JP6844294B2 - Light wavelength conversion particles, light wavelength conversion particle dispersion, light wavelength conversion composition, light wavelength conversion member, light wavelength conversion sheet, backlight device, image display device, and method for manufacturing light wavelength conversion particles. - Google Patents
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本発明は、光波長変換粒子、光波長変換粒子分散液、光波長変換組成物、光波長変換部材、光波長変換シート、バックライト装置、画像表示装置、および光波長変換粒子の製造方法に関する。 The present invention relates to a light wavelength conversion particle, a light wavelength conversion particle dispersion, a light wavelength conversion composition, a light wavelength conversion member, a light wavelength conversion sheet, a backlight device, an image display device, and a method for producing the light wavelength conversion particle.
液晶表示装置等の透過型画像表示装置は、一般に、液晶表示パネル等の透過型画像表示パネルの背面側に配置され、透過型画像表示パネルを照明するバックライト装置を備えている。 A transmissive image display device such as a liquid crystal display device is generally arranged on the back side of a transmissive image display panel such as a liquid crystal display panel, and includes a backlight device that illuminates the transmissive image display panel.
現在、色再現性を高めるために、量子ドットを含む光波長変換部材を画像表示装置に組み込むことが検討されている(例えば、特許文献1参照)。量子ドットは、光(一次光)を吸収して異なる波長の光(二次光)を放出することができる。量子ドットが放出する光の波長は、主として量子ドットの粒子径に依存する。したがって、光波長変換部材が組み込まれた画像表示装置では、単一の波長域の光を投射する光源を用いながら、種々の色を再現することができる。例えば、青色光を発する光源を用いる場合、光波長変換部材が青色光を吸収して緑色光および赤色光を放出することもできる。このような光波長変換部材が組み込まれた画像表示装置は色純度に優れるので、優れた色再現性を有する。 At present, in order to improve color reproducibility, it is being studied to incorporate an optical wavelength conversion member containing quantum dots into an image display device (see, for example, Patent Document 1). Quantum dots can absorb light (primary light) and emit light of different wavelengths (secondary light). The wavelength of light emitted by a quantum dot mainly depends on the particle size of the quantum dot. Therefore, in an image display device incorporating an optical wavelength conversion member, various colors can be reproduced while using a light source that projects light in a single wavelength range. For example, when a light source that emits blue light is used, the light wavelength conversion member can absorb the blue light and emit green light and red light. An image display device incorporating such an optical wavelength conversion member has excellent color purity and therefore has excellent color reproducibility.
光波長変換部材においては、量子ドットは水分や酸素によって劣化してしまい、発光効率が低下するおそれがある。このため、光波長変換部材の一形態であり、かつ量子ドットを含む光波長変換層を備える光波長変換シートにおいては、光波長変換層の両面に、水分および酸素の透過を抑制するためのバリアフィルムを設けている。バリアフィルムは光波長変換層を挟むように設けられるので、従来の光波長変換シートは、バリアフィルム、光波長変換層、バリアフィルムの順で積層された構造となっている。 In the light wavelength conversion member, the quantum dots are deteriorated by moisture and oxygen, and the luminous efficiency may be lowered. Therefore, in an optical wavelength conversion sheet which is a form of an optical wavelength conversion member and includes an optical wavelength conversion layer containing quantum dots, barriers for suppressing the transmission of water and oxygen on both sides of the optical wavelength conversion layer A film is provided. Since the barrier film is provided so as to sandwich the light wavelength conversion layer, the conventional light wavelength conversion sheet has a structure in which the barrier film, the light wavelength conversion layer, and the barrier film are laminated in this order.
しかしながら、光波長変換層の両面にバリアフィルムを設けた構造の光波長変換シートに、80℃の環境下に500時間放置する耐熱性試験や60℃、相対湿度90%の環境下に500時間放置する耐湿熱性試験を行うと、特に、光波長変換シートの周縁部、またはバリアフィルムにおけるピンホールやクラック等の点状の欠点部で量子ドットが劣化して、輝度が低下してしまうという問題がある。 However, a heat resistance test in which a light wavelength conversion sheet having a structure in which barrier films are provided on both sides of the light wavelength conversion layer is left in an environment of 80 ° C. for 500 hours or left in an environment of 60 ° C. and a relative humidity of 90% for 500 hours. When the moisture and heat resistance test is performed, there is a problem that the quantum dots deteriorate and the brightness decreases, especially at the peripheral edge of the optical wavelength conversion sheet or the point-like defects such as pinholes and cracks in the barrier film. is there.
また、光波長変換シート以外の形態の光波長変換部材においては、光源または光源に近い位置に配置されることもあるので、現在、光波長変換部材には更なる耐熱性向上や耐湿熱性向上が求められている。 Further, in the light wavelength conversion member having a form other than the light wavelength conversion sheet, the light wavelength conversion member may be arranged at a position close to the light source or the light source. It has been demanded.
本発明は、上記問題を解決するためになされたものである。すなわち、優れた耐熱性および耐湿熱性を有する光波長変換粒子、このような光波長変換粒子を含む、光波長変換粒子分散液、光波長変換組成物を提供することを目的とする。また、優れた耐熱性および耐湿熱性を有する、光波長変換部材、光波長変換シート、およびこのような光波長変換部材および光波長変換シートを備えたバックライト装置、および画像変換装置を提供することを目的とする。さらに、このような光波長変換粒子の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems. That is, it is an object of the present invention to provide a light wavelength conversion particle having excellent heat resistance and moisture heat resistance, a light wavelength conversion particle dispersion liquid containing such a light wavelength conversion particle, and a light wavelength conversion composition. Further, to provide a light wavelength conversion member, a light wavelength conversion sheet, and a backlight device provided with such a light wavelength conversion member and a light wavelength conversion sheet, and an image conversion device, which have excellent heat resistance and moisture heat resistance. With the goal. Furthermore, an object of the present invention is to provide a method for producing such light wavelength conversion particles.
本発明者らは、上記課題に対して鋭意研究を重ねたところ、量子ドットを、硫黄、リン、および窒素からなる群から選択される1以上の元素およびカルボン酸の少なくともいずれかを含む樹脂粒子に内包させることにより、優れた耐熱性および耐湿熱性を有する光波長変換粒子が得られることを見出した。本発明は、このような知見に基づき完成されたものである。 As a result of diligent research on the above-mentioned problems, the present inventors have made quantum dots into resin particles containing at least one of one or more elements selected from the group consisting of sulfur, phosphorus, and nitrogen and a carboxylic acid. It has been found that light wavelength conversion particles having excellent heat resistance and moisture heat resistance can be obtained by encapsulating the particles in. The present invention has been completed based on such findings.
本発明の一の態様によれば、光波長変換粒子であって、硫黄、リン、および窒素からなる群から選択される1以上の元素およびカルボン酸の少なくともいずれかを含む光透過性の樹脂粒子と、前記樹脂粒子中に内包された1以上の量子ドットとを含む、光波長変換粒子が提供される。 According to one aspect of the present invention, the light wavelength conversion particles, which are light transmissive resin particles containing at least one of one or more elements selected from the group consisting of sulfur, phosphorus, and nitrogen and a carboxylic acid. And one or more quantum dots encapsulated in the resin particles, and an optical wavelength conversion particle is provided.
上記光波長変換粒子において、蛍光X線分析により測定される前記光波長変換粒子中の前記元素の含有量が0.5質量%以上であってもよい。 In the light wavelength conversion particles, the content of the element in the light wavelength conversion particles measured by fluorescent X-ray analysis may be 0.5% by mass or more.
上記光波長変換粒子において、前記光波長変換粒子の平均粒子径が、前記量子ドットの平均粒子径の2倍以上であってもよい。 In the light wavelength conversion particles, the average particle size of the light wavelength conversion particles may be twice or more the average particle size of the quantum dots.
上記光波長変換粒子において、前記樹脂粒子の表面を覆う被覆層をさらに備えていてもよい。 The light wavelength conversion particles may further include a coating layer that covers the surface of the resin particles.
上記光波長変換粒子において、前記被覆層が、水分および酸素の透過を抑制するバリア層であってもよい。 In the light wavelength conversion particles, the coating layer may be a barrier layer that suppresses the permeation of water and oxygen.
上記光波長変換粒子において、前記量子ドットが、第1の半導体化合物からなるコアと、前記コアを覆い、かつ前記第1の半導体化合物と異なる第2の半導体化合物からなるシェルと、前記シェルの表面に結合したリガンドとを含んでいてもよい。 In the light wavelength conversion particles, the quantum dots form a core made of a first semiconductor compound, a shell made of a second semiconductor compound covering the core and different from the first semiconductor compound, and a surface of the shell. It may contain a ligand bound to.
本発明の他の態様によれば、分散媒と、前記分散媒中に分散された上記の光波長変換粒子とを含む、光波長変換粒子分散液が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a light wavelength conversion particle dispersion liquid containing the dispersion medium and the above-mentioned light wavelength conversion particles dispersed in the dispersion medium.
本発明の他の態様によれば、上記の光波長変換粒子と、重合性化合物とを含む光波長変換組成物が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a light wavelength conversion composition containing the above-mentioned light wavelength conversion particles and a polymerizable compound.
本発明の他の態様によれば、上記の光波長変換粒子を備える、光波長変換部材が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a light wavelength conversion member including the above light wavelength conversion particles.
本発明の他の態様によれば、光波長変換シートであって、バインダ樹脂と、前記バインダ樹脂に分散された上記の光波長変換粒子とを含む光波長変換層を備える、光波長変換シートが提供される。 According to another aspect of the present invention, the optical wavelength conversion sheet is an optical wavelength conversion sheet including a binder resin and an optical wavelength conversion layer containing the above-mentioned optical wavelength conversion particles dispersed in the binder resin. Provided.
上記光波長変換シートは、40℃、相対湿度90%での水蒸気透過率が0.1g/(m2・24h)以上および23℃、相対湿度90%での酸素透過率が0.1cm3/(m2・24h・atm)以上の少なくともいずれかを満たしていてもよい。
The optical wavelength conversion sheet, 40 ° C., water vapor transmission rate at a relative humidity of 90% 0.1g / (
上記光波長変換シートが前記光波長変換層のみからなっていてもよい。 The light wavelength conversion sheet may be composed of only the light wavelength conversion layer.
上記光波長変換シートにおいて、前記光波変換層の少なくとも一方の面を覆う、樹脂からなるオーバーコート層をさらに備えていてもよい。 The light wavelength conversion sheet may further include an overcoat layer made of a resin that covers at least one surface of the light wave conversion layer.
上記光波長変換シートにおいて、前記光波長変換層の少なくとも一方の面側に光学部材をさらに備え、かつ前記光波長変換層と前記光学部材が空気層を介さずに一体化されていてもよい。 In the light wavelength conversion sheet, an optical member may be further provided on at least one surface side of the light wavelength conversion layer, and the light wavelength conversion layer and the optical member may be integrated without interposing an air layer.
上記光波長変換シートにおいて、前記光波長変換層の少なくとも一方の面に設けられ、かつ前記量子ドットを水分および酸素から保護するバリアフィルムをさらに備えていてもよい。 The light wavelength conversion sheet may further include a barrier film provided on at least one surface of the light wavelength conversion layer and protecting the quantum dots from moisture and oxygen.
本発明の他の態様によれば、光源と、前記光源からの光を受ける上記光波長変換部材または上記の光波長変換シートとを備える、バックライト装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a backlight device including a light source and the light wavelength conversion member or the light wavelength conversion sheet that receives light from the light source.
本発明の他の態様によれば、上記光波長変換部材、上記の光波長変換シート、または上記のバックライト装置を備える、画像表示装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided an image display device including the light wavelength conversion member, the light wavelength conversion sheet, or the backlight device.
本発明の他の態様によれば、上記光波長変換粒子の製造方法であって、量子ドットと、硫黄、リン、および窒素からなる群から選択される1以上の元素を含む化合物およびカルボン酸の少なくともいずれかと、重合性化合物とを含む光波長変換組成物を硬化させて、前記光波長変換組成物の硬化物を得る工程と、前記硬化物を粉砕する工程とを備える、光波長変換粒子の製造方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, the method for producing light wavelength conversion particles, which comprises a compound containing quantum dots and one or more elements selected from the group consisting of sulfur, phosphorus, and nitrogen, and a carboxylic acid. A light wavelength conversion particle comprising a step of curing a light wavelength conversion composition containing at least one of them and a polymerizable compound to obtain a cured product of the light wavelength conversion composition, and a step of crushing the cured product. A manufacturing method is provided.
本発明の他の態様によれば、上記光波長変換粒子の製造方法であって、量子ドットと、硫黄、リン、および窒素からなる群から選択される1以上の元素を含む化合物およびカルボン酸の少なくともいずれかと、重合性化合物とを含む光波長変換組成物を、貧溶媒中で、粒状に分散させる工程と、前記光波長変換組成物を粒状に分散させた状態で、前記重合性化合物を重合させる工程とを備える、光波長変換粒子の製造方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, the method for producing an optical wavelength conversion particle, which comprises a compound containing quantum dots and one or more elements selected from the group consisting of sulfur, phosphorus, and nitrogen, and a carboxylic acid. A step of granularly dispersing a light wavelength conversion composition containing at least one of them and a polymerizable compound in a poor solvent, and polymerizing the polymerizable compound in a state of granularly dispersing the light wavelength conversion composition. A method for producing a light wavelength conversion particle is provided, which comprises a step of causing the light wavelength to be converted.
上記製造方法において、前記重合性化合物の重合が、懸濁重合または乳化重合であってもよい。 In the above production method, the polymerization of the polymerizable compound may be suspension polymerization or emulsion polymerization.
本発明の一の態様および他の態様によれば、硫黄、リン、および窒素からなる群から選択される1以上の元素およびカルボン酸の少なくともいずれかを含む樹脂粒子に量子ドットを内包させているので、優れた耐熱性および耐湿熱性を有する光波長変換粒子を得ることができる。本発明の他の態様によれば、このような光波長変換粒子を含む、光波長変換粒子分散液、光波長変換組成物を提供することができる。また、本発明の他の態様によれば、光波長変換部材または光波長変換シートが上記の光波長変換粒子を含んでいるので、優れた耐熱性および耐湿熱性を有する光波長変換部材、光波長変換シート、およびこのような光波長変換部材または光波長変換シートを備えたバックライト装置、および画像表示装置を提供することができる。 According to one aspect and the other aspect of the present invention, quantum dots are encapsulated in resin particles containing at least one of one or more elements selected from the group consisting of sulfur, phosphorus, and nitrogen and a carboxylic acid. Therefore, light wavelength conversion particles having excellent heat resistance and moisture heat resistance can be obtained. According to another aspect of the present invention, it is possible to provide a light wavelength conversion particle dispersion liquid and a light wavelength conversion composition containing such light wavelength conversion particles. Further, according to another aspect of the present invention, since the light wavelength conversion member or the light wavelength conversion sheet contains the above-mentioned light wavelength conversion particles, the light wavelength conversion member and the light wavelength have excellent heat resistance and moisture heat resistance. A conversion sheet, a backlight device including such a light wavelength conversion member or a light wavelength conversion sheet, and an image display device can be provided.
以下、本発明の実施形態に係る光波長変換粒子、光波長変換分散液、光波長変換組成物、光波長変換部材、光波長変換シート、バックライト装置、および画像表示装置について、図面を参照しながら説明する。本明細書において、「シート」、「フィルム」等の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「シート」は、フィルムとも呼ばれるような部材も含む意味で用いられ、また「フィルム」はシートとも呼ばれ得るような部材も含む意味で用いられる。図1は本実施形態に係る光波長変換粒子の概略構成図であり、図2は本実施形態に係る光波長変換シートの概略構成図であり、図3は本実施形態に係る光波長変換シートの作用を示す図であり、図4〜図6、図8、図9は本実施形態に係る他の光波長変換シートの概略構成図であり、図7は図6の光波長変換シートのI−I線に沿った断面図であり、図10および図11は本実施形態に係る光波長変換シートの製造工程を模式的に示す図である。 Hereinafter, the drawings of the light wavelength conversion particle, the light wavelength conversion dispersion, the light wavelength conversion composition, the light wavelength conversion member, the light wavelength conversion sheet, the backlight device, and the image display device according to the embodiment of the present invention will be referred to. I will explain while. In the present specification, terms such as "sheet" and "film" are not distinguished from each other based only on the difference in designation. Therefore, for example, "sheet" is used to include a member that can also be called a film, and "film" is used to include a member that can also be called a sheet. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical wavelength conversion particle according to the present embodiment, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an optical wavelength conversion sheet according to the present embodiment, and FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an optical wavelength conversion sheet according to the present embodiment. 4 to 6, 8 and 9 are schematic configuration diagrams of other optical wavelength conversion sheets according to the present embodiment, and FIG. 7 is I of the optical wavelength conversion sheet of FIG. It is a cross-sectional view along the −I line, and FIGS. 10 and 11 are diagrams schematically showing a manufacturing process of an optical wavelength conversion sheet according to the present embodiment.
<<<光波長変換粒子>>>
図1に示される光波長変換粒子1は、入射する光の波長を他の波長に変換する粒子である。光波長変換粒子1は、硫黄、リン、および窒素からなる群から選択される1以上の元素(以下、この元素を「特定の元素」と称する。)およびカルボン酸の少なくともいずれかを含む樹脂粒子2と、樹脂粒子2に内包された1以上の量子ドット3とを含む。図1に示される光波長変換粒子1は、樹脂粒子2の表面を覆う被覆層4をさらに備えている。光波長変換粒子1は、樹脂粒子2および量子ドット3を備えていれば、被覆層4を備えていなくともよい。
<<< Light wavelength conversion particles >>>
The light
光波長変換粒子1においては、蛍光X線分析(XRF)により測定される光波長変換粒子1中の特定の元素の含有量は、0.5質量%以上となっていることが好ましい。特定の元素の含有量が0.5質量%未満であると、量子ドットの劣化を抑制できないおそれがある。特定の元素の含有量の測定は、蛍光X線分析装置(製品名「EDX−800HS」、島津製作所製)を用いることにより行うことができる。特定の元素の含有量は、3回測定して得られた値の平均値とする。蛍光X線分析(XRF)により測定される光波長変換粒子1中の特定の元素の含有量の下限は、1質量%以上であることがより好ましく、特定の元素の含有量の上限は20質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることがさらに好ましい。特定の元素の含有量が20質量%を越えると、光波長変換粒子の形成時に充分な硬化が行われないおそれがある。なお、光波長変換粒子が2種以上の特定の元素を含む場合には、上記含有量は特定の元素の合計の含有量を意味するものとする。
In the light
光波長変換粒子1の平均粒子径は、量子ドット3の平均粒子径の2倍以上であることが好ましい。光波長変換粒子1の平均粒子径が、量子ドット3の平均粒子径の2倍以上であると、量子ドット3からの光波長変換粒子1の表面までの距離を充分に確保できるので、水分や酸素から量子ドット3の劣化をより抑制できる。光波長変換粒子1の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡(TEM)または走査透過型電子顕微鏡(STEM)による光波長変換粒子の観察において光波長変換粒子20個の粒子径を測定し、その平均値を算出することで求めることができる。また、量子ドット3の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡または走査透過型電子顕微鏡による光波長変換粒子の断面観察において量子ドット20個の粒子径を測定し、その平均値を算出することで求めることができる。
The average particle size of the light
光波長変換粒子1の平均粒子径は、10nm以上100μm以下であることが好ましい。光波長変換粒子の平均粒子径が、10nm未満であると、量子ドットの劣化を抑制できないおそれがあり、また100μmを超えると、分散性の悪化や光波長変換部材の加工時に欠点となりやすくなるおそれがある。光波長変換粒子1の平均粒子径の下限は、20nm以上であることが好ましく、光波長変換粒子1の平均粒子径の上限は30μm以下であることが好ましく、10μm以下であることがより好ましい。
The average particle size of the light
光波長変換粒子1の形状は特に限定されず、例えば、球状(真球状、略真球状、楕円球状等)、多面体状、棒状(円柱状、角柱状等)、平板状、りん片状、不定形状等が挙げられる。なお、光波長変換粒子1の粒子径は、光波長変換粒子1の形状が球状でない場合、同体積を有する真球状の値とすることができる。
The shape of the light
光波長変換粒子1は、1個あたり1個以上の量子ドット3を含んでいることが好ましい。光波長変換粒子1個に含まれる量子ドットの数が1個を下回ると、輝度が低くなるおそれがある。1個の光波長変換粒子に含まれる量子ドットの個数は、透過型電子顕微鏡または走査透過型電子顕微鏡を用いてランダムに20個の光波長変換粒子の断面を10万倍〜50万倍の倍率で撮影し、得られた断面の画像から1個の光波長変換粒子に含まれる量子ドットの個数を算出し、算出した量子ドットの個数の平均値を算出することにより求めるものとする。
It is preferable that each of the light
光波長変換粒子1は、1個あたり2個以上の量子ドット3を含んでおり、かつ1個の光波長変換粒子1に含まれる量子ドット3における量子ドット3間の平均距離が1nm以上であることが好ましい。量子ドット間の平均距離が1nm未満であると、量子ドット間のエネルギー移動に起因してクエンチングを起こす濃度消光により、発光効率が低下するおそれがある。量子ドット間の平均距離は、透過型電子顕微鏡または走査透過型電子顕微鏡を用いてランダムに20個の光波長変換粒子の断面を10万倍〜50万倍の倍率で撮影し、得られた断面の画像から量子ドット間の距離を算出し、算出した量子ドット間の距離の平均値を算出することにより求めるものとする。量子ドット3における量子ドット3間の平均距離の上限は100nm以下であることがより好ましい。
Each light
<<樹脂粒子>>
樹脂粒子2は、特定の元素およびカルボン酸の少なくともいずれかを含むものである。樹脂粒子2は、2種以上の特定の元素を含んでいてもよく、また特定の元素とカルボン酸の両方を含んでいてもよい。特定の元素やカルボン酸は、樹脂粒子2中に固定されていなくともよいが、特定の元素やカルボン酸の溶出を防ぐ観点から、樹脂粒子2を構成する樹脂との結合によって樹脂粒子2中に固定されていることが好ましい。樹脂粒子2を構成する樹脂に特定の元素およびカルボン酸の少なくともいずれかを固定する場合には、特定の元素を含む化合物(以下、この化合物を「特定の化合物」と称する。)およびカルボン酸の少なくともいずれかが、重合性官能基を有することが好ましい。重合性官能基としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和基、エポキシ基、イソシアネート基、または水酸基が挙げられる。特定の化合物およびカルボン酸の少なくともいずれかが、重合性官能基としてイソシアネート基を含む場合、樹脂粒子2を構成する樹脂の形成に用いられる重合性化合物は水酸基を含み、また特定の化合物およびカルボン酸の少なくともいずれかが、重合性官能基として水酸基を含む場合、樹脂粒子2を構成する樹脂の形成に用いられる重合性化合物はイソシアネート基を含むことが好ましい。特定の化合物およびカルボン酸の少なくともいずれかが重合性官能基を含むことにより、重合性化合物と重合し、樹脂粒子2中に特定の元素およびカルボン酸の少なくともいずれかを固定することができる。特定の化合物およびカルボン酸の少なくともいずれかが重合性官能基を含む場合、特定の化合物およびカルボン酸の少なくともいずれかは重合性官能基を1以上含んでいればよいが、2以上含んでいてもよい。
<< Resin particles >>
The
樹脂粒子2が、特定の元素やカルボン酸を含んでいるか否かは、以下のようにして確認することができる。まず、後述するように量子ドットのシェルの表面には、硫黄系化合物、リン系化合物、窒素系化合物、またはカルボキシル基含有化合物等からなるリガンドが結合しているので、光波長変換粒子から特定の元素やカルボン酸が検出された場合であっても、検出された特定の元素やカルボン酸は、樹脂粒子に含まれる特定の元素やカルボン酸であるとは限らない。一方で、量子ドットのリガンドはシェルの表面に結合しており、またリガンドの配位部位の大きさは通常1nm以内程度であるので、シェルの表面から3nm以上離れた位置には存在しない。したがって、量子ドットのシェルの表面から3nm以上離れた樹脂粒子の表面または内部の任意の位置において、X線光電子分光分析(XPS)やエネルギー分散型X線分析(EDS)によって特定の元素が検出されれば、または顕微赤外分光分析(IR)によってカルボン酸が検出されれば、樹脂粒子が特定の元素やカルボン酸を含んでいると判断できる。
Whether or not the
樹脂粒子2は、特定の元素およびカルボン酸の少なくともいずれかと、重合性化合物とを含む混合物の硬化物の粒子である。特定の元素は、硫黄、リン、および窒素からなる群から選択される1以上の元素であるが、特定の元素を組み込む場合には、特定の化合物を用いることが好ましい。特定の化合物としては、例えば、硫黄系化合物、リン系化合物、窒素系化合物、またはこれらの混合物が挙げられる。
The
<硫黄系化合物>
硫黄系化合物は、硫黄を含む化合物である。硫黄系化合物としては、特に限定されないが、チオール化合物、チオエーテル化合物、ジスルフィド化合物、チオフェン化合物等が挙げられる。硫黄化合物として、チオール化合物を用いた場合には、樹脂粒子中においては、チオール化合物と重合性化合物は、チオール−エン反応により共重合体を形成していることが好ましい。チオールと重合性化合物が共重合することにより、チオール化合物を樹脂粒子中に固定することができる。なお、本実施形態では、チオール化合物と重合性化合物は別々の化合物であるが、1分子中にチオール基とラジカル重合性官能基を有するチオール化合物を用いてもよい。チオール化合物を用いる場合には、塗工時のポットライフや臭気抑制の観点から、特に2級チオール化合物または3級チオール化合物を用いるのが好ましい。
<Sulfur compound>
Sulfur-based compounds are compounds containing sulfur. The sulfur-based compound is not particularly limited, and examples thereof include a thiol compound, a thioether compound, a disulfide compound, and a thiophene compound. When a thiol compound is used as the sulfur compound, it is preferable that the thiol compound and the polymerizable compound form a copolymer by a thiol-ene reaction in the resin particles. By copolymerizing the thiol and the polymerizable compound, the thiol compound can be fixed in the resin particles. In the present embodiment, the thiol compound and the polymerizable compound are separate compounds, but a thiol compound having a thiol group and a radically polymerizable functional group in one molecule may be used. When a thiol compound is used, it is particularly preferable to use a secondary thiol compound or a tertiary thiol compound from the viewpoint of pot life at the time of coating and suppression of odor.
2級チオール化合物とは、チオール基が結合している炭素に2つの炭化水素基が結合している化合物をいう。3級チオール化合物とは、チオール基が結合している炭素に3つの炭化水素基が結合している化合物をいう。2級チオール化合物および3級チオール化合物においては、1分子中にチオール基が1以上であればよいが、量子ドットの耐熱性および耐湿熱性向上の観点から、2以上であることが好ましい。 The secondary thiol compound is a compound in which two hydrocarbon groups are bonded to carbon to which a thiol group is bonded. The tertiary thiol compound refers to a compound in which three hydrocarbon groups are bonded to carbon to which a thiol group is bonded. The secondary thiol compound and the tertiary thiol compound may have one or more thiol groups in one molecule, but are preferably two or more from the viewpoint of improving the heat resistance and moisture heat resistance of the quantum dots.
2級チオール化合物または3級チオール化合物としては、特に限定されないが、光波長変換層の形成の際の硬化性や量子ドットの耐熱性および耐湿熱性向上の観点から、下記一般式(1)で示される化合物が好ましい。
R1のアルキル基は直鎖状でも分岐状でもよい。R1のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、イソペンチル基、2−メチルブチル基、1−エチルプロピル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、4−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、1−メチルペンチル基、3,3−ジメチルブチル基、2,2−ジメチルブチル基、1,1−ジメチルブチル基、1,2−ジメチルブチル基、1,3−ジメチルブチル基、2,3−ジメチルブチル基、1−エチルブチル基、2−エチルブチル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。 The alkyl group of R 1 may be linear or branched. Examples of the alkyl group of R 1 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, n-pentyl group and neopentyl group. tert-pentyl group, isopentyl group, 2-methylbutyl group, 1-ethylpropyl group, hexyl group, isohexyl group, 4-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 1-methylpentyl group, 3 , 3-dimethylbutyl group, 2,2-dimethylbutyl group, 1,1-dimethylbutyl group, 1,2-dimethylbutyl group, 1,3-dimethylbutyl group, 2,3-dimethylbutyl group, 1-ethylbutyl Examples thereof include a group, a 2-ethylbutyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, and a decyl group.
R2のアルキレン基は、直鎖状または分岐鎖状のいずれであってもよい。R2のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、イソプロピリデン基等が挙げられる。 The alkylene group of R 2 may be either linear or branched. Examples of the alkylene group of R 2 include a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a propylene group, an isopropylene group and the like.
R1のアルキル基やR2のアルキレン基が置換されている場合、置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、およびフェニル基等から選択される基が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、および臭素原子が挙げられる。 When the alkyl group of R 1 or the alkylene group of R 2 is substituted, the substituent includes a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, a carboxyl group, a phenyl group and the like. The groups to be selected are listed. Halogen atoms include fluorine atoms, chlorine atoms, and bromine atoms.
R1のアルキル基中またはR2のアルキレン基中の1つのメチレン基または隣接しない2以上のメチレン基は、−O−、−S−、−SO2−、−CO−、−COO−、−OCO−、−NR4−、−CONR4−、−NR4CO−、−N=CH−および−CH=CH−からなる群から選択された少なくとも1つの基で置換されていてもよい(式中、R4はそれぞれ独立して水素又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。)
One methylene group in the alkyl group of R 1 or the alkylene group of R 2 or two or more non-adjacent methylene groups are -O-, -S-, -SO 2- , -CO-, -COO-,-. OCO -, - NR 4 -, - CONR 4 -, -
R3の脂肪族基に含まれても良い炭素原子以外の原子としては、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等が挙げられる。 Examples of atoms other than carbon atoms that may be contained in the aliphatic group of R 3 include nitrogen atoms, oxygen atoms, sulfur atoms and the like.
これらのうち、光波長変換粒子の形成の際の硬化性や量子ドットの耐熱性および耐湿熱性向上の観点から、R1が置換されていてもよい炭素原子数1〜5のアルキル基であり、R2が置換されていてもよい炭素原子数1〜5のアルキレン基であり、R3が炭素原子数1〜10の脂肪族基であり、mが1〜10であり、nが1〜15である2級チオール化合物が好ましい。ここでのR2のアルキレン基中の1つのメチレン基または隣接しない2以上のメチレン基も、上記と同様の基によって置換されていてもよい。 Of these, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms in which R 1 may be substituted is an alkyl group from the viewpoint of curability during formation of light wavelength conversion particles and improvement of heat resistance and moist heat resistance of quantum dots. R 2 is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may be substituted, R 3 is an aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms, m is 1 to 10, and n is 1 to 15. A secondary thiol compound is preferable. One methylene group in the alkylene group of R 2 or two or more non-adjacent methylene groups may be substituted with the same group as described above.
2級チオール化合物の具体例としては、1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン、1,3,5−トリス(3−メルカプトブチルオキシエチル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)、トリメチロールエタントリス(3−メルカプトブチレート)等が挙げられる。3級チオール化合物の具体例としては、tert−ブチルメルカプタン等が挙げられる。 Specific examples of the secondary thiol compound include 1,4-bis (3-mercaptobutylyloxy) butane and 1,3,5-tris (3-mercaptobutyloxyethyl) -1,3,5-triazine-2. , 4,6 (1H, 3H, 5H) -trione, pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate), trimethylolpropane tris (3-mercaptobutyrate), trimethylolethane ethanetris (3-mercaptobutyrate), etc. Can be mentioned. Specific examples of the tertiary thiol compound include tert-butyl mercaptan and the like.
<リン系化合物>
リン系化合物は、リンを含む化合物である。リン系化合物としては、特に限定されないが、ホスホン酸系化合物、ホスフィン酸系化合物、ホスフィンオキサイド系化合物、亜ホスホン酸系化合物、亜ホスフィン酸系化合物、およびホスフィン系化合物が挙げられる。これらの中でも、光波長変換粒子の形成の際の硬化性や量子ドットの耐熱性および耐湿熱性向上の観点から、下記一般式(2)で示される化合物が好ましい。
Phosphorus-based compounds are compounds containing phosphorus. The phosphorus-based compound is not particularly limited, and examples thereof include a phosphonic acid-based compound, a phosphinic acid-based compound, a phosphine oxide-based compound, a phosphonic acid-based compound, a phosphinic acid-based compound, and a phosphine-based compound. Among these, the compound represented by the following general formula (2) is preferable from the viewpoint of improving the curability at the time of forming the light wavelength conversion particles and the heat resistance and moisture heat resistance of the quantum dots.
R5〜R7のいずれかが置換基を有している場合、置換基としては、ハロゲン原子(F、Cl、Br)、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルケニル基、炭素数1〜6のアルキニル基、炭素数3〜6のシクロアルキル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、アミノ基、水酸基、カルボキシル基、炭素数1〜6のアルキルアミノ基、ニトロ基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェノキシ基、または複素環基等が挙げられる。 When any of R 5 to R 7 has a substituent, the substituent includes a halogen atom (F, Cl, Br), an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. , An alkenyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkynyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, a (meth) acryloyl group, a (meth) acryloyloxy group, an amino group, a hydroxyl group, a carboxyl group, Examples thereof include an alkylamino group having 1 to 6 carbon atoms, a nitro group, a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a phenoxy group, a heterocyclic group and the like.
複素環基としては、ピリジル基、ピリミジニル基、ピリダジル基、ピラジル基、フリル基、チエニル基、オキサゾリル基、イソキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、イミダゾリル基、トリアゾリル基、ピロール基、ピラゾリル基、またはテトラゾリル基が挙げられる。 Heterocyclic groups include pyridyl group, pyrimidinyl group, pyridadyl group, pyrazole group, frill group, thienyl group, oxazolyl group, isoxazolyl group, oxadiazolyl group, thiazolyl group, isothiazolyl group, imidazolyl group, triazolyl group, pyrrole group and pyrazolyl group. , Or a tetrazolyl group.
リン化合物としては、具体的には、トリス(2-エチルヘキシル)ホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリス(トリデシル)ホスファイト、ビス(デシル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(トリデシル)ペンタエリスリトールジホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト、ブチルアシッドホスフェート、オレイルアシッドホスフェート、テトラコシルアシッドホスフェート、2-ヒドロキシエチルメタクリレートアシッドホスフェート、ジブチルホスフェート、ジメチルビニルホスフェート、ジ−2−エチルヘキシルハイドロゼンホスファイト、ジオレイルハイドロゼンホスファイト等が挙げられる。 Specific examples of the phosphorus compound include tris (2-ethylhexyl) phosphine, trilaurylphosphine, tris (tridecyl) phosphine, bis (decyl) pentaerythritol diphosphite, and bis (tridecyl) pentaerythritol diphosphite. , Triphenylphosphine, trisnonylphenylphosphine, butyl acid phosphate, oleyl acid phosphate, tetracosyl acid phosphate, 2-hydroxyethyl methacrylate acid phosphate, dibutyl phosphate, dimethyl vinyl phosphate, di-2-ethylhexyl hydrozen phosphate , Georail Hydrozenphosphite and the like.
<窒素系化合物>
窒素系化合物は、窒素を含む化合物である。窒素系化合物としては、特に限定されないが、光波長変換粒子の形成の際の硬化性や量子ドットの耐熱性および耐湿熱性向上の観点から、アミン化合物が好ましい。アミン化合物としては、1級アミン化合物、2級アミン化合物および3級アミン化合物、ジアミン化合物のいずれであってもよい。
<Nitrogen compounds>
The nitrogen-based compound is a compound containing nitrogen. The nitrogen-based compound is not particularly limited, but an amine compound is preferable from the viewpoint of curability at the time of forming light wavelength conversion particles and improvement of heat resistance and moisture heat resistance of quantum dots. The amine compound may be any of a primary amine compound, a secondary amine compound, a tertiary amine compound, and a diamine compound.
アミン化合物としては、具体的には、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、セチルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、ベヘニルアミン、ジステアリルアミン、ジメチルラウリルアミン、ジメチルミリスチルアミン、ジメチルステアリルアミン、ジラウリルモノメチルアミン、トリオクチルアミン、オレイルプロピレンジアミン等が挙げられる。 Specific examples of the amine compound include laurylamine, myristylamine, cetylamine, stearylamine, oleylamine, behenylamine, distearylamine, dimethyllaurylamine, dimethylmyristylamine, dimethylstearylamine, dilaurylmonomethylamine, and trioctylamine. , Oleyl propylene diamine and the like.
<カルボン酸>
カルボン酸は、カルボキシル基を少なくとも1以上含む化合物である。カルボン酸は、カルボキシル基を2以上含んでいてもよく、また重合性官能基を含んでいてもよい。
<Carboxylic acid>
Carboxylic acid is a compound containing at least one carboxyl group. The carboxylic acid may contain two or more carboxyl groups, or may contain a polymerizable functional group.
上記カルボン酸の重量平均分子量は、揮発性し難く、分散性に優れ、また作業性が容易である観点から、150以上50000以下であることが好ましい。本明細書において、「重量平均分子量」は、テトラヒドロフラン(THF)等の溶媒に溶解して、従来公知のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法によるポリスチレン換算により得られる値である。上記カルボン酸の重量平均分子量の下限は300以上であることがより好ましく、上限は10000以下であることがより好ましい。 The weight average molecular weight of the carboxylic acid is preferably 150 or more and 50,000 or less from the viewpoint of being difficult to volatility, having excellent dispersibility, and being easy to work with. In the present specification, the "weight average molecular weight" is a value obtained by dissolving in a solvent such as tetrahydrofuran (THF) and converting into polystyrene by a conventionally known gel permeation chromatography (GPC) method. The lower limit of the weight average molecular weight of the carboxylic acid is more preferably 300 or more, and the upper limit is more preferably 10,000 or less.
上記カルボン酸のカルボキシル基当量(重量平均分子量/カルボキシル基数)は、量子ドットの周囲にカルボン酸を存在させやすくする観点から、150以上50000以下であることが好ましい。上記カルボン酸のカルボキシル基当量の下限は300以上であることがより好ましく、上限は10000以下であることがより好ましい。 The carboxyl group equivalent (weight average molecular weight / number of carboxyl groups) of the carboxylic acid is preferably 150 or more and 50,000 or less from the viewpoint of facilitating the presence of the carboxylic acid around the quantum dots. The lower limit of the carboxyl group equivalent of the carboxylic acid is more preferably 300 or more, and the upper limit is more preferably 10,000 or less.
上記カルボン酸の具体例としては、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、フタル酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−アクリロイルオキシエチルコハク酸、ペンタエリスリトールとアクリル酸の反応物と無水コハク酸の反応物、3−ブテン酸、10−ウンデセン酸、n−オクタン酸、ステアリン酸、アジピン酸、ドデカニン酸、4,4‘−ジカルボキシジフェニルエーテル、オクタデカンニ酸等が挙げられる。これらの中でも、樹脂粒子2を構成する樹脂中へのカルボン酸の固定および量子ドットの周囲にカルボン酸を存在させやすくする観点から、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレートや2−アクリロイルオキシエチルコハク酸が好ましい。
Specific examples of the above carboxylic acid include ω-carboxy-polycaprolactone mono (meth) acrylate, monohydroxyethyl phthalate (meth) acrylate, 2-acryloyloxyethyl succinic acid, a reaction product of pentaerythritol and acrylic acid, and succinate anhydride. Acid reactants include 3-buteneic acid, 10-undecenoic acid, n-octanoic acid, stearic acid, adipic acid, dodecanoic acid, 4,4'-dicarboxydiphenyl ether, octadecanoic acid and the like. Among these, ω-carboxy-polycaprolactone mono (meth) acrylate and 2-acryloyloxy from the viewpoint of fixing the carboxylic acid in the resin constituting the
<重合性化合物>
重合性化合物(硬化性化合物)は、重合可能な化合物であり、例えば、電離放射線重合性化合物(電離放射線硬化性化合物)や熱重合性化合物(熱硬化性化合物)が挙げられる。本明細書における電離放射線としては、可視光線、並びに紫外線、X線、電子線、α線、β線、およびγ線が挙げられる。
<Polymerizable compound>
The polymerizable compound (curable compound) is a polymerizable compound, and examples thereof include an ionizing radiation polymerizable compound (ionizing radiation curable compound) and a thermosetting compound (thermosetting compound). Examples of ionizing radiation in the present specification include visible light and ultraviolet rays, X-rays, electron beams, α-rays, β-rays, and γ-rays.
(電離放射線重合性化合物)
電離放射線重合性化合物は、分子内に電離放射線重合性官能基を少なくとも1つ有するものである。電離放射線重合性官能基としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和基が挙げられる。なお、「(メタ)アクリロイル基」とは、「アクリロイル基」および「メタクリロイル基」の両方を含む意味である。
(Ionizing radiation polymerizable compound)
The ionizing radiation polymerizable compound has at least one ionizing radiation polymerizable functional group in the molecule. Examples of the ionizing radiation polymerizable functional group include ethylenically unsaturated groups such as (meth) acryloyl group, vinyl group and allyl group. The "(meth) acryloyl group" means that both "acryloyl group" and "methacryloyl group" are included.
電離放射線重合性化合物としては、電離放射線重合性モノマー、電離放射線重合性オリゴマー、または電離放射線重合性プレポリマーが挙げられ、これらを適宜調整して、用いることができる。電離放射線重合性化合物としては、電離放射線重合性モノマーと、電離放射線重合性オリゴマーまたは電離放射線重合性プレポリマーとの組み合わせが好ましい。 Examples of the ionizing radiation-polymerizable compound include an ionizing radiation-polymerizable monomer, an ionizing radiation-polymerizable oligomer, and an ionizing radiation-polymerizable prepolymer, which can be appropriately adjusted and used. As the ionizing radiation-polymerizable compound, a combination of an ionizing radiation-polymerizable monomer and an ionizing radiation-polymerizable oligomer or an ionizing radiation-polymerizable prepolymer is preferable.
電離放射線重合性モノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート等の水酸基を含むモノマーや、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類が挙げられる。 Examples of the ionizing radiation polymerizable monomer include a monomer containing a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, and 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and ethylene glycol di (meth) acrylate. , Diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, tetramethylene glycol di (meth) acrylate, trimethyl propantri (meth) acrylate, trimethylol ethanetri (meth) ) Acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate (Meta) acrylic acid esters such as, etc. can be mentioned.
電離放射線重合性オリゴマーとしては、2官能以上の多官能オリゴマーが好ましく、電離放射線重合性官能基が3つ(3官能)以上の多官能オリゴマーがより好ましい。上記多官能オリゴマーとしては、例えば、ポリエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル−ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、ポリオール(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、イソシアヌレート(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 As the ionizing radiation polymerizable oligomer, a polyfunctional oligomer having two or more functional groups is preferable, and a polyfunctional oligomer having three or more (trifunctional) ionizing radiation polymerizable functional groups is more preferable. Examples of the polyfunctional oligomer include polyester (meth) acrylate, urethane (meth) acrylate, polyester-urethane (meth) acrylate, polyether (meth) acrylate, polyol (meth) acrylate, melamine (meth) acrylate, and isocyanurate. Examples thereof include (meth) acrylate and epoxy (meth) acrylate.
電離放射線重合性プレポリマーは、重量平均分子量が1万を超えるものであり、重量平均分子量としては1万以上8万以下が好ましく、1万以上4万以下がより好ましい。重量平均分子量が8万を超える場合は、粘度が高いため塗工適性が低下してしまい、得られる光波長変換部材の外観が悪化するおそれがある。このため、重量平均分子量が8万を超える電離放射線重合性プレポリマーを用いている場合には、上記重合性モノマーや上記重合性オリゴマーを混合して用いることが好ましい。多官能重合性プレポリマーとしては、ウレタン(メタ)アクリレート、イソシアヌレート(メタ)アクリレート、ポリエステル−ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 The ionizing radiation polymerizable prepolymer has a weight average molecular weight of more than 10,000, and the weight average molecular weight is preferably 10,000 or more and 80,000 or less, and more preferably 10,000 or more and 40,000 or less. When the weight average molecular weight exceeds 80,000, the viscosity is high, so that the coating suitability is lowered, and the appearance of the obtained light wavelength conversion member may be deteriorated. Therefore, when an ionizing radiation-polymerizable prepolymer having a weight average molecular weight of more than 80,000 is used, it is preferable to mix and use the above-mentioned polymerizable monomer and the above-mentioned polymerizable oligomer. Examples of the polyfunctional polymerizable prepolymer include urethane (meth) acrylate, isocyanurate (meth) acrylate, polyester-urethane (meth) acrylate, and epoxy (meth) acrylate.
(熱重合性化合物)
熱重合性化合物は、分子内に熱重合性官能基を少なくとも1つ有するものである。熱重合性官能基としては、例えば、エポキシ基やオキセタニル基等の環状エーテル基、ビニルエーテル基等が挙げられる。
(Thermopolymerizable compound)
The thermopolymerizable compound has at least one thermopolymerizable functional group in the molecule. Examples of the thermopolymerizable functional group include a cyclic ether group such as an epoxy group and an oxetanyl group, a vinyl ether group and the like.
エポキシ化合物は、分子内に1個以上のエポキシ基を有する化合物である。エポキシ化合物としては、特に限定されないが、例えば、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、ビスフェノールS型エポキシ化合物、ビフェニル型エポキシ化合物、フルオレン型エポキシ化合物、ノボラックフェノール型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、これらの変性物等の芳香族系、あるいは、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル又は1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル等のアルキレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はトリグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル等のポリアルキレングリコールジグリシジルエーテル、及びアルキレンオキサイド等の脂肪族系が挙げられる。ここで、アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等の脂肪族系エポキシ化合物、3’,4’−エポキシシクロヘキシルメチル3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタアクリレート等の分子内に1個以上のエポキシ基と1個以上のエステル基を含有する脂環式エポキシ化合物等が挙げられる。
An epoxy compound is a compound having one or more epoxy groups in the molecule. The epoxy compound is not particularly limited, but for example, bisphenol A type epoxy compound, bisphenol F type epoxy compound, bisphenol S type epoxy compound, biphenyl type epoxy compound, fluorene type epoxy compound, novolak phenol type epoxy compound, cresol novolac type epoxy. Aromatic compounds such as compounds and modified products thereof, or alkylene glycol diglycidyl ethers such as ethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether or 1,6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin or an alkylene oxide adduct thereof. Diglycidyl ether of polyhydric alcohol such as di or triglycidyl ether, diglycidyl ether of polyethylene glycol or its alkylene oxide adduct, polyalkylene glycol diglycidyl ether such as diglycidyl ether of polypropylene glycol or its alkylene oxide adduct, And aliphatic systems such as alkylene oxide. Here, examples of the alkylene oxide include aliphatic epoxy compounds such as ethylene oxide and propylene oxide, 3', 4'-
<<量子ドット>>
量子ドット3は、量子閉じ込め効果(quantum confinement effect)を有するナノサイズの半導体粒子である。量子ドット3の粒子径および平均粒子径は、例えば、1nm以上20nm以下となっている。量子ドット3は、励起源から光を吸収してエネルギー励起状態に達すると、量子ドット3のエネルギーバンドギャップに該当するエネルギーを放出する。よって、量子ドット3の粒子径又は物質の組成を調節すると、エネルギーバンドギャップを調節することができ、様々なレベルの波長帯のエネルギーを得ることができる。とりわけ、量子ドット3は、狭い波長帯で強い蛍光を発生することができる。
<< Quantum dots >>
具体的には、量子ドット3は粒子径が小さくなるに従い、エネルギーバンドギャップが大きくなる。すなわち、結晶サイズが小さくなるにつれて、量子ドット3の発光は青色側へ、つまり、高エネルギー側へとシフトする。そのため、量子ドット3の粒子径を変化させることにより、紫外領域、可視領域、赤外領域のスペクトルの波長全域にわたって、その発光波長を調節することができる。例えば、量子ドットが後述するCdSe/ZnSから構成されている場合には、量子ドットの粒子径が2.0nm以上4.0nm以下の場合は青色光を発し、量子ドットの粒子径が3.0nm以上6.0nm以下の場合は緑色光を発し、量子ドットの粒子径が4.5nm以上10.0nm以下の場合は赤色光を発する。なお、上記においては、青色光を発する量子ドットの粒子径と緑色光を発する量子ドットの粒子径の範囲は一部において重複しており、また緑色光を発する量子ドットの粒子径と赤色光を発する量子ドットの粒子径の範囲は一部において重複しているが、同じ粒子径を有する量子ドットであっても、量子ドットのコアの大きさによっても発光色が異なる場合があるので、何ら矛盾するものではない。
Specifically, the energy band gap of the
量子ドット3としては、1種類の量子ドットを用いてもよいが、粒子径または材料等が異なることにより、それぞれ単独の波長域の発光帯を有する2種類以上の量子ドットを用いることも可能である。図1に示される量子ドット3は、第1の量子ドット3Aと、第1の量子ドット3Aとは異なる波長域の発光帯を有する第2の量子ドット3Bとを含んでいる。
As the
量子ドット3は、所望の狭い波長域で強い蛍光を発生することができる。このため、光波長変換シートを用いたバックライト装置は、色純度の優れた三原色の光で、表示パネルを照明することができる。この場合、表示パネルは、優れた色再現性を有することになる。
The
量子ドット3は、例えば、第1の半導体化合物からなるコアと、およびこのコアを覆い、かつ第1の半導体化合物と異なる第2の半導体化合物からなるシェルと、シェルの表面に結合したリガンドとから構成されている。
The
コアを構成する第1の半導体化合物としては、例えば、MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe及びHgTeのようなII−VI族半導体化合物、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaAs、GaP、GaN、GaSb、InN、InAs、InP、InSb、TiN、TiP、TiAs及びTiSbのようなIII−V族半導体化合物、Si、Ge及びPbのようなIV族半導体、等の半導体化合物又は半導体を含有する半導体結晶が挙げられる。また、InGaPのような3元素以上を含んだ半導体化合物を含む半導体結晶を用いることもできる。これらの中でも、作製の容易性、可視域での発光を得られる粒子径の制御性等の観点から、CdS、CdSe、CdTe、InP、InGaP等の半導体結晶が好適である。 Examples of the first semiconductor compound constituting the core include MgS, MgSe, MgTe, CaS, CaSe, CaTe, SrS, SrSe, SrTe, BaS, BaSe, BaTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, II-VI semiconductor compounds such as HgS, HgSe and HgTe, III such as AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaAs, GaP, GaN, GaSb, InN, InAs, InP, InSb, TiN, TiP, TiAs and TiSb Examples thereof include semiconductor compounds such as -V semiconductor compounds, IV semiconductors such as Si, Ge and Pb, or semiconductor crystals containing semiconductors. Further, a semiconductor crystal containing a semiconductor compound containing three or more elements such as InGaP can also be used. Among these, semiconductor crystals such as CdS, CdSe, CdTe, InP, and InGaP are preferable from the viewpoints of ease of fabrication, controllability of particle size capable of obtaining light emission in the visible range, and the like.
シェルを構成する第2の半導体化合物としては、励起子がコアに閉じ込められるように、コアを構成する第1の半導体化合物よりもバンドギャップの高い半導体化合物を用いることが好ましい。これにより、量子ドットの発光効率を高めることができる。シェルを構成する第2の半導体化合物としては、例えば、ZnS、ZnSe、CdS、GaN、CdSSe、ZnSeTe、AlP、ZnSTe、ZnSSe等が挙げられる。 As the second semiconductor compound constituting the shell, it is preferable to use a semiconductor compound having a bandgap higher than that of the first semiconductor compound constituting the core so that excitons are confined in the core. As a result, the luminous efficiency of the quantum dots can be increased. Examples of the second semiconductor compound constituting the shell include ZnS, ZnSe, CdS, GaN, CdSSe, ZnSeTe, AlP, ZnSTe, ZnSSe and the like.
コアとシェルからなるコアシェル構造(コア/シェル)の具体的な組み合わせとしては、例えば、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、InP/ZnSSe、InGaP/ZnSTe、InGaP/ZnSSe等が挙げられる。 Specific combinations of the core-shell structure (core / shell) composed of the core and the shell include, for example, CdSe / ZnS, CdSe / ZnSe, CdSe / CdS, CdTe / CdS, InP / ZnS, Gap / ZnS, Si / ZnS, and the like. InN / GaN, InP / CdSSe, InP / ZnSeTe, InGaP / ZnSe, InGaP / ZnS, Si / AlP, InP / ZnSTe, InP / ZnSSe, InGaP / ZnSTe, InGaP / ZnSSe and the like can be mentioned.
リガンドは、不安定な量子ドットを安定化させるためのものである。リガンドとしては、チオール等の硫黄系化合物、ホスフィン系化合物またはホスフィン酸化物等のリン系化合物、アミン等の窒素系化合物、カルボキシル基含有化合物等が挙げられる。 The ligand is for stabilizing unstable quantum dots. Examples of the ligand include sulfur compounds such as thiol, phosphorus compounds such as phosphine compounds or phosphine oxides, nitrogen compounds such as amines, and carboxyl group-containing compounds.
量子ドットの形状は特に限定されず、例えば、球状、棒状、円盤状、その他の形状であってもよい。量子ドットの粒子径は、量子ドットの形状が球状でない場合、同体積を有する真球状の値とすることができる。 The shape of the quantum dot is not particularly limited, and may be, for example, spherical, rod-shaped, disk-shaped, or other shape. When the shape of the quantum dot is not spherical, the particle diameter of the quantum dot can be a true spherical value having the same volume.
量子ドットの粒子径、平均粒子径、形状、分散状態等の情報については、透過型電子顕微鏡または走査透過型電子顕微鏡により得ることができる。また、量子ドットは粒子径によって発光色が変化するので、量子ドットの発光色の確認から量子ドットの粒子径を求めることも可能である。また、量子ドットの結晶構造、結晶子サイズについては、X線結晶回折(XRD)により知ることができる。さらには、紫外−可視(UV−Vis)吸収スペクトルによって、量子ドットの粒子径等に関する情報を得ることもできる。 Information such as the particle size, average particle size, shape, and dispersed state of the quantum dots can be obtained by a transmission electron microscope or a scanning transmission electron microscope. Further, since the emission color of the quantum dot changes depending on the particle diameter, it is also possible to obtain the particle diameter of the quantum dot by confirming the emission color of the quantum dot. Further, the crystal structure and crystallite size of the quantum dots can be known by X-ray crystal diffraction (XRD). Furthermore, information on the particle size of quantum dots and the like can be obtained from the ultraviolet-visible (UV-Vis) absorption spectrum.
<<被覆層>>
被覆層4は、樹脂粒子3の表面を被覆するものである。被覆層4は、容易に樹脂粒子3の表面全体を覆うことができる点から、コート層であることが好ましい。被覆層4の機能は、特に限定されないが、例えば、被覆層4は、樹脂粒子の形状保持機能、樹脂粒子中の成分の粒子外への溶出防止機能、樹脂粒子内への分散液や組成物中の成分の浸透防止機能、酸素や水蒸気に対するバリア性付与機能、樹脂粒子に入射する励起光の反射防止機能、および分散液や組成物としたときの樹脂粒子分散性付与機能の少なくともいずれかの機能を有する。
<< Coating layer >>
The
被覆層4の膜厚は、被覆層4が発揮する機能にもよるが、製造のしやすさおよび樹脂粒子を適度な大きさとする観点から、10nm以上5000nm以下となっていることが好ましく、20nm以上1000nm以下がより好ましい。特に被覆層4がバリア性付与機能を発揮する場合には、バリア性を保ちつつ、被覆層のクラック等を防止する観点から被覆層4の膜厚は50nm以上1000nm以下となっていることがより好ましい。また、被覆層4が反射防止機能を発揮し、かつ屈折率が後述するバインダ樹脂<被覆層<樹脂粒子の関係またはバインダ樹脂>被覆層>樹脂粒子の関係を満たす場合には、光波長変換粒子1表面での反射を抑制し、励起光を効率よく樹脂粒子2内に取り込む観点から被覆層4の膜厚は50nm以上300nm以下となっていることがより好ましい。被覆層4の膜厚は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、光波長変換粒子1の断面を撮影し、その断面の画像において光波長変換粒子1の膜厚を20箇所測定し、その20箇所の膜厚の平均値とする。
The film thickness of the
被覆層4の機能にもよるが、被覆層4が樹脂粒子の形状保持機能を有する場合には、被覆層4は、例えば、重合性化合物を含む被覆層用組成物を用いて形成することが可能である。重合性化合物は、樹脂粒子2の形成に用いる重合性化合物と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。これらの中でも、樹脂粒子と被覆層の密着性向上の観点から、例えば、樹脂粒子を電離放射線重合性化合物から形成する場合には電離放射線重合性化合物を含む被覆層用組成物を用いて形成することが好ましく、樹脂粒子を熱重合性化合物で形成する場合には熱重合性化合物を含む被覆層用組成物を用いて形成することが好ましい。
Although it depends on the function of the
被覆層4として、水分や酸素の透過を抑制するバリア層を形成する場合には、バリア層の構成材料としては、例えば、無機酸化物が挙げられる。具体的には、上記無機酸化物としては、例えば、シリカ等の酸化ケイ素(SiOx)、アルミナ等の酸化アルミニウム(AlnOm)、酸化チタン(TiO2)、酸化イットリウム、酸化ホウ素(B2O3)、酸化カルシウム(CaO)、酸化窒化炭化ケイ素(SiOxNyCz)等が挙げられ、これらの中でも、酸素や水蒸気の透過性が低いという観点からガラス等のシリカまたはアルミナが好ましい。これらの材料は、単独で用いられてもよく2種以上を組み合わせて用いられてもよい。また、酸化物半導体を除く無機酸化物を用いることも可能である。
When a barrier layer that suppresses the permeation of water and oxygen is formed as the
バリア層は、後述するバインダ樹脂16との密着性を向上させる観点から、シランカップリング剤で表面修飾されていることが好ましい。シランカップリング剤としては、硬化後にバインダ樹脂16となる重合性化合物の種類にもよるが、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリル基、アクリル基、アミノ基、ウレイド基、メルカプト基、スルフィド基およびイソシアネート基からなる群から選択される1種以上の反応性官能基を有するものを使用することが可能である。重合性化合物として(メタ)アクリロイル基を有する化合物を用いる場合には、カップリング剤は、メルカプト基、(メタ)アクリロイル基、ビニル基およびスチリル基からなる群から選択される少なくとも1種の反応性官能基を有することが好ましい。また、重合性化合物としてエポキシ基、イソシアネート基、および水酸基からなる群から選択される少なくとも1種の基を有する化合物を用いる場合には、シランカップリング剤はエポキシ基、イソシアネート基、メルカプト基およびアミノ基からなる群から選択される少なくとも1種の反応性官能基を有することが好ましい。
The barrier layer is preferably surface-modified with a silane coupling agent from the viewpoint of improving the adhesion with the
<<<光波長変換粒子の製造方法>>>
このような光波長変換粒子は、例えば、以下の方法によって作製することができる。まず、量子ドット、上記特定の化合物およびカルボン酸の少なくともいずれか、および上記重合性化合物を含む光波長変換粒子用組成物を硬化させて、光波長変換粒子用組成物の硬化物を得る。そして、この硬化物を、例えば、ビーズミルによって、粉砕する。これにより、表面が樹脂粒子の表面となった光波長変換粒子を得ることができる。光波長変換粒子用組成物は、重合開始剤を含んでいることが好ましい。なお、被覆層を備える光波長変換粒子は、上記樹脂粒子の表面に被覆層を形成することによって、得ることができる。
<<< Manufacturing method of light wavelength conversion particles >>>
Such light wavelength conversion particles can be produced, for example, by the following method. First, a composition for light wavelength conversion particles containing quantum dots, at least one of the above-mentioned specific compound and carboxylic acid, and the above-mentioned polymerizable compound is cured to obtain a cured product of the composition for light wavelength conversion particles. Then, this cured product is pulverized by, for example, a bead mill. As a result, it is possible to obtain light wavelength conversion particles whose surface is the surface of the resin particles. The composition for light wavelength conversion particles preferably contains a polymerization initiator. The light wavelength conversion particles provided with the coating layer can be obtained by forming the coating layer on the surface of the resin particles.
また、光波長変換粒子は、以下の方法によっても作製することもできる。まず、量子ドット、上記特定の化合物およびカルボン酸の少なくともいずれか、および上記重合性化合物を含む光波長変換粒子用組成物を、水等の貧溶媒中で粒状に分散させる。そして、光波長変換粒子用組成物を粒状に分散させた状態で、光波長変換粒子用組成物中の重合性化合物を、例えば懸濁重合または乳化重合などによって重合させて、表面が樹脂粒子の表面となった光波長変換粒子を得ることができる。「貧溶媒」とは、光波長変換粒子用組成物がほぼ溶解しない溶媒を意味し、水等の極性溶媒が挙げられる。光波長変換粒子用組成物は、重合開始剤を含んでいることが好ましい。なお、この場合も、被覆層を備える光波長変換粒子は、上記と同様に上記樹脂粒子の表面に被覆層を形成することによって、得ることができる。 The light wavelength conversion particles can also be produced by the following methods. First, a composition for light wavelength conversion particles containing quantum dots, at least one of the above-mentioned specific compound and carboxylic acid, and the above-mentioned polymerizable compound is granularly dispersed in a poor solvent such as water. Then, in a state where the composition for light wavelength conversion particles is dispersed in a granular state, the polymerizable compound in the composition for light wavelength conversion particles is polymerized by, for example, suspension polymerization or emulsion polymerization, and the surface is made of resin particles. Light wavelength conversion particles on the surface can be obtained. The “poor solvent” means a solvent in which the composition for light wavelength conversion particles is hardly dissolved, and examples thereof include polar solvents such as water. The composition for light wavelength conversion particles preferably contains a polymerization initiator. Also in this case, the light wavelength conversion particles provided with the coating layer can be obtained by forming the coating layer on the surface of the resin particles in the same manner as described above.
上記樹脂粒子の表面に被覆層としてバリア層を形成する場合、バリア層はゾルゲル法を用いて作製することができる。具体的には、まず、樹脂粒子に、適量の例えばテトラエトキシシラン等の金属アルコキシド(1)を添加して、適度に加水分解させることで、樹脂粒子の表面を金属アルコキシド(1)の加水分解物で置換する。このような液体を有機溶剤Aとする。一方で、水溶液中に例えば3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等の金属アルコキシド(2)を分散させ、部分的に加水分解することで水溶液Bを得る。ここで、金属アルコキシド(2)は金属アルコキシド(1)よりも加水分解速度が遅いものを選択する。そして、有機溶液Aと水溶液Bを混合することで、金属アルコキシド(1)が覆われた樹脂粒子の表面にさらに金属アルコキシド(2)の層が形成される。樹脂粒子は、水相に沈殿する。表面付近にある金属アルコキシド(2)は金属アルコキシド(1)よりも加水分解の速度が遅いので、水相に沈殿したときに樹脂粒子の表面のアルコキシドが一気に脱水縮合し、大きな塊となることを防ぐ。水相中の樹脂粒子にさらにシリカガラス層等の無機酸化物層を堆積させる。これは、通常のストーバー法により、アルカリ性領域でわずかな量の金属アルコキシド(3)を、大量の水とアルコールで加水分解し、核となる樹脂粒子に堆積させることで行える。これにより、バリア層を形成することができる。 When a barrier layer is formed as a coating layer on the surface of the resin particles, the barrier layer can be prepared by using a sol-gel method. Specifically, first, an appropriate amount of a metal alkoxide (1) such as tetraethoxysilane is added to the resin particles and hydrolyzed appropriately to hydrolyze the surface of the resin particles with the metal alkoxide (1). Replace with a thing. Such a liquid is referred to as an organic solvent A. On the other hand, an aqueous solution B is obtained by dispersing a metal alkoxide (2) such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane in the aqueous solution and partially hydrolyzing it. Here, the metal alkoxide (2) is selected to have a slower hydrolysis rate than the metal alkoxide (1). Then, by mixing the organic solution A and the aqueous solution B, a layer of the metal alkoxide (2) is further formed on the surface of the resin particles covered with the metal alkoxide (1). The resin particles settle in the aqueous phase. Since the metal alkoxide (2) near the surface is hydrolyzed at a slower rate than the metal alkoxide (1), the alkoxide on the surface of the resin particles is dehydrated and condensed at once when precipitated in the aqueous phase to form a large lump. prevent. An inorganic oxide layer such as a silica glass layer is further deposited on the resin particles in the aqueous phase. This can be done by hydrolyzing a small amount of metal alkoxide (3) in the alkaline region with a large amount of water and alcohol and depositing it on the core resin particles by the usual Stöber process. Thereby, the barrier layer can be formed.
量子ドットが耐熱性試験や耐湿熱性試験によって劣化しやすいのは、以下のことが原因であると考えられる。まず、上記したように、量子ドットの表面には硫黄系化合物やリン系化合物等からなるリガンドが配位しているが、このリガンドは光や熱で脱離しやすい。リガンドが量子ドットから脱離すると、量子ドットに水分や酸素が付着しやすくなるので、量子ドットは、酸化され、劣化してしまう。これにより、量子ドットが耐熱性試験や耐湿熱性試験によって劣化してしまうものと考えられる。これに対し、本実施形態においては、量子ドット3を包む樹脂粒子2が硫黄、リン、および窒素からなる群から選択される1以上の元素およびカルボン酸の少なくともいずれかを含んでいるので、量子ドット3の近傍に硫黄成分、リン成分、窒素成分およびカルボン酸の少なくともいずれかを存在させることができ、これにより優れた耐熱性および耐湿熱性を有する光波長変換粒子1を得ることができる。これは、リガンドが量子ドットから脱離した場合であっても、樹脂粒子2中に存在する硫黄成分、リン成分、窒素成分およびカルボン酸の少なくともいずれかがリガンドの役割を補助するような機能(例えば、リガンドの代わりに量子ドットに結合して、リガンドを代替する機能および酸素を捕捉する機能の少なくともいずれかの機能)を発揮するので、量子ドットの劣化が抑制されるためであると考えられる。
It is considered that the reason why quantum dots are easily deteriorated by heat resistance test and moisture heat resistance test is as follows. First, as described above, a ligand composed of a sulfur-based compound, a phosphorus-based compound, or the like is coordinated on the surface of the quantum dot, and this ligand is easily desorbed by light or heat. When the ligand is desorbed from the quantum dots, water and oxygen are likely to adhere to the quantum dots, so that the quantum dots are oxidized and deteriorated. As a result, it is considered that the quantum dots are deteriorated by the heat resistance test and the moisture heat resistance test. On the other hand, in the present embodiment, since the
上述したように、本実施形態においては、量子ドット3を包む樹脂粒子2が硫黄、リン、および窒素からなる群から選択される1以上の元素およびカルボン酸の少なくともいずれかを含むので、このような元素やカルボン酸を含まない樹脂粒子に比べて、量子ドット3の劣化を抑制することができるが、量子ドットの中には、量子ドットの表面の一部が樹脂粒子の表面に露出しているものも存在する。被覆層4が、水分や酸素の透過を抑制するバリア層である場合には、量子ドット3の一部が樹脂粒子2の表面に露出している場合であっても、バリア層によって樹脂粒子2から一部が露出している量子ドット3と水分や酸素との接触を抑制することができるので、量子ドットの劣化をより抑制できる。これにより、より優れた耐熱性および耐湿熱性を有する光波長変換粒子1を得ることができる。
As described above, in the present embodiment, the
量子ドットを直接ガラス粒子に内包させた場合には、水分や酸素の浸入を抑制できるものの、脆いので、製造時や加工時、または耐熱性試験や耐湿熱性試験の際にクラックによる欠陥が発生しやすく、安定な品質を有する光波長変換粒子が得られにくい。これに対し、本実施形態においては、量子ドット3を樹脂粒子2に内包させているので、優れた柔軟性を有し、クラックによる欠陥を抑制することができる。これにより、安定な品質を有する光波長変換粒子1を提供することができる。被覆層4がバリア層である場合、量子ドットを直接ガラス粒子に内包させた場合よりも、柔軟性を有し、クラックによる欠陥を抑制することができる。
When quantum dots are directly encapsulated in glass particles, the infiltration of water and oxygen can be suppressed, but since they are brittle, defects due to cracks occur during manufacturing, processing, heat resistance test, and moisture heat resistance test. It is easy to obtain light wavelength conversion particles having stable quality. On the other hand, in the present embodiment, since the
<<<光波長変換粒子分散液>>>
光波長変換粒子分散液は、分散媒と、分散媒中に分散された光波長変換粒子1とを含むものである。分散媒としては、特に限定されないが、例えば、水;メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール等のアルコ−ル類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、トルエン、シクロヘキサン等が挙げられる。これらの中でも、量子ドットの分散性を向上させる観点から、エタノールやトルエンが好ましい。
<<< Light wavelength conversion particle dispersion >>>
The light wavelength conversion particle dispersion liquid contains a dispersion medium and light
光波長変換粒子分散液の光波長変換粒子1の含有量は、1質量%以上50質量%以下であることが好ましく、5質量%以上30質量%以下であることがより好ましい。光波長変換粒子の含有量が1質量%未満であると、充分な波長変換機能を得られないおそれがあり、また、光波長変換粒子1の含有量が50質量%を超えると、沈殿を生じて分散液における分散性が不十分となるおそれがある。
The content of the light wavelength-converted
<<<光波長変換組成物>>>
光波長変換組成物は、光波長変換粒子1と、硬化後に後述するバインダ樹脂16となる重合性化合物とを含むものである。光波長変換組成物は、光波長変換粒子1および重合性化合物の他、重合開始剤をさらに含んでいてもよい。光波長変換組成物は、光散乱性粒子をさらに含んでいることが好ましく、また添加剤や溶剤を含んでいてもよい。
<<< Light wavelength conversion composition >>>
The light wavelength conversion composition contains light
光波長変換組成物の粘度は、10mPa・s以上10000mPa・s以下であることが好ましい。光波長変換組成物の粘度が、10mPa・s未満であると、充分な膜厚を形成することが困難な場合があり、また10000mPa・sを超えると、光波長変換組成物を塗布する際に塗出が困難となり、レベリング性が悪くなるおそれがある。光波長変換組成物の粘度の下限は10mPa・s以上であることが好ましく、光波長変換組成物の粘度の上限は10000mPa・s以下であることが好ましい。 The viscosity of the optical wavelength conversion composition is preferably 10 mPa · s or more and 10000 mPa · s or less. If the viscosity of the light wavelength conversion composition is less than 10 mPa · s, it may be difficult to form a sufficient film thickness, and if it exceeds 10000 mPa · s, when the light wavelength conversion composition is applied, it may be difficult to form a sufficient film thickness. It becomes difficult to apply and the leveling property may deteriorate. The lower limit of the viscosity of the light wavelength conversion composition is preferably 10 mPa · s or more, and the upper limit of the viscosity of the light wavelength conversion composition is preferably 10000 mPa · s or less.
光波長変換組成物の全固形分質量に対する光波長変換粒子の含有量は、1質量%以上40質量%以下であることが好ましく、3質量%以上30質量%以下であることがより好ましい。光波長変換粒子の含有量が1質量%未満であると、充分な発光強度が得られないおそれがあり、また、光波長変換粒子の含有量が40質量%を超えると、製膜時の加工が困難となる場合がある。 The content of the light wavelength conversion particles with respect to the total solid content mass of the light wavelength conversion composition is preferably 1% by mass or more and 40% by mass or less, and more preferably 3% by mass or more and 30% by mass or less. If the content of the light wavelength conversion particles is less than 1% by mass, sufficient emission intensity may not be obtained, and if the content of the light wavelength conversion particles exceeds 40% by mass, processing during film formation May be difficult.
光波長変換組成物の全固形分質量に対する重合性化合物の含有量は、30質量%以上であることが好ましく、50質量%以上99質量%以下であることが好ましい。重合性化合物の含有量が30質量%未満であると、光波長変換組成物を硬化させる際に充分な硬化性が得られないおそれがある。なお、光波長変換組成物が電離放射線重合性化合物および熱重合性化合物の両方を含む場合には、上記含有量は電離放射線重合性化合物および熱重合性化合物の合計の含有量を意味するものとする。 The content of the polymerizable compound with respect to the total solid content mass of the light wavelength conversion composition is preferably 30% by mass or more, and preferably 50% by mass or more and 99% by mass or less. If the content of the polymerizable compound is less than 30% by mass, sufficient curability may not be obtained when the light wavelength conversion composition is cured. When the light wavelength conversion composition contains both an ionizing radiation polymerizable compound and a thermopolymerizable compound, the above content means the total content of the ionizing radiation polymerizable compound and the thermopolymerizable compound. To do.
<<重合性化合物>>
重合性化合物は、樹脂粒子2で説明した重合性化合物と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。
<< Polymerizable compound >>
Since the polymerizable compound is the same as the polymerizable compound described in the
<<重合開始剤>>
重合開始剤は、光または熱により分解されて、ラジカルやイオン種を発生させて重合性化合物の重合(架橋)を開始または進行させる成分である。重合開始剤としては、光重合開始剤(例えば、光ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤、光アニオン重合開始剤)、熱重合開始剤(例えば、熱ラジカル重合開始剤、熱カチオン重合開始剤、熱アニオン重合開始剤)、またはこれらの混合物が挙げられる。
<< Polymerization Initiator >>
A polymerization initiator is a component that is decomposed by light or heat to generate radicals or ionic species to initiate or proceed with the polymerization (crosslinking) of a polymerizable compound. Examples of the polymerization initiator include a photopolymerization initiator (for example, a photoradical polymerization initiator, a photocationic polymerization initiator, a photoanionic polymerization initiator) and a thermal polymerization initiator (for example, a thermal radical polymerization initiator and a thermal cationic polymerization initiator). , Thermal anion polymerization initiator), or a mixture thereof.
上記光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン系化合物、アセトフェノン系化合物、アシルフォスフィンオキサイド系化合物、チタノセン系化合物、オキシムエステル系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、チオキサントン等が挙げられる。 Examples of the photoradical polymerization initiator include benzophenone compounds, acetophenone compounds, acylphosphine oxide compounds, titanosen compounds, oxime ester compounds, benzoin ether compounds, thioxanthone and the like.
上記光ラジカル重合開始剤のうち市販されているものとしては、例えば、IRGACURE184、IRGACURE369、IRGACURE379、IRGACURE651、IRGACURE819、IRGACURE907、IRGACURE2959、IRGACURE OXE01、ルシリンTPO(いずれもBASFジャパン社製)、NCI−930(ADEKA社製)、SPEEDCURE EMK(日本シーベルヘグナー社製)、ベンソインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル(いずれも東京化成工業社製)等が挙げられる。 Commercially available photoradical polymerization initiators include, for example, IRGACURE184, IRGACURE369, IRGACURE379, IRGACURE651, IRGACURE819, IRGACURE907, IRGACURE2959, IRGACURE OXE01, and Lucillin TPO (all manufactured by BASF Japan). Examples thereof include ADEKA), SPEEDCURE EMK (manufactured by Siebel Hegner Japan), benzoine methyl ether, benzoin ethyl ether, and benzoin isopropyl ether (all manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.).
上記光カチオン重合開始剤としては、例えば、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩等が挙げられる。上記光カチオン重合開始剤のうち市販されているものとしては、例えば、アデカオプトマーSP−150、アデカオプトマーSP−170(いずれもADEKA社製)等が挙げられる。 Examples of the photocationic polymerization initiator include aromatic diazonium salts, aromatic iodonium salts, and aromatic sulfonium salts. Examples of commercially available photocationic polymerization initiators include ADEKA OPTMER SP-150 and ADEKA OPTMER SP-170 (both manufactured by ADEKA).
上記熱ラジカル重合開始剤としては、例えば、過酸化物やアゾ化合物等が挙げられる。これらの中でも、高分子アゾ化合物からなる高分子アゾ開始剤が好ましい。高分子アゾ開始剤としては、例えば、アゾ基を介してポリアルキレンオキサイドやポリジメチルシロキサン等のユニットが複数結合した構造を有するものが挙げられる。 Examples of the thermal radical polymerization initiator include peroxides and azo compounds. Among these, a polymer azo initiator composed of a polymer azo compound is preferable. Examples of the polymer azo initiator include those having a structure in which a plurality of units such as polyalkylene oxide and polydimethylsiloxane are bonded via an azo group.
上記アゾ基を介してポリアルキレンオキサイド等のユニットが複数結合した構造を有する高分子アゾ開始剤としては、例えば、4,4'−アゾビス(4−シアノペンタン酸)とポリアルキレングリコールの重縮合物や、4,4'−アゾビス(4−シアノペンタン酸)と末端アミノ基を有するポリジメチルシロキサンの重縮合物等が挙げられる。 Examples of the polymer azo initiator having a structure in which a plurality of units such as polyalkylene oxide are bonded via the azo group include a polycondensate of 4,4'-azobis (4-cyanopentanoic acid) and polyalkylene glycol. Examples thereof include a polycondensate of 4,4'-azobis (4-cyanopentanoic acid) and a polydimethylsiloxane having a terminal amino group.
上記過酸化物としては、例えば、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシエステル、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート等が挙げられる。 Examples of the peroxide include ketone peroxides, peroxyketals, hydroperoxides, dialkyl peroxides, peroxyesters, diacyl peroxides, peroxydicarbonates and the like.
上記熱ラジカル重合開始剤のうち市販されているものとしては、例えば、パーブチルO、パーヘキシルO、パーブチルPV(いずれも日油社製)、V−30、V−501、V−601、VPE−0201、VPE−0401、VPE−0601(いずれも和光純薬工業社製)等が挙げられる。 Commercially available thermal radical polymerization initiators include, for example, Perbutyl O, Perhexyl O, Perbutyl PV (all manufactured by NOF CORPORATION), V-30, V-501, V-601, and VPE-0201. , VPE-0401, VPE-0601 (all manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and the like.
上記熱カチオン重合開始剤としては、例えば、第四級アンモニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩等の各種オニウム塩類等が挙げられる。上記熱カチオン重合開始剤のうち市販されているものとしては、例えば、アデカオプトンCP−66、アデカオプトンCP−77(いずれもADEKA社製)、サンエイドSI−60L、サンエイドSI−80L、サンエイドSI−100L(いずれも三新化学工業社製)、CIシリーズ(日本曹達社製)等が挙げられる。 Examples of the thermal cationic polymerization initiator include various onium salts such as a quaternary ammonium salt, a phosphonium salt, and a sulfonium salt. Commercially available thermal cation polymerization initiators include, for example, ADEKA OPTON CP-66, ADEKA OPTON CP-77 (all manufactured by ADEKA), Sun Aid SI-60L, Sun Aid SI-80L, and Sun Aid SI-100L (all of which are manufactured by ADEKA). All of them include Sanshin Kagaku Kogyo Co., Ltd.) and CI series (Nippon Soda Co., Ltd.).
光波長変換組成物中における重合開始剤の含有量は、重合性化合物100質量部に対し0.3質量部以上5.0質量部以下であることが好ましい。重合開始剤の含有量が、0.3質量部未満であると、重合性化合物が硬化しにくく、また、5.0質量部を超えると、光波長変換シートが黄変してしまうおそれがある。 The content of the polymerization initiator in the light wavelength conversion composition is preferably 0.3 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymerizable compound. If the content of the polymerization initiator is less than 0.3 parts by mass, the polymerizable compound is difficult to cure, and if it exceeds 5.0 parts by mass, the optical wavelength conversion sheet may turn yellow. ..
<<光散乱性粒子>>
光散乱性粒子は、後述する光波長変換層や光波長変換部に進入した光を散乱させることによって光の進行方向を変化させる作用を有する粒子である。
<< Light-scattering particles >>
The light scattering particles are particles having an action of changing the traveling direction of light by scattering the light that has entered the light wavelength conversion layer or the light wavelength conversion unit, which will be described later.
光散乱性粒子の平均粒子径は、量子ドットの平均粒子径の20倍以上2000倍以下であることが好ましく、50倍以上1000倍以下であることがより好ましい。光散乱性粒子の平均粒子径が量子ドットの平均粒子径の20倍未満であると、光波長変換層や光波長変換部において充分な光散乱性能が得られないことがあり、光散乱性粒子の平均粒子径が量子ドットの平均粒子径の2000倍を超えると、添加量が同じであっても光散乱性粒子の数が少なくなるため、散乱点の数が減り充分な光散乱効果が得られないおそれがある。なお、光散乱性粒子の平均粒子径は、上述した量子ドットの平均粒子径と同様の方法で測定することができる。 The average particle size of the light-scattering particles is preferably 20 times or more and 2000 times or less, and more preferably 50 times or more and 1000 times or less the average particle size of the quantum dots. If the average particle size of the light scattering particles is less than 20 times the average particle size of the quantum dots, sufficient light scattering performance may not be obtained in the light wavelength conversion layer or the light wavelength conversion unit, and the light scattering particles may not have sufficient light scattering performance. When the average particle size of the particles exceeds 2000 times the average particle size of the quantum dots, the number of light-scattering particles decreases even if the amount of addition is the same, so that the number of scattering points decreases and a sufficient light scattering effect is obtained. It may not be possible. The average particle size of the light-scattering particles can be measured by the same method as the average particle size of the quantum dots described above.
また、光散乱性粒子の平均粒子径は、後述する光波長変換層の平均膜厚の1/300以上1/20以下であることが好ましく、1/200以上1/30以下であることがより好ましい。光散乱性粒子の平均粒子径が光波長変換層の平均膜厚の1/300未満であると、光波長変換層において充分な光散乱性能が得られないことがあり、光散乱性粒子の平均粒子径が光波長変換層の平均膜厚の1/20を超えると、添加量が同じであっても光波長変換部材に対する光散乱性粒子の割合が低下するため、散乱点の数が減り充分な光散乱効果が得られない。 The average particle size of the light-scattering particles is preferably 1/300 or more and 1/20 or less, and more preferably 1/200 or more and 1/30 or less of the average film thickness of the light wavelength conversion layer described later. preferable. If the average particle size of the light scattering particles is less than 1/300 of the average film thickness of the light wavelength conversion layer, sufficient light scattering performance may not be obtained in the light wavelength conversion layer, and the average of the light scattering particles. If the particle size exceeds 1/20 of the average film thickness of the light wavelength conversion layer, the ratio of light scattering particles to the light wavelength conversion member decreases even if the amount added is the same, so that the number of scattering points is sufficiently reduced. No light scattering effect can be obtained.
具体的には、光散乱性粒子の平均粒子径は、例えば、0.1μm以上10μm以下であることが好ましく、0.3μm以上5μm以下であることがより好ましい。光散乱性粒子の平均粒子径が0.1μm未満であると、光波長変換シートの光波長変換効率が不充分となることがあり、充分な光散乱性を出すためには光散乱性粒子の添加量を多くする必要がある。一方、光散乱性粒子の平均粒子径が10μmを超えると、添加量(質量%)が同じであっても光散乱粒子の数が少なくなるため、散乱点の数が減り充分な光散乱効果が得られない。 Specifically, the average particle size of the light-scattering particles is, for example, preferably 0.1 μm or more and 10 μm or less, and more preferably 0.3 μm or more and 5 μm or less. If the average particle size of the light-scattering particles is less than 0.1 μm, the light wavelength conversion efficiency of the light wavelength conversion sheet may be insufficient, and the light-scattering particles must have sufficient light-scattering properties. It is necessary to increase the amount of addition. On the other hand, when the average particle size of the light-scattering particles exceeds 10 μm, the number of light-scattering particles decreases even if the addition amount (mass%) is the same, so that the number of scattering points decreases and a sufficient light-scattering effect is obtained. I can't get it.
光散乱性粒子の形状は特に限定されず、例えば、球状(真球状、略真球状、楕円球状等)、多面体状、棒状(円柱状、角柱状等)、平板状、りん片状、不定形状等が挙げられる。なお、光散乱性粒子の粒子径は、光散乱性粒子の形状が球状でない場合、同体積を有する真球状の値とすることができる。 The shape of the light-scattering particles is not particularly limited, and for example, spherical (true spherical, substantially true spherical, elliptical spherical, etc.), polyhedral, rod-shaped (cylindrical, prismatic, etc.), flat plate-like, flaky, and indefinite shape. And so on. When the shape of the light-scattering particles is not spherical, the particle size of the light-scattering particles can be a true spherical value having the same volume.
光散乱性粒子は、光散乱性粒子をバインダ樹脂中に強固に固定する観点から、シランカップリング剤で表面処理されていることが好ましい。シランカップリング剤で表面処理されることによって、後述するバインダ樹脂と化学結合させることができる。 The light-scattering particles are preferably surface-treated with a silane coupling agent from the viewpoint of firmly fixing the light-scattering particles in the binder resin. By surface-treating with a silane coupling agent, it can be chemically bonded to a binder resin described later.
シランカップリング剤としては、用いる重合性化合物の種類にもよるが、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリル基、アクリル基、アミノ基、ウレイド基、チオール基、スルフィド基およびイソシアネート基からなる群から選択される1種以上の反応性官能基を有するものを使用することが可能である。重合性化合物として(メタ)アクリロイル基を有する化合物を用いる場合には、カップリング剤は、チオール基、(メタ)アクリロイル基、ビニル基およびスチリル基からなる群から選択される少なくとも1種の反応性官能基を有することが好ましい。また、重合性化合物としてエポキシ基、イソシアネート基、および水酸基からなる群から選択される少なくとも1種の基を有する化合物を用いる場合には、シランカップリング剤はエポキシ基、イソシアネート基、チオール基およびアミノ基からなる群から選択される少なくとも1種の反応性官能基を有することが好ましい。 The silane coupling agent is a group consisting of a vinyl group, an epoxy group, a styryl group, a methacryl group, an acrylic group, an amino group, a ureido group, a thiol group, a sulfide group and an isocyanate group, although it depends on the type of the polymerizable compound used. It is possible to use one having one or more reactive functional groups selected from. When a compound having a (meth) acryloyl group is used as the polymerizable compound, the coupling agent is at least one reactive material selected from the group consisting of a thiol group, a (meth) acryloyl group, a vinyl group and a styryl group. It preferably has a functional group. When a compound having at least one group selected from the group consisting of an epoxy group, an isocyanate group and a hydroxyl group is used as the polymerizable compound, the silane coupling agent is an epoxy group, an isocyanate group, a thiol group and an amino. It is preferable to have at least one reactive functional group selected from the group consisting of groups.
光散乱性粒子は、アクリル樹脂粒子、スチレン樹脂粒子、メラミン樹脂粒子、およびウレタン樹脂粒子等の有機粒子であってもよいが、耐熱性試験の前後における輝度変化率を小さくことができ、また光波長変換シートへの入射光を好適に散乱させることが可能となり、この入射光に対する光波長変換効率の向上を好適に図ることできることから、無機粒子が好ましい。 The light-scattering particles may be organic particles such as acrylic resin particles, styrene resin particles, melamine resin particles, and urethane resin particles, but the rate of change in brightness before and after the heat resistance test can be reduced, and light Inorganic particles are preferable because the incident light on the wavelength conversion sheet can be suitably scattered and the light wavelength conversion efficiency with respect to the incident light can be preferably improved.
無機粒子は、Al2O3等のアルミニウム含有化合物、ZrO2等のジルコニウム含有化合物、アンチモンドープ酸化スズ(ATO)や酸化インジウムスズ(ITO)等のスズ含有化合物、MgOやMgF2等のマグネシウム含有化合物、TiO2やBaTiO3等のチタン含有化合物、Sb2O5等のアンチモン含有化合物、SiO2等のケイ素含有化合物、およびZnO等の亜鉛含有化合物からなる群から選択される少なくとも1種の化合物の粒子が挙げられる。これらの無機粒子は、バインダ樹脂との屈折率差を大きくすることができるので、大きなミー散乱強度を得ることができる観点からも好ましい。光波長変換シート10による入射光に対する光波長変換効率の向上をより好適に図ることができることから、光散乱性粒子は、2種以上の材料からなるものであってもよい。
The inorganic particles include aluminum-containing compounds such as Al 2 O 3 , zirconium-containing compounds such as ZrO 2 , tin-containing compounds such as antimony-doped tin oxide (ATO) and indium tin oxide (ITO), and magnesium such as MgO and MgF 2. At least one compound selected from the group consisting of compounds, titanium-containing compounds such as TiO 2 and BaTiO 3 , antimony-containing compounds such as Sb 2 O 5 , silicon-containing compounds such as SiO 2, and zinc-containing compounds such as ZnO. Particles can be mentioned. Since these inorganic particles can increase the difference in refractive index from the binder resin, they are also preferable from the viewpoint of obtaining a large Mie scattering intensity. Since the light wavelength conversion efficiency with respect to the incident light can be more preferably improved by the light
光波長変換組成物の全固形分質量に対する光散乱性粒子の含有量は、1質量%以上50質量%以下であることが好ましく、3質量%以上30質量%以下であることがより好ましい。光散乱性粒子の含有量が1質量%未満であると、光散乱効果が充分に得られないおそれがあり、また、光散乱性粒子の含有量が50質量%を超えると、ミー散乱が起こり難くなるので、光散乱効果を充分に得られないおそれがあり、さらに光散乱性粒子が多すぎるために加工性が低下するおそれがある。 The content of the light scattering particles with respect to the total solid content mass of the light wavelength conversion composition is preferably 1% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 3% by mass or more and 30% by mass or less. If the content of the light scattering particles is less than 1% by mass, the light scattering effect may not be sufficiently obtained, and if the content of the light scattering particles exceeds 50% by mass, Mie scattering occurs. Since it becomes difficult, there is a possibility that the light scattering effect cannot be sufficiently obtained, and further, there is a possibility that the processability is lowered because there are too many light scattering particles.
<<添加剤>>
添加剤としては、特に限定されないが、量子ドットの酸化や劣化を抑制する化合物が好ましい。量子ドットの酸化や劣化を抑制する化合物としては、フェノール系化合物、アミン系化合物、硫黄系化合物、カルボシキシ基含有化合物、ヒドラジン系化合物、アミド系化合物、およびヒンダードアミン系化合物等が挙げられる。添加剤は、電離放射線重合性官能基や熱重合性官能基等の重合性官能基を有していてもよい。
<< Additives >>
The additive is not particularly limited, but a compound that suppresses oxidation and deterioration of quantum dots is preferable. Examples of the compound that suppresses oxidation and deterioration of quantum dots include phenol-based compounds, amine-based compounds, sulfur-based compounds, carbosixi group-containing compounds, hydrazine-based compounds, amide-based compounds, and hindered amine-based compounds. The additive may have a polymerizable functional group such as an ionizing radiation polymerizable functional group or a thermally polymerizable functional group.
<<溶剤>>
溶剤としては、特に限定されないが、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール等のアルコ−ル類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、トルエン、シクロヘキサン等が挙げられる。
<< Solvent >>
The solvent is not particularly limited, and examples thereof include alcohols such as methanol, ethanol, propanol and isopropyl alcohol; ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, toluene and cyclohexane.
<<<光波長変換部材>>>
光波長変換部材は、光波長変換粒子1を含むものである。光波長変換部材は、光波長変換部材が組み込まれる箇所等によって、適宜、形状や構造を変えることができる。例えば、光波長変換部材は、次に説明するような光波長変換シート、後述する光源、または光源近傍に設置されるキャピラリであってもよい。また、光波長変換部材は、カラーフィルタであってもよい。光波長変換部材がカラーフィルタである場合には、例えば、青色着色層に代えて青色発光量子ドットを含む光波長変換粒子を含む光波長変換層を用い、緑色着色層に代えて緑色発光量子ドットを含む光波長変換粒子を含む光波長変換層を用い、赤色着色層に代えて赤色発光量子ドットを含む光波長変換粒子を含む光波長変換層を用いればよい。
<<< Light wavelength conversion member >>>
The light wavelength conversion member includes the light
<<<光波長変換シート>>>
図2に示される光波長変換シート10は、光波長変換部材の一形態であり、入射する光のうち一部の光の波長を他の波長に変換し、入射した光の他の一部および波長変換された光を出射させるシートである。図2に示される光波長変換シート10は、光波長変換層11と、光波長変換層11の両面に設けられた光透過性基材12、13と、光透過性基材12、13における光波長変換層11側の面とは反対側に設けられた光拡散層14、15とを備えている。
<<< Light wavelength conversion sheet >>>
The light
光波長変換シート10においては、光拡散層14、15の表面が光波長変換シート10の表面10A、10Bを構成している。光波長変換シート10は、光透過性基材12、13を備えているが、バリア層を備えていないので、光透過性基材およびバリア層からなるバリアフィルムを備えていない。なお、光波長変換シート10は、光拡散層14/光透過性基材12/光波長変換層11/光透過性基材13/光拡散層15の構造となっているが、光波長変換層を有していれば、光波長変換シートの構造は特に限定されない。
In the light
光波長変換シート10においては、図3に示されるように、光波長変換シート10の表面10Aから光を入射させた場合には、光波長変換層11中の量子ドット3に入射した光L1は光L1とは異なる波長の光L2に変換されて、表面10Bから出射する。一方、表面10Aから光を入射させた場合であっても、光波長変換層11中の量子ドット3間を通過する光L1は波長変換されずに、表面10Bから出射する。
In the optical
光波長変換シート10においては、光波長変換粒子1が優れた耐熱性および耐湿熱性を有するため、シート全体で、40℃、相対湿度90%での水蒸気透過率(WVTR:Water Vapor Transmission Rate)が0.1g/(m2・24h)以上となっていてもよい。水蒸気透過率はJIS K7129:2008に準拠した手法で得られる数値である。水蒸気透過率は、水蒸気透過率測定装置(製品名「PERMATRAN−W3/31」、MOCON社製)を用いて測定することができる。水蒸気透過率は、3回測定して得られた値の平均値とする。従来の光波長変換シートはバリアフィルムが形成されているので、光波長変換シート10は、従来の光波長変換シートに比べて水蒸気透過率が高くなっている、すなわち、光波長変換シート10は、従来の光波長変換シートに比べて水分が透過しやすい。後述するように、光波長変換シートが、光波長変換層の他、光学部材を備えている場合には、水蒸気透過率は光学部材を含めた光波長変換シート全体での水蒸気透過率である。
In the light
光波長変換シート10においては、光波長変換粒子1が優れた耐熱性および耐湿熱性を有するため、シート全体で、23℃、相対湿度90%での酸素透過率(OTR: Oxygen Transmission Rate)が0.1cm3/(m2・24h・atm)以上となっていてもよい。光波長変換シート10は、上記水蒸気透過率および上記酸素透過率を同時に満たすものであってもよい。酸素透過率はJIS K7126:2006に準拠した手法で得られる数値である。酸素透過率は、酸素ガス透過率測定装置(製品名「OX−TRAN 2/21」、MOCON社製)を用いて測定することができる。酸素透過率は、3回測定して得られた値の平均値とする。従来の光波長変換シートはバリアフィルムが形成されているので、光波長変換シート10は、従来の光波長変換シートに比べて酸素透過率が高くなっている、すなわち、光波長変換シート10は、従来の光波長変換シートに比べて水分のみならず酸素が透過しやすい。上記と同様に、光波長変換シートが、光波長変換層の他、光学部材を備えている場合には、酸素透過率は光学部材を含めた光波長変換シート全体での酸素透過率である。
In the light
光波長変換シート10における40℃、相対湿度90%での水蒸気透過率は1g/(m2・24h)以上となっていてもよく、また光波長変換シート10における23℃、相対湿度90%での酸素透過率が1cm3/(m2・24h・atm)以上となっていてもよい。
40 ° C. in the optical
光波長変換シート10における内部ヘイズ値は50%以上となっていることが好ましい。内部ヘイズは、光波長変換シートの内部に起因するヘイズ値であり、光波長変換シートにおける表面の凹凸形状を加味しないものである。光波長変換シート10の内部ヘイズ値が50%以上であることにより、内部ヘイズによって光を充分に拡散させて、量子ドットを複数回励起させることができ、また、外部ヘイズ値をより小さくすることができる。光波長変換シート10における内部ヘイズ値は60%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましい。
The internal haze value of the optical
光波長変換シート10における外部ヘイズ値は10%以下(0%を含む)であることが好ましく、5%以下であることがより好ましい。外部ヘイズ値は、光波長変換シートにおける表面の凹凸形状のみに起因するものである。光波長変換シート10の外部ヘイズ値が10%以下であることにより、レンズシート等の再帰反射性シートで再帰反射が生じやすくなる。
The external haze value in the optical
光波長変換シート10においては、光波長変換シート10の外部ヘイズ値は光波長変換シート10の内部ヘイズ値よりも小さくなっていることが好ましい。すなわち、光波長変換シート10は、下記式の関係を満たしていることが好ましい。
内部ヘイズ値>外部ヘイズ値
In the light
Internal haze value> External haze value
内部ヘイズ値および外部ヘイズ値は、ヘイズメーター(製品名「HM−150」、村上色彩技術研究所製)を用いて、求めることができる。具体的には、まず、ヘイズメーターを用いて、JIS K7136:2000に従って光波長変換シートの全ヘイズ値を測定する。その後、光波長変換シートの両面に、膜厚が25μmの透明光学粘着層(製品名「パナクリーンPD−S1」、パナック社製)を介して厚みが60μmのトリアセチルセルロース基材(製品名「TD60UL」、富士フイルム社製)を貼り付ける。これによって、光波長変換シートの表面の凹凸形状が潰れ、光波長変換シートの表面が平坦化される。そして、この状態で、ヘイズメーター(製品名「HM−150」、村上色彩技術研究所製)を用いて、JIS K7136:2000に従ってヘイズ値を測定することで内部ヘイズ値を求める。また、外部ヘイズ値は、全ヘイズから内部ヘイズを差し引くことによって求められる。本明細書における「外部ヘイズ値」は、光波長変換シート全体の外部ヘイズ値を意味する。すなわち、本明細書における外部ヘイズ値は、光波長変換シートの一方の表面における外部ヘイズ値と光波長変換シートの他方の表面における外部ヘイズ値の合計を意味する。内部ヘイズ値および外部ヘイズ値は、それぞれ3回測定して得られた値の算術平均値とする。 The internal haze value and the external haze value can be obtained using a haze meter (product name "HM-150", manufactured by Murakami Color Technology Research Institute). Specifically, first, using a haze meter, the total haze value of the optical wavelength conversion sheet is measured according to JIS K7136: 2000. After that, a triacetyl cellulose base material having a thickness of 60 μm (product name “Panaclean PD-S1”, manufactured by Panadium Co., Ltd.) is interposed on both sides of the optical wavelength conversion sheet via a transparent optical adhesive layer having a thickness of 25 μm (product name “Panaclean PD-S1”). TD60UL ", manufactured by Fujifilm Co., Ltd.) is pasted. As a result, the uneven shape of the surface of the light wavelength conversion sheet is crushed, and the surface of the light wavelength conversion sheet is flattened. Then, in this state, the internal haze value is obtained by measuring the haze value according to JIS K7136: 2000 using a haze meter (product name "HM-150", manufactured by Murakami Color Technology Research Institute). The external haze value is obtained by subtracting the internal haze from the total haze. The "external haze value" in the present specification means the external haze value of the entire light wavelength conversion sheet. That is, the external haze value in the present specification means the sum of the external haze value on one surface of the light wavelength conversion sheet and the external haze value on the other surface of the light wavelength conversion sheet. The internal haze value and the external haze value shall be the arithmetic mean values of the values obtained by measuring each of the three times.
内部ヘイズ値と外部ヘイズ値は関係性がある。具体的には、内部ヘイズ値が大きくなると、同一の表面凹凸を有する場合でも外部ヘイズが小さくなる傾向がある。これは、以下の理由からであると考えられる。JIS K7136:2000には、ヘイズは、試験片を通過する透過光のうち、前方散乱によって、入射光から0.044rad(2.5°)以上それた透過光の百分率であることが規定されている。すなわち、ヘイズの定義においては入射光に対し2.5°以上それた透過光はヘイズとして測定されるが、入射光に対し2.5°未満の透過光であればヘイズとして測定されない。一方で、内部ヘイズが大きい光波長変換シートにおいては、内部ヘイズがそれよりも小さい光波長変換シートに比べて、光はシート内部でより散乱されるので、シート表面に到達する入射光に対して2.5°未満の透過光は少なくなる。このため、内部ヘイズが大きい光波長変換シートと内部ヘイズがそれよりも小さい光波長変換シートが同一の表面凹凸を有する場合、内部ヘイズが大きい光波長変換シートの方が、内部ヘイズがそれよりも小さい光波長変換シートに比べて、表面凹凸による影響が少なくなる。したがって、シート表面に存在する表面凹凸の影響のみを考えた場合、内部ヘイズが大きい光波長変換シートと内部ヘイズがそれよりも小さい光波長変換シートが同じ表面凹凸を有していたとしても、内部ヘイズが大きい光波長変換シートの方が、内部ヘイズがそれよりも小さい光波長変換シートに比べて、表面凹凸から出射する入射光に対して2.5°未満の透過光のみならず、表面凹凸から出射する入射光に対して2.5°以上それた透過光も、少なくなる。よって、内部ヘイズ値が大きくなると、同一の表面凹凸を有する場合でも外部ヘイズが小さくなると考えられる。 The internal haze value and the external haze value are related. Specifically, as the internal haze value increases, the external haze tends to decrease even if the surface has the same surface irregularities. This is considered to be due to the following reasons. JIS K7136: 2000 stipulates that haze is a percentage of transmitted light passing through a test piece that deviates by 0.044 rad (2.5 °) or more from incident light due to forward scattering. There is. That is, in the definition of haze, transmitted light deviated by 2.5 ° or more with respect to incident light is measured as haze, but transmitted light less than 2.5 ° with respect to incident light is not measured as haze. On the other hand, in the light wavelength conversion sheet having a large internal haze, the light is scattered more inside the sheet as compared with the light wavelength conversion sheet having a smaller internal haze. Transmitted light below 2.5 ° is reduced. Therefore, when the optical wavelength conversion sheet having a large internal haze and the optical wavelength conversion sheet having a smaller internal haze have the same surface unevenness, the optical wavelength conversion sheet having a larger internal haze has a larger internal haze than that. Compared to a small light wavelength conversion sheet, the influence of surface irregularities is reduced. Therefore, when considering only the influence of the surface unevenness existing on the sheet surface, even if the light wavelength conversion sheet having a large internal haze and the light wavelength conversion sheet having a smaller internal haze have the same surface unevenness, the inside Compared to the light wavelength conversion sheet with a smaller internal haze, the light wavelength conversion sheet with a large haze has not only transmitted light of less than 2.5 ° with respect to the incident light emitted from the surface unevenness, but also the surface unevenness. The transmitted light that deviates by 2.5 ° or more with respect to the incident light emitted from the light is also reduced. Therefore, it is considered that when the internal haze value becomes large, the external haze becomes small even if the same surface unevenness is provided.
光波長変換シート10において、光波長変換シート10の外部ヘイズ値を光波長変換シート10より小さくするためには、例えば、光波長変換シート10の内部に光散乱性粒子を添加することが挙げられる。光波長変換シートがバリアフィルムおよび光拡散層の少なくともいずれかを備えている場合には、光散乱性粒子は、光波長変換層11の他、バリアフィルム中にも添加されてもよく、また光拡散層中にも添加されてもよい。光散乱性粒子が添加された層が最外層である場合には、外部ヘイズを伴うことがあるため、最外層の表面凹凸を制御することにより上記の内部ヘイズと外部ヘイズの関係性を満たすことができる。
In the light
光波長変換シート10における内部ヘイズ値に対する外部ヘイズ値の割合(外部ヘイズ値/内部ヘイズ値)は、0以上0.1以下であることが好ましく、0以上0.05以下であることがより好ましい。この割合がこの範囲内にあれば、内部ヘイズによって光を充分に拡散させて、量子ドットを複数回励起させることができる。
The ratio of the external haze value to the internal haze value (external haze value / internal haze value) in the optical
光波長変換シート10の表面10A、10Bの算術平均粗さ(Ra)は、それぞれ0.1μm以上であることが好ましく、0.5μm以上であることがより好ましい。光波長変換シート10の表面10A、10BのRaが0.1μmであることが好ましいとしたのは、以下の理由からである。光波長変換シートはバックライト装置内では後述する光学板やレンズシートと接触するが、光波長変換シートと光学板やレンズシートとが貼り付いてしまうと、光波長変換シートと光学板との間の界面や光波長変換シートとレンズシートとの間の界面にウエットアウトと呼ばれる水で濡らしたようなパターンが形成されてしまうおそれがあるので、光波長変換シート10と光学板やレンズシートとの貼り付きを防止するために、Raは、0.1μm以上であることがより好ましい。
The arithmetic mean roughness (Ra) of the
上記「Ra」の定義は、JIS B0601:1994に従うものとする。Raは、例えば、表面粗さ測定器(製品名「SE−3400」、小坂研究所社製)を用いて測定することができる。Raは、光波長変換シート10の表面10A、10Bの目視で異常のない箇所(大きい異物や擦りキズ等がない箇所)において、ランダムに15点測定して得られた値の算術平均値とする。
The above definition of "Ra" shall be in accordance with JIS B0601: 1994. Ra can be measured using, for example, a surface roughness measuring instrument (product name "SE-3400", manufactured by Kosaka Laboratory Co., Ltd.). Ra is an arithmetic mean value obtained by randomly measuring 15 points on the
青色光を発する光源を用い、青色光を緑色光に変換する量子ドットおよび青色光を赤色光に変換する量子ドットの両方を含む光波長変換シート10に照射したとき、光波長変換シートにおける透過光のうち青色光の光強度のピーク値に対する緑色光の光強度のピーク値の割合(緑色光の光強度のピーク値/青色光の光強度のピーク値)は、0.3以上2.0以下であることが好ましく、0.5以上1.5以下であることがより好ましい。
When a light
また光波長変換シート10における透過光のうち青色光の光強度のピーク値に対する赤色光の光強度のピーク値の割合(赤色光の光強度のピーク値/青色光の光強度のピーク値)は、0.3以上2.0以下であることが好ましく、0.5以上1.5以下であることがより好ましい。
Further, the ratio of the peak value of the light intensity of red light to the peak value of the light intensity of blue light (the peak value of the light intensity of red light / the peak value of the light intensity of blue light) in the transmitted light in the light
本明細書における「青色光」とは、380nm以上480nm未満の波長域を有する光であり、「緑色光」とは、480nm以上590nm未満の波長域を有する光であり、「赤色光」とは、590nm以上750nm以下の波長域を有する光である。また、上記各光の光強度は、分光放射輝度計(例えば、製品名「CS2000」、コニカミノルタ社製)を用いて測定することができる。 In the present specification, "blue light" is light having a wavelength range of 380 nm or more and less than 480 nm, "green light" is light having a wavelength range of 480 nm or more and less than 590 nm, and "red light" is Light having a wavelength range of 590 nm or more and 750 nm or less. Further, the light intensity of each of the above lights can be measured using a spectral radiance meter (for example, product name "CS2000", manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.).
光波長変換シート10の厚みは、10μm以上500μm以下となっていることが好ましい。光波長変換シート10の平均厚みがこの範囲であれば、バックライト装置の軽量化および薄膜化に適している。
The thickness of the optical
光波長変換シート10の厚みは、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、光波長変換シート10の断面を撮影し、その断面の画像において光波長変換シート10の厚みを20箇所測定し、その20箇所の厚みの平均値とする。SEMでの測定の際には、加速電圧を30kVとし、倍率を1000〜7000倍とすることが好ましい。
The thickness of the light
<<光波長変換層>>
光波長変換層11は、光波長変換粒子1と、重合性化合物の硬化物であるバインダ樹脂16とを含んでいる。図2に示される光波長変換層11はさらに光散乱性粒子17を含んでいる。光散乱性粒子17を含むことにより、光波長変換効率および内部ヘイズを高めることができる。なお、光波長変換層11に含まれる光散乱性粒子17は、上記で説明した光散乱性粒子と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。
<< Optical wavelength conversion layer >>
The light
光波長変換層11の膜厚は、10μm以上200μm以下となっていることが好ましい。この光波長変換層11の平均厚みがこの範囲であれば、バックライト装置の軽量化および薄膜化に適している。光波長変換層11の膜厚は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、光波長変換層11の断面を撮影し、その断面の画像において光波長変換層11の膜厚を20箇所測定し、その20箇所の膜厚の平均値とする。光波長変換層11の平均膜厚の上限は170μm未満であることがより好ましい。
The film thickness of the optical
光散乱性粒子17とバインダ樹脂16との屈折率差の絶対値は、充分な光散乱を得る観点から、0.05以上であることが好ましく、0.10以上であることがより好ましい。なお、光散乱性粒子17の屈折率とバインダ樹脂16の屈折率とは、いずれの方が大きくてもよい。ここで、光波長変換層に含有させる前の光散乱性粒子の屈折率の測定方法としては、例えば、ベッケ法、最小偏角法、偏角解析、モード・ライン法、エリプソメトリ法等によって測定することができる。また、光波長変換層11中のバインダ樹脂16の屈折率は、例えば、光波長変換層11中からバインダ樹脂16の欠片を切り出し等により10個取り出し、取り出した10個の欠片において、ベッケ法によりバインダ樹脂16の屈折率をそれぞれ測定し、測定したバインダ樹脂16の屈折率の10個の平均値として求めることができる。また、光散乱性粒子17の屈折率は、例えば、バインダ樹脂16から光散乱性粒子17の表面の一部が露出した欠片を光波長変換層11中から切り出し等により取り出し、取り出した欠片において、ベッケ法により表面が露出した10個の光散乱性粒子17の屈折率をそれぞれ測定し、測定した光散乱性粒子17の屈折率の10個の平均値として求めることができる。ベッケ法とは、屈折率が既知の屈折率標準液を用い、上記欠片をスライドガラスなどに置き、そのサンプル上に屈折率標準液を滴下し、屈折率標準液で欠片を浸漬し、その様子を顕微鏡観察によって観察し、バインダ樹脂や光散乱性粒子の表面と屈折率標準液の屈折率が異なることによってバインダ樹脂や光散乱性粒子の表面に生じる輝線(ベッケ線)が目視で観察できなくなる屈折率標準液の屈折率を、バインダ樹脂や光散乱性粒子の屈折率とする方法である。なお、取り出した欠片において、光散乱性粒子の表面が露出していない場合には、光散乱性粒子の表面はバインダ樹脂によって覆われているので、光散乱性粒子の周囲に存在するバインダ樹脂と屈折率差が生じない。このため、光散乱性粒子の周囲に存在するバインダ樹脂との屈折率差をベッケ法等で測定することによって、光散乱性粒子の表面の一部が露出しているか否か判断することができる。このほか、位相シフトレーザー干渉顕微鏡(エフケー光学研究所製の位相シフトレーザー干渉顕微鏡や溝尻光学工業所製の二光束干渉顕微鏡等)を用いてバインダ樹脂と光散乱性粒子との屈折率差を測定することができる。
The absolute value of the difference in refractive index between the light-scattering
<<光透過性基材>>
光透過性基材12、13の厚みは、特に限定されないが、10μm以上300μm以下であることが好ましい。光透過性基材12、13の厚みが、10μm未満であると、光波長変換シートのアッセンブリ、取扱い時における皺や折れが発生するおそれがあり、また300μmを超えると、ディスプレイの軽量化および薄膜化に適さないおそれがある。光透過性基材12、13の厚みのより好ましい下限は50μm以上、より好ましい上限は200μm以下である。
<< Light-transmitting substrate >>
The thicknesses of the light-transmitting
光透過性基材12、13の厚みは、走査型電子顕微鏡(SEM)、透過型電子顕微鏡(TEM)又は走査透過型電子顕微鏡(STEM)を用いて、光透過性基材12、13の断面を撮影し、その断面の画像において光透過性基材12、13の厚みを20箇所測定し、その20箇所の膜厚の平均値とする。
The thickness of the light-transmitting
光透過性基材12、13の構成原料としては、例えば、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート)、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、セルロースアセテートブチレート、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリエーテルケトン、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、又は、ポリウレタン等の熱可塑性樹脂が挙げられる。光透過性基材12、13の構成材料としては、好ましくは、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート)が挙げられる。
Examples of the constituent raw materials of the light-transmitting
光透過性基材12、13は、単一の基材から構成されていてもよいが、複数の基材から構成される積層基材であってもよい。このような積層基材は、用途に応じて、同種の構成原料の層からなる複数の層から構成されていてもよく、異なる種類の構成原料の層からなる複数の層から構成されていてもよい。
The light-transmitting
<<光拡散層>>
光拡散層14、15は、表面に凹凸形状を有しており、この凹凸形状によって光波長変換シート10に入射する光および出射する光を拡散させることができる。光拡散層14、15を設けることにより、光波長変換シート10における光波長変換効率をより高めることができる。光拡散層14、15は、光散乱性粒子とバインダ樹脂とを含んでいる。
<< Light diffusion layer >>
The light diffusion layers 14 and 15 have an uneven shape on the surface, and the uneven shape can diffuse the light incident on the light
<光散乱性粒子>
光拡散層14、15中の光散乱性粒子は、主に、光拡散層14、15の表面に凹凸形状を形成するとともに光散乱性機能を発揮するためのものである。
<Light scattering particles>
The light-scattering particles in the light-diffusing
光拡散層14、15中の光散乱性粒子の平均粒子径は、上述した量子ドット3の平均粒子径の10倍以上2万倍以下であることが好ましく、10〜5000倍であることがより好ましい。光散乱性粒子の平均粒子径が量子ドットの平均粒子径の10倍未満であると、光拡散層に充分な光拡散性が得られないことがあり、また光散乱性粒子の平均粒子径が量子ドットの平均粒子径の2万倍を超えると、光拡散層の光拡散性能は優れたものとなるが、光拡散層の光の透過率が大幅にダウンしやすくなる。なお、光散乱性粒子の平均粒子径は、上述した量子ドットの平均粒子径と同様の方法で測定することができる。
The average particle size of the light-scattering particles in the light diffusing layers 14 and 15 is preferably 10 times or more and 20,000 times or less, and more preferably 10 to 5000 times the average particle size of the
具体的には、光拡散層14、15中の光散乱性粒子の平均粒子径は、例えば、1μm以上30μm以下であることが好ましく、1μm以上20μm以下であることがより好ましい。光散乱性粒子の平均粒子径が1μm未満であると、光波長変換シートの光波長変換効率が不充分となることがあり、充分な光拡散性を出すためには光散乱性粒子の添加量を多くする必要がある。一方、光散乱性粒子の平均粒子径が30μmを超えると、光拡散性能は優れたものとなるが、光拡散層の光の透過率が大幅にダウンしやすくなる。 Specifically, the average particle size of the light-scattering particles in the light diffusing layers 14 and 15 is, for example, preferably 1 μm or more and 30 μm or less, and more preferably 1 μm or more and 20 μm or less. If the average particle size of the light-scattering particles is less than 1 μm, the light wavelength conversion efficiency of the light wavelength conversion sheet may be insufficient, and the amount of the light-scattering particles added in order to obtain sufficient light diffusivity. Need to be increased. On the other hand, when the average particle size of the light-scattering particles exceeds 30 μm, the light diffusing performance becomes excellent, but the light transmittance of the light diffusing layer tends to be significantly reduced.
光拡散層14、15中の光散乱性粒子とバインダ樹脂との屈折率差の絶対値は、0.02以上0.15以下であることが好ましい。0.02未満であると、光学的に光散乱性粒子の持つ屈折率による光拡散性が得られず、光波長変換シートの光波長変換効率の向上が不充分となることがあり、0.15を超えると、光拡散層の透過率が低下してしまうことがある。光散乱性粒子とバインダ樹脂との屈折率差のより好ましい下限は0.03以上、より好ましい上限は0.12以下である。なお、光散乱性粒子の屈折率とバインダ樹脂の屈折率とは、いずれの方が大きくてもよい。光散乱性粒子およびバインダ樹脂の屈折率は、光散乱性粒子17およびバインダ樹脂の屈折率と同様の手法によって測定することができる。
The absolute value of the difference in refractive index between the light-scattering particles in the light diffusing layers 14 and 15 and the binder resin is preferably 0.02 or more and 0.15 or less. If it is less than 0.02, the light diffusivity due to the refractive index of the light scattering particles cannot be obtained optically, and the improvement of the light wavelength conversion efficiency of the light wavelength conversion sheet may be insufficient. If it exceeds 15, the transmittance of the light diffusion layer may decrease. The more preferable lower limit of the difference in refractive index between the light scattering particles and the binder resin is 0.03 or more, and the more preferable upper limit is 0.12 or less. Either the refractive index of the light-scattering particles or the refractive index of the binder resin may be larger. The refractive indexes of the light-scattering particles and the binder resin can be measured by the same method as the refractive indexes of the light-scattering
光拡散層14、15中の光散乱性粒子の形状は光波長変換層11中の光散乱性粒子17の形状と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。光拡散層14、15中の光散乱性粒子は、光散乱性粒子をバインダ樹脂中に強固に固定する観点から、バインダ樹脂と化学結合していることが好ましい。この化学結合は、シランカップリング剤で表面修飾された光散乱性粒子を用いることによって実現できる。シランカップリング剤は、光波長変換層中の光散乱性粒子の欄で説明したシランカップリング剤と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。
Since the shapes of the light-scattering particles in the light-diffusing
光散乱性粒子は、有機材料からなる粒子または無機材料からなる粒子であってもよい。光散乱性粒子を構成する有機材料としては特に限定されず、例えば、ポリエステル、ポリスチレン、メラミン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、アクリル−スチレン共重合体樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ベンゾグアナミン・ホルムアルデヒド縮合樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリオレフィン等が挙げられる。なかでも、架橋アクリル樹脂が好適に用いられる。また、上記光拡散粒子を構成する無機材料としては特に限定されず、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化スズ、アンチモンドープ酸化スズ(ATO)、酸化亜鉛微粒子等の無機酸化物等が挙げられる。なかでも、シリカ及び/又はアルミナが好適に用いられる。 The light scattering particles may be particles made of an organic material or particles made of an inorganic material. The organic material constituting the light-scattering particles is not particularly limited, and for example, polyester, polystyrene, melamine resin, (meth) acrylic resin, acrylic-styrene copolymer resin, silicone resin, benzoguanamine resin, benzoguanamine / formaldehyde condensation resin. , Polycarbonate, polyethylene, polyolefin and the like. Of these, crosslinked acrylic resin is preferably used. The inorganic material constituting the light diffusing particles is not particularly limited, and examples thereof include inorganic oxides such as silica, alumina, titania, tin oxide, antimony-doped tin oxide (ATO), and zinc oxide fine particles. Of these, silica and / or alumina are preferably used.
<バインダ樹脂>
光拡散層14、15のバインダ樹脂としては、重合性化合物の硬化物を用いることができる。重合性化合物としては、光波長変換組成物に含まれる重合性化合物と同様のものを用いることができるので、ここでは説明を省略するものとする。
<Binder resin>
As the binder resin of the light diffusion layers 14 and 15, a cured product of a polymerizable compound can be used. As the polymerizable compound, the same polymerizable compound as that contained in the light wavelength conversion composition can be used, and thus the description thereof will be omitted here.
<<他の光波長変換シート>>
光波長変換シートは、図4に示されるように、光波長変換層11のみ(単層構造)の光波長変換シート20であってもよい。また、光波長変換シートは、図5に示されるように、光波長変換層11と、光波長変換層11を支持する光透過性基材31とを備える光波長変換シート30であってもよい。光透過性基材31を備えることにより、光波長変換シート20より光波長変換シートの強度を高めることができる。
<< Other optical wavelength conversion sheets >>
As shown in FIG. 4, the optical wavelength conversion sheet may be an optical
<光透過性基材>
光波長変換シート30の光透過性基材31としては、光透過性基材12、13と同様のものを用いることができるので、ここでは説明を省略するものとする。
<Light transmissive base material>
As the light-transmitting
<<他の光波長変換シート>>
光波長変換シートは、図6および図7に示されるように、光波長変換層11と、光波長変換層11の少なくとも一方の面側に配置され、かつ光波長変換層11と一体化された光学部材41とを備える光波長変換シート40であってもよい。
<< Other optical wavelength conversion sheets >>
As shown in FIGS. 6 and 7, the optical wavelength conversion sheet is arranged on at least one surface side of the optical
<光学部材>
本明細書において、「光学部材」とは、光学的特性(例えば、偏光性、光屈折性、光散乱性、光反射性、光透過性、光吸収性、光回折性、旋光性など)を有する部材を意味し、光学的特性を有するシート(フィルム)状ないし板状の部材であれば、特に限定されない。光学部材としては、レンズシート、導光板および光拡散板等の光学板、ならびに反射型偏光分離シート、偏光板等が挙げられる。なお、光学部材シートが、光波長変換シートの両面側に設けられている場合には、光学部材はそれぞれ別の光学的特性を有する光学部材であってもよい。本実施形態においては、光学部材がレンズシートである例について説明する。
<Optical member>
As used herein, the term "optical member" refers to optical properties (for example, polarization, photorefraction, light scattering, light reflection, light transmission, light absorption, photodiffraction, diversion, etc.). It is not particularly limited as long as it is a sheet (film) -shaped or plate-shaped member having optical characteristics. Examples of the optical member include an optical plate such as a lens sheet, a light guide plate and a light diffusing plate, a reflective polarizing separation sheet, a polarizing plate and the like. When the optical member sheets are provided on both sides of the optical wavelength conversion sheet, the optical members may be optical members having different optical characteristics. In this embodiment, an example in which the optical member is a lens sheet will be described.
光学部材41は、図6および図7に示されるように、光透過性基材42と、光透過性基材42の一方の面に設けられたレンズ層43とを備えている。レンズ層43は、図5および図6に示されるように、シート状の本体部44、および本体部44の出光側に並べて配置された複数の単位レンズ45を備えている。光透過性基材42、レンズ層43、本体部44、および単位レンズ45は、後述する光透過性基材101、レンズ層102、本体部103、および単位レンズ104と同様の構成となっているので、ここでは説明を省略するものとする。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
光波長変換シート40においては、光学部材41の一方の面に光波長変換組成物を直接塗布、硬化させることによって光波長変換層11と光学部材41とが一体化されている。なお、光波長変換層11と光学部材41は接着層を介して貼り合わせられていてもよい。
In the optical
<<他の光波長変換シート>>
光波長変換シートは、図8に示されるように、光波長変換層11と、光波長変換層11の両面を覆うオーバーコート層51、52とを備える光波長変換シート50であってもよい。本実施形態においては、光波長変換層11の両面にオーバーコート層51、52が形成されているが、オーバーコート層は光波長変換層の少なくとも一方の面に形成されていれば、光波長変換層11の両面に形成されていなくともよい。なお、光波長変換層の一方の面のみにオーバーコート層が設けられている場合、光波長変換層の他方の面には光透過性基材が設けられていてもよい。
<< Other optical wavelength conversion sheets >>
As shown in FIG. 8, the optical wavelength conversion sheet may be an optical
<オーバーコート層>
オーバーコート層51、52は、光波長変換層11の表面を覆い、かつ塗工によって形成された樹脂からなる層である。オーバーコート層51、52上に光拡散層等の他の層が形成されていてもよい。
<Overcoat layer>
The overcoat layers 51 and 52 are layers made of a resin that covers the surface of the light
オーバーコート層51、52は、光波長変換層11が直接大気に暴露されるのを防ぐために設けられているものである。このようなオーバーコート層51、52を光波長変換層11の少なくとも一方の面に設けることにより、量子ドット3を水分や酸素からより保護することができ、また光透過性基材を光波長変換層11の少なくとも一方の面に設けるよりも、光波長変換シートの厚みを薄くできる。
The overcoat layers 51 and 52 are provided to prevent the light
オーバーコート層51、52は、光波長変換層11が直接大気に暴露されるのを防ぐ機能以外に、何らかの機能を有していてもよい。具体的には、オーバーコート層51、52は、例えば、アンチブロッキング性、光拡散性、帯電防止性、および反射防止性等の少なくともいずれかの機能を有する層であってもよい。オーバーコート層51、52が、光波長変換層11が直接大気に暴露されるのを防ぐ機能およびその他何らかの機能を有する層である場合、オーバーコート層51、52には、何らかの機能を有するための材料が添加されていてもよい。
The overcoat layers 51 and 52 may have some function other than the function of preventing the light
オーバーコート層51、52の膜厚は、光波長変換層11が直接大気に暴露されるのを防ぐとともに、光波長変換シートを薄型化する観点から、0.1μm以上100μm以下となっていることが好ましい。オーバーコート層51、52の膜厚は、光波長変換層11の膜厚と同様の手法によって測定することができる。オーバーコート層51、52の膜厚の下限は1μm以上であることがより好ましく、上限は50μm以下であることがより好ましい。
The film thickness of the overcoat layers 51 and 52 is 0.1 μm or more and 100 μm or less from the viewpoint of preventing the light
オーバーコート層51、52は、スクラッチ試験において垂直力10μN以上および水平力−5μN以下の少なくともいずれかとなる硬度を有することが好ましい。オーバーコート層51、52がこのような硬度を有している場合には、オーバーコート層51、52は緻密な膜となるので、光波長変換層11を大気暴露から防ぐ能力が高い。スクラッチ試験における垂直力および水平力は、ナノインデンテーション装置(製品名「TI950 TriboIndenter」、HYSITRON(ハイジトロン)社製)を用いて、オーバーコート層の断面からオーバーコート層の内部方向に圧子(Cube Corner:Ti037_110410(12))を50nm押し込み、その深さを一定として、30秒間この圧子を移動速度4μm/minで水平方向に移動させた際に測定される垂直力(荷重)および水平力の平均値をそれぞれ求め、さらにこのスクラッチ試験を5回繰り返すことによって求めた垂直力の5つの平均値の平均値(5回平均値)および水平力の5つの平均値の平均値(5回平均値)とする。垂直力は数値が大きいほど、水平力は数値が小さいほどオーバーコート層51、52の硬度が高い。光波長変換層11を大気暴露から防ぐ能力を高める観点から、オーバーコート層51、52のスクラッチ試験における垂直力は15μN以上であることがより好ましく、また水平力は−8μN以下であることがより好ましい。
The overcoat layers 51 and 52 preferably have a hardness of at least one of a vertical force of 10 μN or more and a horizontal force of −5 μN or less in the scratch test. When the overcoat layers 51 and 52 have such hardness, the overcoat layers 51 and 52 become a dense film, so that the ability to prevent the light
オーバーコート層51、52は、上記硬度を有すれば、特に限定されないが、例えば、(メタ)アクリレート系化合物、エポキシ化合物、イソシアネートおよびポリオールの組み合わせ、金属アルコキシド、ケイ素含有樹脂、水溶性高分子、またはこれらの混合物を含むオーバーコート層用組成物を用いて形成することが可能である。これらの中でも、オーバーコート層51、52は、光波長変換層11が直接大気に暴露されるのを防ぐ観点から、アクリル酸亜鉛、アルコキシシランの加水分解生成物、ポリビニルアルコール、ポリシラザン、またはこれらの混合物を含むオーバーコート層用組成物を用いて形成されることが好ましい。
The overcoat layers 51 and 52 are not particularly limited as long as they have the above hardness, but for example, (meth) acrylate compounds, epoxy compounds, combinations of isocyanates and polyols, metal alkoxides, silicon-containing resins, water-soluble polymers, and the like. Alternatively, it can be formed by using a composition for an overcoat layer containing a mixture thereof. Among these, the overcoat layers 51 and 52 are zinc acrylate, a hydrolysis product of alkoxysilane, polyvinyl alcohol, polysilazane, or these, from the viewpoint of preventing the light
光波長変換シート20、30、40、50においては、シート全体で、40℃、相対湿度90%での水蒸気透過率が0.1g/(m2・24h)以上となっていてもよい。光波長変換シート20、30、40、50においては、シート全体で、23℃、相対湿度90%での酸素透過率が0.1cm3/(m2・24h・atm)以上となっていてもよい。光波長変換シート20、30、40、50における40℃、相対湿度90%での水蒸気透過率は1g/(m2・24h)以上となっていてもよく、また光波長変換シート20、30、40、50における23℃、相対湿度90%での酸素透過率が1cm3/(m2・24h・atm)以上となっていてもよい。
In the optical
<<他の光波長変換シート>>
光波長変換シートは、図9に示されるような光波長変換シート60であってもよい。この場合、光波長変換シート60の水蒸気透過率や酸素透過率は、上述した範囲内になくてよい。
<< Other optical wavelength conversion sheets >>
The optical wavelength conversion sheet may be an optical
図8に示される光波長変換シート60は、光波長変換層11と、光波長変換層11の両面に設けられたバリアフィルム61、62と、バリアフィルム61、62における光波長変換層11側の面とは反対側に設けられた光拡散層13、14とを備えている。光波長変換シート60においては、光拡散層13、14の表面が光波長変換シート60の表面60A、60Bを構成している。
The light
<バリアフィルム>
バリアフィルム61、62は、水分や酸素の透過を抑制して、量子ドット3を水分や酸素から保護するための部材である。ここで、本明細書における「バリアフィルム」とは、部材単体で、40℃、相対湿度90%での水蒸気透過率が0.1g/(m2・24h)未満となり、かつ23℃、相対湿度90%での酸素透過率が0.1cm3/(m2・24h・atm)未満となる部材を意味するものとする。バリアフィルムには、単層構造のフィルムのみならず、多層構造のフィルムも含まれる。光波長変換層11を挟持する状態でバリアフィルム61、62を設置することで、より量子ドット3の耐熱性および耐湿熱を向上させることができる。図8に示されるバリアフィルム61、62は、光透過性基材12、13と、光透過性基材12、13における光波長変換層11側に設けられ、かつ水分や酸素の透過を抑制する機能を有するバリア層63、64とを備えている。
<Barrier film>
The
バリアフィルム61、62の水蒸気透過率(WVTR:Water Vapor Transmission Rate)は、40℃、相対湿度90%の条件下において、1.0×10−2g/(m2・24h)以下であることが更に好ましい。なお、上記水蒸気透過率は、水蒸気透過率測定装置(製品名「PERMATRAN−W3/31」、MOCON社製)を用いて測定することができる。
Water vapor permeability of the
バリアフィルム61、62の酸素透過率(OTR: Oxygen Transmission Rate)は、23℃、相対湿度90%の条件下において、1.0×10−2cm3/(m2・24h・atm)以下であることが更に好ましい。なお、上記酸素透過率は、酸素ガス透過率測定装置(製品名「OX−TRAN 2/21」、MOCON社製)を用いて測定することができる。
Oxygen permeability of the
(バリア層)
バリア層63、64は、水分や酸素の透過を抑制する機能を有する蒸着層から構成されている。蒸着層は、例えば、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理気相成長(PVD)法や化学気相成長(CVD)法等の蒸着法で形成された層である。蒸着層は、バリア性を高めることができるという利点を有する。
(Barrier layer)
The barrier layers 63 and 64 are composed of a thin-film deposition layer having a function of suppressing the permeation of water and oxygen. The thin-film deposition layer is a layer formed by a vapor deposition method such as a physical vapor deposition (PVD) method such as a sputtering method or an ion plating method or a chemical vapor deposition (CVD) method. The thin-film deposition layer has the advantage that the barrier property can be enhanced.
蒸着層の形成材料としては、蒸着法によって蒸着でき、かつバリア性が得られるものであれば特に限定されないが、例えば、酸化ケイ素や酸化アルミニウム等の無機酸化物や金属等が挙げられる。 The material for forming the thin-film vapor deposition layer is not particularly limited as long as it can be vapor-deposited by a thin-film deposition method and has a barrier property, and examples thereof include inorganic oxides such as silicon oxide and aluminum oxide, and metals.
蒸着層の膜厚は、特に限定されないが、0.01μm以上1μm以下であることが好ましい。蒸着層の膜厚が0.01μm未満であると、蒸着層のバリア性能が不充分となることがあり、また1μmを超えると、蒸着層のクラック等によりバリア性能の劣化が起こりやすくなることがある。蒸着層の厚みのより好ましい下限は0.03μm以上であり、より好ましい上限は0.5μm以下である。 The film thickness of the thin-film deposition layer is not particularly limited, but is preferably 0.01 μm or more and 1 μm or less. If the film thickness of the thin-film vapor deposition layer is less than 0.01 μm, the barrier performance of the thin-film deposition layer may be insufficient, and if it exceeds 1 μm, the barrier performance may be easily deteriorated due to cracks in the thin-film deposition layer. is there. The more preferable lower limit of the thickness of the vapor-deposited layer is 0.03 μm or more, and the more preferable upper limit is 0.5 μm or less.
蒸着層の膜厚は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、光波長変換シート60の断面を撮影し、その断面の画像において蒸着膜の膜厚を20箇所測定し、その20箇所の膜厚の平均値とする。また、蒸着層は、単一の層であってもよく、複数の層が積層されたものであってもよい。蒸着層が複数層積層されたものである場合、蒸着層を構成する各層は、直接積層形成されていてもよく、貼り合わされていてもよい。
The film thickness of the thin-film deposition layer is determined by photographing the cross section of the optical
<<<光波長変換シートの製造方法>>>
光波長変換シート10は、例えば、以下のようにして作製することができる。まず、図示しないが、光透過性基材12の一方の面に、光散乱性粒子および重合性化合物を含む光拡散層用組成物を塗布し、乾燥させて、光拡散層用組成物の塗膜を形成する。また、同様に、光透過性基材13の一方の面に、光拡散層用組成物の塗膜を形成する。
<<< Manufacturing method of optical wavelength conversion sheet >>>
The optical
次いで、光照射等によって、光拡散層用組成物の塗膜を硬化させる。これにより、図10(A)に示されるように、光透過性基材12の一方の面に光拡散層14が形成されて、光拡散層14付き光透過性基材12が形成される。また、図示しないが、同様にして、光拡散層15付き光透過性基材13を形成する。
Next, the coating film of the composition for the light diffusion layer is cured by light irradiation or the like. As a result, as shown in FIG. 10A, the
光拡散層15付き光透過性基材13を形成した後、図10(B)に示されるように、光拡散層15付き光透過性基材13における光拡散層15側の面とは反対側の面に、上記光波長変換組成物を塗布し、乾燥させて、光波長変換組成物の塗膜18を形成する。
After forming the light-transmitting
光波長変換組成物の塗膜18形成後、図11(A)に示されるように光拡散層14付き光透過性基材12における光拡散層14側の面とは反対側の面が光波長変換組成物の塗膜18と接するように、上記光波長変換組成物の塗膜18上に光拡散層14付き光透過性基材12を配置する。これにより、光波長変換組成物の塗膜18が、光透過性基材12、13間で挟まれる。
After forming the
次いで、図11(B)に示されるように光透過性基材12を介して光波長変換組成物の塗膜18に電離放射線を照射して、または熱を加えて、重合性化合物を硬化させて、光波長変換層11を形成するとともに、光波長変換層11と、光拡散層14付き光透過性基材12および光拡散層15付き光透過性基材13とを一体化させる。これにより、図2に示される光波長変換シート10が得られる。
Next, as shown in FIG. 11B, the
光波長変換粒子の表面が樹脂粒子の表面である場合、光波長変換組成物において光波長変換粒子は凝集しやすいので、分散性に劣るおそれがあるが、光波長変換粒子の表面がバリア層の表面である場合、光波長変換組成物中において光波長変換粒子は凝集しにくいので、分散性を向上させることができる。 When the surface of the light wavelength conversion particles is the surface of the resin particles, the light wavelength conversion particles tend to aggregate in the light wavelength conversion composition, so that the dispersibility may be inferior. However, the surface of the light wavelength conversion particles is a barrier layer. When it is on the surface, the light wavelength conversion particles are less likely to aggregate in the light wavelength conversion composition, so that the dispersibility can be improved.
光波長変換シート20、30、50は、例えば、以下のようにして作製することができる。まず、基材(図示せず)上に、上記光波長変換組成物を塗布し、乾燥させて、光波長変換組成物の塗膜を形成する。そして、この塗膜に電離放射線を照射して、または熱を加えて、重合性化合物を硬化させることによって、光波長変換層11を形成する。その後、光波長変換層11から基材を剥離する。これにより、図4に示される光波長変換シート20が得られる。一方、基材として光透過性基材31を用いた場合には、この基材を光波長変換層11から剥離せずに、そのまま残存させることにより、図5に示される光波長変換シート30が得られる。図8に示される光波長変換シート50は、光波長変換シート20の少なくとも一方の面にオーバーコート層用組成物を塗布して、オーバーコート層用組成物の塗膜を形成し、この塗膜を硬化させることによって形成することが可能である。また、光波長変換シート50は、次のような方法によっても形成することが可能である。まず、2枚の基材の一方の面にオーバーコート層用組成物を塗布して、オーバーコート層用組成物の塗膜を形成する。塗膜を形成した後、それぞれのオーバーコート層用組成物の塗膜に電離放射線を照射して、または熱を加えて、オーバーコート層を形成する。オーバーコート層を形成した後、一方の基材に形成されたオーバーコート層上に上記光波長変換組成物を塗布して、光波長変換組成物の塗膜を形成する。次いで、光波長変換組成物の塗膜に他方の基材に形成されたオーバーコート層が接するように光波長変換組成物の塗膜上に他方の基材を配置する。次いで、この状態で、光波長変換組成物の塗膜に電離放射線を照射して、または熱を加えて、光波長変換層を形成するとともに、光波長変換層と、オーバーコート層とを一体化させる。最後に両方の基材を剥離すれば、図8に示される光波長変換シート50が得られる。
The optical
光波長変換シート40は、光学部材41の一方の面側に、上記光波長変換組成物を塗布し、乾燥させて、光波長変換組成物の塗膜を形成する。そして、この塗膜に電離放射線を照射して、または熱を加えて、重合性化合物を硬化させることによって、光波長変換層11を形成する。これにより、図6に示される光波長変換シート40が得られる。
The light
光波長変換シート60は、光拡散層14、15を、光透過性基材12、13と、光透過性基材12、13の一方の面に形成されたバリア層63、64とを備えるバリアフィルム61、62に形成すれば、後は光波長変換シート10と同様の工程によって形成することが可能である。
The light
光波長変換シート10、20、30、40、50、60は、バックライト装置および画像表示装置に組み込んで使用することができる。以下、光波長変換シート10をバックライト装置および画像表示装置に組み込んだ例について説明する。図12は本実施形態に係るバックライト装置を含む画像表示装置の概略構成図であり、図13は図12に示されるレンズシートの斜視図であり、図14は図13のレンズシートのII−II線に沿った断面図である。図15、図16、図18は本実施形態に係る他のバックライト装置の概略構成図であり、図17は図16に示される光源の概略構成図であり、図19は図18に示される光学板の入光面付近の拡大図である。
The optical
<<<画像表示装置>>>
図12に示される画像表示装置70は、バックライト装置80と、バックライト装置80の出光側に配置された表示パネル120とを備えている。画像表示装置70は、画像を表示する表示面70Aを有している。図12に示される画像表示装置70においては、表示パネル120の表面が表示面70Aとなっている。
<<< Image display device >>>
The
バックライト装置80は、表示パネル120を背面側から面状に照らすものである。表示パネル120は、バックライト装置80からの光の透過または遮断を画素毎に制御するシャッターとして機能し、表示面70Aに像を表示するように構成されている。
The
<<表示パネル>>
図12に示される表示パネル120は、液晶表示パネルであり、入光側に配置された偏光板101と、出光側に配置された偏光板122と、偏光板121と偏光板122との間に配置された液晶セル103とを備えている。偏光板121、122は、入射した光を直交する二つの直線偏光成分(S偏光およびP偏光)に分解し、一方の方向(透過軸と平行な方向)に振動する直線偏光成分(例えば、P偏光)を透過させ、前記一方の方向に直交する他方の方向(吸収軸と平行な方向)に振動する直線偏光成分(例えば、S偏光)を吸収する機能を有している。
<< Display panel >>
The display panel 120 shown in FIG. 12 is a liquid crystal display panel, and is between the
<<バックライト装置>>
図12に示されるバックライト装置80は、エッジライト型のバックライト装置として構成され、光源90と、光源90の側方に配置された導光板としての光学板95と、光学板95の出光側に配置された光波長変換シート10と、光波長変換シート10の出光側に配置されたレンズシート100と、レンズシート100の出光側に配置されたレンズシート105と、レンズシート105の出光側に配置された反射型偏光分離シート110と、光学板95の出光側とは反対側に配置された反射シート115とを備えている。バックライト装置80は、光学板95、レンズシート100、105、反射型偏光分離シート110、反射シート115を備えているが、これらのシート等は備えられていなくともよい。本明細書において、「出光側」とは、各部材においてバックライト装置から出射する方向に向かう光が出射される側を意味する。
<< Backlight device >>
The
バックライト置80は、面状に光を発光する発光面80Aを有している。図12に示されるバックライト装置80においては、反射型偏光分離シート110の出光面がバックライト装置80の発光面80Aとなっている。
The backlight setting 80 has a
光波長変換シート10における光学板95側の面が表面10A(入光面)となっており、光波長変換シート10におけるレンズシート100側の面が表面10B(出光面)となっている。
The surface of the optical
<光源>
光源90は、例えば、線状の冷陰極管等の蛍光灯や、点状の発光ダイオード(LED)や白熱電球等の発光体を備えている。本実施の形態において、光源90は、光学板95の後述する入光面95C側に、線状に並べて配置された多数の点状発光体、具体的には、多数の発光ダイオード(LED)によって、構成されている。
<Light source>
The
バックライト装置80においては光波長変換シート10が配置されていることに伴い、光源90は、単一の波長域の光を放出する発光体のみを用いることができる。例えば、光源は、色純度の高い青色光を発する青色発光ダイオードのみを用いることができる。
Since the light
<光学板>
導光板としての光学板95は、平面視形状が四角形形状に形成されている。光学板95は、表示パネル120側の一方の主面によって構成された出光面95Aと、出光面95Aに対向するもう一方の主面からなる裏面95Bと、出光面95Aおよび裏面95Bの間を延びる側面とを有している。側面のうちの光源90側の側面が、光源90からの光を受ける入光面75Cとなっている。入光面95Cから光学板95内に入射した光は、入光面95Cと、入光面95Cと対向する反対面とを結ぶ方向(導光方向)に光学板内を導光され、出光面95Aから出射される。
<Optical plate>
The
<レンズシート>
レンズシート100、105は、入射した光の進行方向を変化させて出光側から出射させる機能を有する。本実施形態においては、図14に示されるように、入射角度が大きい光L3の進行方向を変化させて出光側から出射させて、正面方向の輝度を集中的に向上させる機能(集光機能)とともに、入射角度が小さい光L4を反射させて、光波長変換シート10側に戻す機能(再帰反射機能)を有している。レンズシート100、105は、光透過性基材101と、光透過性基材101の一方の面に設けられたレンズ層102とを備えている。
<Lens sheet>
The
光波長変換シート10の表面10A、10Bが凹凸面となっている場合には、光学板95の出光面95Aは、表面10Aの一部(例えば、凸部)と光学的に密着し、また表面10Aの他の部分(例えば、凹部)と離間していることが好ましく、またレンズシート100の入光面100Aは、表面10Bの一部(例えば、凸部)と光学的に密着し、また表面10Bの他の部分(例えば、凹部)と離間していることが好ましい。この場合、出光面95Aと表面10Aの他の部分との隙間および入光面100Aと表面10Bの他の部分との隙間は空気層となっている。この空気層を設けることにより、出光面95Aと表面10Aおよび入光面100Aと表面10Bが光学的に密着するように光波長変換シート10と光学板95およびレンズシート100とを固定した場合であっても、光波長変換シート10と光学板95およびレンズシート100とが貼り付くことを抑制できるので、光波長変換シート10と光学板95との間の界面および光波長変換シート10とレンズシート100との間の界面にウエットアウトが形成されることを抑制できる。
When the
(光透過性基材)
光透過性基材101は、光透過性基材12、13と同様のものであるので、ここでは説明を省略するものとする。
(Light transmissive base material)
Since the light-transmitting
(レンズ層)
レンズ層102は、図13および図14に示されるように、シート状の本体部103、および本体部103の出光側に並べて配置された複数の単位レンズ104を備えている。
(Lens layer)
As shown in FIGS. 13 and 14, the
本体部103は、単位レンズ104を支持するシート状部材として機能する。図13および図14に示されるように、本体部103の出光側面103A上には、単位レンズ104が隙間をあけることなく並べられている。したがって、レンズシート100、105の出光面100B、105Bは、レンズ面によって形成されている。その一方で、図14に示すように、本体部103は、出光側面103Aに対向する入光側面103Bとして、レンズ層102の入光側面をなす平滑な面を有している。
The
単位レンズ104は、本体部103の出光側面103A上に並べて配列されている。図13に示されるように単位レンズ104は、単位レンズ104の配列方向ADと交差する方向に線状、とりわけ本実施の形態においては直線状に、延びている。また本実施の形態において、一つのレンズシート100、105に含まれる多数の単位レンズ104は、互いに平行に延びている。また、レンズシート100、105の単位レンズ104の長手方向LDは、レンズシート100、105における単位レンズ104の配列方向ADと直交している。
The
単位レンズ104は、三角柱状であってもよいし、波状や例えば半球状のような椀状であってもよい。具体的には、単位レンズとしては、単位プリズム、単位シリンドリカルレンズ、単位マイクロレンズ等が挙げられる。なお、そのような単位レンズ形状を有するレンズシートとしては、プリズムシート、レンチキュラーレンズシート、マイクロレンズシート等が挙げられる。本実施形態では、単位レンズとして、出光側に向けて幅が狭くなる三角柱状の単位プリズムについて説明する。レンズシート100、105のシート面の法線方向NDおよび単位レンズ104の配列方向ADの両方に平行な断面(レンズシートの主切断面とも呼ぶ)の形状は、出光側に突出する三角形形状となっている。とりわけ、正面方向輝度を集中的に向上させるという観点から、主切断面における単位レンズ104の断面形状は二等辺三角形形状であるとともに、等辺の間に位置する頂角が本体部103の出光側面103Aから出光側に突出するように、各単位レンズ104が構成されている。
The
単位レンズ104は、光の利用効率を向上させる観点から、80°以上100°以下の頂角を有することが好ましく、約90°の頂角を有することがより好ましい。ただし、光波長変換シートの巻き取りの際における単位レンズの先端の破損を考慮すると、単位レンズ104の先端は曲面であってもよい。
From the viewpoint of improving the efficiency of light utilization, the
レンズシート100、105の寸法は、一例として、以下のように設定され得る。まず、単位レンズ104の具体例として、単位レンズ104の配列ピッチ(図示された例では、単位レンズ104の幅に相当)を10μm以上200μm以下とすることができる。ただし、昨今においては、単位レンズ104の配列の高精細化が急速に進んでおり、単位レンズ104の配列ピッチを10μm以上50μm以下とすることが好ましい。また、レンズシート100、105のシート面への法線方向NDに沿った本体部103からの単位レンズ104の突出高さを5μm以上100μm以下とすることができる。さらに、単位レンズ104の頂角θを60°以上120°以下とすることができる。
The dimensions of the
図12から理解され得るように、レンズシート100の単位レンズ104の配列方向とレンズシート105の単位レンズ104の配列方向とは交差、さらに限定的には直交している。
As can be understood from FIG. 12, the arrangement direction of the
<反射型偏光分離シート>
反射型偏光分離シート110は、レンズシート105から出射される光のうち、第1の直線偏光成分(例えば、P偏光)のみを透過し、かつ第1の直線偏光成分と直交する第2の直線偏光成分(例えば、S偏光)を吸収せずに反射する機能を有する。反射型偏光分離シート110で反射された第2の直線偏光成分は再度反射され、偏光が解消された状態(第1の直線偏光成分と第2の直線偏光成分とを両方含んだ状態)で、再度、反射型偏光分離シート110に入射する。よって、反射型偏光分離シート110は再度入射する光のうち第1の直線偏光成分を透過し、第1の直線偏光成分と直交する第2の直線偏光成分は再度反射される。このような過程を繰り返す事により、レンズシート105から出光した光の70〜80%程度が第1の直線偏光成分となった光源光として出光される。したがって、反射型偏光分離シート110を配置することによって、光波長変換シート10の波長変換効率がさらに上昇させることができる。したがって、更なる光の利用効率の改善を期待することができる。
<Reflective polarization separation sheet>
The reflective
反射型偏光分離シート110としては、3M社から入手可能な「DBEF」(登録商標)を用いることができる。また、「DBEF」以外にも、Shinwha Intertek社から入手可能な高輝度偏光シート「WRPS」やワイヤーグリッド偏光子等を、反射型偏光分離シート90として用いることができる。
As the reflective
<反射シート>
反射シート115は、光学板95の裏面95Bから漏れ出した光を反射して、再び光学板90内に入射させる機能を有する。反射シート115は、白色の散乱反射シート、金属等の高い反射率を有する材料からなるシート、高い反射率を有する材料からなる薄膜(例えば金属薄膜)を表面層として含んだシート等から、構成され得る。反射シート115での反射は、正反射(鏡面反射)でもよく、拡散反射でもよい。反射シート115での反射が拡散反射の場合には、当該拡散反射は、等方性拡散反射であってもよいし、異方性拡散反射であってもよい。
<Reflective sheet>
The
<<他のバックライト装置>>
光波長変換シート10を組み込むバックライト装置は、図15に示されるような直下型のバックライト装置であってもよい。図15に示されるバックライト装置130は、光源90と、光源90の光を受け、かつ光拡散板として機能する光学板131と、光学板131の出光側に配置された光波長変換シート10、光波長変換シート10の出光側に配置されたレンズシート100と、レンズシート100の出光側に配置されたレンズシート105と、レンズシート105の出光側に配置された反射型偏光分離シート110とを備えている。本実施形態においては、光源90は、光学板131の側方ではなく、光学板131の直下に配置されている。図15において、図12と同じ符号が付されている部材は、図12で示した部材と同じものであるので、説明を省略するものとする。なお、バックライト装置130においては、反射シート115は備えられていない。
<< Other backlight devices >>
The backlight device incorporating the optical
<光学板>
光拡散板としての光学板131は、平面視形状が四角形形状に形成されている。光学板131は、光源95側の一方の主面によって構成された入光面131Aと、光波長変換シート10側の他方の主面によって構成された出光面131Bとを有している。入光面131Aから光学板131内に入射した光は、光学板131内で拡散され、出光面131Bから出射される。
<Optical plate>
The
<<他のバックライト装置>>
図12に示されるバックライト装置80は、光波長変換シート10を備えているが、光波長変換部材を備えていれば、バックライト装置の構造は、特に限定されない。例えば、バックライト装置は、図16に示されるように、光波長変換シート10および光源90の代わりに、光源150を備えるバックライト装置140であってもよい。光源150は、光波長変換部材の一形態であり、図17に示されるように、基板151と、基板151上に配置された開口部152Aを有する反射部材152と、基板151上かつ反射部材152の開口部152A内に配置された発光ダイオード等の発光体153と、発光体153を覆うように反射部材152の開口部152Aに充填された光波長変換部154とを備えている。光波長変換部154は、光波長変換層11と形状および配置箇所が異なるだけで、光波長変換部154の構成や物性は光波長変換層11と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。光波長変換部154は反射部材152の開口部152A内に上記光波長変換組成物を充填し、硬化させることによって形成することが可能である。なお、光波長変換部154を有する光源150を用いる場合には、光波長変換部154は発光体153を覆うように配置されていれば、構造は特に限定されない。
<< Other backlight devices >>
The
<<他のバックライト装置>>
バックライト装置は、図18に示されるバックライト装置160であってもよい。具体的には、図18に示されるバックライト装置160は、光波長変換シート10の代わりに、光源90と光学板95との間に配置された光透過性のキャピラリ170を備えている。キャピラリ170は、光波長変換部材の一形態であり、図19に示されるように光学板95の入光面95Cに設けられている。キャピラリ170は、長手方向が光源90の配列方向に沿うように配置されている。
<< Other backlight devices >>
The backlight device may be the
キャピラリ170は、光波長変換部171を、ガラスチューブ等のチューブ172に封入したものである。光波長変換部171は、光波長変換層11と配置箇所や形状が異なるだけで、光波長変換部171の構成や物性は光波長変換層11と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。また、光波長変換部171は優れた耐熱性および耐湿熱性を有しているので、チューブ172で覆わないで用いることも可能である。特に、光波長変換部171において、光波長変換粒子1の被覆層4が、バリア層である場合には、より優れた耐熱性および耐湿熱性を有するので、光波長変換部171をチューブ172で覆わないで用いることができる。
The capillary 170 has an optical
本実施形態によれば、光波長変換層11中に存在する樹脂粒子2により量子ドット3の劣化を抑制できるので、光波長変換シート10、20、30、40、50、60のように、バリアフィルムを省略できる。これにより、光波長変換シートの工程を簡素化できることにより品質を良化させやすくなるとともに、光波長変換シートの薄型化を図ることができる。
According to the present embodiment, the
バリアフィルムを備える光波長変換シートにおいては、耐熱性試験や耐湿熱性試験を行うと、バリアフィルムにピンホールやクラック等の点状の欠点部が発生しやすい。バリアフィルムに欠点部が発生すると、そこから水分や酸素が入り込み、一部の量子ドットが劣化して、光波長変換シートにおいて点状に輝度が低下した部分(輝度欠点)が発生するおそれがある。この点状の輝度欠点は、全体的に量子ドットが劣化して、均一に輝度が低下する場合よりも、視認されやすい。これに対し、本実施形態によれば、光波長変換層11中に存在する樹脂粒子11により量子ドット3の劣化を抑制できるので、たとえ、バリアフィルム61、62に欠点部が発生して、この欠点部から水分や酸素が入り込んだ場合であっても、点状の輝度欠点を抑制することができる。
In an optical wavelength conversion sheet provided with a barrier film, when a heat resistance test or a moist heat resistance test is performed, punctate defects such as pinholes and cracks are likely to occur in the barrier film. When a defect portion is generated in the barrier film, moisture or oxygen may enter from the defect portion, and some quantum dots may be deteriorated to generate a point-like reduced brightness portion (luminance defect) in the optical wavelength conversion sheet. .. This punctate luminance defect is more easily visible than in the case where the quantum dots are deteriorated as a whole and the luminance is uniformly lowered. On the other hand, according to the present embodiment, the
本実施形態によれば、光波長変換層11中に存在する樹脂粒子2により量子ドット3の劣化を抑制できるので、光波長変換シート10、20、30、40、50、60において、周縁部10C、20A、30A、40A、50A、60Cに存在する量子ドット3の劣化も抑制できる。
According to the present embodiment, the
光波長変換シート40においては、光波長変換層11と光学部材41が一体化されているので、光波長変換シートと光学部材とを別個独立に配置する場合に比べて、簡素化された薄型のバックライト装置を得ることができる。すなわち、光波長変換シートと光学部材とを別個独立に配置する場合には、光波長変換シートと光学部材との間には空気界面が存在するので、バックライト装置の中に比較的大きな空隙を要する。これに対し、本実施形態においては、光波長変換層11と光学部材41とが一体化されているので、光波長変換層11と光学部材41との間には空気界面が存在しない。これにより、簡素化された薄型のバックライト装置を得ることができる。
In the optical
発光ダイオード等の発光体は、発光時に熱も発する。このため、通常であれば、光源に光波長変換部を組み込む場合や光源に近接した位置に光波長変換部材を配置する場合には、量子ドットの劣化を抑制するために光波長変換部を覆うバリア部材が必要となる。これに対し、本実施形態においては、光波長変換部154中に存在する樹脂粒子11により光波長変換部154における耐熱性および耐湿熱性を向上させることができるので、光波長変換部154をバリア部材で覆わなくとも、量子ドット3の劣化を抑制できる。これにより、光波長変換部154を光源150に組み込むことができる。
A light emitting body such as a light emitting diode also emits heat when it emits light. Therefore, normally, when the light wavelength conversion unit is incorporated in the light source or when the light wavelength conversion member is arranged at a position close to the light source, the light wavelength conversion unit is covered in order to suppress the deterioration of the quantum dots. A barrier member is required. On the other hand, in the present embodiment, since the
従来から、光波長変換シートの出光側に、光波長変換シートから出射される量子ドットによって波長変換された光を集光し、かつ光波長変換シートによって波長変換されなかった光を光波長変換シート側に戻すレンズシートを配置して、光波長変換効率を高めることが検討されている。しかしながら、このようなレンズシートを配置するだけでは光波長変換効率が充分ではなく、更なる光波長変換効率の向上が望まれている。本実施形態によれば、光波長変換シート10の外部ヘイズ値が光波長変換シート10の内部ヘイズ値よりも小さくした場合には、光波長変換効率をさらに向上させることができる。すなわち、光源から発せられる光は直進性を有しているので、光波長変換シートに入射して、量子ドットによって波長変換されずに、光波長変換シートを出射する光も直進性を有している。ここで、光波長変換シートの外部ヘイズ値が高いと、光波長変換シートの表面で直進性を有する波長変換されていない光が屈折し、光波長変換シートから出射する波長変換されていない光においては出射角度が大きい成分が多くなってしまう。一方、集光機能および再帰反射機能を有するレンズシートは、レンズシートへの入射角度が小さい光ほどレンズシートを再帰反射させやすい傾向がある。すなわち、レンズシートへの入射角度が大きい光ほどレンズシートを透過しやすいという傾向がある。本実施形態においては、光波長変換シート10においては、外部ヘイズ値が内部ヘイズ値よりも小さくなっているので、光波長変換シート10の表面で波長変換されていない光が屈折したとしても、出射角度が小さい状態で出射させることができ、これにより、光波長変換シート10から出射される波長変換されていない光においては出射角度が小さい成分を多くすることができる。したがって、レンズシート100によって、波長変換されずに光波長変換シートから出射した光を再帰反射させて、光波長変換シート10側に戻すことができるので、波長変換される機会が増える。また、内部ヘイズ値が外部ヘイズ値より大きくなっているので、光波長変換シート内部で光が複数回散乱されることにより光路長が伸び、波長変換される機会がさらに増える。これにより、光波長変換効率を向上させることができる。なお、量子ドット3は等方的に発光するので、量子ドット3によって波長変換された光は様々な方向を向いており、光波長変換シート10の表面に到達すると、さらに光波長変換シートの表面で光が屈折し、波長変換された光は角度が大きい光となって光波長変換シートから出射しやすい。このため、波長変換された光は比較的レンズシート100を透過しやすい。
Conventionally, light that has been wavelength-converted by quantum dots emitted from the light wavelength conversion sheet is condensed on the light emitting side of the light wavelength conversion sheet, and light that has not been wavelength-converted by the light wavelength conversion sheet is collected by the light wavelength conversion sheet. It is being studied to improve the light wavelength conversion efficiency by arranging a lens sheet to be returned to the side. However, the optical wavelength conversion efficiency is not sufficient only by arranging such a lens sheet, and further improvement of the optical wavelength conversion efficiency is desired. According to the present embodiment, when the external haze value of the light
上記において、外部ヘイズ値を用いて光波長変換シートの表面における光拡散特性(外部拡散特性)を表したのは、以下の理由からである。まず、光波長変換シートの光拡散特性はゴニオフォトメータのような公知の変角光度計により透過光の光強度を角度毎に測定することによって評価することができるが、測定された透過光の光強度の結果を用いて光波長変換シートの光拡散特性を規定することは極めて困難である。一方、上記したように、ヘイズの定義においては入射光に対し2.5°以上それた透過光はヘイズとして測定されるが、入射光に対し2.5°未満の透過光であればヘイズとして測定されない。このようにヘイズとしては入射光に対し2.5°未満の透過光は測定されないが、上記したようにレンズシートへの入射角度が大きい光、すなわち光波長変換シートにおける出射角度が大きい透過光が問題となっているので、入射光に対し2.5°未満の透過光よりも2.5°以上それた透過光がどの程度存在するかが重要である。このため、光波長変換シートの光拡散特性は、変角光度計による透過光の角度毎の光強度を測定しなくとも、光波長変換シートのヘイズ値の大きさで表すことができる。一方で、光波長変換シートの表面で光が屈折してしまい、出射角度が大きくなるということを考慮する必要があるので、光波長変換シートの表面での光拡散特性を表すために、外部ヘイズ値を用いた。 In the above, the light diffusion characteristic (external diffusion characteristic) on the surface of the light wavelength conversion sheet is expressed by using the external haze value for the following reasons. First, the light diffusion characteristics of the light wavelength conversion sheet can be evaluated by measuring the light intensity of the transmitted light for each angle with a known variable luminosity meter such as a goniophotometer. It is extremely difficult to define the light diffusion characteristics of the light wavelength conversion sheet using the result of light intensity. On the other hand, as described above, in the definition of haze, transmitted light deviated by 2.5 ° or more with respect to incident light is measured as haze, but transmitted light less than 2.5 ° with respect to incident light is measured as haze. Not measured. As described above, the transmitted light having a haze of less than 2.5 ° with respect to the incident light is not measured, but as described above, the light having a large incident angle to the lens sheet, that is, the transmitted light having a large emission angle in the optical wavelength conversion sheet is emitted. Since it is a problem, it is important how much transmitted light exists that deviates by 2.5 ° or more from the transmitted light that is less than 2.5 ° with respect to the incident light. Therefore, the light diffusion characteristic of the light wavelength conversion sheet can be expressed by the magnitude of the haze value of the light wavelength conversion sheet without measuring the light intensity for each angle of transmitted light by the angle-changing photometer. On the other hand, it is necessary to consider that the light is refracted on the surface of the light wavelength conversion sheet and the emission angle becomes large. Therefore, in order to express the light diffusion characteristics on the surface of the light wavelength conversion sheet, an external haze is required. The value was used.
本実施形態によれば、光波長変換層11が光散乱性粒子17を含んでいるので、光波長変換効率を一層向上させることができる。したがって、例えば、光源90として青色光を発する光源を用い、第1の量子ドット3Aとして青色光を緑色光に変換する量子ドットを用い、第2の量子ドット3Bとして青色光を赤色光に変換する量子ドットを含む光波長変換シートに青色光を照射した場合、光散乱性粒子を含んでいない光波長変換シートと比べて、色度x、yを上昇させることでき、白色光または白色に近い色味の光を得ることができる。
According to the present embodiment, since the light
本実施形態によれば、光波長変換層11が光散乱性粒子17を含んでいるので、緑色の発光が赤色の発光よりも優先的に増強させることができる。この理由は明確ではないが、光散乱性粒子は、青色光を緑色光に変換する第1の量子ドットから、青色光を赤色光に変換する第2の量子ドットへのエネルギー移動を阻害するような役割を果たしていると考えられ、本来上記エネルギー移動により失活していた緑色の発光が失活することなく発光過程に至り、結果として緑色の発光が増加するためであると考えられる。
According to the present embodiment, since the light
本発明を詳細に説明するために、以下に実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの記載に限定されない。 In order to explain the present invention in detail, examples will be given below, but the present invention is not limited to these descriptions.
<<光波長変換粒子の製造>>
下記の手順に従って、光波長変換粒子を得た。
<実施例1>
(光波長変換粒子1)
攪拌装置を有する重合容器内に、まず、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(製品名「A−DCP」、新中村化学工業社製)50質量部、テトラエチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)(製品名「EGMP−4」、SC有機化学社製)50質量部、緑色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 530」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径3.3nm)1.0質量部、赤色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 610」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径5.2nm)1.0質量部、および熱ラジカル重合開始剤(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、東京化成工業社製)1質量部からなる光波長変換粒子用組成物1を調整し、そこに貧溶媒として、分散剤であるポリビニルアルコール10質量部をイオン交換水900質量部に溶解させたものを投入した。その後、撹拌装置によって攪拌速度400rpmで10分間攪拌して、光波長変換粒子用組成物1を貧溶媒中に液滴として微分散させた。続いて、攪拌装置による攪拌を攪拌速度400rpmで継続させ、光波長変換粒子用組成物1および貧溶媒を含む反応液の温度を50℃になるまで昇温し、反応液の温度が50℃の状態で3時間かけて懸濁重合を行い、その後、熱ラジカル開始剤を完全に失活させるため、反応液の温度を80℃になるまで昇温し、反応液の温度が80℃の状態で3時間撹拌して、粒子状の重合物を得た。その後、重合容器内の重合物を含む反応液を攪拌装置により攪拌しながら室温まで冷却した。次いで、反応液を吸引ろ過し、ろ過の残渣をイオン交換水で洗浄し、その後脱液して、光波長変換粒子1を得た。光波長変換粒子1においては緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットが樹脂粒子中に内包され、また光波長変換粒子1の平均粒子径は3μmであった。光波長変換粒子1の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡により20個の光波長変換粒子1の粒子径を測定し、その平均値を算出することによって求めた。なお、以下の光波長変換粒子2〜15の平均粒子径も、光波長変換粒子1と同様の方法と求めた。
<< Manufacture of light wavelength conversion particles >>
Light wavelength conversion particles were obtained according to the following procedure.
<Example 1>
(Light wavelength conversion particle 1)
In a polymerization vessel having a stirrer, first, 50 parts by mass of tricyclodecanedimethanol diacrylate (product name "A-DCP", manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), tetraethylene glycol bis (3-mercaptopropionate) (Product name "EGMP-4", manufactured by SC Organic Chemical Co., Ltd.) 50 parts by mass, green luminescent quantum dots (product name "CdSe / ZnS 530", manufactured by SIGMA-ALDRICH, core: CdSe, shell: ZnS, average particle size 3.3 nm) 1.0 part by mass, red light emitting quantum dot (product name "CdSe / ZnS 610", manufactured by SIGMA-ALDRICH, core: CdSe, shell: ZnS, average particle size 5.2 nm) 1.0 part by mass , And a thermal radical polymerization initiator (2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.). As a solvent, 10 parts by mass of polyvinyl alcohol, which is a dispersant, dissolved in 900 parts by mass of ion-exchanged water was added. Then, the
<実施例2>
(光波長変換粒子2)
光波長変換粒子1の表面に被覆層を形成するため、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(製品名「A−DCP」、新中村化学工業社製)30質量部、および熱ラジカル重合開始剤(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、東京化成工業社製)0.3質量部を含む被覆層用組成物1を実施例1の吸引ろ過前の反応液に加え、被覆層用組成物1を含むこの反応液の温度を50℃になるまで昇温し、反応液の温度が50℃の状態で3時間かけて懸濁重合を行った。その後、熱ラジカル開始剤を完全に失活させるため、反応液の温度を80℃になるまで昇温し、反応液の温度が80℃の状態で3時間撹拌して、表面に被覆層を形成した粒子状の重合物を得た。その後、重合容器内の重合物を含む反応液を攪拌装置により攪拌しながら室温まで冷却した。次いで、反応液を吸引ろ過し、ろ過の残渣をイオン交換水で洗浄し、その後脱液して、光波長変換粒子2を得た。光波長変換粒子2においては緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットが樹脂粒子中に内包され、また光波長変換粒子2の平均粒子径は3.3μmであった。
<Example 2>
(Light wavelength conversion particle 2)
In order to form a coating layer on the surface of the light
<実施例3>
(光波長変換粒子3)
光波長変換粒子用組成物1の代わりに、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(製品名「A−DCP」、新中村化学工業社製)90質量部、テトラエチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)(製品名「EGMP−4」、SC有機化学社製)10質量部、緑色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 530」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径3.3nm)1.0質量部、赤色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 610」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径5.2nm)1.0質量部、および熱ラジカル重合開始剤(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、東京化成工業社製)1質量部からなる光波長変換粒子用組成物2を用いたこと以外は、光波長変換粒子1と同様の手順によって、光波長変換粒子3を得た。光波長変換粒子3においては緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットが樹脂粒子中に内包され、また光波長変換粒子3の平均粒子径は3μmであった。
<Example 3>
(Light wavelength conversion particle 3)
Instead of
<実施例4>
(光波長変換粒子4)
光波長変換粒子用組成物1の代わりに、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(製品名「A−DCP」、新中村化学工業社製)50質量部、tert−ブチルメルカプタン50質量部、緑色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 530」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径3.3nm)1.0質量部、赤色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 610」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径5.2nm)1.0質量部、および熱ラジカル重合開始剤(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、東京化成工業社製)1質量部からなる光波長変換粒子用組成物3を用いたこと以外は、光波長変換粒子1と同様の手順によって、光波長変換粒子4を得た。光波長変換粒子4においては緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットが樹脂粒子中に内包され、また光波長変換粒子4の平均粒子径は3μmであった。
<Example 4>
(Light wavelength conversion particle 4)
Instead of
<実施例5>
(光波長変換粒子5)
光波長変換粒子用組成物1の代わりに、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(製品名「A−DCP」、新中村化学工業社製)50質量部、2−メタクロイロキシエチルアシッドホスフェート(製品名「ライトエステルP−2M」、共栄社化学社製)50質量部、緑色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 530」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径3.3nm)1.0質量部、赤色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 610」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径5.2nm)1.0質量部、および熱ラジカル重合開始剤(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、東京化成工業社製)1質量部からなる光波長変換粒子用組成物4を用いたこと以外は、光波長変換粒子1と同様の手順によって、光波長変換粒子5を得た。光波長変換粒子5においては緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットが樹脂粒子中に内包され、また光波長変換粒子5の平均粒子径は3μmであった。
<Example 5>
(Light wavelength conversion particle 5)
Instead of
<実施例6>
(光波長変換粒子6)
光波長変換粒子用組成物1の代わりに、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(製品名「A−DCP」、新中村化学工業社製)90質量部、2−メタクロイロキシエチルアシッドホスフェート(製品名「ライトエステルP−2M」、共栄社化学社製)10質量部、緑色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 530」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径3.3nm)1.0質量部、赤色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 610」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径5.2nm)1.0質量部、および熱ラジカル重合開始剤(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、東京化成工業社製)1質量部からなる光波長変換粒子用組成物5を用いたこと以外は、光波長変換粒子1と同様の手順によって、光波長変換粒子6を得た。光波長変換粒子6においては緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットが樹脂粒子中に内包され、また光波長変換粒子6の平均粒子径は3μmであった。
<Example 6>
(Light wavelength conversion particle 6)
Instead of
<実施例7>
(光波長変換粒子7)
光波長変換粒子用組成物1の代わりに、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(製品名「A−DCP」、新中村化学工業社製)50質量部、ステアリルアミン(製品名「ファーミン80」、花王社製)50質量部、緑色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 530」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径3.3nm)1.0質量部、赤色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 610」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径5.2nm)1.0質量部、および熱ラジカル重合開始剤(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、東京化成工業社製)1質量部からなる光波長変換粒子用組成物6を用いたこと以外は、光波長変換粒子1と同様の手順によって、光波長変換粒子7を得た。光波長変換粒子7においては緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットが樹脂粒子中に内包され、また光波長変換粒子7の平均粒子径は3μmであった。
<Example 7>
(Light wavelength conversion particle 7)
Instead of
<実施例8>
(光波長変換粒子8)
光波長変換粒子用組成物1の代わりに、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(製品名「A−DCP」、新中村化学工業社製)90質量部、ステアリルアミン(製品名「ファーミン80」、花王社製)10質量部、緑色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 530」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径3.3nm)1.0質量部、赤色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 610」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径5.2nm)1.0質量部、および熱ラジカル重合開始剤(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、東京化成工業社製)1質量部からなる光波長変換粒子用組成物7を用いたこと以外は、光波長変換粒子1と同様の手順によって、光波長変換粒子8を得た。光波長変換粒子8においては緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットが樹脂粒子中に内包され、また光波長変換粒子8の平均粒子径は3μmであった。
<Example 8>
(Light wavelength conversion particle 8)
Instead of
<実施例9>
(光波長変換粒子9)
光波長変換粒子用組成物1の代わりに、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(製品名「A−DCP」、新中村化学工業社製)50質量部、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート(製品名「M−5300」、東亞合成社製)50質量部、緑色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 530」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径3.3nm)1.0質量部、赤色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 610」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径5.2nm)1.0質量部、および熱ラジカル重合開始剤(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、東京化成工業社製)1質量部からなる光波長変換粒子用組成物8を用いたこと以外は、光波長変換粒子1と同様の手順によって、光波長変換粒子9を得た。光波長変換粒子9においては緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットが樹脂粒子中に内包され、また光波長変換粒子9の平均粒子径は3μmであった。
<Example 9>
(Light wavelength conversion particle 9)
Instead of
<実施例10>
(光波長変換粒子10)
光波長変換粒子用組成物1の代わりに、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(製品名「A−DCP」、新中村化学工業社製)90質量部、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート(製品名「M−5300」、東亞合成社製)10質量部、緑色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 530」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径3.3nm)1.0質量部、赤色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 610」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径5.2nm)1.0質量部、および熱ラジカル重合開始剤(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、東京化成工業社製)1質量部からなる光波長変換粒子用組成物9を用いたこと以外は、光波長変換粒子1と同様の手順によって、光波長変換粒子10を得た。光波長変換粒子10においては緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットが樹脂粒子中に内包され、また光波長変換粒子10の平均粒子径は3μmであった。
<Example 10>
(Light wavelength conversion particle 10)
Instead of
<実施例11>
(光波長変換粒子11)
重合容器内に、上記光波長変換粒子用組成物1を投入し、80℃で乾燥させた後、光波長変換粒子用組成物1に紫外線を積算光量が500mJ/cm2になるように照射して光波長変換粒子用組成物1を硬化させて、光波長変換粒子用組成物1の硬化物を得た。そして、この硬化物を、ビーズ径が500μmのジルコニアビーズを撹拌容器に入れたビーズミル装置を用いて粉砕して、光波長変換粒子11を得た。光波長変換粒子11においては緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットが樹脂粒子中に内包され、また光波長変換粒子1の平均粒子径は11μmであった。
<Example 11>
(Light wavelength conversion particle 11)
The
<実施例12>
(光波長変換粒子12)
光波長変換粒子用組成物1の代わりに、光波長変換粒子用組成物5を用いたこと以外は、光波長変換粒子11と同様の手順によって、光波長変換粒子12を得た。光波長変換粒子12においては緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットが樹脂粒子中に内包され、また光波長変換粒子12の平均粒子径は13μmであった。
<Example 12>
(Light wavelength conversion particle 12)
The light
<実施例13>
(光波長変換粒子13)
光波長変換粒子用組成物1の代わりに、光波長変換粒子用組成物7を用いたこと以外は、光波長変換粒子11と同様の手順によって、光波長変換粒子13を得た。光波長変換粒子13においては緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットが樹脂粒子中に内包され、また光波長変換粒子13の平均粒子径は11μmであった。
<Example 13>
(Light wavelength conversion particle 13)
The light
<実施例14>
(光波長変換粒子14)
光波長変換粒子用組成物1の代わりに、光波長変換粒子用組成物9を用いたこと以外は、光波長変換粒子11と同様の手順によって、光波長変換粒子14を得た。光波長変換粒子14においては緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットが樹脂粒子中に内包され、また光波長変換粒子14の平均粒子径は14μmであった。
<Example 14>
(Light wavelength conversion particle 14)
The light
<実施例15>
(光波長変換粒子15)
光波長変換粒子1の樹脂粒子の表面にバリア層としてのシリカガラス層を形成して、光波長変換粒子15を得た。バリア層の形成は以下のようにして行われた。まず、光波長変換粒子1の表面をドデシルアミンで覆った後、トルエン(0.4mL)と混合した。次いで、この混合液にテトラエトキシシラン(TEOS、10μL)を添加し、3時間攪拌して、有機混合液1を作製した。一方で、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(MPS、1μL)をエタノール(25mL)とアンモニア水(4mL、アンモニア濃度10wt%)に混合して水溶液2を作製した。そして、有機混合液1と水溶液2を混合し、3時間攪拌したところ、樹脂粒子は水相に沈殿した。この樹脂粒子を遠心分離によって取り出した。最後に、上記の樹脂粒子を含む水溶液0.5mLを取り出し、エタノール(8mL)とアンモニア水(0.1mL、25wt%)を加え、さらにTEOS(14μL)を添加した。これにより、光波長変換粒子1の樹脂粒子の表面を膜厚50nmのシリカガラス層で覆った光波長変換粒子15を得た。光波長変換粒子15の平均粒子径は3.1μmであった。
<Example 15>
(Light wavelength conversion particle 15)
A silica glass layer as a barrier layer was formed on the surface of the resin particles of the light
<実施例16>
(光波長変換粒子16)
光波長変換粒子1の代わりに、光波長変換粒子5を用いたこと以外は、実施例15と同様にして、光波長変換粒子5の樹脂粒子の表面を膜厚50nmのシリカガラス層で覆った光波長変換粒子16を得た。光波長変換粒子16の平均粒子径は3.1μmであった。
<Example 16>
(Light wavelength conversion particle 16)
The surface of the resin particles of the light wavelength conversion particles 5 was covered with a silica glass layer having a thickness of 50 nm in the same manner as in Example 15 except that the light wavelength conversion particles 5 were used instead of the light
<実施例17>
(光波長変換粒子17)
光波長変換粒子1の代わりに、光波長変換粒子7を用いたこと以外は、実施例15と同様にして、光波長変換粒子7の樹脂粒子の表面を膜厚50nmのシリカガラス層で覆った光波長変換粒子17を得た。光波長変換粒子17の平均粒子径は3.1μmであった。
<Example 17>
(Light wavelength conversion particle 17)
The surface of the resin particles of the light wavelength conversion particles 7 was covered with a silica glass layer having a thickness of 50 nm in the same manner as in Example 15 except that the light wavelength conversion particles 7 were used instead of the light
<実施例18>
(光波長変換粒子18)
光波長変換粒子1の代わりに、光波長変換粒子9を用いたこと以外は、実施例15と同様にして、光波長変換粒子9の樹脂粒子の表面を膜厚50nmのシリカガラス層で覆った光波長変換粒子18を得た。光波長変換粒子18の平均粒子径は3.1μmであった。
<Example 18>
(Light wavelength conversion particle 18)
The surface of the resin particles of the light wavelength conversion particles 9 was covered with a silica glass layer having a thickness of 50 nm in the same manner as in Example 15 except that the light wavelength conversion particles 9 were used instead of the light
<比較例1>
(光波長変換粒子19)
光波長変換粒子用組成物1の代わりに、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(製品名「A−DCP」、新中村化学工業社製)100質量部、緑色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 530」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径3.3nm)1.0質量部、赤色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 610」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径5.2nm)1.0質量部、および熱ラジカル重合開始剤(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、東京化成工業社製)1質量部からなる光波長変換粒子用組成物10を用いたこと以外は、光波長変換粒子1と同様の手順によって、光波長変換粒子19を得た。光波長変換粒子19においては緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットが樹脂粒子中に内包され、また光波長変換粒子19の平均粒子径は12μmであった。
<Comparative example 1>
(Light wavelength conversion particle 19)
Instead of
<<光波長変換組成物の調整>>
下記に示す組成となるように各成分を配合して、光波長変換組成物を得た。
<実施例19>
(光波長変換組成物1)
・光波長変換粒子1:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・ラジカル重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
<< Adjustment of optical wavelength conversion composition >>
Each component was blended so as to have the composition shown below to obtain an optical wavelength conversion composition.
<Example 19>
(Light wavelength conversion composition 1)
-Light wavelength conversion particles 1:20 parts by mass-Epoxy acrylate (product name "Unidic V-5500", manufactured by DIC): 80 parts by mass-Radical polymerization initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, product name "Irgacare" Registered trademark) 184 ”, manufactured by BASF Japan Ltd.): 1 part by mass
<実施例20>
(光波長変換組成物2)
・光波長変換粒子1:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・アルミナ粒子(光散乱性粒子、製品名「DAM−03」、電気化学工業社製、平均粒子径4μm):10質量部
・ラジカル重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
<Example 20>
(Light wavelength conversion composition 2)
-Light wavelength conversion particles 1:20 parts by mass-Epoxy acrylate (product name "Unidic V-5500", manufactured by DIC): 80 parts by mass-Alumina particles (light scattering particles, product name "DAM-03", electricity Chemical Industry Co., Ltd.,
<実施例21>
(光波長変換組成物3)
・光波長変換粒子2:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・ラジカル重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
<Example 21>
(Light wavelength conversion composition 3)
-Light wavelength conversion particles 2: 20 parts by mass-Epoxy acrylate (product name "Unidic V-5500", manufactured by DIC): 80 parts by mass-Radical polymerization initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, product name "Irgacure (" Registered trademark) 184 ”, manufactured by BASF Japan Ltd.): 1 part by mass
<実施例22>
(光波長変換組成物4)
・光波長変換粒子3:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・ラジカル重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
<Example 22>
(Light wavelength conversion composition 4)
-Light wavelength conversion particles 3: 20 parts by mass-Epoxy acrylate (product name "Unidic V-5500", manufactured by DIC): 80 parts by mass-Radical polymerization initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, product name "Irgacure (" Registered trademark) 184 ”, manufactured by BASF Japan Ltd.): 1 part by mass
<実施例23>
(光波長変換組成物5)
・光波長変換粒子4:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・ラジカル重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
<Example 23>
(Light wavelength conversion composition 5)
-Light wavelength conversion particles 4: 20 parts by mass-Epoxy acrylate (product name "Unidic V-5500", manufactured by DIC): 80 parts by mass-Radical polymerization initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, product name "Irgacure" Registered trademark) 184 ”, manufactured by BASF Japan Ltd.): 1 part by mass
<実施例24>
(光波長変換組成物6)
・光波長変換粒子5:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・ラジカル重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
<Example 24>
(Light wavelength conversion composition 6)
-Light wavelength conversion particles 5:20 parts by mass-Epoxy acrylate (product name "Unidic V-5500", manufactured by DIC): 80 parts by mass-Radical polymerization initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, product name "Irgacure" Registered trademark) 184 ”, manufactured by BASF Japan Ltd.): 1 part by mass
<実施例25>
(光波長変換組成物7)
・光波長変換粒子6:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・ラジカル重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
<Example 25>
(Light wavelength conversion composition 7)
-Light wavelength conversion particles 6: 20 parts by mass-Epoxy acrylate (product name "Unidic V-5500", manufactured by DIC): 80 parts by mass-Radical polymerization initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, product name "Irgacure (" Registered trademark) 184 ”, manufactured by BASF Japan Ltd.): 1 part by mass
<実施例26>
(光波長変換組成物8)
・光波長変換粒子7:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・ラジカル重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
<Example 26>
(Light wavelength conversion composition 8)
-Light wavelength conversion particles 7:20 parts by mass-Epoxy acrylate (product name "Unidic V-5500", manufactured by DIC): 80 parts by mass-Radical polymerization initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, product name "Irgacare" Registered trademark) 184 ”, manufactured by BASF Japan Ltd.): 1 part by mass
<実施例27>
(光波長変換組成物9)
・光波長変換粒子8:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・ラジカル重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
<Example 27>
(Light wavelength conversion composition 9)
-Light wavelength conversion particles 8:20 parts by mass-Epoxy acrylate (product name "Unidic V-5500", manufactured by DIC): 80 parts by mass-Radical polymerization initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, product name "Irgacare" Registered trademark) 184 ”, manufactured by BASF Japan Ltd.): 1 part by mass
<実施例28>
(光波長変換組成物10)
・光波長変換粒子9:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・ラジカル重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
<Example 28>
(Light wavelength conversion composition 10)
-Light wavelength conversion particles 9:20 parts by mass-Epoxy acrylate (product name "Unidic V-5500", manufactured by DIC): 80 parts by mass-Radical polymerization initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, product name "Irgacare" Registered trademark) 184 ”, manufactured by BASF Japan Ltd.): 1 part by mass
<実施例29>
(光波長変換組成物11)
・光波長変換粒子10:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・ラジカル重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
<Example 29>
(Light wavelength conversion composition 11)
-Light wavelength conversion particles 10:20 parts by mass-Epoxy acrylate (product name "Unidic V-5500", manufactured by DIC): 80 parts by mass-Radical polymerization initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, product name "Irgacare" Registered trademark) 184 ”, manufactured by BASF Japan Ltd.): 1 part by mass
<実施例30>
(光波長変換組成物12)
・光波長変換粒子11:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・ラジカル重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
<Example 30>
(Light wavelength conversion composition 12)
-Light wavelength conversion particles 11:20 parts by mass-Epoxy acrylate (product name "Unidic V-5500", manufactured by DIC): 80 parts by mass-Radical polymerization initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, product name "Irgacure" Registered trademark) 184 ”, manufactured by BASF Japan Ltd.): 1 part by mass
<実施例31>
(光波長変換組成物13)
・光波長変換粒子12:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・ラジカル重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
<Example 31>
(Light wavelength conversion composition 13)
-Light wavelength conversion particles 12:20 parts by mass-Epoxy acrylate (product name "Unidic V-5500", manufactured by DIC): 80 parts by mass-Radical polymerization initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, product name "Irgacure" Registered trademark) 184 ”, manufactured by BASF Japan Ltd.): 1 part by mass
<実施例32>
(光波長変換組成物14)
・光波長変換粒子13:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・ラジカル重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
<Example 32>
(Light wavelength conversion composition 14)
-Light wavelength conversion particles 13:20 parts by mass-Epoxy acrylate (product name "Unidic V-5500", manufactured by DIC): 80 parts by mass-Radical polymerization initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, product name "Irgacure" Registered trademark) 184 ”, manufactured by BASF Japan Ltd.): 1 part by mass
<実施例33>
(光波長変換組成物15)
・光波長変換粒子14:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・ラジカル重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
<Example 33>
(Light wavelength conversion composition 15)
-Light wavelength conversion particles 14:20 parts by mass-Epoxy acrylate (product name "Unidic V-5500", manufactured by DIC): 80 parts by mass-Radical polymerization initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, product name "Irgacare" Registered trademark) 184 ”, manufactured by BASF Japan Ltd.): 1 part by mass
<実施例34>
(光波長変換組成物16)
・光波長変換粒子15:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・ラジカル重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
<Example 34>
(Light wavelength conversion composition 16)
-Light wavelength conversion particles 15:20 parts by mass-Epoxy acrylate (product name "Unidic V-5500", manufactured by DIC): 80 parts by mass-Radical polymerization initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, product name "Irgacare" Registered trademark) 184 ”, manufactured by BASF Japan Ltd.): 1 part by mass
<実施例35>
(光波長変換組成物17)
・光波長変換粒子16:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・ラジカル重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
<Example 35>
(Light wavelength conversion composition 17)
16 parts by mass of light wavelength conversion particles ・ Epoxy acrylate (product name “Unidic V-5500”, manufactured by DIC): 80 parts by mass ・ Radical polymerization initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, product name “Irgacure” Registered trademark) 184 ”, manufactured by BASF Japan Ltd.): 1 part by mass
<実施例36>
(光波長変換組成物18)
・光波長変換粒子17:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・ラジカル重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
<Example 36>
(Light wavelength conversion composition 18)
-Light wavelength conversion particles 17:20 parts by mass-Epoxy acrylate (product name "Unidic V-5500", manufactured by DIC): 80 parts by mass-Radical polymerization initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, product name "Irgacare" Registered trademark) 184 ”, manufactured by BASF Japan Ltd.): 1 part by mass
<実施例37>
(光波長変換組成物19)
・光波長変換粒子18:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・ラジカル重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
<Example 37>
(Light wavelength conversion composition 19)
-Light wavelength conversion particles 18:20 parts by mass-Epoxy acrylate (product name "Unidic V-5500", manufactured by DIC): 80 parts by mass-Radical polymerization initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, product name "Irgacure" Registered trademark) 184 ”, manufactured by BASF Japan Ltd.): 1 part by mass
<比較例2>
(光波長変換組成物20)
・緑色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 530」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径3.3nm):0.2質量部
・赤色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 610」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径5.2nm):0.2質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):100質量部
・ラジカル重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
<Comparative example 2>
(Light wavelength conversion composition 20)
-Green emission quantum dots (product name "CdSe / ZnS 530", manufactured by SIGMA-ALDRICH, core: CdSe, shell: ZnS, average particle size 3.3 nm): 0.2 parts by mass-Red emission quantum dots (product name) "CdSe / ZnS 610", manufactured by SIGMA-ALDRICH, core: CdSe, shell: ZnS, average particle size 5.2 nm): 0.2 parts by mass, epoxy acrylate (product name "Unidic V-5500", DIC) (Manufactured): 100 parts by mass, radical polymerization initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, product name "Irgacure (registered trademark) 184", manufactured by BASF Japan): 1 part by mass
<比較例3>
(光波長変換組成物21)
・光波長変換粒子19:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・ラジカル重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
<Comparative example 3>
(Light wavelength conversion composition 21)
-Light wavelength conversion particles 19:20 parts by mass-Epoxy acrylate (product name "Unidic V-5500", manufactured by DIC): 80 parts by mass-Radical polymerization initiator (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, product name "Irgacare" Registered trademark) 184 ”, manufactured by BASF Japan Ltd.): 1 part by mass
<オーバーコート層用組成物の調製>
下記に示す組成となるように各成分を配合して、オーバーコート層用組成物を得た。
(オーバーコート層用組成物1)
・アクリル酸亜鉛(製品名「ZN−DA」日本触媒社製):25質量部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物(製品名「アロニックス(登録商標)M−403」、東亞合成社製):5質量
・メタノール:70質量部
・光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184、BASFジャパン社製):1質量部
<Preparation of composition for overcoat layer>
Each component was blended so as to have the composition shown below to obtain a composition for an overcoat layer.
(
-Zinc acrylate (product name "ZN-DA" manufactured by Nippon Catalyst Co., Ltd.): 25 parts by mass-Mixed mixture of dipentaerythritol hexaacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate (product name "Aronix (registered trademark) M-403", Toa Synthetic company): 5 parts by mass, methanol: 70 parts by mass, photopolymerization initiator (1-hydroxycyclohexylphenylketone, product name "Irgacure (registered trademark) 184, manufactured by BASF Japan): 1 part by mass
(オーバーコート層用組成物2)
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物(製品名「アロニックス(登録商標)M−403」、東亞合成社製):30質量部
・メタノール:70質量部
・光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184、BASFジャパン社製):1質量部
(Composition for overcoat layer 2)
-A mixture of dipentaerythritol hexaacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate (product name "Aronix (registered trademark) M-403", manufactured by Toa Synthetic Co., Ltd.): 30 parts by mass-Methanol: 70 parts by mass-Photopolymerization initiator (1) -Hydroxycyclohexylphenylketone, product name "Irgacure (registered trademark) 184, manufactured by BASF Japan, Inc.): 1 part by mass
<光拡散層用組成物の調製>
下記に示す組成となるように各成分を配合して、光拡散層用組成物1を得た。
(光拡散層用組成物1)
・ペンタエリスリトールトリアクリレート:99質量部
・光散乱性粒子(架橋ポリスチレン樹脂粒子、製品名「SBX−4」、積水化成品工業株式会社製、平均粒子径4μm):158質量部
・光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184、BASFジャパン社製):1質量部
・溶剤(メチルイソブチルケトン:シクロヘキサノン=1:1(質量比)):170質量部
<Preparation of composition for light diffusion layer>
Each component was blended so as to have the composition shown below to obtain a
(Composition for light diffusion layer 1)
-Pentaerythritol triacrylate: 99 parts by mass-light scattering particles (crosslinked polystyrene resin particles, product name "SBX-4", manufactured by Sekisui Kasei Kogyo Co., Ltd.,
<実施例38>
大きさ7インチおよび厚みが50μmの光透過性基材としての2枚のポリエチレンテレフタレート(PET)基材(製品名「ルミラーT60」、東レ社製)の片面にそれぞれ上記光拡散層用組成物を、塗布し、塗膜を形成した。次いで、形成した塗膜に対して、80℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させた。その後、紫外線を積算光量が500mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させることにより膜厚が10μmの光拡散層を形成し、光拡散層付きPET基材を形成した。
<Example 38>
The composition for the light diffusion layer is applied to one side of two polyethylene terephthalate (PET) base materials (product name "Lumilar T60", manufactured by Toray Industries, Inc.) as a light transmissive base material having a size of 7 inches and a thickness of 50 μm. , Applied to form a coating film. Next, the solvent in the coating film was evaporated by passing dry air at 80 ° C. for 30 seconds to dry the formed coating film. Then, ultraviolet rays were irradiated so that the integrated light amount was 500 mJ / cm 2 , and the coating film was cured to form a light diffusing layer having a film thickness of 10 μm, and a PET substrate with a light diffusing layer was formed.
次いで、一方の光拡散層付きPET基材における光拡散層側の面とは反対側の面に光波長変換組成物1を塗布し、80℃で乾燥させて、塗膜を形成した。そして、塗膜に他方の光拡散層付きPET基材における光拡散層側の面とは反対側の面が接するように他方の光拡散層付きPET基材を塗膜に積層した。この状態で、紫外線を積算光量が500mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させ、膜厚が100μmの光波長変換層を形成するとともに、光波長変換層と、2枚の光拡散層付きPET基材とを一体化した。これにより、実施例38に係る光波長変換シートを得た。
Next, the light
<実施例39〜56および比較例4、5>
実施例39〜56および比較例4、5においては、光波長変換組成物1の代わりに表2に示される各光波長変換組成物を用いたこと以外は、実施例38と同様にして、光波長変換シートを作製した。
<Examples 39 to 56 and Comparative Examples 4 and 5>
In Examples 39 to 56 and Comparative Examples 4 and 5, light was used in the same manner as in Example 38, except that each light wavelength conversion composition shown in Table 2 was used instead of the light
<実施例57>
厚さ50μmのポリエチレンテレフタレート(PET)基材(製品名「ルミラーT60」、東レ社製)の一方の面に光波長変換組成物1を塗布し、80℃で乾燥させて、塗膜を形成した。そして、紫外線を積算光量が500mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させた。最後に、PET基材を剥離し、実施例57に係る膜厚が100μmの光波長変換層のみからなる光波長変換シートを得た。
<Example 57>
The light
<実施例58および比較例6、7>
実施例58および比較例6、7においては、光波長変換組成物1の代わりに表2に示される各光波長変換組成物を用いたこと以外は、実施例57と同様にして、光波長変換シートを作製した。
<Example 58 and Comparative Examples 6 and 7>
In Example 58 and Comparative Examples 6 and 7, light wavelength conversion was performed in the same manner as in Example 57, except that each light wavelength conversion composition shown in Table 2 was used instead of the light
<実施例59>
実施例57で作製した光波長変換シート(光波長変換層)の一方の面に、オーバーコート層用組成物1を塗布し、塗膜を形成した。そして、紫外線を積算光量が500mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させて、膜厚5μmのオーバーコート層を得た。次いで、同様に、光波長変換層の他方の面に、オーバーコート層用組成物1を塗布し、塗膜を形成した。そして、紫外線を積算光量が500mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させて、膜厚5μmのオーバーコート層を得た。これにより、光波長変換層と、光波長変換層の両面に形成されたオーバーコート層とからなる光波長変換シートを得た。
<Example 59>
The
<実施例60>
実施例60においては、オーバーコート層用組成物1の代わりにオーバーコート層用組成物2を用いたこと以外は、実施例59と同様にして、光波長変換シートを作製した。
<Example 60>
In Example 60, an optical wavelength conversion sheet was produced in the same manner as in Example 59, except that the
<実施例61および比較例8、9>
実施例61および比較例8、9においては、光波長変換組成物1の代わりに表2に示される各光波長変換組成物を用いたこと以外は、実施例59と同様にして、光波長変換シートを作製した。
<Example 61 and Comparative Examples 8 and 9>
In Example 61 and Comparative Examples 8 and 9, light wavelength conversion was performed in the same manner as in Example 59, except that each light wavelength conversion composition shown in Table 2 was used instead of the light
<実施例62>
厚さ100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)基材(製品名「ルミラーT60」、東レ社製)の一方の面にウレタンアクリレートを含むプリズム層用組成物を均一に塗布して、プリズム層用組成物の塗膜を形成し、プリズムシート用積層体を形成した。そして、所望の単位プリズムの形状に対し逆形状の凹部を有し、かつ回転する成形用型にレンズ層用組成物の塗膜が成形用型側となるようにプリズムシート用積層体を走行速度20m/分で供給して成形用型によってプリズム層用組成物の塗膜に単位プリズムの形状を賦形するとともに、PET基材を介してプリズム層用組成物の塗膜に紫外線等の光を照射して、プリズム層用組成物の塗膜を硬化させた。最後に、硬化させたプリズム層用組成物の塗膜をPET基材と共に成形用型から剥離して、PET基材の一方の面にプリズム層が形成されたプリズムシートを得た。プリズム層は、シート状の本体部と、この本体部上に並べて配置され、かつ各々が配列方向と交差する方向に延びており、頂角が90°であり、幅が47μmであり、高さが30μmである複数の三角柱状の単位プリズムを有していた。
<Example 62>
A prism layer composition containing urethane acrylate is uniformly applied to one surface of a 100 μm-thick polyethylene terephthalate (PET) base material (product name “Lumilar T60”, manufactured by Toray Industries, Inc.) to form a prism layer composition. A coating film was formed to form a laminate for a prism sheet. Then, the traveling speed of the prism sheet laminate is such that the coating film of the lens layer composition is on the molding mold side in the rotating molding mold having recesses having a shape opposite to the desired unit prism shape. The shape of the unit prism is formed on the coating film of the prism layer composition by supplying at 20 m / min with a molding die, and light such as ultraviolet rays is applied to the coating film of the prism layer composition via the PET substrate. Irradiation was performed to cure the coating film of the composition for the prism layer. Finally, the cured coating film of the prism layer composition was peeled off from the molding mold together with the PET base material to obtain a prism sheet having a prism layer formed on one surface of the PET base material. The prism layers are arranged side by side on the sheet-shaped main body and each of them extends in a direction intersecting the arrangement direction, the apex angle is 90 °, the width is 47 μm, and the height is high. It had a plurality of triangular columnar unit prisms having a height of 30 μm.
次いで、プリズムシートにおけるPET基材のプリズム層側の面とは反対側の面に光波長変換組成物1を塗布し、80℃で乾燥させて、塗膜を形成した。そして、紫外線を積算光量が500mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させることにより、プリズムシートと一体化した膜厚が100μmの光波長変換層を形成した。これにより、実施例62に係る光波長変換シートを得た。
Next, the light
<実施例63および比較例10、11>
実施例63および比較例10、11においては、光波長変換組成物1の代わりに表2に示される各光波長変換組成物を用いたこと以外は、実施例62と同様にして、光波長変換シートを作製した。
<Example 63 and Comparative Examples 10 and 11>
In Example 63 and Comparative Examples 10 and 11, light wavelength conversion was performed in the same manner as in Example 62, except that each light wavelength conversion composition shown in Table 2 was used instead of the light
<実施例64>
まず、2枚のバリアフィルムを次のような方法で作製した。高周波スパッタリング装置において、電極に周波数13.56MHz、電力5kWの高周波電力を印加することにより、チャンバー内で放電を生じさせて、大きさ7インチおよび厚みが50μmの光透過性基材としてのポリエチレンテレフタレート(PET)基材(製品名「ルミラーT60」、東レ社製)の片面にターゲット物質(シリカ)からなる、厚みが50nmであり、かつ屈折率が1.46であるシリカ蒸着層を形成した。これにより、PET基材の一方の面にシリカ蒸着層が形成されたバリアフィルムを2枚形成した。
<Example 64>
First, two barrier films were prepared by the following method. In a high-frequency sputtering apparatus, polyethylene terephthalate as a light-transmitting substrate having a size of 7 inches and a thickness of 50 μm is generated by applying a high-frequency power of 13.56 MHz and a power of 5 kW to the electrodes to generate an electric discharge in the chamber. A silica-deposited layer made of a target substance (silica), having a thickness of 50 nm and a refractive index of 1.46, was formed on one side of a (PET) base material (product name “Lumilar T60”, manufactured by Toray Co., Ltd.). As a result, two barrier films having a silica-deposited layer formed on one surface of the PET base material were formed.
次いで、両方のバリアフィルムにおけるシリカ蒸着層側の面とは反対側の面に上記光拡散層用組成物1を、塗布し、塗膜を形成した。次いで、形成した塗膜に対して、80℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させた。その後、紫外線を積算光量が500mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させることにより膜厚が10μmの光拡散層を形成し、光拡散層付きバリアフィルムを形成した。
Next, the
次いで、一方の光拡散層付きバリアフィルムのシリカ蒸着層側に光波長変換組成物1を塗布し、80℃で乾燥させて、塗膜を形成した。そして、塗膜における光拡散層付きバリアフィルムのシリカ蒸着層の面に、シリカ蒸着層が接するように他方の光拡散層付きバリアフィルムを積層した。この状態で、紫外線を積算光量が500mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させることにより、両方の光拡散層付きバリアフィルムに密着した膜厚が100μmの光波長変換層を形成した。これにより、実施例64に係る光波長変換シートを得た。
Next, the light
<実施例65および比較例12、13>
実施例65および比較例12、13においては、光波長変換組成物1の代わりに表2に示される各光波長変換組成物を用いたこと以外は、実施例64と同様にして、光波長変換シートを作製した。
<Example 65 and Comparative Examples 12 and 13>
In Example 65 and Comparative Examples 12 and 13, light wavelength conversion was performed in the same manner as in Example 64, except that each light wavelength conversion composition shown in Table 2 was used instead of the light
<実施例66>
発光ピーク波長が450nmの青色発光ダイオードの反射部材の開口部に光波長変換組成物1を充填し、80℃で乾燥させた。そして、紫外線を積算光量が500mJ/cm2になるように照射して充填物を硬化させて、青色発光ダイオードの反射部材の開口部に充填された光波長変換部を備える実施例66に係る光源を得た。
<Example 66>
The light
<実施例67および比較例14、15>
実施例67および比較例14、15においては、光波長変換組成物1の代わりに表2に示される各光波長変換組成物を用いたこと以外は、実施例66と同様にして、光源を作製した。
<Example 67 and Comparative Examples 14 and 15>
In Example 67 and Comparative Examples 14 and 15, a light source was produced in the same manner as in Example 66, except that each light wavelength conversion composition shown in Table 2 was used instead of the light
<実施例68>
長さ12mmのガラスチューブに光波長変換組成物1を充填した。そして、ガラスチューブの端部を閉じた後、紫外線を積算光量が500mJ/cm2になるように照射して充填物を硬化させて、ガラスチューブ内に光波長変換部が封入された実施例68に係るキャピラリを得た。
<Example 68>
A glass tube having a length of 12 mm was filled with the light
<実施例69>
後述するKindle Fire(登録商標)HDX7のバックライト装置の導光板の入光面に光波長変換組成物16を塗布し、塗膜を形成した。そして、紫外線を積算光量が500mJ/cm2になるように照射して、塗膜を硬化させて、導光板の入光面に形成された実施例69に係る光波長変換層を得た。
<Example 69>
The light
<比較例16、17>
比較例16、17においては、光波長変換組成物1の代わりに表2に示される各光波長変換組成物を用いたこと以外は、実施例68と同様にして、キャピラリを作製した。
<Comparative Examples 16 and 17>
In Comparative Examples 16 and 17, capillaries were prepared in the same manner as in Example 68, except that each light wavelength conversion composition shown in Table 2 was used instead of the light
<樹脂粒子中の特定の元素およびカルボン酸の確認>
実施例1〜18および比較例1に係る光波長変換粒子1〜19において、樹脂粒子から上記特定の元素またはカルボン酸が検出されるか否か確認した。具体的には、光波長変換粒子1〜8、11〜13、15においては、エネルギー分散型X線分析装置(製品名「JEM−2800」(100mm2シリコンドリフト検出器(SDD)搭載)、日本電子社製)を用いて、加速電圧100kVおよび測定時間30秒の条件下で、量子ドットのシェルの表面から3nm以上離れた樹脂粒子の表面または内部の任意の位置において、硫黄元素、リン元素、および窒素元素の少なくともいずれかが検出されるか否か確認した。また、光波長変換粒子9、10、14においては、赤外顕微鏡(製品名「Nicolet iN10」、Thermo Fisher Scientific社製)を用いて、量子ドットのシェルの表面から3nm以上離れた樹脂粒子の表面または内部の任意の位置において、カルボン酸が検出されるか否か確認した。確認基準は以下の通りとした。
○:硫黄元素、リン元素、窒素元素およびカルボン酸のいずれかが検出された。
×:硫黄元素、リン元素、窒素元素およびカルボン酸のいずれも検出されなかった。
<Confirmation of specific elements and carboxylic acids in resin particles>
In the light
◯: Any of sulfur element, phosphorus element, nitrogen element and carboxylic acid was detected.
X: None of sulfur element, phosphorus element, nitrogen element and carboxylic acid was detected.
<特定の元素の含有量測定>
光波長変換粒子1〜8、11〜13、15〜17、19において、光波長変換粒子に含まれる特定の元素の含有量を、蛍光X線分析装置(製品名「「EDX−800HS」」、島津製作所製)を用いて測定した。特定の元素の含有量は、3回測定して得られた値の平均値とした。
<Measurement of content of specific elements>
In the light
<水蒸気透過率および酸素透過率測定>
上記実施例38〜65および比較例4〜13に係る光波長変換シートにおいて、水蒸気透過率および酸素透過率をそれぞれ測定した。光波長変換シートの水蒸気透過率は、JIS K7129:2008に準拠して、水蒸気透過率測定装置(製品名「PERMATRAN−W3/31」、MOCON社製)を用いて、40℃、相対湿度90%の条件下で測定した。また、光波長変換シートの酸素透過率は、JIS K7126:2006に準拠して、酸素ガス透過率測定装置(製品名「OX−TRAN 2/21」、MOCON社製)を用いて23℃、相対湿度90%の条件下で測定した。水蒸気透過率および酸素透過率は、それぞれ3回測定して得られた値の平均値とした。
<Measurement of water vapor permeability and oxygen permeability>
The water vapor transmittance and the oxygen transmittance were measured in the light wavelength conversion sheets according to Examples 38 to 65 and Comparative Examples 4 to 13, respectively. The water vapor transmittance of the optical wavelength conversion sheet is 40 ° C. and 90% relative humidity using a water vapor transmittance measuring device (product name "PERMATRAN-W3 / 31", manufactured by MOCON) in accordance with JIS K7129: 2008. It was measured under the conditions of. The oxygen transmittance of the optical wavelength conversion sheet is 23 ° C. relative to the oxygen gas transmittance measuring device (product name "OX-
<耐熱性試験後における輝度維持率測定>
上記実施例および比較例に係る光波長変換シート、光源、キャピラリ、および光波長変換層において、光波長変換シート、光源、キャピラリおよび光波長変換層を80℃の環境下に500時間放置する耐熱性試験を行い、光波長変換シート、光源、キャピラリおよび光波長変換層における耐熱性試験前の輝度に対する耐熱性試験後における輝度の維持率を調べた。具体的には、まず、Kindle Fire(登録商標)HDX7のバックライト装置を用意し、耐熱性試験前の光波長変換シートをこのバックライト装置に組み込んだ。このバックライト装置は、発光ピーク波長が450nmの青色発光ダイオード、導光板、第1のプリズムシート、および第2のプリズムシートをこの順に備えているものであった。
<Measurement of brightness maintenance rate after heat resistance test>
In the light wavelength conversion sheet, the light source, the capillary, and the light wavelength conversion layer according to the above Examples and Comparative Examples, the heat resistance of the light wavelength conversion sheet, the light source, the capillary, and the light wavelength conversion layer to be left in an environment of 80 ° C. for 500 hours. The test was carried out, and the maintenance rate of the brightness after the heat resistance test with respect to the brightness before the heat resistance test in the light wavelength conversion sheet, the light source, the capillary and the light wavelength conversion layer was investigated. Specifically, first, a Kindle Fire (registered trademark) HDX7 backlight device was prepared, and the optical wavelength conversion sheet before the heat resistance test was incorporated into this backlight device. This backlight device includes a blue light emitting diode having an emission peak wavelength of 450 nm, a light guide plate, a first prism sheet, and a second prism sheet in this order.
実施例38〜61、64、65および比較例4〜9、12、13においては、青色発光ダイオード側が入光面となるように導光板を配置するとともに、導光板の出光面上に実施例38〜61、64、65および比較例4〜9、12、13に係る光波長変換シート、第1のプリズムシート、第2のプリズムシートをこの順で配置して、バックライト装置を得た。なお、第2のプリズムシートは、単位プリズムの配列方向が第1のプリズムシートの単位プリズムの配列方向と直交するように配置された。 In Examples 38 to 61, 64, 65 and Comparative Examples 4 to 9, 12, and 13, the light guide plate is arranged so that the blue light emitting diode side is the light entrance surface, and the light guide plate is on the light emission surface of the light guide plate. A backlight device was obtained by arranging the light wavelength conversion sheet, the first prism sheet, and the second prism sheet according to ~ 61, 64, 65 and Comparative Examples 4 to 9, 12, 13 in this order. The second prism sheet was arranged so that the arrangement direction of the unit prisms was orthogonal to the arrangement direction of the unit prisms of the first prism sheet.
実施例62、63および比較例10、11においては、青色発光ダイオード側が入光面となるように導光板を配置するとともに、導光板の出光面上にプリズムシートにおけるプリズム面が出光側となるように実施例62、63および比較例10、11に係る光波長変換シート、第2のプリズムシートをこの順で配置して、バックライト装置を得た。なお、第2のプリズムシートは、単位プリズムの配列方向が実施例62、63および比較例10、11に係る光波長変換シートにおけるプリズムシートの単位プリズムの配列方向と直交するように配置された。このようにして、実施例62、63および比較例10、11に係る光波長変換シートが組み込まれたバックライト装置を得た。 In Examples 62 and 63 and Comparative Examples 10 and 11, the light guide plate is arranged so that the blue light emitting diode side is the light entrance surface, and the prism surface of the prism sheet is the light emission side on the light emission surface of the light guide plate. The light wavelength conversion sheet and the second prism sheet according to Examples 62 and 63 and Comparative Examples 10 and 11 were arranged in this order to obtain a backlight device. The second prism sheet was arranged so that the arrangement direction of the unit prisms was orthogonal to the arrangement direction of the unit prisms of the prism sheets in the optical wavelength conversion sheets according to Examples 62 and 63 and Comparative Examples 10 and 11. In this way, a backlight device incorporating the optical wavelength conversion sheets according to Examples 62 and 63 and Comparative Examples 10 and 11 was obtained.
そして、光波長変換シートを組み込んだバックライト装置の青色発光ダイオードを点灯させ、青色光を光波長変換シートの一方の表面に照射して、光波長変換シートの他方の表面を介してバックライト装置の発光面(第2のプリズムシートの表面)から出射する光の輝度を、バックライト装置の厚み方向におけるバックライト装置の発光面から400mm離れた位置において、分光放射輝度計(製品名「CS2000」、コニカミノルタ社製)を用いて、測定角1°の条件で、測定した。 Then, the blue light emitting diode of the backlight device incorporating the light wavelength conversion sheet is turned on, blue light is irradiated on one surface of the light wavelength conversion sheet, and the backlight device is passed through the other surface of the light wavelength conversion sheet. The brightness of the light emitted from the light emitting surface (the surface of the second prism sheet) is measured at a position 400 mm away from the light emitting surface of the backlight device in the thickness direction of the backlight device. , Manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.) under the condition of a measurement angle of 1 °.
次いで、バックライト装置から耐熱性試験前の光波長変換シートを外し、この光波長変換シートに、光波長変換シートを80℃の環境下に500時間放置する耐熱性試験を行った。そして、耐熱性試験後の光波長変換シートを上記と同様に上記バックライト装置に組み込んだ。この状態で、上記と同様に、青色光を光波長変換シートの一方の表面に照射して、光波長変換シートの他方の表面を介してバックライト装置の発光面(第2のプリズムシートの表面)から出射する光の輝度を、バックライト装置の厚み方向におけるバックライト装置の発光面から400mm離れた位置において、分光放射輝度計(製品名「CS2000」、コニカミノルタ社製)を用いて、測定角1°の条件で、測定した。 Next, the light wavelength conversion sheet before the heat resistance test was removed from the backlight device, and the light wavelength conversion sheet was subjected to a heat resistance test in which the light wavelength conversion sheet was left in an environment of 80 ° C. for 500 hours. Then, the light wavelength conversion sheet after the heat resistance test was incorporated into the backlight device in the same manner as described above. In this state, in the same manner as described above, one surface of the light wavelength conversion sheet is irradiated with blue light, and the light emitting surface of the backlight device (the surface of the second prism sheet) passes through the other surface of the light wavelength conversion sheet. ) Is measured at a position 400 mm away from the light emitting surface of the backlight device in the thickness direction of the backlight device using a spectral radiance meter (product name "CS2000", manufactured by Konica Minolta). The measurement was performed under the condition of an angle of 1 °.
測定したこれらの輝度から、耐熱性試験前の輝度に対する耐熱性試験後の輝度の維持率をそれぞれ求めた。輝度維持率は、輝度維持率をAとし、耐熱性試験前のバックライト装置の発光面から出射する光の輝度をBとし、耐熱性試験後のバックライト装置の発光面から出射する光の輝度をCとし、下記式によって求めた。
A=C/B×100
From these measured brightnesss, the retention rate of the brightness after the heat resistance test with respect to the brightness before the heat resistance test was determined. The brightness retention rate is such that the brightness maintenance rate is A, the brightness of the light emitted from the light emitting surface of the backlight device before the heat resistance test is B, and the brightness of the light emitted from the light emitting surface of the backlight device after the heat resistance test is B. Was C, and it was calculated by the following formula.
A = C /
実施例66、67および比較例14、15においても、上記と同様にして、耐熱性試験前の輝度に対する耐熱性試験後の輝度の維持率をそれぞれ求めた。ただし、実施例66、67および比較例14、15においては、光源に対して耐熱性試験を行い、また上記青色発光ダイオードを実施例66、67および比較例14、15に係る光源に代え、光源側が入光面となるように導光板を配置するとともに、導光板の出光面上に第1のプリズムシート、第2のプリズムシートをこの順で配置したバックライト装置を用いた。 In Examples 66 and 67 and Comparative Examples 14 and 15, the retention rate of the brightness after the heat resistance test was determined with respect to the brightness before the heat resistance test in the same manner as described above. However, in Examples 66 and 67 and Comparative Examples 14 and 15, the heat resistance test was performed on the light source, and the blue light emitting diode was replaced with the light source according to Examples 66 and 67 and Comparative Examples 14 and 15 to be a light source. A backlight device was used in which the light guide plate was arranged so that the side was the light source surface, and the first prism sheet and the second prism sheet were arranged in this order on the light source surface of the light source plate.
実施例68、69および比較例16、17においても、上記と同様にして、耐熱性試験前の輝度に対する耐熱性試験後の輝度の維持率をそれぞれ求めた。ただし、実施例68および比較例16、17においては、キャピラリに対して耐熱性試験を行い、また青色発光ダイオード側が入光面となるように導光板を配置するとともに、青色発光ダイオードと導光板の入光面との間に実施例68および比較例16、17に係るキャピラリを配置し、導光板の出光面上に第1のプリズムシート、第2のプリズムシートをこの順で配置したバックライト装置を用いた。また、実施例69においては、導光板の入光面に形成された実施例69に係る光波長変換層に対して導光板ごと耐熱性試験を行い、また青色発光ダイオード側が光波長変換層となるようにこの導光板を配置するとともに、導光板の出光面上に第1のプリズムシート、第2のプリズムシートをこの順で配置したバックライト装置を用いた。 In Examples 68 and 69 and Comparative Examples 16 and 17, the retention rate of the brightness after the heat resistance test was determined with respect to the brightness before the heat resistance test in the same manner as described above. However, in Example 68 and Comparative Examples 16 and 17, the heat resistance test was performed on the capillary, the light guide plate was arranged so that the blue light emitting diode side was the light entering surface, and the blue light emitting diode and the light guide plate were arranged. A backlight device in which the capillarys according to the 68th embodiment and the 16th and 17th comparative examples are arranged between the incoming surface and the light emitting surface, and the first prism sheet and the second prism sheet are arranged in this order on the light emitting surface of the light guide plate. Was used. Further, in Example 69, the heat resistance test of the light wavelength conversion layer according to Example 69 formed on the light entry surface of the light guide plate is performed together with the light guide plate, and the blue light emitting diode side becomes the light wavelength conversion layer. As described above, a backlight device was used in which the light guide plate was arranged and the first prism sheet and the second prism sheet were arranged in this order on the light emitting surface of the light guide plate.
<耐湿熱性試験後における輝度維持率測定>
上記実施例および比較例に係る光波長変換シート、光源、キャピラリおよび光波長変換層において、光波長変換シート、光源、キャピラリおよび光波長変換層を60℃、相対湿度90%の環境下に500時間放置する耐湿熱性試験を行い、光波長変換シート、光源、キャピラリおよび光波長変換層における耐湿熱性試験前の輝度に対する耐湿熱性試験後における輝度の維持率を調べた。具体的には、まず、Kindle Fire(登録商標)HDX7のバックライト装置を用意し、耐湿熱性試験前の光波長変換シートを上記耐熱性試験と同様にこのバックライト装置に組み込んだ。
<Measurement of brightness maintenance rate after moisture resistance test>
In the light wavelength conversion sheet, the light source, the capillary and the light wavelength conversion layer according to the above Examples and Comparative Examples, the light wavelength conversion sheet, the light source, the capillary and the light wavelength conversion layer are placed at 60 ° C. and the relative humidity is 90% for 500 hours. A moist heat resistance test was conducted to examine the retention rate of the brightness after the moist heat resistance test with respect to the brightness before the moist heat resistance test in the light wavelength conversion sheet, the light source, the capillary and the light wavelength conversion layer. Specifically, first, a Kindle Fire (registered trademark) HDX7 backlight device was prepared, and an optical wavelength conversion sheet before the moisture resistance test was incorporated into this backlight device in the same manner as in the above heat resistance test.
そして、光波長変換シートを組み込んだバックライト装置の青色発光ダイオードを点灯させ、青色光を光波長変換シートの一方の表面に照射して、光波長変換シートの他方の表面を介してバックライト装置の発光面(第2のプリズムシートの表面)から出射する光の輝度を、バックライト装置の厚み方向におけるバックライト装置の発光面から400mm離れた位置において、分光放射輝度計(製品名「CS2000」、コニカミノルタ社製)を用いて、測定角1°の条件で、測定した。 Then, the blue light emitting diode of the backlight device incorporating the light wavelength conversion sheet is turned on, blue light is irradiated on one surface of the light wavelength conversion sheet, and the backlight device is passed through the other surface of the light wavelength conversion sheet. The brightness of the light emitted from the light emitting surface (the surface of the second prism sheet) is measured at a position 400 mm away from the light emitting surface of the backlight device in the thickness direction of the backlight device. , Manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.) under the condition of a measurement angle of 1 °.
次いで、バックライト装置から耐湿熱性試験前の光波長変換シートを外し、この光波長変換シートに、光波長変換シートを60℃、相対湿度90%の環境下に500時間放置する耐熱性試験を行った。そして、耐湿熱性試験後の光波長変換シートを上記と同様に上記バックライト装置に組み込んだ。この状態で、上記と同様に、青色光を光波長変換シートの一方の表面に照射して、光波長変換シートの他方の表面を介してバックライト装置の発光面(第2のプリズムシートの表面)から出射する光の輝度を、バックライト装置の厚み方向におけるバックライト装置の発光面から400mm離れた位置において、分光放射輝度計(製品名「CS2000」、コニカミノルタ社製)を用いて、測定角1°の条件で、測定した。 Next, the light wavelength conversion sheet before the moisture heat resistance test is removed from the backlight device, and the light wavelength conversion sheet is subjected to a heat resistance test in which the light wavelength conversion sheet is left in an environment of 60 ° C. and 90% relative humidity for 500 hours. It was. Then, the light wavelength conversion sheet after the moisture resistance test was incorporated into the backlight device in the same manner as described above. In this state, in the same manner as described above, one surface of the light wavelength conversion sheet is irradiated with blue light, and the light emitting surface of the backlight device (the surface of the second prism sheet) passes through the other surface of the light wavelength conversion sheet. ) Is measured at a position 400 mm away from the light emitting surface of the backlight device in the thickness direction of the backlight device using a spectral radiance meter (product name "CS2000", manufactured by Konica Minolta). The measurement was performed under the condition of an angle of 1 °.
測定したこれらの輝度から、耐湿熱性試験前の輝度に対する耐湿熱性試験後の輝度の維持率をそれぞれ求めた。輝度維持率は、輝度維持率をDとし、耐湿熱性試験前のバックライト装置の発光面から出射する光の輝度をEとし、耐湿熱性試験後のバックライト装置の発光面から出射する光の輝度をFとし、下記式によって求めた。
D=F/E×100
From these measured luminances, the retention rate of the luminance after the moisture resistance test was determined with respect to the luminance before the moisture resistance test. The brightness retention rate is such that the brightness maintenance rate is D, the brightness of the light emitted from the light emitting surface of the backlight device before the moisture resistance test is E, and the brightness of the light emitted from the light emitting surface of the backlight device after the moisture resistance test is E. Was F, and it was calculated by the following formula.
D = F / E × 100
実施例66、67および比較例14、15においても、上記と同様にして、耐湿熱性試験前の輝度に対する耐湿熱性試験後の輝度の維持率をそれぞれ求めた。ただし、実施例66、67および比較例14、15においては、光源に対して耐湿熱性試験を行い、また上記青色発光ダイオードを実施例66、67および比較例14、15に係る光源に代え、光源側が入光面となるように導光板を配置するとともに、導光板の出光面上に第1のプリズムシート、第2のプリズムシートをこの順で配置したバックライト装置を用いた。 In Examples 66 and 67 and Comparative Examples 14 and 15, the retention rate of the brightness after the moisture resistance test was determined with respect to the brightness before the moisture resistance test in the same manner as described above. However, in Examples 66 and 67 and Comparative Examples 14 and 15, the moisture resistance test was performed on the light source, and the blue light emitting diode was replaced with the light source according to Examples 66 and 67 and Comparative Examples 14 and 15 to be a light source. A backlight device was used in which the light guide plate was arranged so that the side was the light source surface, and the first prism sheet and the second prism sheet were arranged in this order on the light source surface of the light source plate.
実施例68、69および比較例16、17においても、上記と同様にして、耐湿熱性試験前の輝度に対する耐湿熱性試験後の輝度の維持率をそれぞれ求めた。ただし、実施例68および比較例16、17においては、キャピラリに対して耐湿熱性試験を行い、また青色発光ダイオード側が入光面となるように導光板を配置するとともに、青色発光ダイオードと導光板の入光面との間に実施例68および比較例16、17に係るキャピラリを配置し、導光板の出光面上に第1のプリズムシート、第2のプリズムシートをこの順で配置したバックライト装置を用いた。また、実施例69においては、導光板の入光面に形成された実施例69に係る光波長変換層に対して導光板ごと耐熱性試験を行い、また青色発光ダイオード側が光波長変換層となるようにこの導光板を配置するとともに、導光板の出光面上に第1のプリズムシート、第2のプリズムシートをこの順で配置したバックライト装置を用いた。 In Examples 68 and 69 and Comparative Examples 16 and 17, the retention rate of the brightness after the moisture resistance test was determined with respect to the brightness before the moisture resistance test in the same manner as described above. However, in Example 68 and Comparative Examples 16 and 17, the moisture resistance test was performed on the capillary, the light guide plate was arranged so that the blue light emitting diode side was the light input surface, and the blue light emitting diode and the light guide plate were arranged. A backlight device in which the capillarys according to the 68th embodiment and the 16th and 17th comparative examples are arranged between the incoming surface and the light emitting surface, and the first prism sheet and the second prism sheet are arranged in this order on the light emitting surface of the light guide plate. Was used. Further, in Example 69, the heat resistance test of the light wavelength conversion layer according to Example 69 formed on the light entry surface of the light guide plate is performed together with the light guide plate, and the blue light emitting diode side becomes the light wavelength conversion layer. As described above, a backlight device was used in which the light guide plate was arranged and the first prism sheet and the second prism sheet were arranged in this order on the light emitting surface of the light guide plate.
<点状の輝度欠点評価>
実施例38〜65および比較例4〜13に係る耐熱性試験後の光波長変換シートを組み込んだ上記のバックライト装置を用いて、バックライト装置における発光時の発光面に点状の輝度欠点が存在するかを目視で観察し、評価した。また、実施例38〜65および比較例4〜13に係る耐湿熱性試験後の光波長変換シートを組み込んだ上記のバックライト装置を用いて、同様に、バックライト装置における発光時の発光面に点状の輝度欠点が存在するかを目視で観察し、評価した。評価基準は以下の通りとした。
○:点状の輝度欠点が確認されなかった。
△:点状の輝度欠点が数点確認された。
×:点状の輝度欠点が多数確認された。
<Evaluation of point-shaped brightness defects>
Using the above-mentioned backlight device incorporating the light wavelength conversion sheet after the heat resistance test according to Examples 38 to 65 and Comparative Examples 4 to 13, there is a point-like luminance defect on the light emitting surface at the time of light emission in the backlight device. The presence was visually observed and evaluated. Further, using the above-mentioned backlight device incorporating the light wavelength conversion sheet after the moisture-heat resistance test according to Examples 38 to 65 and Comparative Examples 4 to 13, similarly, a point is formed on the light emitting surface at the time of light emission in the backlight device. It was visually observed and evaluated whether or not there was a defect in the brightness of the shape. The evaluation criteria are as follows.
◯: No point-shaped brightness defect was confirmed.
Δ: Several point-shaped luminance defects were confirmed.
X: Many point-shaped luminance defects were confirmed.
<光波長変換シートの周縁部の劣化幅測定>
実施例38〜65および比較例4〜13に係る耐熱性試験後の光波長変換シートを組み込んだ上記のバックライト装置を用いて、バックライト装置における発光時の発光面における輝度分布を、光波長変換シートの厚み方向から、2D色彩輝度計(製品名「UA−200」、トプコンテクノハウス社製)を用いて、測定した。そして、測定した発光面の輝度分布から、発光面の中央部の輝度に対して輝度が80%となる発光面の位置(輝度80%位置)を求め、発光面における輝度80%位置に最も近い端から輝度80%位置までの最短距離を求めた。そして、この最短距離をランダムに20箇所について求め、この20箇所の最短距離の平均値を、光波長変換シートの周縁部の劣化幅とした。また、実施例38〜65および比較例4〜13に係る耐湿熱性試験後の光波長変換シートを組み込んだ上記のバックライト装置を用いて、同様にして、発光面の輝度分布を測定し、発光面の中央部の輝度に対して輝度が80%となる発光面の位置(輝度80%位置)を求め、発光面における輝度80%位置に最も近い端から輝度80%位置までの最短距離を求めた。
<Measurement of deterioration width of the peripheral edge of the optical wavelength conversion sheet>
Using the above-mentioned backlight device incorporating the light wavelength conversion sheet after the heat resistance test according to Examples 38 to 65 and Comparative Examples 4 to 13, the brightness distribution on the light emitting surface at the time of light emission in the backlight device is determined by the light wavelength. The measurement was performed from the thickness direction of the conversion sheet using a 2D color luminance meter (product name "UA-200", manufactured by Topcon Techno House Co., Ltd.). Then, from the measured brightness distribution of the light emitting surface, the position of the light emitting surface (
以下、結果を表1〜表5に示す。
以下、結果について述べる。表3〜表5から分かるように、実施例38〜63に係る光波長変換シートにおいては、特定の元素およびカルボン酸の少なくともいずれかを含む樹脂粒子中に量子ドットが内包された実施例1〜18に係る光波長変換粒子1〜18を用いているので、樹脂粒子自体を用いていない比較例4、6、8、および10に係る光波長変換シートや量子ドットを内包する樹脂粒子を用いているが、樹脂粒子が特定の元素およびカルボン酸のいずれも含まない比較例5、7、9、および11に係る光波長変換シートに比べて、耐熱性試験後および耐湿熱性試験後の輝度維持率が高かった。さらに、実施例53〜56、58、61、63に係る光波長変換シートは、樹脂粒子をシリカガラス層で覆っているので、これらの実施例にそれぞれ対応する樹脂粒子をシリカガラス層で覆っていない実施例38〜52、57、59、60、62に係る光波長変換シートに比べて耐熱性試験後および耐湿熱性試験後の輝度維持率が高かった。
The results will be described below. As can be seen from Tables 3 to 5, in the light wavelength conversion sheets according to Examples 38 to 63, Quantum Dots are included in the resin particles containing at least one of a specific element and a carboxylic acid. Since the light
実施例64、65に係る光波長変換シートにおいては、特定の元素およびカルボン酸の少なくともいずれかを含む樹脂粒子中に量子ドットが内包された実施例1、15に係る光波長変換粒子1、15を用いているので、樹脂粒子自体を用いていない比較例12に係る光波長変換シートや量子ドットを内包する樹脂粒子を用いているが、樹脂粒子が特定の元素およびカルボン酸のいずれも含まない比較例13に係る光波長変換シートに比べて、耐熱性試験後および耐湿熱性試験後の輝度維持率が高かった。さらに、実施例65に係る光波長変換シートは、樹脂粒子をシリカガラス層で覆っているので、樹脂粒子をシリカガラス層で覆っていない実施例64に係る光波長変換シートに比べて耐熱性試験後および耐湿熱性試験後の輝度維持率が高かった。
In the optical wavelength conversion sheet according to Examples 64 and 65, the optical
実施例66、67に係る光源においては、特定の元素およびカルボン酸の少なくともいずれかを含む樹脂粒子中に量子ドットが内包された実施例1、15に係る光波長変換粒子1、15を用いているので、樹脂粒子自体を用いていない比較例14に係る光源や量子ドットを内包する樹脂粒子を用いているが、樹脂粒子が特定の元素およびカルボン酸のいずれも含まない比較例15に係る光源に比べて、耐熱性試験後および耐湿熱性試験後の輝度維持率が高かった。さらに、実施例67に係る光源は、樹脂粒子をシリカガラス層で覆っているので、樹脂粒子をシリカガラス層で覆っていない実施例66に係る光源に比べて耐熱性試験後および耐湿熱性試験後の輝度維持率が高かった。
In the light source according to Examples 66 and 67, the light
実施例68に係るキャピラリにおいては、特定の元素およびカルボン酸の少なくともいずれかを含む樹脂粒子中に量子ドットが内包された実施例1に係る光波長変換粒子1を用いているので、樹脂粒子自体を用いていない比較例16に係るキャピラリや量子ドットを内包する樹脂粒子を用いているが、樹脂粒子が特定の元素およびカルボン酸のいずれも含まない比較例17に係るキャピラリに比べて、耐熱性試験後および耐湿熱性試験後の輝度維持率が高かった。実施例69に係る光波長変換層は、樹脂粒子をシリカガラス層で覆っているので、光波長変換粒子をガラスチューブに封入しなくとも実施例68と同等の耐熱性試験後および耐湿熱性試験後の輝度維持率を達成できた。
In the capillary according to Example 68, since the light
これらは、実施例1〜18に係る光波長変換粒子1〜18の耐熱性および耐湿熱性が高く、また特定の元素およびカルボン酸の少なくともいずれかが、量子ドットの劣化を抑制できることを意味している。また、光波長変換粒子15〜18は、光波長変換粒子1〜14よりも量子ドットの劣化をより抑制することができることを意味している。
These mean that the light
実施例28〜63および比較例4〜11に係る光波長変換シートにおいては、バリアフィルムを用いていなかったので、点状の輝度欠点は確認されなかった。また、実施例64、65に係る光波長変換シートにおいては、バリアフィルムを用いているが、特定の元素およびカルボン酸の少なくともいずれかを含む樹脂粒子中に量子ドットが内包された実施例1、15に係る光波長変換粒子1、15を用いているので、点状の輝度欠点は確認されなかった。これに対し、樹脂粒子自体を用いていない比較例12に係る光波長変換シートや、量子ドットを内包する樹脂粒子を用いているが、樹脂粒子が特定の元素およびカルボン酸のいずれも含まない比較例13に係る光波長変換シートにおいては、点状の輝度欠点が確認された。これは、樹脂粒子中の特定の元素およびカルボン酸の少なくともいずれかが、量子ドットの劣化を抑制できることを意味している。
Since the barrier film was not used in the light wavelength conversion sheets according to Examples 28 to 63 and Comparative Examples 4 to 11, no punctate luminance defect was confirmed. Further, although the barrier film is used in the optical wavelength conversion sheets according to Examples 64 and 65, Quantum Dots are included in the resin particles containing at least one of a specific element and a carboxylic acid. Since the light
実施例38〜65に係る光波長変換シートにおいては、特定の元素およびカルボン酸の少なくともいずれかを含む樹脂粒子中に量子ドットが内包された実施例1〜18に係る光波長変換粒子1〜18を用いているので、周縁部の劣化は抑制されていた。これに対し、樹脂粒子自体を用いていない比較例4、6、8、および10に係る光波長変換シートや、量子ドットを内包する樹脂粒子を用いているが、樹脂粒子が特定の元素およびカルボン酸のいずれも含まない比較例5、7、9、および11に係る光波長変換シートにおいては、周縁部の劣化が確認された。これは、周縁部のような量子ドットが酸素や水蒸気に多く曝される環境においても、樹脂粒子中の特定の元素およびカルボン酸の少なくともいずれかが、量子ドットの劣化を抑制できることを意味している。また、比較例12、13に係る光波長変換シートは、バリアフィルムによって中央部の劣化が比較的抑制されたが、周縁部の劣化が抑制されなかった。
In the light wavelength conversion sheet according to Examples 38 to 65, the light
実施例38に係る光波長変換シートの全ヘイズ値は98.9%、内部ヘイズ値は96.7%、外部ヘイズ値は2.2%であり、実施例39に係る光波長変換シートの全ヘイズ値は99.3%、内部ヘイズ値は99.3%、外部ヘイズ値は0%であった。両方の光波長変換シートにおいては、外部ヘイズ値が内部ヘイズ値よりも小さくなっているので、両方とも耐熱性試験前後および耐湿熱性試験前後に関わらず輝度が高いが、実施例38に係る光波長変換シートと実施例39に係る光波長変換シートを比べると、実施例39に係る光波長変換シートの方が耐熱性試験前後に関わらず輝度が高かった。これは、実施例39に係る光波長変換シートは光散乱性粒子としてのアルミナ粒子を含んでいるので、実施例31に係る光波長変換シートの内部ヘイズ値が実施例38に係る波長変換シートの内部ヘイズ値に比べて大きくなり、これにより外部ヘイズ値が小さくなったためである。したがって、光波長変換シートに光散乱性粒子を含ませて、内部ヘイズ値をより高めることによって、外部ヘイズ値をより小さくすることができ、これにより光波長変換効率をより向上できることが確認できた。なお、光波長変換シートにおける全ヘイズ値、内部ヘイズ値、ヘイズ値は以下のようにして測定した。まず、ヘイズメーター(製品名「HM−150」、村上色彩技術研究所製)を用いて、JIS K7136に従って光波長変換シートの全ヘイズ値を測定した。その後、光波長変換シートの両面に、膜厚が25μmの透明光学粘着層(製品名「パナクリーンPD−S1」、パナック社製)を介して厚みが60μmのトリアセチルセルロース基材(製品名「TD60UL」、富士フイルム社製)を貼り付けた。これによって、光波長変換シートにおける表面の凹凸形状が潰れ、光波長変換シートの表面が平坦になった。この状態で、ヘイズメーター(製品名「HM−150」、村上色彩技術研究所製)を用いて、JIS K7136に従ってヘイズ値を測定して内部ヘイズ値を求めた。そして、全ヘイズ値から内部ヘイズ値を差し引くことにより、外部ヘイズ値を求めた。なお、透明光学粘着層およびトリアセチルセルロース基材も光波長変換シートの内部ヘイズ値や外部ヘイズ値に影響を与えるおそれがあるが、光波長変換シートの内部散乱が極めて大きい場合には、これらが内部ヘイズ値や外部ヘイズ値に与える影響は極めて小さくなるので、無視できる。また、光波長変換シートの内部散乱が極めて大きい場合には、内部ヘイズ値が全ヘイズ値と同じ値になることがあるので、外部ヘイズ値が0%になることもある。 The total haze value of the light wavelength conversion sheet according to Example 38 was 98.9%, the internal haze value was 96.7%, and the external haze value was 2.2%. The haze value was 99.3%, the internal haze value was 99.3%, and the external haze value was 0%. Since the external haze value is smaller than the internal haze value in both light wavelength conversion sheets, the brightness is high regardless of before and after the heat resistance test and before and after the moisture heat resistance test, but the light wavelength according to Example 38. Comparing the conversion sheet and the light wavelength conversion sheet according to Example 39, the light wavelength conversion sheet according to Example 39 had higher brightness regardless of before and after the heat resistance test. This is because the light wavelength conversion sheet according to Example 39 contains alumina particles as light scattering particles, so that the internal haze value of the light wavelength conversion sheet according to Example 31 is that of the wavelength conversion sheet according to Example 38. This is because the haze value is larger than the internal haze value, which makes the external haze value smaller. Therefore, it was confirmed that the external haze value can be made smaller by including the light scattering particles in the light wavelength conversion sheet to further increase the internal haze value, and thereby the light wavelength conversion efficiency can be further improved. .. The total haze value, the internal haze value, and the haze value in the optical wavelength conversion sheet were measured as follows. First, using a haze meter (product name "HM-150", manufactured by Murakami Color Technology Research Institute), the total haze value of the optical wavelength conversion sheet was measured according to JIS K7136. After that, a triacetyl cellulose base material having a thickness of 60 μm (product name “Panaclean PD-S1”, manufactured by Panadium Co., Ltd.) is interposed on both sides of the optical wavelength conversion sheet via a transparent optical adhesive layer having a thickness of 25 μm (product name “Panaclean PD-S1”). TD60UL ", manufactured by Fujifilm Co., Ltd.) was pasted. As a result, the uneven shape of the surface of the light wavelength conversion sheet was crushed, and the surface of the light wavelength conversion sheet became flat. In this state, the haze value was measured according to JIS K7136 using a haze meter (product name "HM-150", manufactured by Murakami Color Technology Research Institute) to obtain the internal haze value. Then, the external haze value was obtained by subtracting the internal haze value from the total haze value. The transparent optical adhesive layer and the triacetyl cellulose base material may also affect the internal haze value and the external haze value of the optical wavelength conversion sheet, but when the internal scattering of the optical wavelength conversion sheet is extremely large, these may affect the internal haze value and the external haze value. The effect on the internal haze value and the external haze value is extremely small and can be ignored. Further, when the internal scattering of the light wavelength conversion sheet is extremely large, the internal haze value may be the same as the total haze value, so that the external haze value may be 0%.
また、実施例59、60に係る光波長変換シートにおいて、オーバーコート層に対してスクラッチ試験を行い、その際の垂直力および水平力を測定したところ、実施例59に係る光波長変換シートは、垂直力が21μNであり、水平力が−11μNであり、実施例60に係る光波長変換シートは、垂直力が11μNであり、水平力が−6μNであった。これらのオーバーコート層は緻密な膜となり、光波長変換層を大気暴露から防ぐ能力を有していたが、光波長変換層を大気暴露から防ぐ能力においては実施例59に係る光波長変換シートのオーバーコート層の方が実施例60に係る光波長変換シートのオーバーコート層よりも高いと言える。スクラッチ試験は、ナノインデンテーション装置(製品名「TI950 TriboIndenter」、HYSITRON(ハイジトロン)社製)を用いて、オーバーコート層の断面からオーバーコート層の内部方向に圧子(Cube Corner:Ti037_110410(12))を50nm押し込み、その深さを一定として、30秒間この圧子を移動速度4μm/minで水平方向に移動させることによって行い、その際の垂直力(荷重)および水平力を測定し、測定された垂直力および水平力の平均値を求め、さらにこのスクラッチ試験を5回繰り返すことによって求めた垂直力の5つの平均値の平均値(5回平均値)を垂直力とし、また水平力の5つの平均値の平均値(5回平均値)を水平力とした。 Further, in the optical wavelength conversion sheets according to Examples 59 and 60, a scratch test was performed on the overcoat layer, and the normal force and the horizontal force at that time were measured. As a result, the optical wavelength conversion sheet according to Example 59 was found. The normal force was 21 μN and the horizontal force was -11 μN, and the optical wavelength conversion sheet according to Example 60 had a normal force of 11 μN and a horizontal force of -6 μN. These overcoat layers became dense films and had an ability to prevent the light wavelength conversion layer from exposure to the atmosphere. However, in terms of the ability to prevent the light wavelength conversion layer from exposure to the atmosphere, the light wavelength conversion sheet according to Example 59. It can be said that the overcoat layer is higher than the overcoat layer of the optical wavelength conversion sheet according to Example 60. The scratch test is performed using a nanoindentation device (product name "TI950 TriboIndenter", manufactured by HYSITRON) from the cross section of the overcoat layer to the inside of the overcoat layer (Cube Corner: Ti037_110410 (12)). ) Is pushed in by 50 nm, the depth is kept constant, and the indenter is moved horizontally at a moving speed of 4 μm / min for 30 seconds, and the normal force (load) and horizontal force at that time are measured and measured. The average value of the normal force and the horizontal force was obtained, and the average value of the five average values of the normal force (five times average value) obtained by repeating this scratch test five times was used as the normal force, and the five horizontal forces were used. The average value of the average values (5 times average value) was used as the normal force.
実施例1〜8、11〜13、15〜17に係る光波長変換粒子1〜8、11〜13、15〜17においては、蛍光X線分析により測定された特定の元素の含有量が、0.5質量%以上であった。これに対し、比較例1に係る光波長変換粒子15においては、蛍光X線分析により測定された特定の元素の含有量が、0.5質量%未満であった。なお、比較例1に係る光波長変換粒子19において、光波長変換粒子19を形成する際に用いた光波長変換粒子用組成物10に特定の元素が含まれていないにも関わらず、特定の元素の含有量が0.204質量%となっているのは、量子ドット自体に硫黄成分が含まれていたためであると考えられる。
In the light
上記実施例においては、緑色発光量子ドットや赤色発光量子ドットのコア材料としてCdSeを用いているが、コア材料としてInP、InAs等の非Cd系材料を用いても、上記実施例と同様の結果が得られた。 In the above example, CdSe is used as the core material of the green light emitting quantum dots and the red light emitting quantum dots, but even if a non-Cd material such as InP or InAs is used as the core material, the same result as in the above example is obtained. was gotten.
1…光波長変換粒子
2…樹脂粒子
3…量子ドット
4…被覆層
10、20、30、40、50、60…光波長変換シート
11…光波長変換層
16…バインダ樹脂
17…光散乱性粒子
18…塗膜
70…画像表示装置
80、130、140、160…バックライト装置
154、171…光波長変換部
120…表示パネル
1 ... Light
Claims (19)
硫黄、リン、および窒素からなる群から選択される1以上の元素およびカルボン酸の少なくともいずれかを含む光透過性の樹脂粒子と、
前記樹脂粒子中に内包された1以上の量子ドットと、を含み、
前記量子ドットが、第1の半導体化合物からなるコアと、前記コアを覆い、かつ前記第1の半導体化合物と異なる第2の半導体化合物からなるシェルと、前記シェルの表面に結合したリガンドとを含み、
前記樹脂粒子が硫黄を含む場合、前記樹脂粒子が2級チオール化合物および3級チオール化合物の少なくともいずれかを含み、
前記樹脂粒子が窒素を含む場合、前記樹脂粒子がアミン化合物を含み、
前記樹脂粒子が前記元素を含む場合、蛍光X線分析により測定される前記光波長変換粒子中の前記元素の含有量が0.5質量%以上である、光波長変換粒子。 Light wavelength conversion particles
Light-transmitting resin particles containing at least one of one or more elements and carboxylic acids selected from the group consisting of sulfur, phosphorus, and nitrogen.
1 or more and quantum dots included in the resin particles, only including,
The quantum dots include a core made of a first semiconductor compound, a shell made of a second semiconductor compound that covers the core and is different from the first semiconductor compound, and a ligand bound to the surface of the shell. ,
When the resin particles contain sulfur, the resin particles contain at least one of a secondary thiol compound and a tertiary thiol compound.
When the resin particles contain nitrogen, the resin particles contain an amine compound, and the resin particles contain an amine compound.
When the resin particles contain the element, the light wavelength conversion particle in which the content of the element in the light wavelength conversion particle measured by fluorescent X-ray analysis is 0.5% by mass or more .
バインダ樹脂と、前記バインダ樹脂に分散された請求項1ないし4のいずれか一項に記載の光波長変換粒子とを含む光波長変換層を備える、光波長変換シート。 It is an optical wavelength conversion sheet
An optical wavelength conversion sheet comprising a binder resin and an optical wavelength conversion layer including the optical wavelength conversion particles according to any one of claims 1 to 4 dispersed in the binder resin .
前記光源からの光を受ける請求項8に記載の光波長変換部材または請求項9ないし14のいずれか一項に記載の光波長変換シートと
を備える、バックライト装置。 Light source and
A backlight device comprising the light wavelength conversion member according to claim 8 for receiving light from the light source or the light wavelength conversion sheet according to any one of claims 9 to 14.
量子ドットと、硫黄、リン、および窒素からなる群から選択される1以上の元素を含む化合物およびカルボン酸の少なくともいずれかと、重合性化合物とを含む光波長変換組成物を硬化させて、前記光波長変換組成物の硬化物を得る工程と、
前記硬化物を粉砕させる工程とを備え、
前記光波長変換組成物が前記硫黄を含む化合物を含む場合、前記硫黄を含む化合物が2級チオール化合物および3級チオール化合物の少なくともいずれかであり、
前記光波長変換組成物が窒素を含む化合物を含む場合、前記窒素を含む化合物がアミン化合物である、光波長変換粒子の製造方法。 The method for producing light wavelength conversion particles according to claim 1.
A light wavelength conversion composition containing at least one of a quantum dot, a compound containing one or more elements selected from the group consisting of sulfur, phosphorus, and nitrogen, and a carboxylic acid, and a polymerizable compound is cured to obtain the light. The process of obtaining a cured product of the wavelength conversion composition and
It is provided with a step of crushing the cured product .
When the light wavelength conversion composition contains the sulfur-containing compound, the sulfur-containing compound is at least one of a secondary thiol compound and a tertiary thiol compound.
A method for producing light wavelength conversion particles, wherein the light wavelength conversion composition contains a nitrogen-containing compound, and the nitrogen-containing compound is an amine compound.
量子ドットと、硫黄、リン、および窒素からなる群から選択される1以上の元素を含む化合物およびカルボン酸の少なくともいずれかと、重合性化合物とを含む光波長変換組成物を、貧溶媒中で、粒状に分散させる工程と、
前記光波長変換組成物を粒状に分散させた状態で、前記重合性化合物を重合させる工程とを備え、
前記光波長変換組成物が前記硫黄を含む化合物を含む場合、前記硫黄を含む化合物が2級チオール化合物および3級チオール化合物の少なくともいずれかであり、
前記光波長変換組成物が窒素を含む化合物を含む場合、前記窒素を含む化合物がアミン化合物である、光波長変換粒子の製造方法。 The method for producing light wavelength conversion particles according to claim 1.
An optical wavelength conversion composition containing quantum dots, at least one of a compound containing one or more elements selected from the group consisting of sulfur, phosphorus, and nitrogen, and a carboxylic acid, and a polymerizable compound, was prepared in a poor solvent. The process of dispersing in particles and
A step of polymerizing the polymerizable compound in a state where the light wavelength conversion composition is dispersed in a granular manner is provided .
When the light wavelength conversion composition contains the sulfur-containing compound, the sulfur-containing compound is at least one of a secondary thiol compound and a tertiary thiol compound.
A method for producing light wavelength conversion particles, wherein the light wavelength conversion composition contains a nitrogen-containing compound, and the nitrogen-containing compound is an amine compound.
The production method according to claim 18 , wherein the polymerization of the polymerizable compound is suspension polymerization or emulsion polymerization.
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