CN113557610A - 波长转换构件、背光单元、图像显示装置以及波长转换用的树脂组合物 - Google Patents

波长转换构件、背光单元、图像显示装置以及波长转换用的树脂组合物 Download PDF

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Abstract

一种波长转换构件,含有:量子点荧光体及填料;以及包含所述量子点荧光体及所述填料的树脂硬化物,且相对于所述树脂硬化物的总量,所述填料的含有率为3质量%以上。

Description

波长转换构件、背光单元、图像显示装置以及波长转换用的树 脂组合物
技术领域
本发明涉及一种波长转换构件、背光单元、图像显示装置以及波长转换用的树脂组合物。
背景技术
近年来,在液晶显示装置等图像显示装置的领域中,一直谋求提升显示器的色彩再现性。作为提升色彩再现性的手段,如日本专利特表2013-544018号公报及国际公开第2016/052625号中所记载那样,包含量子点荧光体的波长转换构件受到瞩目。
包含量子点荧光体的波长转换构件例如配置于图像显示装置的背光单元。在使用包含发出红色光的量子点荧光体及发出绿色光的量子点荧光体的波长转换构件的情况下,若对波长转换构件照射作为激发光的蓝色光,则可通过自量子点荧光体发出的红色光及绿色光、与透过波长转换构件的蓝色光而获得白色光。通过包含量子点荧光体的波长转换构件的开发,显示器的色彩再现性自现有的72%的NTSC((美国)国家电视系统委员会(National Television System Committee))比扩大至100%的NTSC比。
包含量子点荧光体的波长转换构件通常具有使含有量子点荧光体的硬化性组合物硬化而成的硬化物。作为硬化性组合物,有热硬化型及光硬化型,就生产性的观点而言,可优选地使用光硬化型的硬化性组合物。
发明内容
[发明所要解决的问题]
在将含有量子点荧光体的硬化性组合物赋予至包覆材料,使所赋予的硬化性组合物硬化而制成硬化物来制造波长转换构件的情况下,存在硬化物容易产生褶皱,特别是当就轻量化、小型化等方面而言使包覆材料变薄时,硬化物的褶皱变得更显著的问题。
本公开是鉴于所述情况而成,其课题在于提供一种含有量子点荧光体且树脂硬化物的褶皱得到抑制的波长转换构件以及使用其的背光单元及图像显示装置。进而,本公开的课题在于提供一种含有量子点荧光体且能够形成褶皱得到抑制的树脂硬化物的波长转换用的树脂组合物。
[解决问题的技术手段]
用以实现所述课题的具体的手段如下所示。
<1>一种波长转换构件,含有:量子点荧光体及填料;以及树脂硬化物,所述树脂硬化物包含所述量子点荧光体及所述填料,且
相对于所述树脂硬化物的总量,所述填料的含有率为3质量%以上。
<2>根据<1>所述的波长转换构件,其中所述填料包含折射率为2.3以下的低折射率填料。
<3>根据<1>或<2>所述的波长转换构件,其中所述填料包含选自由二氧化硅、氧化铝、硫酸钡、氧化锌、碳酸钙及有机填料所组成的群组中的至少一种。
<4>根据<1>~<3>中任一项所述的波长转换构件,其中所述填料的平均粒径为0.2μm以上。
<5>根据<1>~<4>中任一项所述的波长转换构件,其中在通过激光衍射散射法而获得的体积累计分布曲线中,自小径侧起累计达10%时的所述填料的粒径(D10)相对于自小径侧起累计达90%时的所述填料的粒径(D90)之比(D10/D90)为0.40以下。
<6>根据<1>~<5>中任一项所述的波长转换构件,其中所述树脂硬化物的全光线透过率为55%以上。
<7>根据<1>~<6>中任一项所述的波长转换构件,其中所述树脂硬化物包含硫醚结构。
<8>根据<1>~<6>中任一项所述的波长转换构件,其中所述树脂硬化物包含与两个碳原子键结的硫醚结构,与所述硫醚结构键结的两个所述碳原子均为一级碳原子。
<9>根据<1>~<8>中任一项所述的波长转换构件,其具有包覆所述树脂硬化物的至少一部分的包覆材料。
<10>根据<9>所述的波长转换构件,其中所述包覆材料对于氧及水的至少一者具有阻隔性。
<11>根据<1>~<10>中任一项所述的波长转换构件,其中不含氧化钛,或者相对于所述树脂硬化物的总量,氧化钛的含有率小于5质量%。
<12>根据<1>~<11>中任一项所述的波长转换构件,其中相对于所述树脂硬化物的总量,所述量子点荧光体的含有率为0.01质量%~1.0质量%。
<13>根据<1>~<12>中任一项所述的波长转换构件,其中当将所述量子点荧光体相对于所述树脂硬化物的总量的含有率设为X、将所述填料相对于所述树脂硬化物的总量的含有率设为Y时,Y/X为7.0以上。
<14>根据<1>~<13>中任一项所述的波长转换构件,其中所述量子点荧光体包含发出红色光的量子点荧光体R及发出绿色光的量子点荧光体G,且所述量子点荧光体G相对于所述量子点荧光体R的含有比率(量子点荧光体G/量子点荧光体R)为1.0~4.0。
<15>一种背光单元,包括:根据<1>~<14>中任一项所述的波长转换构件;以及光源。
<16>一种图像显示装置,包括根据<15>所述的背光单元。
<17>一种波长转换用的树脂组合物,包含量子点荧光体、填料、多官能(甲基)丙烯酸酯化合物及含有多官能硫醇化合物的硫醇化合物,且所述填料的含有率为3质量%以上。
<18>根据<17>所述的波长转换用的树脂组合物,其中所述填料包含折射率为2.3以下的低折射率填料。
<19>根据<17>或<18>所述的波长转换用的树脂组合物,其中所述填料包含选自由二氧化硅、氧化铝、硫酸钡、氧化锌、碳酸钙及有机填料所组成的群组中的至少一种。
<20>根据<17>~<19>中任一项所述的波长转换用的树脂组合物,其中所述填料的平均粒径为0.2μm以上。
<21>根据<17>~<20>中任一项所述的波长转换用的树脂组合物,其中在通过激光衍射散射法而获得的体积累计分布曲线中,自小径侧起累计达10%时的所述填料的粒径(D10)相对于自小径侧起累计达90%时的所述填料的粒径(D90)之比(D10/D90)为0.40以下。
<22>根据<17>~<21>中任一项所述的波长转换用的树脂组合物,其中所述多官能硫醇化合物具有至少一个与一级碳原子键结的硫醇基。
<23>根据<17>~<22>中任一项所述的波长转换用的树脂组合物,其中不含氧化钛,或者相对于波长转换用的树脂组合物的总量,氧化钛的含有率小于5质量%。
<24>根据<17>~<23>中任一项所述的波长转换用的树脂组合物,其中相对于波长转换用的树脂组合物的总量,所述量子点荧光体的含有率为0.01质量%~1.0质量%。
<25>根据<17>~<24>中任一项所述的波长转换用的树脂组合物,其中当将所述量子点荧光体相对于波长转换用的树脂组合物的总量的含有率设为X、将所述填料相对于波长转换用的树脂组合物的总量的含有率设为Y时,Y/X为7.0以上。
<26>根据<17>~<25>中任一项所述的波长转换用的树脂组合物,其中所述量子点荧光体包含发出红色光的量子点荧光体R及发出绿色光的量子点荧光体G,且所述量子点荧光体G相对于所述量子点荧光体R的含有比率(量子点荧光体G/量子点荧光体R)为1.0~4.0。
<27>根据<17>~<26>中任一项所述的波长转换用的树脂组合物,其中所述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物中的碳碳双键的合计数相对于所述硫醇化合物中的硫醇基的合计数的比率(碳碳双键的合计数/硫醇基的合计数)为1.0以上。
[发明的效果]
根据本公开,可提供一种含有量子点荧光体且树脂硬化物的褶皱得到抑制的波长转换构件以及使用其的背光单元及图像显示装置。进而,本公开可提供一种含有量子点荧光体且能够形成褶皱得到抑制的树脂硬化物的波长转换用的树脂组合物。
附图说明
图1是表示波长转换构件的概略结构的一例的示意剖面图。
图2是表示背光单元的概略结构的一例的图。
图3是表示液晶显示装置的概略结构的一例的图。
具体实施方式
以下,对用以实施本发明的形态进行详细说明。但是,本发明并不限定于以下的实施形态。在以下的实施形态中,除特别明示的情况以外,其构成要素(也包括要素步骤等)并非必需。数值及其范围也同样如此,并不限制本发明。
在本公开中,“步骤”的用语除了独立于其他步骤的步骤以外,即便在无法与其他步骤明确地加以区分的情况下,若实现所述步骤的目的,则也包括所述步骤中。
在本公开中,使用“~”来表示的数值范围包含“~”的前后所记载的数值分别作为最小值及最大值。
关于本公开中阶段性地记载的数值范围,以一个数值范围记载的上限值或下限值可替换成其他阶段性记载的数值范围的上限值或下限值。另外,关于本公开中记载的数值范围,所述数值范围的上限值或下限值可替换成实施例中所示的值。
在本公开中,各成分可包含多种相符的物质。在组合物中存在多种与各成分相符的物质的情况下,只要无特别说明,则各成分的含有率或含量是指组合物中所存在的所述多种物质的合计的含有率或含量。
在本公开中,可包含多种与各成分相符的粒子。在组合物中存在多种与各成分相符的粒子的情况下,只要无特别说明,则各成分的粒径是指针对组合物中所存在的所述多种粒子的混合物的值。
在本公开中,“层”或“膜”的用语中,当观察所述层或膜所存在的区域时,除了形成于所述区域的整体中的情况以外,也包含仅形成于所述区域的一部分中的情况。
在本公开中,“层叠”的用语表示将层叠加,可使两层以上的层结合,也可使两层以上的层能够拆装。
在本公开中,所谓“(甲基)丙烯酰基”是指丙烯酰基及甲基丙烯酰基的至少一者,“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯的至少一者,“(甲基)烯丙基”是指烯丙基及甲基烯丙基的至少一者。
在本公开中,波长转换用的树脂组合物中的量子点荧光体、填料等的优选含有率的数值范围与树脂硬化物中的各成分的量子点荧光体、填料等的优选含有率的数值范围相同。
在本公开中,填料的平均粒径可以如下方式进行测定。
使将树脂硬化物的树脂成分分解、燃烧等而除去后所获得的填料、或者自波长转换用的树脂组合物提取出的填料分散于含有表面活性剂的精制水中,获得分散液。在使用所述分散液通过激光衍射式粒度分布测定装置(例如岛津制作所股份有限公司,SALD-3000J)测定的体积基准的粒度分布曲线中,将自小径侧起累计达50%时的值(中值径(D50))设为填料的平均粒径。作为自波长转换用的树脂组合物提取填料的方法,例如可通过以下方式获得:利用液状介质来稀释波长转换用的树脂组合物,并通过离心分离处理等而使填料沉淀来进行分离回收。
在本公开中,填料的D10/D90是指在通过激光衍射散射法而获得的体积累计分布曲线中,自小径侧起累计达10%时的填料的粒径(D10)相对于自小径侧起累计达90%时的填料的粒径(D90)之比。D10/D90与所述D50同样,可使用激光衍射式粒度分布测定装置(例如岛津制作所股份有限公司,SALD-3000J)进行测定。
在本公开中,填料的折射率是指填料相对于D射线(589.3nm)的折射率。
<波长转换构件>
本公开的波长转换构件含有:量子点荧光体及填料、以及包含所述量子点荧光体及所述填料的树脂硬化物,且相对于树脂硬化物的总量,所述填料的含量为3质量%以上。认为本公开的波长转换构件中,通过相对于树脂硬化物的总量而填料的含有率为3质量%以上,可抑制树脂硬化物的褶皱。作为其理由,推测原因在于,可减少树脂硬化物的制作中所使用的硬化性组合物(例如可列举后述的波长转换用的树脂组合物)中的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物、含有多官能硫醇化合物的硫醇化合物等硬化性化合物的量,结果,可抑制硬化性化合物硬化时的收缩。
本公开的波长转换构件视需要也可包含后述的包覆材料等其他构成要素。
本公开的树脂硬化物可为后述的本公开的波长转换用的树脂组合物的硬化物。
本公开的波长转换构件适宜用作图像显示用途。
本公开的波长转换构件包含量子点荧光体及填料,量子点荧光体及填料包含于树脂硬化物中。
有关于树脂硬化物中所包含的量子点荧光体及填料的详细情况如后述的波长转换用的树脂组合物一项中所记载那样。
关于树脂硬化物中所包含的填料,平均粒径(D50)、D10/D90等也可使用对树脂硬化物进行煅烧,将树脂成分分解、燃烧等而除去后所获得的填料,通过所述方法进行测定。
另外,树脂硬化物中的填料的含有率也可使用对树脂硬化物进行煅烧,将树脂成分分解、燃烧等而除去后所获得的填料的质量及预先测定出的树脂硬化物的质量来求出。
在本公开的波长转换构件中,就优异的耐湿热性的观点及褶皱抑制的观点而言,树脂硬化物可包含硫醚结构,也可包含脂环式结构。包含硫醚结构的树脂硬化物例如可为通过包含硫醇基的化合物中的硫醇基与包含碳碳双键的化合物中的碳碳双键的聚合反应而形成的树脂硬化物。树脂硬化物中可包含的脂环式结构可源自包含碳碳双键的化合物中所含的结构。
就更优异的耐湿热性的观点而言,树脂硬化物优选为具有与两个碳原子键结的硫醚结构,且与硫醚结构键结的两个碳原子均为一级碳原子。包含与两个一级碳原子键结的硫醚结构的树脂硬化物例如可为通过包含与一级碳原子键结的硫醇基的化合物中的硫醇基、与包含碳碳双键的化合物中的碳碳双键的聚合反应而形成的树脂硬化物。通过将包含与一级碳原子键结的硫醇基的化合物用于聚合反应,与将不含与一级碳原子键结的硫醇基而包含与二级碳原子或三级碳原子键结的硫醇基的化合物用于聚合反应的情况相比较,树脂硬化物的生成中使用的组合物的硬化性优异,容易获得硬化后液体部的残存得到抑制的树脂硬化物。
树脂硬化物中可包含的脂环式结构并无特别限定,可为单环式结构,也可为二环式结构、三环式结构等多环式结构。作为脂环式结构的具体例,可列举环丁烷骨架、环戊烷骨架、环己烷骨架等单环式结构,三环癸烷骨架、环己烷骨架、1,3-金刚烷骨架、氢化双酚A骨架、氢化双酚F骨架、氢化双酚S骨架、异冰片基骨架等多环式结构等。这些中,优选为多环式结构,更优选为三环癸烷骨架或异冰片基骨架,进而更优选为三环癸烷骨架。
树脂硬化物中可包含的脂环式结构可为单独一种,也可至少为两种,优选为至少为两种。
在树脂硬化物中包含至少两种脂环式结构的情况下,作为脂环式结构的组合,可列举三环癸烷骨架及异冰片基骨架的组合、氢化双酚A骨架及异冰片基骨架的组合等。这些中,就发光效率、亮度及耐湿热性的观点而言,优选为三环癸烷骨架及异冰片基骨架的组合。
多环式结构在脂环式结构中所占的比例并无特别限定,多环式结构的摩尔基准的比例优选为70摩尔%~100摩尔%,更优选为80摩尔%~100摩尔%,进而更优选为90摩尔%~100摩尔%。
在使用三环癸烷骨架及异冰片基骨架的组合作为脂环式结构的情况下,就耐湿热性的观点而言,三环癸烷骨架与异冰片基骨架的摩尔基准的含有比率(三环癸烷骨架/异冰片基骨架)优选为5~20,更优选为5~18,进而更优选为5~15。
多环式结构在脂环式结构中所占的比例以及三环癸烷骨架与异冰片基骨架的摩尔基准的含有比率可根据树脂硬化物的制造中所使用的波长转换用的树脂组合物中所含的成分的含量来算出。例如,具有三环癸烷骨架的化合物与具有异冰片基骨架的化合物的摩尔基准的含有比率和三环癸烷骨架与异冰片基骨架的摩尔基准的含有比率一致。
树脂硬化物也可包含酯结构。关于作为树脂硬化物的基础的包含碳碳双键的化合物,例如可列举包含(甲基)烯丙基的(甲基)烯丙基化合物及包含(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯化合物。与(甲基)烯丙基化合物相比较,(甲基)丙烯酸酯化合物有聚合反应的活性高的倾向。树脂硬化物包含酯结构即暗示使用(甲基)丙烯酸酯化合物作为包含碳碳双键的化合物。与使用(甲基)烯丙基化合物所形成的树脂硬化物相比较,使用(甲基)丙烯酸酯化合物所形成的树脂硬化物有玻璃化温度变高的倾向。
波长转换构件的形状并无特别限制,可列举膜状、透镜状等。在将波长转换构件应用于后述的背光单元的情况下,优选为波长转换构件为膜状。
在波长转换构件为膜状的情况下,波长转换构件中的树脂硬化物的平均厚度例如优选为40μm~200μm,更优选为50μm~150μm,进而更优选为50μm~120μm。若树脂硬化物的平均厚度为50μm以上,则有波长转换效率进一步提升的倾向,若平均厚度为200μm以下,则有在将波长转换构件应用于后述的背光单元的情况下,可使背光单元更薄型化的倾向。
膜状的树脂硬化物的平均厚度例如可作为使用测微计所测定的任意三个部位的厚度的算术平均值来求出。
另外,在由膜状且多层的波长转换构件来求出树脂硬化物的平均厚度的情况下,树脂硬化物的平均厚度可使用扫描式电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)观察树脂硬化物的剖面,作为所测定的任意三个部位的厚度的算术平均值来求出。
波长转换构件可为使一种波长转换用的树脂组合物硬化而成者,也可为使两种以上的波长转换用的树脂组合物硬化而成者。例如,在波长转换构件为膜状的情况下,波长转换构件可为使第一硬化物层与第二硬化物层层叠而成者,所述第一硬化物层是使含有第一量子点荧光体的波长转换用的树脂组合物硬化而成,所述第二硬化物层是使含有发光特性与第一量子点荧光体不同的第二量子点荧光体的波长转换用的树脂组合物硬化而成。
波长转换构件可通过形成波长转换用的树脂组合物的涂膜、成形体等,视需要进行干燥处理后,照射紫外线等活性能量线而获得。活性能量线的波长及照射量可对应于波长转换用的树脂组合物的组成而适宜设定。在一形态中,以100mJ/cm2~5000mJ/cm2的照射量照射280nm~400nm的波长的紫外线。作为紫外线源,可列举:低压水银灯、中压水银灯、高压水银灯、超高压水银灯、碳弧灯、金属卤化物灯、氙灯、化学灯、黑光灯、微波激发水银灯等。
就进一步提升密接性的观点而言,波长转换构件所含有的树脂硬化物的通过动态粘弹性测定在频率10Hz且温度25℃的条件下所测定的损耗正切(tanδ)优选为0.4~1.5,更优选为0.4~1.2,进而更优选为0.4~0.6。树脂硬化物的损耗正切(tanδ)可使用动态粘弹性测定装置(例如,流变科学(Rheometric Scientific)公司,固体分析仪(SolidAnalyzer)RSA-III)来测定。
另外,就进一步提升密接性、耐热性、及耐湿热性的观点而言,树脂硬化物的玻璃化温度(Tg)优选为85℃以上,更优选为85℃~160℃,进而更优选为90℃~120℃。树脂硬化物的玻璃化温度(Tg)可使用动态粘弹性测定装置(例如,流变科学公司,固体分析仪RSA-III),在频率10Hz的条件下来测定。
另外,就进一步提升密接性、耐热性、及耐湿热性的观点而言,树脂硬化物的在频率10Hz且温度25℃的条件下所测定的储存弹性系数优选为1×107Pa~1×1010Pa,更优选为5×107Pa~1×1010Pa,进而更优选为5×107Pa~5×109Pa。树脂硬化物的储存弹性系数可使用动态粘弹性测定装置(例如,流变科学公司,固体分析仪RSA-III)来测定。
本公开的波长转换构件也可具有包覆树脂硬化物的至少一部分的包覆材料。例如,在树脂硬化物为膜状的情况下,膜状的树脂硬化物的单面或两面可由膜状的包覆材料包覆。
就抑制量子点荧光体的发光效率的下降的观点而言,包覆材料优选为对于氧及水的至少一者具有阻隔性,更优选为对于氧及水两者具有阻隔性。作为对于氧及水的至少一者具有阻隔性的包覆材料,并无特别限制,可使用具有无机层的阻隔膜等公知的包覆材料。
在包覆材料为膜状的情况下,在包覆材料为膜状的情况下,包覆材料的平均厚度例如优选为10μm~150μm,更优选为10μm~125μm,进而更优选为10μm~100μm。若平均厚度为100μm以上,则有阻隔性等功能变得充分的倾向,若平均厚度为150μm以下,则有透光率的下降得到抑制的倾向。
膜状的包覆材料的平均厚度以与膜状的树脂硬化物相同的方式求出。
包覆材料的氧透过率例如优选为0.5mL/(m2·24h·atm)以下,更优选为0.3mL/(m2·24h·atm)以下,进而更优选为0.1mL/(m2·24h·atm)以下。包覆材料的氧透过率可使用氧透过率测定装置(例如,膜康(MOCON)公司,OX-TRAN),在温度23℃且相对湿度65%的条件下进行测定。
另外,包覆材料的水蒸气透过率例如优选为5×10-2g/(m2·24h·Pa)以下,更优选为1×10-2g/(m2·24h·Pa)以下,进更优选为5×10-3g/(m2·24h·Pa)以下。包覆材料的水蒸气透过率可使用水蒸气透过率测定装置(例如,膜康公司,AQUATRAN),在温度40℃且相对湿度90%的条件下进行测定。
就进一步提升光的利用效率的观点及提升亮度的观点而言,本公开的波长转换构件的全光线透过率优选为55%以上,更优选为60%以上,进而更优选为65%以上。波长转换构件的全光线透过率可依据日本工业标准(Japanese Industrial Standards,JIS)K7136:2000的测定法进行测定。
将波长转换构件的概略结构的一例示于图1中。但是,本公开的波长转换构件并不限定于图1的结构。另外,图1中的硬化物层及包覆材料的大小为概念性的大小,大小的相对关系并不限定于此。再者,在各图式中,对同一构件标注同一符号,有时省略重复的说明。
图1中所示的波长转换构件10具有为膜状的树脂硬化物的硬化物层11、及设置于硬化物层11的两面上的膜状的包覆材料12A与包覆材料12B。包覆材料12A与包覆材料12B的种类及平均厚度分别可相同,也可不同。
图1中所示的结构的波长转换构件例如可通过如下的公知的制造方法来制造。
首先,将后述的波长转换用的树脂组合物赋予至被连续搬送的膜状的包覆材料(以下,也称为“第一包覆材料”)的表面,形成涂膜。波长转换用的树脂组合物的赋予方法并无特别限制,可列举:模涂法、帘涂法、挤压涂布法、棒涂法、辊涂法等。
继而,在波长转换用的树脂组合物的涂膜上贴合被连续搬送的膜状的包覆材料(以下,也称为“第二包覆材料”)。
继而,自第一包覆材料及第二包覆材料中的能够使活性能量线透过的包覆材料侧照射活性能量线,由此使涂膜硬化,形成硬化物层。其后,切成规定的尺寸,由此可获得图1中所示的结构的波长转换构件。
再者,在第一包覆材料及第二包覆材料的任一者均无法使活性能量线透过的情况下,也可在贴合第二包覆材料前对涂膜照射活性能量线,形成硬化物层。
<背光单元>
本公开的背光单元具备以上所述的本公开的波长转换构件、及光源。作为背光单元,就提升色彩再现性的观点而言,优选为经多波长光源化者。作为优选的一形态,可列举发出如下的蓝色光、绿色光、及红色光的背光单元,所述蓝色光在430nm~480nm的波长区域具有发光中心波长、且具有半值宽为100nm以下的发光强度峰值,所述绿色光在520nm~560nm的波长区域具有发光中心波长、且具有半值宽为100nm以下的发光强度峰值,所述红色光在600nm~680nm的波长区域具有发光中心波长、且具有半值宽为100nm以下的发光强度峰值。再者,所谓发光强度峰值的半值宽,是指峰值高度的1/2的高度处的峰值宽度。
就进一步提升色彩再现性的观点而言,背光单元所发出的蓝色光的发光中心波长优选为440nm~475nm的范围。就相同的观点而言,背光单元所发出的绿色光的发光中心波长优选为520nm~545nm的范围。另外,就相同的观点而言,背光单元所发出的红色光的发光中心波长优选为610nm~640nm的范围。
另外,就进一步提升色彩再现性的观点而言,背光单元所发出的蓝色光、绿色光、及红色光的各发光强度峰值的半值宽优选为均为80nm以下,更优选为50nm以下,进而更优选为40nm以下,特别优选为30nm以下,极优选为25nm以下。
作为背光单元的光源,例如可使用发出在430nm~480nm的波长区域具有发光中心波长的蓝色光的光源。作为光源,例如可列举:发光二极管(Light Emitting Diode,LED)及激光。在使用发出蓝色光的光源的情况下,波长转换构件优选为至少包含发出红色光的量子点荧光体R及发出绿色光的量子点荧光体G。由此,可通过自波长转换构件发出的红色光及绿色光与透过波长转换构件的蓝色光而获得白色光。
另外,作为背光单元的光源,例如也可使用发出在300nm~430nm的波长区域具有发光中心波长的紫外光的光源。作为光源,例如可列举LED及激光。在使用发出紫外光的光源的情况下,波长转换构件优选为包含量子点荧光体R及量子点荧光体G,并且包含由激发光激发并发出蓝色光的量子点荧光体B。由此,可通过自波长转换构件发出的红色光、绿色光、及蓝色光而获得白色光。
本公开的背光单元可为边缘光方式,也可为直下型方式。
将边缘光方式的背光单元的概略结构的一例示于图2中。但是,本公开的背光单元并不限定于图2的结构。另外,图2中的构件的大小为概念性的大小,构件间的大小的相对关系并不限定于此。
图2中所示的背光单元20包括:光源21,射出蓝色光LB;导光板22,对自光源21射出的蓝色光LB进行导光后射出;波长转换构件10,与导光板22相向配置;反向反射性构件23,经由波长转换构件10而与导光板22相向配置;以及反射板24,经由导光板22而与波长转换构件10相向配置。波长转换构件10将蓝色光LB的一部分作为激发光而发出红色光LR及绿色光LG,并射出红色光LR及绿色光LG与未成为激发光的蓝色光LB。通过所述红色光LR、绿色光LG、及蓝色光LB,自反向反射性构件23射出白色光LW
<图像显示装置>
本公开的图像显示装置具备以上所述的本公开的背光单元。图像显示装置并无特别限制,例如可列举液晶显示装置。
将液晶显示装置的概略结构的一例示于图3中。但是,本公开的液晶显示装置并不限定于图3的结构。另外,图3中的构件的大小为概念性的大小,构件间的大小的相对关系并不限定于此。
图3中所示的液晶显示装置30具备背光单元20、及与背光单元20相向配置的液晶胞单元31。将液晶胞单元31设为在偏光板33A与偏光板33B之间配置有液晶胞32的结构。
液晶胞32的驱动方式并无特别限制,可列举:扭转向列(Twisted Nematic,TN)方式、超扭转向列(Super Twisted Nematic,STN)方式、垂直取向(Virtical Alignment,VA)方式、面内切换(In-Plane-Switching,IPS)方式、光学补偿双折射(OpticallyCompensated Birefringence,OCB)方式等。
<波长转换用的树脂组合物>
本公开的波长转换用的树脂组合物包含:量子点荧光体、填料、多官能(甲基)丙烯酸酯及含有多官能硫醇化合物的硫醇化合物,且所述填料的含有率为3质量%以上。本公开的波长转换用的树脂组合物视需要可还含有其他成分。本公开的波长转换用的树脂组合物通过具有所述结构,可抑制树脂硬化物的褶皱。
(量子点荧光体)
波长转换用的树脂组合物含有量子点荧光体。量子点荧光体并无特别限制,可列举包含选自由II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、及IV族化合物所组成的群组中的至少一种的粒子。就发光效率的观点而言,量子点荧光体优选为含有包含Cd及In的至少一者的化合物。
作为II-VI族化合物的具体例,可列举:CdSe、CdTe、CdS、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe等。
作为III-V族化合物的具体例,可列举:GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb等。
作为IV-VI族化合物的具体例,可列举:SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe等。
作为IV族化合物的具体例,可列举:Si、Ge、SiC、SiGe等。
作为量子点荧光体,优选为具有核壳结构者。通过使构成壳的化合物的带隙较构成核的化合物的带隙更宽,能够进一步提升量子点荧光体的量子效率。作为核及壳的组合(核/壳),可列举:CdSe/ZnS、InP/ZnS、PbSe/PbS、CdSe/CdS、CdTe/CdS、CdTe/ZnS等。
另外,作为量子点荧光体,也可为具有壳为多层结构的所谓的核多壳结构者。在带隙宽的核上层叠一层或两层以上的带隙窄的壳,进而在所述壳上层叠带隙宽的壳,由此能够进一步提升量子点荧光体的量子效率。
波长转换用的树脂组合物可单独含有一种量子点荧光体,也可组合含有两种以上的量子点荧光体。作为组合含有两种以上的量子点荧光体的形态,例如可列举:含有两种以上的成分不同但使平均粒径相同的量子点荧光体的形态、含有两种以上的平均粒径不同但使成分相同的量子点荧光体的形态、以及含有两种以上的成分及平均粒径不同的量子点荧光体的形态。通过变更量子点荧光体的成分及平均粒径的至少一者,可变更量子点荧光体的发光中心波长。
例如,波长转换用的树脂组合物可含有在520nm~560nm的绿色的波长区域具有发光中心波长的量子点荧光体G、以及在600nm~680nm的红色的波长区域具有发光中心波长的量子点荧光体R。若对含有量子点荧光体G及量子点荧光体R的波长转换用的树脂组合物的树脂硬化物照射430nm~480nm的蓝色的波长区域的激发光,则自量子点荧光体G及量子点荧光体R分别发出绿色光及红色光。结果,通过自量子点荧光体G及量子点荧光体R发出的绿色光及红色光、以及透过树脂硬化物的蓝色光,可获得白色光。
量子点荧光体也可以分散于分散介质中的量子点荧光体分散液的状态使用。作为将量子点荧光体分散的分散介质,可列举各种有机溶剂及单官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
作为能够用作分散介质的有机溶剂,可列举水、丙酮、乙酸乙酯、甲苯、正己烷等。
作为能够用作分散介质的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物,若在室温(25℃)下为液体则并无特别限定,可列举具有脂环式结构的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物。单官能(甲基)丙烯酸酯化合物中所含的脂环式结构并无特别限定,可为单环式结构,也可为二环式结构、三环式结构等多环式结构。作为单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的具体例,可列举(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊基酯等。
这些中,作为分散介质,就将波长转换用的树脂组合物硬化时不需要使分散介质挥发的步骤的观点而言,优选为单官能(甲基)丙烯酸酯化合物,更优选为具有脂环式结构的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物,进而更优选为具有多环式结构的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物,特别优选为(甲基)丙烯酸异冰片酯及(甲基)丙烯酸二环戊基酯,极优选为(甲基)丙烯酸异冰片酯。
在使用单官能(甲基)丙烯酸酯化合物作为分散介质的情况下,单官能(甲基)丙烯酸酯化合物与多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的质量基准的含有比率(单官能(甲基)丙烯酸酯化合物/多官能(甲基)丙烯酸酯化合物)优选为0.01~0.30,更优选为0.02~0.20,进而更优选为0.05~0.20。
在使用单官能(甲基)丙烯酸酯化合物作为分散介质的情况下,作为单官能(甲基)丙烯酸酯化合物与多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的组合,就耐湿热性的观点而言,优选为多官能(甲基)丙烯酸酯化合物包含具有三环癸烷骨架的化合物,单官能(甲基)丙烯酸酯化合物包含具有异冰片基骨架的化合物。
就耐湿热性的观点而言,具有三环癸烷骨架的化合物与具有异冰片基骨架的化合物的摩尔基准的含有比率(具有三环癸烷骨架的化合物/具有异冰片基骨架的化合物)优选为5~20,更优选为5~18,进而更优选为5~15。
量子点荧光体在量子点荧光体分散液中所占的质量基准的比例优选为1质量%~30质量%,更优选为1质量%~20质量%,进而更优选为1质量%~10质量%。
在量子点荧光体在量子点荧光体分散液中所占的质量基准的比例为1质量%~20质量%的情况下,相对于波长转换用的树脂组合物的总量,波长转换用的树脂组合物中的量子点荧光体分散液的含有率例如优选为1质量%~10质量%,更优选为4质量%~10质量%,进而更优选为4质量%~7质量%。
另外,相对于波长转换用的树脂组合物的总量,波长转换用的树脂组合物中的量子点荧光体的含有率例如优选为0.01质量%~1.0质量%,更优选为0.05质量%~0.5质量%,进而更优选为0.1质量%~0.5质量%。若量子点荧光体的含有率为0.01质量%以上,则有对树脂硬化物照射激发光时可获得充分的发光强度的倾向,若量子点荧光体的含有率为1.0质量%以下,则有量子点荧光体的凝聚得到抑制的倾向。
就亮度的观点而言,量子点荧光体优选为包含发出红色光的量子点荧光体R及发出绿色光的量子点荧光体G,且量子点荧光体G相对于量子点荧光体R的含有比率(量子点荧光体G/量子点荧光体R)为1.0~4.0,更优选为1.2~3.5,进而更优选为1.5~3.0。
(填料)
波长转换用的树脂组合物含有填料,相对于波长转换用的树脂组合物总量,填料的含有率为3质量%以上。
就抑制亮度的降低的观点而言,填料优选为包含折射率为2.3以下的低折射率填料。作为低折射率填料,就更优选地抑制亮度的降低的观点而言,优选为2.1以下,更优选为2.0以下,进而更优选为1.8以下,特别优选为1.6以下。
在填料包含低折射率填料的情况下,相对于填料总量,低折射率填料的含有率优选为60质量%~100质量%,更优选为80质量%~100质量%,进而更优选为90质量%~100质量%。
填料优选为包含选自由二氧化硅、氧化铝、硫酸钡、氧化锌、碳酸钙及有机填料所组成的群组中的至少一种。就更优选地抑制树脂硬化物的褶皱及亮度的降低的观点而言,更优选为包含选自由二氧化硅、氧化铝、硫酸钡及碳酸钙所组成的群组中的至少一种,进而更优选为包含选自由二氧化硅及氧化铝所组成的群组中的至少一种。
填料可包含折射率超过2.3的高折射率填料。作为高折射率填料,可列举氧化钛等。
在填料包含高折射率填料的情况下,相对于填料总量,高折射率填料的含有率优选为40质量%以下,更优选为20质量%以下,进而更优选为10质量%以下。
就亮度的观点而言,填料优选为不含氧化钛等高折射率填料,或者相对于波长转换用的树脂组合物的总量,氧化钛等高折射率填料的含有率小于5质量%。相对于波长转换用的树脂组合物的总量,氧化钛等高折射率填料的含有率更优选为3质量%以下。
就亮度的观点而言,填料的平均粒径优选为0.2μm以上。另外,填料的平均粒径可为0.2μm~40.0μm,也可为0.2μm~20.0μm。
填料的D10/D90可为0.40以下,也可为0.01~0.40,也可为0.04~0.25。通过填料的D10/D90为0.40以下,填料的填充性优异,由此波长转换用的树脂组合物的粘度上升,有可优选地抑制褶皱的倾向。
就褶皱的抑制及亮度的观点而言,相对于波长转换用的树脂组合物总量,填料的含有率优选为5质量%~50质量%,更优选为10质量%~40质量%,进而更优选为15质量%~35质量%。
就波长转换用的树脂组合物的硬化性优异,容易获得硬化后液体部的残存得到抑制的树脂硬化物的观点而言,当将量子点荧光体相对于波长转换用的树脂组合物的总量的含有率设为X、将填料相对于波长转换用的树脂组合物的总量的含有率为Y时,Y/X优选为7.0以上,更优选为15以上,进而更优选为30以上。就亮度的观点而言,Y/X可为100以下。
通过使Y/X为7.0以上,量子点荧光体相对于填料的量不过多。因此,可抑制于对波长转换用的树脂组合物照射紫外线等活性能量线而使其硬化时被量子点荧光体吸收的活性能量线的量。因此,推测硬化后不易发生液体部的残存,硬化性优异。
(多官能(甲基)丙烯酸酯化合物)
本公开的波长转换用的树脂组合物含有多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。多官能(甲基)丙烯酸酯化合物只要为一分子中具有两个以上的(甲基)丙烯酰基的化合物即可。
作为多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的具体例,可列举:1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯等亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等聚亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯;三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷加成三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(2-丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯等三(甲基)丙烯酸酯化合物;环氧乙烷加成季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等四(甲基)丙烯酸酯化合物;三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、环己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-金刚烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、氢化双酚A(聚)乙氧基二(甲基)丙烯酸酯、氢化双酚A(聚)丙氧基二(甲基)丙烯酸酯、氢化双酚F(聚)乙氧基二(甲基)丙烯酸酯、氢化双酚F(聚)丙氧基二(甲基)丙烯酸酯、氢化双酚S(聚)乙氧基二(甲基)丙烯酸酯、氢化双酚S(聚)丙氧基二(甲基)丙烯酸酯等具有脂环式结构的(甲基)丙烯酸酯化合物等。其中,作为多官能(甲基)丙烯酸酯化合物,就耐湿热性的观点而言,优选为具有脂环式结构的(甲基)丙烯酸酯化合物。
具有脂环式结构的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物为骨架中具有脂环式结构,且一分子中具有两个以上的(甲基)丙烯酰基的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
具有脂环式结构的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物中所含的脂环式结构并无特别限定,可为单环式结构,也可为二环式结构、三环式结构等多环式结构。
具有脂环式结构的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物中所含的脂环式结构优选为包含多环式结构,更优选为包含三环癸烷骨架。作为脂环式结构包含三环癸烷骨架的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物,优选为三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯。
相对于波长转换用的树脂组合物的总量,波长转换用的树脂组合物中的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的含有率例如优选为10质量%~80质量%,更优选为30质量%~70质量%,进而更优选为40质量%~65质量%,特别优选为45质量%~55质量%。在多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的含有率处于所述范围的情况下,树脂硬化物的耐湿热性有进一步提升的倾向。
波长转换用的树脂组合物可单独含有一种多官能(甲基)丙烯酸酯化合物,也可组合含有两种以上的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
(硫醇化合物)
波长转换用的树脂组合物可包含含有多官能硫醇化合物的硫醇化合物。通过波长转换用的树脂组合物含有硫醇化合物,而有当波长转换用的树脂组合物硬化时在多官能(甲基)丙烯酸酯化合物与硫醇化合物之间进行烯硫醇反应,树脂硬化物的耐湿热性进一步提升的倾向。另外,通过波长转换用的树脂组合物含有多官能硫醇化合物,而有树脂硬化物的光学特性进一步提升的倾向。进而,通过波长转换用的树脂组合物含有多官能硫醇化合物,与波长转换用的树脂组合物不含有多官能硫醇化合物的情况相比较,可更优选地抑制树脂硬化物中的褶皱的产生。
再者,含有(甲基)烯丙基化合物与硫醇化合物的组合物大多保存稳定性欠佳,但本公开的波长转换用的树脂组合物虽然含有硫醇化合物,但保存稳定性优异。推测其原因在于:波长转换用的树脂组合物含有多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
就进一步提升树脂硬化物的耐湿热性的观点而言,多官能硫醇化合物优选为具有至少一个与一级碳原子键结的硫醇基。
波长转换用的树脂组合物可包含具有至少一个与一级碳原子键结的硫醇基的多官能硫醇化合物、以及具有至少一个与二级碳原子或三级碳原子键结的硫醇基的多官能硫醇化合物两者。
就进一步提升树脂硬化物的耐湿热性的观点而言,在波长转换用的树脂组合物中,具有至少一个与一级碳原子键结的硫醇基的多官能硫醇化合物相对于多官能硫醇化合物总量的比率优选为50质量%~100质量%,更优选为70质量%~100质量%,进而更优选为90质量%~100质量%。
作为多官能硫醇化合物的具体例,可列举:乙二醇双(3-巯基丙酸酯)、二乙二醇双(3-巯基丙酸酯)、四乙二醇双(3-巯基丙酸酯)、1,2-丙二醇双(3-巯基丙酸酯)、二乙二醇双(3-巯基丁酸酯)、1,4-丁二醇双(3-巯基丙酸酯)、1,4-丁二醇双(3-巯基丁酸酯)、1,8-辛二醇双(3-巯基丙酸酯)、1,8-辛二醇双(3-巯基丁酸酯)、己二醇双硫代乙醇酸酯、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基异丁酸酯)、三羟甲基丙烷三(2-巯基异丁酸酯)、三羟甲基丙烷三硫代乙醇酸酯、三-[(3-巯基丙酰氧基)-乙基]-异氰脲酸酯、三羟甲基乙烷三(3-巯基丁酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、季戊四醇四(3-巯基异丁酸酯)、季戊四醇四(2-巯基异丁酸酯)、二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)、二季戊四醇六(2-巯基丙酸酯)、二季戊四醇六(3-巯基丁酸酯)、二季戊四醇六(3-巯基异丁酸酯)、二季戊四醇六(2-巯基异丁酸酯)、季戊四醇四硫代乙醇酸酯、二季戊四醇六硫代乙醇酸酯等。
另外,多官能硫醇化合物也可为事先与多官能(甲基)丙烯酸酯化合物进行反应而成的硫醚寡聚物的状态。
硫醚寡聚物可通过使多官能硫醇化合物与多官能(甲基)丙烯酸酯化合物在聚合引发剂的存在下进行加成聚合而获得。在通过加成聚合来获得硫醚寡聚物的情况下,多官能硫醇化合物的硫醇基的当量数相对于作为原料的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酰基的当量数的比例(硫醇基的当量数/(甲基)丙烯酰基的当量数)例如优选为3.0~3.3,更优选为3.0~3.2,进而更优选为3.05~3.15。
硫醚寡聚物的重量平均分子量例如优选为3000~10000,更优选为3000~8000,进而更优选为4000~6000。
再者,硫醚寡聚物的重量平均分子量是根据利用凝胶渗透色谱法(GelPermeation Chromatography,GPC)所测定的分子量分布,使用标准聚苯乙烯的校准曲线进行换算而求出。
另外,硫醚寡聚物的硫醇当量例如优选为200g/eq~400g/eq,更优选为250g/eq~350g/eq,进而更优选为250g/eq~270g/eq。
再者,硫醚寡聚物的硫醇当量可通过如下的碘滴定法来测定。
精秤0.2g的测定试样,并向其中添加氯仿20mL来作为试样溶液。使用使可溶性淀粉0.275g溶解于30g的纯水中而成者作为淀粉指示剂,添加纯水20mL、异丙醇10mL、及淀粉指示剂1mL,并利用搅拌器进行搅拌。滴加碘溶液,将氯仿层呈绿色的时间点设为终点。此时,将通过下述式而得出的值设为测定试样的硫醇当量。
硫醇当量(g/eq)=测定试样的质量(g)×10000/碘溶液的滴定量(mL)×碘溶液的因数
硫醇化合物也可含有一分子中具有一个硫醇基的单官能硫醇化合物。
作为单官能硫醇化合物的具体例,可列举:己硫醇、1-庚硫醇、1-辛硫醇、1-壬硫醇、1-癸硫醇、3-巯基丙酸、巯基丙酸甲酯、巯基丙酸甲氧基丁酯、巯基丙酸辛酯、巯基丙酸十三酯、2-乙基己基-3-巯基丙酸酯、正辛基-3-巯基丙酸酯等。
相对于波长转换用的树脂组合物的总量,波长转换用的树脂组合物中的硫醇化合物(多官能硫醇化合物及视需要而使用的单官能硫醇化合物的合计)的含有率例如优选为5质量%~50质量%,更优选为5质量%~40质量%,进而更优选为10质量%~30质量%,特别优选为15质量%~25质量%。所述情况下,通过与多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的烯硫醇反应,树脂硬化物进而形成致密的交联结构,有耐湿热性进一步提升的倾向。
多官能硫醇化合物在多官能硫醇化合物及视需要而使用的单官能硫醇化合物的合计中所占的质量基准的比例优选为60质量%~100质量%,更优选为70质量%~100质量%,进而更优选为80质量%~100质量%。
多官能(甲基)丙烯酸酯化合物与多官能硫醇化合物的质量基准的含有比率(多官能(甲基)丙烯酸酯化合物/多官能硫醇化合物)优选为0.5~10,更优选为0.5~8.0,进而更优选为0.5~6.0。
所述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物中的碳碳双键的合计数相对于硫醇化合物(多官能硫醇化合物及视需要而使用的单官能硫醇化合物的合计,优选为多官能硫醇化合物)中的硫醇基的合计数的比率(碳碳双键的合计数/硫醇基的合计数)优选为1.0以上,更优选为1.5~5.0,进而更优选为2.0~4.0。
(光聚合引发剂)
波长转换用的树脂组合物可含有光聚合引发剂。光聚合引发剂并无特别限制,作为具体例,可列举通过紫外线等活性能量线的照射而产生自由基的化合物。
作为光聚合引发剂的具体例,可列举:二苯甲酮、N,N'-四烷基-4,4'-二氨基二苯甲酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁酮-1、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-丙酮-1、4,4'-双(二甲基氨基)二苯甲酮(也称为“米氏酮”)、4,4'-双(二乙基氨基)二苯甲酮、4-甲氧基-4'-二甲基氨基二苯甲酮、1-羟基环己基苯基酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、1-(4-(2-羟基乙氧基)-苯基)-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮等芳香族酮化合物;烷基蒽醌、菲醌等醌化合物;安息香、烷基安息香等安息香化合物;安息香烷基醚、安息香苯基醚等安息香醚化合物;苯偶酰二甲基缩酮等苯偶酰衍生物;2-(邻氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚体、2-(邻氯苯基)-4,5-二(间甲氧基苯基)咪唑二聚体、2-(邻氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚体、2-(邻甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚体、2,4-二(对甲氧基苯基)-5-苯基咪唑二聚体、2-(2,4-二甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚体等2,4,5-三芳基咪唑二聚体;9-苯基吖啶、1,7-(9,9'-吖啶基)庚烷等吖啶衍生物;1,2-辛二酮1-[4-(苯硫基)-2-(O-苯甲酰基肟)]、乙酮1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰基肟)等肟酯化合物;7-二乙基氨基-4-甲基香豆素等香豆素化合物;2,4-二乙基硫杂蒽酮等硫杂蒽酮化合物;2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基-苯基-乙氧基-氧化膦等酰基氧化膦化合物等。波长转换用的树脂组合物可单独含有一种光聚合引发剂,也可组合含有两种以上的光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂,就硬化性的观点而言,优选为选自由酰基氧化膦化合物、芳香族酮化合物、及肟酯化合物所组成的群组中的至少一种,更优选为选自由酰基氧化膦化合物及芳香族酮化合物所组成的群组中的至少一种,进而更优选为酰基氧化膦化合物。
相对于波长转换用的树脂组合物的总量,波长转换用的树脂组合物中的光聚合引发剂的含有率例如优选为0.1质量%~5质量%,更优选为0.1质量%~3质量%,进而更优选为0.5质量%~1.5质量%。若光聚合引发剂的含有率为0.1质量%以上,则有波长转换用的树脂组合物的灵敏度变充分的倾向,若光聚合引发剂的含有率为5质量%以下,则有对于波长转换用的树脂组合物的色相的影响及保存稳定性的下降得到抑制的倾向。
(液状介质)
波长转换用的树脂组合物优选为不含液状介质或者液状介质的含有率为0.5质量%以下。所谓液状介质,是指在室温(25℃)下为液体的状态的介质。
作为液状介质的具体例,可列举:丙酮、甲基乙基酮、甲基-正丙基酮、甲基异丙基酮、甲基-正丁基酮、甲基异丁基酮、甲基-正戊基酮、甲基-正己基酮、二乙基酮、二丙基酮、二异丁基酮、三甲基壬酮、环己酮、环戊酮、甲基环己酮、2,4-戊二酮、丙酮基丙酮等酮溶剂;二乙基醚、甲基乙基醚、甲基-正丙基醚、二异丙基醚、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、二噁烷、二甲基二噁烷、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二-正丙基醚、乙二醇二-正丁基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇甲基-正丙基醚、二乙二醇甲基-正丁基醚、二乙二醇二-正丙基醚、二乙二醇二-正丁基醚、二乙二醇甲基-正己基醚、三乙二醇二甲基醚、三乙二醇二乙基醚、三乙二醇甲基乙基醚、三乙二醇甲基-正丁基醚、三乙二醇二-正丁基醚、三乙二醇甲基-正己基醚、四乙二醇二甲基醚、四乙二醇二乙基醚、四乙二醇甲基乙基醚、四乙二醇甲基-正丁基醚、四乙二醇二-正丁基醚、四乙二醇甲基-正己基醚、丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、丙二醇二-正丙基醚、丙二醇二-正丁基醚、二丙二醇二甲基醚、二丙二醇二乙基醚、二丙二醇甲基乙基醚、二丙二醇甲基-正丁基醚、二丙二醇二-正丙基醚、二丙二醇二-正丁基醚、二丙二醇甲基-正己基醚、三丙二醇二甲基醚、三丙二醇二乙基醚、三丙二醇甲基乙基醚、三丙二醇甲基-正丁基醚、三丙二醇二-正丁基醚、三丙二醇甲基-正己基醚、四丙二醇二甲基醚、四丙二醇二乙基醚、四丙二醇甲基乙基醚、四丙二醇甲基-正丁基醚、四丙二醇二-正丁基醚、四丙二醇甲基-正己基醚等醚溶剂;碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸二乙酯等碳酸酯溶剂;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸正戊酯、乙酸仲戊酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸甲基戊酯、乙酸2-乙基丁酯、乙酸2-乙基己酯、乙酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯、乙酸苄酯、乙酸环己酯、乙酸甲基环己酯、乙酸壬酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙酸二乙二醇甲基醚、乙酸二乙二醇单乙基醚、乙酸二丙二醇甲基醚、乙酸二丙二醇乙基醚、二醇二乙酸酯、乙酸甲氧基三乙二醇、丙酸乙酯、丙酸正丁酯、丙酸异戊酯、草酸二乙酯、草酸二-正丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丁酯、乳酸正戊酯、乙二醇甲基醚丙酸酯、乙二醇乙基醚丙酸酯、乙二醇甲基醚乙酸酯、乙二醇乙基醚乙酸酯、丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇乙基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯等酯溶剂;乙腈、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-丙基吡咯烷酮、N-丁基吡咯烷酮、N-己基吡咯烷酮、N-环己基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜等非质子性极性溶剂;甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、异戊醇、2-甲基丁醇、仲戊醇、叔戊醇、3-甲氧基丁醇、正己醇、2-甲基戊醇、仲己醇、2-乙基丁醇、仲庚醇、正辛醇、2-乙基己醇、仲辛醇、正壬醇、正癸醇、仲-十一醇、三甲基壬醇、仲-十四醇、仲-十七醇、环己醇、甲基环己醇、苄醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇等醇溶剂;乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单苯基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单-正丁基醚、二乙二醇单-正己基醚、三乙二醇单乙基醚、四乙二醇单-正丁基醚、丙二醇单甲基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、三丙二醇单甲基醚等二醇单醚溶剂;萜品烯、萜品醇、月桂油烯、别罗勒烯、柠檬烯、双戊烯、蒎烯、香旱芹酮、罗勒烯、水芹烯等萜烯溶剂;二甲基硅油、甲基苯基硅油、甲基氢硅油等纯硅油;氨基改性硅油、环氧基改性硅油、羧基改性硅油、甲醇改性硅油、巯基改性硅油、异种官能基改性硅油、聚醚改性硅油、甲基苯乙烯基改性硅油、亲水性特殊改性硅油、高级烷氧基改性硅油、高级脂肪酸改性硅油、氟改性硅油等改性硅油;丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、十二酸、十三酸、十四酸、十五酸、十六酸、十七酸、十八酸、十九酸、二十酸、二十烯酸等碳数4以上的饱和脂肪族单羧酸;油酸、反油酸、亚麻油酸、棕榈油酸等碳数8以上的不饱和脂肪族单羧酸等。在波长转换用的树脂组合物含有液状介质的情况下,可单独含有一种液状介质,也可组合含有两种以上的液状介质。
(其他成分)
波长转换用的树脂组合物可还含有聚合抑制剂、硅烷偶合剂、表面活性剂、密接赋予剂、抗氧化剂等其他成分。关于其他成分的各成分,波长转换用的树脂组合物可单独含有一种,也可组合含有两种以上。
另外,波长转换用的树脂组合物也可视需要而含有(甲基)烯丙基化合物。
(波长转换用的树脂组合物的制备方法)
波长转换用的树脂组合物可通过利用常规方法将量子点荧光体、填料、多官能(甲基)丙烯酸酯化合物及硫醇化合物以及视需要的其他成分进行混合来制备。量子点荧光体优选为以分散于液状介质中的状态来混合。
(波长转换用的树脂组合物的用途)
波长转换用的树脂组合物能够优选地用于形成膜。另外,波长转换用的树脂组合物能够优选地用于形成波长转换构件。
[实施例]
以下,通过实施例来对本发明进行具体说明,但本发明并不限定于这些实施例。
<实施例1~实施例7以及比较例1及比较例2>
(波长转换用的树脂组合物的制备)
将表1中所示的各成分以所述表中所示的调配量(单位:质量份)混合,由此分别制备实施例1~实施例7以及比较例1及比较例2的波长转换用的树脂组合物。表1中的“-”是指未调配。
再者,作为多官能(甲基)丙烯酸酯化合物,使用三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(新中村化学工业股份有限公司,A-DCP)。
另外,作为多官能硫醇化合物,使用季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)(SC有机化学股份有限公司,PEMP)。
另外,作为光聚合引发剂,使用2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦(巴斯夫(BASF)公司,艳佳固(IRGACURE)TPO)。
另外,作为发出绿色光的量子点荧光体(量子点荧光体Green),使用CdSe/ZnS(核/壳)分散液(纳米系统(Nanosys)公司,Gen3.5 QD Concentrate)。作为所述CdSe/ZnS(核/壳)分散液的分散介质,使用丙烯酸异冰片酯。在CdSe/ZnS(核/壳)分散液中含有90质量%以上的丙烯酸异冰片酯。
另外,作为发出红色光的量子点荧光体(量子点荧光体Red),使用InP/ZnS(核/壳)分散液(纳米系统(Nanosys)公司制造,Gen3.5 QD Concentrate)。作为所述InP/ZnS(核/壳)分散液的分散介质,使用丙烯酸异冰片酯。在InP/ZnS(核/壳)分散液中含有90质量%以上的丙烯酸异冰片酯。
另外,作为无机填料,使用下述。
氧化钛(科慕(Chemours)公司,Ti-Pure R-706,平均粒径0.36μm)
氧化铝(住友化学股份有限公司,AKP-30,平均粒径0.27μm)
破碎二氧化硅(龙森股份有限公司,AS-1,平均粒径3.0μm)
球状二氧化硅(亚都玛科技(Admatechs)股份有限公司,SO-C2,平均粒径0.5μm)
再者,无机填料的D10/D90均为0.04~0.25的范围内。
[表1]
Figure BDA0003253821030000221
(波长转换构件的制造)
将以上所获得的各波长转换用的树脂组合物涂布于平均厚度为38μm的阻隔膜(大日本印刷股份有限公司)(包覆材料)上而形成涂膜。在所述涂膜上贴合厚度为38μm的阻隔膜(大日本印刷股份有限公司)(包覆材料),并使用紫外线照射装置(爱古拉飞克斯(EyeGraphics)股份有限公司)来照射紫外线(照射量:1000mJ/cm2),由此分别获得在包含波长转换用的树脂硬化物的硬化物层的两面上配置有包覆材料的波长转换构件。硬化物层的平均厚度为75μm。
<评价>
使用实施例1~实施例7以及比较例1及比较例2中所获得的波长转换用的树脂组合物及波长转换构件,对以下的各评价项目进行测定及评价。将结果示于表2中。
(外观评价)
以如下方式进行以上所获得的各波长转换构件的外观评价。首先,对于将各波长转换构件裁剪成宽1000mm、长1500mm的尺寸的评价用波长转换构件,置于平坦的桌子上,使用尺子来测定自桌子的浮起,作为褶皱高度。进而,对于评价用波长转换构件,通过目视来测定浮起的个数,作为褶皱的个数。褶皱高度及褶皱的个数的评价基准分别如下所示。
-评价基准(褶皱高度)-
A:1.0mm以下
B:超过1.0mm且为1.5mm以下
C:超过1.5mm且为2.5mm以下
D:超过2.5mm
-评价基准(褶皱的个数)-
A:两个以下
B:三个
C:四个或五个
D:六个以上
(光学特性评价)
以如下方式进行以上所获得的各波长转换构件的光学特性评价。对于将各波长转换构件裁剪成宽100mm、长100mm的尺寸的评价用波长转换构件,使用亮度计PR-655(光研究(Photo Research)公司)来测定亮度。亮度计在上部设置识别光学特性的照相机单元,在透镜下的部位具有黑色掩模、增亮膜(Bright Enhancement Film,BEF)板、扩散板及LED光源,且在BEF板与扩散板之间安置测定样品,来测定亮度。亮度的评价基准如下所示。
-评价基准-
A:1100以上
B:1000以上且小于1100
C:900以上且小于1000
D:600以上且小于900
E:小于600
(硬化性评价)
以如下方式进行以上所获得的各波长转换用的树脂组合物的硬化性评价。
具体而言,对于在所述的(波长转换构件的制造)中所获得的波长转换构件,确认液体部的有无。在紫外线的照射量:1000mJ/cm2的条件下,在波长转换构件中没有液体部的情况下判断为硬化性良好,在波长转换构件中有液体部的情况下判断为硬化性不良。
[表2]
Figure BDA0003253821030000241
如根据表2可知那样,相较于比较例1及比较例2,实施例1~实施例7的外观评价良好。特别是在实施例4及实施例5中,通过使用高填充有平均粒径大的破碎二氧化硅填料的波长转换用的树脂组合物来制造波长转换构件,与使用比较例1及比较例2的波长转换用的树脂组合物来制造波长转换构件的情况相比较,外观及亮度更优异。
进而,实施例1~实施例7中,波长转换用的树脂组合物的硬化性良好。
将2019年3月12日提出申请的PCT/JP2019/010071中公开的全部内容通过参照而并入至本说明书中。
关于本说明书中所记载的所有文献、专利申请及技术规格,与具体且各个地记载有通过参照而并入各个文献、专利申请及技术规格的情况同等程度地,通过参照而并入至本说明书中。

Claims (27)

1.一种波长转换构件,含有:量子点荧光体及填料、以及树脂硬化物,所述树脂硬化物包含所述量子点荧光体及所述填料,且
相对于所述树脂硬化物的总量,所述填料的含有率为3质量%以上。
2.根据权利要求1所述的波长转换构件,其中所述填料包含折射率为2.3以下的低折射率填料。
3.根据权利要求1或2所述的波长转换构件,其中所述填料包含选自由二氧化硅、氧化铝、硫酸钡、氧化锌、碳酸钙及有机填料所组成的群组中的至少一种。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的波长转换构件,其中所述填料的平均粒径为0.2μm以上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的波长转换构件,其中在通过激光衍射散射法而获得的体积累计分布曲线中,自小粒径侧起累计达10%时的所述填料的粒径(D10),相对于自小粒径侧起累计达90%时的所述填料的粒径(D90)之比(D10/D90)为0.40以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的波长转换构件,其中所述树脂硬化物的全光线透过率为55%以上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的波长转换构件,其中所述树脂硬化物包含硫醚结构。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的波长转换构件,其中所述树脂硬化物包含与两个碳原子键结的硫醚结构,与所述硫醚结构键结的两个所述碳原子均为一级碳原子。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的波长转换构件,其具有包覆所述树脂硬化物的至少一部分的包覆材料。
10.根据权利要求9所述的波长转换构件,其中所述包覆材料对于氧及水的至少一者具有阻隔性。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的波长转换构件,其中不含氧化钛,或者相对于所述树脂硬化物的总量,氧化钛的含有率小于5质量%。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的波长转换构件,其中相对于所述树脂硬化物的总量,所述量子点荧光体的含有率为0.01质量%~1.0质量%。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的波长转换构件,其中当将所述量子点荧光体相对于所述树脂硬化物的总量的含有率设为X、将所述填料相对于所述树脂硬化物的总量的含有率设为Y时,Y/X为7.0以上。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的波长转换构件,其中所述量子点荧光体包含发出红色光的量子点荧光体R及发出绿色光的量子点荧光体G,且所述量子点荧光体G相对于所述量子点荧光体R的含有比率(量子点荧光体G/量子点荧光体R)为1.0~4.0。
15.一种背光单元,包括:根据权利要求1至14中任一项所述的波长转换构件、以及光源。
16.一种图像显示装置,包括根据权利要求15所述的背光单元。
17.一种波长转换用的树脂组合物,包含量子点荧光体、填料、多官能(甲基)丙烯酸酯化合物及含有多官能硫醇化合物的硫醇化合物,且所述填料的含有率为3质量%以上。
18.根据权利要求17所述的波长转换用的树脂组合物,其中所述填料包含折射率为2.3以下的低折射率填料。
19.根据权利要求17或18所述的波长转换用的树脂组合物,其中所述填料包含选自由二氧化硅、氧化铝、硫酸钡、氧化锌、碳酸钙及有机填料所组成的群组中的至少一种。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的波长转换用的树脂组合物,其中所述填料的平均粒径为0.2μm以上。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的波长转换用的树脂组合物,其中在通过激光衍射散射法而获得的体积累计分布曲线中,自小粒径侧起累计达10%时的所述填料的粒径(D10),相对于自小粒径侧起累计达90%时的所述填料的粒径(D90)之比(D10/D90)为0.40以下。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的波长转换用的树脂组合物,其中所述多官能硫醇化合物具有至少一个与一级碳原子键结的硫醇基。
23.根据权利要求17至22中任一项所述的波长转换用的树脂组合物,其中不含氧化钛,或者相对于波长转换用的树脂组合物的总量,氧化钛的含有率小于5质量%。
24.根据权利要求17至23中任一项所述的波长转换用的树脂组合物,其中相对于波长转换用的树脂组合物的总量,所述量子点荧光体的含有率为0.01质量%~1.0质量%。
25.根据权利要求17至24中任一项所述的波长转换用的树脂组合物,其中当将所述量子点荧光体相对于波长转换用的树脂组合物的总量的含有率设为X、将所述填料相对于波长转换用的树脂组合物的总量的含有率设为Y时,Y/X为7.0以上。
26.根据权利要求17至25中任一项所述的波长转换用的树脂组合物,其中所述量子点荧光体包含发出红色光的量子点荧光体R及发出绿色光的量子点荧光体G,且所述量子点荧光体G相对于所述量子点荧光体R的含有比率(量子点荧光体G/量子点荧光体R)为1.0~4.0。
27.根据权利要求17至26中任一项所述的波长转换用的树脂组合物,其中所述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物中的碳碳双键的合计数,相对于所述硫醇化合物中的硫醇基的合计数的比率(碳碳双键的合计数/硫醇基的合计数)为1.0以上。
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