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波長轉換部件及具備該波長轉換部件的背光單元、液晶顯示裝置、波長轉換部件的製造方法與流程

2023-04-30 04:22:21 2


本發明涉及一種具有含有通過激發光照射而發出螢光的量子點的波長轉換層的波長轉換部件及具備該波長轉換部件的背光單元、液晶顯示裝置。本發明還涉及一種具有含有通過激發光照射而發出螢光的量子點的波長轉換層的波長轉換部件的製造方法。



背景技術:

液晶顯示裝置(以下,也稱為lcd)等平板顯示器作為耗電量較小、節省空間的圖像顯示裝置,其用途逐年擴展。液晶顯示裝置至少由背光和液晶單元構成,通常還包含背光側偏振片、視覺辨認側偏振片等部件。

近年來,以提高lcd的顏色再現性為目的,在背光單元的波長轉換部件具備含有量子點(也稱作quantumdot、qd。)作為發光材料的波長轉換層的結構受到矚目(專利文獻1、專利文獻2等)。波長轉換部件為轉換從面狀光源射入的光的波長並作為白色光而射出的部件,在含有上述量子點作為發光材料的波長轉換層中,能夠利用發光特性不同的2種或3種量子點被從面狀光源射入的光激發而發出的螢光來實現白色光。

基於量子點的螢光為高亮度,而且半寬度較小,因此使用了量子點的lcd的顏色再現性優異。通過使用了這種量子點的三波長光源化技術的發展,顏色再現區域從現行的tv標準(fhd、ntsc(nationaltelevisionsystemcommittee:國家電視系統委員會))比由72%擴大到100%。

具備使用了量子點的波長轉換部件的lcd具有上述優異的顏色再現性,但存在量子點通過與氧的接觸而被光氧化時,發光強度下降(耐光性較低)的問題。因此,為了實現長期可靠性高的lcd,抑制量子點與氧的接觸是非常重要的。

如專利文獻1、專利文獻2所記載,含有量子點作為發光材料的波長轉換層一般呈量子點大致均勻地分散於有機基質(聚合物基質)中而成的方式。因此,在波長轉換部件中,為了抑制量子點與氧的接觸,降低到達波長轉換層的氧量及抑制到達波長轉換層的氧與量子點的接觸是非常重要的。

從降低到達波長轉換層的氧量的觀點考慮,專利文獻1中記載有為了從氧等保護量子點而在含有量子點的層上層疊具有抑制氧侵入的阻擋性的基材(阻擋膜)。

阻擋膜已知有在薄膜狀的基材表面層疊具有阻擋性的由無機層或有機層構成的阻擋層而成的方式、及在表面未設置阻擋層而將基材其本身由阻擋性優異的材料構成的方式等。作為具有阻擋性的無機層,可以適當使用無機氧化物、無機氮化物、無機氧化氮化物、金屬等的無機層。

從抑制達到波長轉換層的氧與量子點的接觸的觀點考慮,可以考慮使用透氧性低的材料作為波長轉換層的有機基質。專利文獻2中,作為使量子點在對溼氣及氧呈不透過性的疏水性材料的領域內受到保護的方式,記載有基質材料中含有環氧的方式。

以往技術文獻

專利文獻

專利文獻1:美國專利申請公開第2012/0113672號說明書

專利文獻2:日本特表2013-544018號公報



技術實現要素:

發明要解決的技術課題

通過組合上述的具備透氧性低的有機基質的波長轉換層及阻擋性基材,能夠有效地抑制波長轉換層內的量子點的光氧化。但是,若在波長轉換層的有機基質與阻擋性基材的層間產生空隙等、因層疊而在波長轉換部件上產生缺陷,則有可能無法充分發揮有機基質及基材各自的性能。

本發明是鑑於上述情況而完成的,其目的在於提供一種耐光性優異且組裝於液晶顯示裝置時能夠得到較高的亮度耐久性的波長轉換部件、及具備該波長轉換部件的背光單元。

本發明的目的還在於提供一種耐光性優異且亮度的長期可靠性高的液晶顯示裝置。

本發明的目的還在於提供一種耐光性優異且組裝於液晶顯示裝置時能夠得到較高的亮度耐久性的波長轉換部件的製造方法。

用於解決技術課題的手段

本發明人等發現,使含有脂環式環氧化合物的固化性組合物固化而得到的聚合物適合作為透氧性低的波長轉換層的基質材料。並且,作為透氧性較低、適合抑制量子點的光氧化反應的阻擋層,優選以氮化矽或氧氮化矽為主成分的無機層。

但是,發現使含有脂環式環氧化合物的固化性組合物固化而得到的聚合物與以氮化矽或氧氮化矽為主成分的無機層的粘附性有時並不充分。

因此,本發明人等對以良好的粘附性層疊波長轉換層和阻擋層的結構進行了深入研究,並完成了本發明,所述波長轉換層在使含有脂環式環氧化合物的固化性組合物固化而得到的有機基質中含有量子點,所述阻擋層以氮化矽和/或氧氮化矽為主成分。

即,本發明的波長轉換部件具備:

波長轉換層,被激發光激發而發出螢光的至少1種量子點分散含於有機基質中而成;

夾層,以相鄰的方式具備于波長轉換層的至少一個主面;及

阻擋層,以相鄰的方式具備於夾層的與波長轉換層相反一側的主面,且以氮化矽和/或氧氮化矽為主成分,

有機基質是至少含有脂環式環氧化合物的固化性組合物固化而成,

夾層包含與作為阻擋層的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽鍵合而成的化學結構a及與有機基質鍵合而成的化學結構b。

本說明書中,「以氮化矽和/或氧氮化矽為主成分的阻擋層」是指以90質量%以上的比例含有氮化矽、氧氮化矽、或氮化矽及氧氮化矽的混合物的阻擋層。

並且,本說明書中,「相鄰」是指直接接觸的方式。

阻擋層優選以氮化矽為主成分。

夾層優選在有機層中包含化學結構a和化學結構b而成。

化學結構a可以經由化學結構c鍵合而含於夾層中,也可以不與夾層鍵合而是作為具有化學結構a的粘附劑含於夾層中。

化學結構b可以經由化學結構d鍵合而含於夾層中,也可以不與夾層鍵合而是作為具有化學結構b的粘附劑含於夾層中。

本說明書中,粘附劑是以夾層的原料液中所含的化合物、以及在夾層中具有化學結構a和/或化學結構b並與阻擋層或波長轉換層的有機基質鍵合而包含的部分結構這兩種含義來使用。

化學結構a優選為與作為阻擋層的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽進行共價鍵合而成的結構、或與作為阻擋層的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽進行氫鍵合而成的結構。

作為與作為阻擋層的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽進行共價鍵合而成的化學結構a,優選與作為阻擋層的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽進行矽氧烷鍵合而成的結構。

作為與作為阻擋層的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽進行氫鍵合而成的化學結構a,優選通過基於氨基、巰基或氨基甲酸酯結構中的至少1個的氫鍵與作為阻擋層的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽鍵合而成的結構。

在本發明的波長轉換部件中,化學結構a可以是具有化學結構a的化合物分散含於有機基質中而成的方式,也可以是化學結構a經由化學結構b鍵合而含於有機基質中的方式。

化學結構b優選為與有機基質進行共價鍵合而成的結構、或與有機基質進行氫鍵合而成的結構。

作為與有機基質進行共價鍵合而成的化學結構b,優選通過基於氨基、巰基或環氧基中的至少1個的共價鍵與有機基質鍵合而成的結構。

作為與有機基質進行氫鍵合而成的化學結構b,優選通過基於氨基、羧基或羥基中的至少1個的氫鍵與有機基質鍵合而成的結構。

作為固化而構成有機基質的脂環式環氧化合物,可以優選使用下述脂環式環氧化合物i。

[化學式1]

本發明的背光單元具備:

面狀光源,射出一次光;

上述本發明的波長轉換部件,具備於面狀光源上;

逆反射性部件,隔著波長轉換部件而與面狀光源對置配置;

反射板,隔著面狀光源而與波長轉換部件對置配置,其中,

波長轉換部件將從面狀光源射出的一次光的至少一部分作為激發光而發出螢光,並且至少射出包括包含螢光的二次光的光。

本發明的液晶顯示裝置具備:上述本發明的背光單元;及

液晶單位,與背光單元的逆反射性部件側對置配置。

本發明的波長轉換部件的製造方法中,波長轉換部件具備:

波長轉換層,被激發光激發而發出螢光的至少1種量子點分散含於有機基質中而成;

夾層,以相鄰的方式具備于波長轉換層的至少一個主面;及

阻擋層,以相鄰的方式具備於夾層的與波長轉換層相反一側的主面,且以氮化矽和/或氧氮化矽為主成分,

波長轉換部件的製造方法具有如下工序:

在基材上形成阻擋層的工序;

在阻擋層的表面塗布夾層的原料液而形成夾層的原料液的塗膜的工序,所述夾層的原料液為:含有能夠與氮化矽和/或氧氮化矽鍵合的粘附劑及能夠與有機基質鍵合的粘附劑的夾層的原料液;或含有能夠與氮化矽和/或氧氮化矽鍵合且能夠與有機基質鍵合的粘附劑的夾層的原料液;

使塗膜固化而形成夾層的工序;

在夾層的表面塗布含有量子點和脂環式環氧化合物的含量子點的固化性組合物而形成固化性組合物的塗膜的工序;及

使塗膜光固化或熱固化的固化工序。

本說明書中,「無機層」是指以無機材料為主成分的層,優選為僅由無機材料形成的層。相對於此,「有機層」是指以有機材料為主成分的層,是指優選有機材料為50質量%以上,進一步優選佔80質量%以上,尤其優選佔90質量%以上的層。

並且,本說明書中,峰的「半寬度」是指峰高度1/2處的峰的寬度。並且,將在430nm以上且480nm以下的波長範圍具有發光中心波長的光稱作藍色光,將在500nm以上且小於600nm的波長範圍具有發光中心波長的光稱作綠色光,將在600nm以上且680nm以下的波長範圍具有發光中心波長的光稱作紅色光。

本說明書中,阻擋層的透溼度為在測定溫度40℃、相對溼度90%rh的條件下使用g.nisato、p.c.p.bouten、p.j.slikkerveer等人的sidconferencerecordoftheinternationaldisplayresearchconference1435-1438頁中所記載的方法(鈣法)測定出的值。本說明書中,透溼度的單位使用[g/(m2·day·atm)]。透溼度0.1g/(m2·day·atm)在si單位體系中相當於透溼度1.14×10-11g/(m2·s·pa)。

本說明書中,透氧率為在測定溫度23℃、相對溼度90%的條件下使用氧氣透過率測定裝置(moconinc.制,ox-tran2/20:商品名)測定出的值。本說明書中,透氧率的單位使用[cm3/(m2·day·atm)]。透氧率1.0cm3/(m2·day·atm)在si單位體系中相當於透氧率1.14×10-1fm/(s·pa)。

發明效果

本發明的波長轉換部件具備:波長轉換層,被激發光激發而發出螢光的至少1種量子點分散含於阻擋性高的有機基質中而成;夾層,以相鄰方式具備于波長轉換層的至少一個主面;及阻擋性高的阻擋層,位於夾層的與波長轉換層相反一側的主面,且在夾層中包含與作為阻擋層的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽鍵合而成的化學結構a及與有機基質鍵合而成的化學結構b。根據這種結構,能夠有效地防止氧侵入波長轉換層內而抑制由波長轉換層中的量子點的光氧化引起的發光強度的下降,另外,由于波長轉換層和阻擋層經由夾層而粘附,因此氧從波長轉換層-阻擋層之間的非粘附部分侵入的可能性較低。因此,根據本發明,能夠提供一種耐光性優異且組裝於液晶顯示裝置時能夠得到較高的亮度耐久性的波長轉換部件、及具備該波長轉換部件的背光單元。

附圖說明

圖1是具備本發明所涉及的一實施方式的波長轉換部件的背光單元的概略結構剖視圖。

圖2是本發明所涉及的一實施方式的波長轉換部件的概略結構剖視圖及波長轉換層-阻擋層界面附近的局部放大圖(表示化學結構a及b的第一方式的示意圖)。

圖3a是表示圖2的波長轉換部件的波長轉換層-阻擋層界面附近處的化學結構a及b的第二方式的示意圖。

圖3b是表示圖2的波長轉換部件的波長轉換層-阻擋層界面附近處的化學結構a及b的第三方式的示意圖。

圖3c是表示圖2的波長轉換部件的波長轉換層-阻擋層界面附近處的化學結構a及b的第四方式的示意圖。

圖3d是表示圖2的波長轉換部件的波長轉換層-阻擋層界面附近處的化學結構a及b的第五方式的示意圖。

圖4是表示本發明所涉及的一實施方式的波長轉換部件製造裝置的一例的概略結構圖。

圖5是圖4所示的製造裝置的局部放大圖。

圖6是具備本發明所涉及的一實施方式的背光單元的液晶顯示裝置的概略結構剖視圖。

具體實施方式

參考附圖對本發明所涉及的一實施方式的波長轉換部件及具備該波長轉換部件的背光單元進行說明。圖1是具備本實施方式的波長轉換部件的背光單元的概略結構剖視圖,圖2及圖3a~圖3d是本實施方式的波長轉換部件概略結構剖視圖及波長轉換層-阻擋層界面附近的局部放大圖(表示化學結構a的第一~第五方式的示意圖)。另外,在圖2、圖3a~圖3d中,為了容易視覺辨認而將量子點30a、30b記載得較大,但實際上例如相對于波長轉換層30的厚度50~100μm,量子點的直徑為2~7nm左右。

本說明書的附圖中,為了容易視覺辨認而將各部的比例尺適當地變更表示。另外,本說明書中,用「~」表示的數值範圍是指將「~」的前後所記載的數值作為下限值及上限值而包含的範圍。

如圖1所示,背光單元2具備:面狀光源1c,包括射出一次光(藍色光lb)的光源1a和引導從光源1a射出的一次光並射出的導光板1b;波長轉換部件1d,具備於面狀光源1c上;逆反射性部件2b,隔著波長轉換部件1d而與面狀光源1c對置配置;及反射板2a,隔著面狀光源1c而與波長轉換部件1d對置配置,波長轉換部件1d將從面狀光源1c射出的一次光lb的至少一部分作為激發光而發出螢光,並射出包括該螢光的二次光(lg、lr)及透射了波長轉換部件1d的一次光lb。

波長轉換部件1d的形狀並沒有特別限定,可以是片狀、棒狀等任意的形狀。

圖1中,從波長轉換部件1d射出的lb、lg、lr射入逆反射性部件2b,射入的各光在逆反射性部件2b與反射板2a之間重複反射而通過多次波長轉換部件1d。其結果,波長轉換部件1d中,足夠量的激發光(藍色光lb)被量子點30a、30b吸收,發出所需量的螢光(lg、lr),從而從逆反射性部件2b實現白色光lw並射出。

當使用紫外光作為激發光時,使紫外光作為激發光射入含有量子點30a、30b、30c(未圖示)的波長轉換層30,由此能夠通過由量子點30a發出的紅色光、由量子點30b發出的綠色光及由量子點30c發出的藍色光來實現白色光lw。

「波長轉換部件」

波長轉換部件1d具備:波長轉換層30,被激發光(lb)激發而發出螢光(lg、lr)的量子點30a、30b分散含於有機基質30p中而成;夾層12b、22b,以相鄰的方式具備于波長轉換層30的至少一個主面;及阻擋層12a、22a,以相鄰的方式具備於夾層12b、22b的與波長轉換層30相反一側的主面(表面),且以氮化矽和/或氧氮化矽為主成分,有機基質30p是至少含有脂環式環氧化合物的固化性組合物固化而成,

夾層12b、22b包含與作為阻擋層12a、22a的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽鍵合而成的化學結構a及與有機基質30p鍵合而成的化學結構b(圖2)。

本實施方式中,波長轉換層30在其兩個主面(表面)經由塗覆阻擋層的層即夾層12b和22b而具備阻擋膜10和20,阻擋膜10、20分別由基材11、21和被其表面支撐的阻擋層12a、22a構成。

圖2中,波長轉換部件1d的上側(阻擋膜20側)為背光單元2中的逆反射性部件2b側,下側(阻擋膜10側)為面狀光源1c側。侵入到波長轉換部件1d的氧及水分在逆反射性部件2b側及面狀光源1c側也具有通過阻擋膜10及20抑制侵入到波長轉換層30的結構。

本實施方式中,示出了阻擋層12a、22a形成於基材11、21上的方式,但並不限於這種方式,也可以是包括未形成於基材上的阻擋層的方式。

波長轉換部件1d中,阻擋膜10在與波長轉換層30側的面相反一側的面具備賦予凹凸結構的凹凸賦予層(消光層)13。本實施方式中,凹凸賦予層13還具有作為光擴散層的功能。

在圖2及圖3a~圖3d中示出示意地表示夾層12b內所含的粘附劑40(40a、40b、40ab)、波長轉換層30及阻擋層12a的鍵合狀態的局部放大圖(圖2為第一方式、圖3a~圖3d為第二~第五方式)。局部放大圖僅示出在波長轉換部件1d中消光層13側的波長轉換層30與阻擋層12a的鍵合狀態,但與消光層13相反一側的波長轉換層與阻擋層22a的鍵合狀態也可以具有相同的結構。

圖2的局部放大圖所示的第一方式中,夾層12b所包含的化學結構a含於粘附劑40a內,並且包含與作為阻擋層12a的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽鍵合而成的部分。並且,化學結構b含於粘附劑40b內,並且包含與波長轉換層30的有機基質30p鍵合而成的部分。包含化學結構a的粘附劑40a經由化學結構c與夾層12b的有機基質12p鍵合,並且,包含化學結構b的粘附劑40b經由化學結構d與夾層12b的有機基質12p鍵合。並且,波長轉換層30內也可以含有未形成化學結構a、化合結構b、化合結構c或化合結構d而含于波長轉換層30內的粘附劑40a、40b。

圖3a所示的第二方式中,夾層12b中所包含的化學結構a含於粘附劑40a內,並且,化學結構b含於粘附劑40b內,粘附劑40a和40b均未與夾層12b的有機基質12p形成鍵合而含於夾層12b內。

除了化學結構b與有機基質30p的鍵合方式以外,圖3b所示的第三方式具有與第二方式相同的結構,化學結構b1與波長轉換層30的有機基質30p中所含的粘附劑40b的化學結構b2鍵合。

圖3c及圖3d所示的第四方式及第五方式為含有具有能夠形成化學結構a的結構a0和能夠形成化學結構b的結構b0的粘附劑40ab的方式。圖3c及圖3d中,不僅示出形成化學結構a和/或化學結構b的粘附劑40ab,而且還示出包含未形成化學結構a或化學結構b的化學結構a0或b0的粘附劑40ab。

圖3c中,僅示出了與夾層12b的基質12p不具有鍵合的方式,但也可以是粘附劑40ab與基質12p鍵合的方式。

並且,圖3d所示的第五方式為如下方式:在第四方式中,能夠由1個分子(也包含聚合物或低聚物的情況)的粘附劑40ab形成化學結構a和化學結構b雙方的方式。

化學結構a只要是與作為阻擋層的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽鍵合而成的結構,則並沒有特別限定,可以優選例示出與氮化矽和/或氧氮化矽進行共價鍵合而成的結構或進行氫鍵合而成的結構。

作為與作為阻擋層的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽進行共價鍵合而成的化學結構a,優選與作為阻擋層的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽進行矽氧烷鍵而成的結構。

並且,作為與作為阻擋層的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽進行氫鍵合而成的化學結構a,優選通過基於氨基、巰基或氨基甲酸酯結構中的至少1個的氫鍵與作為阻擋層的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽鍵合而成的結構。

化學結構b只要是與有機基質30p鍵合而成的結構,則並沒有特別限制,優選為與有機基質30p進行共價鍵合而成的結構、或與有機基質30p進行氫鍵合而成的結構。化學結構b尤其優選與源自脂環式環氧化合物的有機基質的化學結構鍵合而成。

作為與有機基質30p進行共價鍵合而成的化學結構b,優選通過基於氨基、巰基或環氧基中的至少1個的共價鍵與有機基質30p鍵合而成的結構。

作為與有機基質30p進行氫鍵合而成的化學結構b,優選通過基於氨基、羧基或羥基中的至少1個的氫鍵與有機基質30p鍵合而成的結構。

圖2中,使夾層12b的有機基質12p與化學結構a鍵合而成的化學結構c、以及使夾層12b的有機基質12p與化學結構b鍵合而成的化學結構d只要是與有機基質12p鍵合而成的結構,則並沒有特別限制,優選為與有機基質12p進行共價鍵合而成的結構、或與有機基質12p進行氫鍵合而成的結構。作為與有機基質12p進行共價鍵合而成的結構,優選有機基質12p為聚合物基質且作為聚合物基質的聚合物鏈的主鏈的一部分進行聚合而成的結構、或作為聚合物基質的聚合物鏈的側鏈或側基進行鍵合而成的結構。

關於能夠形成化學結構a和/或化學結構b的粘附劑40的具體例,在後述的固化性組合物的說明中進行詳述。

如「用於解決技術課題的手段」項目中所敘述,在波長轉換部件中,作為能夠有效地抑制波長轉換層30中所含的量子點30a、30b的光氧化的結構,發現了如下結構:作為波長轉換層30的有機基質30p,使用使含有脂環式環氧化合物的固化性組合物固化而得到的有機基質,並且作為阻擋層,使用以氮化矽或氧氮化矽為主成分的無機層。但是,這種結構中,為了兼顧耐光性和組裝於液晶顯示裝置時的較高的正面亮度,需要提高波長轉換層30與阻擋層12a、22a的粘附性。

如上所述,波長轉換部件1d中,設為波長轉換層30和阻擋層12a、22a經由夾層12b、22b鍵合的結構,所述波長轉換層30是量子點30a、30b分散於使含有脂環式環氧化合物的固化性組合物固化而得到的有機基質30p而成,所述夾層12b、22b包含與作為阻擋層12a、22a的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽鍵合而成的化學結構a及與有機基質鍵合而成的化學結構b。根據這種結構,能夠有效地防止氧侵入到波長轉換層30內而抑制由波長轉換層30中的量子點30a、30b的光氧化引起的發光強度的下降,另外,由于波長轉換層30與阻擋層12a、22a之間的粘附性較高,因此組裝於液晶顯示裝置時,氧從波長轉換層-阻擋層間的非粘附部分侵入的可能性較低。因此,波長轉換部件1d及具備該波長轉換部件1d的背光單元2,其耐光性優異,且組裝於液晶顯示裝置時能夠得到較高的亮度耐久性。

以下,對波長轉換部件1d的各構成要件進行說明,接著,對波長轉換部件的製造方法進行說明。

「波長轉換層」

波長轉換層30是被藍色光lb激發而發出螢光(紅色光)lr的量子點30a和被藍色光lb激發而發出螢光(綠色光)lg的量子點30b分散於有機基質30p中而成。

波長轉換層30的厚度優選為1~500μm的範圍,更優選為10~250μm的範圍,進一步優選為30~150μm的範圍。若厚度為1μm以上,則能夠得到較高的波長轉換效果,因此優選。並且,若厚度為500μm以下,則組裝於背光單元時能夠使背光單元變薄,因此優選。

並且,波長轉換層30也可以是被紫外光luv激而發出螢光(紅色光)lr的量子點30a、被紫外光luv激發而發出螢光(綠色光)lg的量子點30b及被紫外光luv激發而發出螢光(藍色光)lb的量子點30c分散於有機基質30p中而成。波長轉換層的形狀並沒有特別限定,能夠設為任意的形狀。

波長轉換層30能夠使含有量子點30a、30b及固化而構成有機基質30p的固化性化合物的含量子點的固化性組合物(以下,基本上稱作含量子點的固化性組合物)固化而形成,固化而構成有機基質30p的固化性化合物包括脂環式環氧化合物。即,波長轉換層30為通過含量子點的固化性組合物的固化而得到的固化層。並且,上述第四方式中,含有與夾層中的化學結構b1鍵合而成的化學結構b2的化合物(粘附劑)40b。粘附劑40b並不影響含有量子點的固化性組合物的固化反應。

[含量子點的固化性組合物]

含量子點的固化性組合物含有量子點30a、30b、(只有第四方式為粘附劑40b)、及固化而成為有機基質30p的含有脂環式環氧化合物的固化性化合物。含量子點的固化性組合物除了上述以外,還可以含有聚合引發劑等其他成分。

含量子點的固化性組合物的製備方法並沒有特別限制,通過一般的聚合性組合物的製備步驟來實施即可,在含有粘附劑40b的方式中,在製備組合物的最後時點添加粘附劑40b,會使得阻礙粘附劑40b與夾層12b中所含的粘附劑40b的鍵合的主要因素變少,因此優選。

<量子點>

量子點能夠包含發光特性不同的兩種以上的量子點,本實施方式中,量子點為被藍色光lb激發而發出螢光(紅色光)lr的量子點30a、被藍色光lb激發而發出螢光(綠色光)lg的量子點30b。並且,也能夠包含被紫外光luv激發而發出螢光(紅色光)lr的量子點30a、被紫外光luv激發而發出螢光(綠色光)lg的量子點30b、被紫外光luv激發而發出螢光(藍色光)lb的量子點30c。

公知的量子點已知有在600nm~680nm的範圍的波長範圍具有發光中心波長的量子點30a、在520nm以上且560nm以下範圍的波長範圍具有發光中心波長的量子點30b、在400nm以上且500nm以下的波長範圍具有發光中心波長的量子點30c(發出藍色光)。

關於量子點,除了上述記載以外,還能夠參考例如日本特開2012-169271號公報0060~0066段,但並不限定於在此所記載的內容。作為量子點,能夠無任何限制地使用市售品,但從提高耐久性的觀點考慮,優選芯-殼型的半導體納米粒子。作為芯,能夠使用ii-vi族半導體納米粒子、iii-v族半導體納米粒子及多元體系半導體納米粒子等。具體而言,可以舉出cdse、cdte、cds、zns、znse、znte、inp、inas、ingap、cuins2等,但並不限定於這些。其中,從以高效率發出可見光的觀點考慮,優選cdse、cdte、inp、ingap、cuins2。作為殼,能夠使用cds、zns、zno、gaas及這些的複合體,但並不限定於這些。量子點的發光波長通常能夠根據粒子的組成、尺寸進行調整。

量子點可以以粒子的狀態添加於上述聚合性組合物,也可以以分散於溶劑中的分散液的狀態添加。從抑制量子點的粒子的凝聚的觀點考慮,優選以分散液的狀態添加。在此使用的溶劑並沒有特別限定。量子點相對於含量子點的固化性組合物的總量100質量份,例如能夠添加0.01~10質量份左右。

在含量子點的固化性組合物中,量子點的含量相對於聚合性組合物中所含的固化性化合物的總質量,優選0.01~10質量%,更優選0.05~5質量%。

<固化性化合物>

含於含量子點的固化性組合物且固化而成為有機基質30p的固化性化合物只要含有30質量%以上的脂環式環氧化合物,則並沒有特別限制。從阻氧性的觀點考慮,固化性化合物優選含有50質量%以上的脂環式環氧化合物,更優選含有80質量%以上,若不計雜質則進一步優選含有100質量%。

(脂環式環氧化合物)

上述光固化性化合物至少含有脂環式環氧化合物作為聚合性化合物。脂環式環氧化合物可以僅為一種,也可以是結構不同的兩種以上。另外,以下,所謂與脂環式環氧化合物有關的含量,當使用結構不同的兩種以上的脂環式環氧化合物時是指它們的合計含量。對於其他成分,使用結構不同的兩種以上時,這點也是相同的。

與脂肪族環氧化合物相比,脂環式環氧化合物基於光照射的固化性良好。在提高生產率、以及能夠在光照射側和非照射側形成具有均勻的物理性能的層的觀點上,使用光固化性優異的聚合性化合物也是有利的。由此,還能夠抑制波長轉換層的捲曲、提供均勻品質的波長轉換部件。另外,一般而言,環氧化合物還具有光固化時的固化收縮較少的傾向。這點在形成變形較少且平滑的波長轉換層方面有利。

脂環式環氧化合物具有至少1個脂環式環氧基。在此,脂環式環氧基是指具有環氧環與飽和烴環的稠環的1價取代基,優選為具有環氧環與環烷環的稠環的1價取代基。作為更優選的脂環式環氧化合物,可以舉出在1個分子中具有1個以上由環氧環和環己烷環縮環而成的下述結構的脂環式環氧化合物:

[化學式2]

可以在1個分子中包含2個以上上述結構,優選在1個分子中包含1個或2個。

並且,上述結構可以具有1個以上的取代基。作為取代基,可以舉出烷基(例如碳原子數1~6的烷基)、羥基、烷氧基(例如碳原子數1~6的烷氧基)、滷原子(例如氟原子、氯原子、溴原子)、氰基、氨基、硝基、醯基、羧基等。上述結構可以具有這種取代基,但優選為無取代。

並且,脂環式環氧化合物也可以具有除脂環式環氧基以外的聚合性官能團。聚合性官能團是指能夠通過自由基聚合或陽離子聚合引起聚合反應的官能團,例如可以舉出(甲基)丙烯醯基。

作為能夠適合用作脂環式環氧化合物的市售品,可以舉出daicelchemicalindustries,ltd.的celloxide(註冊商標)2000、celloxide2021p、celloxide3000、celloxide8000、cyclomer(註冊商標)m100、epoleadgt301、epoleadgt401、sigma-aldrich公司制的4-乙烯基-1-環己烯二環氧化物、nipponterpenechemicals,inc.的d-氧化檸檬烯(d-limoneneoxide)、newjapanchemicalco.,ltd.的sansocizer(註冊商標)e-ps等。這些可以單獨使用一種,或者組合使用兩種以上。

從提高波長轉換層與相鄰的層的粘附性的觀點考慮,尤其優選下述脂環式環氧化合物i或ii。作為脂環式環氧化合物i的市售品,能夠獲得daicelchemicalindustries,ltd.celloxide2021p。作為脂環式環氧化合物ii的市售品,能夠獲得daicelchemicalindustries,ltd.cyclomerm100。

[化學式1]

[化學式3]

並且,脂環式環氧化合物也能夠通過公知的合成方法進行製造。該合成方法並沒有限制,例如能夠參考如下文獻進行合成:丸善kk出版、第四版實驗化學講座20有機合成ii,213~,平成4年;ed.byalfredhasfner,thechemistryofheterocycliccompounds-smallringheterocyclespart3oxiranes,john&wileyandsons,anintersciencepublication,newyork,1985;吉村,粘接,29卷12號,32,1985;吉村,粘接,30卷5號,42,1986;吉村,粘接,30卷7號,42,1986;日本特開平11-100378號公報;日本專利第2926262號公報等。

((能夠與脂環式環氧化合物並用的固化性化合物))

固化性化合物除了一種以上的脂環式環氧化合物以外,還可以含有一種以上其他聚合性化合物(固化性化合物)。作為其他聚合性化合物,優選單官能(甲基)丙烯酸酯化合物、多官能(甲基)丙烯酸酯化合物等(甲基)丙烯酸酯化合物、環氧乙烷化合物、氧雜環丁烷化合物。在此,在本發明及本說明書中,(甲基)丙烯酸酯化合物或(甲基)丙烯酸酯是指在1個分子中含有1個以上(甲基)丙烯醯基的化合物,(甲基)丙烯醯基是為了表示丙烯醯基和甲基丙烯醯基的一方或雙方而使用的。

環氧乙烷化合物也被稱作環氧乙烷,作為代表性例子,表現為被稱作縮水甘油基的官能團。並且,氧雜環丁烷化合物為4元環的環狀醚。通過並用這些聚合性化合物,例如若並用(甲基)丙烯酸酯化合物,則形成上述脂環式環氧化合物的聚合物與互穿型聚合物網絡(interpenetratingpolymernetwork:ipn),從而能夠設計成顯示適當的力學性能和光學性能。並且,環氧乙烷化合物、氧雜環丁烷化合物能夠與上述脂環式環氧化合物共聚,從而能夠適當地設計成聚合物的力學性能和光學性能。並且,通過並用這些化合物,還能夠調整固化前的組合物的粘度、或量子點的分散性、後述的光聚合引發劑及其他添加劑的溶解性。

並且,含有脂環式環氧化合物的固化性化合物相對於含量子點的固化性組合物的總量,優選含有10~99.9質量%,更優選含有50~99.9質量%,尤其優選含有92~99質量%。

(粘附劑)

作為固化性組合物中所含的粘附劑40b,優選為將固化性組合物固化而形成波長轉換層30時能夠與夾層12b中所含的粘附劑40b鍵合的化合物。作為這種粘附劑的優選例,優選能夠與波長轉換層30內的粘附劑40b聚合或共聚的單體成分。例如,如後述的實施例6所示,通過將固化性組合物中所含的粘附劑40b及形成波長轉換層30的固化性組合物中所含的粘附劑40b均設為甲基丙烯酸縮水甘油酯,形成波長轉換層30與夾層12b鍵合而成的聚甲基丙烯酸縮水甘油酯。

粘附劑的添加量能夠適當設定,優選在能夠充分得到粘附性改善效果的範圍內的較少的量。具體而言,優選波長轉換層整體的0.1質量%以上且10%以下,進一步優選0.5%以上且8%以下,尤其優選1%以上且5%以下。

(聚合引發劑)

含量子點的固化性組合物優選含有聚合引發劑。作為聚合引發劑,優選根據含量子點的固化性組合物中所含的固化性化合物的種類使用適當的聚合引發劑,優選為光聚合引發劑。光聚合引發劑為能夠通過曝光分解而產生自由基、酸等引發種的化合物,是能夠通過該引發種引發並促進聚合性化合物的聚合反應的化合物。

脂環式環氧化合物為能夠進行陽離子聚合的化合物,因此上述固化性組合物優選含有一種或兩種以上光陽離子聚合引發劑作為光聚合引發劑。關於光陽離子聚合引發劑,例如能夠參考日本專利4675719號公報0019~0024段。關於光陽離子聚合引發劑,優選含有固化性組合物中所含的聚合性化合物的總量的0.1摩爾%以上,更優選含有0.5~5摩爾%。從減少用於固化的光照射量、及能夠均勻地固化波長轉換層整體的觀點考慮,優選使用適量的聚合引發劑。

作為優選的光陽離子聚合引發劑,可以舉出碘鎓鹽化合物、鋶鹽化合物、吡啶鎓鹽化合物、鏻鹽化合物。其中,從熱穩定性優異的觀點考慮,優選碘鎓鹽化合物、鋶鹽化合物,從抑制波長轉換層吸收源自光源的光的觀點考慮,更優選碘鎓鹽化合物。

碘鎓鹽化合物是指由結構中包含i+的陽離子部和任意結構的陰離子部形成的鹽,進一步優選具有3個以上給電子基團且這些給電子基團的至少1個為烷氧基的二芳基碘鎓鹽。如此,通過將作為給電子基團的烷氧基導入到二芳基碘鎓鹽中,能夠抑制隨時間由水或親核劑引起的分解、以及由熱引起的電子移動等,由此能夠期待提高穩定性。作為具有這種結構的碘鎓鹽化合物的具體例,可以舉出下述光陽離子聚合引發劑(碘鎓鹽化合物)a、b。

[化學式4]

[化學式5]

另外,如前面所記載,通過減少脂環式環氧化合物的含量、並用(甲基)丙烯酸酯化合物等方法,而不使用碘鎓鹽化合物,也能夠減少波長轉換層30吸收源自光源的光,因此能夠添加於固化性組合物中的光陽離子聚合引發劑並不限定於碘鎓鹽化合物。作為能夠使用的光陽離子聚合引發劑,例如還可以舉出以下市售品的一種或兩種以上的組合:sun-aproltd.制的cpi-110p(下述光陽離子聚合引發劑c)、cpi-101a、cpi-110p、cpi-200k、wakopurechemicalindustries,ltd.制的wpi-113、wpi-116、wpi-124、wpi-169、wpi-170、rhodiaco,ltd.制的pi-2074、basf公司制的irgacure(註冊商標)250、irgacure270、irgacure290(下述光陽離子聚合引發劑d)。

[化學式6]

[化學式7]

並且,當固化性組合物含有自由基聚合性化合物時,固化性組合物可以含有一種或兩種以上自由基聚合引發劑。作為自由基引發劑,也優選光自由基引發劑。關於光自由基引發劑,例如能夠參考日本特開2013-043382號公報0037段、日本特開2011-159924號公報0040~0042段。光自由基聚合引發劑的含量優選為固化性組合物中所含的聚合性化合物的總量的0.1摩爾%以上,更優選為0.5~5摩爾%。

(粘度調節劑)

固化性組合物根據需要可以含有粘度調節劑。粘度調節劑優選為粒徑為5nm~300nm的填料。並且,粘度調節劑還優選為觸變劑。另外,本發明及本說明書中,觸變性是指在液態組合物中相對於剪切速度的增加而減小粘性的性質,觸變劑是指具有通過將其含於液態組合物中而對組合物賦予觸變性的功能的材料。作為觸變劑的具體例,可以舉出氣相二氧化矽(fumedsilica)、氧化鋁、氮化矽、二氧化鈦、碳酸鈣、氧化鋅、滑石、雲母、長石、高嶺石(高嶺土粘土)、葉蠟石(蠟石粘土)、絹雲母(sericite)、膨潤土、蒙皂石·蛭石類(蒙脫石、貝得石、綠脫石、皂石等)、有機膨潤土、有機蒙皂石等。

在一方式中,固化性組合物中,粘度在剪切速度500s-1時為3~100mpa·s,優選剪切速度1s-1時為300mpa·s以上。如此,為了調節粘度,優選使用觸變劑。並且,固化性組合物的粘度在剪切速度500s-1時為3~100mpa·s,剪切速度1s-1時優選為300mpa·s以上的原因如下。

作為波長轉換部件的製造方法的一例,可以舉出包括如下工序的製造方法:如後述,在阻擋膜10上塗布固化性組合物之後,在固化性組合物的塗膜上載置並貼合阻擋膜20,然後將固化性組合物固化而形成波長轉換層。這種製造方法中,在阻擋膜10上塗布固化性組合物時,優選均勻地塗布而使塗膜的膜厚變得均勻,以免產生塗布條紋,為此,從塗布性和流平性的觀點考慮,優選塗布液(固化性組合物)的粘度較低。另一方面,為了在塗布於阻擋膜10的塗膜之上均勻地貼合阻擋膜20,優選貼合時對壓力的阻力較高,從這點考慮,優選高粘度的塗布液。

上述剪切速度500s-1是指施加於阻擋膜10上所塗布的塗布液的剪切速度的代表值,剪切速度1s-1是指即將在塗布液之上貼合阻擋膜20之前施加於塗布液的剪切速度的代表值。另外,剪切速度1s-1隻不過是代表值。在塗布於阻擋膜10的塗布液之上貼合阻擋膜20時,只要以相同速度搬送阻擋膜10和阻擋膜20的同時進行貼合,則施加於塗布液的剪切速度大致為0s-1,在實際製造工序中,施加於塗布液的剪切速度並不限定於1s-1。同樣地,剪切速度500s-1也只不過是代表值,在實際製造工序中,施加於塗布液的剪切速度並不限定於500s-1。並且,從均勻的塗布及貼合的觀點考慮,在將塗布液塗布於阻擋膜10時施加於塗布液的剪切速度的代表值為500s-1時,固化性組合物的粘度為3~100mpa·s,即將在塗布於阻擋膜10的塗布液上貼合阻擋膜20之前施加於塗布液的剪切速度的代表值為1s-1時,優選調整為300mpa·s以上。

(溶劑)

上述固化性組合物根據需要可以含有溶劑。在該情況下所使用的溶劑的種類及添加量並沒有特別限定。例如,作為溶劑,能夠使用一種有機溶劑或者將兩種以上混合使用。

(其他添加劑)

上述固化性組合物根據需要可以含有其他功能性添加劑。例如為流平劑、消泡劑、抗氧化劑、自由基清除劑、水分吸收劑、吸氧劑、uv吸收劑、可見光吸收劑、ir吸收劑等、用於輔助螢光體的分散的分散助劑、增塑劑、脆性改善劑、抗靜電劑、防汙劑、填料、降低作為波長轉換層的透氧率的透氧率降低劑、折射率調整劑、光散射劑等等。

[阻擋膜]

阻擋膜10、20為具有抑制水分和/或氧透過的功能的薄膜,本實施方式中具有在基材11、21上分別具備阻擋層12a、22a的結構。這種方式中,通過基材的存在,能夠提高波長轉換部件1d的強度,且能夠容易實施制膜。

另外,本實施方式中,示出了阻擋層12a、22a被基材11、21支撐而成的阻擋膜10、20以與阻擋層12a、22a相鄰的方式具備于波長轉換層30的兩個主面的波長轉換部件,但阻擋層12a、22a也可以不被基材11、21支撐,並且當基材11、21充分具有阻擋性時,可以僅由基材11、21形成阻擋層。

並且,阻擋膜10、20優選如本實施方式那樣具備于波長轉換層30的兩面的方式,但也可以是僅具備於單面的方式。

阻擋膜優選在可見光區域中的總光線透射率為80%以上,更優選為90%以上。可見光區域是指380~780nm的波長區域,總光線透射率表示可見光區域內的透光率的平均值。

阻擋膜10、20的透氧率優選為1.00cm3/(m2·day·atm)以下。阻擋膜10、20的透氧率更優選為0.10cm3/(m2·day·atm)以下,進一步優選為0.01cm3/(m2·day·atm)以下。

阻擋膜10、20除了阻擋氧的阻氣功能以外,還具有阻擋水分(水蒸氣)的功能。在波長轉換部件1d中,阻擋膜10、20的透溼度(水蒸氣透過率)為0.10g/(m2·day·atm)以下。阻擋膜10、20的透溼度優選為0.01g/(m2·day·atm)以下。

<基材>

在波長轉換部件1d中,波長轉換層30的至少一個主表面被基材11或21支撐。在此,「主表面」是指使用波長轉換部件時配置於視覺辨認側或背光側的波長轉換層的表面(前表面、背面)。關於其他層或部件的主表面也相同。

波長轉換層30優選如本實施方式那樣波長轉換層30的表背主表面被基材11及21支撐。

從波長轉換部件的耐衝擊性等的觀點考慮,基材11、21的平均膜厚優選為10μm以上且500μm以下,更優選為20μm以上且400μm以下,進一步優選為30μm以上且300μm以下。如降低波長轉換層30中所含的量子點30a、30b的濃度的情況、或減小波長轉換層30的厚度的情況那樣,增加光的逆反射的方式中,優選波長450nm的光的吸收率更低,因此從抑制亮度降低的觀點考慮,基材11、21的平均膜厚優選為40μm以下,進一步優選為25μm以下。

為了進一步降低波長轉換層30中所含的量子點30a、30b的濃度,或者進一步減小波長轉換層30的厚度,需要為了維持lcd的顯示顏色而在背光單元的逆反射性部件2b設置多片稜鏡片等設置增加光的逆反射的機構來進一步增加激發光通過波長轉換層的次數。因此,基材優選為相對於可見光為透明的透明基材。在此,相對於可見光為透明是指可見光區域中的光線透射率為80%以上,優選為85%以上。用作透明尺度的光線透射率能夠通過使用jis-k7105中所記載的方法即積分球式光線透射率測定裝置測定總光線透射率及散射光量並由總光線透射率減去擴散透射率而計算出。關於基材,能夠參考日本特開2007-290369號公報0046~0052段、日本特開2005-096108號公報0040~0055段。

並且,基材11、21在波長589nm下的面內延遲re(589)優選為1000nm以下。更優選為500nm,進一步優選為200nm以下。

在製作出波長轉換部件1d之後,檢查有無異物或缺陷時,通過將2片偏振片配置於消光位,並在其之間插入波長轉換部件進行觀察,容易發現異物或缺陷。若基材的re(589)在上述範圍,則在使用偏振片進行檢查時,更容易發現異物或缺陷,因此優選。

在此,re(589)通過在kobra21adh或wr(ojiscientificinstrumentsco.,ltd.制)中使波長589nm的光沿薄膜法線方向射入而進行測定。每當選擇測定波長λnm時,能夠手動更換波長選擇濾波器或者利用程序等轉換測定值來進行測定。

作為基材11、21,優選具有對氧及水分的阻擋性的基材。作為這種基材,可以舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、包括具有環狀烯烴結構的聚合物的薄膜及聚苯乙烯薄膜等作為優選例。

<阻擋層>

基材11、21分別具備以接觸的方式形成于波長轉換層30側的面的阻擋層12a、22a。如已敘述,阻擋層12a、22a為以氮化矽和/或氧氮化矽為主成分的無機層。阻擋層12a、22a優選以氮化矽為主成分。

作為阻擋層12a、22a的形成方法並沒有特別限定,例如可以使用能夠使成膜材料蒸發或飛散並使其堆積在被蒸鍍面的各種成膜方法。

作為阻擋層的形成方法的例子,可以舉出真空蒸鍍法、氧化反應蒸鍍法、濺射法、離子鍍法等物理氣相沉積法(physicalvapordeposition法,pvd法)、或化學氣相沉積法(chemicalvapordeposition法,cvd法)等。

阻擋層12a、22a的厚度為1nm~500nm即可,優選為5nm~300nm,尤其,更優選為10nm~150nm。通過與波長轉換層30相鄰的阻擋層的膜厚在上述範圍內,能夠實現良好的阻擋性,同時能夠抑制阻擋層中的光的吸收,從而能夠提供透光率更高的波長轉換部件。

圖2中,示出了阻擋層12a、22a直接設置於各基材上的方式,但只要在阻擋層12a、22a與各基材之間,則也可以設為在不會過度降低波長轉換部件的透光率的範圍內具備一層或多層其他無機層或有機層的方式。

作為可以具備於阻擋層12a、22a與各基材之間的無機層並沒有特別限定,能夠使用金屬、無機氧化物、氮化物、氧化氮化物等各種無機化合物。作為構成無機材料的元素,優選矽、鋁、鎂、鈦、錫、銦及鈰,可以含有這些中的一種或兩種以上。作為無機化合物的具體例,可以舉出氧化矽、氧氮化矽、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈦、氧化錫、氧化銦合金、氮化矽、氮化鋁、氮化鈦。並且,作為無機阻擋層,可以設置金屬膜,例如鋁膜、銀膜、錫膜、鉻膜、鎳膜、鈦膜。在氮化矽或氧氮化矽的情況下,設為與上述阻擋層12a、22a的組成不同的組成。

關於阻擋層,能夠參考上述日本特開2007-290369號公報、日本特開2005-096108號公報、以及us2012/0113672a1的記載。

[夾層]

如已敘述,夾層12b(22b)在基質12p中包含與作為阻擋層12a(22a)的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽鍵合而成的化學結構a及與有機基質30p鍵合而成的化學結構b(圖2、圖3a~圖3d)。

作為夾層12b(22b)的基質12p並沒有特別限制,但優選為有機基質,更優選為聚合物基質。在有機基質、優選為聚合物基質的情況下,能夠具有塗覆阻擋層12a(22a)而提高阻擋層的耐擦傷性的作為阻擋性塗覆層的功能。

關於作為阻擋性塗覆層的有機基質,優選含有環氧樹脂和/或丙烯酸樹脂的聚合物基質,可以優選例示出後述實施例中所使用的氨基甲酸酯丙烯酸酯樹脂、或將在末端或側鏈具有烯屬不飽和鍵的聚合性化合物聚合而成的聚合物。氨基甲酸酯丙烯酸酯樹脂是指以丙烯酸聚合物為主鏈且在側鏈具有末端為丙烯醯基的氨基甲酸酯聚合物及末端為丙烯醯基的氨基甲酸酯低聚物中的至少一方的接枝共聚物。作為在末端或側鏈具有烯屬不飽和鍵的聚合性化合物的例子,可以舉出(甲基)丙烯酸酯類化合物、丙烯醯胺類化合物、苯乙烯類化合物、馬來酸酐等,優選(甲基)丙烯酸酯類化合物,尤其優選丙烯酸酯類化合物。

作為(甲基)丙烯酸酯類化合物,優選(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯或聚酯(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯等。作為苯乙烯類化合物,優選苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、二乙烯基苯、4-羥基苯乙烯、4-羧基苯乙烯等。

作為(甲基)丙烯酸酯類化合物,具體而言,例如能夠使用日本特開2013-43382號公報的0024~0036段或日本特開2013-43384號公報的0036~0048段中所記載的化合物。

並且,從阻擋性的觀點考慮,能夠參考日本特開2007-290369號公報0020~0042段、日本特開2005-096108號公報0074~0105段。作為阻擋性塗覆層12b、22b,從與阻擋層12a、22a的粘附性的觀點考慮,優選含有卡多聚合物(cardopolymer)。通過使用卡多聚合物作為阻擋性塗覆層12b、22b的有機基質12p,能夠實現更優異的阻擋性。關於卡多聚合物的詳細內容,能夠參考上述日本特開2005-096108號公報0085~0095段、us2012/0113672a1的關於有機阻擋層的記載。

當使用後述實施例中所使用的氨基甲酸酯丙烯酸酯樹脂作為用於形成夾層的聚合性組合物時,除了氨基甲酸酯丙烯酸酯樹脂以外,還可以含有單體、低聚物、聚合物等添加劑。添加劑可以是聚合性化合物,也可以是非聚合性化合物。作為添加劑的例子,可以舉出上述聚合性化合物、聚酯、丙烯酸聚合物、甲基丙烯酸聚合物、甲基丙烯酸-馬來酸共聚物、聚苯乙烯、透明氟樹脂、聚醯亞胺、氟化聚醯亞胺、聚醯胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醯亞胺、纖維素醯化物、氨基甲酸酯聚合物、聚醚醚酮、聚碳酸酯、脂環式聚烯烴、聚芳酯、聚醚碸、聚碸、芴環改性聚碳酸酯、脂環改性聚碳酸酯、芴環改性聚酯及聚矽氧烷等有機矽聚合物。在這些之中,優選上述聚合性化合物、丙烯酸類聚合物或氨基甲酸酯聚合物。作為上述聚合性化合物,優選(甲基)丙烯酸酯類化合物。

夾層(阻擋性塗覆層)12b(22b)的膜厚優選在0.05μm~10μm的範圍內,更優選在0.5~10μm的範圍內,進一步優選在1μm~5μm的範圍內。

夾層(阻擋性塗覆層)12b(22b)的形成方法並沒有特別限制,可以使用夾層的原料液通過塗布法形成於阻擋層上,也可以使用粘結劑等將夾層粘接或壓接於阻擋層表面,也可以通過氣相制膜法形成於阻擋層上。

其中,夾層12b(22b)優選通過塗布法形成。塗布中所使用的夾層12b(22b)的原料液為含有能夠與氮化矽和/或氧氮化矽鍵合的粘附劑40a及能夠與有機基質30p鍵合的粘附劑40b的原料液、或含有能夠與氮化矽和/或氧氮化矽鍵合且能夠與有機基質30p鍵合的粘附劑40ab的原料液即可。在基質12p和粘附劑未形成鍵合的方式的情況下,優選另含有基質12p的原料。

當含有與上述夾層12b(22b)的基質12p形成化學鍵而成的粘附劑40a、40b或40ab時,可以設為另含有基質12p的原料的方式,也可以設為粘附劑本身形成基質12p的方式。

將夾層12b(22b)的原料液塗布於阻擋層上的方法並沒有特別限制,能夠利用在後述製造方法項目中所記載的公知的塗布方法。塗膜的固化方法並沒有特別限制,能夠適用光固化或熱固化、乾燥(風乾等)等。

塗膜的固化可以在成膜後立即實施,也可以在設為半固化(halfcure)膜的階段,在半固化膜上形成波長轉換層之後,在波長轉換層固化時實施最終的固化。

關於夾層12b、22b的優選方式(第一~第五方式),如已敘述。以下,對夾層12b、22b中所含的粘附劑40a、40b、40ab進行說明。

(粘附劑)

關於由粘附劑40a、40b、40ab形成的化學結構a~d,如已敘述。以下,對提供上述化學結構a~d的粘附劑的具體例進行說明。

-粘附劑40a-

粘附劑40a為圖2、圖3a、圖3b所示的與作為阻擋層12a、22a的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽鍵合形成化學結構a而成的粘附劑(或能夠形成化學結構a的粘附劑)。如已敘述,作為適合用作與作為阻擋層12a、22a的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽進行共價鍵合而成的化學結構a的化學結構,可以舉出進行矽氧烷鍵合而成的結構。作為能夠與氮化矽和/或氧氮化矽形成矽氧烷鍵的化合物(粘附劑40a),可以舉出一般被稱作矽烷偶聯劑的烷氧基矽烷化合物。

當固化而構成夾層(阻擋性塗覆層)12b、22b的組合物中含有作為粘附劑40a的烷氧基矽烷化合物時,烷氧基矽烷化合物通過水解反應或縮合反應而與阻擋層12a、22a的表面或作為阻擋層12a、22a的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽形成矽氧烷鍵。因此,在夾層(阻擋性塗覆層)12b、22b和阻擋層12a、22a中形成共價鍵,從而能夠提高這些層的層間粘附性。

另外,作為烷氧基矽烷化合物,具有自由基聚合性基團等反應性官能團時,能夠通過共價鍵與構成夾層12b、22b的有機基質12p形成作為聚合物基質的聚合物鏈的主鏈的一部分進行聚合而成的結構、或作為聚合物基質的聚合物鏈的側鏈或側基進行鍵合而成的結構(化學結構c)。通過設為這種結構,還能夠進一步提高夾層12b、22b與阻擋層12a、22a的粘附性。作為這種粘附劑40a,優選在後述實施例中所記載的甲基丙烯酸三甲氧基甲矽烷基丙酯等丙烯酸類矽烷偶聯劑(shin-etsuchemicalco.,ltd.制等)或甲基丙烯酸類矽烷偶聯劑。作為這些烷氧基矽烷化合物,能夠無任何限制地使用公知的矽烷偶聯劑。

並且,當使用了能夠形成通過氫鍵與夾層12b、22b的有機基質12p鍵合而成的化學結構c的烷氧基矽烷化合物的情況下,也能夠得到上述提高粘附性的效果。

並且,作為適合用作與作為阻擋層12a、22a的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽進行氫鍵合而成的化學結構a的化學結構,如已敘述,優選通過基於氨基、巰基或氨基甲酸酯結構中的至少1個的氫鍵與作為阻擋層的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽鍵合而成的結構。作為能夠形成化學結構c及這種化學結構a的化合物(粘附劑40a),可以舉出在重複單元內具有氨基甲酸酯丙烯酸酯等氨基甲酸酯結構的丙烯酸單體或甲基丙烯酸單體等。作為具體的化合物,有苯基縮水甘油醚丙烯酸酯六亞甲基二異氰酸酯氨基甲酸酯預聚物、苯基縮水甘油醚丙烯酸酯甲苯二異氰酸酯氨基甲酸酯預聚物、季戊四醇三丙烯酸酯六亞甲基二異氰酸酯氨基甲酸酯預聚物、季戊四醇三丙烯酸酯甲苯二異氰酸酯氨基甲酸酯預聚物、季戊四醇三丙烯酸酯異佛爾酮二異氰酸酯氨基甲酸酯預聚物、二季戊四醇五丙烯酸酯六亞甲基二異氰酸酯氨基甲酸酯預聚物等。

-粘附劑40b-

粘附劑40b為圖2、圖3a、圖3b所示的與波長轉換層30的有機基質30p鍵合形成化學結構b而成的粘附劑(或能夠形成化學結構b的粘附劑)。如已敘述,作為與波長轉換層30的有機基質30p進行共價鍵合而成的化學結構b,優選與源自脂環式環氧化合物的有機基質30p的化學結構鍵合而成的結構,更優選通過基於氨基、巰基或環氧基中的至少1個的共價鍵與有機基質30p鍵合而成的結構。化學結構b優選為與源自脂環式環氧化合物的有機基質30p的化學結構鍵合而成的結構。

另外,作為粘附劑40b,具有自由基聚合性基團等反應性官能團時,能夠通過共價鍵與構成夾層12b、22b的有機基質12p形成作為聚合物基質的聚合物鏈的主鏈的一部分聚合而成的結構、或作為聚合物基質的聚合物鏈的側鏈或側基鍵合而成的結構(化學結構d)。通過設為這種粘附劑40b,還能夠進一步提高夾層12b、22b與阻擋層12a、22a的粘附性。作為這種粘附劑40b,可以舉出甲基丙烯酸縮水甘油酯、環氧預聚物等。並且,當使用了如含丙烯酸酯基的環氧聚合物(ksmco.,ltd.制等)等能夠形成通過氫鍵與夾層12b、22b的有機基質12p鍵合而成的化學結構d的粘附劑40b的情況下,也能夠得到上述提高粘附性的效果。

-粘附劑40ab-

粘附劑40ab為圖3c、圖3d所示的具有與作為阻擋層12a、22a的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽鍵合而成的化學結構a和與波長轉換層30的有機基質30p鍵合而成的化學結構b雙方的粘附劑(或能夠形成化學結構a及化學結構b的粘附劑)。關於化學結構a及化學結構b的優選方式、及能夠形成化學結構a及化學結構b的粘附劑的化學結構,也如上述粘附劑40a及40b項目中所敘述。

作為包含與作為阻擋層12a、22a的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽進行共價鍵合而成的化學結構a和與波長轉換層30的有機基質30p進行共價鍵合而成的化學結構b的粘附劑40ab,可以舉出縮水甘油基三甲氧基矽烷(shin-etsuchemicalco.,ltd.制等)、3-氨基丙基三甲氧基矽烷等氨基甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷等巰基甲氧基矽烷、甲基丙烯酸二甲基氨基乙基縮水甘油酯等甲基丙烯酸氨基縮水甘油酯等等。

作為包含與作為阻擋層12a、22a的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽進行共價鍵合而成的化學結構a和與波長轉換層30的有機基質30p進行氫鍵合而成的化學結構b的粘附劑40ab,可以舉出磷酸2-(甲基丙烯醯氧基)乙酯等磷酸丙烯酸酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯等丙烯酸氨基酯、丁二醇(shin-etsukarenz系列等)等。

粘附劑的添加量能夠適當設定,但若添加量過多,則基質中的透氧性容易變高,並且根據具有硫醇基的情況等的粘附劑的種類,有可能發生黃變等問題。添加量優選在能夠充分得到粘附性改善效果的範圍內的較少的量。具體而言,優選波長轉換層整體的0.1質量%以上且10%以下,進一步優選0.5%以上且8%以下,尤其優選1%以上且5%以下。

[凹凸賦予層(消光層)]

阻擋膜10、20優選在與波長轉換層30側的面相反一側的面具備賦予凹凸結構的凹凸賦予層(消光層)13。若阻擋膜具有消光層,則能夠改善阻擋膜的粘連性、光滑性,因此優選。消光層優選為含有粒子的層。作為粒子,可以舉出二氧化矽、氧化鋁、氧化金屬等無機粒子、或交聯高分子粒子等有機粒子等。並且,消光層優選設置於阻擋膜的與波長轉換層相反一側的表面,但也可以設置於兩面。

[光散射層]

為了將量子點的螢光高效地取出至外部,波長轉換部件1d能夠具有光散射功能。光散射功能可以設定在波長轉換層30內部,也可以另設具有光散射功能的層作為光散射層。

並且,也可以在基材的與波長轉換層相反一側的面設置光散射層。當設置上述消光層時,優選將消光層設為能夠兼用凹凸賦予層和光散射層的層。

「波長轉換部件的製造方法」

上述本發明的波長轉換部件能夠通過具有如下工序的本發明的波長轉換部件的製造方法進行製造:

在基材(支撐體)11、21上形成阻擋層12a、22a的工序;

在阻擋層12a、22a的表面塗布夾層12b的原料液而形成夾層12b的原料液的塗膜的工序,所述夾層12b的原料液為:含有能夠與氮化矽和/或氧氮化矽鍵合的粘附劑及能夠與有機基質30p鍵合的粘附劑的夾層12b的原料液;或能夠與氮化矽和/或氧氮化矽鍵合且能夠與有機基質30p鍵合的粘附劑的夾層12b的原料液;

使塗膜固化而形成夾層12b的工序;

在夾層12b的表面塗布含有量子點和脂環式環氧化合物的含量子點的固化性組合物而形成固化性組合物的塗膜30m的工序;及

使塗膜30m光固化或熱固化的固化工序。

本實施方式中,波長轉換層30能夠通過將製備出的含量子點的固化性組合物塗布於阻擋膜10、20的表面之後利用光照射或加熱使其固化而形成。作為塗布方法,可以舉出簾式塗布法、浸塗法、旋塗法、印刷塗布法、噴塗法、狹縫塗布法、輥塗法、滑動塗布法、刮刀塗布法、凹版塗布法、繞線棒塗布法等公知的塗布方法。

固化條件能夠根據所使用的固化性化合物的種類或聚合性組合物的組成適當設定。並且,當含量子點的固化性組合物為含有溶劑的組合物時,在進行固化之前,可以為了除去溶劑而實施乾燥處理。

以下,以通過光固化來製造在波長轉換層30的兩面具備阻擋膜10、20的方式的上述波長轉換部件1d的情況為例子,參考圖4、圖5對本發明的波長轉換部件的製造方法進行說明,所述阻擋膜10、20在基材11、21上具備阻擋層12a、22a及阻擋性塗覆層(夾層)12b、22b而成。但是,本發明並不限定於下述方式。

圖4是波長轉換部件1d的製造裝置的一例的概略結構圖,圖5是圖4所示的製造裝置的局部放大圖。圖4所示的製造裝置具有:塗布部120,將含量子點的固化性組合物等塗布液塗布於阻擋膜10上;層合部130,在利用塗布部120形成的塗膜30m上層合阻擋膜20;及固化部160,使塗膜30m固化,塗布部120構成為,通過使用模塗機124的擠出塗布法形成塗膜30m。

使用圖4、5所示的製造裝置的波長轉換部件的製造工序至少包括如下工序:在連續搬送的第一阻擋膜10(以下,也稱為「第一薄膜」。)的表面塗布含量子點的固化性組合物而形成塗膜30m的工序;在塗膜30m之上層合(重合)連續搬送的第二阻擋膜20(以下,也稱為「第二薄膜」。),並由第一薄膜10和第二薄膜20夾持塗膜的工序;及以由第一薄膜10和第二薄膜20夾持塗膜30m的狀態,將第一薄膜10及第二薄膜20中的任一個卷繞於支撐輥126,連續搬送的同時,進行光照射而使塗膜30m聚合固化,從而形成波長轉換層(固化層)的工序。本實施方式中,第一薄膜10和第二薄膜20雙方使用具有對氧或水分的阻擋性的阻擋膜。通過設為這種方式,能夠得到波長轉換層的兩面被阻擋膜保護的波長轉換部件1d。

更詳細而言,首先,從未圖示的送出機,將第一薄膜10連續搬送至塗布部120。從送出機例如以1~50m/分鐘的搬送速度送出第一薄膜10。但是,並不限定於該搬送速度。送出時,例如對第一薄膜10施加20~150n/m的張力,優選30~100n/m的張力。

如上所述,第一阻擋膜10及第二阻擋膜20是在基材11、21上具備阻擋層12a、22a及阻擋性塗覆層(夾層)12b、22b而成。這種阻擋膜10、20能夠通過如下進行製造:利用與上述含量子點的固化性組合物同樣地例示的塗布法,將夾層的原料液塗布於表面形成有阻擋層12a、22a的基材11、21的阻擋層12a、22a表面來形成夾層原料液的塗膜,接著使塗膜固化。

夾層的塗膜的固化方法並沒有特別限制,能夠使用與後述的波長轉換層30的塗膜30m的固化方法相同的固化方法。在夾層塗膜的固化工序中,塗膜中所含的粘附劑40ab和/或粘附劑40a與作為阻擋層12a、22a的主成分的氮化矽和/或氧氮化矽鍵合而形成化學結構a。

另外,夾層的固化方法能夠根據夾層的組成適當選擇,可以舉出光固化、熱固化、風乾等。

塗布部120中,在連續搬送的第一薄膜10的阻擋性塗覆層(夾層)12b的表面塗布含量子點的固化性組合物(以下,也記載為「塗布液」。)而形成塗膜30m(參考圖4)。塗布部120中,例如設置有模塗機124和與模塗機124對置配置的支撐輥126。將第一薄膜10的與形成塗膜30m的表面相反的表面卷繞於支撐輥126,並從模塗機124的吐出口將塗布液塗布於連續搬送的第一薄膜10的表面而形成塗膜30m。在此,塗膜30m是指塗布於第一薄膜10上的固化前的含量子點的固化性組合物。

本實施方式中,作為塗布裝置,示出了適用了擠出塗布法的模塗機124,但並不限定於此。例如,也能夠使用適用了簾式塗布法、擠出塗布法、棒式塗布法或輥塗法等各種方法的塗布裝置。

通過塗布部120並在其之上形成有塗膜30m的第一薄膜10連續搬送至層合部130。層合部130中,在塗膜30m之上層合連續搬送的第二薄膜20,並由第一薄膜10和第二薄膜20夾持塗膜30m。

層合部130設置有層合輥132和包圍層合輥132的加熱腔室134。加熱腔室134設有用於使第一薄膜10通過的開口部136及用於使第二薄膜20通過的開口部138。

在與層合輥132對置的位置上配置有支撐輥162。形成有塗膜30m的第一薄膜10的與塗膜30m的形成面相反的表面卷繞於支撐輥162,並連續搬送至層合位置p。層合位置p是指第二薄膜20和塗膜30m開始接觸的位置。第一薄膜10優選在到達層合位置p之前卷繞於支撐輥162。這是因為,即使在第一薄膜10上產生褶皺的情況下,褶皺在到達層合位置p之前能夠通過支撐輥162得以矯正而被除去。因此,第一薄膜10卷繞於支撐輥162的位置(接觸位置)與層合位置p之間的距離l1優選較長,例如優選30mm以上,其上限值通常由支撐輥162的直徑和通過路線(passline)來確定。

本實施方式中,通過固化部160中使用的支撐輥162和層合輥132進行第二薄膜20的層合。即,將固化部160中使用的支撐輥162作為層合部130中使用的輥而兼用。但是,並不限定於上述方式,也可以在層合部130設置與支撐輥162不同的層合用的輥而不兼用支撐輥162。

通過在層合部130中使用固化部160中使用的支撐輥162,能夠減少輥的數量。並且,支撐輥162還能夠用作對第一薄膜10的加熱輥。

從未圖示的送出機送出的第二薄膜20卷繞於層合輥132,並在層合輥132與支撐輥162之間被連續搬送。第二薄膜20在層合位置p以阻擋性塗覆層22b與塗膜30m接觸的方式層合在形成於第一薄膜10的塗膜30m之上。由此,由第一薄膜10和第二薄膜20夾持塗膜30m。層合是指將第二薄膜20重合併層疊於塗膜30m之上。

層合輥132與支撐輥162的距離l2優選為第一薄膜10、使塗膜30m聚合固化而成的波長轉換層(固化層)30及第二薄膜20的合計厚度的值以上。並且,l2優選為第一薄膜10、塗膜30m及第二薄膜20的合計厚度加上5mm的長度以下。通過將距離l2設為合計厚度加上5mm的長度以下,能夠防止泡沫侵入到第二薄膜20與塗膜30m之間。在此,層合輥132與支撐輥162的距離l2是指層合輥132的外周面與支撐輥162的外周面的最短距離。

層合輥132和支撐輥162的旋轉精確度以徑向振擺計為0.05mm以下,優選為0.01mm以下。徑向振擺越小,越能夠減小塗膜30m的厚度分布。

並且,為了抑制由第一薄膜10和第二薄膜20夾持塗膜30m之後的熱變形,固化部160的支撐輥162的溫度與第一薄膜10的溫度之差、及支撐輥162的溫度與第二薄膜20的溫度之差優選為30℃以下,更優選為15℃以下,最優選相同。

為了減小與支撐輥162的溫度之差而設置加熱腔室134時,優選在加熱腔室134內對第一薄膜10及第二薄膜20進行加熱。例如,能夠通過未圖示的熱風產生裝置將熱風供給至加熱腔室134而對第一薄膜10及第二薄膜20進行加熱。

也可以通過將第一薄膜10卷繞於經溫度調整的支撐輥162而通過支撐輥162對第一薄膜10進行加熱。

另一方面,對於第二薄膜20,能夠通過將層合輥132設為加熱輥而由層合輥132對第二薄膜20進行加熱。但是,加熱腔室134及加熱輥並不是必需的,可以根據需要進行設置。

接著,以由第一薄膜10和第二薄膜20夾持塗膜30m的狀態連續搬送至固化部160。附圖所示的方式中,固化部160中的固化通過光照射進行,但含量子點的固化性組合物中所含的固化性化合物通過加熱而進行聚合時,能夠通過暖風的噴吹等加熱而進行固化。該固化時,阻擋性塗覆層12b、22b中所含的粘附劑40ab和/或粘附劑40b與波長轉換層30的有機基質30p鍵合而形成化學結構b。此時,在塗膜30m中含有粘附劑40b的情況下,粘附劑40b與粘附劑40ab或粘附劑40b鍵合。

在支撐輥162和與支撐輥162對置的位置設置有光照射裝置164。在支撐輥162與光照射裝置164之間連續搬送夾持了塗膜30m的第一薄膜10和第二薄膜20。通過光照射裝置照射的光根據含量子點的固化性組合物中所含的光固化性化合物的種類來確定即可,作為一例可以舉出紫外線。在此,紫外線是指波長280~400nm的光。作為產生紫外線的光源,例如能夠使用低壓汞燈、中壓汞燈、高壓汞燈、超高壓汞燈、碳弧燈、金屬滷化物燈、氙氣燈等。光照射量設定於能夠進行塗膜的聚合固化的範圍即可,例如作為一例,能夠朝向塗膜30m照射100~10000mj/cm2的照射量的紫外線。

固化部160中,能夠以由第一薄膜10和第二薄膜20夾持塗膜30m的狀態,將第一薄膜10卷繞於支撐輥162,連續搬送的同時,從光照射裝置164進行光照射,使塗膜30m固化而形成波長轉換層(固化層)30。

本實施方式中,將第一薄膜10側卷繞於支撐輥162進行了連續搬送,但也能夠將第二薄膜20卷繞於支撐輥162進行連續搬送。

卷繞於支撐輥162是指第一薄膜10及第二薄膜20中的任一個以某一包角與支撐輥162的表面接觸的狀態。因此,在連續搬送期間,第一薄膜10及第二薄膜20同步於支撐輥162的旋轉而移動。至少在照射紫外線期間卷繞於支撐輥162即可。

支撐輥162具備圓柱狀形狀的主體及配置於主體的兩端部的旋轉軸。支撐輥162的主體例如具有的直徑。對於支撐輥162的直徑並沒有特別限制。若考慮層疊膜的捲曲變形、設備成本及旋轉精確度,則優選為直徑通過在支撐輥162的主體安裝溫度調節器,能夠調整支撐輥162的溫度。

支撐輥162的溫度能夠考慮光照射時的發熱、塗膜30m的固化效率及第一薄膜10和第二薄膜20在支撐輥162上的褶皺變形的產生而確定。支撐輥162例如優選設定於10~95℃的溫度範圍,更優選為15~85℃。在此,與輥有關的溫度是指輥的表面溫度。

層合位置p與光照射裝置164的距離l3例如能夠設為30mm以上。

通過光照射,塗膜30m成為固化層30,從而製造包括第一薄膜10、固化層30及第二薄膜20的波長轉換部件1d。波長轉換部件1d通過剝離輥180從支撐輥162剝離。波長轉換部件1d連續搬送至未圖示的卷取機,接著,波長轉換部件1d通過卷取機被卷取成卷狀。

以上,對於本發明的波長轉換部件的製造方法,對在波長轉換層的兩面經由夾層具備阻擋層的方式進行了說明,但本發明的波長轉換部件的製造方法也能夠適用於僅在波長轉換層30的單面具備阻擋層及夾層的方式。這種方式的波長轉換部件能夠通過使用未具備阻擋層的基材作為上述第二薄膜來進行製造。

並且,上述實施方式中,對預先在阻擋膜的阻擋層表面固化形成阻擋性塗覆層(夾層)後在夾層的表面形成含量子點的固化性組合物的塗膜的方式進行了說明,但也可以以夾層未完全固化的狀態(半固化)在其之上形成含量子點的固化性組合物的塗膜後使夾層和含量子點的固化性組合物的塗膜同時固化。

並且,上述實施方式中,對通過塗布制膜來形成夾層的方式進行了說明,但夾層的形成方法並不限定於上述方式,能夠採用使用粘結劑等粘接於阻擋層表面的方式、壓接於阻擋層表面的方式、以及通過氣相成膜等在阻擋層表面制膜的方式等。

並且,上述波長轉換部件的製造方法中,在第一薄膜10上形成塗膜30m之後,在使塗膜30m固化之前層合第二薄膜20,並以由第一薄膜10和第二薄膜20夾持塗膜30m的狀態使塗膜30m固化。相對於此,僅在波長轉換層30的單面具備阻擋層及夾層的方式中,也可以在第一薄膜10上形成塗膜30m之後,在根據需要進行的乾燥處理之後,通過對塗膜30m實施固化而形成波長轉換層(固化層),根據需要在波長轉換層上形成塗覆層之後,將包括未具備阻擋層的基材的第二薄膜經由粘接材(及塗覆層)層疊于波長轉換層上而形成波長轉換部件1d。塗覆層為無機層等一層以上的其他層,能夠通過公知的方法來形成。

「背光單元」

如已敘述,圖1所示的背光單元2具備:面狀光源1c,包括射出一次光(藍色光lb)的光源1a和引導從光源1a射出的一次光並射出的導光板1b;波長轉換部件1d,具備於面狀光源1c上;逆反射性部件2b,隔著波長轉換部件1d而與面狀光源1c對置配置;及反射板2a,隔著面狀光源1c而與波長轉換部件1d對置配置,波長轉換部件1d將從面狀光源1c射出的一次光lb的至少一部分作為激發光而發出螢光,並射出包括該螢光的二次光(lg、lr)及未成為激發光的一次光lb。

從實現高亮度且高顏色再現性的觀點考慮,作為背光單元,優選使用多波長光源化的背光單元。例如,優選發出:藍色光,在430nm以上且480nm以下的波長範圍具有發光中心波長,且具有半寬度為100nm以下的發光強度的峰值;綠色光,在500nm以上且小於600nm的波長範圍具有發光中心波長,且具有半寬度為100nm以下的發光強度的峰值;及紅色光,在600nm以上且680nm以下的波長範圍具有發光中心波長,且具有半寬度為100nm以下的發光強度的峰值。

從更進一步提高亮度及顏色再現性的觀點考慮,背光單元2發出的藍色光的波長範圍優選為430nm以上且480nm以下,更優選為440nm以上且460nm以下。

從同樣的觀點考慮,背光單元2發出的綠色光的波長範圍優選為520nm以上且560nm以下,更優選為520nm以上且545nm以下。

並且,從同樣的觀點考慮,背光單元發出的紅色光的波長範圍優選為600nm以上且680nm以下,更優選為610nm以上且640nm以下。

並且,從同樣的觀點考慮,背光單元發出的藍色光、綠色光及紅色光的各發光強度的半寬度均優選為80nm以下,更優選為50nm以下,進一步優選為40nm以下,更進一步優選為30nm以下。在這些之中,尤其優選藍色光的各發光強度的半寬度為25nm以下。

背光單元2至少與上述波長轉換部件1d一同包含面狀光源1c。作為光源1a,可以舉出發出在430nm以上且480nm以下的波長範圍具有發光中心波長的藍色光的光源、或發出紫外光的光源。作為光源1a,能夠使用發光二極體或雷射光源等。

如圖1所示,面狀光源1c可以是包括光源1a和引導從光源1a射出的一次光並射出的導光板1b的面狀光源,也可以是光源1a以與波長轉換部件1d平行的平面狀排列配置,且代替導光板1b而具備擴散板1e的面狀光源。前一個面狀光源一般被稱作側光方式,後一個面狀光源一般被稱作直下型方式。

另外,本實施方式中,以使用面狀光源作為光源的情況為例子進行了說明,但作為光源,也能夠使用除面狀光源以外的光源。

(背光單元的結構)

作為背光單元的結構,圖1中對將導光板或反射板等作為構成部件的側光方式進行了說明,但也可以是直下型方式。作為導光板,能夠無任何限制地使用公知的導光板。

並且,作為反射板2a並沒有特別限制,能夠使用公知的反射板,其記載於日本專利3416302號、日本專利3363565號、日本專利4091978號、日本專利3448626號等,這些公報的內容被引入本發明中。

逆反射性部件2b可以由公知的擴散板或擴散片、稜鏡片(例如,sumitomo3mlimited制bef系列等)、導光器等構成。關於逆反射性部件2b的結構,記載於日本專利3416302號、日本專利3363565號、日本專利4091978號、日本專利3448626號等,這些公報的內容被引入本發明中。

「液晶顯示裝置」

上述背光單元2能夠應用於液晶顯示裝置。如圖6所示,液晶顯示裝置4具備上述實施方式的背光單元2和與背光單元的逆反射性部件側對置配置的液晶單元單位(liquidcrystalcellunit)3。

如圖6所示,液晶單元單位3成為由偏振片32和33夾持液晶單元31的結構,偏振片32、33分別成為偏振器322、332的兩個主面被偏振片保護膜321和323、331和333保護的結構。

對於構成液晶顯示裝置4的液晶單元31、偏振片32、33及其構成要件並沒有特別限定,能夠無任何限制地使用利用公知的方法製作的要件或市售品。並且,當然也能夠在各層之間設置粘接層等公知的中間層。

對於液晶單元31的驅動模式並沒有特別限制,能夠利用扭轉向列(tn)、超扭轉向列(stn)、垂直取向(va)、面內切換(ips)、光學補償彎曲排列(ocb)等各種模式。液晶單元優選為va模式、ocb模式、ips模式、或tn模式,但並不限定於這些。作為va模式的液晶顯示裝置的結構,可以舉出日本特開2008-262161號公報的圖2所示的結構作為一例。但是,對液晶顯示裝置的具體結構並沒有特別限制,能夠採用公知的結構。

液晶顯示裝置4根據需要還具有進行光學補償的光學補償部件、粘接層等附帶的功能層。並且,可以配置有濾色器基板、薄層電晶體基板、透鏡膜、擴散片、硬塗層、防反射層、低反射層、防眩層等以及(或代替此的)前方散射層、底漆層、抗靜電層、底塗層等表面層。

背光側偏振片32可以具有相位差膜作為液晶單元31側的偏振片保護膜323。作為這種相位差膜,能夠使用公知的纖維素醯化物膜等。

背光單元2及液晶顯示裝置4具備上述本發明的光損耗少的波長轉換部件。因此,發揮與上述本發明的波長轉換部件相同的效果,成為含有量子點的波長轉換層界面不易產生剝離、耐光性優異、亮度耐久性高的背光單元、及亮度的長期可靠性高的液晶顯示裝置。

實施例

以下,根據實施例對本發明進行進一步具體的說明。以下實施例所示的材料、使用量、比例、處理內容、處理步驟等只要不脫離本發明的宗旨,則能夠適當地進行變更。因此,本發明的範圍不應通過以下所示的具體例進行限定性的解釋。

1.阻擋膜的製作

(高阻擋性薄膜的製作)

按以下步驟,在聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(pet薄膜,toyoboco.,ltd.制,商品名:cosmoshine(註冊商標)a4300,厚度50μm)基材的單面側形成了阻擋層。

首先,準備三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta,daicel-cyteccompany,ltd.制)及光聚合引發劑(lamberti公司制,esacure(註冊商標)kto46),稱取以質量比率計成為95:5的量,使它們溶解於甲乙酮中,製成固體成分濃度15%的塗布液。使用模塗機,將該塗布液以輥至輥方式塗布於上述pet薄膜上,並使其在50℃的乾燥區通過3分鐘。然後,在氮氣氣氛下照射紫外線(積算照射量約600mj/cm2),通過uv固化使其固化並進行了卷取。形成於上述pet薄膜基材上的有機阻擋層的厚度為1μm。

接著,將上述帶有機阻擋層的pet薄膜固定於輥至輥的真空制膜裝置的送出部進行真空排氣之後,通過cvd(chemicalvapordeposition)法(化學氣相沉積法),使用cvd裝置在上述pet基材的表面形成了無機阻擋層(氮化矽層)。

作為原料氣體,使用了矽烷氣體(流量160sccm)、氨氣(流量370sccm)、氫氣(流量590sccm)及氮氣(流量240sccm)。作為電源,使用了頻率13.56mhz的高頻電源。制膜壓力為40pa,達到膜厚為50nm。如此,製作出在基材之上依次形成有有機阻擋層及無機阻擋層的高阻擋性薄膜。該阻擋膜的透溼度在40℃、90%rh的條件下為0.001g/(m2·day·atm),透氧率在測定溫度23℃、90%rh的條件下為0.02cm3/(m2·day·atm)。

(低阻擋性薄膜)

準備聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(pet薄膜,toyoboco.,ltd.制,商品名:cosmoshinea4300,厚度50μm),作為低阻擋性薄膜。未進行阻擋層等的形成處理。該薄膜的透氧率在測定溫度23℃、90%rh的條件下為20cm3/(m2·day·atm)。

2.含量子點的固化性組合物的製備

以下述配合比製備含量子點的固化性組合物,利用孔徑為0.2μm的聚丙烯制過濾器過濾之後,減壓乾燥30分鐘,製備出各例子的塗布液。下述中,作為發光極大波長535nm的量子點分散液1,使用了nn-labs,llc制cz520-100,並且,作為發光極大波長630nm的量子點分散液2,使用了nn-labs,llc制cz620-100。它們都是芯使用了cdse、殼使用了zns及配位基使用了十八胺的量子點,以3重量%的濃度分散於甲苯中。並且,固化性化合物設為表1中所記載的各例子的化合物。

另外,表1中,作為脂環式環氧化合物i,使用了daicel-cytec公司制celloxide2021p,作為脂環式環氧化合物ii,使用了daicel-cytec公司制celloxide8000。比較例1、2中使用的固化性化合物為非脂環式環氧化合物的脂肪族環氧化合物,使用了mitsubishichemicalco.,ltd.制828us。

3.波長轉換部件的製作

(實施例1)

-阻擋膜的製作-

將氨基甲酸酯丙烯酸酯樹脂(taiseifinechemicalco,.ltd.制acrylic8br500)、光聚合引發劑(chibachemicalco.,ltd.制,irgacure184)及粘附劑(粘附劑40a:甲基丙烯酸三甲氧基甲矽烷基丙酯與粘附劑40b:甲基丙烯酸縮水甘油酯(以下,簡稱並記載為gma)的質量比50:50混合物)稱取以質量比率計成為94:5:1的量,並溶解於甲乙酮中,製備出固體成分濃度15%的阻擋性塗覆層(夾層)形成用塗布液。使用模塗機,將這種塗布液以輥至輥方式塗布於上述高阻擋性薄膜的阻擋層的表面,並使其在100℃的乾燥區通過3分鐘而形成阻擋性塗覆層(夾層)之後進行卷取,製作出實施例1的阻擋膜1。形成於支撐體上的阻擋性塗覆層的厚度為1μm。

-波長轉換部件的製作-

接著,以1m/分鐘、60n/m的張力連續搬送阻擋膜1的同時,利用模塗機將製備出的含量子點的聚合性組合物塗布於製備出的阻擋性塗覆層面上,形成了50μm的厚度的塗膜。接著,將形成有塗膜的阻擋膜1卷繞於支撐輥,在塗膜之上以阻擋性塗覆層面與塗膜接觸的方向層合另一阻擋膜1,以由阻擋膜1夾持塗膜的狀態連續搬送的同時,使其在100℃的加熱區通過3分鐘。然後,使用160w/cm的氣冷金屬滷化物燈(eyegraphicsco.,ltd.制),照射紫外線而進行固化,使含有量子點的波長轉換層固化而製作出波長轉換部件。紫外線的照射量為2000mj/cm2。

(實施例2)

在阻擋性塗覆層形成用塗布液中,將粘附劑40a設為氨基甲酸酯丙烯酸酯(kyoeishachemicalco.,ltd.制,ua306h),除此以外,以與實施例1相同的方式製作出波長轉換部件。

(實施例3)

在阻擋性塗覆層形成用塗布液中,作為粘附劑,使用了表1中所記載的粘附劑40ab:磷酸2-(甲基丙烯醯氧基)乙酯而未使用粘附劑40a及粘附劑40b,除此以外,以與實施例1相同的方式製作出波長轉換部件。

(實施例4)

在阻擋性塗覆層形成用塗布液中,將粘附劑ab設為丙烯酸二甲基氨基乙酯,除此以外,以與實施例3相同的方式製作出實施例4的波長轉換部件。

(實施例5)

在阻擋性塗覆層形成用塗布液中,將粘附劑ab設為3-氨基丙基三甲氧基矽烷,另外將阻擋性塗覆層的厚度設為30nm,除此以外,以與實施例3相同的方式製作出實施例5的波長轉換部件。

(實施例6)

在含量子點的聚合性組合物中配合了5質量份阻擋性塗覆層形成用塗布液中所含的作為粘附劑40b的gma,除此以外,以與實施例1相同的方式製作出實施例6的波長轉換部件。另外,當在含量子點的固化性組合物中添加粘附劑時,將固化性化合物的配合量設為90質量份。

(實施例7)

在含量子點的聚合性組合物中,作為固化性組合物,代替脂環式環氧化合物i而使用了脂環式環氧化合物ii,除此以外,以與實施例1相同的方式製作出實施例7的波長轉換部件。

(比較例1)

未設置阻擋性塗覆層而將高阻擋性薄膜直接用作阻擋膜,另外在含量子點的聚合性組合物中代替脂環式環氧化合物i而使用脂肪族環氧化合物(nagasechemtexcorporation制,denacolex216l)作為固化性組合物,除此以外,以與實施例1相同的方式製作出比較例1的波長轉換部件。

(比較例2)

在含量子點的聚合性組合物中,代替脂環式環氧化合物i而使用脂肪族環氧化合物(nagasechemtexcorporation制、denacolex216l)作為固化性組合物,除此以外,以與實施例1相同的方式製作出比較例2的波長轉換部件。

(比較例3)

未設置阻擋性塗覆層而直接將高阻擋性薄膜用作阻擋膜,除此以外,以與實施例1相同的方式製作出比較例3的波長轉換部件。

(比較例4)

作為阻擋性塗覆層形成用塗布液,使用了未含粘附劑成分而以質量比率計以95:5含有氨基甲酸酯丙烯酸酯樹脂(taiseifinechemicalco,.ltd.制acrylic8br500)和光聚合引發劑(chibachemicalco.,ltd.制,irgacure(註冊商標)184)而成的塗布液,除此以外,以與實施例1相同的方式製作出比較例4的波長轉換部件。

(比較例5)

在阻擋性塗覆層形成用塗布液中,未添加甲基丙烯酸三甲氧基甲矽烷基丙酯,除此以外,以與實施例1相同的方式製作出波長轉換部件。此時,將相當於實施例1的甲基丙烯酸三甲氧基甲矽烷基丙酯的質量份代替為氨基甲酸酯丙烯酸酯樹脂(taiseifinechemicalco,.ltd.制acrylic8br500)。

(比較例6)

在阻擋性塗覆層形成用塗布液中,未添加gma,除此以外,以與實施例1相同的方式製作出波長轉換部件。此時,將相當於實施例1的gma的質量份代替為氨基甲酸酯丙烯酸酯樹脂(taiseifinechemicalco,.ltd.制acrylic8br500)。

(比較例7)

代替上述高阻擋性薄膜而使用了上述低阻擋性薄膜,除此以外,以與實施例1相同的方式製作出波長轉換部件。

4.波長轉換部件的評價

對以下所示的評價項目,進行了各例的波長轉換部件的評價。評價結果示於表1。

(基質阻氧性的評價)

僅將實施例、比較例中使用的波長轉換層的基質材料以膜厚100μm的厚度塗布於基材上,並剝離基材而得到了單膜。關於所得到的單膜的透氧率,在測定溫度23℃、相對溼度90%的條件下,使用氧氣透過率測定裝置(moconinc.制,ox-tran2/20:商品名)進行了測定。根據其結果,按以下基準評價了波長轉換部件的阻氧性。

a:10.00cm3/(m2·day·atm)以下

b:超過10.00cm3/(m2·day·atm)且100.0cm3/(m2·day·atm)以下

c:超過100.0cm3/(m2·day·atm)

(耐光性評價)

將實施例、比較例中製作出的波長轉換部件切成3cm見方的正方形。在保持為25℃、60%rh的房屋中,在市售的藍色光源(optex-faco.,ltd.制,opsm-h150x142b)上放置各例子的波長轉換部件,對波長轉換部件連續照射100小時藍色光。

觀察了連續照射後的波長轉換部件的端部區域。將從波長轉換部件的端部界面朝向中心方向直至發光行為消失的或發光衰減的區域的邊界面為止的距離設為d,作為評價值。

評價基準

d≤0.1mm:a(優)

0.1mm<d≤0.5mm:b(良好)

0.5mm<d:c(不好)

(亮度耐久性(亮度劣化)評價)

分解市售的平板終端(amazon.com,inc.制,kindle(註冊商標)firehdx7」),取出了背光單元。在取出的背光單元的導光板上放置切成矩形的各例子的波長轉換部件,並在其之上重置了表面凹凸圖案的方式正交的2片稜鏡片。利用位於相對於導光板的面沿垂直方向740mm的位置上的亮度計(sr3,topconcorporation制),測定出從藍色光源發出並通過了波長轉換部件及2片稜鏡片的光的亮度。另外,關於測定,測定從波長轉換部件的四角向內側5mm的位置,將4角處的測定的平均值(y0)作為評價值。

在保持為25℃、60%rh的房屋中,在市售的藍色光源(optex-faco.,ltd.制,opsm-h150x142b)上放置各例子的波長轉換部件,對波長轉換部件連續照射了100小時藍色光。

利用與連續照射前的亮度的評價相同的方法測定連續照射後的波長轉換部件的4角的亮度(y1),並取其與下式所記載的連續照射前的亮度的變化率(δy),作為亮度劣化的指標。將結果示於表1。

δy=(y0-y1)÷y0×100

評價基準

δy<20:a(優)

20≤δy≤30:b(良好)

30<δy:c(不好)

(粘附性的評價)

對於各例子的波長轉換部件,通過jisz0237中所記載的方法測定了180°剝離粘結力。對於測定結果,按以下所記載的評價基準評價了各例子的粘附性。將所得到的結果示於表1。

180°剝離粘結力為

2.015n/10mm以上:a(優)

0.5n/10mm以上且小於2.015n/10mm:b(良好)

小於0.5n/10mm:c(不好)

如表1所示,確認到各實施例的波長轉換部件的波長轉換層與阻擋層之間的夾層粘附性較高,且耐光性優異。並且,確認到組裝有各實施例的波長轉換部件的液晶顯示裝置為亮度的耐久性較高且長期可靠性優異的液晶顯示裝置。

符號說明

1c-面狀光源,1d-波長轉換部件,2-背光單元,2a-反射板,2b-逆反射性部件,3-液晶單元單位,4-液晶顯示裝置,10、20-阻擋膜,11、21-基材,12a、22a-阻擋層,12b、22b-阻擋性塗覆層(夾層),13-凹凸賦予層(消光層、光擴散層),30-波長轉換層,30a、30b-量子點,30p-有機基質,40a-具有化學結構a的粘附劑,40b-具有化學結構b的粘附劑,40ab-具有化學結構a及b的粘附劑,lb-激發光(一次光、藍色光),lr-紅色光(二次光、螢光),lg-綠色光(二次光、螢光)。

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