(57)【要約】【課題】半導体ナノ粒子を含む発光層を有する光学フィルムにおいて、十分な発光効率を達成する手段を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の光学フィルムは、半導体ナノ粒子および樹脂を含む発光層と、発光層の少なくとも一方の面に接するガスバリア部と、ガスバリア部の発光層と接していない面側に位置する基材とを有する。そして、ガスバリア部は、１層以上のガスバリア層からなり、発光層と接するガスバリア層は、ケイ素原子、酸素原子、および炭素原子を含むことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ナノ粒子および樹脂を含む発光層と、
前記発光層の少なくとも一方の面に接するガスバリア部と、
前記ガスバリア部の前記発光層と接していない面側に位置する基材と、
を有し、
前記ガスバリア部は、１層以上のガスバリア層からなり、
前記発光層と接する前記ガスバリア層は、ケイ素原子、酸素原子、および炭素原子を含む、光学フィルム。
【請求項２】
前記ガスバリア部は、２層以上のガスバリア層からなる、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項３】
前記ガスバリア部を構成するガスバリア層の１層以上は、少なくとも一方の面において、当該ガスバリア層の屈折率と異なる屈折率を有する他のガスバリア層と接する、請求項２に記載の光学フィルム。
【請求項４】
前記基材は、厚さが１０〜６０μｍである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学フィルムを備える、光学デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ナノ粒子を含む発光層を有する光学フィルムおよびこれを用いた光学デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体ナノ粒子（「量子ドット」（Ｑｕａｎｔａｍ  Ｄｏｔ；ＱＤ）とも称される）は、そのサイズにより電子特性が調整可能なことから、商業的に注目されている。半導体ナノ粒子は、例えば、生体標識、太陽光発電、触媒作用、生体撮像、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ；ＬＥＤ）、一般的な空間照明、および電子発光ディスプレイなど、非常に多岐にわたる分野での利用が期待されている。
【０００３】
ここで、半導体ナノ粒子は、酸素や水と接触すると劣化することが知られており、半導体ナノ粒子を酸素や水から遮断するための様々な手法が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、半導体ナノ粒子からなる蛍光体を有する色変換層の両面に、一対の封止シートを配置し、接着層を介して貼り合わせた色変換シートが開示されている。封止シートは、基材上に、ＳｉＮ、ＳｉＯｘ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２などからなる無機積層膜が配置された構成を有しており、封止シートの基材側が色変換層と向かい合うように張り合わされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２２５３７３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、上記特許文献１を以てしても、十分な発光効率が得られないという問題を有していた。
【０００７】
そこで本発明は、半導体ナノ粒子を含む発光層を有する光学フィルムにおいて、十分な発光効率を達成する手段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】
【０００８】
本発明の課題は、以下の構成により解決される。
１．半導体ナノ粒子および樹脂を含む発光層と、
前記発光層の少なくとも一方の面に接するガスバリア部と、
前記ガスバリア部の前記発光層と接していない面側に位置する基材と、
を有し、
前記ガスバリア部は、１層以上のガスバリア層からなり、
前記発光層と接する前記ガスバリア層は、ケイ素原子、酸素原子、および炭素原子を含む、光学フィルム。
２．前記ガスバリア部は、２層以上のガスバリア層からなる、前記１に記載の光学フィルム。
３．前記ガスバリア部を構成するガスバリア層の１層以上は、少なくとも一方の面において、当該ガスバリア層の屈折率と異なる屈折率を有する他のガスバリア層と接する、前記２に記載の光学フィルム。
４．前記基材は、厚さが１０〜６０μｍである、前記１〜３のいずれかに記載の光学フィ
ルム。
５．前記１〜４のいずれかに記載の光学フィルムを備える、光学デバイス。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、半導体ナノ粒子を含む発光層を有する光学フィルムにおいて、十分な発光効率を達成する手段を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る光学フィルムを表す概略断面図である。
【図２】プラズマＣＶＤ法によるガスバリア層の形成に用いられる製造装置の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の形態のみに制限されない。なお、本明細書において、範囲を示す「Ｘ〜Ｙ」は「Ｘ以上Ｙ以下」を意味する。また、特記しない限り、操作および物性などの測定は室温（２０〜２５℃）／相対湿度４０〜５０％ＲＨの条件で行う。
【００１２】
＜光学フィルム＞
本発明の一実施形態に係る光学フィルムは、半導体ナノ粒子および樹脂を含む発光層と、発光層の少なくとも一方の面に接するガスバリア部と、ガスバリア部の発光層と接していない面側に位置する基材とを有する。そして、ガスバリア部は、１層以上のガスバリア層からなり、発光層と接するガスバリア層は、ケイ素原子、酸素原子、および炭素原子を含むことを特徴とする。
【００１３】
本形態の光学フィルムは、上記構成とすることにより、優れた発光効率を発揮することができる。本形態の光学フィルムがこのような効果を発揮することができるメカニズムは定かではないが、本発明者らは以下のように推測している。
【００１４】
上記特許文献１に記載されている従来の光学フィルム（当該文献おける色変換シート）において十分な発光効率が得られない原因について本発明者らが検討したところ、発光層（当該文献における色変換層）と封止シートとを接着剤で封止していることが、発光効率の低下を招く原因の一つであることを突き止めた。すなわち、発光層と封止シートとの間に接着剤層が存在すると、接着剤層自体のガスバリア性が低いため、封止シートを配置しても発光層への酸素や水の浸入を十分に防ぐことができず、半導体ナノ粒子の劣化することによって発光効率が低下することが分かった。また、接着剤層を介することにより、接着剤がサイドリークするという問題も有していた。
【００１５】
そこで、本発明者らは、特許文献１に記載のガスバリア層（例えば、ＳｉＯ２）と発光層とを直接接着させる手法を試みた。しかしながら、この手法では、ガスバリア層と発光層との接着性が低く、十分な発光効率が得られないとともに、加工時に発光層とガスバリア層との間で剥がれが生じるといった新たな問題が発生した。
【００１６】
本発明者らは、これらの課題を解決するために鋭意研究を行った結果、発光層と接するガスバリア層にケイ素原子、酸素原子、および炭素原子を含有させる（例えば、ケイ素原子、酸素原子、および炭素原子を含む化合物からガスバリア層を構成する）ことにより、発光層とガスバリア層との接着性が有意に向上し、製造直後（初期）および耐久後において十分な発光効率が得られるとともに、加工時の剥がれが低減された光学フィルムが得られることを見出し、本発明を完成した。
【００１７】
本発明者らの推測によると、ガスバリア層を構成する化合物中のＳｉ−Ｃ結合は、Ｓｉ−Ｏ結合や、Ｓｉ−Ｎ結合よりも結合エネルギーが低いため、Ｓｉ−Ｃ結合が切れ、発光層に含まれる樹脂との間で新たな結合が形成されることによって、ガスバリア層と発光層との接着性が向上しうる。また、ガスバリア層に炭素原子を含有させることにより、ガスバリア層を構成する材料自体のガスバリア性能を維持しつつも柔軟性を向上させることができる。これらの結果、優れたガスバリア性能が発揮され、十分な発光効率を有するとともに、加工時の剥がれが低減された光学フィルムを得ることが可能となると考えられた。ただし、上記メカニズムはあくまでも推測であり、本発明が上記メカニズムによって限定されるものではない。以下、本形態の光学フィルムの全体構造について説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る光学フィルムを表す概略断面図である。図１の光学フィルム１０は、半導体ナノ粒子（図示せず）および樹脂を含む発光層１１と、発光層１１の一方の面に接するガスバリア部１２ａと、ガスバリア部１２ｂの発光層１１と接していない面側に位置する基材１３ａとを有する。本実施形態においては、ガスバリア部１２ａは、基材１３ａ側から順に、互いに屈折率の異なる３層のガスバリア層１４ａ、１５ａ、１６ａが順次積層されてなり、これらのガスバリア層１４ａ〜１６ａは、それぞれケイ素原子、酸素原子、および炭素原子を含んでいる。
【００１９】
なお、図１の光学フィルム１０では、発光層１１の他方の面側にも、上記と同様にガスバリア層１４ｂ、１５ｂ、１６ｂより構成されるガスバリア部１２ｂおよび基材１３ｂが配置され、発光層１１の両面が、ガスバリア部１２ａおよびガスバリア部１２ｂで封止された構造を有している。しかしながら、本形態の光学フィルムはこのような形態に限定されず、光学フィルムの使用形態に応じて、発光層１１の他方の面側の構成は適宜変更されうる。
【００２０】
また、図１の光学フィルムでは、全てのガスバリア層１４ａ〜１６ａおよび１４ｂ〜１６ｂがケイ素原子、酸素原子、および炭素原子を含む材料から構成されているが、本形態では発光層と接しないガスバリア層の材料は特に制限されず、ケイ素原子、酸素原子、または炭素原子を含まない材料から構成されていてもよい。以下、本形態の光学フィルムの各構成要素について、詳細に説明する。
【００２１】
［基材］
本形態の光学フィルムにおいて、基材は、フィルム全体の機械的強度を保持する役割を有する。また、光学フィルムを製造する際には、他の層（例えば、ガスバリア層）を形成するための基板としての機能も有しうる。
【００２２】
基材を構成する材料は、特に制限されないが、透光性および可撓性を有する樹脂を用いることが好ましい。このような樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）あるいはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。なお、これらの材料は１種のみを単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用しても構わない。
【００２３】
基材の厚さは、特に制限されないが、一般的には１５０μｍ〜５μｍ程度である。光学フィルムの加工時に各層の界面に加わる力を小さくし、加工適正を向上させる観点からは、基材の厚さは１０〜１００μｍが好ましく、１０〜６０μｍがより好ましい。
【００２４】
［アンカー層］
本形態の光学フィルムは、基材とガスバリア部との間に、アンカー層を有していてもよい。アンカー層は、ガスバリア部を形成する際の基板となる基材表面を平坦化する役割を有する。これ以外にも、基材とガスバリア部との密着性向上や、高温高湿下において基材とガスバリア層との間の膨張収縮差から生じる内部応力の緩和、基材からのモノマーやオリゴマー等の低分子量成分のブリードアウト防止等の機能を有する。
【００２５】
アンカー層は、一般に、感光性樹脂の原料となるモノマー成分、光重合開始剤、および溶媒を含む感光性樹脂組成物を基材上に塗布した後、硬化させることによって形成されうる。
【００２６】
感光性樹脂の原料となるモノマー成分としては、光重合性不飽和結合を分子内に１個以上有する反応性モノマーであれば特に制限されず、例えば、ラジカル反応性不飽和結合を有するアクリレート化合物、アクリレート化合物とチオール基を有するメルカプト化合物、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、グリセロールメタクリレート等の多官能アクリレートモノマーが挙げられる。これらのモノマーは、１種のみを単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用しても構わない。
【００２７】
光重合開始剤としては、特に制限されないが、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾイン、ベンジルメチルケタール、ベンゾインベンゾエート、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−（４−モルフォリニル）−１−プロパン、α−アシロキシムエステル、チオキサンソン類等が挙げられる。これらの光重合開始剤は、１種のみを単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用しても構わない。
【００２８】
溶媒としては、特に制限されないが、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類；セロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、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ジエチルエーテル等のグリコールエーテル類；酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、安息香酸メチル等のエステル類；Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類が挙げられる。これらの溶媒は、１種のみを単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用しても構わない。
【００２９】
感光性樹脂組成物は、必要に応じてさらに酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、無機粒子、感光性樹脂以外の樹脂等の添加剤が添加されていてもよい。
【００３０】
これらの添加剤のうちの好ましい一つは、表面に光重合反応性を有する感光性基が導入された反応性シリカ粒子（以下、単に「反応性シリカ粒子」とも称する）である。光重合反応性を有する感光性基としては、特に制限されないが、例えば（メタ）アクリロイルオキシ基に代表される重合性不飽和基が挙げられる。反応性シリカ粒子が有する光重合反応性を有する感光性基と、感光性樹脂が有する重合性不飽和基とが反応することによってガ
スバリア層との密着性が向上しうる。
【００３１】
反応性シリカ粒子としては、特に制限されないが、重合性不飽和基修飾加水分解性シランが有する加水分解性シリル基を加水分解することによって、シリカ粒子とシリルオキシ基を生成して得られたもの、すなわち、重合性不飽和基修飾加水分解性シランとシリカ粒子とが化学的に結合したものでありうる。加水分解性シリル基としては、特に制限されないが、アルコキシシリル基；アセトキシシリル基等のカルボキシレートシリル基；クロロシリル基等のハロゲン化シリル基；アミノシリル基；オキシムシリル基；ヒドリドシリル基が挙げられる。なお、重合性不飽和基としては、特に制限されないが、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニル基、プロペニル基、ブタジエニル基、スチリル基、エチニル基、シンナモイル基、マレート基、アクリルアミド基等が挙げられる。
【００３２】
反応性シリカ粒子の平均粒子径としては、０．００１〜０．１μｍであることが好ましく、０．００１〜０．０１μｍであることがより好ましい。反応性シリカ粒子が、上記範囲の平均粒子径を有することにより、感光性樹脂組成物に含有されうる後述のマット剤と組み合わせて用いることで、防眩性と解像性とをバランスよく満たす光学特性およびハードコート性を有しうる。
【００３３】
反応性シリカ粒子を感光性樹脂組成物中に含む場合、反応性シリカ粒子は、組成物の総量に対して２０〜６０質量％で含有されることが好ましい。反応性シリカ粒子が２０質量％以上含有されると、ガスバリア層との密着性が向上しうる。一方、反応性シリカ粒子が６０質量％以下であると、高温高湿環境下におけるフィルムの変形が抑制され、これに伴うクラックの発生が抑制されうる。
【００３４】
また、感光性樹脂組成物はマット剤を含んでもよい。マット剤を含有することによって光学特性が調整されうる。マット剤としては、特に制限されず、シリカ、アルミナ、タルク、クレイ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化ジルコニウム等が用いられうる。マット剤は、１種のみを単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用しても構わない。
【００３５】
さらに感光性樹脂組成物は、感光性樹脂以外の樹脂を含んでもよい。感光性樹脂以外の樹脂としては、特に制限されないが、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂が挙げられる。
【００３６】
また、感光性樹脂組成物は、市販品を用いてもよい。市販品の例としては、例えばＪＳＲ株式会社製のＯＰＳＴＡＲ（登録商標）シリーズ（シリカ微粒子に重合性不飽和基を有する有機化合物を結合させてなる化合物）等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００３７】
基材上に感光性樹脂組成物を塗布する方法としては、特に制限されないが、スピンコーティング法、スプレー法、ブレードコーティング法、ディップ法等の湿式コーティング法、または蒸着法等の乾式コーティング法が挙げられる。
【００３８】
塗布によって得られた塗膜を活性エネルギー線を照射して硬化させることによりアンカー層が形成されうる。なお、活性エネルギー線は、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、メタルハライドランプ等から発せられる１００〜４００ｎｍ、好ましくは２００〜４００ｎｍの波長領域の真空紫外光、または走査型やカーテン型の電子線加速器から発せられる１００ｎｍ以下の波長領域の電子線が使用されうる。
【００３９】
アンカー層の厚さは、好ましくは０．３〜１０μｍ、より好ましくは２〜７μｍである。アンカー層の厚さが０．３μｍ以上であると、ガスバリア性フィルムの耐熱性が向上し
うることから好ましい。一方、アンカー層の厚さが１０μｍ以下であると、フィルムの光学特性が好適に調整され、また、ガスバリア性フィルムのカールを抑制しうることから好ましい。
【００４０】
また、基材とガスバリア部との間にアンカー層等のその他の層が１層以上形成される場合、基材およびその他の層の総膜厚は、０．３〜５００μｍであることが好ましく、２５〜２５０μｍであることがより好ましい。
【００４１】
［ガスバリア部］
本形態の光学フィルムは発光層の少なくとも一方の面に接するガスバリア部を有する。当該ガスバリア部は、１層以上のガスバリア層からなり、外部の環境から発光層へと酸素や水が浸入するのを防ぐ機能を有する。
【００４２】
（ガスバリア層）
本形態では、上記ガスバリア部は１層以上のガスバリア層からなる。ガスバリア部に含まれるガスバリア層の層数は、特に制限されないが、２層以上が好ましく、２〜４層がより好ましく、２〜３層がさらに好ましい。ガスバリア層の層数が２層以上であると、欠陥が低減され、高いガスバリア性能を発揮することができる。一方、層数を４層以下とすることにより過剰な製造コストをかけることなく、接着性と光学特性とを目標値へと調整することができる。ガスバリア層が２層以上積層されてなる場合には、それぞれの層は、互いに同じ材料・同じ形成方法によって形成されていてもよいし、異なる材料・異なる形成方法によって形成されたものであってもよい。
【００４３】
ガスバリア部が２層以上のガスバリア層からなる場合、ガスバリア部を構成するガスバリア層の１層以上は、少なくとも一方の面において、当該ガスバリア層の屈折率と異なる屈折率を有する他のガスバリア層と接することが好ましい。より好ましくは、ガスバリア部を構成する全てのガスバリア層において、一のガスバリア層の屈折率と、当該ガスバリア層に接する他のガスバリア層の屈折率とが異なるものであることが好ましい。このように、互いに接するガスバリア層間の屈折率を異なるものとすることにより、発光層からの光の取り出し効率を向上させることが可能となる。
【００４４】
ガスバリア層の屈折率は、１．４５〜１．９０であることが好ましく、１．５０〜１．８５であることがより好ましく、１．５５〜１．８４であることがさらに好ましい。屈折率が１．４５以上であると、隣接する層（発光層、他のガスバリア層など）との接着性が良好となる。一方、屈折率が１．６０以上１．９０以下の範囲であると、優れたガスバリア性能を発揮することが可能となる。なお、ガスバリア部が２層以上のガスバリア層からなる場合は、そのうちの少なくとも１層の屈折率が上記範囲であることが好ましく、全ての層の屈折率が上記範囲であることがより好ましい。なお、本明細書において、ガスバリア層の屈折率は、実施例に記載の方法により求めた値を採用する。また、ガスバリア層の屈折率は、ガスバリア層を構成する材料（原子組成）や、成膜条件によって適宜調整することが可能である。
【００４５】
ガスバリア層の材料としては、特に制限されず、様々な無機バリア材料を使用することができる。無機バリア材料の例としては、例えば、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、セリウム（Ｃｅ）およびタンタル（Ｔａ）からなる群より選択される少なくとも１種の金属の単体、上記金属の酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物または酸化炭化物などの金属化合物が挙げられる。
【００４６】
金属化合物のさらに具体的な例としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン
、酸化インジウム、酸化スズ、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ニオビウム、アルミニウムシリケート（ＳｉＡｌＯｘ）、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化ケイ素、酸素含有炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、酸窒化アルミニウム、酸窒化ケイ素、酸窒化ホウ素、酸化ホウ化ジルコニウム、酸化ホウ化チタン、およびこれらの複合体などの金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属酸窒化物、金属酸化ホウ化物、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、ならびにこれらの組合せなどの無機バリア材料が挙げられる。酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、アルミニウムシリケート（ＳｉＡｌＯｘ）、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素およびこれらの組合せは、特に好ましい無機バリア材料である。ＩＴＯは、それぞれの元素成分を適切に選択することによって導電性になり得るセラミック材料の特殊部材の一例である。
【００４７】
また、本発明に係るガスバリア層は、有機ポリマーを含む有機層を含んでいてもよい。すなわち、ガスバリア層は、上記無機バリア材料を含む無機層と有機層との積層体であってもよい。
【００４８】
ただし、本形態では、上記ガスバリア部に含まれるガスバリア層のうち、発光層と接するガスバリア層は、ケイ素原子、酸素原子、および炭素原子を含むことを必須とする。好ましくは、発光層と接するガスバリア層は、ケイ素原子、酸素原子、および炭素原子から構成される。このような構成とすることにより、発光層とガスバリア層との接着性が有意に向上し、製造直後（初期）および耐久後において十分な発光効率が得られるとともに、加工時の剥がれが低減された光学フィルムが得られる
一方、ガスバリア部が２層以上のガスバリア層からなる場合において、発光層と接するガスバリア層以外のガスバリア層は、ケイ素原子、酸素原子、または炭素原子を含まないものであっても構わないが、ガスバリア層のガスバリア性と柔軟性との両立の観点から、ケイ素原子、酸素原子、および炭素原子を含むものであることが好ましく、ガスバリア部に含まれるガスバリア層全てが、ケイ素原子、酸素原子、および炭素原子を含むことがより好ましく、ガスバリア部に含まれるガスバリア層全てが、ケイ素原子、酸素原子、および炭素原子から構成されることがさらに好ましい。ガスバリア層がこれらの原子（特に炭素原子）を含むことにより、ガスバリア層に柔軟性が付与され、加工時に発光層とガスバリア層との間で剥がれが生じるのを防ぐことができる。なお、ガスバリア層を構成する元素は、ＸＰＳ（Ｘ−ｒａｙ  Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）分析装置により測定することができる。
【００４９】
ガスバリア層の１層の厚さは、１０〜５００ｎｍであることが好ましく、２０〜３００ｎｍであることがより好ましい。この範囲であれば、膜厚を均一にでき、また高いガスバリア性が得られうる。
【００５０】
本形態のガスバリア層は、例えば、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９：１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が０．０１ｇ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下のガスバリア層であることが好ましい。さらには、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６：１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１×１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が、１×１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下の高いガスバリア性を有するガスバリア層であることがより好ましい。
【００５１】
（ガスバリア層の形成方法）
本形態においてガスバリア層の形成方法は、特に限定されないが、物理気相成長法（ＰＶＤ法）、スパッタ法、化学気相成長法（ＣＶＤ法）、または原子層堆積法（ＡＬＤ法）などの気相成膜法、または無機化合物を含む塗布液、好ましくはポリシラザンを含む塗布液を塗布して形成される塗膜を改質処理して形成する方法（以下、単に「塗布法」とも称
する）が好ましく用いられる。
【００５２】
上記製造方法のうち、ケイ素原子、酸素原子、および炭素原子を含むガスバリア層については、化学気相成長法（特にプラズマＣＶＤ法）を用いて形成することが好ましい。以下、プラズマＣＶＤ法を例に挙げて本形態のガスバリア層の形成方法を説明する。
【００５３】
プラズマＣＶＤ法においてプラズマを発生させる際には、複数の成膜ローラーの間の空間にプラズマ放電を発生させることが好ましく、一対の成膜ローラーを用い、その一対の成膜ローラーのそれぞれにフィルムを配置して、一対の成膜ローラー間に放電してプラズマを発生させることがより好ましい。このようにして、一対の成膜ローラーを用い、その一対の成膜ローラー上にフィルムを配置して、かかる一対の成膜ローラー間に放電することにより、成膜時に一方の成膜ローラー上に存在するフィルムを成膜しつつ、もう一方の成膜ローラー上に存在する基材の表面部分も同時に成膜することが可能となって効率よく薄膜を製造できるばかりか、通常のローラーを使用しないプラズマＣＶＤ法と比較して成膜レートを倍にでき、なおかつ、略同一である構造の膜を成膜できる。
【００５４】
また、このようにして一対の成膜ローラー間に放電する際には、前記一対の成膜ローラーの極性を交互に反転させることが好ましい。さらに、このようなプラズマＣＶＤ法に用いる成膜ガスとしては、有機ケイ素化合物と酸素とを含むものが好ましく、その成膜ガス中の酸素の含有量は、前記成膜ガス中の前記有機ケイ素化合物の全量を完全酸化するのに必要な理論酸素量未満であることが好ましい。また、乾式成膜法により形成されたガスバリア層は連続的な成膜プロセスにより形成された層であることが好ましい。
【００５５】
また、生産性の観点から、ロール・トゥ・ロール方式で基材上に、ガスバリア層を形成させることが好ましい。また、このようなプラズマＣＶＤ法によりガスバリア層を形成する際に用いることが可能な装置としては、特に制限されないが、少なくとも一対の成膜ローラーと、プラズマ電源とを備え、かつ前記一対の成膜ローラー間において放電することが可能な構成となっている装置であることが好ましく、例えば、図２に示す製造装置を用いた場合には、プラズマＣＶＤ法を利用しながらロール・トゥ・ロール方式で製造することも可能となる。
【００５６】
以下、図２を参照しながら、基材を使用した場合において、基材を一対の成膜ローラー上に配置し、前記一対の成膜ローラー間に放電してプラズマを発生させるプラズマＣＶＤ法によるガスバリア層の形成方法について、より詳細に説明する。なお、図２は、本方法よりガスバリア層を形成するために好適に利用することが可能な製造装置の一例を示す模式図である。また、以下の説明および図面中、同一または相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５７】
図２に示す製造装置３１は、送り出しローラー３２と、搬送ローラー３３、３４、３５、３６と、成膜ローラー３９、４０と、ガス供給管４１と、プラズマ発生用電源４２と、成膜ローラー３９および４０の内部に設置された磁場発生装置４３、４４と、巻取りローラー４５とを備えている。また、このような製造装置においては、少なくとも成膜ローラー３９、４０と、ガス供給管４１と、プラズマ発生用電源４２と、磁場発生装置４３、４４とが図示を省略した真空チャンバ内に配置されている。さらに、このような製造装置３１において前記真空チャンバは図示を省略した真空ポンプに接続されており、かかる真空ポンプにより真空チャンバ内の圧力を適宜調整することが可能となっている。
【００５８】
このような製造装置においては、一対の成膜ローラー（成膜ローラー３９と成膜ローラー４０）を一対の対向電極として機能させることが可能となるように、各成膜ローラーがそれぞれプラズマ発生用電源４２に接続されている。そのため、このような製造装置３１
においては、プラズマ発生用電源４２により電力を供給することにより、成膜ローラー３９と成膜ローラー４０との間の空間を放電することが可能であり、これにより成膜ローラー３９と成膜ローラー４０との間の空間にプラズマを発生させることができる。なお、このように、成膜ローラー３９と成膜ローラー４０とを電極としても利用する場合には、電極としても利用可能なようにその材質や設計を適宜変更すればよい。また、このような製造装置においては、一対の成膜ローラー（成膜ローラー３９および４０）は、その中心軸が同一平面上において略平行となるようにして配置することが好ましい。このようにして、一対の成膜ローラー（成膜ローラー３９および４０）を配置することにより、成膜レートを倍にでき、なおかつ、同じ構造の膜を成膜できる。そして、このような製造装置によれば、ＣＶＤ法によりガスバリア層を形成することが可能であり、成膜ローラー３９上においてガスバリア層成分を堆積させつつ、さらに成膜ローラー４０上においてもガスバリア層成分を堆積させることもできるため、効率よくガスバリア層を形成することができる。
【００５９】
成膜ローラー３９および成膜ローラー４０の内部には、成膜ローラーが回転しても回転しないようにして固定された磁場発生装置４３および４４がそれぞれ設けられている。
【００６０】
成膜ローラー３９および成膜ローラー４０にそれぞれ設けられた磁場発生装置４３および４４は、一方の成膜ローラー３９に設けられた磁場発生装置４３と他方の成膜ローラー４０に設けられた磁場発生装置４４との間で磁力線がまたがらず、それぞれの磁場発生装置４３、４４が略閉じた磁気回路を形成するように磁極を配置することが好ましい。このような磁場発生装置４３、４４を設けることにより、各成膜ローラー３９、４０の対向側表面付近に磁力線が膨らんだ磁場の形成を促進することができ、その膨出部にプラズマが収束され易くなるため、成膜効率を向上させることができる点で優れている。
【００６１】
また、成膜ローラー３９および成膜ローラー４０にそれぞれ設けられた磁場発生装置４３、４４は、それぞれローラー軸方向に長いレーストラック状の磁極を備え、一方の磁場発生装置４３と他方の磁場発生装置４４とは向かい合う磁極が同一極性となるように磁極を配置することが好ましい。このような磁場発生装置４３、４４を設けることにより、それぞれの磁場発生装置４３、４４について、磁力線が対向するローラー側の磁場発生装置にまたがることなく、ローラー軸の長さ方向に沿って対向空間（放電領域）に面したローラー表面付近にレーストラック状の磁場を容易に形成することができ、その磁場にプラズマを収束させることができため、ローラー幅方向に沿って巻き掛けられた幅広の基材等に効率的に蒸着膜であるガスバリア層を形成することができる点で優れている。
【００６２】
成膜ローラー３９および成膜ローラー４０としては適宜公知のローラーを用いることができる。このような成膜ローラー３９および４０としては、より効率よく薄膜を形成せしめるという観点から、直径が同一のものを使うことが好ましい。また、このような成膜ローラー３９および４０の直径としては、放電条件、チャンバのスペース等の観点から、直径が３００〜１０００ｍｍφの範囲、特に３００〜７００ｍｍφの範囲であることが好ましい。成膜ローラーの直径が３００ｍｍφ以上であれば、プラズマ放電空間が小さくなることがないため生産性の劣化もなく、短時間でプラズマ放電の全熱量が基材等にかかることを回避できることから、基材等へのダメージを軽減することができるため好ましい。一方、成膜ローラーの直径が１０００ｍｍφ以下であれば、プラズマ放電空間の均一性等も含めて装置設計上、実用性を保持することができるため好ましい。
【００６３】
このような製造装置３１においては、基材等の表面がそれぞれ対向するように、一対の成膜ローラー（成膜ローラー３９と成膜ローラー４０）上に、基材等が配置されている。このようにして基材等を配置することにより、成膜ローラー３９と成膜ローラー４０との間の対向空間に放電を行ってプラズマを発生させる際に、一対の成膜ローラー間に存在す
る基材等のそれぞれの表面を同時に成膜することが可能となる。すなわち、このような製造装置によれば、プラズマＣＶＤ法により、成膜ローラー３９上にて基材等の表面上にガスバリア層成分を堆積させ、さらに成膜ローラー４０上にてガスバリア層成分を堆積させることができるため、基材等の表面上にガスバリア層を効率よく形成することが可能となる。
【００６４】
このような製造装置に用いる送り出しローラー３２および搬送ローラー３３、３４、３５、３６としては適宜公知のローラーを用いることができる。また、巻取りローラー４５としても、基材等の上にガスバリア層を形成したフィルムを巻き取ることが可能なものであればよく、特に制限されず、適宜公知のローラーを用いることができる。
【００６５】
また、ガス供給管４１および真空ポンプとしては、原料ガス等を所定の速度で供給または排出することが可能なものを適宜用いることができる。
【００６６】
また、ガス供給手段であるガス供給管４１は、成膜ローラー３９と成膜ローラー４０との間の対向空間（放電領域；成膜ゾーン）の一方に設けることが好ましく、真空排気手段である真空ポンプ（図示せず）は、前記対向空間の他方に設けることが好ましい。このようにガス供給手段であるガス供給管４１と、真空排気手段である真空ポンプを配置することにより、成膜ローラー３９と成膜ローラー４０との間の対向空間に効率よく成膜ガスを供給することができ、成膜効率を向上させることができる点で優れている。
【００６７】
さらに、プラズマ発生用電源４２としては、適宜公知のプラズマ発生装置の電源を用いることができる。このようなプラズマ発生用電源４２は、これに接続された成膜ローラー３９と成膜ローラー４０とに電力を供給して、これらを放電のための対向電極として利用することを可能とする。このようなプラズマ発生用電源４２としては、より効率よくプラズマＣＶＤを実施することが可能となることから、前記一対の成膜ローラーの極性を交互に反転させることが可能なもの（交流電源など）を利用することが好ましい。また、このようなプラズマ発生用電源４２としては、より効率よくプラズマＣＶＤを実施することが可能となることから、印加電力を０．１〜１０ｋＷとすることができ、かつ交流の周波数を５０Ｈｚ〜５００ｋＨｚとすることが可能なものであることがより好ましい。また、磁場発生装置４３、４４としては適宜公知の磁場発生装置を用いることができる。
【００６８】
このような図２に示す製造装置３１を用いて、例えば、原料ガスの種類、プラズマ発生装置の電極ドラムの電力、真空チャンバ内の圧力、成膜ローラーの直径、ならびにフィルム（基材等）の搬送速度を適宜調整することにより、ガスバリア層を形成することができる。すなわち、図２に示す製造装置３１を用いて、成膜ガス（原料ガス等）を真空チャンバ内に供給しつつ、一対の成膜ローラー（成膜ローラー３９および４０）間に放電を発生させることにより、前記成膜ガス（原料ガス等）がプラズマによって分解され、成膜ローラー３９上の基材等の表面上および成膜ローラー４０上の基材等の表面上に、ガスバリア層がプラズマＣＶＤ法により形成される。この際、成膜ローラー３９、４０のローラー軸の長さ方向に沿って対向空間（放電領域）に面したローラー表面付近にレーストラック状の磁場が形成して、磁場にプラズマを収束させる。このため、基材等が、図２中の成膜ローラー３９のＡ地点および成膜ローラー４０のＢ地点を通過する際に、ガスバリア層で炭素分布曲線の極大値が形成される。これに対して、基材等が、図２中の成膜ローラー３９のＣ１およびＣ２地点、ならびに成膜ローラー４０のＣ３およびＣ４地点を通過する際に、ガスバリア層で炭素分布曲線の極小値が形成される。このため、２つの成膜ローラーに対して、通常、５つの極値が生成する。また、ガスバリア層の極値間の距離（炭素分布曲線の有する１つの極値および該極値に隣接する極値におけるガスバリア層の膜厚方向におけるガスバリア層の表面からの距離（Ｌ）の差の絶対値）は、成膜ローラー３９、４０の回転速度（基材等の搬送速度）によって調節できる。なお、このような成膜に際しては、
基材等が送り出しローラー３２や成膜ローラー３９等により、それぞれ搬送されることにより、ロールツーロール方式の連続的な成膜プロセスにより基材等の表面上にガスバリア層３が形成される。
【００６９】
前記ガス供給管４１から対向空間に供給される成膜ガス（原料ガス等）としては、原料ガス、反応ガス、キャリアガス、放電ガスが単独または２種以上を混合して用いることができる。ガスバリア層の形成に用いる前記成膜ガス中の原料ガスとしては、形成するガスバリア層の材質に応じて適宜選択して使用することができる。このような原料ガスとしては、例えば、ケイ素を含有する有機ケイ素化合物や炭素を含有する有機化合物ガスを用いることができる。このような有機ケイ素化合物としては、例えば、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）、ヘキサメチルジシラン（ＨＭＤＳ）、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサンが挙げられる。これらの有機ケイ素化合物の中でも、化合物の取扱い性および得られるガスバリア層のガスバリア性等の特性の観点から、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンが好ましい。これらの有機ケイ素化合物は、単独でもまたは２種以上を組み合わせても使用することができる。また、炭素を含有する有機化合物ガスとしては、例えば、メタン、エタン、エチレン、アセチレンを例示することができる。これら有機ケイ素化合物ガスや有機化合物ガスは、ガスバリア層の種類に応じて適切な原料ガスが選択される。
【００７０】
また、前記成膜ガスとしては、前記原料ガスの他に反応ガスを用いてもよい。このような反応ガスとしては、前記原料ガスと反応して酸化物、窒化物等の無機化合物となるガスを適宜選択して使用することができる。酸化物を形成するための反応ガスとしては、例えば、酸素、オゾンを用いることができる。また、窒化物を形成するための反応ガスとしては、例えば、窒素、アンモニアを用いることができる。これらの反応ガスは、単独でもまたは２種以上を組み合わせても使用することができる。例えば酸窒化物を形成する場合には、酸化物を形成するための反応ガスと窒化物を形成するための反応ガスとを組み合わせて使用することができる。
【００７１】
前記成膜ガスとしては、前記原料ガスを真空チャンバ内に供給するために、必要に応じて、キャリアガスを用いてもよい。さらに、前記成膜ガスとしては、プラズマ放電を発生させるために、必要に応じて、放電用ガスを用いてもよい。このようなキャリアガスおよび放電用ガスとしては、適宜公知のものを使用することができ、例えば、ヘリウム、アルゴン、ネオン、キセノン等の希ガス；水素を用いることができる。
【００７２】
このような成膜ガスが原料ガスと反応ガスを含有する場合には、原料ガスと反応ガスの比率としては、原料ガスと反応ガスとを完全に反応させるために理論上必要となる反応ガスの量の比率よりも、反応ガスの比率を過剰にし過ぎないことが好ましい。反応ガスの比率を過剰にし過ぎないことで、形成されるガスバリア層によって、優れたバリア性や耐屈曲性を得ることができる点で優れている。また、前記成膜ガスが前記有機ケイ素化合物と酸素とを含有するものである場合には、前記成膜ガス中の前記有機ケイ素化合物の全量を完全酸化するのに必要な理論酸素量以下であることが好ましい。
【００７３】
特に、有機ケイ素化合物であるヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）を原料ガスとして用い、酸素（Ｏ２）を反応ガスとして用いて成膜を行う場合、当該原料ガスと反応ガスとの供給量は、体積比でＨＭＤＳＯ／Ｏ２＝１／１〜１／２０であることが好ましく、
１／２〜１／１０であることがより好ましい。このような量比で原料ガスと反応ガスとを供給することにより、屈折率が１．４５〜１．９０であるガスバリア層を形成されうる。なお、ガスバリア層の屈折率は、原料ガスと反応ガスの量比以外にも、各種成膜条件によって調整することが可能となる。
【００７４】
また、真空チャンバ内の圧力（真空度）は、原料ガスの種類等に応じて適宜調整することができるが、０．５Ｐａ〜５０Ｐａの範囲とすることが好ましい。
【００７５】
また、このようなプラズマＣＶＤ法において、成膜ローラー３９と成膜ローラー４０との間に放電するために、プラズマ発生用電源４２に接続された電極ドラム（本実施形態においては、成膜ローラー３９および４０に設置されている）に印加する電力は、原料ガスの種類や真空チャンバ内の圧力等に応じて適宜調整することができるものであり一概に言えるものでないが、０．１〜１０ｋＷの範囲とすることが好ましい。このような印加電力が０．１ｋＷ以上であれば、パーティクルが発生を十分に抑制することができ、他方、１０ｋＷ以下であれば、成膜時に発生する熱量を抑えることができ、成膜時のフィルム表面の温度が上昇するのを抑制できる。そのためフィルムが熱負けすることなく、成膜時に皺が発生するのを防止できる点で優れている。
【００７６】
フィルムの搬送速度（ライン速度）は、原料ガスの種類や真空チャンバ内の圧力等に応じて適宜調整することができるが、０．２５〜１００ｍ／分の範囲とすることが好ましく、０．５〜２０ｍ／分の範囲とすることがより好ましい。ライン速度が０．２５ｍ／分以上であれば、フィルムの熱に起因する皺の発生を効果的に抑制することができる。他方、１００ｍ／分以下であれば、生産性を損なうことなく、ガスバリア層として十分な膜厚を確保することができる点で優れている。
【００７７】
上記したように、本実施形態のより好ましい態様としては、ガスバリア層を、図２に示す対向ロール電極を有するプラズマＣＶＤ装置（ロール・トゥ・ロール方式）を用いたプラズマＣＶＤ法によって成膜するものである。これは、対向ロール電極を有するプラズマＣＶＤ装置（ロール・トゥ・ロール方式）を用いて量産する場合に、可撓性（屈曲性）に優れ、機械的強度、特にロール・トゥ・ロールでの搬送時の耐久性と、バリア性能とが両立するガスバリア層を効率よく製造することができるためである。このような製造装置は、太陽電池や電子部品などに使用される温度変化に対する耐久性が求められるガスバリア性フィルムを、安価でかつ容易に量産することができる点でも優れている。
【００７８】
［発光層］
本形態の光学フィルムは半導体ナノ粒子および樹脂を含む発光層を有する。
【００７９】
（半導体ナノ粒子）
本明細書において半導体ナノ粒子とは、半導体材料の結晶で構成された量子閉じ込め効果（量子ドット効果）を有する数ｎｍ〜数十ｎｍ程度の微粒子をいう。
【００８０】
このような半導体ナノ粒子のエネルギー準位Ｅは、一般に、プランク定数を「ｈ」、電子の有効質量を「ｍ」、半導体ナノ粒子の半径を「Ｒ」としたとき、下式（１）で表される。
【００８１】
式（１）  Ｅ∝ｈ２／ｍＲ２
式（１）で示されるように、半導体ナノ粒子のバンドギャップは、「Ｒ−２」に比例して大きくなる（いわゆる、量子閉じ込め効果）。このように、半導体ナノ粒子の粒子径を制御、規定することによって、半導体ナノ粒子のバンドギャップ値を制御することができ、通常の原子にはない多様性を持たせることができる。そのため、光によって励起させた
り、光を所望の波長の光に変換して出射させたりすることが可能となるのである。本形態では、このような発光性の半導体ナノ粒子を発光層の発光材料として使用する。
【００８２】
本形態において、発光層中に含まれる半導体ナノ粒子の含有量は、発光層の総質量に対し、０．０１〜５０質量％が好ましく、０．５〜３０質量％がより好ましく、２．０〜２５質量％がさらに好ましい。含有量が０．０１質量％以上であれば、十分な輝度を得ることができ、５０質量％以下であれば、発光層中において適度な半導体ナノ粒子の粒子間距離を維持でき、量子サイズ効果を十分に発揮させることができる。
【００８３】
半導体ナノ粒子の平均粒子径は、上述したように、数ｎｍ〜数十ｎｍ程度であるが、目的とする発光色に対応する平均粒子径に設定される。例えば、赤発光を得たい場合には、半導体ナノ粒子の平均粒子径を３．０〜２０ｎｍとすることが好ましく、緑発光を得たい場合には、１．５〜１０ｎｍとすることが好ましく、青色発光を得たい場合には、１．０〜３．０ｎｍとすることが好ましい。
【００８４】
なお、本明細書において、半導体ナノ粒子のサイズ（粒子径）は、半導体ナノ粒子が後述のようにコア・シェル構造を有する場合や、表面修飾剤で修飾されている場合は、シェル領域や表面修飾剤で構成された領域を含めたトータルのサイズ意味するものとする。
【００８５】
平均粒子径の測定方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により半導体ナノ粒子の粒子観察を行い、そこから粒子径分布の数平均粒子径として求める方法や、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて平均粒子径を求める方法、動的光散乱法による粒径測定装置、例えば、Ｍａｌｖｅｒｎ社製、「ＺＥＴＡＳＩＺＥＲＮａｎｏ  Ｓｅｒｉｅｓ  Ｎａｎｏ−ＺＳ」を用いて測定することができる。その他にも、Ｘ線小角散乱法により得られたスペクトルから半導体ナノ粒子の粒子径分布シミュレーション計算を用いて粒子径分布を導出する方法などが挙げられる。なお、本明細書における半導体ナノ粒子の平均粒子径は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて観察された粒子３００個の粒子径の平均値を意味するものとする。
【００８６】
また、本形態においては、半導体ナノ粒子の平均アスペクト比（長軸径／短軸径）の値が、１．０〜２．０であることが好ましく、１．１〜１．７であることがより好ましい。なお本明細書における半導体ナノ粒子の平均アスペクト比は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて観察された粒子３００個のアスペクト値の平均値を意味するものとする。
【００８７】
（１）半導体ナノ粒子の構成材料
半導体ナノ粒子の構成材料としては、例えば、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、スズ等の周期表第１４族元素の単体、リン（黒リン）等の周期表第１５族元素の単体、セレン、テルル等の周期表第１６族元素の単体、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等の複数の周期表第１４族元素からなる化合物、酸化スズ（ＩＶ）（ＳｎＯ２）、硫化スズ（ＩＩ、ＩＶ）（Ｓｎ（ＩＩ）Ｓｎ（ＩＶ）Ｓ３）、硫化スズ（ＩＶ）（ＳｎＳ２）、硫化スズ（ＩＩ）（ＳｎＳ）、セレン化スズ（ＩＩ）（ＳｎＳｅ）、テルル化スズ（ＩＩ）（ＳｎＴｅ）、硫化鉛（ＩＩ）（ＰｂＳ）、セレン化鉛（ＩＩ）（ＰｂＳｅ）、テルル化鉛（ＩＩ）（ＰｂＴｅ）等の周期表第１４族元素と周期表第１６族元素との化合物、窒化ホウ素（ＢＮ）、リン化ホウ素（ＢＰ）、ヒ化ホウ素（ＢＡｓ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、リン化アルミニウム（ＡｌＰ）、ヒ化アルミニウム（ＡｌＡｓ）、アンチモン化アルミニウム（ＡｌＳｂ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、ヒ化インジウム（ＩｎＡｓ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）等の周期表第１３族元素と周期表第１５族元素との化合物（あるいはＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体）、硫化アルミニウム（Ａｌ２Ｓ３）、セレン化アルミニウム（Ａｌ２Ｓｅ３）、硫化ガリウム
（Ｇａ２Ｓ３）、セレン化ガリウム（Ｇａ２Ｓｅ３）、テルル化ガリウム（Ｇａ２Ｔｅ３）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、硫化インジウム（Ｉｎ２Ｓ３）、セレン化インジウム（Ｉｎ２Ｓｅ３）、テルル化インジウム（Ｉｎ２Ｔｅ３）等の周期表第１３族元素と周期表第１６族元素との化合物、塩化タリウム（Ｉ）（ＴｌＣｌ）、臭化タリウム（Ｉ）（ＴｌＢｒ）、ヨウ化タリウム（Ｉ）（ＴｌＩ）等の周期表第１３族元素と周期表第１７族元素との化合物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、硫化水銀（ＨｇＳ）、セレン化水銀（ＨｇＳｅ）、テルル化水銀（ＨｇＴｅ）等の周期表第１２族元素と周期表第１６族元素との化合物（あるいはＩＩ−ＶＩ族化合物半導体）、硫化ヒ素（ＩＩＩ）（Ａｓ２Ｓ３）、セレン化ヒ素（ＩＩＩ）（Ａｓ２Ｓｅ３）、テルル化ヒ素（ＩＩＩ）（Ａｓ２Ｔｅ３）、硫化アンチモン（ＩＩＩ）（Ｓｂ２Ｓ３）、セレン化アンチモン（ＩＩＩ）（Ｓｂ２Ｓｅ３）、テルル化アンチモン（ＩＩＩ）（Ｓｂ２Ｔｅ３）、硫化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ２Ｓ３）、セレン化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ２Ｓｅ３）、テルル化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ２Ｔｅ３）等の周期表第１５族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｏ）、セレン化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｓｅ）等の周期表第１１族元素と周期表第１６族元素との化合物、塩化銅（Ｉ）（ＣｕＣｌ）、臭化銅（Ｉ）（ＣｕＢｒ）、ヨウ化銅（Ｉ）（ＣｕＩ）、塩化銀（ＡｇＣｌ）、臭化銀（ＡｇＢｒ）等の周期表第１１族元素と周期表第１７族元素との化合物、酸化ニッケル（ＩＩ）（ＮｉＯ）等の周期表第１０族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化コバルト（ＩＩ）（ＣｏＯ）、硫化コバルト（ＩＩ）（ＣｏＳ）等の周期表第９族元素と周期表第１６族元素との化合物、四酸化三鉄（Ｆｅ３Ｏ４）、硫化鉄（ＩＩ）（ＦｅＳ）等の周期表第８族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化マンガン（ＩＩ）（ＭｎＯ）等の周期表第７族元素と周期表第１６族元素との化合物、硫化モリブデン（ＩＶ）（ＭｏＳ２）、酸化タングステン（ＩＶ）（ＷＯ２）等の周期表第６族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化バナジウム（ＩＩ）（ＶＯ）、酸化バナジウム（ＩＶ）（ＶＯ２）、酸化タンタル（Ｖ）（Ｔａ２Ｏ５）等の周期表第５族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化チタン（ＴｉＯ２、Ｔｉ２Ｏ５、Ｔｉ２Ｏ３、Ｔｉ５Ｏ９等）等の周期表第４族元素と周期表第１６族元素との化合物、硫化マグネシウム（ＭｇＳ）、セレン化マグネシウム（ＭｇＳｅ）等の周期表第２族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化カドミウム（ＩＩ）クロム（ＩＩＩ）（ＣｄＣｒ２Ｏ４）、セレン化カドミウム（ＩＩ）クロム（ＩＩＩ）（ＣｄＣｒ２Ｓｅ４）、硫化銅（ＩＩ）クロム（ＩＩＩ）（ＣｕＣｒ２Ｓ４）、セレン化水銀（ＩＩ）クロム（ＩＩＩ）（ＨｇＣｒ２Ｓｅ４）等のカルコゲンスピネル類、バリウムチタネート（ＢａＴｉＯ３）等が挙げられるが、ＳｎＳ２、ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ等の周期表第１４族元素と周期表第１６族元素との化合物、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、Ｇａ２Ｏ３、Ｇａ２Ｓ３、Ｇａ２Ｓｅ３、Ｇａ２Ｔｅ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｓ３、Ｉｎ２Ｓｅ３、Ｉｎ２Ｔｅ３等の周期表第１３族元素と周期表第１６族元素との化合物、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＯ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＨｇＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体、Ａｓ２Ｏ３、Ａｓ２Ｓ３、Ａｓ２Ｓｅ３、Ａｓ２Ｔｅ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｓ３、Ｓｂ２Ｓｅ３、Ｓｂ２Ｔｅ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｓ３、Ｂｉ２Ｓｅ３、Ｂｉ２Ｔｅ３等の周期表第１５族元素と周期表第１６族元素との化合物、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ等の周期表第２族元素と周期表第１６族元素との化合物が挙げられる。中でも、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、Ｇａ２Ｏ３、Ｇａ２Ｓ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｓ３、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＣｄＯ、ＣｄＳがより好ましい。これらの物質は、毒性の高い陰性元素を含まないので耐環境汚染性や生物への安全性に優れており、また、可視光領域で純粋なスペクトルを安定して得ることができるので、光学デバイスの形成に有利である。特に、発光の安定性の観点から、ＣｄＳｅ、ＺｎＳｅ、ＣｄＳが好ましく、発光効率、高屈折率、安全性、経済性の観点から、ＺｎＯ、ＺｎＳが好ましい。なお、これらの発光材料は、１種のみを単独で使用してもよい
し、２種以上を組み合わせて使用しても構わない。
【００８８】
なお、上述した半導体ナノ粒子には、必要に応じて微量の各種元素を不純物としてドープすることができる。このようなドープ物質を添加することにより発光特性を大きく向上させることができる。
【００８９】
本発明において、バンドギャップは、半導体ナノ粒子の価電子帯と伝導体とのエネルギー差をいう。半導体ナノ粒子の発光波長（ｎｍ）は、発光波長（ｎｍ）＝１２４０／バンドギャップ（ｅＶ）で表される。
【００９０】
半導体ナノ粒子のバンドギャップ（ｅＶ）は、Ｔａｕｃプロットを用いて求めることができる。以下、バンドギャップ（ｅＶ）の光科学的測定手法の一つであるＴａｕｃプロットについて説明する。
【００９１】
先ず、Ｔａｕｃプロットを用いたバンドギャップ（Ｅ０）の測定原理を以下に示す。
【００９２】
半導体材料の長波長側の光学吸収端近傍の比較的吸収の大きい領域において、光吸収係数αと光エネルギーｈν（ただし、ｈはプランク常数、νは振動数）、及びバンドキャップエネルギーＥ０の間には次式（Ａ）が成り立つと考えられている。
【００９３】
式（Ａ）
αｈν＝Ｂ（ｈν−Ｅ０）２
したがって、吸収スペクトルを測定し、そこから（αｈν）の０．５乗に対してｈνをプロット（いわゆる、Ｔａｕｃプロット）し、直線区間を外挿したα＝０におけるｈνの値が求めようとする半導体ナノ粒子のバンドギャップエネルギーＥ０となる。
【００９４】
なお、半導体ナノ粒子の場合は、吸収と発光のスペクトルの差異（ストークスシフト）が小さく、また波形もシャープであるため、簡便には発光スペクトルの極大波長をバンドギャップの指標として用いることもできる。
【００９５】
また、上記方法以外に、これら有機及び無機機能材料のエネルギー準位を見積もる方法としては、走査型トンネル分光法、紫外線光電子分光法、Ｘ線光電子分光法、オージェ電子分光法により求められるエネルギー準位から求める方法及び光学的にバンドギャップを見積もる方法が挙げられる。
【００９６】
本形態の半導体ナノ粒子は、無機物の被覆層または有機配位子で構成された被膜を有するものであることが好ましい。すなわち、本形態の半導体ナノ粒子は、上記「（１）半導体ナノ粒子の構成材料」で挙げた材料で構成されたコア領域と、無機物の被覆層または有機配位子で構成されたシェル領域とを有するコア・シェル構造を有するものであるのが好ましい。
【００９７】
このコア・シェル構造は、少なくとも２種類の化合物で形成されていることが好ましく、２種類以上の化合物からなるグラジエント構造（傾斜構造）を形成していてもよい。これにより、発光層を形成する際の塗布液（以下、「発光層形成用塗布液」とも称する）中において、半導体ナノ粒子の凝集を効果的に防止することができ、半導体ナノ粒子の分散性を向上させることができるとともに、輝度効率が向上し、本形態の光学フィルムを用いた光学デバイスを連続駆動させた場合に色ズレの発生を抑制することができる。また、シェル領域の存在により、安定的に発光特性が得られる。
【００９８】
また、半導体ナノ粒子が、表面にシェル領域を有していると、後述するような表面修飾
剤を半導体ナノ粒子の表面付近に確実に担持させることができる。
【００９９】
シェル領域の厚さは、特に限定されないが、０．１〜１０ｎｍが好ましく、０．１〜５ｎｍがより好ましい。
【０１００】
一般に、半導体ナノ粒子は、その平均粒子径により発光色を制御することができる。シェル領域の厚さが上記範囲内（原子数個分に相当する厚さ〜半導体ナノ粒子１個に満たない厚さ）であると、発光層中に半導体ナノ粒子を高密度で充填することができ、十分な発光量が得られる。また、シェル領域の存在により、お互いのコア領域の表面に存在する欠陥、ダングリングボンドへの電子トラップによる非発光の電子エネルギーの転移を抑制でき、量子効率の低下を抑えることができる。
【０１０１】
（２）表面修飾剤
本形態の半導体ナノ粒子は、その表面近傍に、表面修飾剤を有するものであることが好ましい。これにより、発光層形成用塗布液中における半導体ナノ粒子の分散安定性を特に優れたものとすることができる。また、表面修飾剤を有することにより、半導体ナノ粒子の形状が真球度の高いものとなり、また、半導体ナノ粒子の粒子径分布を狭く抑えられるため、その発光特性を特に優れたものとすることができる。
【０１０２】
本発明で適用可能な機能性の表面修飾剤としては、半導体ナノ粒子の表面に直接付着したものであってもよいし、シェルを介して付着したもの（表面修飾剤が直接付着するのはシェルで、半導体ナノ粒子のコア部には接触していないもの）であってもよい。
【０１０３】
表面修飾剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類；トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィン等のトリアルキルホスフィン類；ポリオキシエチレンｎ−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンｎ−ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類；トリ（ｎ−ヘキシル）アミン、トリ（ｎ−オクチル）アミン、トリ（ｎ−デシル）アミン等の第３級アミン類；トリプロピルホスフィンオキシド、トリブチルホスフィンオキシド、トリヘキシルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシド、トリデシルホスフィンオキシド等の有機リン化合物；ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類；ピリジン、ルチジン、コリジン、キノリン類の含窒素芳香族化合物等の有機窒素化合物；ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン等のアミノアルカン類；ジブチルスルフィド等のジアルキルスルフィド類；ジメチルスルホキシドやジブチルスルホキシド等のジアルキルスルホキシド類；チオフェン等の含硫黄芳香族化合物等の有機硫黄化合物；パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸；アルコール類；ソルビタン脂肪酸エステル類；脂肪酸変性ポリエステル類；３級アミン変性ポリウレタン類；ポリエチレンイミン類等が挙げられる。半導体ナノ粒子が後述するような方法で調製されるものである場合、表面修飾剤としては、高温液相において半導体ナノ粒子を構成する微粒子に配位して、安定化する物質であることが好ましく、具体的には、トリアルキルホスフィン類、有機リン化合物、アミノアルカン類、第３級アミン類、有機窒素化合物、ジアルキルスルフィド類、ジアルキルスルホキシド類、有機硫黄化合物、高級脂肪酸、アルコール類が好ましい。このような表面修飾剤を用いることにより、発光層形成用塗布液中における半導体ナノ粒子の分散性を特に優れたものとすることができる。また、より真球度高い形状とすることができ、また、粒子径分布をよりシャープなものとすることができ、半導体ナノ粒子の発光特性を特に優れたものとすることができる。
【０１０４】
（３）半導体ナノ粒子の製造方法
半導体ナノ粒子の製造方法としては、従来行われている公知の方法（高真空下における製造方法、液相における製造方法など）を適宜用いることができる。また、Ａｌｄｒｉｃｈ社、ＣｒｙｓｔａｌＰｌｅｘ社、ＮＮＬａｂ社等から市販品として購入することもできる。
【０１０５】
例えば、高真空下における製造方法としては、分子ビームエピタキシー法、ＣＶＤ法等；液相における製造方法としては、原料水溶液を、例えば、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、イソオクタン等のアルカン類、またはベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等の非極性有機溶媒中で逆ミセルとして存在させ、この逆ミセル相中にて結晶成長させる逆ミセル法、熱分解性原料を高温の液相有機媒体に注入して結晶成長させるホットソープ法、さらに、ホットソープ法と同様に、酸塩基反応を駆動力として比較的低い温度で結晶成長を伴う溶液反応法等が挙げられる。これらの製造方法から任意の方法を使用することができるが、中でも、液相における製造方法が好ましい。
【０１０６】
なお、液相における製造方法において、半導体ナノ粒子の合成に際して、表面に存在する有機表面修飾剤を初期表面修飾剤という。例えば、ホットソープ法における初期表面修飾剤の例としては、トリアルキルホスフィン類、トリアルキルホスフィンオキシド類、アルキルアミン類、ジアルキルスルホキシド類、アルカンホスホン酸等が挙げられる。これらの初期表面修飾剤は、交換反応により上述の機能性の表面修飾剤に交換することが好ましい。具体的には、例えば、前述したホットソープ法により得られるトリオクチルホスフィンオキシド等の初期表面修飾剤は、機能性の表面修飾剤を含有する液相中で行う交換反応により、上述の機能性の表面修飾剤と交換することが可能である。
【０１０７】
（樹脂）
本形態の発光層において、樹脂は、半導体ナノ粒子を分散させるためのマトリックスとして機能する。本形態で用いられる樹脂材料は、特に制限されないが、生産性の観点から、紫外線硬化樹脂などの光硬化樹脂を用いることが好ましい。
【０１０８】
紫外線硬化樹脂としては、例えば、ウレタン（メタ）アクリレート系樹脂、ポリエステル（メタ）アクリレート系樹脂、エポキシ（メタ）アクリレート系樹脂、ポリオール（メタ）アクリレート系樹脂、またはエポキシ樹脂等が好ましく用いられる。中でもガス透過抑制（シート端面からのガス透過）とバリア層表面との接着性の観点から、組成中にエポキシ（メタ）アクリレート系樹脂（例えば、ユニディックＶ−５５００（ＤＩＣ株式会社製））、ウレタン（メタ）アクリレート系樹脂を用いることが好ましい。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／またはメタクリレート意味する。
【０１０９】
ウレタン（メタ）アクリレート系樹脂は、一般にポリエステルポリオールにイソシアネートモノマー、またはプレポリマーを反応させて得られた生成物に、さらに２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等のヒドロキシ基を有する（メタ）アクリレート系のモノマーを反応させることによって容易に得ることができる。例えば、特開昭５９−１５１１１０号公報に記載のものを用いることができる。また、例えば、ユニディック１７−８０６（ＤＩＣ株式会社製）１００部とコロネートＬ（日本ポリウレタン株式会社製）１部との混合物等が好ましく用いられる。
【０１１０】
紫外線硬化型ポリエステル（メタ）アクリレート系樹脂としては、一般にポリエステルポリオールに２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ（メタ）アクリレート系のモノマーを反応させると容易に形成されるものを挙げることができ、特開昭５９−１５１１１２号公報に記載のものを用いることができる。
【０１１１】
紫外線硬化型エポキシ（メタ）アクリレート系樹脂の具体例としては、エポキシ（メタ）アクリレートをオリゴマーとし、これに反応性希釈剤、光重合開始剤を添加し、反応させて生成するものを挙げることができ、特開平１−１０５７３８号公報に記載のものを用いることができる。
【０１１２】
紫外線硬化型ポリオール（メタ）アクリレート系樹脂の具体例としては、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート等を挙げることができる。
【０１１３】
紫外線硬化樹脂の原料となるモノマーとしては、例えば、不飽和二重結合が一つのモノマーとして、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、酢酸ビニル、スチレン等の一般的なモノマーを挙げることができる。また、不飽和二重結合を二つ以上持つモノマーとして、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジビニルベンゼン、１，４−シクロヘキサンジ（メタ）アクリレート、１，４−シクロヘキシルジメチルアジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリルエステル等を挙げることができる。市販品としては、アデカオプトマーＫＲ・ＢＹシリーズ：ＫＲ−４００、ＫＲ−４１０、ＫＲ−５５０、ＫＲ−５６６、ＫＲ−５６７、ＢＹ−３２０Ｂ（ＡＤＥＫＡ株式会社製）；コーエイハードＡ−１０１−ＫＫ、Ａ−１０１−ＷＳ、Ｃ−３０２、Ｃ−４０１−Ｎ、Ｃ−５０１、Ｍ−１０１、Ｍ−１０２、Ｔ−１０２、Ｄ−１０２、ＮＳ−１０１、ＦＴ−１０２Ｑ８、ＭＡＧ−１−Ｐ２０、ＡＧ−１０６、Ｍ−１０１−Ｃ（広栄化学株式会社製）；セイカビームＰＨＣ２２１０（Ｓ）、ＰＨＣＸ−９（Ｋ−３）、ＰＨＣ２２１３、ＤＰ−１０、ＤＰ−２０、ＤＰ−３０、Ｐ１０００、Ｐ１１００、Ｐ１２００、Ｐ１３００、Ｐ１４００、Ｐ１５００、Ｐ１６００、ＳＣＲ９００（大日精化工業株式会社製）；ＫＲＭ７０３３、ＫＲＭ７０３９、ＫＲＭ７１３０、ＫＲＭ７１３１、ＵＶＥＣＲＹＬ２９２０１、ＵＶＥＣＲＹＬ２９２０２（ダイセル・ユーシービー株式会社製）；ＲＣ−５０１５、ＲＣ−５０１６、ＲＣ−５０２０、ＲＣ−５０３１、ＲＣ−５１００、ＲＣ−５１０２、ＲＣ−５１２０、ＲＣ−５１２２、ＲＣ−５１５２、ＲＣ−５１７１、ＲＣ−５１８０、ＲＣ−５１８１（ＤＩＣ株式会社製）；オーレックスＮｏ．３４０クリヤ（中国塗料株式会社製）；サンラッドＨ−６０１、ＲＣ−７５０、ＲＣ−７００、ＲＣ−６００、ＲＣ−５００、ＲＣ−６１１、ＲＣ−６１２（三洋化成工業株式会社製）；ＳＰ−１５０９、ＳＰ−１５０７（昭和高分子株式会社製）；ＲＣＣ−１５Ｃ（グレース・ジャパン株式会社製）、アロニックスＭ−６１００、Ｍ−８０３０、Ｍ−８０６０（東亞合成株式会社製）、ＮＫハードＢ−４２０、ＮＫエステルＡ−ＤＯＧ、ＮＫエステルＡ−ＩＢＤ−２Ｅ（新中村化学工業株式会社製）等を適宜選択して利用できる。また、具体的化合物例としては、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジオキサングリコール（メタ）アクリレート、エトキシ化（メタ）アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート等を挙げることができる。
【０１１４】
これら紫外線硬化樹脂の光重合開始剤としては、具体的には、ベンゾインおよびその誘導体、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、α−アミロキシムエステル、チオキサントン等およびこれらの誘導体を挙げることができる。これらの光重合開始剤は、光増感剤とともに使用してもよい。例えば、エポキシ（
メタ）アクリレート系の光重合開始剤の使用の際、ｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン等の光増感剤を用いることができる。光重合開始剤および／または光増感剤の使用量は、紫外線硬化樹脂の原料となるモノマー組成物１００質量部に対して０．１〜１５質量部であり、好ましくは１〜１０質量部である。
【０１１５】
本形態において、発光層の厚さは、特に制限されないが、１０〜５００μｍが好ましく、３０〜３００μｍがより好ましい。発光層の厚さが１０μｍ以上であると、Ｂ、Ｇ、Ｒの発光バランスを調整しやすく、良好な色域再現性を得ることができる。一方、厚さが５００μｍ以下であると、発光層の硬化を効率的に行うことができ、良好な生産性を得ることができる。
【０１１６】
（発光層の形成方法）
発光層の形成方法は、特に制限されないが、一例を挙げると、基材上に、半導体ナノ粒子及び紫外線硬化樹脂を含有する発光層形成用塗布液を塗布後、乾燥し、紫外線等による活性エネルギー線照射処理をすることにより形成することができる。
【０１１７】
発光層形成用塗布液の塗布方法としては、任意の適切な方法が採用されうる。具体例としては、スピンコート法、ロールコート法、フローコート法、インクジェット法、スプレーコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法、リバースコート法、ダイコート法等が挙げられる。
【０１１８】
塗布量はウェット層厚として０．１〜４０μｍが適当で、好ましくは０．５〜３０μｍである。また、ドライ層厚としては平均層厚０．１〜３０μｍ、好ましくは１〜２０μｍである。
【０１１９】
発光層を形成する発光層形成用塗布液には溶媒が含まれていてもよい。当該塗布液に含有される有機溶媒としては、例えば、炭化水素類（例えば、トルエン、キシレン）、アルコール類（メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノール）、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン）、エステル類（酢酸メチル、酢酸エチル、乳酸メチル）、グリコールエーテル類などが挙げられる。これらは１種のみを単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用しても構わない。
【０１２０】
紫外線照射処理の光源は、紫外線を発生する光源であれば制限なく使用できる。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。照射条件はそれぞれのランプによって異なるが、紫外線の照射量は、通常５０〜５０００ｍＪ／ｃｍ２、好ましくは５０〜１５００ｍＪ／ｃｍ２である。また、紫外線を照射する際には、フィルムの搬送方向に張力を付与しながら照射することが好ましく、より好ましくは、幅方向にも張力を付与しながら照射する。付与する張力は３０〜３００Ｎ／ｍが好ましい。張力を付与する方法は特に限定されず、バックロール上で搬送方向に張力を付与してもよく、テンターにて幅方向、または２軸方向に張力を付与してもよい。これによってさらに平面性に優れた光学フィルムを得ることができる。
【０１２１】
＜光学デバイス＞
本発明の光学フィルムは、各種光学デバイスに適用可能である。すなわち、本発明の一形態によると、上記光学フィルム備える光学デバイスが提供される。本発明の光学フィルムは、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）において、光源と偏光板との間に配置される高輝度フィルムとして用いることが可能である。
【実施例】
【０１２２】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１２３】
＜光学フィルムの製造＞
下記表１に記載の構成に従い、以下の方法により各層を形成し、試料１〜１９の光学フィルムを製造した。
【０１２４】
（１）基材およびアンカーコート層の形成
以下（１−１）〜（１−４）の方法により、基材の両面にアンカーコート層を形成した。
【０１２５】
（１−１）
両面に易接着加工された厚さ１２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡株式会社製、コスモシャインＡ４３００）を温度２５℃、相対湿度５５％の環境下で９６時間保管して調湿した後、これを基材として使用した。
【０１２６】
上記基材の易接着面に、ＪＳＲ株式会社製  ＵＶ硬化型有機／無機ハイブリッドハードコート材  ＯＰＳＴＡＲ（登録商標）Ｚ７５０１を乾燥後の層厚が４μｍになるようにワイヤーバーで塗布した。これを８０℃で３分間乾燥した後、窒素雰囲気下、高圧水銀ランプを使用して、硬化条件；１．０Ｊ／ｃｍ２で硬化を行い、表面側アンカーコート層および裏面側アンカーコート層を形成した。
【０１２７】
（１−２）
基材として、両面に易接着加工された厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡株式会社製、コスモシャインＡ４３００）を用いたこと以外は上記（１−１）と同様の方法で、基材の両面にアンカーコート層を形成した。その後、裏面側アンカーコート層に保護フィルム（ＮＳＢ２３ＴＬ、サンエー化研社製）を貼合した。なお、当該保護フィルムは、光学フィルムを完成させた後に剥離した。
【０１２８】
（１−３）
基材として、両面に易接着加工された厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡株式会社製、コスモシャインＡ４３００）を用いたこと以外は上記（１−１）と同様の方法で、基材の両面にアンカーコート層を形成した。
【０１２９】
（１−４）
基材として、両面に易接着加工された厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡株式会社製、コスモシャインＡ４３００）を用いたこと以外は上記（１−１）と同様の方法で、基材の両面にアンカーコート層を形成した。その後、裏面側アンカーコート層に保護フィルム（ＮＳＢ２３ＴＬ、サンエー化研社製）を貼合した。なお、当該保護フィルムは、光学フィルムを完成させた後に剥離した。
【０１３０】
（２）ガスバリア部の形成
下記（２−１）〜（２−８）の方法により、各基材の表面側アンカーコート層の表面、ガスバリア部を形成し、基材−ガスバリア部積層体を作製した。
【０１３１】
（２−１）
表面側アンカーコート層の表面に、ロール・トゥ・ロール方式のマグネトロンスパッタ装置を用いて、多結晶ＳｉＯ２をターゲットとして使用し、プロセスガスとしてアルゴンガスおよび酸素ガスを導入し、厚さ１００ｎｍのＳｉＯ２からなるガスバリア層１層から
なるガスバリア部を形成した。
【０１３２】
（２−２）
下記（ａ）〜（ｃ）の各液を調製した。
（ａ）テトラエトキシシラン２０ｇ、０．１Ｎ塩酸７０ｇ、メタノール１０ｇを混合し、３０分撹拌して加水分解させた液。
（ｂ）ポリビニルアルコールの１０質量％水溶液。
（ｃ）１，３，５−トリス（３−トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレートの５質量％溶液（この際の溶媒は、水／イソプロピルアルコール＝１／１（質量比））。
【０１３３】
上記（ａ）〜（ｃ）を、それぞれ（ａ）／（ｂ）／（ｃ）＝８０／１０／１０（質量比）の比率で混合した液を調製し、ガスバリア層形成用塗布液とした。これを表面側アンカーコート層の表面に、乾燥後の膜厚が１μｍとなるように塗布し、１００℃で２分間乾燥させ、ＳｉＯ２からなるガスバリア層１層からなるガスバリア部を形成した。
【０１３４】
（２−３）
図２に記載の磁場を印加したローラー間放電プラズマＣＶＤ装置を用い、下記の成膜条件（１）により表面側アンカーコート層の表面、または、ガスバリア層の表面に厚さ１６０ｎｍのガスバリア層１層からなるガスバリア部を形成した。なお、ＸＰＳ分析により、当該ガスバリア層は、ケイ素原子、酸素原子、および炭素原子から構成されることを確認した。
【０１３５】
＜成膜条件（１）＞
原料ガス（ヘキサメチルジシロキサン、ＨＭＤＳＯ）の供給量：５０ｓｃｃｍ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｃｕｂｉｃ  Ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ  ｐｅｒ  Ｍｉｎｕｔｅ）
酸素ガス（Ｏ２）の供給量：５００ｓｃｃｍ
真空チャンバ内の真空度：３Ｐａ
プラズマ発生用電源からの印加電力：０．８ｋＷ
プラズマ発生用電源の周波数：７０ｋＨｚ
基材の搬送速度：２ｍ／分。
【０１３６】
（２−４）
図２に記載の磁場を印加したローラー間放電プラズマＣＶＤ装置を用い、下記成膜条件（２）により表面側アンカーコート層の表面に厚さ１６０ｎｍのガスバリア層１層からなるガスバリア部を形成した。なお、ＸＰＳ分析により、当該ガスバリア層は、ケイ素原子、酸素原子、および炭素原子から構成されることを確認した。
【０１３７】
＜成膜条件（２）＞
原料ガス（ヘキサメチルジシロキサン、ＨＭＤＳＯ）の供給量：５０ｓｃｃｍ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｃｕｂｉｃ  Ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ  ｐｅｒ  Ｍｉｎｕｔｅ）
酸素ガス（Ｏ２）の供給量：１００ｓｃｃｍ
真空チャンバ内の真空度：２Ｐａ
プラズマ発生用電源からの印加電力：０．８ｋＷ
プラズマ発生用電源の周波数：７０ｋＨｚ
基材の搬送速度：２ｍ／分。
【０１３８】
（２−５）
図２に記載の磁場を印加したローラー間放電プラズマＣＶＤ装置を用い、上記成膜条件（２）により表面側アンカーコート層の表面に厚さ１６０ｎｍのガスバリア層１層（１層目）を形成した。その後、当該ガスバリア層の表面に下記成膜条件（３）により厚さ８０
ｎｍのガスバリア層１層（２層目）を形成し、計２層のガスバリア層からなるガスバリア部を形成した。なお、ＸＰＳ分析により、当該ガスバリア層（１層目および２層目）は、ケイ素原子、酸素原子、および炭素原子から構成されることを確認した。
【０１３９】
＜成膜条件（３）＞
原料ガス（ヘキサメチルジシロキサン、ＨＭＤＳＯ）の供給量：５０ｓｃｃｍ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｃｕｂｉｃ  Ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ  ｐｅｒ  Ｍｉｎｕｔｅ）
酸素ガス（Ｏ２）の供給量：２５０ｓｃｃｍ
真空チャンバ内の真空度：３Ｐａ
プラズマ発生用電源からの印加電力：０．８ｋＷ
プラズマ発生用電源の周波数：７０ｋＨｚ
基材の搬送速度：４ｍ／分。
【０１４０】
（２−６）
図２に記載の磁場を印加したローラー間放電プラズマＣＶＤ装置を用い、上記成膜条件（３）により表面側アンカーコート層の表面に厚さ８０ｎｍのガスバリア層１層（１層目）を形成した。その後、当該ガスバリア層の表面に下記成膜条件（４）により厚さ８０ｎｍのガスバリア層１層（２層目）を形成し、計２層のガスバリア層からなるガスバリア部を形成した。なお、ＸＰＳ分析により、当該ガスバリア層（１層目および２層目）は、ケイ素原子、酸素原子、および炭素原子から構成されることを確認した。
【０１４１】
＜成膜条件（４）＞
原料ガス（ヘキサメチルジシロキサン、ＨＭＤＳＯ）の供給量：５０ｓｃｃｍ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｃｕｂｉｃ  Ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ  ｐｅｒ  Ｍｉｎｕｔｅ）
酸素ガス（Ｏ２）の供給量：４００ｓｃｃｍ
真空チャンバ内の真空度：３Ｐａ
プラズマ発生用電源からの印加電力：０．８ｋＷ
プラズマ発生用電源の周波数：７０ｋＨｚ
基材の搬送速度：４ｍ／分。
【０１４２】
（２−７）
図２に記載の磁場を印加したローラー間放電プラズマＣＶＤ装置を用い、下記成膜条件（５）により表面側アンカーコート層の表面に厚さ８０ｎｍのガスバリア層１層（１層目）を形成した。その後、当該ガスバリア層の表面に上記成膜条件（３）により厚さ８０ｎｍのガスバリア層１層（２層目）を形成した。その後、当該ガスバリア層の表面に上記成膜条件（４）により厚さ８０ｎｍのガスバリア層１層（３層目）を形成し、計３層のガスバリア層からなるガスバリア部を形成した。なお、ＸＰＳ分析により、当該ガスバリア層（１層目、２層目、および３層目）は、ケイ素原子、酸素原子、および炭素原子から構成されることを確認した。
【０１４３】
＜成膜条件（５）＞
原料ガス（ヘキサメチルジシロキサン、ＨＭＤＳＯ）の供給量：５０ｓｃｃｍ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｃｕｂｉｃ  Ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ  ｐｅｒ  Ｍｉｎｕｔｅ）
酸素ガス（Ｏ２）の供給量：１００ｓｃｃｍ
真空チャンバ内の真空度：３Ｐａ
プラズマ発生用電源からの印加電力：０．８ｋＷ
プラズマ発生用電源の周波数：７０ｋＨｚ
基材の搬送速度：４ｍ／分。
【０１４４】
（２−８）
図２に記載の磁場を印加したローラー間放電プラズマＣＶＤ装置を用い、上記成膜条件（３）により表面側アンカーコート層の表面に厚さ８０ｎｍのガスバリア層１層（１層目）を形成した。その後、当該ガスバリア層の表面に下記成膜条件（６）により厚さ８０ｎｍのガスバリア層１層（２層目）を形成した。その後、当該ガスバリア層の表面に上記成膜条件（４）により厚さ８０ｎｍのガスバリア層１層（３層目）を形成し、計３層のガスバリア層からなるガスバリア部を形成した。なお、ＸＰＳ分析により、当該ガスバリア層（１層目、２層目、および３層目）は、ケイ素原子、酸素原子、および炭素原子から構成されることを確認した。
【０１４５】
＜成膜条件（６）＞
原料ガス（ヘキサメチルジシロキサン、ＨＭＤＳＯ）の供給量：５０ｓｃｃｍ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｃｕｂｉｃ  Ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ  ｐｅｒ  Ｍｉｎｕｔｅ）
酸素ガス（Ｏ２）の供給量：３５０ｓｃｃｍ
真空チャンバ内の真空度：３Ｐａ
プラズマ発生用電源からの印加電力：０．８ｋＷ
プラズマ発生用電源の周波数：７０ｋＨｚ
基材の搬送速度：４ｍ／分。
【０１４６】
（３）発光層の形成
下記（３−１）および（３−２）の方法により、２枚の基材−ガスバリア部積層体間に発光層を形成し、光学フィルムを完成させた。
【０１４７】
（３−１）ＣｄＳｅ／ＺｎＳを含む発光層の形成
特表２０１３−５０５３４７号公報に記載の方法に従い、赤色と緑色に発光する半導体ナノ粒子（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ）をそれぞれ合成した。当該半導体ナノ粒子を赤色成分、緑色成分が、それぞれ０．７５ｍｇ、４．１２ｍｇになるようにトルエン溶媒に分散させた。この分散液に、エポキシアクリレート  ＤＩＣ（株）製ＵＶ硬化型樹脂ユニディックＶ−５５００に、光重合開始剤イルガキュア１８４（ＢＡＳＦジャパン製）を固形分比（質量部）で樹脂：開始剤＝９５：５となるように調整したＵＶ硬化樹脂を加え、半導体ナノ粒子の含有量が１質量％（対固形分）となる発光層形成用塗布液を調製した。
【０１４８】
発光層形成用塗布液を、一方の基材−ガスバリア部積層体のガスバリア部表面に乾燥後の厚さが１００μｍとなるように塗布した。次いで、この塗布面に、他方の基材−ガスバリア部積層体のガスバリア部表面を貼り合わせた。そして、高圧水銀ランプを使用して、空気下、硬化条件；３．３Ｊ／ｃｍ２で積層体を硬化し、厚さ１００μｍの発光層を形成した。
【０１４９】
（３−２）ＩｎＰ／ＺｎＳを含む発光層の形成
特表２０１３−５０５３４７号公報に記載の方法で合成した、赤色と緑色に発光する半導体ナノ粒子（ＩｎＰ／ＺｎＳ）を使用したこと以外は、上記（３−１）と同様の方法で発光層を形成した。
【０１５０】
＜ガスバリア層の屈折率測定＞
上記光学フィルムにおける各ガスバリア層の屈折率を以下の方法により測定した。測定には、光学薄膜シミュレーションソフトとして、シグマ光機社製の「Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ
Ｍａｃｌｅｏｄ」を用いた。また、シミュレーションには下記のようにして求めた各数値を使用した。
基材（ＰＥＴ）の厚さ：実測値（膜厚計を用いて測定した）
基材（ＰＥＴ）の屈折率：実測値（フィルメトリクス社製のＦ１０−ＲＴを用いて測定した）
アンカーコート層の厚さ：実測値（断面の厚さ透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて測定した）
アンカーコート層の屈折率：実測値（フィルメトリクス社製のＦ１０−ＲＴを用いて測定した。）
各ガスバリア層の厚さ：実測値（断面の厚さ透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて測定した）
コニカミノルタ社製  ＣＭ−３６０ｄを用い、光学フィルムのガスバリア部側から反射率を測定し、４００ｎｍから１０ｎｍ刻みで７４０ｎｍまでの反射率スペクトルデータを得た。上記シミュレーションソフトを用い、各数値を設定した光学フィルムのモデルを作成した。各ガスバリア層が一様な屈折率を有すると仮定して、実測で得られた反射率スペクトルデータにシミュレーションデータがフィットするように、各ガスバリア層の屈折率を変化（小数点以下二桁まで）させて、最もデータがフィットしたときの５５０ｎｍにおける屈折率を、ガスバリア層の屈折率とした。
【０１５１】
＜光学フィルムの評価＞
［初期発光効率］
上記光学フィルムを４０５ｎｍの青紫光で励起したときの、色温度が７０００Ｋの白色発光の発光効率を測定した。測定には、大塚電子株式会社製の発光測定システムＭＣＰＤ−７０００を用いた。そして、試料１〜９に関しては試料３を基準（１００）とし、１０〜１９に関しては試料１３を基準（１００）としたときの、各試料の発光効率を下記の基準で評価した。
７：１２５以上
６：１２０以上〜１２５未満
５：１１５以上〜１２０未満
４：１０５以上〜１１５未満
３：９５以上〜１０５未満
２：８５以上〜９５未満
１：８５未満。
【０１５２】
［耐久後の発光効率］
上記光学フィルムに対して、６０℃、９０％ＲＨの環境下で１０００時間の加速劣化処理を施した。その後、上記「初期発光効率の評価」と同様の方法で発光効率を測定した。そして、初期の発光効率に対する耐久後の発光効率の比率（耐久後の発光効率／初期の発光効率）を求め、下記の基準に従って耐久後の発光効率を評価した。
５：０．９５以上
４：０．９０以上、０．９５未満
３：０．８０以上、０．９０未満
２：０．５０以上、０．８０未満
１：０．５０未満。
【０１５３】
［加工適正の評価（剥離試験）］
ＪＩＳ  Ｋ−６８５４に準拠したＴ字剥離法により、剥離速度２００ｍｍ／分での剥離力を評価した。
５  ３（Ｎ／２５ｍｍ幅）以上。
４  １（Ｎ／２５ｍｍ幅）以上、３（Ｎ／２５ｍｍ幅）未満
３  ０．５（Ｎ／２５ｍｍ幅）以上、１（Ｎ／２５ｍｍ幅）未満
２  ０．１（Ｎ／２５ｍｍ幅）以上、０．５（Ｎ／２５ｍｍ幅）未満
１  ０．１（Ｎ／２５ｍｍ幅）未満。
【０１５４】
【表１】
2016015380.tif 000003
【０１５５】
【表２】
2016015380.tif 000004
【０１５６】
表２の結果より、本発明の構成を有する光学フィルムは、初期の発光効率に優れることが示された。また、本発明の光学フィルムは、耐久後の発光効率および加工適正においても優れた結果を示した。これは、発光層と接するガスバリア層がケイ素原子、酸素原子、および炭素原子を含むことにより、発光層とガスバリア層との間の密着性が向上したことによると考えられた。
【０１５７】
また、ガスバリア部が２層以上の屈折率の異なるガスバリア層からなる構成では、１層の場合と比較して発光効率がより向上することが示された。これは、屈折率の異なるガスバリア層を複数積層させることにより、ガスバリア層の欠陥が低減しガスバリア性が向上するとともに、光の取り出し効率が向上したことによると考えらえた。
【０１５８】
さらに、試料１３と１４とを対比すると、基材の厚さが１０〜６０μｍの範囲内にある試料１４の方が、加工適正に優れることが示された。これは、基材自体の屈曲性が高いため、基材とガスバリア層との密着性がより向上したものと考えられた。
【符号の説明】
【０１５９】
１  複合積層フィルム、
２  蒸着用フィルム、
３  ガスバリア層、
１０  光学フィルム、
１１  発光層、
１２ａ、１２ｂ  ガスバリア部、
１３ａ、１３ｂ  基材、
１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂ  ガスバリア層、
２１  装置チャンバ、
２２  Ｘｅエキシマランプ、
２３  ホルダー、
２４  試料ステージ、
２５  試料、
２６  遮光板、
３１  製造装置、
３２  送り出しローラー、
３３、３４、３５、３６  搬送ローラー、
３９、４０  成膜ローラー、
４１  ガス供給管、
４２  プラズマ発生用電源、
４３、４４  磁場発生装置、
４５  巻取りローラー。
【図１】
2016015380.tif 000005
【図２】
2016015380.tif 000006