(57)【要約】【課題】配位子が配位した量子ドットを含有する波長変換層用組成物であって、重合反応率が高く、硬化性が良い波長変換層用組成物、波長変換部材、バックライトユニット及び液晶表示装置を提供する。【解決手段】励起光により励起されて蛍光を発光する量子ドットと、量子ドットの表面に配位した、ルイス塩基性の配位性基を有する配位子と、アニオン重合性化合物と、アニオン重合開始剤と、を含む波長変換層用組成物、波長変換部材、バックライトユニット及び液晶表示装置とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光により励起されて蛍光を発光する量子ドットと、
該量子ドットの表面に配位した、ルイス塩基性の配位性基を有する配位子と、
アニオン重合性化合物と、
アニオン重合開始剤と、
を含む波長変換層用組成物。
【請求項２】
前記配位子が、ホスフィン化合物、アミン化合物およびチオール化合物である請求項１記載の波長変換層用組成物。
【請求項３】
前記アニオン重合開始剤から発生する塩基が、アミン、イミダゾール、アミジン、またはグアニジンである請求項１または２記載の波長変換層用組成物。
【請求項４】
前記アニオン重合性化合物が、エポキシ基およびオキセタニル基から選択される官能基を少なくとも１つ有する化合物である請求項１〜３のいずれか１項記載の波長変換層用組成物。
【請求項５】
前記アニオン重合開始剤が、シクロヘキシルアンモニウム２−（３−ベンゾイルフェニル）プロピオネート、１，２−ジシクロヘキシル−４，４，５，５−テトラメチルビグアニジウムｎ−ブチルトリフェニルボレート、１，２−ジイソプロピル−３−〔ビス（ジメチルアミノ）メチレン〕グアニジウム２−（３−ベンゾイルフェニル）プロピオネート、または１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７とオクチル酸との塩である請求項１〜４のいずれか１項記載の波長変換層用組成物。
【請求項６】
前記アニオン重合開始剤の添加量が、前記アニオン重合性化合物１００質量部に対して、０．１質量部以上１０．０質量部以下である請求項１〜５のいずれか１項記載の波長変換層用組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載の波長変換層用組成物を硬化させてなる波長変換層を備えた波長変換部材。
【請求項８】
一次光を出射する光源と、
該光源上に備えられた請求項７記載の波長変換部材と、
該波長変換部材を挟んで前記光源と対向配置される再帰反射性部材と、
前記光源を挟んで前記波長変換部材と対向配置される反射板と、を備えたバックライトユニットであって、
前記波長変換部材は、前記光源から出射された前記一次光の少なくとも一部を励起光として蛍光を発光し、該蛍光からなる二次光を含む光を少なくとも出射するバックライトユニット。
【請求項９】
請求項８記載のバックライトユニットと、
該バックライトユニットの前記再帰反射性部材側に対向配置された液晶セルと、を少なくとも備える液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長変換層用組成物、波長変換部材、バックライトユニット、および液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ（略してＬＣＤとも記載される。））などのフラットパネルディスプレイは、消費電力が小さく、省スペースの画像表示装置として年々その用途が広がっている。液晶表示装置は、少なくともバックライトと液晶セルとから構成され、通常、更に、バックライト側偏光板、視認側偏光板などの部材が含まれる。
【０００３】
近年、ＬＣＤの色再現性の向上を目的として、バックライトユニットの波長変換部材に、量子ドット（Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｄｏｔ、ＱＤ、または量子点とも呼ばれる。）を発光材料として含んだ波長変換層を備えた構成が注目されている。波長変換部材は、光源から入射された光の波長を変換して白色光として出射させる部材であり、量子ドットを発光材料として含んだ波長変換層では、発光特性の異なる２種又は３種の量子ドットが光源から入射された光により励起されて発光する蛍光を利用して白色光を具現化することができる。
【０００４】
量子ドットによる蛍光は高輝度であり、しかも半値幅が小さいため、量子ドットを用いたＬＣＤは色再現性に優れる。このような量子ドットを用いた３波長光源化技術の進行により、ＬＣＤの色再現域は、現行のＴＶ規格（ＦＨＤ（Ｆｕｌｌ  Ｈｉｇｈ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）比７２％から１００％へと拡大している。
【０００５】
量子ドットを含む波長変換層として、例えば、特許文献１に、量子ドットをエポキシ樹脂中に分散させた波長変換層が開示されている。エポキシ樹脂は、エポキシモノマーとアミンの二液混合の付加重合で硬化させたものである。エポキシ樹脂は、酸素透過率が低く、量子ドットの酸素との副反応を防止することができるため、好ましい材料である。また、特許文献２には、蛍光体とエポキシとアルコキシシラン化合物とを含む蛍光樹脂組成物が開示されている。エポキシを硬化させる硬化促進剤としてアミン類およびその塩が記載されている。また、重合開始剤の活性種は、ラジカル、カチオン、およびアニオンのうちいずれでもよいことが記載されている。
【０００６】
一方、量子ドットは組成物中または組成物を硬化した樹脂中で凝集を起こしやすく、発光効率の低下を招く。このため、量子ドットの表面に、分散性を良くするための配位子を配位させることにより、組成物中または樹脂中での量子ドットの分散性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２０１３−５４４０１８号公報
【特許文献２】特開２０１０−２２９２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、エポキシモノマーとアミンの付加重合では等モル量を均一に混合することが難しく、未反応モノマーの残留によって波長変換層の強度等物性が低下する懸念がある。
一方、配位子を配位させた量子ドットと重合性化合物と重合開始剤とを含む組成物を塗膜形成した後、カチオン重合により硬化させたところ、硬化が充分に進んでいない場合があった。このような未硬化物を含む波長変換部材を組み込んだ表示装置では、輝度が低いという問題があった。これは、未硬化物が多いと酸素を取り込みやすいためと考えられる。
【０００９】
本発明者らの鋭意検討の結果、配位子に対するカチオン重合開始剤のモル比と重合反応率との間に高い相関関係があることが分かった。特に、定量的な反応では、配位子に対して約２倍モル当量以上の重合開始剤が必要であった。このことから、重合開始剤の活性種が重合反応に使用されず、量子ドットから剥がれた配位子との反応に使用されることにより、重合が阻害されているとの見解に至った。そこで、解決方法として、重合開始剤の量を多くすることが考えられる。しかし、重合開始剤の量を多くすれば重合反応率は高くなるが、波長変換層の強度および酸素透過率等の物性が悪化することが懸念される。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、配位子が配位した量子ドットを含有する組成物であって、重合反応率が高く、硬化性が良い波長変換層用組成物を提供することを目的とするものである。
また、本発明は、重合反応率が高く、硬化性が良い波長変換層用組成物を硬化してなる波長変換層を備えた波長変換部材、その波長変換部材を備えた輝度が高いバックライトユニット、および液晶表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の波長変換層用組成物は、
励起光により励起されて蛍光を発光する量子ドットと、
量子ドットの表面に配位した、ルイス塩基性の配位性基を有する配位子と、
アニオン重合性化合物と、
アニオン重合開始剤と、を含むものである。
【００１２】
配位子は、ホスフィン化合物、アミン化合物およびチオール化合物であることが好ましい。
【００１３】
アニオン重合開始剤から発生する塩基は、アミン、イミダゾール、アミジン、またはグアニジンであることが好ましい。
【００１４】
アニオン重合性化合物は、エポキシ基およびオキセタニル基から選択される官能基を少なくとも１つ有する化合物であることが好ましい。
【００１５】
アニオン重合開始剤は、シクロヘキシルアンモニウム２−（３−ベンゾイルフェニル）プロピオネート、１，２−ジシクロヘキシル−４，４，５，５−テトラメチルビグアニジウムｎ−ブチルトリフェニルボレート、１，２−ジイソプロピル−３−〔ビス（ジメチルアミノ）メチレン〕グアニジウム２−（３−ベンゾイルフェニル）プロピオネート、または１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７とオクチル酸との塩であることが好ましい。
【００１６】
アニオン重合開始剤の添加量は、アニオン重合性化合物１００質量部に対して、０．１質量部以上１０．０質量部以下であることが好ましい。
【００１７】
本発明の波長変換部材は、本発明の波長変換層用組成物を硬化させてなるものである。
【００１８】
本発明のバックライトユニットは、
一次光を出射する光源と、
光源上に備えられた本発明の波長変換部材と、
波長変換部材を挟んで光源と対向配置される再帰反射性部材と、
光源を挟んで波長変換部材と対向配置される反射板と、を備えたバックライトユニットであって、
波長変換部材は、光源から出射された一次光の少なくとも一部を励起光として蛍光を発光し、蛍光からなる二次光を含む光を少なくとも出射するものである。
【００１９】
本発明の液晶表示装置は、本発明のバックライトユニットと、
バックライトユニットの再帰反射性部材側に対向配置された液晶セルと、を少なくとも備えるものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の波長変換層用組成物は、励起光により励起されて蛍光を発光する量子ドットと、量子ドットの表面に配位した、ルイス塩基性の配位性基を有する配位子と、アニオン重合性化合物と、アニオン重合開始剤と、を含むものである。かかる構成を有することにより、アニオン重合開始剤から発生する活性種が、配位子の配位性基と同じ塩基性であることにより、活性種を失活させることなく重合反応が良好に進行するため、重合反応率が高く、硬化性が良い。
また、本発明のバックライトユニットおよび液晶表示装置は、充分に硬化された波長変換部材を備えているため、未硬化部分が酸素を取り込むことを防止することができるので、輝度が高い。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態である波長変換部材を示す概略構成断面である。
【図２】波長変換部材の製造装置の一例を示す概略構成図である。
【図３】図２に示す製造装置の部分拡大図である。
【図４】本発明の一実施形態である波長変換部材を備えたバックライトユニットの概略構成断面図である。
【図５】本発明のバックライトユニットを備えた液晶表示装置を示す概略構成断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。また、本明細書において、ピークの「半値幅」とは、ピーク高さ１／２でのピークの幅のことを言う。また、４３０〜４８０ｎｍの波長帯域に発光中心波長を有する光を青色光と呼び、５２０〜５６０ｎｍの波長帯域に発光中心波長を有する光を緑色光と呼び、６００〜６８０ｎｍの波長帯域に発光中心波長を有する光を赤色光と呼ぶ。また、（メタ）アクリロイル基とは、アクリロイル基およびメタクリロイル基の一方、または両方を意味する。
【００２３】
［波長変換層用組成物］
以下、波長変換層用組成物の詳細について説明する。
【００２４】
（量子ドット）
量子ドットは、励起光により励起されて蛍光を発光する。波長変換層用組成物は、量子ドットとして発光特性の異なる二種以上の量子ドットを含有してもよい。励起光として青色光を用いた場合には、波長変換層用組成物は、青色光ＬＢにより励起されて蛍光（赤色光）ＬＲを発光する量子ドット、および青色光ＬＢにより励起されて蛍光（緑色光）ＬＧを発光する量子ドットを含有することができる。
また、励起光として紫外光を用いた場合は、波長変換層用組成物は、紫外光ＬＵＶにより励起されて蛍光（赤色光）ＬＲを発光する量子ドット、紫外光ＬＵＶにより励起されて蛍光（緑色光）ＬＧを発光する量子ドット、および紫外光ＬＵＶにより励起されて蛍光（青色光）ＬＢを発光する量子ドットを含有することができる。
【００２５】
赤色光ＬＲを発光する量子ドットとしては、６００〜６８０ｎｍの波長範囲に発光中心波長を有するものを挙げることができる。緑色光ＬＧを発光する量子ドットとしては、５２０〜５６０ｎｍの波長範囲に発光中心波長を有するものを挙げることができる。青色光ＬＢを発光する量子ドットとしては、４３０〜４８０ｎｍの波長範囲に発光中心波長を有するものを挙げることができる。
【００２６】
量子ドットについては、例えば特開２０１２−１６９２７１号公報の段落００６０〜００６６を参照することができるが、この公報に記載のものに限定されるものではない。
【００２７】
量子ドットとしては、例えば、コアーシェル型の半導体ナノ粒子が、耐久性を向上する観点から好ましい。コアとしては、ＩＩ−ＶＩ族半導体ナノ粒子、ＩＩＩ−Ｖ族半導体ナノ粒子、及び多元系半導体ナノ粒子等を用いることができる。具体的には、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＣｄＳ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＧａＰ等が挙げられるが、これらに限定されない。中でも、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＩｎＰ、ＩｎＧａＰが、高効率で可視光を発光する観点から、好ましい。シェルとしては、ＣｄＳ、ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、およびこれらの複合体を用いることができるが、これらに限定されない。量子ドットの発光波長は、通常、粒子の組成およびサイズにより調整することができる。
【００２８】
−配位子および配位性基−
本発明にかかる配位子は、量子ドットの表面に配位するルイス塩基性の配位性基を有するものである。ルイス塩基性の配位性基としては、アミノ基、ホスフィン基、ホスフィンオキシド基、等を挙げることができる。配位子としては、ホスフィン化合物、アミン化合物およびチオール化合物を挙げることができる。具体的には、ヘキシルアミン、デシルアミン、ヘキサデシルアミン（ＨＤＡ）、オクタデシルアミン、オレイルアミン、ミリスチルアミン、ラウリルアミン、トリオクチルホスフィン、およびトリオクチルホスフィンオキシド（ＴＯＰＯ）、２−メルカプトエタノール、１−チオグリセロール、３−メルカプトプロピオン酸等を挙げることができる。なかでも、ヘキサデシルアミン、トリオクチルホスフィン、およびトリオクチルホスフィンオキシドが好ましく、トリオクチルホスフィン、およびトリオクチルホスフィンオキシドが特に好ましい。
【００２９】
これらの配位子が配位した量子ドットは、公知の合成方法によって作製することができる。例えば、Ｃ．Ｂ．Ｍｕｒｒａｙ，Ｄ．Ｊ．Ｎｏｒｒｉｓ、Ｍ．Ｇ．Ｂａｗｅｎｄｉ，Ｊｏｕｒｎａｌ  Ａｍａｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ，１９９３，１１５（１９），ｐｐ８７０６−８７１５、またはＴｈｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１０１，ｐｐ９４６３−９４７５，１９９７に記載された方法によって合成することができる。また、配位子が配位した量子ドットは、市販のものを何ら制限無く用いることができる。例えば、ＬｕｍｉｄｏｔＴＭ（シグマアルドリッチ社製）を挙げることができる。
【００３０】
波長変換層用組成物において、配位子が配位した量子ドットの含有量は、波長変換層用組成物に含まれるアニオン重合性化合物の全質量に対し０．０１〜１０質量％が好ましく、０．０５〜５質量％がより好ましい。
【００３１】
本発明の量子ドットは、上記波長変換層用組成物に粒子の状態で添加してもよく、溶媒に分散した分散液の状態で添加してもよい。分散液の状態で添加することが量子ドットの粒子の凝集を抑制する観点から好ましい。
【００３２】
（アニオン重合性化合物）
アニオン重合性化合物は、エポキシ基およびオキセタニル基から選択される官能基を少なくとも１つ有する化合物、アクリル化合物、またはビニル化合物を用いることができる。より好ましくは、エポキシ基およびオキセタニル基から選択される官能基を少なくとも１つ有する化合物である。以下に具体例を挙げる。
【００３３】
−エポキシ基から選択される官能基を少なくとも１つ有する化合物−
エポキシ基から選択される官能基を少なくとも１つ有する化合物としては、例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、１,４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１,６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ジシクロペンタジエンジメタノールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル類；エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどの脂肪族多価アルコールに１種または２種以上のアルキレンオキサイドを付加することにより得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル類；脂肪族長鎖二塩基酸のジグリシジルエステル類；高級脂肪酸のグリシジルエステル類；エポキシシクロアルカンを含む化合物等が本発明に好適に用いられる。
【００３４】
エポキシ基から選択される官能基を少なくとも１つ有する化合物として好適に使用できる市販品としては、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ジシクロペンタジエンジメタノールジグリシジルエーテル等が挙げられる。これらは、１種単独で、または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００３５】
また、エポキシ基から選択される官能基を少なくとも１つ有する化合物の製法は問わないが、例えば、丸善ＫＫ出版、第四版実験化学講座２０有機合成II，２１３〜，平成４年，Ｅｄ．ｂｙ  Ａｌｆｒｅｄ  Ｈａｓｆｎｅｒ，Ｔｈｅ  ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ  ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ−Ｓｍａｌｌ  Ｒｉｎｇ  Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｅｓ  ｐａｒｔ３  Ｏｘｉｒａｎｅｓ，Ｊｏｈｎ  &  Ｗｉｌｅｙ  ａｎｄ  Ｓｏｎｓ，  Ａｎ  Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，１９８５、吉村，接着，２９巻１２号，３２，１９８５、吉村，接着，３０巻５号，４２，１９８６、吉村，接着，３０巻７号，４２，１９８６、特開平１１−１００３７８号公報、特許第２９０６２４５号公報、特許第２９２６２６２号公報などの文献を参考にして合成できる。
【００３６】
−−脂環式エポキシ化合物−−
アニオン重合性化合物は、脂環式エポキシ化合物であってもよい。脂環式エポキシ化合物は、一種のみであってもよく、構造の異なる二種以上であってもよい。なお以下において、脂環式エポキシ化合物に関する含有量とは、構造の異なる二種以上の脂環式エポキシ化合物を用いる場合には、これらの合計含有量をいうものとする。この点は、他の成分についても、構造の異なる二種以上を用いる場合には同様とする。先に記載した通り、脂環式エポキシ化合物は、脂肪族エポキシ化合物と比べて光照射による硬化性が良好である。光硬化性に優れる重合性化合物を用いることは、生産性を向上させることに加え、光照射側と非照射側とで均一な物性を有する層を形成できる点でも有利である。これにより、波長変換層のカールの抑制や均一な品質の波長変換部材の提供も可能となる。なおエポキシ化合物は、一般に、光硬化時の硬化収縮が少ない傾向もある。この点は、変形が少なく平滑な波長変換層を形成する上で有利である。
【００３７】
脂環式エポキシ化合物は、少なくとも１つの脂環式エポキシ基を有する。ここで脂環式エポキシ基とは、エポキシ環と飽和炭化水素環との縮環を有する１価の置換基をいい、好ましくはエポキシ環とシクロアルカン環との縮環を有する１価の置換基である。より好ましい脂環式エポキシ化合物としては、エポキシ環とシクロヘキサン環が縮環した下記構造を１分子中に１つ以上有するものを挙げることができる。
【００３８】
【化１】
2016141744.tif 000002
【００３９】
上記構造は、１分子中に２つ以上含まれていてもよく、好ましくは１分子中に１つまたは２つ含まれる。また、上記構造は、１つ以上の置換基を有していてもよい。置換基としては、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、アシル基、カルボキシル基等を挙げることができる。アルキル基としては、例えば、炭素数１〜６のアルキル基を挙げることができる。アルコキシ基としては、例えば炭素数１〜６のアルコキシ基を挙げることができる。ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、または臭素原子を挙げることができる。
【００４０】
また、脂環式エポキシ化合物は、脂環式エポキシ基以外の重合性官能基を有していてもよい。重合性官能基とは、ラジカル重合、またはアニオン重合によって重合反応を起こすことができる官能基を指し、例えば（メタ）アクリロイル基を挙げることができる。
【００４１】
脂環式エポキシ化合物として好適に使用できる市販品としては、株式会社ダイセルのセロキサイド２０００、セロキサイド２０２１Ｐ、セロキサイド３０００、セロキサイド８０００、サイクロマーＭ１００、エポリードＧＴ３０１、エポリードＧＴ４０１、シグマアルドリッチ社製の４−ビニルシクロヘキセンジオキシド、日本テルペン化学（株）のＤ−リモネンオキサイド、新日本理化（株）のサンソサイザーＥ−ＰＳ等を挙げることができる。これらは、一種単独で、または二種以上組み合わせて用いることができる。中でも、波長変換層と隣接する層との密着性向上の観点からは、下記の脂環式エポキシ化合物ＡまたはＢが特に好ましい。脂環式エポキシ化合物Ａは、市販品としては株式会社ダイセルのセロキサイド２０２１Ｐとして入手することができる。脂環式エポキシ化合物Ｂは、市販品としては株式会社ダイセルのサイクロマーＭ１００として入手することができる。
「サイクロマー」は、株式会社ダイセルの登録商標である。サンソサイザーの新日本理化（株）の登録商標である。
【００４２】
【化２】
2016141744.tif 000003
【００４３】
【化３】
2016141744.tif 000004
【００４４】
また、脂環式エポキシ化合物は、公知の合成方法により製造することもできる。その合成方法は上記のエポキシ化合物の場合と同じ文献を参考にして合成することができる。
【００４５】
−オキセタニル基を有する化合物−
４，４’−ビス［（３−エチル−３−オキセタニル）メトキシメチル］ビフェニル、１，４−ベンゼンジカルボン酸ビス［（３−エチル−３−オキセタニル）メチル］エステル、１，４−ビス［（３−エチル−３−オキセタニル）メトキシメチル］ベンゼン等のキシリレンジオキセタン、３−エチル−３−（（（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ）メチル）オキセタン、２−エチルヘキシルオキセタン、３−エチルヘキシルオキセタン、３−エチル−３−ヒドロキシオキセタン、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、またはオキセタン化フェノールノボラック等が挙げられる。市販のものでは、３−エチル−３−オキセタンメタノール（ＴＭＰＯ、東京化成工業（株））、３−エチル−３｛［（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ］メチル｝オキセタン（商品名「ＯＸＴ−２２１」、東亜合成（株））が挙げられる。
【００４６】
−アクリル化合物−
アニオン重合性化合物は、アクリル化合物であってもよい。単官能又は多官能（メタ）アクリレートモノマーが好ましく、重合性を有していれば、モノマーのプレポリマーやポリマーであってもよい。なお、本明細書において、「（メタ）アクリレート」とは、アクリレートおよびメタクリレートの一方、または両方を意味する。
【００４７】
単官能（メタ）アクリレートモノマーとしては、アクリル酸及びメタクリル酸、それらの誘導体、より詳しくは、（メタ）アクリル酸の重合性不飽和結合（（メタ）アクリロイル基）を分子内に１個有するモノマーを挙げることができる。具体例として、メチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソノニル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート等のアルキル基の炭素数が１〜３０であるアルキル（メタ）アクリレート、および２−シアノアクリレート類等を挙げることができる。
【００４８】
２官能の（メタ）アクリレートモノマーとしては、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、およびジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレートなどを挙げることができる。
３官能の（メタ）アクリレートモノマーとしては、ＥＣＨ変性グリセロールトリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性グリセロールトリ（メタ）アクリレート、およびＰＯ変性グリセロールトリ（メタ）アクリレートを挙げることができる。
【００４９】
なかでも、下記一般式Ｃで表される２−シアノアクリレート類がより好ましい。
【００５０】
【化４】
2016141744.tif 000005
【００５１】
Ｒは、水素原子、炭素数１〜６の直鎖状または分枝状のアルキル基（例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ｉｓｏ−アミル、ヘキシル、イソペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、およびイソヘキシルが挙げられる。）、炭素数５〜１０の環状脂肪族基（例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロペプチル、およびアダマンチルが挙げられる。）、または炭素数６〜２０芳香族基（例えば、フェニル、ベンジル、およびナフチルが挙げられる。）である。Ｒは、さらに、ハロゲン原子、エーテル結合、ヒドロキシ基、アミド基、およびエステル基の少なくとも１種を有してもよい。
【００５２】
−ビニル化合物−
アニオン重合性化合物は、ビニル化合物であってもよい。ビニル化合物としては、シアン化ビニリデン、ニトロエチレンを挙げることができる。
【００５３】
また、波長変換層用組成物中のアニオン重合性化合物の総量は、硬化性の維持や組成物の取扱いの観点から波長変換層用組成物１００質量部に対して、５０〜９９質量部であることが好ましく、７０〜９７質量部であることがより好ましい。
【００５４】
（アニオン重合開始剤）
アニオン重合開始剤については、特に限定されるものではなく、従来公知の光塩基発生剤を使用することができる。例えば、光分解性を示すカルバメート誘導体、アミド誘導体、カルボン酸塩類、ボレート塩類などが挙げられる。発生塩基は、一級アミン、二級アミン、三級アミン、イミダゾール類、アミジン類、またはグアニジン類などが挙げられ、好ましくは、三級アミン、イミダゾール類、アミジン類、グアニジン類などの強塩基である。より好ましくは、アミジンやグアニジンなどの超強塩基である。これらの化合物は反応性が高く、重合速度の観点から好ましい。
【００５５】
アミンとして下記一般式Ｄで表される化合物が好ましい。
【００５６】
【化５】
2016141744.tif 000006
【００５７】
Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３は、それぞれ独立に水素原子、炭素数１〜１２の直鎖状または分枝状のアルキル基（例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ｉｓｏ−アミル、ヘキシル、イソペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、イソヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、および２−エチルヘキシルが挙げられる。）、炭素数５〜１０の環状脂肪族基（例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロペプチル、およびアダマンチルが挙げられる。）、炭素数６〜２０芳香族基（例えば、フェニル、ベンジル、およびナフチルが挙げられる。）を表す。さらに、ハロゲン原子、エーテル結合、ヒドロキシ基、アミド基、エステル基を有してもよい。
【００５８】
また、アミンは、Ｒ２とＲ３が互いに結合した環状構造であってもよい。例えば、下記一般式（Ｄ−１）および（Ｄ−２）で表される化合物を挙げることができる。
【００５９】
【化６】
2016141744.tif 000007
【００６０】
イミダゾールとしては、下記一般式Ｅで表される化合物を挙げることができる。
【００６１】
【化７】
2016141744.tif 000008
【００６２】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１２の直鎖状または分枝状のアルキル基（例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ｉｓｏ−アミル、ヘキシル、イソペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、イソヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、２−エチルヘキシル）、炭素数５〜１０の環状脂肪族基（例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロペプチル、アダマンチル）、炭素数６〜２０芳香族基（例えば、フェニル、ベンジル、ナフチル）を表す。さらに、各々の基にハロゲン原子、エーテル結合、ヒドロキシ基、アミド基、エステル基を有してもよい。
【００６３】
アミジンとして、下記一般式Ｆで表される化合物を挙げることができる。
【００６４】
【化８】
2016141744.tif 000009
【００６５】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は、それぞれ上記Ｒ１と同義であり、好ましい範囲も同じである。
【００６６】
また、アミジンは、Ｒ２とＲ３、Ｒ３とＲ４が互いに結合した環状構造であってもよい。例えば、下記化合物（Ｆ−１）および（Ｆ−２）を挙げることができる。
以下に例を示す。
【００６７】
【化９】
2016141744.tif 000010
【００６８】
グアニジンとして下記一般式Ｇで表される化合物を挙げることができる。
【００６９】
【化１０】
2016141744.tif 000011
【００７０】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５は、それぞれ上記Ｒ１と同義であり、好ましい範囲も同じである。
【００７１】
また、グアニジンは、Ｒ２とＲ３、Ｒ４とＲ５が互いに結合した環状構造であってもよい。例えば、下記一般式（Ｇ−１）で表される化合物を挙げることができる。
【００７２】
【化１１】
2016141744.tif 000012
【００７３】
光塩基発生剤として好適に使用できる市販品としては、和光純薬工業（株）のＷＰＢＧ−０８２（グアニジウム２−（３−ベンゾイルフェニル）プロピオネート）、ＷＰＢＧ−１６８（シクロヘキシルアンモニウム２−（３−ベンゾイルフェニル）プロピオネート）、ＷＰＢＧ−２６６（１，２−ジイソプロピル−３−〔ビス（ジメチルアミノ）メチレン〕グアニジウム２−（３−ベンゾイルフェニル）プロピオネート）、ＷＰＢＧ−３００（１，２−ジシクロヘキシル−４，４，５，５−テトラメチルビグアニジウムｎ−ブチルトリフェニルボレート）、東京化成工業（株）の２−（９−オキソキサンテン−２−イル）プロピオン酸１，５，７−トリアザビシクロ［４．４．０］デカ−５−エン、アセトフェノンｏ−ベンゾイルオキシム、ニフェジピン等を挙げることができる。なかでも、ＷＰＢＧ−２６６、ＷＰＢＧ−３００およびＷＰＢＧ−１６８が好ましく、強塩基を発生するＷＰＢＧ−２６６、ＷＰＢＧ−３００がより好ましい。これらは、一種単独で、または二種以上組み合わせて用いることができる。
【００７４】
アニオン重合開始剤は、熱塩基発生剤であってもよい。熱発生塩基としては、１−メチル−１−（４−ビフェニルイル）エチルカルバメート、１，１−ジメチル−２−シアノエチルカルバメートなどのカルバメート誘導体、尿素やＮ，Ｎ−ジメチル−Ｎ’−メチル尿素などの尿素誘導体、１，４−ジヒドロニコチンアミドなどのジヒドロピリジン誘導体、有機シランや有機ボランの四級化アンモニウム塩、トリクロロ酢酸カリウム、フェニルプロピオール酸カリウム、フェニルプロピオール酸セシウムなど有機酸と無機アルカリ金属からなる塩、フェノール、オクチル酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ギ酸などの有機酸と１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７や１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノネン−５などのアミジンからなる塩が挙げられる。
【００７５】
熱塩基発生剤として好適に使用できる市販品としては、サンアプロ（株）のＵ−ＣＡＴ  ＳＡ−１（１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７とフェノールの塩）、Ｕ−ＣＡＴ  ＳＡ−１０２（１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７とオクチル酸の塩）を挙げることができる。これらは、一種単独で、または二種以上組み合わせて用いることができる。
【００７６】
アニオン重合開始剤は、波長変換層用組成物に含まれるアニオン重合性化合物１００質量部に対して、０．１質量部以上１０．０質量部以下であることが好ましく、０．５質量部以上１０質量部以下であることがより好ましく、０．５質量部以上６質量部以下がさらに好ましく、０．５質量部以上３質量部以下が特に好ましい。適量の重合開始剤の使用は、硬化のための光照射量を低減すること、および波長変換層全体を均一に硬化することを可能にする観点から好ましい。
【００７７】
（ラジカル重合性化合物）
波長変換層用組成物は、必要に応じてラジカル重合性化合物を含んでもよい。ラジカル重合性化合物を添加することによって、それらを調整することが可能である。波長変換層用組成物に占めるラジカル重合性化合物の含有量は、０〜３０質量部程度とすることが好ましい。好ましいラジカル重合性化合物の一例としては、上記アクリル化合物が挙げられる。
【００７８】
（ラジカル重合開始剤）
ラジカル重合開始剤については、特に限定されるものではなく、従来公知のラジカル開始剤を使用することができる。ラジカル重合開始剤については、例えば、特開２０１３−０４３３８２号公報段落００３７を参照できる。重合開始剤は、波長変換層用組成物に含まれるラジカル重合性化合物の全質量の０．１質量部以上であることが好ましく、０．５〜５質量部であることがより好ましい。
【００７９】
（その他添加剤）
本発明の波長変換層用組成物は、粘度調整剤、溶媒、シランカップリング剤を含有してもよい。
【００８０】
−粘度調整剤−
波長変換層用組成物は、必要に応じて粘度調整剤を含んでもよい。粘度調整剤を添加することによって、それらを所望の粘度に調整することが可能である。粘度調整剤は、粒径が５ｎｍ〜３００ｎｍであるフィラーであることが好ましい。また、粘度調整剤はチキソトロピー剤であってもよい。なお、本発明および本明細書中、チキソトロピー性とは、液状組成物において、せん断速度の増加に対して粘性を減じる性質を指し、チキソトロピー剤とは、それを液状組成物に含ませることによって、組成物にチキソトロピー性を付与する機能を有する素材のことを指す。チキソトロピー剤の具体例としては、ヒュームドシリカ、アルミナ、窒化珪素、二酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、タルク、雲母、長石、カオリナイト（カオリンクレー）、パイロフィライト（ろう石クレー）、セリサイト（絹雲母）、ベントナイト、スメクタイト・バーミキュライト類（モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイトなど）、有機ベントナイト、有機スメクタイト等が挙げられる。
【００８１】
−溶媒−
波長変換層用組成物は、必要に応じて溶媒を含んでもよい。この場合に使用される溶媒の種類及び添加量は、アニオン重合に適したものとする。溶媒として、例えば、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、メタノール、エタノール、ブタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサンなどの環状エーテルを挙げることができる。添加量は、塗布粘度調整と膜厚制御の観点から、波長変換層用組成物１００質量部に対して０〜５００質量部以下とすることが好ましい。有機溶媒は一種で用いることができ、また二種以上混合して用いることができる。
【００８２】
−シランカップリング剤−
組成物は、更に、シランカップリング剤を含んでもよい。シランカップリング剤を含む重合性組成物から形成される波長変換層は、シランカップリング剤により隣接する層との密着性が強固なものとなるため、より一層優れた耐光性を示すことができる。これは主に、波長変換層に含まれるシランカップリング剤が、加水分解反応や縮合反応により、隣接する層の表面や当該層の構成成分と共有結合を形成することによるものである。このとき、隣接する層として後述の無機層を設けることも好ましい。また、シランカップリング剤がラジカル重合性基等の反応性官能基を有する場合、波長変換層を構成するモノマー成分と架橋構造を形成することも、波長変換層と隣接する層との密着性向上に寄与し得る。なお本明細書において、波長変換層に含まれるシランカップリング剤とは、上記のような反応後の形態のシランカップリング剤も含む意味である。
【００８３】
シランカップリング剤としては、公知のシランカップリング剤を、何ら制限なく使用することができる。密着性の観点から好ましいシランカップリング剤としては、特開２０１３−４３３８２号公報に記載の一般式（１）で表されるシランカップリング剤を挙げることができる。詳細については、特開２０１３−４３３８２号公報の段落００１１〜００１６の記載を参照できる。シランカップリング剤等の添加剤の使用量は特に限定されるものではなく、適宜設定可能である。
【００８４】
波長変換層用組成物の調製方法は特に制限されず、一般的な重合性組成物の調製手順により実施すればよい。
【００８５】
次に、図面を参照して、本発明の一実施形態である波長変換部材及びそれを備えたバックライトユニットについて説明する。図１は、本実施形態の波長変換部材の概略構成断面図である。
【００８６】
［波長変換部材］
本実施形態の波長変換部材１Ｄは、図１に示すように、波長変換層用組成物を硬化させてなる波長変換層３０と波長変換層３０の両主面に配置されたバリアフィルム１０，２０とを備える。ここで、「主表面」とは、波長変換部材を、後述する表示装置に用いた場合の視認側又はバックライト側に配置される波長変換層の表面（おもて面、裏面）をいう。他の層や部材についての主表面も、同様である。バリアフィルム１０，２０は、それぞれ、波長変換層３０側から、それぞれバリア層１２，２２、および支持体１１，２１を備える。以下、波長変換層３０、バリアフィルム１０，２０、支持体１１，２１、およびバリア層１２，２２の詳細について説明する。
【００８７】
（波長変換層）
波長変換層３０は、図１に示すように、有機マトリックス３０Ｐ中に青色光ＬＢにより励起されて蛍光（赤色光）ＬＲを発光する量子ドット３０Ａ、および青色光ＬＢにより励起されて蛍光（緑色光）ＬＧを発光する量子ドット３０Ｂが分散されてなる。なお、図１において量子ドット３０Ａ，３０Ｂは、視認しやすくするために大きく記載してあるが、実際は、例えば、波長変換層３０の厚み５０〜１００μｍに対し、量子ドットの直径は２〜７ｎｍの範囲である。
量子ドット３０Ａ，３０Ｂの表面には、ルイス塩基性の配位性基を有する配位子が配位している。波長変換層３０は、配位子が配位した量子ドット３０Ａ，３０Ｂとアニオン重合性化合物とアニオン重合開始剤とを含む波長変換層用組成物を、光照射または熱によって塩基を発生させ、アニオン重合により硬化させてなるものである。
有機マトリックス３０Ｐは、アニオン重合性化合物がアニオン重合により硬化されてなる。
【００８８】
波長変換層３０の厚みは、好ましくは１〜５００μｍの範囲であり、より好ましくは１０〜２５０μｍの範囲であり、さらに好ましくは３０〜１５０μｍの範囲である。厚みが１μｍ以上であると、高い波長変換効果が得られるため、好ましい。また、厚みが５００μｍ以下であると、バックライトユニットに組み込んだ場合に、バックライトユニットを薄くすることができるため、好ましい。
【００８９】
上記実施態様では、光源として青色光を用いた態様について説明したが、波長変換層３０は、有機マトリックス３０Ｐ中に紫外光ＬＵＶにより励起されて蛍光（赤色光）ＬＲを発光する量子ドット３０Ａと、紫外光ＬＵＶにより励起されて蛍光（緑色光）ＬＧを発光する量子ドット３０Ｂと、紫外光ＬＵＶにより励起されて蛍光（青色光）ＬＢを発光する量子ドット３０Ｃ（不図示）とが分散されてなるものであってもよい。波長変換層の形状は特に限定されるものではなく、任意の形状とすることができる。
【００９０】
（バリアフィルム）
バリアフィルム１０，２０は、酸素を遮断するガスバリア機能を有するフィルムである。本実施形態では、支持体１１，２１上にバリア層１２，２２をそれぞれ備える。支持体１１，２１の存在により、波長変換部材１Ｄの強度が向上され、且つ、容易に各層を製膜することができる。
なお、本実施形態では、バリア層１２，２２が支持体１１，２１により支持されてなるバリアフィルム１０，２０について示したが、バリア層１２，２２は支持体１１，２１に支持されていなくてもよい。また、本実施形態では、波長変換層３０の両主面にバリア層１２，２２が隣接して備えられている波長変換部材について示したが、支持体１１，２１がバリア性を充分有している場合は、支持体１１，２１のみでバリア層を形成してもよい。
【００９１】
また、バリアフィルム１０，２０は、本実施形態のように、波長変換部材中に２つ含まれる態様が好ましいが、１つだけ含まれる態様であってもよい。
【００９２】
バリアフィルム１０，２０は、可視光領域における全光線透過率が８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。可視光領域とは、３８０〜７８０ｎｍの波長領域をいうものとし、全光線透過率とは、可視光領域にわたる光透過率の平均値を示す。
【００９３】
バリアフィルム１０，２０の酸素透過率は１．００ｃｍ３／（ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ）以下であることが好ましい。ここで、上記酸素透過率は、測定温度２３℃、相対湿度９０％の条件下で、酸素ガス透過率測定装置（商品名「ＯＸ−ＴＲＡＮ  ２／２０」，ＭＯＣＯＮ社製）を用いて測定した値である。バリアフィルム１０，２０の酸素透過率は、より好ましくは、０．１０ｃｍ３／（ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ）以下、さらに好ましくは、０．０１ｃｍ３／（ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ）以下である。酸素透過率１．００ｃｍ３／（ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ）は、ＳＩ単位系に換算すると、１．１４×１０−１ｆｍ／Ｐａ・ｓである。
【００９４】
（支持体）
波長変換部材１Ｄにおいて、波長変換層３０は、少なくとも一方の主表面が支持体１１又は２１によって支持されている。波長変換層３０は、本実施形態のように、波長変換層３０の表裏の主表面を支持体１１及び２１によって支持されていることが好ましい。
【００９５】
支持体１１，２１の平均膜厚は、波長変換部材の耐衝撃性等の観点から、１０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以上４００μｍ以下であることがより好ましく、３０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。波長変換層３０に含まれる量子ドット３０Ａ，３０Ｂの濃度を低減した場合や、波長変換層３０の厚みを低減した場合のように、光の再帰反射を増加させる態様では、波長４５０ｎｍの光の吸収率がより低いことが好ましいため、輝度低下を抑制する観点から、支持体１１，２１の平均膜厚は、４０μｍ以下であることが好ましく、２５μｍ以下であることがさらに好ましい。
【００９６】
波長変換層３０に含まれる量子ドット３０Ａ，３０Ｂの濃度をより低減させる、あるいは波長変換層３０の厚みをより低減させるには、ＬＣＤの表示色を維持するために後述するバックライトユニットの再帰反射性部材に、プリズムシートを複数枚設ける等、光の再帰反射を増加させる手段を設けて更に励起光が波長変換層を通過する回数を増加させる必要がある。従って、支持体は可視光に対して透明である透明支持体であることが好ましい。
ここで可視光に対して透明とは、可視光領域における光線透過率が、８０％以上、好ましくは８５％以上であることをいう。透明の尺度として用いられる光線透過率は、ＪＩＳ−Ｋ７１０５に記載された方法、すなわち積分球式光線透過率測定装置を用いて全光線透過率及び散乱光量を測定し、全光線透過率から拡散透過率を引いて算出することができる。支持体については、特開２００７−２９０３６９号公報の段落００４６〜００５２、特開２００５−０９６１０８号公報の段落００４０〜００５５を参照できる。
【００９７】
また、支持体１１，２１は、波長５８９ｎｍにおける面内リターデーションＲｅ（５８９）が１０００ｎｍ以下であることが好ましい。５００ｎｍ以下であることがより好ましく、２００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
波長変換部材１Ｄを作製した後、異物や欠陥の有無を検査する際、２枚の偏光板を消光位に配置し、その間に波長変換部材を差し込んで観察することで、異物や欠陥を見つけやすい。支持体のＲｅ（５８９）が上記範囲であると、偏光板を用いた検査の際に、異物や欠陥をより見つけやすくなるため、好ましい。
ここで、Ｒｅ（５８９）はＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、又はＫＯＢＲＡ  ＷＲ（王子計測機器（株）製）において、波長５８９ｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。測定波長λｎｍの選択にあたっては、波長選択フィルタをマニュアルで交換するか、又は測定値をプログラム等で変換して測定することができる。
【００９８】
支持体１１，２１としては、酸素及び水分に対するバリア性を有する支持体が好ましい。かかる支持体としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、環状オレフィン構造を有するポリマーからなるフィルム、及びポリスチレンフィルム等が、好ましい例として挙げられる。
【００９９】
（バリア層）
バリア層１２，２２は、支持体１１，２１側から順に、それぞれ有機層１２ａ，２２aと、無機層１２ｂ，２２ｂと、を備えてなる。有機層１２ａ，２２ａは、無機層１２ｂ，２２ｂと波長変換層３０との間に設けられていてもよい。
【０１００】
バリア層１２，２２は、支持体１１，２１の表面に成膜されることにより形成される。従って、支持体１１，２１と、その上に設けられたバリア層１２，２２とでバリアフィルム１０，２０を構成している。バリア層１２，２２を設ける場合は、支持体は高い耐熱性を有していることが好ましい。波長変換部材１Ｄにおいて、波長変換層３０に隣接しているバリアフィルム１０，２０中の層は、無機層でも有機層でもよく、特に限定されない。
【０１０１】
バリア層１２，２２は、複数の層により構成されてなる方がより一層バリア性を高めることができるため、耐光性向上の観点からは好ましいが、層数が増えるほど、波長変換部材の光透過率は低下する傾向があるため、良好な光透過率とバリア性とを考慮して設計されることが好ましい。
【０１０２】
−無機層−
無機層とは、無機材料を主成分とする層であり、無機材料が５０質量％以上、更には８０質量％以上、特に９０質量％以上を占める層が好ましく、無機材料のみから形成される層が最も好ましい。バリア層１２，２２に好適な無機層１２ｂ，２２ｂとしては、特に限定されず、金属、無機酸化物、窒化物、酸化窒化物等の各種無機化合物を用いることができる。無機材料を構成する元素としては、ケイ素、アルミニウム、マグネシウム、チタン、スズ、インジウム及びセリウムが好ましく、これらを一種又は二種以上含んでいてもよい。無機化合物の具体例としては、酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化スズ、酸化インジウム合金、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化チタンを挙げることができる。また、無機層として、金属膜、例えば、アルミニウム膜、銀膜、錫膜、クロム膜、ニッケル膜、チタン膜を設けてもよい。
【０１０３】
上記の材料の中でも、ケイ素酸化物、ケイ素窒化物、ケイ素酸化窒化物、ケイ素炭化物、又はアルミニウム酸化物を含む無機層が特に好ましい。これらの材料からなる無機層は、有機層との密着性が良好であることから、無機層にピンホールがある場合でも、有機層がピンホールを効果的に埋めることができ、バリア性をより一層高くすることができる。
また、バリア層における光の吸収を抑制する観点からは、窒化ケイ素がもっとも好ましい。
【０１０４】
無機層の形成方法としては、特に限定されず、例えば成膜材料を蒸発ないし飛散させ被蒸着面に堆積させることができる各種成膜方法を用いることができる。
【０１０５】
無機層の形成方法の例としては、無機酸化物、無機窒化物、無機酸化窒化物、金属等の無機材料を、加熱して蒸着させる真空蒸着法；無機材料を原料として用い、酸素ガスを導入することにより酸化させて蒸着させる酸化反応蒸着法；無機材料をターゲット原料として用い、アルゴンガス、酸素ガスを導入して、スパッタリングすることにより蒸着させるスパッタリング法；無機材料にプラズマガンで発生させたプラズマビームにより加熱させて蒸着させるイオンプレーティング法等の物理気相成長法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法、ＰＶＤ法）、酸化ケイ素の蒸着膜を成膜させる場合は、有機ケイ素化合物を原料とするプラズマ化学気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法、ＣＶＤ法）等が挙げられる。
【０１０６】
無機層の厚さは、１ｎｍ〜５００ｎｍであればよく、５ｎｍ〜３００ｎｍであることが好ましく、特に１０ｎｍ〜１５０ｎｍであることがより好ましい。隣接無機層の膜厚が、上述した範囲内であることにより、良好なバリア性を実現しつつ、無機層における光の吸収を抑制することができ、光透過率がより高い波長変換部材を提供することができるからである。
【０１０７】
−有機層−
有機層とは、有機材料を主成分とする層であって、好ましくは有機材料が５０質量％以上、更には８０質量％以上、特に９０質量％以上を占める層である。有機層としては、特開２００７−２９０３６９号公報の段落００２０〜００４２、特開２００５−０９６１０８号公報の段落００７４〜０１０５を参照できる。なお有機層は、カルドポリマーを含むことが好ましい。これにより、有機層と隣接する層との密着性、特に、無機層とも密着性が良好になり、より一層優れたバリア性を実現することができるからである。カルドポリマーの詳細については、上述の特開２００５−０９６１０８号公報の段落００８５〜００９５を参照できる。有機層の膜厚は、０．０５μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましく、中でも０．５〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。有機層がウェットコーティング法により形成される場合には、有機層の膜厚は、０．５〜１０μｍの範囲内、中でも１μｍ〜５μｍの範囲内であることが好ましい。また、ドライコーティング法により形成される場合には、０．０５μｍ〜５μｍの範囲内、中でも０．０５μｍ〜１μｍの範囲内であることが好ましい。ウェットコーティング法又はドライコーティング法により形成される有機層の膜厚が上述した範囲内であることにより、無機層との密着性をより良好なものとすることができるからである。
【０１０８】
無機層および有機層のその他詳細については、上述の特開２００７−２９０３６９号公報、特開２００５−０９６１０８号公報、更にＵＳ２０１２／０１１３６７２Ａ１の記載を参照できる。
【０１０９】
波長変換部材１Ｄにおいて、波長変換層、無機層、有機層、支持体は、この順に積層されていてもよく、無機層と有機層との間、二層の有機層の間、又は二層の無機層の間に、支持体を配して積層されていてもよい。
【０１１０】
（凹凸付与層）
バリアフィルム１０は、波長変換層３０側の面と反対側の面に、凹凸構造を付与する凹凸付与層１３を備えていることが好ましい。バリアフィルム１０が凹凸付与層１３を有していると、バリアフィルムのブロッキング性、滑り性を改良することができるため、好ましい。凹凸付与層は粒子を含有する層であることが好ましい。粒子としては、シリカ、アルミナ、酸化金属等の無機粒子、あるいは架橋高分子粒子等の有機粒子等が挙げられる。また、凹凸付与層、バリアフィルムの波長変換層とは反対側の表面に設けられることが好ましいが、両面に設けられていてもよい。
【０１１１】
波長変換部材１Ｄは、量子ドットの蛍光を効率よく外部に取り出すために光散乱機能を有することができる。光散乱機能は、波長変換層３０内部に設けてもよいし、光散乱層として光散乱機能を有する層を別途設けてもよい。光散乱層は、バリア層２２の波長変換層３０側の面に設けられていてもよいし、支持体の波長変換層とは反対側の面に設けられていてもよい。上記凹凸付与層を設ける場合は、凹凸付与層を光散乱層と兼用できる層とすることが好ましい。
【０１１２】
＜波長変換部材の製造方法＞
次に、波長変換層３０の両面に、支持体１１，２１上にバリア層１２，２２を備えたバリアフィルム１０，２０を有する態様の波長変換部材１Ｄの製造方法の一例を説明する。
本実施形態において、波長変換層３０は、調製した波長変換層用組成物をバリアフィルム１０，２０の表面に塗布した後に光照射、又は加熱により硬化させ、形成することができる。塗布方法としてはカーテンコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、印刷コーティング法、スプレーコーティング法、スロットコーティング法、ロールコーティング法、スライドコーティング法、ブレードコーティング法、グラビアコーティング法、ワイヤーバー法等の公知の塗布方法が挙げられる。
【０１１３】
硬化条件は、使用するアニオン重合性化合物の種類や波長変換層用組成物の組成に応じて、適宜設定することができる。また、波長変換層用組成物が溶媒を含む組成物である場合には、硬化を行う前に、溶媒除去のために乾燥処理を施してもよい。
【０１１４】
波長変換層用組成物の硬化は、波長変換層用組成物を２枚の支持体間に挟持した状態で行ってもよい。硬化処理を含む波長変換部材の製造工程の一態様を、図２および図３を参照して以下に説明する。ただし、本発明は、下記態様に限定されるものではない。
【０１１５】
図２は、波長変換部材１Ｄの製造装置の一例の概略構成図であり、図３は、図２に示す製造装置の部分拡大図である。
本実施態様の製造装置は、図示しない送出機と、バリアフィルム１０上に波長変換層用組成物を塗布して塗膜３０Ｍを形成する塗布部１２０と、塗膜３０Ｍ上にバリアフィルム２０を貼り合わせて、塗膜３０Ｍをバリアフィルム１０とバリアフィルム２０とで挟持するラミネート部１３０と、塗膜３０Ｍを硬化する硬化部１６０と、図示しない巻き取り機とを備える。
【０１１６】
図２および図３に示す製造装置を用いる波長変換部材の製造工程は、連続搬送される第一のバリアフィルム１０（以下、「第一のフィルム１０」ともいう。）の表面に波長変換層用組成物を塗布し塗膜を形成する工程と、塗膜の上に、連続搬送される第二のバリアフィルム２０（以下、「第二のフィルム２０」ともいう。）をラミネートし（重ねあわせ）、第一のフィルムと第二のフィルムとで塗膜を挟持する工程と、第一のフィルム１０と第二のフィルム２０とで塗膜を挟持した状態で、第一のフィルム１０、及び第二のフィルム２０の何れかをバックアップローラに巻きかけて、連続搬送しながら光照射し、塗膜を重合硬化させて波長変換層（硬化層）を形成する工程とを少なくとも含む。本実施形態では、第一のフィルム１０、第二のフィルム２０の双方に、酸素や水分に対するバリア性を有するバリアフィルムを用いている。かかる態様とすることにより、波長変換層の両面がバリアフィルムにより保護された波長変換部材１Ｄを得ることができる。片面がバリアフィルムにより保護された波長変換部材としてもよく、その場合は、バリアフィルム側を外気に近い側として用いることが好ましい。
【０１１７】
より詳しくは、まず、図示しない送出機から第一のフィルム１０が塗布部１２０へと連続搬送される。送出機から、例えば、第一のフィルム１０が１〜５０ｍ／分の搬送速度で送出される。但し、この搬送速度に限定されない。送出される際、例えば、第一のフィルム１０には、２０〜１５０Ｎ／ｍの張力、好ましくは３０〜１００Ｎ／ｍの張力が加えられる。
【０１１８】
塗布部１２０では、連続搬送される第一のフィルム１０の表面に波長変換層用組成物（以下、「塗布液」とも記載する。）が塗布され、塗膜３０Ｍ（図３参照）が形成される。塗布部１２０では、例えば、ダイコーター１２４と、ダイコーター１２４に対向配置されたバックアップローラ１２６とが設置されている。第一のフィルム１０の塗膜３０Ｍの形成される表面と反対の表面をバックアップローラ１２６に巻きかけて、連続搬送される第一のフィルム１０の表面にダイコーター１２４の吐出口から塗布液が塗布され、塗膜３０Ｍが形成される。ここで塗膜３０Ｍとは、第一のフィルム１０上に塗布された硬化前の波長変換層用組成物をいう。
【０１１９】
本実施形態では、塗布部１２０における塗布装置としてエクストルージョンコーティング法を適用したダイコーター１２４を示したが、これに限定されない。例えば、カーテンコーティング法、ロッドコーティング法又はロールコーティング法等、種々の方法を適用した塗布装置を用いることができる。
【０１２０】
塗布部１２０を通過し、その上に塗膜３０Ｍが形成された第一のフィルム１０は、ラミネート部１３０に連続搬送される。ラミネート部１３０では、塗膜３０Ｍの上に、連続搬送される第二のフィルム２０がラミネートされ、第一のフィルム１０と第二のフィルム２０とで塗膜３０Ｍが挟持される。
【０１２１】
ラミネート部１３０には、ラミネートローラ１３２と、ラミネートローラ１３２を囲う加熱チャンバー１３４とが設置されている。加熱チャンバー１３４には第一のフィルム１０を通過させるための開口部１３６、及び第二のフィルム２０を通過させるための開口部１３８が設けられている。
【０１２２】
ラミネートローラ１３２に対向する位置には、バックアップローラ１６２が配置されている。塗膜３０Ｍの形成された第一のフィルム１０は、塗膜３０Ｍの形成面と反対の表面がバックアップローラ１６２に巻きかけられ、ラミネート位置Ｐへと連続搬送される。ラミネート位置Ｐは第二のフィルム２０と塗膜３０Ｍとの接触が開始する位置を意味する。第一のフィルム１０はラミネート位置Ｐに到達する前にバックアップローラ１６２に巻きかけられることが好ましい。仮に第一のフィルム１０にシワが発生した場合でも、バックアップローラ１６２によりシワがラミネート位置Ｐに達するまでに矯正され、除去できるからである。したがって、第一のフィルム１０がバックアップローラ１６２に巻きかけられた位置（接触位置）と、ラミネート位置Ｐまでの距離Ｌ１は長いことが好ましく、例えば、３０ｍｍ以上が好ましく、その上限値は、通常、バックアップローラ１６２の直径とパスラインとにより決定される。
【０１２３】
本実施の形態では硬化部１６０で使用されるバックアップローラ１６２とラミネートローラ１３２とにより第二のフィルム２０のラミネートが行われる。即ち、硬化部１６０で使用されるバックアップローラ１６２が、ラミネート部１３０で使用するローラとして兼用される。ただし、上記形態に限定されるものではなく、ラミネート部１３０に、バックアップローラ１６２と別に、ラミネート用のローラを設置し、バックアップローラ１６２を兼用しないようにすることもできる。
【０１２４】
硬化部１６０で使用されるバックアップローラ１６２をラミネート部１３０で使用することで、ローラの数を減らすことができる。また、バックアップローラ１６２は、第一のフィルム１０に対するヒートローラとしても使用できる。
【０１２５】
図示しない送出機から送出された第二のフィルム２０は、ラミネートローラ１３２に巻きかけられ、ラミネートローラ１３２とバックアップローラ１６２との間に連続搬送される。第二のフィルム２０は、ラミネート位置Ｐで、第一のフィルム１０に形成された塗膜３０Ｍの上にラミネートされる。これにより、第一のフィルム１０と第二のフィルム２０とにより塗膜３０Ｍが挟持される。ラミネートとは、第二のフィルム２０を塗膜３０Ｍの上に重ねあわせ、積層することをいう。
【０１２６】
ラミネートローラ１３２とバックアップローラ１６２との距離Ｌ２は、第一のフィルム１０と、塗膜３０Ｍを重合硬化させた波長変換層（硬化層）３０と、第二のフィルム２０と、の合計厚みの値以上であることが好ましい。また、Ｌ２は第一のフィルム１０と塗膜３０Ｍと第二のフィルム２０との合計厚みに５ｍｍを加えた長さ以下であることが好ましい。距離Ｌ２を合計厚みに５ｍｍを加えた長さ以下にすることより、第二のフィルム２０と塗膜３０Ｍとの間に泡が侵入することを防止することができる。ここでラミネートローラ１３２とバックアップローラ１６２との距離Ｌ２とは、ラミネートローラ１３２の外周面とバックアップローラ１６２の外周面との最短距離をいう。
【０１２７】
ラミネートローラ１３２とバックアップローラ１６２の回転精度は、ラジアル振れで０．０５ｍｍ以下、好ましくは０．０１ｍｍ以下である。ラジアル振れが小さいほど、塗膜３０Ｍの厚み分布を小さくすることができる。
【０１２８】
また、第一のフィルム１０と第二のフィルム２０とで塗膜３０Ｍを挟持した後の熱変形を抑制するため、硬化部１６０のバックアップローラ１６２の温度と第一のフィルム１０の温度との差、及びバックアップローラ１６２の温度と第二のフィルム２０の温度との差は３０℃以下であることが好ましく、より好ましくは１５℃以下、最も好ましくは同じである。
【０１２９】
バックアップローラ１６２の温度との差を小さくするため、加熱チャンバー１３４が設けられている場合には、第一のフィルム１０、及び第二のフィルム２０を加熱チャンバー１３４内で加熱することが好ましい。例えば、加熱チャンバー１３４には、図示しない熱風発生装置により熱風が供給され、第一のフィルム１０、及び第二のフィルム２０を加熱することができる。
【０１３０】
第一のフィルム１０が、温度調整されたバックアップローラ１６２に巻きかけられることにより、バックアップローラ１６２によって第一のフィルム１０を加熱してもよい。
【０１３１】
一方、第二のフィルム２０については、ラミネートローラ１３２をヒートローラとすることにより、第二のフィルム２０をラミネートローラ１３２で加熱することができる。ただし、加熱チャンバー１３４、及びヒートローラは必須ではなく、必要に応じで設けることができる。
【０１３２】
次に、第一のフィルム１０と第二のフィルム２０とにより塗膜３０Ｍが挟持された状態で、硬化部１６０に連続搬送される。図面に示す態様では、硬化部１６０における硬化は光照射により行われるが、波長変換層用組成物に含まれる重合性化合物が加熱により重合するものである場合には、温風の吹き付け等の加熱により、硬化を行うことができる。
【０１３３】
バックアップローラ１６２と、バックアップローラ１６２に対向する位置には、光照射装置１６４が設けられている。バックアップローラ１６２と光照射装置１６４との間を、塗膜３０Ｍを挟持した第一のフィルム１０と第二のフィルム２０とが連続搬送される。光照射装置により照射される光は、波長変換層用組成物に含まれる光重合性化合物の種類に応じて決定すればよく、一例としては、紫外線が挙げられる。ここで紫外線とは、波長２８０〜４００ｎｍの光をいうものとする。紫外線を発生する光源として、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いることができる。光照射量は塗膜の重合硬化を進行させ得る範囲に設定すればよく、例えば、一例として１００〜１００００ｍＪ／ｃｍ２の照射量の紫外線を塗膜３０Ｍに向けて照射することができる。
【０１３４】
硬化部１６０では、第一のフィルム１０と第二のフィルム２０とにより塗膜３０Ｍを挟持した状態で、第一のフィルム１０をバックアップローラ１６２に巻きかけて、連続搬送しながら光照射装置１６４から光照射を行い、塗膜３０Ｍを硬化させて波長変換層３０を形成することができる。
【０１３５】
本実施の形態では、第一のフィルム１０側をバックアップローラ１６２に巻きかけて、連続搬送したが、第二のフィルム２０をバックアップローラ１６２に巻きかけて、連続搬送させることもできる。
【０１３６】
バックアップローラ１６２に巻きかけるとは、第一のフィルム１０及び第二のフィルム２０の何れかが、あるラップ角でバックアップローラ１６２の表面に接触している状態をいう。したがって、連続搬送される間、第一のフィルム１０及び第二のフィルム２０はバックアップローラ１６２の回転と同期して移動する。バックアップローラ１６２へ巻きかけは、少なくとも紫外線が照射されている間であればよい。
【０１３７】
バックアップローラ１６２は、円柱状の形状の本体と、本体の両端部に配置された回転軸とを備えている。バックアップローラ１６２の本体は、例えば、φ２００〜１０００ｍｍの直径を有している。バックアップローラ１６２の直径φについて制限はない。積層フィルムのカール変形と、設備コストと、回転精度とを考慮すると直径φ３００〜５００ｍｍであることが好ましい。バックアップローラ１６２の本体に温度調節器を取り付けることにより、バックアップローラ１６２の温度を調整することができる。
【０１３８】
バックアップローラ１６２の温度は、光照射時の発熱と、塗膜３０Ｍの硬化効率と、第一のフィルム１０と第二のフィルム２０のバックアップローラ１６２上でのシワ変形の発生を考慮して、決定することができる。バックアップローラ１６２は、例えば、１０〜９５℃の温度範囲に設定することが好ましく、１５〜８５℃であることがより好ましい。ここでローラに関する温度とは、ローラの表面温度をいうものとする。
【０１３９】
ラミネート位置Ｐと光照射装置１６４との距離Ｌ３は、例えば３０ｍｍ以上とすることができる。
【０１４０】
光照射により塗膜３０Ｍは硬化されて波長変換層３０となり、第一のフィルム１０と波長変換層３０と第二のフィルム２０とを含む波長変換部材１Ｄが製造される。波長変換部材１Ｄは、剥離ローラ１８０によりバックアップローラ１６２から剥離される。波長変換部材１Ｄは、図示しない巻き取り機に連続搬送され、次いで巻き取り機により波長変換部材１Ｄはロール状に巻き取られる。
【０１４１】
［バックライトユニット］
次に、本発明の波長変換部材を備えたバックライトユニットについて説明する。図４は、バックライトユニットを示す概略構成断面図である。
図４に示されるように、本発明のバックライトユニット２は、一次光（青色光ＬＢ）を出射する光源１Ａと光源１Ａから出射された一次光を導光させて出射させる導光板１Ｂとからなる面状光源１Ｃと、面状光源１Ｃ上に備えられてなる波長変換部材１Ｄと、波長変換部材１Ｄを挟んで面状光源１Ｃと対向配置される再帰反射性部材２Ｂと、面状光源１Ｃを挟んで波長変換部材１Ｄと対向配置される反射板２Ａとを備えており、波長変換部材１Ｄは、面状光源１Ｃから出射された一次光ＬＢの少なくとも一部を励起光として、蛍光を発光し、この蛍光からなる二次光（緑色光ＬＧ，赤色光ＬＲ）及び波長変換部材１Ｄを透過した一次光ＬＢを出射するものである。ＬＧ、ＬＲ、およびＬＢにより、再帰反射性部材２Ｂの表面から白色光Ｌｗを出射する。
波長変換部材１Ｄの形状は特に限定されるものではなく、シート状、バー状等の任意の形状であることができる。
【０１４２】
図４において、波長変換部材１Ｄから出射されたＬＢ、ＬＧ、およびＬＲは、再帰反射性部材２Ｂに入射し、入射した各光は、再帰反射性部材２Ｂと反射板２Ａとの間で反射を繰り返し、何度も波長変換部材１Ｄを通過する。その結果、波長変換部材１Ｄでは充分な量の励起光（青色光ＬＢ）が、赤色光ＬＲを発光する量子ドット３０Ａ、緑色光ＬＧ発光する量子ドット３０Ｂによって吸収され、必要な量の蛍光（緑色光ＬＧ，赤色光ＬＲ）が発光し、再帰反射性部材２Ｂから白色光ＬＷが具現化されて出射される。
【０１４３】
励起光として紫外光を用いた場合は、図１における量子ドット３０Ａ、３０Ｂ、及び、図示しない３０Ｃを含む波長変換層３０に励起光として紫外光を入射させることにより、量子ドット３０Ａにより発光される赤色光、量子ドット３０Ｂにより発光される緑色光、及び量子ドット３０Ｃにより発光される青色光により、白色光を具現化することができる。
【０１４４】
高輝度かつ高い色再現性の実現の観点からは、バックライトユニットとして、多波長光源化されたものを用いることが好ましい。例えば、４３０〜４８０ｎｍの波長帯域に発光中心波長を有し、半値幅が１００ｎｍ以下である発光強度のピークを有する青色光と、５２０〜５６０ｎｍの波長帯域に発光中心波長を有し、半値幅が１００ｎｍ以下である発光強度のピークを有する緑色光と、６００〜６８０ｎｍの波長帯域に発光中心波長を有し、半値幅が１００ｎｍ以下である発光強度のピークを有する赤色光とを発光することが好ましい。
さらなる輝度および色再現性の向上の観点から、バックライトユニットが発光する青色光の波長帯域は、４４０〜４６０ｎｍであることがより好ましい。
同様の観点から、バックライトユニットが発光する緑色光の波長帯域は、５２０〜５４５ｎｍであることがより好ましい。
また、同様の観点から、バックライトユニットが発光する赤色光の波長帯域は、６１０〜６４０ｎｍであることがより好ましい。
【０１４５】
また同様の観点から、バックライトユニットが発光する青色光、緑色光および赤色光の各発光強度の半値幅は、いずれも８０ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以下であることがより好ましく、４０ｎｍ以下であることがさらに好ましく、３０ｎｍ以下であることが一層好ましい。これらの中でも、青色光の各発光強度の半値幅が２５ｎｍ以下であることが、特に好ましい。
【０１４６】
光源１Ａとしては、４３０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長帯域に発光中心波長を有する青色光を発光するもの、又は、紫外光を発光するものが挙げられる。光源１Ａとしては、発光ダイオードやレーザー光源等を使用することができる。
【０１４７】
面状光源１Ｃは、図４に示すように、光源１Ａと光源１Ａから出射された一次光を導光させて出射させる導光板１Ｂとからなる光源であっても良いし、光源１Ａが波長変換部材１Ｄと平行な平面状に並べて配置され、導光板１Ｂに替えて拡散板を備えた光源であっても良い。前者の光源は一般にエッジライト方式、後者の光源は一般に直下型方式と呼ばれている。
バックライトユニットの構成としては、図４では、導光板や反射板などを構成部材とするエッジライト方式について説明したが、直下型方式であっても構わない。導光板としては、公知のものを何ら制限なく使用することができる。
なお、本実施形態では、光源として面状光源を用いた場合を例に説明したが、光源としては面状光源以外の光源も使用することができる。
【０１４８】
青色光を発光する光源を用いる場合、波長変換層には、少なくとも、励起光により励起され赤色光を発光する量子ドット３０Ａと、緑色光を発光する量子ドット３０Ｂが含まれることが好ましい。これにより、光源から発光され波長変換部材を透過した青色光と、波長変換部材から発光される赤色光および緑色光により、白色光を具現化することができる。
【０１４９】
または他の態様では、光源として、３００ｎｍ〜４３０ｎｍの波長帯域に発光中心波長を有する紫外光を発光するもの（紫外光源）、例えば、紫外線発光ダイオードを用いることができる。
また他の態様では、発光ダイオードに替えてレーザー光源を使用することもできる。
【０１５０】
また、反射板２Ａとしては、特に制限は無く、公知のものを用いることができ、特許３４１６３０２号、特許３３６３５６５号、特許４０９１９７８号、特許３４４８６２６号などに記載されており、これらの公報の内容は本発明に組み込まれる。
【０１５１】
再帰反射性部材２Ｂは、公知の拡散板や拡散シート、プリズムシート（例えば、住友スリーエム社製ＢＥＦシリーズなど）、反射型偏光フィルム（例えば、住友スリーエム社製ＤＢＥＦシリーズなど）等から構成されていてもよい。再帰反射性部材２Ｂの構成については、特許３４１６３０２号、特許３３６３５６５号、特許４０９１９７８号、特許３４４８６２６号などに記載されており、これらの公報の内容は本発明に組み込まれる。
【０１５２】
［液晶表示装置］
上述のバックライトユニット２は液晶表示装置に応用することができる。図５に、本発明の液晶表示装置の概略構成断面図を示す。
図５に示されるように、液晶表示装置４は、上記実施形態のバックライトユニット２とバックライトユニット２における再帰反射性部材２Ｂ側に対向配置された液晶セルユニット３とを備えてなる。液晶セルユニット３は、液晶セル３１を偏光板３２と３３とで挟持した構成であり、偏光板３２，３３は、それぞれ、偏光子３２２、３３２の両主面を偏光板保護フィルム３２１と３２３、３３１と３３３で保護された構成としている。
【０１５３】
液晶表示装置４を構成する液晶セル３１、偏光板３２、３３及びその構成要素については特に限定はなく、公知の方法で作製されるものや市販品を、何ら制限なく用いることができる。また、各層の間に、接着層等の公知の中間層を設けることも、もちろん可能である。
【０１５４】
液晶セル３１の駆動モードについては特に制限はなく、ツイステットネマチック（ＴＮ）、スーパーツイステットネマチック（ＳＴＮ）、バーティカルアライメント（ＶＡ）、インプレインスイッチング（ＩＰＳ）、オプティカリーコンペンセイテットベンドセル（ＯＣＢ）等の種々のモードを利用することができる。液晶セルは、ＶＡモード、ＯＣＢモード、ＩＰＳモード、又はＴＮモードであることが好ましいが、これらに限定されるものではない。ＶＡモードの液晶表示装置の構成としては、特開２００８−２６２１６１号公報の図２に示す構成が一例として挙げられる。ただし、液晶表示装置の具体的構成には特に制限はなく、公知の構成を採用することができる。
【０１５５】
液晶表示装置４には、さらに必要に応じて光学補償を行う光学補償部材、接着層などの付随する機能層を有する。また、カラーフィルター基板、薄層トランジスタ基板、レンズフィルム、拡散シート、ハードコート層、反射防止層、低反射層、アンチグレア層等とともに又はそれに替えて、前方散乱層、プライマー層、帯電防止層、下塗り層等の表面層が配置されていてもよい。
【０１５６】
バックライト側の偏光板３２は、液晶セル３１側の偏光板保護フィルム３２３として、位相差フィルムを有していてもよい。このような位相差フィルムとしては、公知のセルロースアシレートフィルム等を用いることができる。
【０１５７】
バックライトユニット２及び液晶表示装置４は、上記本発明の重合反応率が高く、硬化性が良い波長変換層を備えるため、高輝度なバックライトユニット及び液晶表示装置となる。
【実施例】
【０１５８】
以下に実施例に基づき本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
【０１５９】
（バリアフィルム１０の作製）
支持体としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（東洋紡社製、商品名「コスモシャイン（登録商標）Ａ４３００」、厚さ５０μｍ）を用いて、支持体の片面側に以下の手順で有機層および無機層を順次形成した。
【０１６０】
−有機層の形成−
トリメチロールプロパントリアクリレート（製品名「ＴＭＰＴＡ」、ダイセル・オルネクス（株）製）および光重合開始剤（商品名「ＥＳＡＣＵＲＥ（登録商標）  ＫＴＯ４６」、ランベルティ社製、）を用意し、質量比率として９５：５となるように秤量し、これらをメチルエチルケトンに溶解させ、固形分濃度１５％の塗布液とした。この塗布液を、ダイコーターを用いてロールトウロールにてＰＥＴフィルム上に塗布し、５０℃の乾燥ゾーンを３分間通過させた。その後、窒素雰囲気下で紫外線を照射（積算照射量約６００ｍＪ／ｃｍ２）し、紫外線硬化にて硬化させ、巻き取った。支持体上に形成された有機層の厚さは、１μｍであった。
【０１６１】
−無機層の形成−
次に、ロールトウロールのＣＶＤ装置を用いて、有機層の表面に無機層（窒化ケイ素層）を形成した。原料ガスとして、シランガス（流量１６０ｓｃｃｍ）、アンモニアガス（流量３７０ｓｃｃｍ）、水素ガス（流量５９０ｓｃｃｍ）、および窒素ガス（流量２４０ｓｃｃｍ）を用いた。電源として、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電源を用いた。製膜圧力は４０Ｐａ、到達膜厚は５０ｎｍであった。このようにして支持体上に形成された有機層の表面に無機層が積層されたバリアフィルム１０を作製した。
【０１６２】
（表面処理バリアフィルムの作製）
下記組成のシランカップリング剤含有組成物を調製し、表面処理用の組成物（表面処理用塗布液）として用いた。この表面処理用の組成物を、ダイコーターを用いてロールツーロールにて、バリアフィルム１０の無機層上に２ｍｌ／ｍ２の塗布量で塗布し、１２０℃の乾燥ゾーンを３分間通過させた。こうして無機層表面がシランカップリング剤により表面処理された表面処理バリアフィルムを作製した。
【０１６３】
（表面処理用の組成物）
表面処理用の組成物は、以下の材料と配合比で調製した。
イソプロパノール／エタノール／酢酸／水／信越化学工業（株）製ＫＢＭ−５１０３（シランカップリング剤含有溶液）＝１４／１４／２／２０／５０（質量比）
【０１６４】
（実施例１で使用する波長変換層用組成物の調製および塗布液の作製）
下記の波長変換層用組成物１を調製し、孔径０．２μｍのポリプロピレン製フィルタでろ過した後、３０分間減圧乾燥して塗布液として用いた。
【０１６５】
−波長変換層用組成物１−
量子ドット１のトルエン分散液（発光極大：５２０ｎｍ）              １０質量部
量子ドット２のトルエン分散液（発光極大：６３０ｎｍ）                １質量部
セロキサイド２０２１Ｐ（株式会社ダイセル製）                    １００質量部
光塩基発生剤ＷＰＢＧ−２６６（和光純薬工業(株)製）                  ３質量部
なお、量子ドット１および量子ドット２のトルエン分散液の量子ドット濃度は１質量％である。
【０１６６】
量子ドット１は、コアがＣｄＳｅで、シェルがＺｎＳで構成されたコア／シェル型の量子ドットであり、発光中心波長が５２０ｎｍであり、半値幅２５ｎｍである
配位子として、トリオクチルホスフィンとトリオクチルホスフィンオキシドが量子ドット１に配位している。
量子ドット２は、コアがＣｄＳｅで、シェルがＺｎＳで構成されたコア／シェル型の量子ドットであり、発光中心波長が６３０ｎｍであり、半値幅が３０ｎｍである。
配位子として、トリオクチルホスフィンとトリオクチルホスフィンオキシドが量子ドット２に配位している。
このような配位子が配位した量子ドットは、Ｔｈｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１０１，ｐｐ９４６３−９４７５，１９９７に記載された方法を参照して合成した。
【０１６７】
（その他の実施例および比較例で使用する波長変換層用組成物の調製および塗布液の作製）
表１に示す材料および質量比にて波長変換層用組成物を調製し、孔径０．２μｍのポリプロピレン製フィルタでろ過した後、３０分間減圧乾燥して塗布液として用いた。
【０１６８】
（実施例１の波長変換部材の作製）
上述した手順で作製したバリアフィルム１０を第一のフィルム１０および第二のフィルム２０として使用し、図２および図３を参照して説明した製造工程により、波長変換部材を得た。具体的には、第一のフィルム１０としてバリアフィルム１０を用意し、１ｍ／分、６０Ｎ／ｍの張力で連続搬送しながら、無機層面上に上記で調製した塗布液をダイコーターにて塗布し、５０μｍの厚さの塗膜を形成した。次いで、塗膜が形成された第一のフィルム１０をバックアップローラに巻きかけ、塗膜の上に第二のフィルム２０を無機層面が塗膜に接する向きでラミネートし、２枚のバリアフィルム１０および２０で塗膜を挟持した状態で連続搬送しながら、１００℃の加熱ゾーンを３分間通過させた。その後、１６０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて、紫外線を照射して硬化させ、量子ドットを含有する波長変換層を形成した。紫外線の照射量は２０００ｍＪ／ｃｍ２であった。また、図３におけるＬ１は５０ｍｍ、Ｌ２は１ｍｍ、Ｌ３は５０ｍｍであった。
【０１６９】
（実施例２および１１の波長変換部材の作製）
バリアフィルム１０の代わりに上記表面処理バリアフィルムを用い、上記その他の実施例および比較例で使用する塗布液を用いたこと以外は、実施例１と同様に波長変換部材を作製した。
【０１７０】
（実施例９の波長変換部材の作製）
実施例９の波長変換部材は、実施例１の作製手順における紫外線照射のかわりに１２０℃で６０分間、加熱硬化させることで作製した。
【０１７１】
（実施例３〜８、１０、および比較例１〜４の波長変換部材の作製）
上記その他の実施例および比較例で使用する塗布液を用いたこと以外は、実施例１と同様にして波長変換部材を作製した。
【０１７２】
（波長変換層の光硬化性評価）
光硬化性は、市販のＦＴ−ＩＲ装置（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ社製、Ｆｒｏｎｔｉｅｒシリーズ）を用い、モノマー溶液（重合性化合物）を基準として、７８９ｃｍ−１における吸収ピーク強度から反応率を算出し、下記評価基準に基づいて評価した。測定結果を表１に示す。
【０１７３】
＜評価基準＞
Ａ：反応率９０％以上
Ｂ：反応率８０以上９０％未満
Ｃ：反応率５０以上８０％未満
Ｄ：反応率５０％未満
【０１７４】
（輝度の測定）
バックライトユニットに青色光源を備える市販のタブレット端末（商品名「Ｋｉｎｄｌｅ（登録商標）Ｆｉｒｅ  ＨＤＸ  ７」，Ａｍａｚｏｎ社製）を分解し、バックライトユニットを取り出した。取り出したバックライトユニットの導光板上に矩形に切り出した実施例１〜１１、比較例１〜４で作製した波長変換部材を置き、その上に、表面凹凸パターンの向きが直交した２枚のプリズムシートを重ね置いた。青色光源から発し、波長変換部材および２枚のプリズムシートを透過した光の輝度Ｙを、導光板の面に対して垂直方向７４０ｍｍの位置に設置した輝度計（商品名「ＳＲ３」，ＴＯＰＣＯＮ社製）にて測定した。そして輝度Ｙを下記評価基準に基づいて評価した。測定結果を表１に示す。
【０１７５】
＜評価基準＞
Ａ：Ｙ≧１０，０００［ｃｄ／ｍ２］
Ｂ：９，０００≦Ｙ＜１０，０００［ｃｄ／ｍ２］
Ｃ：８，０００≦Ｙ＜９，０００［ｃｄ／ｍ２］
Ｄ：Ｙ＜８，０００［ｃｄ／ｍ２］
【０１７６】
【表１】
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【０１７７】
以下に、表１中の表記の詳細を記載する。
セロキサイド２０２１Ｐ：脂環式エポキシモノマー、株式会社ダイセル製
サイクロマーＭ１００：脂環式エポキシモノマー、株式会社ダイセル製
ＯＸＴ−２２１：３−エチル−３｛［（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ］メチル｝オキセタン、東亜合成（株）製
ＴＭＰＯ：３−エチル−３−オキセタンメタノール、東京化成工業（株）製
ＷＰＢＧ−２６６：光塩基発生剤、和光純薬工業(株)製
ＷＰＢＧ−３００：光塩基発生剤、和光純薬工業(株)製
ＷＰＢＧ−１６８：光塩基発生剤、和光純薬工業(株)製
Ｕ−ＣＡＴ  ＳＡ１０２：熱塩基発生剤、サンアプロ株式会社製
８２８ＵＳ：ビスフェノールＡ、三菱化学（株）製
ＡＭＰ−１０Ｇ：２−フェノキシエチルアクリレート、新中村化学工業（株）
ＳＰ−１７０：光酸発生剤、(株)アデカ製
Ｉｒｇａｃｕｒｅ８１９：光ラジカル発生剤、ＢＡＳＦ社製
【０１７８】
表１に示すように、本発明の波長変換層用組成物を用いた実施例１〜１１は、光酸発生剤やラジカル発生剤のみを用いた比較例１〜４と比較して、硬化性に優れる。また、本発明の波長変換部材を組み込んだ液晶表示装置は、輝度に優れる。すなわち、波長変換層が充分硬化しているため、量子ドットと酸素との副反応がないため輝度が高いと考える。特に強塩基であるグアニジンを発生するアニオン重合開始剤を用いた実施例１は、１級アミンを発生するアニオン重合開始剤を用いた実施例７と比較して、硬化性が、より優れていた。
また、実施例７および実施例８から、アニオン重合開始剤の添加量が少ない程、液晶表示装置の輝度が高い。このことは、アニオン重合開始剤の添加量を減少させることにより、重合性化合物の硬化物であるエポキシ樹脂のアニオン重合開始剤による着色が防止され、着色によって励起光の吸収が阻害されることを防ぐことができたためと考える。
【符号の説明】
【０１７９】
１Ａ  光源
１Ｂ  導光板
１Ｃ  面状光源
１Ｄ  波長変換部材
２  バックライトユニット
２Ａ  反射板
２Ｂ  再帰反射性部材
３  液晶セルユニット
４  液晶表示装置
１０，２０  バリアフィルム
１１，２１  支持体
１２，２２バリア層
１２ａ，２２ａ  有機層
１２ｂ，２２ｂ  無機層
１３  凹凸付与層
３０  波長変換層
３０Ａ，３０Ｂ  量子ドット
３０Ｐ  有機マトリックス
３１  液晶セル
ＬＢ  励起光（一次光、青色光）
ＬＲ  赤色光（二次光、蛍光）
ＬＧ  緑色光（二次光、蛍光）
ＬＷ  白色光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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