としては、図２のような化学構造を有する高分子を直接製造して使用した。
【００５８】
半導体ナノ結晶（あるいは量子点）としては、ＣｄＳｅナノ粒子（ｎａｎｏｓｑｕａｒｅ社）を購入して使用した。
【００５９】
無機物ナノ蛍光体粉末としては、Ｙ２Ｏ３：Ｔｂ、Ｙｂナノ粉末（平均粒径７０ｎｍ）とＺｎＯナノ粉末（平均粒径１０ｎｍ）を直接製造した後、これをヘキサンに分散して使用した（Ｙ２Ｏ３：Ｔｂ、Ｙｂは、Ｙ２Ｏ３にＴｂ及びＹｂがドーピングされていることを意味する）。それぞれの粉末に対する走査電子顕微鏡と透過電子顕微鏡写真を図３ａと図３ｂに示す。
【００６０】
テルビウムイオン（Ｔｂ３＋）の供給源としては、テルビウム（ＩＩＩ）トリス（２、２、６、６−テトラメチル−３、５−ヘプタンジオナート）（Ａｌｄｒｉｃｈ、製品番号４３４０５１、以下、「Ｔｂ（ｔｈｄ）３」という）及び硝酸化テルビウム（ＩＩＩ）水和物（ＡｌｆａＡｅｓａｒ、製品番号７４１０３）を使用した。ユロピウムイオン（Ｅｕ３＋）の供給源としては、トリス（２、２、６、６−テトラメチル−３、５−ヘプタンジオナト）ユロピウム（ＩＩＩ）（ＴＣＩ、製品番号Ｔ１２６５、以下、「Ｅｕ（ｔｈｄ）３」という）を使用した。イットリウムイオン（Ｙ３＋）の供給源としては、イットリウム（ＩＩＩ）トリス（イソプロポキシド）（Ｙｉ（ＯＰｒ）３）（Ａｌｄｒｉｃｈ）を使用した。セリウムイオン（Ｃｅ３＋）の供給源としては、セリウム（ＩＩＩ）トリス（アセチルアセトネート）水和物（Ｃｅ（Ｃ５Ｈ７Ｏ２）３・ｘＨ２Ｏ、Ｃｅ（ａｃａｃ）３・ｘＨ２Ｏ）（Ａｌｄｒｉｃｈ）を使用した。クロムイオン（Ｃｒ３＋）の供給源としては、クロミウム（ＩＩＩ）トリス（アセチルアセトネート）（Ｃｒ（Ｃ５Ｈ７Ｏ２）３、Ｃｒ（ａｃａｃ）３）（Ａｌｄｒｉｃｈ）を使用した。チタンイオン（Ｔｉ４＋）の供給源としては、チタン（ＩＶ）ブトキシド（Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４、Ｔｉ（ＯＢｕ）４）（Ａｌｄｒｉｃｈ）を使用した。亜鉛イオン（Ｚｎ２＋）の供給源としては、アセチル亜鉛（Ｚｎ（ＣＯＯＣＨ３）２、Ｚｎ（ＯＡｃ）２）（Ａｌｄｒｉｃｈ）を使用した。
【００６１】
ヘキサン、ジブチルエーテル、クロロホルム、トルエンは、大井化金（株）の製品であって、純度９９％以上のものを使用した。
【００６２】
添加剤としては、Ｎ、Ｎ’−トリメチレンビス（１−メチルピペリジン）（ＴＭＢＰ）と３−アミノプロピル（トリエトキシシラン）（ＡＰＴＥＳ）を使用した。
【００６３】
金属粒子添加剤としては、１０ｎｍ粒径の金ナノ粒子コロイド溶液（Ｓｉｇｍａ、製品番号：Ｇ１５２７）を購入し、溶媒をヘキサンに置換して使用した。
【００６４】
［波長変換薄膜の製造］
１ｃｍ×１ｃｍサイズのガラス基板（Ｋｎｉｔｔｅｌ  Ｇｌａｓｅｒ製品、１．０ｍｍ厚さ）の端部にスコッチテープ（３Ｍ、Ｃａｔ  １２２Ａ）を貼付し、表１のコーティング液のうち実施例１のクマリン６（ｃｏｕｍａｒｉｎ  ６）を含むコーティング液２００μＬを落とした後、ブレード（Ｄｏｒｃｏ社）を使用して均一に塗布した。製造された透明薄膜を９５℃オーブンで２時間熱処理し、１次硬化が完了した透明薄膜を製造した。この際、硬化を促進するためにオーブン内に蒸留水ディッシュを一緒に入れて、相対湿度を９０％以上維持した。１次硬化が完了した透明薄膜は、１５０℃オーブンで２時間熱処理を行い、２次硬化した透明薄膜を製造した。硬化過程で、上記のように９５℃低温の硬化と１５０℃高温の硬化を順次に進行することができ、低温の硬化を長時間進行し、完全硬化を誘導することができるが、硬化をはじめから１５０℃以上高温で処理する場合、ポリシラザンの早い変形に起因して薄膜のクラックが発生することができる。
【００６５】
製造した薄膜は、いずれも透明を示し、そのうち代表的な例として、実施例２３のコーティング液で製造した薄膜の可視光線及び紫外線（ＵＶ  ｌａｍｐ（ＶｉｌｅｒｂｅｒＬｏｕｒｍａｔ社）、３６５ｎｍ）下での写真を図４に示す（図４ａ：可視光線下、図４ｂ：３６５ｎｍ波長の紫外線下）。
【００６６】
また、同一の薄膜の断面に対して走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、ＦＥＩ社、モデル名ＸＬ−３０ＥＦＧ）で観察し、その結果を図５に示す。
【００６７】
［比較例１］
［波長変換剤を含むシリカ（ＴＥＯＳ）コーティング液製造］
クマリン６（ｃｏｕｍａｒｉｎ  ６）０．０００５ｇを蓋付き乾燥したガラス容器に収納し、エタノール溶液３．０ｇとＴＥＯＳ原液（ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ  ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）（Ａｌｄｒｉｃｈ、製品番号：１３１９０３）０．８ｇを混合し、均質溶液を形成した後、蒸留水０．２ｇを添加した。混合液を８０℃水槽で３時間撹拌し、シリカ系コーティング液を製造した。
【００６８】
［シリカ薄膜の製造］
１ｃｍ×１ｃｍ×１．０ｍｍサイズのガラス基板（Ｋｎｉｔｔｅｌ  Ｇｌａｓｅｒ製品）の端部にスコッチテープ（３Ｍ、Ｃａｔ．Ｎｏ．１２２Ａ）を貼付した後、上記ＴＥＯＳコーティング液２００μＬを落とし、ブレード（Ｄｏｒｃｏ社）を使用して均一に塗布した。製造された透明薄膜を９５℃オーブンで２４時間熱処理し、硬化したシリカ薄膜を製造した。
【００６９】
［比較例２］
［波長変換剤を含むシリコン系高分子（ＰＤＭＳ）コーティング液製造］
蓋付き乾燥したガラス容器にＰＤＭＳコーティング液原液（ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ）（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ社のＳｙｌｇａｒｄ  １８４）と硬化液を１０：１重量比で混合して添加し、テトラヒドロフラン溶媒を添加し、２０重量％の溶液で希釈した。混合溶液４．０ｇにクマリン６（ｃｏｕｍａｒｉｎ  ６）０．０００５ｇを添加し、溶解されるまで超音波水槽で超音波処理し、クマリン６（ｃｏｕｍａｒｉｎ  ６）を含有するシリコン系高分子コーティング液を製造した。
【００７０】
［高分子（ＰＤＭＳ）薄膜製造］
１ｃｍ×１ｃｍサイズのガラス基板（Ｋｎｉｔｔｅｌ  Ｇｌａｓｅｒ製品、１．０ｍｍ厚さ）の端部にスコッチテープ（３Ｍ、Ｃａｔ  １２２Ａ）を貼付し、上記ＰＤＭＳコーティング液２００μＬを落とした後、ブレード（Ｄｏｒｃｏ社）を使用して均一に塗布した。製造された透明薄膜を９５℃オーブンで２４時間熱処理し、硬化した高分子波長変換薄膜を製造した。
【００７１】
［比較例３］
［ＹＡＧ黄色蛍光体を含むポリシラザンコーティング液製造］
上記実施例１で使用したペルヒドロポリシラザン高分子溶液にＹＡＧ：Ｃｅ黄色蛍光体（（株）大洲電子材料、製品番号：ＤＬＰ−１２１７ＷＹ）を添加し、下記のようにコーティング液を製造した。ガラス容器にペルヒドロポリシラザン溶液０．８ｇ、ジブチルエーテル３．２ｇを添加し、ＹＡＧ：Ｃｅ黄色蛍光体粉末０．０１ｇを添加した。混合溶液を超音波水槽で超音波処理し、コーティング液を製造した。
【００７２】
［ＹＡＧポリシラザン薄膜製造］
１ｃｍ×１ｃｍサイズのガラス基板（Ｋｎｉｔｔｅｌ  Ｇｌａｓｅｒ製品、１．０ｍｍ厚さ）の端部にスコッチテープ（３Ｍ、Ｃａｔ  １２２Ａ）を貼付し、上記ＹＡＧ：Ｃｅコーティング液２００μＬを落とした後、ブレード（Ｄｏｒｃｏ社）を使用して均一に塗布した。製造された薄膜は、上記実施例１のように、１次硬化と２次硬化を通じて硬化した薄膜で製造した。
【００７３】
［コーティング液の特性評価］
〈コーティング液の水素核磁気共鳴（Ｈ−ＮＭＲ）スペクトル〉
コーティング液の混合物特性を把握するためにＣＤＣｌ３（９９．８０％  Ｄ）ＮＭＲ溶媒（０．４ｍｌ、Ｅｕｒｉｓｏ  ｔｏｐ）にコーティング液（５０μＬ）を混合し、３００ＭＨｚ  Ｂｒｕｋｅｒ  ＮＭＲ装備を利用して水素核磁気共鳴（Ｈ−ＮＭＲ）スペクトル分析を実施した。実施例１０、１２、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２１及び２２のコーティング液に対する分析結果を図６に順に示した（図６ａ〜図６ｊ）。図６を参照すれば、０．５ｐｐｍ〜５．０ｐｐｍにペルヒドロポリシラザンに該当する水素スペクトルと各波長変換剤に該当する水素スペクトルが重なって見えることを確認することができる。
【００７４】
〈コーティング液の光発光（ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）スペクトル〉
コーティング液の光発光特性を確認するために、コーティング液を１０ｍｍ×１０ｍｍクォーツセル（ｑｕａｒｔｚ  ｃｅｌｌ）に入れ、光発光分光器（Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ社、モデルＬＳ５０Ｂ）を利用して光発光スペクトル分析を実施した。実施例１〜１３及び１７、２４のコーティング液に対する分析結果を図７に順に示した（図７ａ〜図７ｏ）。この際、光源としては、３５０〜４８０ｎｍ領域の励起光源を使用した。このような結果から含有された波長変換剤の発光特性によって異なる発光スペクトルが得られることを確認することができる。
【００７５】
〈コーティング液の透過度〉
コーティング液の透過度を分析するために、コーティング液を１０ｍｍｘ１０ｍｍクォーツセル（ｑｕａｒｔｚ  ｃｅｌｌ）に入れ、ＵＶ−Ｖｉｓ分光器（Ｖａｒｉａｎ社、モデルＣａｒｙ１００）を利用して、５００〜７００ｎｍ領域で透過スペクトル分析を実施した。コーティング液の光透過度結果を表１に示す。透過率は、水溶液（１００％透過率）を基準として相対的な値で示す。表１を参照すれば、本発明の実施例によるすべてのコーティング液は、５００〜７００ｎｍ可視光線領域では９０％以上の透過度を有していることを確認することができる。
【００７６】
代表的に、実施例１のコーティング液に対する光発光特性及び光透過度測定結果を図８に示す（図８ａ：光透過度、図８ｂ：光発光）。
【００７７】
代表的に、実施例１０と実施例１２のコーティング液に対する光発光特性を示す可視光線及び紫外線下での写真を図９に示す（図９ａ：可視光線下、図９ｂ：２５４ｎｍ紫外線下、図９ｃ：３６５ｎｍ紫外線下）。各写真で左側試験片は、実施例１０のコーティング液、右側試験片は、実施例１２のコーティング液に対するものである。
【００７８】
比較例１〜３のコーティング液に対する光発光特性及び光透過度測定結果を図１０に示した（図１０ａ：光発光特性、図１０ｂ：光透過度）。比較例１及び２のコーティング液は、高い光透過度を示したが、比較例３のコーティング液は、不透明であり、光透過度が１０％以下と測定された。
【００７９】
［薄膜の特性評価］
〈薄膜の透過度〉
実施例１、比較例１〜３による薄膜の透過度をＵＶ−Ｖｉｓ分光器（Ｖａｒｉａｎ社のモデルＣａｒｙ  １００）を利用して測定し、その結果を図１１に比較して図示した。図１１を参照すれば、実施例１の薄膜は、空気に対して約９０％以上の透過度を示し、比較例１のシリカ系薄膜は、約４６％の透過度を示し、比較例２の高分子（ＰＤＭＳ）薄膜は、約７０％の透過度を、比較例３のＹＡＧ：Ｃｅ薄膜は、０％の透過度を示す。
【００８０】
図１２には、実施例１の薄膜と比較例２の薄膜に対する写真を示す（実施例１：図１２（Ａ）、比較例２：図１２（Ｂ））。図１２を参照すれば、比較例２のシリカ系薄膜の場合、塗布された薄膜が硬化する過程で５０％以上の体積収縮に起因して激しいクラックと剥離が発生し、これにより、透過度が低くなったことを確認することができる。
【００８１】
〈薄膜の光発光（ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）特性〉
図１３には、実施例１による薄膜と比較例１及び２による薄膜の発光特性を一緒に図示した。図１３を参照すれば、実施例１の薄膜の場合、発光特性が比較例１に比べて約６倍、比較例２に比べて約５０倍優れているという点を確認することができる。
【００８２】
〈薄膜の光劣化（ｐｈｏｔｏｂｌｅａｃｈ）特性〉
実施例１の薄膜と比較例２の薄膜を可視光に露出させた後、光発光スペクトルの変異を観察し、光劣化特性を評価した（比較例１の薄膜は、図１２のようにクラックと剥離現象が深刻で、光劣化特性を評価することが難しい）。それぞれの波長変換薄膜をメタル−ハロゲンランプ（３８０〜７００ｎｍ波長）付き反応器に位置させ、可視光に露出させた。各薄膜は、ランプの２０ｃｍの下に位置させ、反応器の温度は、３５℃に維持した。時間経過によってλｍａｘに該当する４９３ｎｍでの発光強さを測定し、その結果を図１４に示した。図１４を参照すれば、実施例１の薄膜は、光劣化がほとんど発生しなかったが、比較例２の場合、時間の経過によって持続的に光劣化が発生し、約１００時間以後には、ほとんど発光現象が現われないことを確認することができる。比較例１の場合には、薄膜にクラックが生じ、光劣化が測定不可能であった。
【００８３】
本発明で使用した用語は、特定の実施例を説明するためのものであって、本発明を限定しようとするものではない。単数の表現は、文脈上明白ではない限り、複数の意味を含むと解すべきである。「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載した特徴、数字、段階、動作、構成要素またはこれらを組み合わせたものが存在することを意味するものであって、これを排除するためのものではない。本発明は、前述した実施形態及び添付の図面によって限定されるものではなく、添付の請求範囲によって限定しようとする。したがって、請求範囲に記載した本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で当該技術分野における通常の知識を有する者によって多様な形態の置換、変形及び変更が可能であり、これも、本発明の範囲に属するものと言える。
【図１】
2015155525.tif 000007
【図２】
2015155525.tif 000008
【図６ａ】
2015155525.tif 000009
【図６ｂ】
2015155525.tif 000010
【図６ｃ】
2015155525.tif 000011
【図６ｄ】
2015155525.tif 000012
【図６ｅ】
2015155525.tif 000013
【図６ｆ】
2015155525.tif 000014
【図６ｇ】
2015155525.tif 000015
【図６ｈ】
2015155525.tif 000016
【図６ｉ】
2015155525.tif 000017
【図６ｊ】
2015155525.tif 000018
【図７ａ】
2015155525.tif 000019
【図７ｂ】
2015155525.tif 000020
【図７ｃ】
2015155525.tif 000021
【図７ｄ】
2015155525.tif 000022
【図７ｅ】
2015155525.tif 000023
【図７ｆ】
2015155525.tif 000024
【図７ｇ】
2015155525.tif 000025
【図７ｈ】
2015155525.tif 000026
【図７ｉ】
2015155525.tif 000027
【図７ｊ】
2015155525.tif 000028
【図７ｋ】
2015155525.tif 000029
【図７ｌ】
2015155525.tif 000030
【図７ｍ】
2015155525.tif 000031
【図７ｎ】
2015155525.tif 000032
【図７ｏ】
2015155525.tif 000033
【図８ａ】
2015155525.tif 000034
【図８ｂ】
2015155525.tif 000035
【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１４】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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