CN112512799B - 阻隔膜、波长转换片材及波长转换片材的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的阻隔膜具备:气体阻隔性膜;和配置于一个最表面上的底漆层,底漆层由使用底漆层形成用组合物所形成的固化物构成,且表面的润湿指数为40dyn/cm以上,底漆层形成用组合物含有具有反应性碳‑碳双键的树脂、不具有反应性碳‑碳双键但具有伯羟基的树脂、和聚异氰酸酯化合物的。

Description

阻隔膜、波长转换片材及波长转换片材的制造方法
技术领域
本公开涉及阻隔膜、波长转换片材及波长转换片材的制造方法。
背景技术
使用了量子点等荧光体的波长转换片材的亮度及颜色重现性高,期待在显示器中的采用。但是,量子点等荧光体会因与氧或水蒸汽的接触而发生劣化。因此,在波长转换片材中,经常采用在包含荧光体的荧光体层的单侧或两侧的面上配置有在高分子膜上形成有气体阻隔层的阻隔膜的结构。
例如,专利文献1中,通过在丙烯酸树脂及环氧树脂中分散有量子点的荧光体层的两面上粘贴阻隔膜,从而防止了氧等侵入到荧光体层中。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2014/113562号
发明内容
发明要解决的技术问题
但是,如专利文献1中记载的那种分散有为无机材料的量子点的荧光体层与阻隔膜的密合性差,有在荧光体层与阻隔膜之间发生剥离的危险。另外,不限于专利文献1记载的那种量子点膜,在具有层叠有荧光体层和阻隔膜的结构的光学层叠体中,由于阻隔膜的剥离会对性能降低造成很大的影响,因此要求阻隔膜与荧光体层的密合性的提高。进而,将光学层叠体长时间放置于高温高湿环境下时,荧光体层与阻隔膜之间的剥离更易发生,由于该剥离,具有水分或氧自片材端部侵入、荧光体层的发光特性易于劣化的问题。因此,对光学层叠体要求即便是在高温高湿环境下长时间放置时、也可维持荧光体层与阻隔膜的优异密合性。
本公开鉴于上述现有技术所具有的技术问题而作出,其目的在于提供在可获得对荧光体层的优异密合性的同时、即便是在高温高湿环境下长时间放置时也可维持优异密合性的具备底漆层的阻隔膜、具备该阻隔膜的波长转换片材及波长转换片材的制造方法。
用于解决技术问题的手段
为了实现上述目的,本公开提供一种阻隔膜,其具备气体阻隔性膜和配置于一个最表面上的底漆层,所述底漆层由使用底漆层形成用组合物所形成的固化物构成,且表面的润湿指数为40dyn/cm以上,所述底漆层形成用组合物含有具有反应性碳-碳双键的树脂、不具有反应性碳-碳双键但具有伯羟基的树脂、和聚异氰酸酯化合物。
根据上述阻隔膜,底漆层是使用含有具有上述特定结构的两种树脂和聚异氰酸酯化合物的底漆层形成用组合物所形成的,且其表面的润湿指数为40dyn/cm以上,由此,可以在介由该底漆层获得对荧光体层的优异密合性的同时,即便在高温高湿环境下长时间放置时也可维持优异的密合性。本发明人们认为,获得上述优异密合性、且即便在高温高湿环境下放置后也可维持优异密合性的原因是出于以下的理由。即,通过上述润湿指数为40dyn/cm以上,底漆层与荧光体层的润湿性变得良好,可以获得底漆层与荧光体层之间的优异密合性。另外,底漆层形成用组合物通过含有具有上述特定结构的两种树脂和聚异氰酸酯化合物,可在底漆层中形成致密的交联结构,在可获得底漆层与荧光体层之间的优异密合性的同时,即便在高温高湿环境下长时间放置时也可维持交联结构、从而可维持优异的密合性。因而,即便在高温高湿环境下长时间放置时,荧光体层与阻隔膜之间的剥离也难以发生,可以防止水分或氧自片材端部侵入而荧光体层的发光特性发生劣化。进而,通过在底漆层中形成致密的交联结构,可以抑制水分或氧经由底漆层自身自片材端部侵入,从而可以防止荧光体层的发光特性的劣化。而且,底漆层形成用组合物通过包含不具有反应性碳-碳双键但具有伯羟基的树脂,在底漆层中包含羟基,由于该羟基的存在,特别是在荧光体层使用环氧树脂或包含聚异氰酸酯的树脂形成时,底漆层与荧光体层的密合性进一步提高。另外,通过底漆层形成用组合物含有具有反应性碳-碳双键的树脂,在底漆层中包含反应性碳-碳双键,由于该反应性碳-碳双键的存在,特别是在荧光体层使用UV固化型树脂形成时,底漆层与荧光体层的密合性进一步提高。
上述阻隔膜中,优选上述底漆层形成用组合物的NCO/OH比为0.1~0.6。通过NCO/OH比为0.1以上,可在底漆层中形成充分的交联结构,可更为充分地抑制在高温高湿环境下长时间放置时的荧光体层与阻隔膜的密合性的降低。另一方面,通过NCO/OH比为0.6以下,羟基充分地残留在底漆层中,特别是在荧光体层使用环氧树脂或包含聚异氰酸酯的树脂形成时,底漆层与荧光体层的密合性进一步提高。
上述阻隔膜中,上述底漆层形成用组合物所含的树脂成分整体的(甲基)丙烯酸当量优选为270~800g/eq。反应性碳-碳双键对于会发生UV固化的荧光体层,通过在UV固化时被并入到荧光体层的固化体系中而显示坚固的密合,但另一方面反应性碳-碳双键成分较多时,有底漆层的润湿性降低的倾向。因此认为,对于反应性碳-碳双键的存在量,存在最佳的范围。另外,该反应性碳-碳双键优选是来自于(甲基)丙烯酰基的碳-碳双键。进而,通过除去了聚异氰酸酯化合物之外的树脂成分整体的(甲基)丙烯酸当量为上述范围内,可获得底漆层与荧光体层之间的特别良好的密合性。通过上述(甲基)丙烯酸当量为800g/eq以下,反应性碳-碳双键充分地存在,可获得特别是使用了UV固化型树脂的荧光体层与底漆层的优异密合性。另一方面,通过(甲基)丙烯酸当量为270g/eq以上,底漆层的润湿性提高,可获得与荧光体层的优异密合性。
上述阻隔膜中,上述底漆层形成用组合物所含的树脂成分整体的羟值优选为150~230mgKOH/g。通过羟值为上述范围内,可获得底漆层与荧光体层之间的特别良好的密合性。上述羟值为150mgKOH/g以上时,在底漆层形成时,利用聚异氰酸酯化合物进行的交联充分地进行,即便是在高温高湿环境下长时间放置时也可维持交联结构,可更充分地维持荧光体层与底漆层的优异密合性。另一方面,当上述羟值为230mgKOH/g以下时,可以防止羟基过剩地残留于底漆层中而使水蒸汽容易透过,可以防止在高温高湿环境下长时间放置时的荧光体层的发光特性劣化。
本公开还提供一种波长转换片材,其具备包含荧光体及固化性树脂的固化物的荧光体层、和层叠于上述荧光体层的至少一个面上的上述本公开的阻隔膜,上述阻隔膜在上述荧光体层一侧的最表面上具备上述底漆层。
根据上述波长转换片材,通过将阻隔膜与荧光体层介由底漆层层叠,可以获得阻隔膜与荧光体层的优异密合性,且即便在高温高湿环境下长时间放置时也可维持优异的密合性。
本公开还提供一种波长转换片材的制造方法,其具有以下工序:在具备气体阻隔性膜和配置于一个最表面上的底漆层的阻隔膜的所述底漆层上涂饰包含荧光体及固化性树脂的荧光体层形成用组合物、形成涂膜的工序,所述底漆层由使用底漆层形成用组合物所形成的固化物构成,且表面的润湿指数为40dyn/cm以上,所述底漆层形成用组合物含有具有反应性碳-碳双键的树脂、不具有反应性碳-碳双键但具有伯羟基的树脂、和聚异氰酸酯化合物;和使所述涂膜中的所述固化性树脂固化、形成荧光体层的工序。
利用上述方法获得的波长转换片材通过阻隔膜与荧光体层介由底漆层层叠,可以获得阻隔膜与荧光体层的优异密合性,且即便在高温高湿环境下长时间放置时也可维持优异的密合性。
发明效果
根据本公开,可以提供在获得对荧光体层的优异密合性的同时、即便在高温高湿环境下长时间放置时也可维持优异密合性的具备底漆层的阻隔膜、具备该阻隔膜的波长转换片材及波长转换片材的制造方法。
附图说明
图1为表示本公开的阻隔膜的一个实施方式的示意截面图。
图2为表示本公开的阻隔膜的一个实施方式的示意截面图。
图3为表示本公开的阻隔膜的一个实施方式的示意截面图。
图4为表示本公开的阻隔膜的一个实施方式的示意截面图。
图5为表示本公开的波长转换片材的一个实施方式的示意截面图。
具体实施方式
以下,一边根据情况参照附图一边对本公开的优选实施方式详细地进行说明。此外,附图中,相同或相当部分带有相同符号,且省略重复的说明。另外,附图的尺寸比率并不限于图示的比率。
[底漆层形成用组合物]
用于形成本公开的阻隔膜中的底漆层的底漆层形成用组合物含有具有反应性碳-碳双键的树脂、不具有反应性碳-碳双键但具有伯羟基的树脂和聚异氰酸酯化合物,使用底漆层形成用组合物所形成的底漆层表面的润湿指数为40dyn/cm以上。该底漆层形成用组合物可以是用于形成邻接于光学层叠体的荧光体层的底漆层的底漆层形成用组合物。以下,对各成分详细地进行说明。
(具有反应性碳-碳双键的树脂)
反应性碳-碳双键是指能够自由基聚合或阳离子聚合的碳-碳双键。具有反应性碳-碳双键的树脂可以是包含具有反应性碳-碳双键的基团的树脂。具有反应性碳-碳双键的基团优选是具有烯键式不饱和双键的基团,例如更优选是苯乙烯基或(甲基)丙烯酰基等,进一步优选是(甲基)丙烯酰基,特别优选是丙烯酰基。通过具有反应性碳-碳双键的基团为丙烯酰基,具有底漆层内的反应性及与荧光体层的反应性提高、可获得更优异密合性的倾向。
作为具有反应性碳-碳双键的树脂,可举出分子内具有反应性碳-碳双键的聚合物等。作为上述聚合物,例如可举出在将1种或2种以上的聚合性单体聚合而成的聚合物的侧链中导入反应性碳-碳双键而得到的聚合物等,但并不限定于此。具有反应性碳-碳双键的树脂可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
具有反应性碳-碳双键的树脂的重均分子量优选为300~100,000、更优选为500~50,000、特别优选为1,000~30,000。重均分子量为300以上时,有成膜性变得良好的倾向,为100,000以下时,有涂饰适应性变得良好的倾向。此外,本说明书中,重均分子量是利用凝胶渗透色谱法(GPC)测定、利用使用了标准聚苯乙烯的标准曲线进行换算而求得的。
具有反应性碳-碳双键的树脂的(甲基)丙烯酸当量优选为214~360g/eq、更优选为214~290g/eq。通过具有反应性碳-碳双键的树脂的(甲基)丙烯酸当量为上述范围内,易于将树脂成分整体的(甲基)丙烯酸当量调整至后述的优选范围内、易于获得荧光体层与底漆层的优异密合性。
具有反应性碳-碳双键的树脂还可以具有羟基。羟基可以是伯羟基或仲羟基。具有反应性碳-碳双键的树脂具有羟基时,其羟值优选为100~300mgKOH/g、更优选为130~270mgKOH/g。通过具有反应性碳-碳双键的树脂的羟值为上述范围内,易于将树脂成分整体的羟值调整至后述的优选范围内,即便在高温高湿环境下长时间放置时,也易于维持荧光体层与底漆层的优异密合性、且易于防止荧光体层的发光特性的劣化。
作为不具有反应性碳-碳双键但具有伯羟基的树脂,可举出在分子内不具有反应性碳-碳双键但具有伯羟基的聚合物等。作为上述聚合物,例如可举出使用(甲基)丙烯酸羟基烷基酯及季戊四醇三丙烯酸酯等包含(甲基)丙烯酰基及伯羟基的单体作为单体成分而得到的聚合物等,但并不限定于此。不具有反应性碳-碳双键但具有伯羟基的树脂可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
不具有反应性碳-碳双键但具有伯羟基的树脂的重均分子量优选为300~100,000、更优选为500~50,000、特别优选为1,000~30,000。重均分子量为300以上时,有成膜性变得良好的倾向,为100,000以下时,有涂饰适应性变得良好的倾向。
不具有反应性碳-碳双键但具有伯羟基的树脂的羟值优选为10~150mgKOH/g、更优选为30~100mgKOH/g。通过不具有反应性碳-碳双键但具有伯羟基的树脂的羟值为上述范围内,易于将树脂成分整体的羟值调整至后述的优选范围内,即便是在高温高湿环境下长时间放置时,也易于维持荧光体层与底漆层的优异密合性、且易于防止荧光体层的发光特性的劣化。
底漆层形成用组合物中,具有反应性碳-碳双键的树脂与不具有反应性碳-碳双键但具有伯羟基的树脂的含量的质量比(具有反应性碳-碳双键的树脂的含量/不具有反应性碳-碳双键但具有伯羟基的树脂的含量)优选为0.05~8.0、更优选为0.1~7.0、进一步优选为0.3~6.0。当该质量比为0.05以上时,有特别是使用了UV固化型树脂的荧光体层与底漆层间的密合性变得良好的倾向,为8.0以下时,有成膜性变得良好的倾向。
底漆层形成用组合物中,树脂成分整体的(甲基)丙烯酸当量优选为200~1000g/eq、更优选为250~900g/eq、进一步优选为270~800g/eq、特别优选为280~500g/eq。通过上述(甲基)丙烯酸当量为1000g/eq以下,反应性碳-碳双键充分地存在于树脂成分中,可获得特别是使用了UV固化型树脂的荧光体层与底漆层的优异密合性。另一方面,通过(甲基)丙烯酸当量为200g/eq以上、特别是为270g/eq以上,底漆层的润湿性提高、可获得与荧光体层的优异密合性。此外,本说明书中,树脂成分是指底漆层形成用组合物中包含的树脂整体,是至少包含具有反应性碳-碳双键的树脂及不具有反应性碳-碳双键但具有伯羟基的树脂的成分。聚异氰酸酯化合物或后述的添加剂等除树脂以外的成分并不包含在树脂成分中。另外,本说明书中,树脂成分整体的(甲基)丙烯酸当量例如可以由具有反应性碳-碳双键的树脂的(甲基)丙烯酸当量与具有反应性碳-碳双键的树脂占树脂成分整体含量的比例,利用计算而求得。或者,树脂成分整体的(甲基)丙烯酸当量还可以利用红外分光法或拉曼分光法、由与浓度已知的物质的标准曲线的比较来求得。
底漆层形成用组合物中,树脂成分整体的羟值优选为100~300mgKOH/g、更优选为120~250mgKOH/g、进一步优选为150~230mgKOH/g、特别优选为170~220mgKOH/g。上述羟值为100mgKOH/g以上时,在底漆层形成时可充分地进行利用聚异氰酸酯化合物的交联,即便是在高温高湿环境下长时间放置时也可维持交联结构、可更充分地维持荧光体层与底漆层的优异密合性。另一方面,当上述羟值为300mgKOH/g以下时,可以防止羟基过剩地残留于底漆层中而使水蒸汽易于透过,可以防止在高温高湿环境下长时间放置时的荧光体层的发光特性的劣化。此外,本说明书中,树脂成分整体的羟值例如可以由具有反应性碳-碳双键的树脂的羟值、不具有反应性碳-碳双键但具有伯羟基的树脂的羟值、以及这些树脂占树脂成分整体的含量的比例,利用计算来求得。或者,树脂成分整体的羟值还可以利用红外分光法或拉曼分光法,由与浓度已知的物质的标准曲线的比较来求得。
作为聚异氰酸酯化合物,可举出甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯及苯二甲撑二异氰酸酯、以及使用这些化合物作为原材料而获得的物质等。聚异氰酸酯化合物还可以是使上述聚异氰酸酯化合物彼此发生反应而获得的预聚物、或者使上述聚异氰酸酯化合物与醇发生反应而获得的预聚物。聚异氰酸酯化合物还可以是异氰脲酸酯型、缩二脲型、加合物型及2官能型(混合有2种聚异氰酸酯化合物者)等聚异氰酸酯化合物。其中,从密合性的观点出发,优选异氰脲酸酯型及缩二脲型聚异氰酸酯化合物。聚异氰酸酯化合物可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
底漆层形成用组合物中的聚异氰酸酯化合物的含量优选是底漆层形成用组合物中的NCO/OH比(摩尔比)达到0.05~1.0的量、更优选是达到0.1~0.6的量、进一步优选是达到0.15~0.55的量、特别优选是达到0.2~0.5的量。通过NCO/OH比为0.05以上,可在所得底漆层中形成充分的交联结构、更充分地抑制高温高湿环境下长时间放置时的荧光体层与阻隔膜的密合性的降低。另一方面,通过NCO/OH比为1.0以下,羟基充分地残留于底漆层中,特别是在使用环氧树脂或包含聚异氰酸酯的树脂形成荧光体层时,底漆层与荧光体层的密合性进一步提高。此外,本说明书中,底漆层形成用组合物的NCO/OH比可以利用红外分光法或拉曼分光法、由与浓度已知的物质的标准曲线的比较来求得。
底漆层形成用组合物还可以包含除上述的具有反应性碳-碳双键的树脂、不具有反应性碳-碳双键但具有伯羟基的树脂及聚异氰酸酯化合物以外的其它成分(添加剂)。作为添加剂,可举出增滑剂表面活性剂、溶剂、消泡剂、防静电剂等。作为溶剂,例如可以使用甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲醇、乙醇、异丙醇及丁醇等。
荧光体层使用UV固化型树脂时,底漆层形成用组合物优选含有光聚合引发剂。通过含有光聚合引发剂,使荧光体层UV固化时的底漆层与荧光体层的密合性进一步提高。底漆层形成用组合物含有光聚合引发剂时,其含量相对于底漆层形成用组合物中的树脂成分100质量份优选为1~30质量份、更优选为2~15质量份。该含量为1质量份以上时,可充分地获得密合性提高效果,为30质量份以下时,可以防止底漆层变脆而密合力降低。
底漆层形成用组合物中,为了促进底漆层的热固化,还可以添加促进氨基甲酸酯化的热固化催化剂。作为热固化催化剂,可以使用锡系、锆系、钛系等催化剂。
底漆层形成用组合物是使用其所形成的底漆层表面的润湿指数达到40dyn/cm以上的组合物。上述润湿指数更优选为42dyn/cm以上。通过润湿指数为40dyn/cm以上,所得底漆层与荧光体层的润湿性变得良好、可获得底漆层与荧光体层之间的优异密合性。润湿指数的上限值并无特别限定,可以为50dyn/cm以下。润湿指数例如可以使用润湿试剂进行测定。润湿指数可以使用底漆层形成用组合物形成涂膜,使该涂膜固化获得底漆层,使用所得底漆层进行测定。底漆层的固化条件只要是能够充分地固化的条件则无特别限定,例如可以在60~150℃下、15~300秒的条件下进行。另外,为了使底漆层更为充分地固化,还可以在40~80℃下进行1~7天老化处理。
[阻隔膜]
本公开的阻隔膜具备气体阻隔性膜、和配置于阻隔膜的一个最表面上并由上述底漆层形成用组合物的固化物形成的底漆层。以下,一边使用附图、一边对本公开的阻隔膜的优选实施方式进行说明。
图1~图4为表示本公开阻隔膜的一个实施方式的示意截面图。图1所示的阻隔膜100具备作为气体阻隔性膜的第一膜1、第二膜2、粘接层4、底漆层5和哑光层6。这里,第一膜1具备第一基材11、锚固涂层12、以及由无机薄膜层13及气体阻隔性覆盖层14形成的阻隔层15。第二膜2仅由第二基材21构成。第一膜1和第二膜2按照气体阻隔性覆盖层14与第二基材21相面对的方式、介由粘接层4粘贴在一起。阻隔膜100中,底漆层5以与第一基材11相接触的状态配置于第一膜1的第一基材11侧的表面上,哑光层6以与第二基材21相接触的状态配置于构成第二膜2的第二基材21的与粘接层4成相反侧的表面上。图1所示结构的阻隔膜100通过具备第二膜2,由于在提高气体阻隔性及机械强度的同时、仅用第二基材21构成第二膜2,因此与后述的图3及图4的阻隔膜相比,可以谋求制造工序的简化、成本降低及薄型化。
图2所示的阻隔膜200具备作为气体阻隔性膜的第一膜1、底漆层5和哑光层6。这里,第一膜1具备第一基材11、锚固涂层12、以及由无机薄膜层13及气体阻隔性覆盖层14形成的阻隔层15。阻隔膜200中,底漆层5以与气体阻隔性覆盖层14相接触的状态配置于第一膜1的气体阻隔性覆盖层14侧的表面上,哑光层6以与第一基材11相接触的状态配置于第一膜1的第一基材11侧的表面上。图2所示结构的阻隔膜200由于不具备第二膜2及粘接层4,因此可以谋求制造工序的简化、成本降低及薄型化。
图3所示的阻隔膜300具备作为气体阻隔性膜的第一膜1、作为气体阻隔性膜的第二膜2、粘接层4、底漆层5和哑光层6。这里,第一膜1具备第一基材11、锚固涂层12、以及由无机薄膜层13及气体阻隔性覆盖层14形成的阻隔层15。第二膜2具备第二基材21、锚固涂层22、以及由无机薄膜层23及气体阻隔性覆盖层24形成的阻隔层25。第一膜1和第二膜2按照气体阻隔性覆盖层14与气体阻隔性覆盖层24相面对的方式、介由粘接层4粘贴在一起。阻隔膜300中,底漆层5以与第一基材11相接触的状态配置于第一膜1的第一基材11侧的表面上,哑光层6以与第二基材21相接触的状态配置于第二膜2的第二基材21的表面上。图3所示结构的阻隔膜300由于粘贴有第一及第二膜1、2这2张气体阻隔性膜,因此可以更充分地抑制水分或氧的透过。另外,通过将阻隔层15、25配置在比第一及第二基材11、21更靠内侧之处(第一基材11与第二基材21之间),可保护阻隔层15、25,可抑制阻隔层15、25的损伤。
图4所示的阻隔膜400具备作为气体阻隔性膜的第一膜1、作为气体阻隔性膜的第二膜2、粘接层4、底漆层5和哑光层6。这里,第一膜1具备第一基材11、锚固涂层12、以及由无机薄膜层13及气体阻隔性覆盖层14形成的阻隔层15。第二膜2具备第二基材21、锚固涂层22、以及由无机薄膜层23及气体阻隔性覆盖层24形成的阻隔层25。第一膜1和第二膜2按照第一基材11与气体阻隔性覆盖层24相面对的方式、介由粘接层4粘贴在一起。阻隔膜400中,底漆层5以与气体阻隔性覆盖层14相接触的状态配置于第一膜1的气体阻隔性覆盖层14侧的表面上,哑光层6以与第二基材21相接触的状态配置于第二膜2的第二基材21侧的表面上。图4所示结构的阻隔膜400由于粘贴有第一及第二膜1、2这2张气体阻隔性膜,因此可以更充分地抑制水分或氧的透过。另外,通过将阻隔层15配置在底漆层5侧、即更接近荧光体层的位置,可以更充分地抑制水分或氧侵入到荧光体层中。
具有上述构成的阻隔膜100、200、300、400在具有良好的气体阻隔性的同时,介由底漆层5与荧光体层粘贴,因此可以获得优异的密合性。另外,底漆层5使用上述底漆层形成用组合物而形成,对于第一基材11及气体阻隔性覆盖层14中的任一者均显示极为良好的密合性,还可充分地抑制在气体阻隔膜中发生剥离。因此,具有上述构成的阻隔膜可以抑制氧或水蒸汽自阻隔膜与荧光体层的界面侵入,可以抑制荧光体层的劣化。
以下对构成阻隔膜的各层详细地进行说明。
(基材)
第一及第二基材11、21优选是高分子膜。作为高分子膜的材质,例如可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯及聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯;尼龙等聚酰胺;聚丙烯及环烯烃等聚烯烃;聚碳酸酯;以及三乙酰纤维素等,但并不限定于这些。高分子膜优选是聚酯膜、聚酰胺膜或聚烯烃膜,更优选是聚酯膜或聚酰胺膜、进一步优选是聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。聚对苯二甲酸乙二醇酯膜从透明性、加工适应性及密合性的观点出发而优选。另外,聚对苯二甲酸乙二醇酯膜从透明性及气体阻隔性的观点出发,优选是双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
高分子膜还可以根据需要包含防静电剂、紫外线吸收剂、增塑剂及润滑剂等添加剂。另外,高分子膜的表面还可以实施电晕处理、火焰处理及等离子体处理等表面处理。
阻隔膜中,当第一基材11与底漆层5接触时,第一基材11优选在表面上具有羟基等极性基团。通过第一基材11在表面上具有羟基等极性基团,由于该羟基等极性基团与底漆层5中的官能团的分子间力,密合性进一步提高。上述高分子膜中,作为通常在表面上具有羟基者,可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜、聚碳酸酯膜、三醋酸纤维素膜等。另外,通过实施电晕处理、火焰处理及等离子体处理等表面处理,可以进一步提高与底漆层5的密合性。
第一及第二基材11、21的厚度并无特别限定,优选为3μm以上且100μm以下,更优选为5μm以上且50μm以下。其厚度为3μm以上时,加工容易,为100μm以下时,可以减薄阻隔膜的总厚。
(锚固涂层)
锚固涂层12、22是为了提高第一及第二基材11、21与无机薄膜层13、23之间的密合性而设置在它们之间的层。另外,锚固涂层12、22可以具有防止水分或氧的透过的阻隔性。
锚固涂层12、22例如可以使用选自聚酯树脂、异氰酸酯树脂、氨基甲酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯醇树脂、乙烯乙烯基醇树脂、乙烯基改性树脂、环氧树脂、含噁唑啉基的树脂、改性苯乙烯树脂、改性有机硅树脂或烷基钛酸酯等中的树脂来形成。锚固涂层可以单独使用上述树脂、或者使用组合有2种以上上述树脂的复合树脂来形成。
锚固涂层12、22可以通过将包含上述树脂的溶液涂布在第一及第二基材11、21上并使其干燥固化来形成。作为涂布方法,可以举出利用凹版涂布机、浸涂机、反向涂布机、绕线棒涂布机及模涂机等的涂布方法。
锚固涂层12、22的厚度优选为5~500nm的范围内、更优选为10~100nm的范围内。这里,当厚度为5nm以上时,有第一及第二基材11、21与无机薄膜层13、23之间的密合性及对水分或氧的阻隔性提高的倾向,为500nm以下时,有能够形成充分地抑制了内部应力的均匀的层的倾向。
(阻隔层)
阻隔层15、25是用于进一步提高水蒸汽透过度及氧透过度而设置的层。阻隔层15、25从光学的观点出发,优选透明性高。阻隔层15、25可以是单层的,也可以是多层的,如图1~图4所示,优选具有无机薄膜层13、23及气体阻隔性覆盖层14、24。
阻隔层15、25可以是在大气中成膜者,还可以是在真空中成膜者。作为真空成膜,可举出物理气相沉积法及化学气相沉积法等。作为物理气相沉积法,可举出真空蒸镀法、溅射法及离子镀法等。作为化学气相沉积(CVD)法,可举出热CVD法、等离子体CVD(PECVD)法及光CVD法等。成膜方法也可以是在无机薄膜层13、23和气体阻隔性覆盖层14、24中有所不同。
(无机薄膜层)
无机薄膜层13、23的形成方法优选真空蒸镀法、溅射法或PECVD法。真空蒸镀法中,更优选电阻加热式真空蒸镀法、电子束(Electron Beam)加热式真空蒸镀法、感应加热式真空蒸镀法,溅射法中,更优选反应性溅射法、双靶磁控溅射法。从膜的均质性的观点出发,优选溅射法,从成本的观点出发,优选真空蒸镀法,可以根据目的、用途进行选择。
作为溅射法及PECVD法中的等离子体的生成方法,可举出DC(Direct Current,直流)方式、RF(Radio Frequency,射频)方式、MF(Middle Frequency,中频)方式、DC脉冲方式、RF脉冲方式及DC+RF重叠方式等。
真空成膜中,通常形成金属或硅等的氧化物、氮化物或氮化氧化物等的膜。作为无机薄膜层13、23,优选铝、钛、铜、铟、锡等金属、或它们的氧化物(氧化铝等)、或硅、硅氧化物的膜。另外,不仅可形成金属或硅的氧化物,还可形成金属或硅的氮化物或者氮化氧化物的膜。另外,还可以形成包含多个金属的膜。上述的铝、钛、铜、铟、硅的氧化物、氮化物、氮化氧化物的透明性与阻隔性这两者都是优异的。包含硅的氧化物、氮化氧化物的阻隔性高,特别优选。
利用真空成膜形成的无机薄膜层13、23的厚度优选为5nm以上且100nm以下。当无机薄膜层13、23的厚度为5nm以上时,具有能够获得更良好的阻隔性的倾向。另外,当无机薄膜层13、23的厚度为100nm以下时,具有可抑制裂纹发生、可抑制因裂纹导致的水蒸汽阻隔性及氧阻隔性下降的倾向。进而,当无机薄膜层13、23的厚度为100nm以下时,由于因材料使用量的减少及膜形成时间的缩短等而减少了成本,因此从经济性的观点出发而优选。
(气体阻隔性覆盖层)
气体阻隔性覆盖层14、24是为了在防止后面工序中的二次各种损伤的同时、赋予较高阻隔性而设置的。气体阻隔性覆盖层14、24还可以包含硅氧烷键。气体阻隔性覆盖层14、24也可以在大气中形成。当在大气中形成气体阻隔性覆盖层14、24时,例如可以将含有聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、乙烯乙烯基醇等带有极性的化合物、聚偏氯乙烯等包含氯的化合物及包含Si原子的化合物、包含Ti原子的化合物、包含Al原子的化合物、包含Zr原子的化合物等的涂布液涂布在无机薄膜层13、23上,并使其干燥固化来形成。
作为在大气中形成气体阻隔性覆盖层14、24时的涂布液的涂布方法,具体地可举出利用凹版涂布机、浸涂机、反向涂布机、绕线棒涂布机及模涂机等的涂布方法。
包含硅氧烷键的化合物例如优选使用硅烷化合物、使硅烷醇基发生反应来形成。作为这种硅烷化合物,可举出下述式(1)所示的化合物。
R1 n(OR2)4-nSi    (1)
[式中,n表示0~3的整数,R1及R2各自独立地表示烃基、优选表示碳原子数为1~4的烷基。]
作为上述式(1)所示的化合物,例如可举出四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷及二甲基二乙氧基硅烷等。还可以使用包含氮的聚硅氮烷。
另外,气体阻隔性覆盖层14、24中还可以使用由其它金属原子形成的前体所制成的材料。作为包含Ti原子的化合物,例如可举出下述式(2)所示的化合物。
R1 n(OR2)4-nTi    (2)
[式中,n表示0~3的整数,R1及R2各自独立地表示烃基、优选表示碳原子数为1~4的烷基。]
作为上述式(2)所示的化合物,例如可举出四甲氧基钛、四乙氧基钛、四异丙氧基钛及四丁氧基钛等。
作为包含Al原子的化合物,例如可举出下述式(3)所示的化合物。
R1 m(OR2)3-mAl    (3)
[式中,m表示0~2的整数,R1及R2各自独立地表示烃基、优选地表示碳原子数为1~4的烷基。]
作为上述式(3)所示的化合物,例如可举出三甲氧基铝、三乙氧基铝、三异丙氧基铝及三丁氧基铝等。
作为包含Zr原子的化合物,例如可举出下述式(4)所示的化合物。
R1 n(OR2)4-nZr    (4)
[式中,n表示0~3的整数,R1及R2各自独立地表示烃基、优选地表示碳原子数为1~4的烷基。]
作为上述式(4)所示的化合物,例如可举出四甲氧基锆、四乙氧基锆、四异丙氧基锆及四丁氧基锆等。
在大气中形成气体阻隔性覆盖层14、24时,涂布上述涂布液后将其固化。作为固化方法并无特别限定,可举出紫外线固化及热固化等。为紫外线固化时,涂布液还可以包含聚合引发剂及具有双键的化合物。另外,还可根据需要进行加热老化。
作为在大气中形成气体阻隔性覆盖层14、24的其它方法,还可以使用镁、钙、锌、铝、硅、钛、锆等的无机氧化物的粒子彼此介由来自于磷化合物的磷原子发生脱水缩合,将由此获得的反应产物制成气体阻隔性覆盖层的方法。具体地说,存在于无机氧化物表面的官能团(例如羟基)与能够与无机氧化物发生反应的磷化合物的部位(例如直接键合于磷原子的卤原子或直接键合于碳原子的氧原子)会发生缩合反应而键合。反应产物例如如下获得:将包含无机氧化物和磷化合物的涂布液涂布在无机薄膜层13、23的表面上,对所形成的涂膜进行热处理,从而进行无机氧化物的粒子彼此介由来自于磷化合物的磷原子而发生键合的反应,由此获得。热处理的温度下限为110℃以上、优选为120℃以上、更优选为140℃以上、进一步优选为170℃以上。热处理温度较低时,难以获得充分的反应速度,成为生产率降低的原因。热处理的温度的优选上限根据基材的种类等而不同,为220℃以下、优选为190℃以下。热处理可以在空气中、氮气环境气体下、或氩气环境气体下等实施。
在大气中形成气体阻隔性覆盖层14、24时,只要不发生凝集等,上述涂布液还可以进一步包含树脂。作为上述树脂,具体地可举出丙烯酸树脂、聚酯树脂等。上述涂布液优选包含这些树脂中与涂布液中的其它材料的相容性高的树脂。
上述涂布液还可以根据需要进一步包含填充物、流平剂、消泡剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂以及硅烷偶联剂及钛螯合剂等。
在大气中形成的气体阻隔性覆盖层14、24的厚度以固化后的膜厚计优选为50nm~2000nm、更优选为100nm~1000nm。在大气中形成的气体阻隔性覆盖层14、24的厚度为50nm以上时,有膜形成易于进行的倾向。在大气中形成的气体阻隔性覆盖层14、24的厚度为2000nm以下时,有能够抑制断裂或卷曲的倾向。
(粘接层)
粘接层4如图1及图3~4所示,为了将第一膜1与第二膜2粘贴进行层叠而设置于第一膜1与第二膜2之间。作为粘接层4,可以使用作为高分子膜用的粘接剂或粘合剂的通常的物质,可根据第一膜1及第二膜2的粘贴侧的表面来适当选择。作为粘接层4的材料的候补,可举出环氧系、聚酯系、丙烯酸系、橡胶系、酚醛系及氨基甲酸酯系等粘接剂或粘合剂。
作为粘接剂或粘合剂的涂布方法,可举出利用凹版涂布机、浸涂机、反向涂布机、绕线棒涂布机及模涂机等的涂布方法。
粘接层4的厚度优选为1μm以上且20μm以下。通过粘接层4的厚度为1μm以上,具有可获得充分粘接性的倾向,通过为20μm以下,有在能够减薄阻隔膜的总厚的同时、能够抑制成本提高的倾向。
另外,还可以在介由粘接层4将第一膜1与第二膜2粘贴之后进行老化。老化例如在20~80℃下进行1~10天。
粘接层4还可以根据需要包含固化剂、防静电剂、硅烷偶联剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、流平剂及分散剂等。
(底漆层)
底漆层5是为了提高阻隔膜与荧光体层的密合性而设置的层。底漆层5设置在第一膜1的第一基材11上或气体阻隔性覆盖层14上。底漆层5设置于阻隔膜的一个最表面上,将阻隔膜的底漆层5侧的表面粘贴在荧光体层上。
底漆层5是由上述的底漆层形成用组合物的固化物形成的层。底漆层5可以通过在第一膜1的第一基材11上或气体阻隔性覆盖层14上涂布底漆层形成用组合物并使其固化来形成。作为涂布方法,可以举出利用凹版涂布机、浸涂机、反向涂布机、绕线棒涂布机及模涂机等的涂布方法。固化例如可以在60~150℃下、15~300秒的条件下进行。另外,为了使底漆层5更为充分地固化,还可以在40~80℃下进行1~7天的老化处理。
底漆层5的厚度优选为0.1~10μm、更优选为0.2~5μm、进一步优选为0.3~3μm、特别优选为0.5~1.5μm。当该厚度为0.1μm以上时,可以抑制针孔的发生,在由于具有充分的膜厚而能够充分地发挥应力缓和性的同时,涂饰后的成膜性稳定,可在面内均匀地获得良好的密合性。而当厚度为10μm以下时,通过防止底漆层5变脆、可以获得与荧光体层的稳定的密合性,同时可以充分地抑制水分或氧从底漆层5的端部(阻隔膜与荧光体层之间)经由底漆层侵入,可以抑制荧光体层的发光特性的劣化(特别是端部劣化)。另外,底漆层5的厚度较薄者在底漆层5的固化反应快速进行的同时、与荧光体层的初始密合性变得良好。
(哑光层)
哑光层6为了发挥1种以上的光学功能或防静电功能而设置在阻隔膜的与底漆层5成相对侧的表面上。这里,作为光学功能并无特别限定,可举出干涉条纹(莫尔纹)防止功能、防反射功能、扩散功能等。其中,哑光层6优选至少具有干涉条纹防止功能作为光学功能。本实施方式中,对哑光层6至少具有干涉条纹防止功能的情况进行说明。
哑光层6可以包含粘合剂树脂和微粒而构成。进而,还可以通过按照微粒的一部分从哑光层6的表面露出的方式将微粒埋入在粘合剂树脂中,从而在哑光层6的表面上产生微细的凹凸。通过在阻隔膜的表面上设置这种哑光层6,可以更为充分地防止牛顿环等干涉条纹的发生,结果能够获得高效且高精细、长寿命的波长转换片材。
作为粘合剂树脂并无特别限定,可以使用光学透明性优异的树脂。更具体地说,例如可以使用聚酯系树脂、丙烯酸系树脂、丙烯酸氨基甲酸酯系树脂、聚酯丙烯酸酯系树脂、聚氨酯丙烯酸酯系树脂、氨基甲酸酯系树脂、环氧系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、三聚氰胺系树脂、酚醛系树脂热塑性树脂、热固化性树脂、电离放射线固化性树脂等。另外,除了有机树脂以外,还可以使用二氧化硅粘合剂。其中,由于材料广泛,因此优选使用丙烯酸系树脂、氨基甲酸酯系树脂,由于耐光性或光学特性优异,因此进一步优选使用丙烯酸系树脂。这些物质不仅可以使用1种,还可以组合使用多种。
作为微粒并无特别限定,例如除了二氧化硅、粘土、滑石、碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、氧化钛、氧化铝等无机微粒之外,还可以使用苯乙烯树脂、氨基甲酸酯树脂、有机硅树脂、丙烯酸树脂、聚酰胺树脂等有机微粒。其中,作为微粒,从透射率的方面来说,优选使用二氧化硅、丙烯酸树脂、氨基甲酸酯树脂、聚酰胺树脂等形成的折射率为1.40~1.55的微粒。折射率较低的微粒是昂贵的,而折射率过高则有微粒损害透射率的倾向。这些物质不仅可以使用1种,还可以组合使用多种。
微粒的平均粒径优选为0.1~30μm、更优选为0.5~10μm。微粒的平均粒径为0.1μm以上时,有可获得优异干涉条纹防止功能的倾向,为30μm以下时,有透明性进一步提高的倾向。
哑光层6中的微粒的含量以哑光层6总量为基准计,优选为0.5~30质量%、进一步优选为3~10质量%。微粒的含量为0.5质量%以上时,有光扩散功能和防止干涉条纹发生的效果进一步提高的倾向,为30质量%以下时,不会使亮度降低。
哑光层6可以通过将包含上述粘合剂树脂及微粒的涂布液涂布在第一膜1或第二膜2的表面上并使其干燥固化来形成。作为涂布方法,可举出利用凹版涂布机、浸涂机、反向涂布机、绕线棒涂布机及模涂机等的涂布方法。
哑光层6的厚度优选为0.1~20μm、更优选为0.3~10μm。通过哑光层6的厚度为0.1μm以上,具有易于获得均匀的膜、易于充分地获得光学功能的倾向。另一方面,通过哑光层6的厚度为20μm以下,当在哑光层6中使用微粒时,有微粒向哑光层6的表面露出、易于获得凹凸赋予效果的倾向。
具有以上说明的构成的本实施方式的阻隔膜可以在需要与氧或水蒸汽透过有关的阻隔性的用途中使用,例如可以作为在液晶用背板中使用的含有发光体的波长转换片材、特别是含有量子点发光体的波长转换片材的阻隔膜进行使用。
[波长转换片材]
接着,对使用了上述阻隔膜的本公开的波长转换片材进行说明。本公开的波长转换片材具备包含荧光体的荧光体层、和层叠在上述荧光体层的至少一个面上的上述本公开的阻隔膜,上述阻隔膜在上述荧光体层侧的最表面上具备上述底漆层。图5为表示本公开的波长转换片材的一个实施方式的示意截面图。图5所示的波长转换片材600具有包含荧光体且具有波长转换功能的荧光体层7被一对阻隔膜100夹持的结构。一对的阻隔膜100和荧光体层7按照底漆层5与荧光体层7相接触的方式进行层叠。具有该构成的波长转换片材600由于介由底漆层5将阻隔膜100与荧光体层7粘贴在一起,因此可获得优异的密合性。此外,阻隔膜100还可以是上述的阻隔膜200、阻隔膜300或阻隔膜400。
(荧光体层)
荧光体层7是具有通过激发光的照射而发出不同波长的光的波长转换功能的层,包含至少1种以上的荧光体(未图示)。
荧光体中,被称作量子点的纳米尺寸的半导体可获得较高的波长转换效率,且亮度和制成显示器的颜色重现性优异,因此优选。作为量子点,可举出作为发光部的芯被作为保护膜的壳覆盖者。作为上述芯,例如可举出硒化镉(CdSe)等,作为上述壳,例如可举出硫化锌(ZnS)等。通过CdSe粒子的表面缺陷被带隙较大的ZnS覆盖,量子效率有所提高。另外,荧光体还可以是芯被第一壳及第二壳双重地覆盖者。此时,芯可以使用CdSe、第一壳可以使用硒化锌(ZnSe)、第二壳可以使用ZnS。将上述荧光体组合使用2种以上。另外,还可以将仅包含1种荧光体的荧光体层与仅包含其它种类荧光体的荧光体层进行层叠。
荧光体分散在用于密封的密封树脂中。密封树脂例如可以使用具有烯键式双键的光(UV)固化性树脂、环氧系光阳离子聚合性树脂、环氧-胺系热固化性树脂、氨基甲酸酯固化系热固化性树脂等固化性树脂来形成。
荧光体层7可以如下形成:将包含荧光体、固化性树脂、根据需要的固化剂和根据需要的溶剂的混合液涂布在阻隔膜的底漆层5上,形成涂膜,根据需要将另外制作的另一张阻隔膜按照底漆层5朝向荧光体层7的方式进行层叠,使涂膜固化,从而形成。
涂膜的固化可以根据所使用的固化性树脂来适当地进行。例如当固化性树脂为热固化性树脂时,可以通过加热或老化使其固化。另一方面,当固化性树脂为光固化性树脂时,涂膜的固化可以通过紫外线的照射使光固化性树脂固化(UV固化)来进行。此外,光固化性树脂还可以在UV固化之后进一步进行热固化。通过使固化性树脂固化,形成荧光体层7的密封树脂。
上述本实施方式的波长转换片材例如可以用于背光单元中。背光单元例如具备光源、导光板、反射板及本实施方式的波长转换片材。背光单元中,将导光板及反射板依次配置在波长转换片材的一个表面上,将光源配置在上述导光板的侧方(导光板的面方向)。光源例如使用蓝色发光二极管元件等。
[阻隔膜及波长转换片材的制造方法]
接着,对本公开的阻隔膜及波长转换片材的制造方法的一个实施方式进行说明。本实施方式的阻隔膜的制造方法为具备气体阻隔性膜和配置于一个最表面上的底漆层的阻隔膜的制造方法,其具有在气体阻隔性膜上涂布上述底漆层形成用组合物并使其固化、形成上述底漆层的工序。另外,本实施方式的波长转换片材的制造方法是具备包含荧光体及固化性树脂的固化物(密封树脂)的荧光体层;和层叠在上述荧光体层的至少一个面上、在上述荧光体层侧的最表面上具有底漆层的阻隔膜的波长转换片材的制造方法,其具有以下工序:在上述阻隔膜的上述底漆层上涂饰包含荧光体及固化性树脂的荧光体层形成用组合物而形成涂膜的工序;和使上述涂膜中的上述固化性树脂固化而形成荧光体层的工序。本实施方式中,形成底漆层的气体阻隔性膜的表面在图1及图3所示的阻隔膜100、300中为第一基材11,在图2及图4所示的阻隔膜200、400中为气体阻隔性覆盖层14。
图1所示的阻隔膜100及使用该阻隔膜制造图5所示的波长转换片材600时,例如可以按照以下顺序进行制造。此外,各层的形成方法如上。首先,分别制作第一膜1及第二膜2。即,在第一基材11上形成锚固涂层12,在其上依次形成无机薄膜层13及气体阻隔性覆盖层14,制作第一膜1。作为第二膜2,直接使用第二基材21。
在所得第一膜1的气体阻隔性覆盖层14上涂布粘接剂或粘合剂,与第二膜2粘贴并进行老化,从而获得第一膜1和第二膜2介由粘接层4粘贴在一起的层叠膜。粘贴可以使用一般的层压装置进行。此外,也可以将粘接剂或粘合剂涂布在第二膜2上。
在所得层叠膜的第一基材11上涂布上述本实施方式的底漆层形成用组合物并使其固化,形成底漆层5。另外,在层叠膜的第二膜2上形成哑光层6。底漆层5和哑光层6的形成顺序并无特别限定。另外,哑光层6也可以在粘贴第一膜1和第二膜2之前、预先形成在第二膜2上。进而,底漆层5也可在粘贴第一膜1和第二膜2之前、预先形成于第一膜1的第一基材11上。由此,获得阻隔膜100。制作2个该阻隔膜100。
接着,在一个阻隔膜100的底漆层5上涂布包含荧光体、固化性树脂、根据需要的固化剂和根据需要的溶剂的混合液,形成涂膜,在其上粘贴另一个阻隔膜100的底漆层5侧,使涂膜固化,形成荧光体层7。通过以上的方法,可以获得在具有良好气体阻隔性的同时、阻隔膜100与荧光体层7的密合性优异的本实施方式的波长转换片材600。
以上,对本公开的优选实施方式详细地进行了说明,但本公开的技术范围并不限于上述实施方式,在不脱离本公开的主旨的范围内可以加以各种变更。
例如在图1~图5所示的阻隔膜中,也可以不设置哑光层6及锚固涂层12、22。
图1~图5所示的阻隔膜中,阻隔层15、25还可以是无机薄膜层13、23与气体阻隔性覆盖层14、24交替地多个层叠而成。此时,可以进一步提高气体阻隔性。
图1~图5所示的阻隔膜中,第一膜1及第二膜2的朝向不限于图示的朝向,也可以反向地配置。
阻隔膜还可以在第一膜及第二膜的基础上进一步具有与它们有相同构成的1个以上的膜。
图1所示的阻隔膜中,也可以不设置第二膜2及粘接层4。图2所示的阻隔膜中,还可以在哑光层6与第一基材11之间设置介由粘接层4粘接于第一基材11、仅由第二基材21形成的第二膜2。
图5所示的波长转换片材中,夹持荧光体层7的一对阻隔膜也可以具有相互间不同的构成。另外,哑光层6并非必须设置在波长转换片材的两面,也可以仅设置在一个表面上。
实施例
以下根据实施例及比较例更加具体地说明本公开,但本公开并不限于以下实施例。
[实施例1]
(底漆层形成用组合物的制备)
在作为具有反应性碳-碳双键的树脂的含丙烯酰基树脂(荒川化学工业株式会社制、型号:ACS-719、具有丙烯酰基及仲羟基的树脂、(甲基)丙烯酸当量为214g/eq、羟值为262mgKOH/g)50质量份及作为不具有反应性碳-碳双键但具有伯羟基的树脂的丙烯酸多元醇(荒川化学工业株式会社制、型号:ACS-717、羟值为80mgKOH/g)50质量份中添加溶剂(乙酸乙酯)200质量份,在25℃下搅拌2小时。之后,添加作为固化剂的缩二脲型六亚甲基二异氰酸酯(荒川化学工业株式会社制、商品名:ARACOAT CL106)23质量份,在25℃下搅拌30分钟,获得底漆层形成用组合物。
利用以下方法求得底漆层形成用组合物中除了聚异氰酸酯化合物及溶剂之外的树脂成分整体的(甲基)丙烯酸当量及羟值。(甲基)丙烯酸当量为由具有反应性碳-碳双键的树脂的(甲基)丙烯酸当量及其配比、通过计算而求得。羟值为由具有反应性碳-碳双键的树脂的羟值、不具有反应性碳-碳双键但具有伯羟基的树脂的羟值及它们的配比、通过计算而求得。
(阻隔膜的制作)
在单面经电晕放电处理的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(商品名:P60、厚度:16μm、TORAY株式会社制)的经电晕放电处理的面上,利用棒涂法涂布聚酯树脂溶液,在80℃下干燥固化1分钟,从而形成厚度为100nm的锚固涂层。
使用电子束加热式的真空蒸镀装置,在1.5×10-2Pa的压力下通过电子束加热使氧化硅材料(Canon Optron株式会社制)蒸发,在上述锚固涂层上形成厚度为80nm的SiOx膜作为无机薄膜层。此外,蒸镀中的加速电压为40kV,发射电流为0.2A。在该SiOx膜上利用棒涂法涂布以质量比1:1混合有四乙氧基硅烷的水解物(含有硅氧烷键)和聚乙烯醇的涂布液,在120℃下干燥固化1分钟,形成厚度为400nm的气体阻隔性覆盖层。由此,获得第一膜。第一膜的水蒸汽透过度为0.5g/(m2·day)。
在第一膜的气体阻隔性覆盖层上涂布粘接剂(主剂:Takelac A525、固化剂:TAKENATE A50、三井化学株式会社制),制成粘接层,粘贴作为第二膜的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(商品名:FE2001、厚度:25μm、Futamura Chemical株式会社制、水蒸汽透过度为25g/(m2·day))的经电晕放电处理的面,在40℃下实施2天老化。由此,获得第一膜与第二膜介由粘接层粘贴而成的层叠膜(1)。粘接层的厚度为4μm。
在所得层叠膜(1)中的第一膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(第一基材)上,利用绕线棒涂布机涂饰上述底漆层形成用组合物而形成涂膜,利用间歇式炉在100℃下使其干燥、固化20秒钟后,在40℃下实施3天老化,从而形成底漆层。底漆层的厚度为1μm。
另外,在第二膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(第二基材)上涂布由丙烯酸系多元醇树脂(DIC公司制、商品名:ACRYDIC A-814)100质量份、异氰酸酯系固化剂(DIC公司制、商品名:BURNOCK DN-980、六亚甲基二异氰酸酯系化合物)8.5质量份、微粒(聚氨酯、平均粒径为2μm)10质量份、溶剂(乙酸乙酯)70质量份形成的哑光层形成用组合物,将其加热干燥、固化,形成厚度为3μm的哑光层。由此,获得具有图1所示构成的阻隔膜。准备2张该阻隔膜。
(波长转换片材的制作)
在一个阻隔膜的底漆层上,涂布包含芯为硒化镉(CdSe)、壳为硫化锌(ZnS)、粒径为6nm的量子点发光体、在主链或侧链的末端上具有丙烯酰基的丙烯酸系光固化性树脂(日立化成株式会社制、商品名:Hitaloid7927-8)以及光聚合引发剂(BASF公司制、商品名:Irgacure907)的荧光体层形成用组合物,形成涂膜,在其上粘贴另一个阻隔膜的底漆层。使用紫外线照射装置以300mJ/cm2的曝光量对上述涂膜进行曝光,使其固化,形成具有波长转换功能的荧光体层(厚度为100μm)。由此获得波长转换片材。
[实施例2~8及13以及比较例1~4]
除了将底漆层形成用组合物中的树脂的配合量以及固化剂的种类及配合量如表1所示那样进行变更以外,与实施例1同样地操作,获得底漆层形成用组合物、阻隔膜及波长转换片材。此外,实施例13中,作为固化剂使用异氰脲酸酯型六亚甲基二异氰酸酯(荒川化学工业株式会社制、商品名:ARACOAT CL2503)。另外,表1中,具有反应性碳-碳双键的树脂记为“含C=C树脂”,不具有反应性碳-碳双键但具有伯羟基的树脂记为“含OH树脂”、缩二脲型六亚甲基二异氰酸酯记为“HDI-bi”,异氰脲酸酯型六亚甲基二异氰酸酯记为“HDI-nu”、它们的配合量的单位为“质量份”。
[实施例9]
与实施例1同样地操作,获得底漆层形成用组合物及2张阻隔膜。在一个阻隔膜的底漆层上,涂布包含芯为硒化镉(CdSe)、壳为硫化锌(ZnS)、粒径为6nm的量子点发光体、环氧树脂(株式会社ADEKA制、商品名:ADEKA RESIN EP-4088S)以及聚胺系固化剂(株式会社ADEKA制、商品名:ADEKA HARDENER EH-5015S)的荧光体层形成用组合物,形成涂膜,在其上粘贴另一个阻隔膜的底漆层。对上述涂膜在100℃下进行10分钟的硬化而使其固化,形成具有波长转换功能的荧光体层(厚度为100μm)。由此,获得波长转换片材。
[实施例10]
除了将底漆层形成用组合物中的树脂的配合量以及固化剂的种类及配合量如表1所示那样进行变更以外,与实施例9同样地操作,获得底漆层形成用组合物、阻隔膜及波长转换片材。
[实施例11]
与实施例1同样地操作,获得底漆层形成用组合物及2张阻隔膜。在一个阻隔膜的底漆层上,涂布包含芯为硒化镉(CdSe)、壳为硫化锌(ZnS)、粒径为6nm的量子点发光体、三井化学株式会社制的Olester Q612(商品名、丙烯酸多元醇)、以及三井化学株式会社制的TAKENATE D-165N(商品名、聚异氰酸酯)的荧光体层形成用组合物,形成涂膜,在其上粘贴另一个阻隔膜的底漆层。对上述涂膜在100℃下进行10分钟的硬化而使其固化,形成具有波长转换功能的荧光体层(厚度为100μm)。由此,获得波长转换片材。
[实施例12]
除了将底漆层形成用组合物中的树脂的配合量以及固化剂的种类及配合量如表1所示那样进行变更以外,与实施例11同样地操作,获得底漆层形成用组合物、阻隔膜及波长转换片材。
[实施例14]
与实施例1同样地操作,获得底漆层形成用组合物及第一膜。在所得第一膜的气体阻隔性覆盖层上利用绕线棒涂布机涂饰上述底漆层形成用组合物,形成涂膜,利用间歇式炉在100℃下干燥20秒钟之后,在40℃下实施3天老化,从而使涂膜固化,形成底漆层。底漆层的厚度为1μm。
另外,在第一膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(第一基材)上与实施例1同样地形成厚度为3μm的哑光层。由此,获得具有图2所示构成的阻隔膜。准备2张该阻隔膜。除了使用2张该阻隔膜之外,与实施例1同样地操作,获得波长转换片材。
[实施例15]
除了在底漆层形成用组合物中添加光聚合引发剂(BASF公司制、商品名:Irgacure907)5质量份以外,与实施例1同样地操作,获得底漆层形成用组合物、阻隔膜及波长转换片材。光聚合引发剂在添加固化剂时一起添加。
[实施例16]
在底漆层形成用组合物中添加热固化催化剂(Matsumoto Fine Chemical株式会社制、商品名:ORGATIX ZC-150、四乙酰丙酮锆)3质量份,并且在制作波长转换片材时、使用紫外线照射装置以300mJ/cm2的曝光量对涂布荧光体层形成用组合物所形成的涂膜进行曝光后,再在100℃下进行10分钟的硬化而使其固化,除此之外与实施例1同样地操作,获得底漆层形成用组合物、阻隔膜及波长转换片材。热固化催化剂在添加固化剂时一起添加。
[实施例17]
在底漆层形成用组合物中添加光聚合引发剂(BASF公司制、商品名:Irgacure907)5质量份及热固化催化剂(Matsumoto Fine Chemical株式会社制、商品名:ORGATIX ZC-150、四乙酰丙酮锆)3质量份,并且在制作波长转换片材时、使用紫外线照射装置以300mJ/cm2的曝光量对涂布荧光体层形成用组合物所形成的涂膜进行曝光后,再在100℃下进行10分钟的硬化而使其固化,除此之外与实施例1同样地操作,获得底漆层形成用组合物、阻隔膜及波长转换片材。光聚合引发剂及热固化催化剂在添加固化剂时一起添加。
<润湿指数的测定>
在棉棒上沾上润湿试剂(和光纯药工业株式会社制、商品名:润湿张力试验用混合液),延展在实施例及比较例中制作的阻隔膜的底漆层上形成液膜之后,在经过2秒钟的时刻液膜未破裂而维持着膜状态时,则判定为润湿。将利用该方法判定为润湿的润湿试剂的表面张力的最大值作为底漆层的润湿指数。将结果示于表1中。
<密合性的评价>
将实施例及比较例中获得的波长转换片材剪切为宽为1cm的长条状,将剪切后的波长转换片材固定在玻璃板上。使用Tensilon万能材料试验机(A&D公司制)以300mm/分钟的速度在垂直于玻璃板的方向上将被固定的长条状波长转换片材的阻隔膜从荧光体层上剥离,将剥离所需要的力作为剥离强度进行测定。另外,设想到在高温高湿环境下长时间放置的情况,作为可靠性试验,将实施例及比较例中获得的波长转换片材在65℃、95%RH下保存500小时。使用可靠性试验后的波长转换片材,利用与上述相同的方法进行剥离强度的测定。剥离强度为3.0N/cm以上时,则可以说是良好的。将可靠性试验前后的剥离强度的测定结果示于表1中。
<端部劣化的评价>
对于在上述密合性的评价中准备好的可靠性试验后的波长转换片材,利用以下方法评价荧光体层有无自片材端部的劣化。即,从可靠性试验后的波长转换片材的一个阻隔膜侧照射蓝色LED光,从另一个阻隔膜侧目视观察透射光,测定在片材端部上荧光体层发生劣化而未发光的部分的距离片材端部的宽度的最大值。端部劣化的宽度为3mm以下,则可以说充分地抑制了劣化。将结果示于表1中。此外,表1中的“≤1”也包含没有端部劣化的情况。
Figure BDA0002918233570000271
符号说明
1第一膜、2第二膜、4粘接层、5底漆层、6哑光层、7荧光体层、11第一基材、21第二基材、12、22锚固涂层、13、23无机薄膜层、14、24气体阻隔性覆盖层、15、25阻隔层、100、200、300、400阻隔膜、600波长转换片材。

Claims (5)

1.一种阻隔膜,其具备:
气体阻隔性膜;和
配置于一个最表面上的底漆层,所述底漆层由使用底漆层形成用组合物所形成的固化物构成,且表面的润湿指数为40dyn/cm以上,所述底漆层形成用组合物含有具有反应性碳-碳双键的树脂、不具有反应性碳-碳双键但具有伯羟基的树脂、和聚异氰酸酯化合物,
所述底漆层形成用组合物所含的树脂成分整体的(甲基)丙烯酸当量为270~800g/eq。
2.根据权利要求1所述的阻隔膜,其中,所述底漆层形成用组合物的NCO/OH比为0.1~0.6。
3.根据权利要求1或2所述的阻隔膜,其中,所述底漆层形成用组合物所含的树脂成分整体的羟值为150~230mgKOH/g。
4.一种波长转换片材,其具备包含荧光体及固化性树脂的固化物的荧光体层、和层叠于所述荧光体层的至少一个面上的权利要求1~3中任一项所述的阻隔膜,
所述阻隔膜在所述荧光体层侧的最表面上具备所述底漆层。
5.一种波长转换片材的制造方法,其具备以下工序:
在具备气体阻隔性膜和配置于一个最表面上的底漆层的阻隔膜的所述底漆层上涂饰包含荧光体及固化性树脂的荧光体层形成用组合物、形成涂膜的工序,所述底漆层由使用底漆层形成用组合物所形成的固化物构成,且表面的润湿指数为40dyn/cm以上,所述底漆层形成用组合物含有具有反应性碳-碳双键的树脂、不具有反应性碳-碳双键但具有伯羟基的树脂、和聚异氰酸酯化合物;和
使所述涂膜中的所述固化性树脂固化、形成荧光体层的工序,
所述底漆层形成用组合物所含的树脂成分整体的(甲基)丙烯酸当量为270~800g/eq。
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