JPWO2015156226A1 - 量子ドット及びその製造方法、並びに、前記量子ドットを用いた成形体、シート部材、波長変換部材、発光装置 - Google Patents

Abstract

特に量子ドット表面に付着する有機残留物を少なくでき、発光素子の直上に位置する量子ドットを含む層の黒変発生を抑制できる量子ドット及びその製造方法、並びに前記量子ドットを用いた発光効率の高い成形体、シート部材、波長変換部材、発光装置を提供する。本発明の量子ドット（５）は、半導体粒子のコア部（７）と、前記コア部（７）の表面を被覆するシェル部（８）と、を有し、ＴＧ-ＤＴＡプロファイルにて、４９０℃までの重量減少が７５％以内とされることを特徴とする。また本発明の量子ドット（５）は、３５０℃でのＧＣ−ＭＳ定性分析にてオレイルアミン（ＯＬＡ）が観測されないことを特徴とする。

Description

本発明は、量子ドット及びその製造方法、並びに、前記量子ドットを用いた成形体、シート部材、波長変換部材、発光装置に関する。

量子ドットは、数百〜数千個程度の半導体原子から構成された数ｎｍ〜数十ｎｍ程度の粒径を有するナノ粒子であり、量子井戸構造を形成する。量子ドットは、ナノクリスタルとも呼ばれる。

量子ドットは、クリスタルの粒径や組成によって、ピーク発光波長を種々変更することができる。例えば、量子ドットを含有した蛍光層を、特許文献１や特許文献２のように、ＬＥＤチップの周囲に配置した発光装置が知られている。

特開２００８―１３０２７９号公報 特開２０１２―２０４６０９号公報

しかしながら、従来の発光装置では、ＬＥＤチップの発光により、ＬＥＤチップの直上に位置する量子ドットを含有した蛍光層に黒変が生じ、発光装置の発光効率が低下することがわかった。そして蛍光層の黒変は、量子ドット表面に付着（吸着）している量子ドット原料由来の有機残留物の影響によるものであることが一因であることを出願人は見出した。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、特に量子ドット表面に付着する有機残留物を少なくでき、発光素子の直上に位置する量子ドットを含む層の黒変発生を抑制できる量子ドット及びその製造方法、並びに前記量子ドットを用いた発光効率の高い成形体、シート部材、波長変換部材、発光装置を提供することを目的とする。

本発明における量子ドットは、ＴＧ-ＤＴＡプロファイルにて、４９０℃までの重量減少が７５％以内とされることを特徴とする。

また本発明における量子ドットは、３５０℃でのＧＣ−ＭＳ定性分析にてオレイルアミン（ＯＬＡ）が観測されないことを特徴とする。このとき、３５０℃でのＧＣ−ＭＳ定性分析にてトリオクチルホスフィン（ＴＯＰ）が観測されないことが好ましい。加えて、ＴＧ-ＤＴＡプロファイルにて、４９０℃までの重量減少が７５％以内とされることが好ましい。

また本発明における量子ドットは、超遠心機により洗浄がなされたことを特徴とする。

また本発明における量子ドットは、半導体粒子のコア部と、前記コア部の表面を被覆するシェル部と、を有して構成されてもよい。

また本発明では、前記シェル部は、前記コア部を被覆する第１のシェル部と、前記第１のシェル部の表面を被覆する第２のシェル部と、を有する構成にできる。

また本発明における成形体は、上記のいずれかに記載された量子ドットを有してなることを特徴とする。また本発明におけるシート部材は、上記のいずれかに記載された量子ドットを有してなることを特徴とする。また本発明における波長変換部材は、収納空間が設けられた容器と、前記収納空間内に配置された上記のいずれかに記載された量子ドットを含む波長変換層と、を有して構成されることを特徴とする。

また本発明は、発光素子の発光側を覆う蛍光層を有する発光装置であって、前記蛍光層は、上記のいずれかに記載された量子ドットが分散されてなる樹脂により形成されることを特徴とする。

また本発明は、発光素子の発光側を覆う蛍光層を有する発光装置であって、前記蛍光層は、量子ドットが分散されてなる樹脂により形成されており、前記発光素子の発光により前記樹脂層に黒変が生じないことを特徴とする。

また本発明は、半導体粒子のコア部を有する量子ドットの製造方法であって、前記半導体粒子を合成して前記コア部を形成する工程を有して量子ドット液を作製し、前記量子ドット液の洗浄工程に、超遠心機を用いることを特徴とする。

本発明では、前記コア部を形成する工程の後に、前記コア部の表面を前記シェル部にて被覆する工程を有し、前記シェル部を被覆した後、前記洗浄工程に移行することができる。

また本発明では、前記シェル部を、前記コア部を被覆する第１のシェル部と、前記第１のシェル部の表面を被覆する第２のシェル部と、を有して形成することができる。

本発明によれば、表面に有機残留物の付着が少ない量子ドットを提供でき、またこのような量子ドットを簡単且つ効率的に製造することができる。

また、発光素子の直上に位置する量子ドットを含む層の黒変発生を効果的に抑制することができる。

ＬＥＤ装置（発光装置）の模式図である。 量子ドットの模式図である。 他のＬＥＤ装置（発光装置）の模式図である。 量子ドットを備える樹脂成形体の模式図である。 量子ドットを備える樹脂成形シートの斜視図である。 量子ドットを備えるシート部材の縦断面図、及び、シート部材を用いたアプリケーションの模式図である。 量子ドットを備える波長変換部材の斜視図及びＡ−Ａ線矢視の断面図である。 量子ドットを備える波長変換部材を有して構成された発光素子の斜視図である。 図８に示す発光素子の各部材を組み合せた状態で、Ｂ−Ｂ線に沿って高さ方向に切断し矢印方向から見た縦断面図である。 量子ドットの製造方法を示すフローチャートである。 量子ドットの第１の洗浄方法を示す模式図である。 量子ドットの第２の洗浄方法を示す模式図である。 実施例における量子ドットのＴＧ−ＤＴＡプロファイルである。 比較例１における量子ドットのＴＧ−ＤＴＡプロファイルである。 比較例２における量子ドットのＴＧ−ＤＴＡプロファイルである。 実施例における量子ドットのＧＣ−ＭＳスペクトル（３５０℃）である。 比較例１における量子ドットのＧＣ−ＭＳスペクトル（３５０℃）である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。ＬＥＤ装置（発光装置）１は、図１Ａに示すように、底面２ａと底面２ａの周囲を囲む側壁２ｂとを有する収納ケース２と、収納ケース２の底面２ａに配置されたＬＥＤチップ３と、収納ケース２内に充填され、ＬＥＤチップ３の上面側を封止する蛍光層４とを有して構成される。ここで上面側とは、収納ケース２からＬＥＤチップ３の発した光が放出される方向であって、ＬＥＤチップ３に対して、底面２ａの反対の方向を示す。またこの形態では、ＬＥＤチップ３を発光装置の構成要素に入れているが、ＬＥＤチップ３は、発光装置とは別に設けられていてもよい。例えば、ＬＥＤチップ３が発光装置の外側に配置される構成とすることができる。

ＬＥＤチップ３は図示しないベース配線基板上に配置され、ベース配線基板は収納ケース２の底面部を構成していてもよい。ベース基板としては、例えば、ガラスエポキシ樹脂等の基材に配線パターンが形成された構成を提示できる。

ＬＥＤチップ３は、順方向に電圧を加えた際に発光する半導体素子であり、Ｐ型半導体層とＮ型半導体層とがＰＮ接合された基本構成を備える。あるいはＬＥＤチップ３に代えて、半導体レーザーやＥＬ（エレクトロ・ルミネッセンス）素子等の発光素子を用いることもできる。

図１Ａに示すように、蛍光層４は、多数の量子ドット５が分散された樹脂６により形成されている。

また実施の形態における樹脂成形品では、量子ドット５と量子ドット５とは別の蛍光顔料や蛍光染料等としての蛍光物質とを含んでいてもよい。例えば、赤発光の量子ドットと緑発光の蛍光物質、あるいは、緑発光の量子ドットと赤発光の蛍光物質のごとくである。蛍光物質としては、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系、ＴＡＧ（テルビウム・アルミニウム・ガーネット）系、サイアロン系、ＢＯＳ（バリウム・オルソシリケート）系などがあるが材質を特に限定するものでない。このような形態は、図１以外の形態に対しても適宜適用することができる。

蛍光層４を構成する樹脂６は、特に限定するものでないが、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、メタクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレンテレフタレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミド、ポリメチルペンテン、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド、ポリウレタン、シリコーン樹脂、又は、これらの混合物等を使用することができる。

本発明における量子ドット５は、図２に示すように、半導体粒子のコア部７と、コア部７の周囲を被覆するシェル部８とを有する。コア部７には、例えば、ＣｄＳｅが使用されるが、特に材質を限定するものでない。例えば、少なくともＺｎとＣｄとを含有するコア材、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｓｅ及びＳを含有するコア材、ＺｎＣｕＩｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＩｎＰ、ＣｄＴｅ、これらのいくつかの混合物等の使用が可能である。

シェル部８は、蛍光部としてのコア部７を保護する。図２に示すように、シェル部８は２層構造で構成され、すなわちシェル部８は、コア部７の表面を被覆する第１のシェル部（ｓｈｅｌｌ Ｉ）９と、第１のシェル部９の表面を被覆する第２のシェル部（ｓｈｅｌｌ ＩＩ）１０とを有する、いわゆるマルチシェル構造である。このようにシェル部８は２層以上であることが好適であるが、１層であってもよい。かかる場合、シェル部８は、第２のシェル部１０の１層で構成される。なお本発明では、コア部７から離れるにしたがって徐々にシェル部内の組成比が変化するように制御等された１層構造を提供できる。

例えば、第２のシェル部１０のバンドギャップは、第１のシェル部９のバンドギャップよりも大きくされるが、これに限定されるものでない。

特に材質を限定するものでないが、例えば、第１のシェル部９は、ＺｎＣｄＳで形成され、第２のシェル部１０は、ＺｎＳで形成される。

図２に示すように量子ドット５の表面（第２のシェル部１０の表面）には多数の有機配位子１１が配位している。これにより、量子ドット５同士の凝集を抑制でき、樹脂６中での量子ドット５の分散性を向上させることができる。配位子の材料は特に限定されないが、例えば、オクタデセン、オクタデカン、トリオクチルホスフィン（ＴＯＰ）、トリアルキルホスフィンオキサイド、アルキルアミン、ジアルキルアミン、トリアルキルアミン、アルキルホスホン酸等を上げることができる。

あるいはシェル部８が形成されず、量子ドット５は、半導体粒子のコア部７のみで構成されてもよい。すなわち、量子ドット５は、少なくともコア部７を備えていれば、シェル部による被覆構造を備えていなくてもよい。例えば、コア部に対して、シェル部の被覆を行った場合、被覆構造となる領域が小さいか被覆部分が薄すぎて被覆構造を分析・確認できないことがある。したがって、分析によるシェル部の有無にかかわらず、量子ドット５と判断することができる。

図１Ｂに示すように、ＬＥＤチップ３と蛍光層４との間に、量子ドット５が混入されていない樹脂層１２が介在してもよい。樹脂層１２に用いられる樹脂と蛍光層４に用いられる樹脂６とは同じ材料であってもよいし異なっていてもよい。樹脂層１２と蛍光層４に用いられる樹脂６とを異ならせる場合、例えば熱伝導率の高い樹脂を樹脂層１２に配置し、蛍光層４には量子ドット５の分散性を向上させることができる樹脂６を選択する。一例として、樹脂層１２をシリコーン樹脂で形成し、蛍光層４に用いられる樹脂６をエポキシ樹脂で形成する。また同じ樹脂で樹脂層１２と蛍光層４に用いられる樹脂６とを形成する場合、樹脂層１２と蛍光層４の双方にエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等を用いることができる。

図３は、他のＬＥＤ装置（発光装置）の模式図である。図３に示すＬＥＤ装置（発光装置）３８では、ＬＥＤチップ（発光素子）３が基材３７上に設置され、ＬＥＤチップ３の上面（発光面）から基材３７の上面にかけて蛍光層２９が形成されている。図３に示すように蛍光層２９には量子ドット５が含まれている。

図３に示すＬＥＤ装置（発光装置）３８では、図１Ａ、図１Ｂと異なって、ＬＥＤチップ、及び、蛍光層を収納するためのケース状の収納部は設けられておらず、基材３７上に設置されたＬＥＤチップ３上にポッティング加工等により蛍光層２９を形成している。

図３では、蛍光層２９の表面をドーム型としているが、例えば表面に凹み部が形成されていたり、矩形状であったり、特に形状を限定するものではない。

図４は、量子ドットを備える樹脂成形体の模式図である。図４では、ＬＥＤ等の発光素子４０と導光板４１との間に、バー形状の波長変換部材４２が介在している。この実施の形態では、量子ドットを含有した樹脂をバー状、ロッド状、又は、棒状に成形して図４に示す波長変換部材４２が構成されている。発光素子４０から発せられた光は、波長変換部材４２にて波長変換され、波長変換された光が導光板４１に出射される。例えば波長変換部材４２には、蛍光波長が５２０ｎｍ（緑色）及び６６０ｎｍ（赤色）の各量子ドットが含まれている。そして、発光素子４０から発せられた青色の光子の一部が、各量子ドットによって緑色又は赤色に変換されることで、波長変換部材４２から導光板４１に向けて白色の光が出射される。

図５では、導光板４１の発光面に、量子ドットを含有した樹脂を用いて形成された波長変換シート４３が設けられている。この実施の形態では、波長変換シート４３を、導光板４１上に塗布して形成したものとしてもよいし、シート状に予め形成し、波長変換シート４３を導光板４１の発光面に重ね合わせてもよい。また、導光板４１と波長変換シート４３との間に拡散フィルム等の別のフィルムが入っていてもよい。

また導光板４１自体を、量子ドットを含有した樹脂を用いて成形することも可能である。このとき、波長変換シート４３はあってもなくてもよい。導光板４１及び波長変換シート４３の両方が、緑色に発光する量子ドット及び赤色に発光する量子ドットを含むこともできる。また、導光板４１が緑色に発光する量子ドットを含み、波長変換シート４３が赤色に発光する量子ドットを含むこともできる。あるいは逆に、導光板４１が赤色に発光する量子ドットを含み、波長変換シート４３が緑色に発光する量子ドットを含むこともできる。

図６は、量子ドットを備えるシート部材の縦断面図、及び、シート部材を用いたアプリケーションの模式図である。シート部材４５は、量子ドットを有する量子ドット層４６と、量子ドット層４６の両側に形成されたバリア層４７、４８と、を有して構成される。一般的に「シート」とは、その厚さが長さ及び幅の割に小さい構成とされる。シート部材４５は可撓性の有無を問わないが可撓性であることが好適である。シート部材４５は、単にシートと呼ばれることがあり、あるいはフィルムやフィルムシートなどと呼ばれることもある。

図６Ａに示すように、バリア層４７、４８は夫々、量子ドット層４６の両側に配置されている。量子ドット層４６とバリア層４７、４８との間に接着層を有していてもよいが、この形態では、バリア層４７、４８を量子ドット層４６の両面に当接して形成することができる。このようにバリア層４７、４８を設けることで、量子ドット層４６の両面は保護され、耐環境性（耐久性）の向上を図ることができる。

各バリア層４７、４８は、有機層の単層、あるいは有機層と無機層との積層構造で形成されている。有機層としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムを例示できる。また無機層としては、ＳｉＯ_２層を例示できる。あるいは、無機層は、窒化珪素（ＳｉＮ_ｘ）、酸化アルミ（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）若しくは酸化珪素（ＳｉＯ_２）の層、または、これらの積層であってもよい。

量子ドットを含むシート部材４５は、例えば図６Ｂに示すバックライト装置７３に組み込むことができる。図６Ｂでは、複数の発光素子７２（ＬＥＤ）と、発光素子７２に対向するシート部材４５とを有してバックライト装置７３が構成されている。図６Ｂに示すように、各発光素子７２は、支持体７１の表面に支持されている。図６Ｂでは、バックライト装置７３が、液晶ディスプレイ等の表示部７４の裏面側に配置されて、表示装置７０を構成している。

なお図６Ｂには図示しないが、発光素子７２と表示部７４との間にはシート部材４５の他に、光を拡散する拡散板、及び、その他のシート等が介在していてもよい。

またシート部材４５は、一枚で形成されているが、例えば、所定の大きさとなるように、複数枚のシート部材４５を繋ぎ合わせてもよい。以下、複数のシート部材４５を、タイリングによって繋ぎ合わせた構成を、複合シート部材という。

図６Ｃでは、発光素子７２／複合シート部材７５／拡散板７６／表示部７４の順に配置されている。これによれば、複合シート部材７５を構成する各シート部材の繋ぎ目において、乱反射、又は、繋ぎ目から進入した水蒸気による量子ドットの劣化などに起因する発光色のムラが生じた場合でも、表示部７４の表示に色ムラが生じるのを適切に抑制することができる。すなわち、複合シート部材７５から放出された光は拡散板７６で拡散された後に、表示部７４に入射されるので、表示部７４の表示における色ムラが抑制ができる。

図７は、量子ドットを備える波長変換部材の斜視図及びＡ−Ａ線矢視の断面図である。図７Ａは、波長変換部材の斜視図であり、図７Ｂは、図７Ａに示す波長変換部材をＡ−Ａ線に沿って平面方向に切断し矢印方向から見た断面図である。

図７Ａに示すように、波長変換部材５０は、容器５１と、波長変換物質を含む成形体５２とを有して構成される。

容器５１は、波長変換物質を含む成形体５２を収納し保持することが可能な収納空間５３を備える。容器５１は透明な部材であることが好ましい。「透明」とは、一般的に透明と認識されるもの、又は、可視光線透過率が約５０％以上のものを指す。

容器５１の縦横寸法の大きさは、数ｍｍ〜数十ｍｍ程度、収納空間５３の縦横寸法は、数百μｍ〜数ｍｍ程度である。

図７に示すように容器５１は、光入射面５１ａ、光出射面５１ｂ、及び、光入射面５１ａと光出射面５１ｂとの間を繋ぐ側面５１ｃとを備える。図７に示すように、光入射面５１ａと光出射面５１ｂとは互いに対向した位置関係にある。

図７に示すように、容器５１には、光入射面５１ａ、光出射面５１ｂ及び側面５１ｃよりも内側に収納空間５３が形成されている。なお、収納空間５３の一部が、光入射面５１ａ、光出射面５１ｂあるいは側面５１ｃにまで達していてもよい。

図７に示す容器５１は例えばガラス管の容器であり、ガラスキャピラリを例示できる。ただし、上記したように透明性に優れる容器を構成できれば樹脂等であってもよい。

図７に示すように、収納空間５３には、波長変換物質を含む成形体５２が配置されている。図７に示すように、収納空間５３は開口しており、ここから波長変換物質を含む成形体５３を挿入することができる。

波長変換物質を含む成形体５２を、収納空間５３内に圧入や接着等の手段により挿入することができる。圧入する場合には、波長変換物質を含む成形体５２を収納空間５３と完全に同一の大きさかあるいは、収納空間５３よりもわずかに大きく成形し、圧力を加えながら波長変換物質を含む成形体５２を収納空間５３内に挿入することで、波長変換物質を含む成形体５２の内部のみならず、波長変換物質を含む成形体５２と容器５１との間にも隙間が生じるのを抑制することができる。

また波長変換物質を含む成形体５２を収納空間５３内に接着して固定する場合、波長変換物質を含む成形体５２を収納空間５３よりも小さく成形し、波長変換物質を含む成形体５２の側面に接着層を塗布した状態で、波長変換物質を含む成形体５２を収納空間５３内に挿入する。このとき、成型体５２の断面積が、収容空間５３の断面積よりもわずかに小さくてもよい。これにより、波長変換物質を含む成形体５２と容器５１とは接着層を介して密接し、波長変換物質を含む成形体５２と容器５１との間に隙間が形成されるのを抑制することができる。接着層には、成型体５２と同じ樹脂、あるいは、基本構造が共通する樹脂を用いることができる。または、接着層として、透明な接着材を用いてもよい。

また、波長変換物質を含む成形体５２の屈折率は、容器５１の屈折率に比べて小さいことが好ましい。これにより、波長変換物質を含む成形体５２内に進入した光の一部が、収納空間５３に面する容器５１の側壁部分で全反射する。屈折率の小さい媒体側における入射角は、屈折率の大きい媒体側における入射角より大きくなるためである。これにより光が容器５１の側方から外部へ漏れる量を減らすことができるので、色変換効率及び発光強度を高めることができる。

図７に示す波長変換部材５０の光入射面５１ａ側に発光素子が配置される。また波長変換部材５０の光出射面５１ｂ側には図４に示す導光板４１等が配置される。なお図７では、成形体５２としたが、量子ドットを含む樹脂組成物を注入して量子ドット層を形成してもよい。

図８は、量子ドットを備える波長変換部材を有して構成された発光素子の斜視図である。図９は、図８に示す発光素子の各部材を組み合せた状態で、Ｂ−Ｂ線に沿って高さ方向に切断し矢印方向から見た縦断面図である。

図８、図９に示す発光素子５５は、波長変換部材５６と、ＬＥＤチップ（発光部）６５とを有して構成される。波長変換部材５６は、容器本体５７と蓋体５８との複数ピースで構成された容器５９を備える。また図８に示すように、容器本体５７の中央部には有底の収納空間６０が形成されている。収納空間６０には量子ドットを含有する波長変換層６４が設けられる。波長変換層６４は成形体であってもよいし、収納空間６０内にポッティング加工等により充填されてもよい。そして容器本体５７と蓋体５８とは接着層を介して接合される。

図８、図９に示す波長変換部材５６の容器５９の下面が光入射面５９ａである。光入射面５９ａに対向する上面が光出射面５９ｂである。図８、図９に示す波長変換部材５６の容器５９に設けられた各側面５９ｃに対して内側の位置に収納空間６０が形成されている。

図９に示すように、ＬＥＤチップ６５は、プリント配線基板６１に接続され、図８、図９に示すようにＬＥＤチップ６５の周囲が枠体６２に囲まれている。そして、枠体６２内は樹脂層６３で封止されている。

図９に示すように、波長変換部材５６が枠体６２の上面に図示しない接着層を介して接合されてＬＥＤ等の発光素子５５が構成される。

本実施の形態の量子ドットは以下の特徴を有している。すなわち、第１の形態の量子ドットは、ＴＧ-ＤＴＡ（熱重量・示唆熱分析）ファイルにて、４９０℃までの重量減少が７５％以内とされる。このように第１の形態は、量子ドットの表面に付着した有機残留物を重量減少（ＴＧ）により評価している。後述する実験にて示すように比較例の量子ドットの重量減少は４９０℃までに約９０％以上になることがわかっている。すなわち比較例の量子ドットはその表面に、量子ドット自身の９倍もの重量の有機残留物が付着している。これに対して第１の形態における量子ドットは、４９０℃までの重量減少が７５％以内とされており、量子ドットの表面に付着した有機残留物は比較例よりも少ない。

第２の形態は、３５０℃でのＧＣ−ＭＳ定性分析にてオレイルアミン（ＯＬＡ）が観測されない量子ドットである。このように第２の形態では、量子ドットの表面に付着した有機残留物を３５０℃での定性分析により評価しているが、ここで３５０℃は、ＴＧ−ＤＴＡにて急激な重量変化が生じ始めた温度である。また第２の形態の量子ドットには、３５０℃でのＧＣ−ＭＳ定性分析にてトリオクチルホスフィン（ＴＯＰ）が観測されないことが好ましい。一方、後述する実験にて示すように比較例の量子ドットに対するＧＣ−ＭＳ定性分析では、オレイルアミン（ＯＬＡ）及びトリオクチルホスフィン（ＴＯＰ）が観測された。

量子ドットに対して、上記したＴＧ-ＤＴＡ及びＧＣ−ＭＳ定性分析の少なくとも一方を行い、ＴＧ-ＤＴＡプロファイルにて、４９０℃までの重量減少が７５％以内とされ、あるいは、３５０℃でのＧＣ−ＭＳ定性分析にてオレイルアミン（ＯＬＡ）が観測されなければよい。すなわち、上記した第１の形態の条件が満たされれば、第２の形態の条件が満たされることを条件としない。同様に、上記した第２の形態の条件が満たされれば、第１の形態の条件が満たされることを条件としない。ただし、量子ドットに対して、上記したＴＧ-ＤＴＡ及びＧＣ−ＭＳ定性分析の両方を行い、ＴＧ-ＤＴＡプロファイルにて、４９０℃までの重量減少が７５％以内とされ、且つ、３５０℃でのＧＣ−ＭＳ定性分析にてオレイルアミン（ＯＬＡ）が観測されないことが、より確実に、量子ドットの表面に付着した有機残留物を少なくできており、好適である。

本実施の形態では、表面に付着した有機残留物の少ない量子ドットを用いて発光装置の蛍光層を構成することで、発光素子の直上に位置する蛍光層内での黒変の発生を適切に抑制し、発光効率を高くすることが可能である。

本発明の量子ドットは例えば図１０に示すステップにより製造される。図１０は、量子ドットの製造方法を示すフローチャートである。

図１０に示すステップＳＴ１では、コア部７を合成している。例えば、Ｓｅ源、Ｃｄ源、Ｚｎ源、Ｓ源等を調合した原料をマイクロリアクター法にて反応させて合成したＺｎＣｄＳｅＳからなるコア部７を形成する。

次に、図１０に示すステップＳＴ２では、コア部７の表面に第１のシェル部９を被覆している。例えば、Ｓ源、Ｃｄ源、Ｚｎ源等を調合した原料を連続注入法にて反応させて合成したＺｎＣｄＳからなる第１のシェル部９をコア部７の表面に被覆する。

次に図１０に示すステップＳＴ３では、第１のコア部９の表面に、第２のシェル部１０を被覆している。例えば、ＺｎＳ原料を連続注入法にて反応させて合成したＺｎＳからなる第２のシェル部１０を第１のシェル部９の表面に被覆する。

例えばＺｎ源としては一例として、酸化亜鉛、オレイン酸、１−オクタデセン、及び、オレイルアミン（ＯＬＡ）を用いる。酸化亜鉛に代えて、［（ＣＨ_３）_２ＮＣＳＳ］_２Ｚｎ、［（Ｃ_２Ｈ_５）_２ＮＣＳＳ］_２Ｚｎ、Ｃ_２Ｈ_５ＺｎＳ_２ＣＮ（Ｃ_２Ｈ_５）_２、Ｃｄ［Ｓ_２ＣＮＣＨ_３（Ｃ_６Ｈ_５）］_２等を用いることができる。あるいは、ＺｎＳｅの被覆の場合、Ｚｎ［Ｓｅ_２ＣＮＣＨ_３（Ｃ_６Ｈ_５）］_２等を用いることができる。なお、シェル部９、１０の形成がどちらか一方である場合、ステップＳＴ２及びステップＳＴ３のどちらか一方が選択される。また、シェル部９、１０の形成がされない場合、ステップＳＴ２及びステップＳＴ３は選択されない。

次に図１０に示すステップＳＴ４では、上記にて得られた量子ドット液を洗浄する。洗浄工程では、量子ドットの原液をトルエンやエタノール等の溶媒に混合し、遠心機により量子ドットと溶媒とを遠心分離する。そして溶媒を排出して洗浄された量子ドットを得る。

図１１は、本発明における量子ドットの第１の洗浄方法を示す模式図である。図１１に示す第１の洗浄方法では、数千Ｇ程度の遠心力をかけることができる遠心機を用いている。

まず、１回目の洗浄では、図１０に示すステップＳＴ１〜ステップＳＴ３を経て生成された量子ドットの原液（「ＱＤ原液」という）２０が入った容器２１に、溶媒２２を注入する。溶媒２２は、アルコール類、ケトン、トルエン等である。

次にＱＤ原液と溶媒２２との混合液を１回目の遠心機にかける。このとき、例えば、８，０００ｒｐｍの遠心力を１０分間作用させる。これにより、量子ドット２３と溶媒２４とを適切に遠心分離することができる。そして溶媒２４を排出する。

次に２回目の洗浄を行う。まず上記にて洗浄された量子ドットに溶媒２５を混ぜるが、このとき注入する溶媒２５の量は、１回目の洗浄の際に注入された溶媒２２の量よりも少なくできる。続いて、２回目の遠心機にかける。例えば、８，０００ｒｐｍの遠心力を５分間、作用させる。これにより、量子ドット２６と溶媒２７とを適切に遠心分離することができる。そして溶媒２７を排出する。

このように複数回の洗浄を経て得られた量子ドットを回収し、例えばＯＤＥ中に分散させた量子ドット濃縮液（ＱＤ濃縮液という）２８を得る。

図１２は、量子ドットの第２の洗浄方法を示す模式図である。図１２に示す第２の洗浄方法では、数万Ｇ以上の遠心力をかけることができる超遠心機を用いている。

図１２では、ＱＤ原液３０を超遠心機にかける。このとき、例えば、２３万ｘｇの遠心力を１５分間作用させる。これにより、量子ドット３１と溶媒３２とを遠心分離することができる。そして溶媒３２を排出する。超遠心機による洗浄を経て得られた量子ドットを回収してＱＤ濃縮液を得る。図１２の洗浄では超遠心機を用いており、回転数としては４万ｒｐｍ以上であることが好ましい。

本実施の形態では、遠心機（好ましくは超遠心機）を用いた洗浄工程を量子ドットに施すことにより、量子ドットの表面に付着（吸着）した不要な有機残留物を効果的に除去することが可能になる。

また上記では、コア部の合成（ステップＳＴ１）、第１のシェル部の生成（ステップＳＴ２）、第２のシェル部の生成（ステップＳＴ３）の後に洗浄工程を施しているが、各ステップごとに洗浄を行うことも可能である。

すなわち、コア部の合成の後、コア部の原液が入った容器に、トルエンやエタノール等の溶媒を注入し、撹拌、振とうして混合する。そして遠心分離を行い、コア部を沈降させ回収する。その後、上澄み液を除去し、乾燥を行った後、例えば、オクタデセン（ＯＤＥ）を加えて再分散を行う。再分散しにくいときは超音波を照射する。

続いて、第１のシェル部の生成後、量子ドットの原液が入った容器に、トルエン等の溶媒を注入し、撹拌、振とうして混合する。その後、混合液から副生成物等の固形物を沈降させ、量子ドットを例えばトルエンに抽出する。そして上澄みの量子ドット入りトルエンを回収し、エバポレーターを用いて濃縮する。再び、エタノール等の溶媒を注入し、撹拌、振とうして混合し、上澄み液を捨てた後、遠心分離を行って量子ドットを沈降させ回収を行う。続いて、上澄み液を除去し、乾燥を行った後、例えば、オクタデセン（ＯＤＥ）を加えて再分散を行う。再分散しにくいときは超音波を照射する。

次に、第２のシェル部の生成後、エバポレーターを用いて濃縮する。続いて、トルエン等の溶媒の注入、撹拌、振とう、エタノール等の溶媒の注入、撹拌、振とうを行い、上澄み液を除去する。そして、遠心分離を行って量子ドットを沈降させ回収を行う。続いて、上澄み液を除去し、乾燥を行った後、例えばトルエンを加えて再分散を行う。再分散しにくいときは超音波を照射する。なお量が多くなり遠心分離が困難な場合は、自然沈降させてもよい。

上記した製造方法によって得られた量子ドットによれば、ＴＧ-ＤＴＡ（熱重量・示唆熱分析）プロファイルにて、５０℃から４９０℃までの重量減少を７５％以内にできる。また上記したように、本発明の量子ドットを生成する際のＺｎ源には、オレイルアミン（ＯＬＡ）が含まれているが、上記した製造方法に得られた量子ドットによれば、３５０℃でのＧＣ−ＭＳ定性分析にてオレイルアミン（ＯＬＡ）が観測されない。したがって、遠心機を用いた洗浄工程により、量子ドット５の表面に付着したオレイルアミン（ＯＬＡ）を含む有機残留物を効果的に除去できている。

このように表面の有機残留物を適切に除去した量子ドット５を例えば、図１に示すように蛍光層４内に分散させることで、ＬＥＤチップ３を発光させたとき、ＬＥＤチップ３の直上に位置する蛍光層４内での黒変発生を効果的に抑制し、発光効率を向上することが可能になる。したがって本実施の形態によれば、黒変が生じない発光装置が得られる。黒変は、ＬＥＤチップ３の直上位置に存在する量子ドット５を含む蛍光層４で生じるが、黒変が生じるのは、ＬＥＤチップ３からの光あるいは熱、又はその両方の影響が従来においては有機残留物を多量に含む量子ドットに影響を及ぼすことが原因であると思われる。

また、表面の有機残留物を適切に除去した量子ドット５を、図３に示す蛍光層２９、図４に示す波長変換部材４２、図５に示す波長変換シート４３、図６に示す量子ドット層４６、図７に示す成形体５２、及び、図８に示す波長変換層６４内に分散させることで、図１の場合と同様に黒変発生の抑制効果を高めることができ、発光効率を適切に向上させることができる。

ここで本明細書における「黒変が生じない」とは、発光装置の点灯試験後に、発光装置の発光スペクトルでピークを示す発光波長における発光強度が、試験前に比べて、３０％以内の劣化に抑えられていることをいう。点灯試験は、例えば、８５℃で１０００時間の点灯を行った後に発光強度を測り、耐久試験直前の黒変が生じていないときの強度と対比することができる。すなわち、発光装置の点灯試験を８５℃で１０００時間行った後に、発光装置の発光スペクトルでピークを示す発光波長における発光強度が、試験前に比べて、３０％以内の劣化に抑えられているときに、黒変が生じないという。一例として、青色発光のＬＥＤチップ３、緑色発光の量子ドット５及び赤色発光の量子ドット５を用いたＬＥＤ装置３８において、８５℃で１０００時間の発光試験を行ったときに、試験後のＲＧＢのそれぞれのピーク波長における発光強度が、試験前のそれぞれの同じ波長における発光強度に比べて、すべて３０％以内の劣化に抑えることができるときに、黒変が生じないという。

上記したように、洗浄工程として遠心機、あるいは超遠心機を用いて量子ドットと溶媒とを遠心分離しているが、この遠心分離により量子ドットの表面に付着したオレイルアミン（ＯＬＡ）等の有機残留物を効果的に除去することが可能になる。

図１１で説明した遠心機を用いた場合、回転数としては、７０００ｒｐｍ以上（株式会社コクサン製 Ｈ−９Ｒでの７０００ｒｐｍでの遠心力は約８３００ｘｇ）であることが好ましい。また遠心分離に要する時間は、５分以上であることが好ましい。また遠心分離の回数は、２回以上であることが好ましい。

また超遠心機を用いた場合、回転数は４万ｒｐｍ以上（２３万ｘｇ以上）であり、遠心分離に要する時間は、１５分以上であることが好ましい。超遠心機を用いた場合、遠心分離回数は１回以上とすることが好ましい。超遠心機を用いた場合、全溶媒量、全洗浄時間を少なくでき製造コストの低減に繋げることができる。また量子ドットの濃縮沈降をより効果的に促進でき、濃縮沈降により洗浄効果を高めることができると期待される。更には、粒子径が極端に小さい等の異質な粒子ドットを排除でき、量子収率（ＱＹ）の向上を期待できる。

以下、本発明の効果を明確にするために実施した実施例及び比較例により本発明を詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。

実験に使用する量子ドットのコア部を、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅまたはその混合によりマイクロリアクター法を用いて形成した。合成温度は、約３２０℃、送液流量は約３２０μＬ／ｍｉｎ、反応時間は約１２０ｓｅｃとした。なお、反応部（キャピラリー）の内径（直径）×長さは、３２０μｍ×８ｍであった。

続いて、第１のシェル部を、ＺｎＣｄＳによりコア部の表面に被覆した。具体的には、ＯＤＥ、Ｓ源、Ｃｄ源、Ｚｎ源を調合した原料を連続注入法により合成してＺｎＣｄＳを生成した。設定温度は約３６０℃、送液流量は、約４００μＬ／ｍｉｎ（１段階目）、及び約８００μＬ／ｍｉｎ（２段階目）、原料送液量は、約５ｍＬ（１回目）、及び約２００ｍＬ（２回目）、反応時間は、約１３分（１段階目）、約２５０分（２段階目）、及び５分（アニーリング）とした。

続いて、第２のシェル部を、ＺｎＳにより第１のシェル部の表面に被覆した。具体的には、ＴＯＰ、ＺｎＳ原料を調合した原料を連続注入法により合成してＺｎＳを生成した。設定温度は約２９０℃、送液流量は約８００μＬ／ｍｉｎ、送液量は約２０ｍＬ、反応時間は約２０分とした。

［実施例］
上記したコア／マルチシェル構造の量子ドット（ｇｒｅｅｎ）に対して図１１に示す洗浄を行った。

（遠心機）
装置名：株式会社コクサン製 Ｈ−９Ｒ
条件：９５００ｘｇ（８０００ｒｐｍ）
時間：１０分（１回目の洗浄）、５分（２回目の洗浄）

１回目の洗浄の際のＱＤ原液は５０ｍＬであり、溶媒には３６ｍＬのトルエン、２４０ｍＬのエタノールを用いた。また、２回目の洗浄では、溶媒として、１５０ｍＬの８ｍＬのエタノールを用いた。そして洗浄工程を得て得られた量子ドットをＯＤＥ中に分散してＱＤ濃縮液を得た。

［比較例１］
実施例と同様に遠心機（株式会社コクサン製 Ｈ−９Ｒ）を用いた２回の洗浄を行った。ただし、遠心機の条件及び溶媒を変えた。すなわち１回目の洗浄の際のＱＤ原液は０．５ｍＬであり、溶媒には９ｍＬのエタノールを用いた。また１回目の洗浄の際に用いる遠心機の条件を、５４００ｘｇ（５５００ｒｐｍ）とし遠心時間を５分間とした。また、２回目の洗浄では、溶媒として９ｍＬのエタノールを用い、また２回目の洗浄の際に用いる遠心機の条件を、５４００ｘｇ（５５００ｒｐｍ）とし遠心時間を５分間とした。そして洗浄工程を得て得られた量子ドットをトルエン０．５ｍＬに分散してＱＤ濃縮液を得た。

［比較例２］
実施例１での１回目の洗浄に用いられたトルエンを、ドデカンチオール（ＤＤＴ）（４０％）及びトルエン（６０％）の溶媒に代えた以外は比較例１と同様とした。

実施例では、量子ドットの分散状態は良好であり、また濁りがなく、浮遊物・沈殿物は観測されなかった。

一方、比較例１及び比較例２では、量子ドットの分散状態は、実施例に比べて悪く、また、濁りや不純物・沈殿物が観測された。

次に、上記の実施例、比較例１及び比較例２の洗浄工程を経て得られた各量子ドットに対して、量子ドット表面に残留する有機物量を、ＴＧ−ＤＴＡ（熱重量・示唆熱分析）測定による重量減少（ＴＧ）により評価した。

（ＴＧ−ＤＴＡ）
装置名：エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製 ＴＧＤＴＡ６３００
雰囲気：大気中
測定温度範囲：５０℃から５５０℃まで
昇温速度：１０℃／ｍｉｎ

図１３は、実施例における量子ドットのＴＧ−ＤＴＡプロファイルであり、図１４は、比較例１における量子ドットのＴＧ−ＤＴＡプロファイルであり、図１５は、比較例２における量子ドットのＴＧ−ＤＴＡプロファイルである。

重量減少（ＴＧ）について考察する。図１３ないし図１５のいずれのサンプルにおいても３５０℃程度まで昇温させた際、同じようになだらかな重量減少が観測された。図１３に示した実施例における量子ドットのＴＧ−ＤＴＡプロファイルでは、５０℃から３５０℃程度まで昇温させたときに、３％の重量減少が見られた。図１４に示した比較例１における量子ドットのＴＧ−ＤＴＡプロファイルでは、５０℃から３５０℃程度まで昇温させたときに、２％の重量減少が見られた。図１５に示した比較例２における量子ドットのＴＧ−ＤＴＡプロファイルでは、５０℃から３５０℃程度まで昇温させたときに、４％の重量減少が見られた。

一方、３５０℃付近を超えると、どのサンプルにおいても急激な重量減少が見られ、４９０℃付近でほぼ一定となった。

しかしながら実施例と比較例とでは、以下の違いが観測された。実施例では、図１３に示すように、ＴＧ-ＤＴＡプロファイルにて、５０℃から４９０℃までの重量減少（ＴＧ）が７５％以内であり、具体的には７２％であった。つまり、実施例では、３５０℃から４９０℃まで昇温したときの重量減少が７０％以内であり、具体的には６９％であった。これに対して、図１４に示す比較例１では、５０℃から４９０℃までの重量減少（ＴＧ）が約９３％であり、図１５に示す比較例２では、５０℃から４９０℃までの重量減少（ＴＧ）が約９０％であることがわかった。つまり、比較例１では３５０℃から４９０℃まで昇温したときの重量減少が約９１％であり、比較例２では３５０℃から４９０℃まで昇温したときの重量減少が約８６％であった。すなわち比較例では、量子ドットの表面に、量子ドット自身の約９倍もの重量の有機残留物が存在していることがわかった。これに対して、実施例では、量子ドットの表面に付着する有機残留物を、量子ドットの約７倍以内の重量に抑えることができる。

このように実施例の量子ドットは、比較例の量子ドットに比べて表面に付着している有機残留物が少ないことがわかった。

次に、上記の実施例、及び比較例１の洗浄工程を経て得られた各量子ドットに対して、ＴＧ−ＤＴＡ測定で急激な重量変化が始まる３５０℃での定性分析を行った。

（ＧＣ−ＭＳ）
装置名：株式会社 島津製作所製 ＧＣ−２０１０（ＧＣ部分）、ＧＣＭＳ−ＱＰ２０１０（ＭＳ部分）
カラム：Ｆｒｏｎｔｉｅｒ Ｌｏｂ．製Ｕｌｔｒａ Ａｌｌｏｙ ５、長さ３０ｍ、膜厚 ０．２５μｍ、内径０．２５ｍｍＩＤ
電子イオン化エネルギー：７０ｅＶ
昇温条件：３５℃〜３２０℃は５０℃／分、その後３２０℃で１２分３０秒保持
キャリアーガス：ヘリウム

定性分析の手順としては、３５０℃でのＧＣスペクトルを測定し、スペクトルの各ピークを選択し、ＭＳスペクトルを解析する。そしてマッチング度（ＳＩ）が高い候補物質をデータベース（ＤＢ）から自動抽出し、ＭＳスペクトルと、ＤＢの物質候補であるＭＳスペクトルと、マッチング度とを比較して同定する。このときＳＩは９０％以上であると高い信頼性を得ることができる。上記の手順を各ＧＣスペクトルに対して行う。

図１６は、実施例における量子ドットのＧＣ−ＭＳスペクトル（３５０℃）であり、図１７は、比較例１における量子ドットのＧＣ−ＭＳスペクトル（３５０℃）である。

上記した定性分析に基づいて、図１６に示すように実施例では、オクタデセン（ＯＤＥ）、トリオクチルホスフィンオキサイド（ＴＯＰＯ）が観測された。一方、図１７に示すように比較例１では、ＯＤＥ、ＴＯＰＯの他に、オレイルアミン（ＯＬＡ）、トリオクチルホスフィン（ＴＯＰ）が観測された。なおＴＯＰＯはＴＯＰの酸化物である。

分散性に優れた実施例では、図１６に示すようにＧＣスペクトルの強度が弱く、量子ドット表面に付着した有機残留物が少ないものと推測できる。現に観測されたスペクトルは、ＯＤＥスペクトルとＴＯＰＯスペクトルだけであった。

一方、分散性に劣る比較例では、図１７に示すように、鋭いピークを有する有機残留物である、ＯＤＥ、ＯＬＡ、ＴＯＰ、ＴＯＰＯが観測された。実施例では観測されなかったＯＬＡやＴＯＰが比較例で観測されたのは、量子ドットの生成プロセスで使用される原料由来の有機物質が洗浄工程で適切に除去されなかったためと考えられる。

（ＬＥＤ装置の黒変調査）
比較例の量子ドットを蛍光層として図１Ａに示すＬＥＤ装置を作製したとき、ＬＥＤチップ３の直上に位置する蛍光層４内に黒変が観測された。図１Ａでは、ＬＥＤチップ３の上面と接する部分の蛍光層４内に黒変が観測され、図１Ｂに示す構成では、ＬＥＤチップ３の上方であって、蛍光層４と樹脂層１２との境界付近の蛍光層４内に黒変が観測された。

一方、実施例の量子ドットを蛍光層として図１Ａや図１Ｂに示すＬＥＤ装置を作製すると、比較例と違って、ＬＥＤチップ３の直上に位置する蛍光層４に黒変は見られない。すなわち、実施例の量子ドットを蛍光層としてＬＥＤ装置を作製し、８５℃で１０００時間の発光試験を行ったときに、試験後のＲＧＢのそれぞれのピーク波長における発光強度が、試験前のＲＢＧそれぞれのピーク波長における発光強度に比べて、すべて３０％以内の劣化に抑えられる。これにより、黒変の生じないＬＥＤ装置が得られる。

上記したように、実施例の量子ドットと、比較例の量子ドットとは洗浄工程の条件を変えており、実施例では比較例に比べてＴＧ-ＤＴＡプロファイルやＧＣＭ−ＭＳ分析の結果から、量子ドット表面に付着した有機残留物を低減できていることがわかった。これにより実施例では、比較例に比べて多量の有機残留物がＬＥＤ装置の蛍光層内に持ち込まれないことで、黒変の低減に繋がったものと考えられる。なお実験は、図１のＬＥＤ装置で行ったが、図４〜図９に示す各構成においても同様に、黒変発生を抑制することが可能になる。

（遠心機での洗浄について）
実施例における遠心機の条件を、例えば、８，８７５ｘｇとし遠心時間を５分間（１回目）、２分間（２回目）とした。また、１回目に用いる溶媒を５０ｍＬのＱＤ原液に対して、トルエンを４３．４ｇ（５０ｍＬ）、エタノールを６３．２ｇ（８０ｍＬ）とした。また２回目の洗浄の際の溶媒については、トルエンを２．３ｇ（２．７ｍＬ）、エタノールを６．３ｇ（８ｍＬ）とした。そして回収したＱＤを２ｍＬのトルエン中に分散してＱＤ濃縮液を得た。図１１で示した実施例の条件に比べて遠心機の回転を速くし且つ遠心時間を短く制御した。また溶媒の量も減らすことができた。量子ドットのＴＧ−ＤＴＡプロファイルを実施例と同じ条件で測定すると、５０℃から４９０℃までの重量減少（ＴＧ）が７５％以内である。また、３５０℃から４９０℃まで昇温したときの重量減少が７０％以内である。また、３５０℃における量子ドットのＧＣ−ＭＳスペクトルを実施例と同じ条件で測定すると、オクタデセン（ＯＤＥ）、トリオクチルホスフィンオキサイド（ＴＯＰＯ）が観測され、オレイルアミン（ＯＬＡ）、トリオクチルホスフィン（ＴＯＰ）は観測されない。量子ドットを蛍光層として図１Ａや図１Ｂに示すＬＥＤ装置を作製すると、ＬＥＤチップ３の直上に位置する蛍光層４に黒変は見られない。すなわち、実施例の量子ドットを蛍光層としてＬＥＤ装置を作製し、８５℃で１０００時間の発光試験を行ったときに、試験後のＲＧＢのそれぞれのピーク波長における発光強度が、試験前のＲＢＧそれぞれのピーク波長における発光強度に比べて、すべて３０％以内の劣化に抑えられる。これにより、黒変の生じないＬＥＤ装置が得られる。

（超遠心機での洗浄について）
以下の超遠心機を用いて量子ドットの濃縮試験を行った。
装置名：ＢｅｃＫｍａｎ Ｏｐｔｉｍａ ＭＡＸ−ＸＰ
条件：４３万５千ｘｇ（１０万ｒｐｍ）
時間：１５分

ＺｎＣｄＳｅＳ（Ｇｒｅｅｎ）／ＺｎＣｄＳ（Ｓｈｅｌｌ Ｉ）／ＺｎＳ（Ｓｈｅｌｌ ＩＩ）と、ＣｄＳｅ（Ｒｅｄ）／ＺｎＣｄＳ（Ｓｈｅｌｌ Ｉ）／ＺｎＳ（Ｓｈｅｌｌ ＩＩ）の２種類のコア／マルチシェル構造の量子ドットを用い、図１２に示した工程に基づいてＱＤ濃縮液を得た。いずれも量子ドットの濃縮沈降が見られた。

超遠心機を用いた洗浄工程によれば、遠心機を用いた洗浄工程に比べて、濃縮沈降を効果的に促進でき、濃縮沈降により洗浄効果を高めることができると期待される。また溶媒量や洗浄時間を短縮でき、製造コストの低減を図ることができる。量子ドットのＴＧ−ＤＴＡプロファイルを実施例と同じ条件で測定すると、５０℃から４９０℃までの重量減少（ＴＧ）が７５％以内である。また、３５０℃から４９０℃まで昇温したときの重量減少が７０％以内である。また、３５０℃における量子ドットのＧＣ−ＭＳスペクトルを実施例と同じ条件で測定すると、オクタデセン（ＯＤＥ）、トリオクチルホスフィンオキサイド（ＴＯＰＯ）が観測され、オレイルアミン（ＯＬＡ）、トリオクチルホスフィン（ＴＯＰ）は観測されない。量子ドットを蛍光層として図１Ａや図１Ｂに示すＬＥＤ装置を作製すると、ＬＥＤチップ３の直上に位置する蛍光層４に黒変は見られない。すなわち、実施例の量子ドットを蛍光層としてＬＥＤ装置を作製し、８５℃１０００時間の発光試験を行うと、試験後のＲＧＢのそれぞれのピーク波長における発光強度が、試験前のＲＢＧそれぞれのピーク波長における発光強度に比べて、すべて３０％以内の劣化に抑えられる。これにより、黒変の生じないＬＥＤ装置が得られる。

本発明の量子ドットをＬＥＤ装置の蛍光層に分散させることで、ＬＥＤチップの直上に位置する蛍光層に黒変が発生しないＬＥＤ装置を製造できる。発光素子としてはＬＥＤのみならず有機ＥＬ等を採用することができる。蛍光層に用いる量子ドットの材質を変えることで、蛍光層での色の波長を様々に変換でき、バラエティ豊かな蛍光色を持ち且つ黒変が生じず製品寿命が長い発光装置を製造することができる。

本出願は、２０１４年４月８日出願の特願２０１４−０７９５６２に基づく。この内容は全てここに含めておく。

Claims (15)

1. ＴＧ-ＤＴＡプロファイルにて、４９０℃までの重量減少が７５％以内とされることを特徴とする量子ドット。
2. ３５０℃でのＧＣ−ＭＳ定性分析にてオレイルアミン（ＯＬＡ）が観測されないことを特徴とする量子ドット。
3. ３５０℃でのＧＣ−ＭＳ定性分析にてトリオクチルホスフィン（ＴＯＰ）が観測されないことを特徴とする請求項２記載の量子ドット。
4. ＴＧ-ＤＴＡプロファイルにて、４９０℃までの重量減少が７５％以内とされることを特徴とする請求項２又は３に記載の量子ドット。
5. 超遠心機により洗浄がなされたことを特徴とする量子ドット。
6. 前記量子ドットは、半導体粒子のコア部と、前記コア部の表面を被覆するシェル部と、を有して構成されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の量子ドット。
7. 前記シェル部は、前記コア部を被覆する第１のシェル部と、前記第１のシェル部の表面を被覆する第２のシェル部と、を有することを特徴とする請求項６記載の量子ドット。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載された量子ドットを有してなることを特徴とする成形体。
9. 請求項１ないし７のいずれかに記載された量子ドットを有してなることを特徴とするシート部材。
10. 収納空間が設けられた容器と、
    前記収納空間内に配置された請求項１ないし７のいずれかに記載された量子ドットを含む波長変換層と、を有して構成されることを特徴とする波長変換部材。
11. 発光素子の発光側を覆う蛍光層を有する発光装置であって、
    前記蛍光層は、請求項１ないし７のいずれかに記載された量子ドットが分散されてなる樹脂により形成されることを特徴とする発光装置。
12. 発光素子の発光側を覆う蛍光層を有する発光装置であって、
    前記蛍光層は、量子ドットが分散されてなる樹脂により形成されており、
    前記発光素子の発光により前記樹脂層に黒変が生じないことを特徴とする発光装置。
13. 半導体粒子のコア部を有する量子ドットの製造方法であって、
    前記半導体粒子を合成して前記コア部を形成する工程を有して量子ドット液を作製し、
    前記量子ドット液の洗浄工程に、超遠心機を用いることを特徴とする量子ドットの製造方法。
14. 前記コア部を形成する工程の後に、前記コア部の表面を前記シェル部にて被覆する工程を有し、前記シェル部を被覆した後、前記洗浄工程に移行することを特徴とする請求項１３記載の量子ドットの製造方法。
15. 前記シェル部を、前記コア部を被覆する第１のシェル部と、前記第１のシェル部の表面を被覆する第２のシェル部と、を有して形成することを特徴とする請求項１４記載の量子ドットの製造方法。
    

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