JP2017110061A - 蛍光体含有擬固体 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体ナノ粒子蛍光体の表面が荒れたり、半導体ナノ粒子蛍光体が凝集することを低減でき、半導体ナノ粒子蛍光体の優れた光学特性を維持できる新規な蛍光体含有擬固体を提供する。【解決手段】三次元の網目構造を形成する高分子鎖からなる支持体と、液体分散媒とからなる湿潤状態のゲル状物中に１または複数の種類の半導体ナノ粒子蛍光体が分散された、蛍光体含有擬固体。【選択図】図１

Description

本発明は、三次元の網目構造を形成する高分子鎖からなる支持体と、液体分散媒とからなる湿潤状態のゲル状物中に１または複数の種類の半導体ナノ粒子蛍光体が分散された、蛍光体含有擬固体に関する。

半導体ナノ粒子蛍光体（量子ドットとも呼ばれる）は、量子サイズ効果によりサイズ可変な（ｓｉｚｅ−ｔｕｎｅａｂｌｅ）電子特性から、商業的関心が持たれている。サイズ可変な電子特性は、生体標識、太陽光発電、触媒作用、生体撮像、ＬＥＤ、一般的な空間照明、及び電子発光ディスプレイなどの様々な用途に利用できる。

半導体ナノ粒子蛍光体はコロイド粒子であるため、実用化する際ナノ粒子を封入材料に組込んで使用する必要がある。しかしながら、たとえば半導体ナノ粒子蛍光体は封入材料に組み込まれた後であっても、酸素が封入材料を透過して半導体ナノ粒子蛍光体の表面まで移動すると、光酸化が起こり、結果として、半導体ナノ粒子蛍光体の量子収率（ＱＹ）が低下してしまう。

たとえば特表２０１５−５０９１２５号公報（特許文献１）には、半導体ナノ粒子蛍光体をより明るくし、その寿命をより長く、及び／又は、種々の種類の処理条件に対して反応し難くするように半導体ナノ粒子蛍光体の安定性を高めるために、マトリックス材料前駆体に懸濁したナノ粒子の懸濁液を準備する工程と、前記懸濁液を成形ナノ粒子蛍光体に転化する工程とを含む、マトリックス材料とナノ粒子とを含む成形ナノ粒子蛍光体を作製する方法が開示されている。特許文献１に記載された成形ナノ粒子蛍光体は、例えば、重合成形、接触成形、押出成形、射出成形等の任意の成形技術を用いて、マトリックス材料前駆体／ナノ粒子から形成できる。このような成形ナノ粒子蛍光体は、例えばポリマー、金属酸化物、金属窒化物又はガラスのような気体遮断材で覆われてよい。

特許文献１に記載された方法において、半導体ナノ粒子蛍光体を分散させるマトリックス材料は、ナノ粒子が分散し、成形できる任意の材料であり、ポリマー、ソルゲル、エポキシ、シリコーン、アクリレートなどが例示されている。このため、特許文献１に開示された方法では、マトリックス材料前駆体を成形する際の工程で、半導体ナノ粒子蛍光体の表面が荒れたり、半導体ナノ粒子蛍光体が凝集し、これにより光学性能が低下してしまうという問題がある。

特表２０１５−５０９１２５号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、半導体ナノ粒子蛍光体の表面が荒れたり、半導体ナノ粒子蛍光体が凝集することを低減でき、半導体ナノ粒子蛍光体の優れた光学特性を維持できる新規な蛍光体含有擬固体を提供することである。

本発明の蛍光体含有擬固体は、三次元の網目構造を形成する高分子鎖からなる支持体と、液体分散媒とからなる湿潤状態のゲル状物中に１または複数の種類の半導体ナノ粒子蛍光体が分散されたことを特徴とする。

本発明の蛍光体含有擬固体において、前記支持体の形成材料が、アクリル酸系ポリマー、ビニル系ポリマー、エポキシ系ポリマー、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ［２−（フルオロスルホニルエトキシ）プロピルビニルエーテル共重合体、ポリ（２−ヒドロキシエチル）メタクリレートおよびＴｅｔｒａ−ＰＥＧから選ばれる少なくともいずれかであることが好ましい。

本発明の蛍光体含有擬固体において、前記液体分散媒が、水、トルエン、ヘキサン、クロロホルム、トリオクチルアミン、トリオクチルホスフィンオキシド、１−オクタデセンおよびイオン性液体から選ばれる少なくともいずれかであることが好ましく、イオン性液体であることがより好ましい。

本発明の蛍光体含有擬固体は、２種類の半導体ナノ粒子蛍光体を含むことが好ましい。
本発明の蛍光体含有擬固体は、最表面に透光性を有する被覆層を備えていてもよい。この場合、前記被覆層を形成する材料が、３．０ｅＶ以上のバンドギャップを有する無機材料であることが好ましい。

本発明の蛍光体含有擬固体は、シート状であってもよい。この場合、シート状の蛍光体含有擬固体は、キャピラリ内に収容されていてもよい。

本発明の蛍光体含有擬固体によれば、三次元の網目構造を形成する高分子鎖からなる支持体と、液体分散媒とからなる湿潤状態のゲル状物中に１または複数の種類の半導体ナノ粒子蛍光体を分散させることで、半導体ナノ粒子蛍光体が液体分散媒自体と反応することなく擬固体化することができる。これにより、半導体ナノ粒子蛍光体の表面が荒れたり、半導体ナノ粒子蛍光体が凝集することを低減でき、半導体ナノ粒子蛍光体の優れた光学特性が維持された蛍光体含有擬固体を提供することができる。また本発明の蛍光体含有擬固体は柔軟性を有するものであり、柔軟性を有する面を活かした広範な適用が期待される。

本発明の第１の実施態様の蛍光体含有擬固体１を模式的に示す図である。 本発明の第２の実施態様の蛍光体含有擬固体１１を模式的に示す図である。 本発明の第３の実施態様の蛍光体含有擬固体２１を模式的に示す図である。 本発明の第４の実施態様の蛍光体含有擬固体３１を模式的に示す図である。 本発明の第５の実施態様の蛍光体含有擬固体４１を模式的に示す図である。 本発明の第６の実施態様の蛍光体含有擬固体５１を模式的に示す図である。

（第１の実施態様の蛍光体含有擬固体）
図１は、本発明の第１の実施態様の蛍光体含有擬固体１を模式的に示す図である。本発明の蛍光体含有擬固体１は、図１に示す例のように、三次元の網目構造を形成する高分子鎖からなる支持体と、液体分散媒とからなる湿潤状態のゲル状物３中に１または複数の種類の半導体ナノ粒子蛍光体２が分散されたことを特徴とする。

本発明の蛍光体含有擬固体１におけるゲル状物に用いられる支持体としては、三次元の網目構造を形成する高分子鎖からなるものであれば特に制限されるものではなく、たとえば、アクリル酸系ポリマー、ビニル系ポリマー、エポキシ系ポリマー、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ［２−（フルオロスルホニルエトキシ）プロピルビニルエーテル共重合体、ポリ（２−ヒドロキシエチル）メタクリレートおよびＴｅｔｒａ−ＰＥＧから選ばれる少なくともいずれかが好ましい例として挙げられる。これら以外にも、たとえば従来公知の適宜のゴム材料、タンパク質、多糖などを適用可能な範囲で本発明における支持体として用いてもよいが、化学的安定性が高いという理由から、上述したアクリル酸系ポリマー、ビニル系ポリマー、エポキシ系ポリマー、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ［２−（フルオロスルホニルエトキシ）プロピルビニルエーテル共重合体、ポリ（２−ヒドロキシエチル）メタクリレートおよびＴｅｔｒａ−ＰＥＧから選ばれる少なくともいずれかで形成された支持体を用いることが好ましい。

ここで、アクリル酸系ポリマーとは、アクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エステルの重合体を指し、たとえばポリ［２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸］（ＰＡＭＰＳ）、ポリアクリルアミド（ＰＡＡｍ）、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸アンモニウム、架橋ポリアクリル酸ナトリウム、架橋ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸メチルなどが例示される。

ビニル系ポリマーとは、ビニル化合物の重合体を指し、たとえばポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エチレンビニルアルコール共重合体などが例示される。

エポキシ系ポリマーとは高分子内に残存させたエポキシ基で架橋ネットワーク化させることで硬化させることが可能な熱硬化性樹脂を指し、たとえばビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、多官能エポキシ樹脂、可撓性エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、高分子型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂などが例示される。

上述のうち、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ［２−（フルオロスルホニルエトキシ）プロピルビニルエーテル］共重合体は、スルホ化されたテトラフルオロエチレンを基にしたフッ素樹脂の共重合体であり、Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）などの市販品が知られている。また、上述のうち、Ｔｅｔｒａ−ＰＥＧは、それぞれアミン末端、Ｎ−ｈｙｄｒｏｘｙｓｕｃｃｉｎｉｍｉｄｅ（ＮＨＳ）末端（活性エステル末端）を持つ二種類の四つ叉ポリエチレングリコールを末端間架橋反応させることで得られる。

また、支持体は、上述したうちの複数を組み合わせても勿論よく、たとえば、アクリル系ポリマーとして上述したうち、硬くて脆いポリ［２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸］（ＰＡＭＰＳ）と、柔軟に変化でき中性のポリアクリルアミド（ＰＡＡｍ）とを組合せると、ダブルネットワーク構造をもち、高い機械的強度を有する支持体を実現することができる。

本発明の蛍光体含有擬固体において、湿潤状態のゲル状物における支持体が三次元の網目構造を形成していることは、たとえば共焦点レーザースキャン顕微鏡（ＬＳＣＭ）によって観察されたスライス像をもとに三次元像を構築することで確認することができる。なお、網目構造における網目の大きさは特に制限されないが、半導体ナノ粒子蛍光体が保持されやすいという理由からは、５〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましく、１０〜３０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。なお、支持体の網目の大きさは、たとえば走査型顕微鏡散乱や、動的光散乱法により拡散係数Ｄを測定し、拡散係数Ｄとゲルの網目サイズを表す相関長ξの関係式

（上記式中、

はボルツマン係数、ηは液体分散媒の粘性を示す。）
から求めることができる。

本発明の蛍光体含有擬固体におけるゲル状物に含まれる液体分散媒としては、半導体ナノ粒子蛍光体を分散させるのに用いることができる液体であれば特に制限はなく、たとえば水、トルエン、ヘキサン、クロロホルム、トリオクチルアミン、トリオクチルホスフィン、トリオクチルホスフィンオキシド、１−オクタデセンなどの有機溶媒、イオン性液体（後述）などが挙げられる。中でも、半導体ナノ粒子蛍光体を分散させた場合に特に発光特性の高いものが得られることから、トルエン、ヘキサンなどの有機溶媒、イオン性液体を液体分散媒として用いることが好ましい。

本発明における湿潤状態のゲル状物は、上述のような三次元の網目構造を形成する高分子鎖からなる支持体と、液体分散媒とから構成されるものを指す。シリカゲルなどいわゆるゾルゲル法によって、ゾルゲルの加水分解と脱水縮合により分散質がネットワークを形成することで得られるゲル（乾燥ゲル）は、本発明における「湿潤状態のゲル状物」には包含されない。なお、ゲル状物が「湿潤状態」であることは、
（含液体させたゲル重量−乾燥させたゲル重量）／含液体させたゲル重量×１００
で計算される液体含有率が１０％以上であることを指す。

本発明における湿潤状態のゲル状物は、その形状については特に制限されるものではなく、シート状、球状、繊維状、円盤状、軸状、卵状、立方体、直方体などが挙げられる。

本発明における湿潤状態のゲル状物において、支持体と液体分散媒との比率については特に制限されないが、重量比で、支持体１００に対し液体分散媒が２０〜１０００００の範囲内であることが好ましく、５０〜１００００の範囲内であることがより好ましい。重量比で、支持体１００に対し液体分散媒が２０未満である場合には、柔軟性が小さくなる傾向にあり、また、重量比で、支持体１００に対し液体分散媒が１０００００を超える場合には、力学的な強度が小さくなる傾向にあるためである。湿潤状態のゲル状物における支持体と液体分散媒との比率は、たとえば湿潤状態のゲル状物と、乾燥状態のゲル状物の重量を測定することで得ることができる。

本発明における半導体ナノ粒子蛍光体２は、高い発光効率を有し、かつ発光線幅が非常に狭く、ナノ粒子サイズを調製することにより発光波長を制御できる特徴を有する。一般に液体分散媒中で分散性が良いとき高い発光効率を有するが、樹脂中など固体中に分散させたとき、凝集によりナノ粒子蛍光体間のエネルギー失活が生じて効率が低下する。また、半導体ナノ粒子蛍光体を用いることで、組成制御による発光波長の制御を精密に行なうことができるという利点がある。

半導体ナノ粒子蛍光体の原料としては、特に制限されるものではなく、半導体ナノ粒子蛍光体として従来より用いられるＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＡｌＰ、ＡｌＳ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ、ＭｇＴｅから選ばれる少なくともいずれかであってよい。さらに、半導体ナノ粒子蛍光体は、当業者に知られている二成分コア型、三成分コア型、四成分コア型、コアシェル型またはコアマルチシェル型、ドープされた半導体ナノ粒子蛍光体または傾斜した半導体ナノ粒子蛍光体であってよい。

半導体ナノ粒子蛍光体は、その形状については特に制限されないが、球状、ロッド状、ワイヤ状など従来公知の適宜の形状の半導体ナノ粒子蛍光体を特に制限なく用いることができる。特に、形状制御による発光特性の制御の容易さという観点からは、球状の半導体ナノ粒子蛍光体を用いることが好ましい。

半導体ナノ粒子蛍光体の粒子径は、原料および所望の発光波長に応じて適宜選択することができ、特に制限されないが、１〜２０ｎｍの範囲内であることが好ましく、２〜５ｎｍの範囲内であることがより好ましい。半導体ナノ粒子蛍光体の粒子径が１ｎｍ未満である場合には、体積に対する表面積の割合が増えることにより、表面欠陥が支配的となり効果が低下する傾向にあるためであり、また、半導体ナノ粒子蛍光体の粒子径が２０ｎｍを超える場合には、分散状態が低下し、凝集・沈降が生じる傾向にあるためである。ここで、半導体ナノ粒子蛍光体の形状が球状である場合には、粒子径は、たとえば粒度分布測定装置により測定された平均粒径もしくは電子顕微鏡により観察された粒子の大きさを指す。また半導体ナノ粒子蛍光体の形状がロッド状である場合には、粒子径は、たとえば電子顕微鏡により測定された短軸および長軸の大きさを指す。さらに、半導体ナノ粒子蛍光体の形状がワイヤ状である場合には、粒子径は、たとえば電子顕微鏡により測定された短軸および長軸の大きさを指す。

本発明の蛍光体含有擬固体において、半導体ナノ粒子蛍光体は、液体分散媒１００重量部に対して０．００００１〜１００重量部の範囲内で分散しているのが好ましく、０．００１〜５０重量部の範囲内で分散しているのがより好ましい。半導体ナノ粒子蛍光体が、液体分散媒１００重量部に対し０．００００１重量部未満である場合、濃度が低く十分な発光強度が得られない傾向にあるためであり、また、液体分散媒１００重量部に対し１００重量部を超える場合、分散性が悪く、半導体ナノ粒子蛍光体同士が凝集しやすい傾向にあり、発光効率が低下するためである。

本発明の蛍光体含有擬固体によれば、半導体ナノ粒子蛍光体を湿潤状態のゲル状物に分散させていることで、半導体ナノ粒子蛍光体を劣化させることなく、また、凝集してしまうことなく分散させることができる。これによって、半導体ナノ粒子蛍光体の表面が荒れたり、半導体ナノ粒子蛍光体が凝集することを低減でき、半導体ナノ粒子蛍光体の優れた光学特性が維持された蛍光体含有擬固体を提供することができる。また、本発明においては、湿潤状態のゲル状物を用いていることで、乾燥ゲルを用いた場合と比較して光透過性が高い。また、乾燥ゲルを用いた場合と比較して弾性があるので部材に密着させることができる（柔軟性があるため、曲面などに容易に密着させることができる）という利点があり、柔軟性を有する面を活かした広範な適用が期待される。さらに、乾燥ゲルを用いた場合と比較して、熱伝導性の高い液体分散媒を用いていることで熱伝導性を高めることができ、半導体ナノ粒子蛍光体からの発熱を放熱する際に有利であるという利点がある。

本発明の蛍光体含有擬固体における湿潤状態のゲル状物は、従来公知の適宜の手法で製造することができる。たとえば、三次元の網目構造を形成する前の状態の支持体の前駆体と、半導体ナノ粒子蛍光体を分散させた状態の液体分散媒とを混合し、適宜の条件で加熱するなどして、支持体が三次元の網目構造を形成するようにする。また、既に三次元の網目構造を形成した支持体と、半導体ナノ粒子蛍光体を分散させた状態の液体分散媒とを混合するようにしてもよい。また、その他の方法として、たとえば半導体ナノ粒子蛍光体を分散させた状態の液体分散媒の一部を架橋することで支持体としてもよいし、半導体ナノ粒子蛍光体を分散させた状態の液体分散媒に低分子ゲル化剤を加えることで湿潤状態のゲル状物としてもよい。なお、支持体の三次元の網目構造における網目の大きさは、たとえば架橋剤の添加の有無などで調節することができる。

（第２の実施態様の蛍光体含有擬固体）
図２は、本発明の第２の実施態様の蛍光体含有擬固体１１を模式的に示す図である。なお、図２に示す例の蛍光体含有擬固体１１は、図１に示した例の蛍光体含有擬固体１と一部を除き同様の構成を有しており、同様の構成を有する部分については同一の参照符を付して説明を省略する。

図２に示す例の蛍光体含有擬固体１１では、湿潤状態のゲル状物３中に、２種類の半導体ナノ粒子蛍光体１２，１３が分散されている点で図１に示した例の蛍光体含有擬固体１と異なる。複数の発光ピークを有するように蛍光体含有擬固体を実現することで、目的とする発光スペクトルへの調整が容易であるという利点がある。たとえば、赤色の発光ピークと緑色の発光ピークを有する２種類の半導体ナノ粒子蛍光体を組み合わせた蛍光体含有擬固体を用いることで、青色の励起光源と組み合わせた場合には、容易に演色性のよい白色光を実現することができる。図２に示す例では、たとえば、互いに異なる発光ピークを有する２種類の半導体ナノ粒子蛍光体（たとえば、赤色を発光する半導体ナノ粒子蛍光体１２と緑色を発光する半導体ナノ粒子蛍光体１３）が、湿潤状態のゲル状物３に分散されている。

（第３の実施態様の蛍光体含有擬固体）
図３は、本発明の第３の実施態様の蛍光体含有擬固体２１を模式的に示す図である。なお、図３に示す例の蛍光体含有擬固体２１は、図１に示した例の蛍光体含有擬固体１と一部を除き同様の構成を有しており、同様の構成を有する部分については同一の参照符を付して説明を省略する。

図３に示す例の蛍光体含有擬固体２１は、湿潤状態のゲル状物２２における液体分散媒として、イオン性液体を用いている。イオン性液体は、蒸気圧が極めて低く、長期間にわたりゲル状物を湿潤状態に維持することができ、液体分散媒の蒸発による半導体ナノ粒子蛍光体の劣化を防ぐことができるため、半導体ナノ粒子蛍光体の化学的安定性をさらに向上させることができ、高い発光特性を維持することができるという利点がある。また、イオン性液体は、半導体ナノ粒子蛍光体の表面を静電的に安定化させ、凝集させずに安定分散させる効果があるため、高い発光効率と輝度を示す擬固体を得ることができる。

イオン性液体としては、陽イオンとしてイミダゾリウム塩類、ピリジニウム塩類などのアンモニウム系、ホスホニウム系イオンなど、陰イオンとしては臭化物イオンやトリフラートなどのハロゲン系、テトラフェニルボレートなどのホウ素系、ヘキサフルオロホスフェートなどのリン系などがあるが、これ以外でも、イオン性液体として存在するイオンの組合せを含む。イオン性液体の具体例としては、２−（メタクリロイロキシ）−エチルトリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−（３−アクリロイロキシ-プロピル）−３−メチルイミダゾリウムエチルトリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−Ｎ−プロピルアンモニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、Ｎ，Ｎ-ジメチル−Ｎ−メチル−２−（２−メトキシエチル）アンモニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−アリル−３−ブチルイミダゾリウムテトラフルオロボラレート、１−メチル−３−オクチルイミダゾリウムヘキサフルオロフォスファートなどが挙げられる。これらの中でも、水など不純物を含むイオン性液体は半導体ナノ粒子蛍光体の長期安定性を低下させる傾向にあるため、イオン性液体として疎水性で水を容易に分離できるＮ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−Ｎ−プロピルアンモニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを用いることが好ましい。

（第４の実施態様の蛍光体含有擬固体）
図４は、本発明の第４の実施態様の蛍光体含有擬固体３１を模式的に示す図である。なお、図４に示す例の蛍光体含有擬固体３１は、図１に示した例の蛍光体含有擬固体１と一部を除き同様の構成を有しており、同様の構成を有する部分については同一の参照符を付して説明を省略する。

本発明の蛍光体含有擬固体３１は、図４に示す例のように、最表面に透光性を有する被覆層３４を備えていてもよい。図４に示す例では、球状のゲル状物３３中に１種類の半導体ナノ粒子蛍光体３２が分散され、ゲル状物３３の表面を透光性を有する被覆層３４が形成されている。このような透光性を有する被覆層３４を最表面に備える（換言すれば、湿潤状態のゲル状物がカプセル状の被覆層内に保持される）ことで、酸素、水分の透過率を低減することができ、その結果半導体ナノ粒子蛍光体の光酸化による劣化を抑制でき、半導体ナノ粒子蛍光体の化学的安定性をさらに向上させることができる。

被覆層３４を形成する材料は、透光性を有する材料であれば特に制限はないが、金属酸化物、シリカベースの材料などの透光性を有する無機材料が好ましい。また被覆層３４は、これらのいずれかの材料の中でも、バンドギャップが好ましくは３．０ｅＶ以上の無機材料であることが好ましい。バンドギャップが３．０ｅＶ以上で、紫外線を吸収する金属酸化物の無機材料としては、たとえばＳｉＯ_２、ＺｎＯ、ＴｉＯ_２、ＣｅＯ_２、ＳｎＯ_２、ＺｒＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｎＯ：Ｍｇなどが例示される。これらの中で、ＺｎＯ、ＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、ＳｎＯ_２は、バンドギャップが３．０ｅＶに近いため、広い範囲の紫外線（紫外線のうち可視光に近い範囲まで）を吸収できる。また、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＺｎＯ：Ｍｇは、バンドギャップが３．０ｅＶよりもかなり大きいため、波長のかなり短い紫外線だけを吸収し、可視光に近い範囲の紫外線は透過する。バンドギャップが３．０ｅＶ以上の無機材料で形成された被覆層３４を最表面に備えることで、半導体ナノ粒子蛍光体の紫外線による劣化を抑制でき、結果として化学的安定性を向上できるという利点がある。なお、本発明において、無機材料が無機結晶であればなおよい。

（第５の実施態様の蛍光体含有擬固体）
図５は、本発明の第５の実施態様の蛍光体含有擬固体４１を模式的に示す図である。なお、図５に示す例の蛍光体含有擬固体４１は、図１に示した例の蛍光体含有擬固体１と一部を除き同様の構成を有しており、同様の構成を有する部分については同一の参照符を付して説明を省略する。

図５に示す例の蛍光体含有擬固体４１は、湿潤状態のゲル状物４２がシート状に形成されている。図１〜図３に示した例の蛍光体含有擬固体１，１１，２１では、湿潤状態のゲル状物は、任意の形状を想定していたが、図５に示すように、湿潤状態のゲル状物の形状をシート状とすることで、柔軟性を有する面を活かして、曲面など柔軟性を要する場所にも適用しやすいという利点がある。

（第６の実施態様の蛍光体含有擬固体）
図６は、本発明の第６の実施態様の蛍光体含有擬固体５１を模式的に示す図である。なお、図６に示す例の蛍光体含有擬固体５１は、図１に示した例の蛍光体含有擬固体１と一部を除き同様の構成を有しており、同様の構成を有する部分については同一の参照符を付して説明を省略する。

図６に示す例では、図５に示したのと同様のシート状の湿潤状態のゲル状物４２が、キャピラリ５３内に収容されている。このような形態を採ることにより、キャピラリ５３を構成する基材５２により、酸素、水分、光などの外部刺激による劣化を低減し、湿潤状態のゲル状物中に分散された半導体ナノ粒子蛍光体の化学的安定性をさらに向上させることができる。図６に示す例において、キャピラリ５３を構成する基材５２としては、透光性を有するものであればその形成材料は特に制限されるものではなく、金属酸化物（ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２など）、イオン性液体から構成される固体などが挙げられる。

１ 蛍光体含有擬固体、２ 半導体ナノ粒子蛍光体、３ 湿潤状態のゲル状物、１１ 蛍光体含有擬固体、１２ 半導体ナノ粒子蛍光体、１３ 半導体ナノ粒子蛍光体、２１ 蛍光体含有擬固体、２２ 湿潤状態のゲル状物、３１ 蛍光体含有擬固体、３２ 半導体ナノ粒子蛍光体、３３ 湿潤状態のゲル状物、３４ 被覆層、４１ 蛍光体含有擬固体、４２ 湿潤状態のゲル状物、５１ 蛍光体含有擬固体、５２ 基材、５３ キャピラリ。

Claims (9)

1. 三次元の網目構造を形成する高分子鎖からなる支持体と、液体分散媒とからなる湿潤状態のゲル状物中に１または複数の種類の半導体ナノ粒子蛍光体が分散された、蛍光体含有擬固体。
2. 前記支持体の形成材料が、アクリル酸系ポリマー、ビニル系ポリマー、エポキシ系ポリマー、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ［２−（フルオロスルホニルエトキシ）プロピルビニルエーテル共重合体、ポリ（２−ヒドロキシエチル）メタクリレートおよびＴｅｔｒａ−ＰＥＧから選ばれる少なくともいずれかである、請求項１に記載の蛍光体含有擬固体。
3. 前記液体分散媒が、水、トルエン、ヘキサン、クロロホルム、トリオクチルアミン、トリオクチルホスフィンオキシド、１−オクタデセンおよびイオン性液体から選ばれる少なくともいずれかである、請求項１または２に記載の蛍光体含有擬固体。
4. 前記液体分散媒がイオン性液体である、請求項３に記載の蛍光体含有擬固体。
5. ２種類の半導体ナノ粒子蛍光体を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の蛍光体含有擬固体。
6. 最表面に透光性を有する被覆層を備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の蛍光体含有擬固体。
7. 前記被覆層を形成する材料が、３．０ｅＶ以上のバンドギャップを有する無機材料である、請求項６に記載の蛍光体含有擬固体。
8. シート状である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の蛍光体含有擬固体。
9. キャピラリ内に収容されている、請求項８に記載の蛍光体含有擬固体。

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