CN117355773A - 波长转换片用的阻隔膜、以及使用其的波长转换片、背光源和液晶显示装置、以及波长转换片用的阻隔膜的选定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种波长转换片用的阻隔膜,其在应用于波长转换片时能够抑制波长转换片的面内的亮度不均。一种波长转换片用的阻隔膜,其具有第1基材膜、第2基材膜、阻隔层、底涂层以及位于上述第1基材膜与第2基材膜之间的粘接剂层,上述波长转换片用的阻隔膜满足下述条件1。<条件1>以上述粘接剂层为基准,将具有上述底涂层的一侧的上述阻隔膜的表面定义为表面1。以1mm间隔测定上述表面1的标高,取得上述表面1的标高数据。将由上述标高数据确定的上述表面1的轮廓曲线定义为轮廓曲线1。上述表面1的至少一部分在规定方向的上述轮廓曲线1中具有至少一个以上相邻的山部与谷部的高低差为0.001mm以上0.600mm以下的凹凸1。在将上述凹凸1的高低差定义为H[mm]、将上述凹凸1的宽度定义为W[mm]时,满足下述式(1)。H/W2≤1.5×10‑5 (1)。
Description
技术领域
本发明涉及波长转换片用的阻隔膜、以及使用其的波长转换片、背光源和液晶显示装置、以及波长转换片用的阻隔膜的选定方法。
背景技术
伴随着便携式个人计算机等个人计算机的发展,液晶显示装置的需求正在增加。另外,最近家庭用液晶电视机的普及率也正在提高,进而,智能手机、平板终端也正在广泛普及。因此,液晶显示装置的市场处于日益扩大的状况。
这种液晶显示装置通常具有滤色器、液晶单元和背光源。液晶显示装置通常利用液晶单元内的液晶层的快门功能来控制光的强弱,通过滤色器将各像素的颜色分成R、G、B的三原色来表示,由此显示图像。
作为液晶显示装置的背光源的光源,以往使用了冷阴极管。但是,从低功耗和小空间的方面出发,背光源的光源从冷阴极管替换成LED。
作为通常的背光源的光源使用的LED使用了将蓝色LED和YAG系黄色荧光体组合而成的被称为白色LED的LED。该白色LED的发射波长的光谱分布宽,被称为伪白色。
另一方面,近年来,使用量子点技术的背光源的开发也在推进。量子点是指半导体的纳米尺寸的微粒。
使用量子点的背光源的基本构成是将产生一次光的光源(发出蓝色光的蓝色LED等)与量子点组合而成的。
量子点例如为:由作为CdSe的核和作为ZnS的壳构成的半导体微粒;和由覆盖壳周边的配体构成的纳米尺寸的化合物半导体微粒。量子点由于其粒径小于化合物半导体的激子的玻尔半径,因此出现量子限制效应。因此,量子点的发光效率高于以往使用的以稀土离子为活化剂的荧光体,能够实现90%以上的高发光效率。
量子点的发射波长由这样量子化的化合物半导体微粒的带隙能量决定,因此可以通过改变量子点的粒径来获得任意的发射光谱。将这些量子点与蓝色LED等组合的背光源能够以高发光效率实现高色纯度(例如参照专利文献1~2)。
另外,量子点除了用于液晶显示装置的背光源以外,还用于照明、量子点激光器等。
量子点具备上述优异的特征,但另一方面存在容易因水分、氧等的影响而劣化的问题。因此,量子点含有层的两侧的面优选利用阻隔膜进行保护。
专利文献3和4中提出了一种波长转换片,其利用具有基材、无机氧化物层和有机被覆层的阻隔膜对量子点含有层的两侧的面进行了保护。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2012/132239号
专利文献2:日本特开2015-18131号公报
专利文献3:日本特开2019-126924号公报
专利文献4:日本特开2020-19141号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,应用了专利文献3和4的阻隔膜的波长转换片经常出现在面内视觉辨认到亮度不均的情况。
量子点的特征在于,通过提高液晶显示装置的色纯度来显示清晰的图像。因此,在波长转换片的面内视觉辨认到亮度不均的情况下,存在作为量子点的特征的清晰图像受损的问题。
鉴于上述问题,本发明的目的在于提供一种波长转换片用的阻隔膜,其在应用于波长转换片时能够抑制波长转换片的面内的亮度不均。另外,本发明的目的在于提供使用了上述阻隔膜的波长转换片、背光源和液晶显示装置。另外,本发明的目的在于提供一种波长转换片用的阻隔膜的选定方法,该阻隔膜能够抑制波长转换片的面内的亮度不均。
用于解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题进行了深入研究,结果发现,通过使波长转换片用的阻隔膜的表面满足规定的条件,能够抑制应用了阻隔膜的波长转换片等的面内的亮度不均。
本发明提供以下的[1]~[19]。
[1]一种波长转换片用的阻隔膜,上述阻隔膜具有第1基材膜、第2基材膜、阻隔层、底涂层以及位于上述第1基材膜与第2基材膜之间的粘接剂层,上述波长转换片用的阻隔膜满足下述条件1。
<条件1>
以上述粘接剂层为基准,将具有上述底涂层的一侧的上述阻隔膜的表面定义为表面1。以1mm间隔测定上述表面1的标高,取得上述表面1的标高数据。将由上述标高数据确定的上述表面1的轮廓曲线定义为轮廓曲线1。上述表面1的至少一部分在规定方向的上述轮廓曲线1中具有至少一个以上相邻的山部与谷部的高低差为0.001mm以上0.600mm以下的凹凸1。在将上述凹凸1的高低差定义为H[mm]、将上述凹凸1的宽度定义为W[mm]时,满足下述式(1)。
H/W2≤1.5×10-5 (1)
[2]如[1]所述的波长转换片用的阻隔膜,其中,在上述条件1中,上述式(1)的H/W2为0.1×10-5以上1.5×10-5以下。
[3]如[1]或[2]所述的波长转换片用的阻隔膜,其依次具有上述第2基材膜、上述粘接剂层、上述第1基材膜、上述阻隔层和上述底涂层。
[4]如[1]或[2]所述的波长转换片用的阻隔膜,其依次具有上述第2基材膜、上述粘接剂层、上述阻隔层、上述第1基材膜和上述底涂层。
[5]如[3]或[4]所述的波长转换片用的阻隔膜,其中,在上述第2基材膜的与上述粘接剂层相反的一侧具有防贴附层。
[6]如[1]~[5]中任一项所述的波长转换片用的阻隔膜,其中,将上述第1基材膜的厚度定义为T1、将上述第2基材膜的厚度定义为T2时,T1<T2。
[7]如[6]所述的波长转换片用的阻隔膜,其中,T2/T1为2.0以上10.0以下。
[8]如[1]~[7]中任一项所述的波长转换片用的阻隔膜,其中,将上述第1基材膜的厚度定义为T1时,T1为5μm以上100μm以下。
[9]如[1]~[8]中任一项所述的波长转换片用的阻隔膜,其中,将上述第2基材膜的厚度定义为T2时,T2为10μm以上200μm以下。
[10]如[1]~[9]中任一项所述的波长转换片用的阻隔膜,其中,上述阻隔层包含无机氧化物层和有机被覆层。
[11]如[1]~[10]中任一项所述的波长转换片用的阻隔膜,其中,上述粘接剂层包含含有异氰酸酯系固化剂的粘接剂层用组合物的固化物。
[12]如[1]~[11]中任一项所述的波长转换片用的阻隔膜,其中,不具有上述凹凸1的区域的总光线透射率相对于具有上述凹凸1的区域的总光线透射率之比为0.95以上1.05以下。
[13]一种波长转换片用的阻隔膜,其中,上述阻隔膜依次具有基材膜、阻隔层和底涂层,上述波长转换片用的阻隔膜满足下述条件1’。
<条件1’>
以上述阻隔层为基准,将具有上述底涂层的一侧的上述阻隔膜的表面定义为表面1’。以1mm间隔测定上述表面1’的标高,取得上述表面1’的标高数据。将由上述标高数据确定的上述表面1’的轮廓曲线定义为轮廓曲线1’。上述表面1’的至少一部分在规定方向的上述轮廓曲线1’中具有至少一个以上相邻的山部与谷部的高低差为0.001mm以上0.600mm以下的凹凸1’。在将上述凹凸1’的高低差定义为H[mm]、将上述凹凸1’的宽度定义为W[mm]时,满足下述式(1’)。
H/W2≤1.5×10-5(1’)。
[14]一种波长转换片,其为第1阻隔膜、包含量子点的量子点含有层和第2阻隔膜依次层积而成的波长转换片,其中,[1]~[13]中任一项所述的波长转换片用的阻隔膜作为上述第1阻隔膜和上述第2阻隔膜中的至少任一个阻隔膜按照其上述底涂层侧的面朝向上述量子点含有层侧的方式进行层积。
[15]如[14]所述的波长转换片,其中,上述量子点含有层的厚度为10μm以上200μm以下。
[16]一种背光源,该背光源具备放出一次光的至少1个光源、与上述光源相邻配置的用于导光或漫射的光学板、和配置于上述光学板的光出射侧的波长转换片,其中,上述波长转换片为[14]或[15]所述的波长转换片。
[17]一种液晶显示装置,其为具备背光源和液晶面板的液晶显示装置,其中,上述背光源为[16]所述的背光源。
[18]一种波长转换片用的阻隔膜的选定方法,其为具有第1基材膜、第2基材膜、阻隔层、底涂层以及位于上述第1基材膜与第2基材膜之间的粘接剂层的波长转换片用的阻隔膜的选定方法,其中,
将满足下述条件1作为判定条件。
<条件1>
以上述粘接剂层为基准,将具有上述底涂层的一侧的上述阻隔膜的表面定义为表面1。以1mm间隔测定上述表面1的标高,取得上述表面1的标高数据。将由上述标高数据确定的上述表面1的轮廓曲线定义为轮廓曲线1。上述表面1的至少一部分在规定方向的上述轮廓曲线1中具有至少一个以上相邻的山部与谷部的高低差为0.001mm以上0.600mm以下的凹凸1。在将上述凹凸1的高低差定义为H[mm]、将上述凹凸1的宽度定义为W[mm]时,满足下述式(1)。
H/W2≤1.5×10-5 (1)
[19]一种波长转换片用的阻隔膜的选定方法,其为依次具有基材膜、阻隔层和底涂层的波长转换片用的阻隔膜的选定方法,其中,
将满足下述条件1’作为判定条件。
<条件1’>
以上述阻隔层为基准,将具有上述底涂层的一侧的上述阻隔膜的表面定义为表面1’。以1mm间隔测定上述表面1’的标高,取得上述表面1’的标高数据。将由上述标高数据确定的上述表面1’的轮廓曲线定义为轮廓曲线1’。上述表面1’的至少一部分在规定方向的上述轮廓曲线1’中具有至少一个以上相邻的山部与谷部的高低差为0.001mm以上0.600mm以下的凹凸1’。在将上述凹凸1’的高低差定义为H[mm]、将上述凹凸1’的宽度定义为W[mm]时,满足下述式(1’)。
H/W2≤1.5×10-5(1’)
发明的效果
本发明的波长转换片用的阻隔膜、以及使用其的波长转换片、背光源和液晶显示装置能够抑制面内的亮度不均。本发明的波长转换片用的阻隔膜的选定方法能够高效地筛选可抑制面内的亮度不均的波长转换片用的阻隔膜。
附图说明
图1是示出本发明的阻隔膜的一个实施方式的截面图。
图2是示出本发明的阻隔膜的另一实施方式的截面图。
图3是示出本发明的阻隔膜的另一实施方式的截面图。
图4是示出本发明的波长转换片的一个实施方式的截面图。
图5是示出本发明的背光源的一个实施方式的截面图。
图6是示出本发明的背光源的另一实施方式的截面图。
图7是说明凹凸1的高低差H以及凹凸1的宽度W的确定方法的图。
图8是说明在实施例的表1中计算H/W2的位置的图。
具体实施方式
以下,说明本发明的实施方式。
[第1实施方式的波长转换片用的阻隔膜]
本发明的第1实施方式的波长转换片用的阻隔膜具有第1基材膜、第2基材膜、阻隔层、底涂层以及位于上述第1基材膜与第2基材膜之间的粘接剂层,并且满足下述条件1。
<条件1>
以上述阻隔层为基准,将具有上述底涂层的一侧的上述阻隔膜的表面定义为表面1。以1mm间隔测定上述表面1的标高,取得上述表面1的标高数据。将由上述标高数据确定的上述表面1的轮廓曲线定义为轮廓曲线1。上述表面1的至少一部分在规定方向的上述轮廓曲线1中具有至少一个以上相邻的山部与谷部的高低差为0.001mm以上0.600mm以下的凹凸1。在将上述凹凸1的高低差定义为H[mm]、将上述凹凸1的宽度定义为W[mm]时,满足下述式(1)。
H/W2≤1.5×10-5 (1)
图1~图3是示出本发明的第1实施方式的波长转换片用的阻隔膜100的实施方式的截面图。图1~图3的波长转换片用的阻隔膜100具有第1基材膜30、第2基材膜50、阻隔层20、底涂层10以及位于第1基材膜与第2基材膜之间的粘接剂层40。图3的阻隔膜100具有形成于第1基材膜上的第1阻隔层21和形成于第2基材膜上的第2阻隔层22作为阻隔层20。
在图1~图3的波长转换片用的阻隔膜100中,各图的上侧的面相当于本发明的条件1的表面1。
本说明书中,有时将“本发明的波长转换片用的阻隔膜”和“波长转换片用的阻隔膜”称为“本发明的阻隔膜”和“阻隔膜”。
<层积结构>
作为本发明的第1实施方式的阻隔膜的层积结构,可以举出下述(A1)~(A5)。需要说明的是,本发明的第1实施方式的阻隔膜不限于下述(A1)~(A5)的层积结构。下述(A1)~(A5)的阻隔膜进一步具有防贴附层的情况下,优选在第2基材膜的与具有粘接剂层的一侧相反的一侧具有防贴附层。
(A1)依次具有第2基材膜、粘接剂层、第1基材膜、阻隔层和底涂层的层积结构。
(A2)依次具有第2基材膜、粘接剂层、阻隔层、第1基材膜和底涂层的层积结构。
(A3)依次具有第2基材膜、阻隔层、粘接剂层、第1基材膜和底涂层的层积结构。
(A4)依次具有第2基材膜、第2阻隔层、粘接剂层、第1基材膜、第1阻隔层和底涂层的层积结构。
(A5)依次具有第2基材膜、第2阻隔层、粘接剂层、第1阻隔层、第1基材膜和底涂层的层积结构。
本发明的第1实施方式的阻隔膜需要满足下述条件1。在不满足条件1的情况下,无法抑制波长转换片的面内的亮度不均。
<条件1>
以上述粘接剂层为基准,将具有上述底涂层的一侧的上述阻隔膜的表面定义为表面1。以1mm间隔测定上述表面1的标高,取得上述表面1的标高数据。将由上述标高数据确定的上述表面1的轮廓曲线定义为轮廓曲线1。上述表面1的至少一部分在规定方向的上述轮廓曲线1中具有至少一个以上相邻的山部与谷部的高低差为0.001mm以上0.600mm以下的凹凸1。在将上述凹凸1的高低差定义为H[mm]、将上述凹凸1的宽度定义为W[mm]时,满足下述式(1)。
H/W2≤1.5×10-5 (1)
条件1中,规定了以粘接剂层为基准具有底涂层的一侧的阻隔膜的表面、亦即表面1满足规定的条件。如图4所示,将阻隔膜应用于波长转换片的情况下,量子点含有层位于阻隔膜的底涂层侧的面。因此,认为阻隔膜的底涂层侧的表面会对量子点含有层的性能造成影响。据认为:本发明的阻隔膜通过使阻隔膜的底涂层侧的表面满足条件1,能够抑制在阻隔膜形成量子点含有层时的影响,能够抑制波长转换片的面内的亮度不均。以下,更具体地说明条件1。
条件1的前提在于,以粘接剂层为基准具有底涂层的一侧的阻隔膜的表面、亦即表面1具有规定的凹凸。
据认为:表面1的凹凸在将第1基材膜与第2基材膜藉由粘接剂层贴合的工序、以及上述工序后的加热工序中产生。
作为因上述工序产生凹凸的第1理由,认为是将第1基材膜与第2基材膜藉由粘接剂层贴合时的施加于基材膜的流动方向的张力。即,认为:若沿流动方向施加张力而拉伸基材膜,则沿流动方向产生微小的条纹,该条纹可能成为凹凸的起点。作为因上述工序产生凹凸的第2理由,认为是由于加热导致构成阻隔膜的层的收缩。作为发生收缩的层,可以举出粘接剂层、阻隔层、第1基材膜和第2基材膜,其中,具有粘接剂层的收缩大的倾向。粘接剂层主要在固化时收缩。即,认为:上述流动方向的微小条纹成为起点,因粘接剂层等的收缩而沿着上述条纹在流动方向上形成山部和谷部。特别是,在粘接剂层用组合物包含与空气中的水分反应的固化剂的情况下,认为通过水分从阻隔膜的端部侵入,容易沿着上述条纹在流动方向上形成山部和谷部。需要说明的是,在卷绕成卷状的阻隔膜中,与芯侧相比,表面侧更容易与水分接触,因此有时也会在卷的表面侧更容易形成山部和谷部。另外,卷绕成卷状的阻隔膜由于在宽度方向的相同位置产生的山部和谷部缓慢地堆积,由此具有卷的表面侧的山部和谷部增大的倾向。认为:通过上述现象,在阻隔膜形成沿流动方向延伸的山部和沿流动方向延伸的谷部,由此在阻隔膜的宽度方向的轮廓曲线上形成凹凸。
需要说明的是,认为表面1的凹凸是由于第1理由和第2理由的复合因素而产生的,认为第1理由和第2理由单独难以产生。
在制造阻隔膜时,若调整张力等机械条件,则能够抑制导致表面1的凹凸的微小条纹,因此能够抑制表面1的凹凸。但是,即使调整张力等机械条件,也难以完全消除微小的条纹,因此难以完全消除表面1的凹凸。本发明人在具有将第1基材膜与第2基材膜藉由粘接剂层贴合的构成的阻隔膜中,在以表面1产生凹凸为前提的基础上,研究用于使亮度不均不明显的条件,从而导出了条件1。
认为表面1的凹凸是由于上述原因而产生的。因此,认为:在不具有2片基材膜的阻隔膜中不易产生凹凸的问题。但是,即便是基材膜为1片的阻隔膜,在制造阻隔膜时也会施加张力,因此若不调整张力则有时会产生凹凸。
在条件1中,以1mm间隔测定表面1的标高,取得表面1的标高数据。在图1~图3的波长转换片用的阻隔膜100中,各图的上侧的面相当于本发明的条件1的表面1。
取得表面1的标高数据的手段没有特别限制。标高数据的测定装置可以大致分为接触式的测定装置、非接触式的测定装置,优选容易测定微小区域的标高的非接触式的测定装置。作为标高数据的测定装置,能够使用通用的测定装置。作为非接触式的标高数据的测定装置,可以举出例如Hakko Automation公司的商品名“LINE STRIPER[HIU-LS400]”。
在使用Hakko Automation公司的上述商品的情况下,优选使在1次测定中取得标高的区域为流动方向200mm~300mm×宽度方向200mm~400mm,更优选为流动方向200mm×宽度方向200mm。在阻隔膜的大小大于上述区域的情况下,实施多次标高的测定即可。需要说明的是,根据对表面1照射荧光灯等光源时的光源的变形,能够判断是否在表面1产生凹凸。因此,对于光源不变形的部分,可以视为不具有凹凸,省略标高的测定。
在条件1中,规定了表面1的至少一部分在规定方向的轮廓曲线1中具有至少一个以上相邻的山部与谷部的高低差为0.001mm以上0.600mm以下的凹凸1。
将凹凸1的高低差规定为高低差为0.001mm以上0.600mm以下的理由在于,若表面1没有高低差为0.001mm以上的凹凸,则不容易产生亮度不均的问题。另外,将凹凸1的高低差规定为0.600mm以下的理由在于,在表面1具有高低差超过0.600mm的凹凸的情况下,即使满足条件1也难以消除亮度不均的问题。
规定方向的轮廓曲线1可以具有高低差小于0.001mm的凹凸,但不具有高低差超过0.600mm的凹凸。
表面1也可以具有:不具有相邻的山部与谷部的高低差为0.001mm以上0.600mm以下的凹凸1的部分。本说明书中,有时将上述部分称为“其他部分”。
其他部分可以具有相邻的山部与谷部的高低差小于0.001mm的凹凸,但不具有高低差超过0.600mm的凹凸。
凹凸1包含在规定方向的轮廓曲线1中。在能够判断阻隔膜的制造时的流动方向和宽度方向的情况下,“规定方向”设为宽度方向即可。如上所述,凹凸的山部和谷部延伸的方向为流动方向,因此通过将宽度方向设为规定的方向,能够适当地判断表面1的凹凸的标高和宽度。换言之,规定的方向为与凹凸的山部和谷部延伸的方向大致正交的方向即可。本说明书中,“大致正交”是指90度±10度。
阻隔膜被切断成片状后,难以判断阻隔膜的流动方向和宽度方向。但是,片状的阻隔膜通常是四角为直角的四边形。另外,被切成四角为直角的四边形的阻隔膜具有两组对边,可以说一组对边的方向为流动方向,另一组对边的方向为宽度方向。另外,如上所述,凹凸的山部和谷部延伸的方向为流动方向。因此,在四角为直角的四边形的片状阻隔膜具有凹凸的情况下,容易判断流动方向和宽度方向。因此,关于片状的阻隔膜,在具有凹凸的情况下,也是规定的方向为宽度方向即可。另外,关于片状的阻隔膜,在具有凹凸的情况下,规定的方向也设为与凹凸的山部和谷部延伸的方向大致正交的方向即可。
凹凸1的长度相对于阻隔膜的规定方向的全长的比例没有特别限制,通常为3%以上50%以下。
在条件1中,在将上述凹凸1的高低差定义为H[mm]、将上述凹凸1的宽度定义为W[mm]时,需要满足下述式(1)。
H/W2≤1.5×10-5 (1)
H/W2大意味着凹凸1的倾斜陡峭。在凹凸1的倾斜陡峭的表面1上涂布量子点含有层用涂布液并进行干燥而形成量子点含有层的情况下,量子点含有层会产生厚度不均,并且厚度容易急剧变化。可以说波长转换片的亮度与量子点含有层的厚度成比例。因此,若H/W2大,则容易在波长转换片的面内产生亮度不均。另一方面,通过使H/W2为1.5×10-5以下,能够抑制量子点含有层发生急剧的厚度变化,因此能够容易抑制在波长转换片的面内产生亮度不均。
式(1)中,将凹凸1的高低差H[mm]除以宽度W[mm]的平方。将高低差除以宽度的平方的理由是为了强调马赫效应。马赫效应是指“在亮度阶段性地变化的图像的边界附近,在暗侧能看到较暗的带,在亮侧能看到较亮的带的视觉心理现象”。即,本发明中,为了使马赫效应难以产生,式(1)将高低差除以宽度的平方。在H/W2超过1.5×10-5而不满足式(1)的情况下,波长转换片的面内会发生条纹状的急剧的亮度变化,通过马赫效应,容易识别为波长转换片的面内的亮度不均。
在条件1中,确定具有至少一个以上高低差为0.001mm以上0.600mm以下的凹凸1。凹凸1的数量可以为一个,也可以为两个以上。凹凸1的数量为两个以上时,全部凹凸1满足式(1)。
如上所述,凹凸的山部和谷部沿流动方向延伸。因此,本发明中,在阻隔膜的面内,优选取得多个规定方向的轮廓曲线1。在取得多个轮廓曲线1的情况下,优选具有凹凸1的轮廓曲线1全部满足式(1)。
多个轮廓曲线优选以规定的间隔取得。取得轮廓曲线的间隔优选为10mm以下,更优选为5mm以下,最优选为1mm。
在条件1中,H/W2优选为1.4×10-5以下、更优选为1.3×10-5以下。
在阻隔膜的面内,具有凹凸1的部位与不具有凹凸1的部位这两个部位在阻隔膜产生应力时所施加的应力不同。例如,有时由于热等而导致阻隔膜收缩,但在这种情况下,对具有凹凸1的部位和不具有凹凸1的部位施加不同的应力。并且,由于一次应力或经时应力的累积,有可能在阻隔膜的具有凹凸1的部位产生不良情况。
在条件1中,若H/W2的值过小,则阻隔膜包含“凹凸1的宽度W过宽”。即,在条件1中,若H/W2的值过小,则有可能在大范围内产生上述不良情况。因此,在条件1中,H/W2优选为0.1×10-5以上、更优选为0.2×10-5以上。
引用图7对本说明书中的凹凸1的高低差H[mm]、凹凸1的宽度W[mm]的确定方法进行说明。在图7中,纵轴为标高、单位为mm,横轴为宽度、单位为mm。图7的上下变动的线为表面1的轮廓曲线1的一例。
首先,确定轮廓曲线1的山部和谷部。图7中,“●”的部位相当于山部,“▼”的部位相当于谷部。山部为所谓的峰,谷部为所谓的底。需要说明的是,本说明书中,将高低差小于0.001mm的凹凸除外来确定山部和谷部。例如,图7中,在正中间的谷部的左侧具有多个高低差小于0.001mm的微小的凹凸,但将这种高低差小于0.001mm的微小的凹凸除外来确定山部和谷部。
一个凹凸由2个山部和1个谷部、或者2个谷部和1个山部形成。因此,在由2个山部和1个谷部形成的凹凸中,相邻的山部的间隔成为凹凸的间隔W。另一方面,在由2个谷部和1个山部形成的凹凸中,相邻的谷部的间隔成为凹凸的间隔W。图7中,W1、W2、W3分别表示凹凸的宽度。
另外,如上所述,一个凹凸由2个山部和1个谷部、或者2个谷部和1个山部形成。因此,一个凹凸具有2个高低差。例如,图7的左侧的凹凸具有高低差H1和高低差H2。本说明书中,在一个凹凸所具有的两个高低差不同的情况下,将高低差大的一方视为该凹凸的高低差H。例如,图7的左侧的凹凸由于H1大于H2,因此H1为高低差H,正中间的凹凸由于H2大于H3,因此H2为高低差H,右侧的凹凸由于H3大于H4,因此H3为高低差H。
条件1例如能够容易通过下述(1)~(6)而满足。在下述(1)~(6)中,下述(1)和(5)是重要的,下述(1)是最重要的。
(1)通过将传送第1基材膜和第2基材膜时的张力设定得低,抑制在第1基材膜和第2基材膜的流动方向上产生的微小的条纹。若张力过强,则在基材膜的宽度方向上张力容易产生不均,因此容易产生微小的条纹。因此,优选将传送第1基材膜和第2基材膜时的张力设定得较低。在以任意的张力制造时,表面1的凹凸不满足条件1的情况下,将张力每次降低10%来实施测试制造即可。张力的具体值根据装置的长度等而不同,因此不能一概而论。需要说明的是,为了降低张力,第1基材膜和第2基材膜优选为拉伸膜。拉伸膜容易改善韧性,因此即使降低传送膜时的张力,也能够容易维持膜的平面性。
(2)作为构成阻隔膜的材料,选定收缩小的材料。
(3)在使阻隔膜老化时,抑制水分的混入。例如,用具有防湿性的原材料包装阻隔膜。
(4)在卷绕成卷状的阻隔膜的卷芯上安装被称为垫的垫板,抑制水分从阻隔膜的端部混入。
(5)增加第1基材膜和第2基材膜的厚度。
(6)在将阻隔膜卷取成卷状的情况下,为了抑制山部和谷部缓慢地堆积,使阻隔膜的卷取长度不会变得过长。
本说明书中,测定条件1和层的厚度等各种参数时,只要没有特别说明,则在温度23℃±5℃、相对湿度40%以上65%以下的气氛中进行测定。进而,在测定各种参数之前,将样品在上述气氛中暴露30分钟以上。
<底涂层>
本发明的第1实施方式的阻隔膜中,底涂层的位置优选为阻隔膜的最外层。上述最外层是指以粘接剂层为基准具有底涂层的一侧的最外层。通过在上述位置具有底涂层,能够改善阻隔膜与量子点含有层的密合性,从这方面出发是优选的。上述最外层优选为以粘接剂层为基准具有第1基材膜的一侧的最外层。
底涂层优选包含树脂成分。作为树脂成分,可以举出聚酯系树脂、聚氨酯系树脂、丙烯酸系树脂等。其中,优选聚氨酯系树脂。即,底涂层优选包含聚氨酯系树脂。
聚氨酯系树脂容易改善与量子点含有层的密合性。另外,聚氨酯系树脂能够容易缓和使量子点含有层发生电离射线固化或热固化时产生的应力。
作为聚氨酯系树脂,可以举出通过多官能异氰酸酯与含羟基的化合物的反应得到的单液或双液型聚氨酯系树脂组合物的反应物。多官能异氰酸酯和含羟基的化合物分别可以仅使用一种,也可以使用两种以上。
具体而言,作为多官能异氰酸酯,可以举出甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、聚亚甲基聚亚苯基多异氰酸酯等芳香族多异氰酸酯、或者六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯等脂肪族多异氰酸酯等。
另外,作为含羟基的化合物,可以举出聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚酯聚氨酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇等。本发明中,从与量子点含有层的密合性和耐久性的方面出发,特别优选聚酯聚氨酯多元醇。聚酯聚氨酯多元醇例如可以通过日本特开2001-288408号公报、日本特开2003-26996号公报中记载的方法来制造。
以底涂层的总量为基准,聚氨酯系树脂的含量优选为40质量%以上、更优选为70质量%以上。
底涂层可以进一步含有硅烷偶联剂。硅烷偶联剂中,位于其分子一端的官能团、通常为氯、烷氧基或乙酰氧基等发生水解而形成硅烷醇基(Si-OH)。由此,底涂层的树脂组合物通过共价键等被修饰,形成牢固的键合。另外,通过位于硅烷偶联剂的另一端的乙烯基、甲基丙烯酰氧基、氨基系、环氧系、或者巯基等有机官能团,能够易于改善底涂层与量子点含有层的密合性。
作为硅烷偶联剂,可以举出例如γ-氯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基-三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-脲基丙基三乙氧基硅烷、双(β-羟基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和γ-氨基丙基硅酮等,可以使用它们中的1种或2种以上。
以底涂层的总量为基准,硅烷偶联剂的含量优选为1质量%以上、更优选为3质量%以上。若硅烷偶联剂的含量为上述范围,能够易于进一步提高底涂层与量子点含有层的密合性。
需要说明的是,为了改善底涂层的伸长性、同时抑制底涂层的裂纹产生,以底涂层的总量为基准,硅烷偶联剂的含量优选为30质量%以下、更优选为20质量%以下。
底涂层可以进一步包含填充剂。填充剂具有调整用于形成底涂层的涂布液的粘度等、提高涂布适应性等的作用。作为填充材料,可以使用例如碳酸钙、硫酸钡、氧化铝白、二氧化硅、滑石、玻璃粉、树脂粉末等。
底涂层可以根据需要进一步包含稳定剂、交联剂、润滑剂、紫外线吸收剂、其他等添加剂。
若底涂层的厚度t1过薄,则有时底涂层与量子点含有层的密合性降低,或无法充分缓和量子点含有层的应力。另外,即使厚度t1过厚,密合性的效果也饱和。
因此,厚度t1的下限优选为100nm以上、更优选为150nm以上、进一步优选为200nm以上。厚度t1的上限优选为900nm以下、更优选为600nm以下、进一步优选为500nm以下、更进一步优选为450nm以下。
本说明书中所示的技术特征中,数值的上限选项和下限选项分别示出多个时,可以将选自上限选项中的一个与选自下限选项中的一个进行组合,作为数值范围的实施方式。
例如,在上述底涂层的厚度的情况下,可以举出100nm以上900nm以下、100nm以上600nm以下、100nm以上500nm以下、100nm以上450nm以下、150nm以上900nm以下、150nm以上600nm以下、150nm以上500nm以下、150nm以上450nm以下、200nm以上900nm以下、200nm以上600nm以下、200nm以上500nm以下、200nm以上450nm以下等数值范围的实施方式。
本说明书中,关于构成阻隔膜的各层的厚度以及量子点含有层的厚度,例如,可以由使用扫描型透射电子显微镜拍摄的截面的图像测定20处的厚度,由20处的值的平均值算出。
<基材膜>
本发明的第1实施方式的阻隔膜具有第1基材膜和第2基材膜作为基材膜。这样,通过具有2个基材膜,能够改善形成阻隔层时的效率,并且改善阻隔膜的韧性和强度。
第1基材膜和第2基材膜只要是不损害波长转换片的功能的树脂膜,就没有特别限制。
作为第1基材膜和第2基材膜,可以举出由选自聚酯、三乙酰纤维素(TAC)、二乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚砜、聚砜、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩醛、聚醚酮、丙烯酸类、聚碳酸酯、聚氨酯和非晶态烯烃(Cyclo-Olefin-Polymer:COP)等中的1种以上的树脂形成的树脂膜。为了赋予规定的韧性,这些树脂膜优选拉伸膜,更优选双向拉伸膜。
这些树脂膜中,从机械强度、尺寸稳定性和耐热性的方面出发,优选经拉伸加工的聚酯膜,更优选经双向拉伸加工的聚酯膜。作为聚酯膜,可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜。
第1基材膜和第2基材膜可以为同一种类的树脂膜,也可以为不同种类的树脂膜。
第1基材膜和第2基材膜的JIS K7361-1:1997的总光线透射率优选为80%以上、更优选为85%以上、进一步优选为87%以上。
为了提高密合性等,可以对第1基材膜和第2基材膜中的设置阻隔层的一侧的表面实施表面处理。作为表面处理,可以举出例如电晕放电处理、臭氧处理、利用氧气或氮气等的低温等离子体处理、辉光放电处理、利用化学药品等进行处理的氧化处理等。
在将第1基材膜的厚度定义为T1、将第2基材膜的厚度定义为T2时,优选T1<T2。通过设为T1<T2,能够容易改善形成阻隔层时的效率,并且容易改善阻隔膜的韧性和强度。上述效果在上述层积结构(A1)和(A2)中特别有效。
需要说明的是,通过设为T1<T2,存在由于T1薄而容易在表面1产生凹凸的倾向。但是,本发明的阻隔膜通过满足条件1,即使在表面1产生凹凸,也能够容易抑制在波长转换片的面内产生亮度不均。
第1基材膜的厚度T1优选为5μm以上、更优选为8μm以上、进一步优选为10μm以上。通过使第1基材膜的厚度为5μm以上,能够容易满足条件1,并且能够容易改善阻隔膜的处理性。
为了薄膜化以及容易抑制水蒸气和氧从端部侵入,第1基材膜的厚度优选为100μm以下、更优选为75μm以下、更优选为50μm以下、更优选为27μm以下。另外,通过使第1基材膜的厚度为上述范围,能够容易改善形成阻隔层时的效率。
第2基材膜的厚度优选为10μm以上、更优选为20μm以上、进一步优选为30μm以上。通过使第2基材膜的厚度为10μm以上,能够容易满足条件1,并且能够容易改善阻隔膜的处理性。
为了薄膜化以及容易抑制水蒸气和氧从端部侵入,第2基材膜的厚度优选为200μm以下、更优选为150μm以下、更优选为100μm以下、更优选为75μm以下。
T2/T1的下限优选为2.0以上、更优选为3.0以上、进一步优选为3.5以上,上限优选为10.0以下、更优选为9.0以下、进一步优选为8.5以下。
通过使T2/T1为2.0以上,容易通过厚度厚的第2基材膜支撑整个阻隔膜,因此能够容易抑制在阻隔膜产生凹凸。通过使T2/T1为10.0以下,容易抑制应力集中于厚度薄的第1基材膜,因此能够容易抑制在阻隔膜产生凹凸。
<阻隔层>
在第1实施方式的阻隔膜中,阻隔层例如能够形成于粘接剂层与底涂层之间的任意部位、以及粘接剂层的与底涂层相反一侧的任意部位中的至少任一处。阻隔层优选形成于第1基材膜上或第2基材膜上。
阻隔层例如可以通过在第1基材膜和第2基材膜中的至少一者上蒸镀或涂布构成阻隔层的成分等而形成。
如图1和图2所示,阻隔层可以形成于第1基材膜和第2基材膜中的一者。另外,阻隔层也可以如图3那样形成于第1基材膜和第2基材膜这两者。
在第1实施方式的阻隔膜中,作为阻隔层,可以举出选自由“通过蒸镀无机氧化物而形成的无机氧化物层”、“涂布包含聚乙烯醇等水溶性高分子等的涂布剂而形成的有机被覆层”、“包含含有金属氧化物和磷化合物的组合物的反应物的层”组成的组中的单一种类的单层、将选自上述组中的单一种类层积而成的层、将选自上述组中的两种以上层积而成的层等。这些之中,优选将无机氧化物层和有机被覆层层积而成的层。即,阻隔层优选包含无机氧化物层和有机被覆层。
作为包含含有金属氧化物和磷化合物的组合物的反应物的层,可以举出例如国际公开WO2011/122036中记载的层。
以下,对无机氧化物层和有机被覆层的实施方式进行说明。
在第1基材膜上的阻隔层具有无机氧化物层和有机被覆层的情况下,优选依次具有第1基材膜、无机氧化物层和有机被覆层。在第2基材膜上的阻隔层具有无机氧化物层和有机被覆层的情况下,优选依次具有第2基材膜、无机氧化物层和有机被覆层。
另外,为了改善阻隔性,阻隔层更优选依次具有第1无机氧化物层、第1有机被覆层、第2无机氧化物层、第2有机被覆层。在第1基材膜上的阻隔层具有上述构成的情况下,优选依次具有第1基材膜、第1无机氧化物层、第1有机被覆层、第2无机氧化物层、第2有机被覆层。在第2基材膜上的阻隔层具有上述构成的情况下,优选依次具有第2基材膜、第1无机氧化物层、第1有机被覆层、第2无机氧化物层、第2有机被覆层。
《无机氧化物层》
作为构成无机氧化物层的无机氧化物,可以举出选自氧化铝、氧化硅和氧化镁中的1种或2种以上。为了对阻隔膜赋予充分的阻隔性以及为了阻隔膜的生产效率,优选氧化铝或氧化硅。另外,为了抑制色调,更优选氧化铝。
无机氧化物层例如可以通过真空蒸镀法、溅射法和离子镀法等物理气相沉积法、或者等离子体化学气相沉积法、热化学气相沉积法和光化学气相沉积法等化学气相沉积法等形成。这些之中,优选蒸镀速度快、生产率良好的真空蒸镀法。
在无机氧化物层包含氧化硅的情况下,各层中的氧化硅的含有比例以质量基准计优选为80质量%以上、更优选为90质量%以上、进一步优选为95质量%以上。
在无机氧化物层包含氧化铝的情况下,各层中的氧化铝的含有比例以质量基准计优选为80质量%以上、更优选为90质量%以上、进一步优选为95质量%以上。
无机氧化物层的优选厚度根据无机氧化物的种类而不同,因此不能一概而论。在无机氧化物层包含氧化硅或氧化铝的情况下,无机氧化物层的厚度优选为以下的范围。
在无机氧化物层包含氧化硅的情况下,为了改善阻隔性,无机氧化物层的厚度优选为20nm以上、更优选为50nm以上、进一步优选为70nm以上。
另外,在无机氧化物层包含氧化硅的情况下,无机氧化物层的厚度优选为220nm以下、更优选为180nm以下、更优选为160nm以下、更优选为140nm以下、更优选为100nm以下。通过使厚度为220nm以下,能够抑制在无机氧化物层产生损伤和裂纹,并且容易抑制来自氧化硅的色调。
在无机氧化物层包含氧化铝的情况下,为了改善阻隔性,无机氧化物层的厚度优选为6nm以上、更优选为7nm以上。
另外,在无机氧化物层包含氧化铝的情况下,无机氧化物层的厚度优选为25nm以下、更优选为20nm以下、更优选为15nm以下、更优选为12nm以下、更优选为10nm以下。通过使厚度为25nm以下,能够容易抑制在无机氧化物层产生损伤和裂纹。
《有机被覆层》
有机被覆层优选包含选自水溶性高分子和金属醇盐系化合物中的1种以上。另外,有机被覆层更优选包含选自水溶性高分子和金属醇盐系化合物中的水溶性高分子中的1种以上,进一步优选包含选自水溶性高分子中的1种以上和选自金属醇盐系化合物中的1种以上。
有机被覆层与无机氧化物层相比挠性良好。因此,通过除了无机氧化物层以外还具有有机被覆层,能够容易抑制在无机氧化物层产生损伤和裂纹,能够容易改善阻隔膜的阻隔性。
作为水溶性高分子,可以举出聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和乙烯-乙烯醇共聚物等。这些之中,从阻隔性的方面出发,优选聚乙烯醇和乙烯-乙烯醇共聚物,更优选聚乙烯醇。即,有机被覆层优选包含选自聚乙烯醇和乙烯-乙烯醇共聚物中的1种以上,更优选包含聚乙烯醇。
有机被覆层含有水溶性高分子和金属醇盐系化合物的情况下,相对于金属醇盐系化合物的总量100质量份的水溶性高分子的含量优选为5质量份以上500质量份以下、更优选为7质量份以上100质量份以下、进一步优选为8质量份以上50质量份以下。
作为金属醇盐系化合物,可以举出金属醇盐、金属醇盐水解物和金属醇盐聚合物。
金属醇盐为通式M(OR)n所示的化合物。式中,M表示Si、Ti、Al和Zr等金属,R表示甲基和乙基等烷基。作为金属醇盐的具体例,可以举出四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷和异丙氧基铝等。
有机被覆层例如可以通过将包含构成有机被覆层的成分的涂布液涂布至无机氧化物层上并进行干燥而形成。上述涂布液中可以含有硅烷偶联剂、固化剂和分散剂等添加剂。
为了改善阻隔性,有机被覆层的厚度优选为70nm以上、更优选为100nm以上、进一步优选为150nm以上。
另外,有机被覆层的厚度优选为600nm以下、更优选为480nm以下、更优选为370nm以下、进一步优选为300nm以下。通过使厚度为600nm以下,能够使阻隔膜薄膜化。另外,若有机被覆层的厚度过厚,则涂布有机被覆层并进行干燥时产生的应力变大,有时会因上述应力而在无机氧化物层产生裂纹,阻隔性降低。因此,通过使厚度为600nm以下,能够容易改善初期的阻隔性。
<粘接剂层>
在第1实施方式的阻隔膜中,粘接剂层位于第1基材膜与第2基材膜之间。粘接剂层用于将构成阻隔膜的各层一体化。
粘接剂层可以举出压敏粘接剂层、固化系的粘接剂层和热敏粘接剂层。这些之中,优选容易改善密合性的固化系的粘接剂层。
在粘接剂层为固化系的粘接剂层的情况下,优选在粘接剂层中包含热固性粘接剂。热固性粘接剂是具有通过热发生化学反应而交联的性质的组合物。上述组合物优选包含主剂和固化剂。另外,固化剂优选容易改善与聚酯膜的密合性的异氰酸酯系固化剂。即,粘接剂层优选包含含有异氰酸酯系固化剂的粘接剂层用组合物的固化物。
作为热固性粘接剂,可示例出双液固化型氨基甲酸酯系粘接剂、聚酯氨基甲酸酯系粘接剂、聚醚氨基甲酸酯系粘接剂、丙烯酸系粘接剂、聚酯系粘接剂、聚酰胺系粘接剂、聚乙酸乙烯酯系粘接剂、环氧系粘接剂、橡胶系粘接剂等。这些之中,从容易改善与聚酯膜的密合性的方面出发,优选双液固化型氨基甲酸酯系粘接剂。构成双液固化型氨基甲酸酯系粘接剂的氨基甲酸酯系树脂是以多元醇为主剂、以异氰酸酯为交联剂的聚氨酯。
作为异氰酸酯系固化剂,可以举出甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、聚亚甲基聚亚苯基多异氰酸酯等芳香族多异氰酸酯、或者六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯等脂肪族多异氰酸酯等。
粘接剂层的厚度优选为3μm以上30μm以下、更优选为3μm以上20μm以下、进一步优选为4μm以上8μm以下。
通过使粘接剂层的厚度为3μm以上,能够容易改善第1基材膜与第2基材膜的粘接性。通过使粘接剂层的厚度为30μm以下,能够抑制粘接剂层的固化收缩,容易满足条件1。
<其他层>
第1实施方式的阻隔膜可以在不阻碍阻隔膜的效果的范围内具有“第1基材膜、第2基材膜、阻隔层、底涂层和粘接剂层以外的层(其他层)”。
作为其他层,可以举出防贴附层。防贴附层例如优选以粘接剂层为基准位于与具有底涂层的一侧相反侧的最外层。
《防贴附层》
防贴附层优选包含填料和粘结剂树脂。
作为粘结剂树脂,可以举出丙烯酸系树脂、环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、聚酯系树脂、聚酯丙烯酸酯系树脂、聚氨酯丙烯酸酯系树脂、丙烯酸氨基甲酸酯系树脂、环氧丙烯酸酯系树脂等。
填料可以举出无机填料和有机填料,优选容易改善光学性能的有机填料。作为构成有机填料的树脂,可以举出丙烯酸系树脂、聚苯乙烯系树脂等。
填料的折射率与粘结剂树脂的折射率的折射率差优选为0.5以下、更优选为0.3以下、进一步优选为0.1以下。
填料的平均粒径优选为1.0μm以上50μm以下、更优选为1.5μm以上10μm以下。通过使填料的平均粒径为1.0μm以上,能够有效地抑制贴附。通过使填料的平均粒径为50μm以下,能够使填料不易从防贴附层脱离。平均粒径是指基于激光衍射法的粒度分布测定中的体积平均值d50。
填料的含量相对于防贴附层总量优选为5质量%以上50质量%以下、更优选为10质量%以上40质量%以下。
防贴附层的厚度优选为1.0μm以上50.0μm以下、更优选为1.5μm以上10.0μm以下。
<物性>
《水蒸气透过度》
第1实施方式和第2实施方式的阻隔膜的基于JIS K7129-2:2019的水蒸气透过度的值优选为0.20g/m2·天以下、更优选为0.15g/m2·天以下。测定水蒸气透过度时的条件设为温度40℃、相对湿度90%。
水蒸气透过度例如可以利用MOCON公司制的水蒸气透过度测定装置(商品名:PERMATRAN)进行测定。
《氧透过度》
第1实施方式和第2实施方式的阻隔膜的基于JIS K7126-2:2006的氧透过度的值优选为0.5cc/m2·天·atm以下。测定氧透过度时的条件设为温度23℃、相对湿度90%。
氧透过度例如可以利用MOCON公司制的氧透过度测定装置(商品名:OX-TRAN)进行测定(MOCON法)。
《b*值》
第1实施方式和第2实施方式的阻隔膜的L*a*b*色度系统的b*值优选为1.0以下、更优选为-2.5以上1.0以下、进一步优选为-2.0以上0.8以下。
L*a*b*色度系统基于1976年由国际照明委员会(CIE)标准化的L*a*b*色度系统,在JIS Z8781-4:2013中被采用。
《总光线透射率》
第1实施方式和第2实施方式的阻隔膜的JIS K7361-1:1997的总光线透射率优选为80%以上、更优选为85%以上、进一步优选为87%以上。
《雾度》
第1实施方式和第2实施方式的阻隔膜的JIS K7136:2000的雾度优选为10%以上、更优选为20%以上、更优选为40%以上、更优选为60%以上。
《光谱透射率》
第1实施方式和第2实施方式的阻隔膜的波长450nm的光谱透射率优选为75%以上、更优选为80%以上、进一步优选为85%以上。
《光学特性之比》
第1实施方式和第2实施方式的阻隔膜中,不具有上述凹凸1的区域的总光线透射率相对于具有上述凹凸1的区域的总光线透射率之比优选为0.95以上1.05以下。
通过使上述比为0.95以上1.05以下,能够更容易地抑制波长转换片的面内的亮度不均。
第1实施方式和第2实施方式的阻隔膜中,不具有上述凹凸1的区域的雾度相对于具有上述凹凸1的区域的雾度之比优选为0.90以上1.10以下。
通过使上述比为0.90以上1.10以下,能够更容易地抑制波长转换片的面内的亮度不均。
<制造方法>
本发明的第1实施方式的阻隔膜的制造方法没有特别限制。下述工序1~4为本发明的第1实施方式的阻隔膜的制造方法的一个实施方式。
工序1:在第1基材膜和第2基材膜中的至少任一者形成阻隔层的工序。
工序2:在第1基材膜上形成底涂层的工序。底涂层可以形成于工序1中形成的阻隔层上。
工序3:得到将第1基材膜的与具有底涂层的一侧相反的一侧和第2基材膜藉由粘接剂层层积而成的层积体1的工序。在工序1中在第2基材膜上形成阻隔层的情况下,优选将第2基材膜的与具有阻隔层的一侧相反的一侧和第1基材膜的与具有底涂层的一侧相反的一侧藉由粘接剂层进行层积。
工序4:对上述层积体1进行老化处理,进行粘接剂层的固化的工序。
工序4的老化的温度和时间只要是固化反应进行的温度和时间就没有特别限制,优选温度为30℃以上50℃以下,时间为48小时以上168小时以下。另外,在工序4的老化时,如上所述,优选抑制水分的侵入。
<用途>
本发明的第1实施方式和第2实施方式的波长转换片用的阻隔膜例如能够用于面光源的波长转换片用的阻隔膜。作为面光源,可以举出液晶显示装置的背光源、检查设备的背光源等。即,本发明的波长转换片用的阻隔膜能够用于“液晶显示装置的背光光源的波长转换片用的阻隔膜”、“检查设备的背光光源的波长转换片用的阻隔膜”等。
此外,本发明的波长转换片用的阻隔膜还能用于“园艺的波长转换片用的阻隔膜”。作为园艺的波长转换片,可以举出例如具备将紫外线转换成适合植物生长的波长的功能的片。作为适合植物生长的波长,可以举出适合光合成的波长。园艺的波长转换片例如可以设置于塑料大棚和玻璃室的园艺设施的天花板等。
[第2实施方式的波长转换片用的阻隔膜]
本发明的第2实施方式的波长转换片用的阻隔膜依次具有基材膜、阻隔层和底涂层,并且满足下述条件1’。
<条件1’>
以上述阻隔层为基准,将具有上述底涂层的一侧的上述阻隔膜的表面定义为表面1’。以1mm间隔测定上述表面1’的标高,取得上述表面1’的标高数据。将由上述标高数据确定的上述表面1’的轮廓曲线定义为轮廓曲线1’。上述表面1’的至少一部分在规定方向的上述轮廓曲线1’中具有至少一个以上相邻的山部与谷部的高低差为0.001mm以上0.600mm以下的凹凸1’。在将上述凹凸1’的高低差定义为H[mm]、将上述凹凸1’的宽度定义为W[mm]时,满足下述式(1’)。
H/W2≤1.5×10-5(1’)
<层积结构>
作为本发明的第2实施方式的阻隔膜的层积结构,可以举出下述(B1)。需要说明的是,本发明的阻隔膜不限定于下述(B1)的层积结构。下述(B1)的阻隔膜进一步具有防贴附层的情况下,优选在基材膜的与具有阻隔层的一侧相反的一侧具有防贴附层。
(B1)依次具有基材膜、阻隔层和底涂层的层积结构。
本发明的第2实施方式的阻隔膜需要满足下述条件1’。在不满足条件1’的情况下,无法抑制波长转换片的面内的亮度不均。
<条件1’>
以上述阻隔层为基准,将具有上述底涂层的一侧的上述阻隔膜的表面定义为表面1’。以1mm间隔测定上述表面1’的标高,取得上述表面1’的标高数据。将由上述标高数据确定的上述表面1’的轮廓曲线定义为轮廓曲线1’。上述表面1’的至少一部分在规定方向的上述轮廓曲线1’中具有至少一个以上相邻的山部与谷部的高低差为0.001mm以上0.600mm以下的凹凸1’。在将上述凹凸1’的高低差定义为H[mm]、将上述凹凸1’的宽度定义为W[mm]时,满足下述式(1’)。
H/W2≤1.5×10-5(1’)
在条件1’中,规定了作为以阻隔层为基准具有底涂层的一侧的阻隔膜的表面的表面1’满足规定的条件。在将阻隔膜应用于波长转换片的情况下,量子点含有层位于阻隔膜的底涂层侧的面。因此,认为阻隔膜的底涂层侧的表面对量子点含有层的性能造成影响。认为:本发明的阻隔膜通过使阻隔膜的底涂层侧的表面满足条件1’,能够抑制在阻隔膜形成量子点含有层时的影响,能够抑制波长转换片的面内的亮度不均。以下,更具体地说明条件1’。
条件1’的前提在于,以阻隔层为基准具有底涂层的一侧的阻隔膜的表面、亦即表面1’具有规定的凹凸。
据认为:表面1’的凹凸在基材膜上形成阻隔层和底涂层等功能层的工序、以及上述工序后的加热工序中产生。
作为因上述工序产生凹凸的第1理由,认为是在基材膜上形成功能层时施加于基材膜的流动方向的张力。即,认为:若沿流动方向施加张力而拉伸基材膜,则沿流动方向产生微小的条纹,该条纹可能成为凹凸的起点。作为因上述工序产生凹凸的第2理由,认为是由于加热导致构成阻隔膜的层的收缩。作为发生收缩的层,可以举出阻隔层等功能层和基材膜。即,认为:上述流动方向的微小条纹成为起点,通过功能层等的收缩而沿着上述条纹在流动方向上形成山部和谷部。卷绕成卷状的阻隔膜由于在宽度方向的相同位置产生的山部和谷部缓慢地堆积,由此具有卷的表面侧的山部和谷部增大的倾向。认为:通过上述现象,在阻隔膜形成沿流动方向延伸的山部和沿流动方向延伸的谷部,由此在阻隔膜的宽度方向的轮廓曲线上形成凹凸。
需要说明的是,认为表面1’的凹凸是由于第1理由和第2理由的复合因素而产生的,认为第1理由和第2理由单独难以产生。
在制造阻隔膜时,若调整张力等机械条件,则能够抑制导致表面1’的凹凸的微小条纹,因此能够抑制表面1’的凹凸。但是,即使调整张力等机械条件,也难以完全消除微小的条纹,因此难以完全消除表面1’的凹凸。本发明人在第2实施方式的阻隔膜中,在以表面1’产生凹凸为前提的基础上,研究用于使亮度不均不明显的条件,从而导出了条件1’。
条件1’的测定方法依据上述第1实施方式的阻隔膜的条件1的测定方法。另外,表面1’的优选实施方式依据上述第1实施方式的阻隔膜的表面1的优选实施方式。
<底涂层>
本发明的第2实施方式的阻隔膜中,底涂层的位置优选为阻隔膜的最外层。上述最外层是指以阻隔层为基准具有底涂层的一侧的最外层。通过在上述位置具有底涂层,能够改善阻隔膜与量子点含有层的密合性,因此优选。
第2实施方式的阻隔膜的底涂层的实施方式可以举出与上述第1实施方式的阻隔膜的底涂层的实施方式相同的实施方式。
<基材膜>
本发明的第2实施方式的阻隔膜具有基材膜。
第2实施方式的阻隔膜的基材膜的实施方式可以举出与上述第1实施方式的阻隔膜的第2基材膜相同的实施方式。
<阻隔层>
在第2实施方式的阻隔膜中,阻隔层例如可以形成于基材膜与底涂层之间。
阻隔层例如可以通过在基材膜的至少一者上蒸镀或涂布构成阻隔层的成分等而形成。
在第2实施方式的阻隔膜中,作为阻隔层,可以举出选自由“通过蒸镀无机氧化物而形成的无机氧化物层”、“涂布包含聚乙烯醇等水溶性高分子等的涂布剂而形成的有机被覆层”、“包含含有金属氧化物和磷化合物的组合物的反应物的层”组成的组中的单一种类的单层、将选自上述组中的单一种类层积而成的层、将选自上述组中的两种以上层积而成的层等。这些之中,优选将无机氧化物层和有机被覆层层积而成的层。即,阻隔层优选包含无机氧化物层和有机被覆层。
无机氧化物层优选形成于比有机被覆层更靠基材膜侧。即,第2实施方式的阻隔膜优选依次具有基材膜、无机氧化物层、有机被覆层和底涂层。
第2实施方式的阻隔膜的无机氧化物层和有机被覆层的实施方式可以举出与上述第1实施方式的阻隔膜的无机氧化物层和有机被覆层的实施方式相同的实施方式。
<其他层>
第2实施方式的阻隔膜可以在不阻碍阻隔膜的效果的范围内具有“基材膜、阻隔层和底涂层以外的层(其他层)”。
作为其他层,可以举出防贴附层。防贴附层例如优选以阻隔层为基准位于与具有底涂层的一侧相反的一侧的最外层。
防贴附层优选包含填料和粘结剂树脂。第2实施方式的阻隔膜的防贴附层的实施方式可以举出与上述第1实施方式的阻隔膜的防贴附层的实施方式相同的实施方式。
[波长变换片]
本发明的波长转换片为第1阻隔膜、包含量子点的量子点含有层和第2阻隔膜依次层积而成的波长转换片,其中,上述本发明的波长转换片用的阻隔膜作为上述第1阻隔膜和上述第2阻隔膜中的至少任一个阻隔膜按照其上述底涂层侧的面朝向上述量子点含有层侧的方式进行层积。
图4是示出本发明的波长转换片200的实施方式的截面图。图4的波长转换片200依次层积有第1阻隔膜100b、包含量子点的量子点含有层80和第2阻隔膜100a。另外,图4的波长转换片200按照第1阻隔膜和第2阻隔膜的底涂层10侧的面朝向量子点含有层80侧的方式进行层积。
如图4所示,波长转换片优选具有以量子点含有层为中心而上下对称的层结构。换言之,层积于量子点含有层的两侧的阻隔膜优选使用同一结构的阻隔膜。通过具有上述构成,应变被均等地分散,能够容易改善波长转换片的平面性,并且能够容易改善波长转换片的各界面的密合性。
<量子点含有层>
量子点含有层包含量子点和粘结剂树脂。
量子点(Quantum dot)是半导体的纳米尺寸的微粒,通过电子、激子被封入纳米尺寸的小晶体内的量子限制效应(量子尺寸效应)而显示出特异性的光学、电学性质,也被称为半导体纳米颗粒或半导体纳米晶体。
量子点为半导体的纳米尺寸的微粒,只要是产生量子限制效应(量子尺寸效应)的材料就没有特别限定。作为量子点,可以举出通过自身的粒径限制发光色的半导体微粒和具有掺杂剂的半导体微粒。
量子点根据其粒径而使发光色不同,例如,在仅由CdSe构成的核构成的量子点的情况下,粒径为2.3nm、3.0nm、3.8nm、4.6nm时的荧光光谱的峰值波长为528nm、570nm、592nm、637nm。即,放出峰值波长637nm的二次光的量子点的粒径为4.6nm,放出峰值波长528nm的二次光的量子点的粒径为2.3nm。
量子点优选包含选自放出与红色对应的波长的二次光的量子点、以及放出与绿色对应的波长的二次光的量子点中的1种以上,更优选包含放出与红色对应的波长的二次光的量子点、以及放出与绿色对应的波长的二次光的量子点。量子点可以含有放出与红色对应的波长的二次光的量子点、以及放出与绿色对应的波长的二次光的量子点以外的量子点。
量子点的含量根据量子点含有层的厚度、背光源中的光的再循环率、目标色调等适当调整。若量子点含有层的厚度为后述范围,相对于量子点含有层的粘结剂树脂100质量份,量子点的含量优选为0.010质量份以上1.0质量份以下。
作为成为量子点的核的材料,具体而言,可示例出含有MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe和HgTe之类的II-VI族半导体化合物、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaAs、GaP、GaN、GaSb、InN、InAs、InP、InSb、TiN、TiP、TiAs和TiSb之类的III-V族半导体化合物、Si、Ge和Pb之类的IV族半导体等半导体化合物或半导体的半导体结晶。另外,也可以使用包含InGaP之类的含有3种以上元素的半导体化合物的半导体结晶。
此外,作为由具有掺杂剂的半导体微粒构成的量子点,也可以使用在上述半导体化合物中掺杂有Eu3+、Tb3+、Ag+、Cu+之类的稀土金属的阳离子或过渡金属的阳离子的半导体结晶。
作为成为量子点的核的材料,从制作容易性、获得可见区域的发光的粒径的控制性、荧光量子产率的方面出发,优选CdS、CdSe、CdTe、InP、InGaP等半导体结晶。
量子点可以由1种半导体化合物构成,也可以由2种以上的半导体化合物构成,例如可以具有下述核壳型结构:该核壳型结构具有由半导体化合物构成的核和由与上述核不同的半导体化合物构成的壳。
在使用核壳型量子点的情况下,作为构成壳的半导体,通过使用带隙高于形成核的半导体化合物的材料以使激子被封入核中,能够提高量子点的发光效率。
作为具有这种带隙大小关系的核壳结构(核/壳),可以举出例如CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、CdSe/CdS、CdTe/CdS、InP/ZnS、GaP/ZnS、Si/ZnS、InN/GaN、InP/CdSSe、InP/ZnSeTe、InGaP/ZnSe、InGaP/ZnS、Si/AlP、InP/ZnSTe、InGaP/ZnSTe、InGaP/ZnSSe等。
为了获得所期望的波长的光,量子点的大小通过构成量子点的材料适当控制即可。随着量子点的粒径变小,能带隙增大。即,随着晶体尺寸变小,量子点的发光向蓝色侧、即高能量侧位移。因此,通过改变量子点的大小,能够在紫外区域、可见区域、红外区域的光谱的整个波长调节其发射波长。
一般来说,量子点的粒径(直径)优选为0.5nm以上20nm以下的范围,优选为1nm以上10nm以下的范围。需要说明的是,量子点的尺寸分布越窄,能够得到越清晰的发光色。
量子点的形状没有特别限定,可以为例如球状、棒状、圆盘状、其他形状。关于量子点的粒径,在量子点不是球状时,可以为具有相同体积的正球状的值。
量子点可以被树脂所被覆。
作为量子点含有层的粘结剂树脂,可以举出热塑性树脂、热固性树脂组合物的固化物、电离射线固化性树脂组合物的固化物。这些之中,从耐久性的方面出发,优选热固性树脂组合物的固化物、电离射线固化性树脂组合物的固化物,更优选电离射线固化性树脂组合物的固化物。
热固性树脂组合物为至少包含热固性树脂的组合物,是通过加热而固化的树脂组合物。热固性树脂组合物优选除了热固性树脂以外还包含后述的硫醇化合物,更优选包含多官能硫醇化合物。
作为热固性树脂,可以举出丙烯酸类树脂、氨基甲酸酯树脂、酚醛树脂、脲三聚氰胺树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂等。在热固性树脂组合物中,可以根据需要在这些固化性树脂中添加固化剂。
电离射线固化性树脂组合物是包含具有电离射线固化性官能团的化合物(下文中,也称为“电离射线固化性化合物”)的组合物。电离射线固化性树脂组合物优选除了电离射线固化性化合物以外还包含后述的硫醇化合物,更优选包含多官能硫醇化合物。
作为电离射线固化性官能团,可以举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基、烯丙基等烯键式不饱和键基团、以及环氧基、氧杂环丁基等,其中优选烯键式不饱和键基团。另外,在烯键式不饱和键基团中,优选(甲基)丙烯酰基。以下,将具有(甲基)丙烯酰基的电离射线固化性化合物称为(甲基)丙烯酸酯系化合物。即,粘结剂树脂优选包含含有(甲基)丙烯酸酯系化合物的组合物的固化物。
需要说明的是,本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”是指甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯。另外,本说明书中,“电离射线”是指电磁波或带电粒子束中具有能够使分子聚合或交联的能量量子的电离射线,通常使用紫外线或电子射线,除此以外,也可以使用X射线、γ射线等电磁波、α射线、离子束等带电粒子束。
电离射线固化性化合物可以为仅具有1个上述官能团的单官能的电离射线固化性化合物,也可以为具有2个以上上述官能团的多官能的电离射线固化性化合物,还可以为这些化合物的混合物。这些之中,优选多官能的电离射线固化性化合物,更优选具有2个以上(甲基)丙烯酰基的多官能的(甲基)丙烯酸酯系化合物。即,粘结剂树脂优选包含多官能的电离射线固化性化合物的固化物,更优选包含多官能(甲基)丙烯酸酯系化合物的固化物。进而,粘结剂树脂优选包含含有多官能的电离射线固化性化合物和硫醇化合物的组合物的固化物,更优选包含含有多官能(甲基)丙烯酸酯系化合物和硫醇化合物的组合物的固化物。
多官能(甲基)丙烯酸酯系化合物可以具有亚烷基氧基。
作为亚烷基氧基,例如,优选碳原子数为2以上4以下的亚烷基氧基,更优选碳原子数为2或3的亚烷基氧基,进一步优选碳原子数为2的亚烷基氧基。
具有亚烷基氧基的多官能(甲基)丙烯酸酯系化合物可以是具有包含多个亚烷基氧基的聚亚烷基氧基的多官能(甲基)丙烯酸酯系化合物。
多官能(甲基)丙烯酸酯系化合物具有亚烷基氧基的情况下,一分子中的亚烷基氧基的数量优选为2个以上30个以下、更优选为2个以上20个以下、进一步优选为3个以上10个以下、更进一步优选为3个以上5个以下。
多官能(甲基)丙烯酸酯系化合物具有亚烷基氧基的情况下,优选具有双酚结构。由此,具有固化物的耐热性提高的倾向。作为双酚结构,可以举出例如双酚A结构和双酚F结构,其中,优选双酚A结构。
作为具有亚烷基氧基的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物,其中,优选乙氧基化双酚A型二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化双酚A型二(甲基)丙烯酸酯和丙氧基化乙氧基化双酚A型二(甲基)丙烯酸酯,更优选乙氧基化双酚A型二(甲基)丙烯酸酯。
另外,电离射线固化性化合物可以为单体,可以为低聚物,可以为低分子量的聚合物,也可以为这些物质的混合物。
如上所述,热固性树脂组合物和电离射线固化性树脂组合物优选包含硫醇化合物。
硫醇化合物是具有一个以上R-SH所示的单元(R为有机基团)的化合物。本说明书中,将具有一个R-SH所示的单元的化合物称为单官能硫醇化合物,将具有两个以上R-SH所示的单元的化合物称为多官能硫醇化合物。
硫醇化合物可以为单官能硫醇化合物,但从改善量子点含有层的强度的方面出发,优选多官能硫醇化合物。另外,在多官能硫醇化合物中,更优选3官能硫醇化合物或4官能硫醇化合物。
硫醇化合物在自由基聚合引发剂的存在下与具有自由基聚合性官能团的化合物发生下式的硫醇-烯反应。硫醇-烯反应能够抑制聚合收缩,因此可缓和在量子点含有层的固化时产生的应力,其结果,容易进一步提高波长转换片的层间密合性,从这方面出发是优选的。另外,从容易改善耐热性的方面出发,优选通过硫醇-烯反应得到的固化物。此外,硫醇化合物的折射率(约1.53)高于多官能(甲基)丙烯酸酯系化合物的折射率(约1.45),因此能够提高调节量子点含有层的折射率的自由度。
需要说明的是,下述反应是单官能硫醇化合物与具有一个自由基聚合性官能团的化合物的反应例。认为多官能硫醇化合物与具有两个以上自由基聚合性官能团的化合物的反应物容易形成树状高分子结构。并且,在形成了树状高分子结构的情况下,认为量子点含有层的柔软性增加,量子点含有层本身容易发挥出优异的应力松弛性。作为自由基聚合性官能团,可以举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基、烯丙基等含烯键式不饱和键的基团。
[化1]
[式中,R1和R2为有机基团。]
作为单官能硫醇化合物的具体例,可以举出己硫醇、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、巯基丙酸十三烷基酯、3-巯基丙酸2-乙基己酯、3-巯基丙酸正辛酯等。
作为多官能硫醇化合物的具体例,可以举出乙二醇双(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)、己二醇双巯基乙酸酯、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)、三羟甲基丙烷三巯基乙酸酯、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)、季戊四醇四巯基乙酸酯、二季戊四醇六巯基乙酸酯等。
电离射线固化性树脂组合物(或热固性树脂树脂组合物)中,电离射线固化性化合物(或热固性树脂)与硫醇化合物的质量比优选为80:20~35:65、更优选为70:30~40:60。
电离射线固化性化合物为紫外线固化性化合物的情况下,电离射线固化性组合物优选包含光聚合引发剂、光聚合促进剂等添加剂。
量子点含有层中可以包含内扩散颗粒。
内扩散颗粒可以使用有机颗粒和无机颗粒的任一种。作为有机颗粒,可以举出由聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸-苯乙烯共聚物、三聚氰胺树脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、苯胍胺-三聚氰胺-甲醛缩合物、有机硅树脂、氟系树脂和聚酯等构成的颗粒。作为无机微粒,可以举出由二氧化硅、氧化铝、氧化锆和二氧化钛等构成的微粒。
内扩散颗粒的形状可以举出球形、圆盘状、橄榄球状、无定形等形状。另外,内扩散颗粒可以为中空颗粒、多孔颗粒和实心颗粒的任一种。
相对于粘结剂树脂100质量份,内扩散颗粒的含量优选为1质量份以上40质量份以下、更优选为3质量份以上30质量份以下。
内扩散颗粒的平均粒径优选为1μm以上7μm以下、更优选为1μm以上3μm以下。
量子点含有层的厚度优选为10μm以上200μm以下、更优选为20μm以上150μm以下、进一步优选为30μm以上100μm以下、更进一步优选为40μm以上90μm以下。
量子点含有层的厚度越薄,则具有阻隔膜的表面1的凹凸的影响越大的倾向。本发明的波长转换片即使量子点含有层的厚度为上述范围,由于阻隔膜也满足条件1,也能够容易抑制在波长转换片的面内产生亮度不均。
[背光源]
本发明的背光源具备放出一次光的至少1个光源、与上述光源相邻配置的用于导光或漫射的光学板、和配置于上述光学板的光出射侧的波长转换片,该背光源中,上述波长转换片为上述本发明的波长转换片。
作为本发明的背光源300的一例,可以举出图5所示的边光型的背光源301、或图6所示的直下型的背光源302。
图5的边光型的背光源301中使用的光学板220是用于引导光源210放出的一次光的光学部件,是所谓的导光板221。导光板221例如由按照使至少一个面为光入射面、与其大致正交的一个面为光出射面的方式成型的大致平板状的形状构成。
导光板主要由选自聚甲基丙烯酸甲酯等高透明树脂中的基体树脂构成。导光板可以根据需要添加有折射率与基体树脂不同的树脂颗粒。导光板的各面可以为复杂的表面形状而不是一样的平面,也可以设有点图案等。
图6的直下型的背光源302中使用的光学板220是具有用于使光源210的图案难以看到的光漫射性的光学部件(光漫射板222)。作为光漫射板222,可以举出例如厚度1mm以上3mm以下的乳白色的树脂板。
在边光型和直下型的背光源中,除了上述光源、光学板和阻隔膜以外,也可以根据目的具备选自反射板、光漫射膜、棱镜片、增亮膜(BEF)和反射型偏振膜(DBEF)等中的一种以上的部件。
反射板配置于光学板的与光出射面侧相反的一侧。光漫射膜、棱镜片、增亮膜和反射型偏振膜配置于光学板的光出射面侧。通过为具备选自反射板、光漫射膜、棱镜片、增亮膜和反射型偏振膜等中的一种以上部件的构成,能够制成正面亮度、可视角等的平衡优异的背光源。
在边光型和直下型的背光源中,光源210为放出一次光的发光体,优选使用放出与蓝色对应的波长的一次光的发光体。与蓝色对应的波长的一次光的峰值波长优选为380nm以上480nm以下的范围。峰值波长的范围更优选为450nm±7nm、更优选为450nm±5nm、更优选为450nm±3nm、更优选为450nm±1nm。
作为光源210,从设置背光源的装置能够简单化和小型化的方面出发,优选为LED光源,更优选为蓝色单色的LED光源。光源210至少为1个,从放出充分的一次光的方面出发,优选为2个以上。
[液晶显示装置]
本发明的液晶显示装置是具备背光源和液晶面板的液晶显示装置,其中,上述背光源为上述本发明的背光源。
液晶面板没有特别限定,可以使用作为液晶显示装置的液晶面板所通用的液晶面板。例如,可以使用具有利用玻璃板夹住液晶层的上下的一般结构的液晶面板,具体而言,可以使用TN、STN、VA、IPS和OCB等显示方式的液晶面板。
液晶显示装置进一步具备偏振片和滤色器等。偏振片和滤色器可以使用通用的物质。
液晶显示装置的显示图像通过从背光源照射的白色光透过滤色器而显示彩色。液晶显示装置通过使用与基于量子点的背光源光谱适合的滤色器,能够实现亮度和效率优异、可生成非常鲜明的颜色的显示器。
[第1实施方式的波长转换片用的阻隔膜的选定方法]
本发明的第1实施方式的波长转换片用的阻隔膜的选定方法为具有第1基材膜、第2基材膜、阻隔层、底涂层以及位于上述第1基材膜与第2基材膜之间的粘接剂层的波长转换片用的阻隔膜的选定方法,其中,
将满足下述条件1作为判定条件。
<条件1>
以上述粘接剂层为基准,将具有上述底涂层的一侧的上述阻隔膜的表面定义为表面1。以1mm间隔测定上述表面1的标高,取得上述表面1的标高数据。将由上述标高数据确定的上述表面1的轮廓曲线定义为轮廓曲线1。上述表面1的至少一部分在规定方向的上述轮廓曲线1中具有至少一个以上相邻的山部与谷部的高低差为0.001mm以上0.600mm以下的凹凸1。在将上述凹凸1的高低差定义为H[mm]、将上述凹凸1的宽度定义为W[mm]时,满足下述式(1)。
H/W2≤1.5×10-5 (1)
通过选定满足条件1的阻隔膜,能够高效地选定可抑制波长转换片的面内的亮度不均的波长转换片用的阻隔膜。
本发明的第1实施方式的阻隔膜的选定方法中,阻隔膜的优选实施方式基于上述本发明的第1实施方式的阻隔膜的优选实施方式。例如,阻隔膜优选依次具有上述第2基材膜、上述粘接剂层、上述第1基材膜、上述阻隔层和上述底涂层。或者,在将上述第1基材膜的厚度定义为T1、将上述第2基材膜的厚度定义为T2时,阻隔膜优选T1<T2。
[第2实施方式的波长转换片用的阻隔膜的选定方法]
本发明的第2实施方式的波长转换片用的阻隔膜的选定方法为依次具有基材膜、阻隔层和底涂层的波长转换片用的阻隔膜的选定方法,其中,
将满足下述条件1’作为判定条件。
<条件1’>
以上述阻隔层为基准,将具有上述底涂层的一侧的上述阻隔膜的表面定义为表面1’。以1mm间隔测定上述表面1’的标高,取得上述表面1’的标高数据。将由上述标高数据确定的上述表面1’的轮廓曲线定义为轮廓曲线1’。上述表面1’的至少一部分在规定方向的上述轮廓曲线1’中具有至少一个以上相邻的山部与谷部的高低差为0.001mm以上0.600mm以下的凹凸1’。在将上述凹凸1’的高低差定义为H[mm]、将上述凹凸1’的宽度定义为W[mm]时,满足下述式(1’)。
H/W2≤1.5×10-5(1’)
通过选定满足条件1’的阻隔膜,能够高效地选定可抑制波长转换片的面内的亮度不均的波长转换片用的阻隔膜。
本发明的第2实施方式的阻隔膜的选定方法中,阻隔膜的优选实施方式基于上述本发明的第2实施方式的阻隔膜的优选实施方式。
实施例
接着,通过实施例更详细地说明本发明,但本发明不受这些示例的任何限定。需要说明的是,只要不特别声明,则“份”和“%”为质量基准。
1.测定和评价
关于实施例和比较例的阻隔膜或波长转换片,进行下述测定和评价。结果示于表1。
1-1.表面1的凹凸的测定
测定实施例和比较例的阻隔膜1的具有底涂层的一侧的表面即表面1的标高。测定装置使用了Hakko Automation公司的商品名“LINE STRIPER[HIU-LS400]”。
在表面1的宽度方向的轮廓曲线1中,提取具有相邻的山部与谷部的高低差为0.001mm以上0.600mm以下的凹凸1的区域。由通过上述区域的流动方向的正中间的宽度方向的轮廓曲线1计算出凹凸1的高低差H[mm]和凹凸1的宽度W[mm]。在具有多个凹凸1的情况下,计算出凹凸1的数量的高低差H[mm]和宽度W[mm]。并且,计算出凹凸1的数量的H/W2。图8中,D1表示流动方向,D2表示宽度方向,A1表示具有凹凸1的区域,S1表示通过具有凹凸1的区域的流动方向的正中间的宽度方向的轮廓曲线1的方向。
需要说明的是,在利用上述测定装置测定标高时,设为下述测定条件。
<测定条件>
测定区域:200mm×200mm
·曲率(角度)范围:0.8/m(deg)
偏移:0.00/m(deg)
·简易位移范围:0.01mm
偏移:0.00mm
·简易位移近似次数:6
·平滑化(线宽):1.0mm
·平滑化(线):5.0mm
·平滑化(移动方向):3.0mm
·微分宽度:10.0mm
·图像处理模式:标准
1-2.亮度不均
拆卸具备直下型背光源的市售的液晶电视机(VIZIO公司制造、PQ65-F1),取下直下型背光源。上述直下型背光源搭载有发光中心波长为450nm、半峰全宽为20nm的直下型的蓝色LED作为光源。另外,在上述光源的光出射侧依次配置有光漫射板、包含量子点含有层的波长转换片、棱镜片和反射偏振片(增亮膜、3M公司制造、DBEF(注册商标))。另外,在光源的与光出射侧相反的一侧具备反射片。
将上述直下型背光源中的波长转换片变更为实施例和比较例的波长转换片,得到亮度不均评价用的直下型背光源。需要说明的是,实施例和比较例的波长转换片在组装于直下型背光源之前,在温度23℃±5℃、相对湿度40%以上65%以下的气氛中暴露30分钟以上。
点亮亮度不均评价用的直下型背光源,在暗室环境下,从离开500mm的正面方向目视观察直下型背光源的面内的亮度不均,按照下述基准进行评价。评价者为视力0.8以上的30岁左右的健康人。
A:即使仔细观察也观察不到亮度不均。
B:若仔细观察,则观察到亮度不均,但不能说亮度不均明显。
C:亮度不均明显。
2.量子点分散液的制作
在按照氧浓度为300ppm以下的方式进行了氮气吹扫的手套箱内,以下述所示的组成比混合量子点和氨基改性硅酮,一边在90℃的热水中烫,一边利用磁力搅拌进行4小时搅拌。之后,用孔径为0.2μm的聚丙烯制过滤器进行过滤,得到CdSe/ZnS核壳型量子点分散液。
·量子点0.9质量份
(发光峰:540nm、制造编号:748056、SigmaAldrich公司制造)
·量子点0.9质量份
(发光峰:630nm、制造编号:790206、SigmaAldrich公司制造)
·氨基改性硅酮99质量份
(Genesee公司制造、产品编号:GP-344、粘度:670mPa·s)
3.阻隔膜的制作和波长转换片的制作
[实施例1]
通过真空蒸镀法在第1基材膜(双向拉伸PET膜、厚度:12μm)的一个面上蒸镀氧化铝,形成厚度10nm的无机氧化物层。
接着,通过凹版印刷在无机氧化物层上涂布下述的有机被覆层用涂布液,在90℃加热处理60秒,形成厚度400nm的有机被覆层。
接着,在第1基材膜的与形成有无机氧化物层的面相反侧的面上,通过凹版印刷涂布下述的底涂层用涂布液,在80℃加热处理60秒,形成底涂层(厚度:215nm),得到依次具有底涂层、第1基材膜、无机氧化物层、有机被覆层的层积体A。
接着,通过凹版印刷在第2基材膜(双向拉伸PET膜、厚度:100μm)的一个面上涂布包含异氰酸酯系固化剂的双液固化型的聚氨酯系粘接剂层用组合物,在80℃干燥60秒,形成厚度6μm的粘接剂层,得到在第2基材膜上具有粘接剂层的层积体B。
接着,一边对层积体A和层积体B施加张力,一边使层积体B的粘接剂层侧的面与层积体A的有机被覆层侧的面重合,对层积体A和层积体B进行干式层压,得到层积体C。层积体C卷绕成卷状(卷绕长度600m)。
接着,将层积体C在40℃老化72小时。
从老化后的卷状层积体C的距表面侧2m以内的区域切出200mm×300mm的片,得到实施例1的阻隔膜。
通过上述操作,得到依次具有第2基材膜、粘接剂层、第1基材膜、无机氧化物层、有机被覆层和底涂层的实施例1的阻隔膜1。
另外,作为用于波长转换片的另一片阻隔膜,从卷状的层积体C的芯侧切出200mm×300mm的片,准备阻隔膜2。阻隔膜2在表面1不具有高低差为0.001mm以上的凹凸。
<有机被覆层用涂布液的制备>
一边以达到10℃的方式进行冷却,一边在混合有水、异丙醇和0.5N盐酸的溶液(pH2.2)中混合四乙氧基硅烷,制备出溶液A。另行制备出混合有皂化值为99%以上的聚乙烯醇、异丙醇的溶液B。将溶液A和溶液B混合,制备出有机被覆层用涂布液(固体成分:5质量%)。在有机被覆层用涂布液中,四乙氧基硅烷与聚乙烯醇的质量比为29:4。
<底涂层用涂布液>
·聚酯聚氨酯多元醇50质量份
(羟值:62mgKOH/g、固体成分20质量%)
·硅烷偶联剂1质量份
(3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷)
·二氧化硅填料1质量份
(平均粒径5μm)
·固化剂1质量份
(1,6-六亚甲基二异氰酸酯、固体成分35%)
·溶剂50质量份
(甲基乙基酮)
在上述制作的阻隔膜1的底涂层侧的面上涂布下述配方的量子点含有层用涂布液,得到形成有电离射线未照射的量子点含有层的层积体D。
接着,按照层积体D的电离射线未照射的量子点含有层侧的面与上述制作的阻隔膜2的底涂层侧的面相向的方式进行层积,之后照射紫外线(照射量:1000mJ/cm2),进行量子点含有层的电离射线固化性树脂组合物的固化,得到实施例1的波长转换片。量子点含有层的厚度为100μm。
实施例1的波长转换片依次具有第2基材膜、粘接剂层、第1基材膜、无机氧化物层、有机被覆层、底涂层、量子点含有层、底涂层、有机被覆层、无机氧化物层、第1基材膜、粘接剂层、第2基材膜。
<量子点含有层用涂布液>
·多官能丙烯酸酯系化合物58.11质量份
(乙氧基化双酚A二丙烯酸酯:新中村化学工业公司的商品名“ABE-300”)
·多官能硫醇化合物38.74质量份
(季戊四醇四(3-巯基丙酸酯):SC有机化学公司的商品名“PEMP”)
·光聚合引发剂0.5质量份
(IGM Resins B.V.公司的商品名“Omnirad TPO H”)
·上述“2”中制作的量子点分散液1.61质量份
·乙酸0.79质量份
·氧化钛0.25质量份
(Chemours公司的商品名“Ti-Pure R-706”:粒径0.36μm)
[实施例2]
变更下述条件,除此以外,与实施例1同样地得到实施例2的阻隔膜1、阻隔膜2和波长转换片。
<变更的条件>
·将第2基材膜变更为厚度50μm的双向拉伸PET膜。
·得到层积体C时的施加于层积体A和层积体B的张力比实施例1的张力低30%。
·层积体C的卷绕长度为实施例1的1.5倍
[实施例3]
变更下述条件,除此以外,与实施例1同样地得到实施例3的阻隔膜1、阻隔膜2和波长转换片。
<变更的条件>
·将第2基材膜变更为厚度50μm的双向拉伸PET膜。
·得到层积体C时的施加于层积体A和层积体B的张力比实施例1的张力低30%。
[比较例1]
变更下述条件,除此以外,与实施例1同样地得到比较例1的阻隔膜1、阻隔膜2和波长转换片。
<变更的条件>
·得到层积体C时的施加于层积体A和层积体B的张力比实施例1的张力高20%。
[比较例2]
变更下述条件,除此以外,与实施例1同样地得到比较例2的阻隔膜1、阻隔膜2和波长转换片。
<变更的条件>
·得到层积体C时的施加于层积体A和层积体B的张力比实施例1的张力高20%。
·层积体C的卷绕长度为实施例1的1.5倍
[比较例3]
变更下述条件,除此以外,与实施例1同样地得到比较例3的阻隔膜1、阻隔膜2和波长转换片。
<变更的条件>
·将第2基材膜变更为厚度50μm的双向拉伸PET膜。
·得到层积体C时的施加于层积体A和层积体B的张力比实施例1的张力低20%。
[比较例4]
变更下述条件,除此以外,与实施例1同样地得到比较例4的阻隔膜1、阻隔膜2和波长转换片。
<变更的条件>
·将第2基材膜变更为厚度50μm的双向拉伸PET膜。
·得到层积体C时的施加于层积体A和层积体B的张力比实施例1的张力低20%。
·层积体C的卷绕长度为实施例1的1.5倍
[表1]
由表1可以确认,满足条件1的实施例1~3的阻隔膜能够抑制波长转换片的面内的亮度不均。
需要说明的是,在上述1-1中,在提取具有高低差为0.001mm以上0.600mm以下的凹凸1的区域的基础上,由通过上述区域的流动方向的正中间的宽度方向的轮廓曲线1来计算出H/W2。表1中虽未记载,但在上述区域中,在通过流动方向的正中间以外的宽度方向的轮廓曲线1中,实施例的阻隔膜也满足条件1。
另外,实施例和比较例的阻隔膜在表面1不具有高低差超过0.600mm的凹凸。
附图标记说明
10:底涂层
20:阻隔层
21:第1阻隔层
22:第2阻隔层
30:第1基材膜
40:粘接剂层
50:第2基材膜
80:量子点含有层
100:波长转换片用的阻隔膜
100a:第2阻隔膜
100b:第1阻隔膜
200:波长变换片
210:光源
220:光学板
221:导光板
222:漫射板
230:反射板
240:棱镜片
300:背光源
301:边光型背光源
302:直下型背光源
Claims (19)
1.一种波长转换片用的阻隔膜,其中,所述阻隔膜具有第1基材膜、第2基材膜、阻隔层、底涂层以及位于所述第1基材膜与第2基材膜之间的粘接剂层,
所述波长转换片用的阻隔膜满足下述条件1,
<条件1>
以所述粘接剂层为基准,将具有所述底涂层的一侧的所述阻隔膜的表面定义为表面1;以1mm间隔测定所述表面1的标高,取得所述表面1的标高数据;将由所述标高数据确定的所述表面1的轮廓曲线定义为轮廓曲线1;所述表面1的至少一部分在规定方向的所述轮廓曲线1中具有至少一个以上相邻的山部与谷部的高低差为0.001mm以上0.600mm以下的凹凸1;在将所述凹凸1的高低差定义为H、将所述凹凸1的宽度定义为W时,满足下述式(1),其中,所述H和所述W的单位为mm,
H/W2≤1.5×10-5 (1)。
2.如权利要求1所述的波长转换片用的阻隔膜,其中,在所述条件1中,所述式(1)的H/W2为0.1×10-5以上1.5×10-5以下。
3.如权利要求1所述的波长转换片用的阻隔膜,其依次具有所述第2基材膜、所述粘接剂层、所述第1基材膜、所述阻隔层和所述底涂层。
4.如权利要求1所述的波长转换片用的阻隔膜,其依次具有所述第2基材膜、所述粘接剂层、所述阻隔层、所述第1基材膜和所述底涂层。
5.如权利要求3或4所述的波长转换片用的阻隔膜,其中,在所述第2基材膜的与所述粘接剂层相反的一侧具有防贴附层。
6.如权利要求1或2所述的波长转换片用的阻隔膜,其中,将所述第1基材膜的厚度定义为T1、将所述第2基材膜的厚度定义为T2时,T1<T2。
7.如权利要求6所述的波长转换片用的阻隔膜,其中,T2/T1为2.0以上10.0以下。
8.如权利要求1或2所述的波长转换片用的阻隔膜,其中,将所述第1基材膜的厚度定义为T1时,T1为5μm以上100μm以下。
9.如权利要求1或2所述的波长转换片用的阻隔膜,其中,将所述第2基材膜的厚度定义为T2时,T2为10μm以上200μm以下。
10.如权利要求1或2所述的波长转换片用的阻隔膜,其中,所述阻隔层包含无机氧化物层和有机被覆层。
11.如权利要求1或2所述的波长转换片用的阻隔膜,其中,所述粘接剂层包含含有异氰酸酯系固化剂的粘接剂层用组合物的固化物。
12.如权利要求1或2所述的波长转换片用的阻隔膜,其中,不具有所述凹凸1的区域的总光线透射率相对于具有所述凹凸1的区域的总光线透射率之比为0.95以上1.05以下。
13.一种波长转换片用的阻隔膜,其中,所述阻隔膜依次具有基材膜、阻隔层和底涂层,
所述波长转换片用的阻隔膜满足下述条件1’,
<条件1’>
以所述阻隔层为基准,将具有所述底涂层的一侧的所述阻隔膜的表面定义为表面1’;以1mm间隔测定所述表面1’的标高,取得所述表面1’的标高数据;将由所述标高数据确定的所述表面1’的轮廓曲线定义为轮廓曲线1’;所述表面1’的至少一部分在规定方向的所述轮廓曲线1’中具有至少一个以上相邻的山部与谷部的高低差为0.001mm以上0.600mm以下的凹凸1’;在将所述凹凸1’的高低差定义为H、将所述凹凸1’的宽度定义为W时,满足下述式(1’),其中,所述H和所述W的单位为mm,H/W2≤1.5×10-5(1’)。
14.一种波长转换片,其为第1阻隔膜、包含量子点的量子点含有层和第2阻隔膜依次层积而成的波长转换片,其中,权利要求1或13所述的波长转换片用的阻隔膜作为所述第1阻隔膜和所述第2阻隔膜中的至少任一个阻隔膜按照其所述底涂层侧的面朝向所述量子点含有层侧的方式进行层积。
15.如权利要求14所述的波长转换片,其中,所述量子点含有层的厚度为10μm以上200μm以下。
16.一种背光源,该背光源具备放出一次光的至少1个光源、与所述光源相邻配置的用于导光或漫射的光学板、和配置于所述光学板的光出射侧的波长转换片,其中,所述波长转换片为权利要求14所述的波长转换片。
17.一种液晶显示装置,其为具备背光源和液晶面板的液晶显示装置,其中,所述背光源为权利要求16所述的背光源。
18.一种波长转换片用的阻隔膜的选定方法,其为具有第1基材膜、第2基材膜、阻隔层、底涂层以及位于所述第1基材膜与第2基材膜之间的粘接剂层的波长转换片用的阻隔膜的选定方法,其中,
将满足下述条件1作为判定条件,
<条件1>
以所述粘接剂层为基准,将具有所述底涂层的一侧的所述阻隔膜的表面定义为表面1;以1mm间隔测定所述表面1的标高,取得所述表面1的标高数据;将由所述标高数据确定的所述表面1的轮廓曲线定义为轮廓曲线1;所述表面1的至少一部分在规定方向的所述轮廓曲线1中具有至少一个以上相邻的山部与谷部的高低差为0.001mm以上0.600mm以下的凹凸1;在将所述凹凸1的高低差定义为H、将所述凹凸1的宽度定义为W时,满足下述式(1),其中,所述H和所述W的单位为mm,
H/W2≤1.5×10-5 (1)。
19.一种波长转换片用的阻隔膜的选定方法,其为依次具有基材膜、阻隔层和底涂层的波长转换片用的阻隔膜的选定方法,其中,
将满足下述条件1’作为判定条件,
<条件1’>
以所述阻隔层为基准,将具有所述底涂层的一侧的所述阻隔膜的表面定义为表面1’;以1mm间隔测定所述表面1’的标高,取得所述表面1’的标高数据;将由所述标高数据确定的所述表面1’的轮廓曲线定义为轮廓曲线1’;所述表面1’的至少一部分在规定方向的所述轮廓曲线1’中具有至少一个以上相邻的山部与谷部的高低差为0.001mm以上0.600mm以下的凹凸1’;在将所述凹凸1’的高低差定义为H、将所述凹凸1’的宽度定义为W时,满足下述式(1’),其中,所述H和所述W的单位为mm,H/W2≤1.5×10-5(1’)。
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