JP6922844B2 - 光源ユニット、積層部材ならびにそれらを用いたディスプレイおよび照明装置 - Google Patents
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-
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Description
(a)光源から入射された入射光により励起されることにより、ピーク波長が500nm以上580nm以下の領域に観測される発光を呈する有機発光材料
(b)光源から入射された入射光もしくは有機発光材料(a)からの発光の少なくとも一方により励起されることにより、ピーク波長が580nm以上750nm以下の領域に観測される発光を呈する有機発光材料
(A)光源から入射された入射光により励起されることにより、ピーク波長が500nm以上580nm以下の領域に観測される発光を呈する有機発光材料(a)を含有する層
(B)光源から入射された入射光もしくは有機発光材料(a)からの発光の少なくとも一方により励起されることにより、ピーク波長が580nm以上750nm以下の領域に観測される発光を呈する有機発光材料(b)を含有する層
本発明に用いられる色変換フィルムは、少なくとも1種の有機発光材料およびバインダー樹脂を含有し、入射光を、その入射光よりも長波長の光に変換する色変換層として機能する。
本発明の実施の形態に係る積層部材および光源ユニットに用いられる色変換フィルムは、有機発光材料を含む。ここで、本発明における発光材料とは、何らかの光が照射されたときに、その光とは異なる波長の光を発する材料のことをいう。有機発光材料は、有機物の発光材料である。
ナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、トリフェニレン、ペリレン、フルオランテン、フルオレン、インデン等の縮合アリール環を有する化合物やその誘導体;
フラン、ピロール、チオフェン、シロール、9−シラフルオレン、9,9’−スピロビシラフルオレン、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、インドール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、イミダゾピリジン、フェナントロリン、ピリジン、ピラジン、ナフチリジン、キノキサリン、ピロロピリジン等のヘテロアリール環を有する化合物やその誘導体;
ボラン誘導体;
1,4−ジスチリルベンゼン、4,4’−ビス(2−(4−ジフェニルアミノフェニル)エテニル)ビフェニル、4,4’−ビス(N−(スチルベン−4−イル)−N−フェニルアミノ)スチルベン等のスチルベン誘導体;
芳香族アセチレン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、アルダジン誘導体、ピロメテン誘導体、ジケトピロロ[3,4−c]ピロール誘導体;
クマリン6、クマリン7、クマリン153などのクマリン誘導体;
イミダゾール、チアゾール、チアジアゾール、カルバゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾールなどのアゾール誘導体およびその金属錯体;
インドシアニングリーン等のシアニン系化合物;
フルオレセイン・エオシン・ローダミン等のキサンテン系化合物やチオキサンテン系化合物;
ポリフェニレン系化合物、ナフタルイミド誘導体、フタロシアニン誘導体およびその金属錯体、ポルフィリン誘導体およびその金属錯体;
ナイルレッドやナイルブルー等のオキサジン系化合物;
ヘリセン系化合物;
N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(3−メチルフェニル)−4,4’−ジフェニル−1,1’−ジアミン等の芳香族アミン誘導体;および
イリジウム(Ir)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、白金(Pt)、オスミウム(Os)、およびレニウム(Re)等の有機金属錯体化合物;
等が好適なものとして挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明に用いられる色変換フィルムにおけるバインダー樹脂は、連続相を形成するものであり、成型加工性、透明性、耐熱性等に優れる材料であれば良い。バインダー樹脂の例としては、例えばアクリル酸系、メタクリル酸系、ポリケイ皮酸ビニル系、環ゴム系等の反応性ビニル基を有する光硬化型レジスト材料、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂(シリコーンゴム、シリコーンゲル等のオルガノポリシロキサン硬化物(架橋物)を含む)、ウレア樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、セルロース樹脂、脂肪族エステル樹脂、芳香族エステル樹脂、脂肪族ポリオレフィン樹脂、芳香族ポリオレフィン樹脂などの公知のものが挙げられる。また、バインダー樹脂としては、これらの共重合樹脂を用いても構わない。これらの樹脂を適宜設計することで、本発明に用いられる色変換フィルムに有用なバインダー樹脂が得られる。
本発明に用いられる色変換フィルムは、上述した有機発光材料とバインダー樹脂以外に、酸化防止剤、加工および熱安定化剤、紫外線吸収剤等の耐光性安定化剤、塗布膜安定化のための分散剤やレベリング剤、可塑剤、エポキシ化合物などの架橋剤、アミン・酸無水物・イミダゾールなどの硬化剤、フィルム表面の改質剤としてシランカップリング剤等の接着補助剤、色変換材沈降抑制剤としてシリカ粒子やシリコーン微粒子等の無機粒子およびシランカップリング剤など、その他の添加剤を含有することができる。
本発明の積層部材および光源ユニットを構成する積層フィルムは、熱可塑性樹脂からなる必要がある。熱可塑性樹脂は一般的に熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂と比べて安価であり、かつ公知の溶融押出により簡便かつ連続的にシート化することができることから、低コストで積層フィルムを得ることが可能となる。
|λ1−λ2|≦50 (ただし、λ1<λ2) (6)
λ1(nm):反射フィルムの反射帯域の低波長端近傍で反射率が最大反射率の1/4となる波長(nm)、λ2(nm):反射フィルムの反射帯域の低波長端近傍で反射率が最大反射率の3/4となる波長(nm)
以下に、本発明に用いられる色変換フィルムの原料である色変換組成物の作製方法の一例を説明する。この作製方法では、上述した有機発光材料、バインダー樹脂、溶媒等を所定量混合する。上記の成分を所定の組成になるよう混合した後、ホモジナイザー、自公転型攪拌機、3本ローラー、ボールミル、遊星式ボールミル、ビーズミル等の撹拌・混練機で均質に混合分散することで、有機発光材料が得られる。混合分散後、もしくは混合分散の過程で、真空もしくは減圧条件下で脱泡することも好ましく行われる。また、ある特定の成分を事前に混合することや、エージング等の処理をしても構わない。エバポレーターによって溶媒を除去して所望の固形分濃度にすることも可能である。
本発明において、色変換フィルムは、上述した有機発光材料またはその硬化物層(すなわち、色変換組成物の硬化物層)を含んでいればその構成に限定はない。その一例を図6〜図9に示す。図6は、色変換フィルム4の一例を示す模式断面図であり、図7、図8、および図9はそれぞれ、実施の形態に係る積層部材5の一例を示す模式断面図である。図6〜図9に示す符号41、42、および43はそれぞれ、基材層、色変換フィルムの有機発光材料からなる層(以下、色変換層と呼称する場合もある)、およびバリアフィルムである。
基材層としては、特に制限無く公知の金属、フィルム、ガラス、セラミック、紙等を使用することができる。具体的には、基材層として、アルミニウム(アルミニウム合金も含む)、亜鉛、銅、鉄などの金属板や箔、セルロースアセテート、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、アラミド、シリコーン、ポリオレフィン、熱可塑性フッ素樹脂、テトラフルオロエチレンとエチレンとの共重合体(ETFE)などのプラスチックのフィルム、α−ポリオレフィン樹脂、ポリカプロラクトン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂およびこれらとエチレンとの共重合樹脂からなるプラスチックのフィルム、前記プラスチックがラミネートされた紙、または前記プラスチックによりコーティングされた紙、前記金属がラミネートまたは蒸着された紙、前記金属がラミネートまたは蒸着されたプラスチックフィルムなどが挙げられる。また、基材層が金属板である場合、その表面にクロム系やニッケル系などのメッキ処理やセラミック処理が施されていてもよい。
次に、本発明に用いられる色変換フィルムの有機発光材料からなる層(以下、色変換層とも称する)の作製方法の一例を説明する。この色変換層の作製方法では、上述した方法で作製した色変換組成物を、基材層やバリアフィルム層等の下地上に塗布し、乾燥させる。このようにして、色変換層を作製する。塗布は、リバースロールコーター、ブレードコーター、スリットダイコーター、ダイレクトグラビアコーター、オフセットグラビアコーター、キスコーター、ナチュラルロールコーター、エアーナイフコーター、ロールブレードコーター、リバースロールブレードコーター、トゥーストリームコーター、ロッドコーター、ワイヤーバーコーター、アプリケーター、ディップコーター、カーテンコーター、スピンコーター、ナイフコーター等により行うことができる。色変換層の膜厚均一性を得るためにはスリットダイコーターで塗布することが好ましい。
バリアフィルムとしては、色変換層に対してガスバリア性を向上させる場合などにおいて適宜用いられる。このバリアフィルムとしては、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム、酸化イットリウム、酸化マグネシウムなどの無機酸化物や、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化チタン、炭化窒化ケイ素などの無機窒化物、またはこれらの混合物、またはこれらに他の元素を添加した金属酸化物薄膜や金属窒化物薄膜、あるいはポリ塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、酢酸ビニルのケン化物等のポリビニルアルコール系樹脂などの各種樹脂から成る膜を挙げることができる。
本発明の色変換フィルムにおいてそれぞれの層の間には、必要に応じて接着層を設けても良い。
本発明の積層部材においては、個別に作成した色変換フィルムと積層フィルムを接着層を介して貼り合せることも好ましい。接着層の好ましい形態は上述と同様である。
次に、本発明の実施の形態に係る積層部材および光源ユニットを構成する積層フィルムの好ましい作製方法を熱可塑性樹脂X,Yからなる積層フィルムを例にとり以下に説明する。もちろん本発明は係る例に限定して解釈されるものではない。また、本発明に用いる積層フィルムの積層構造は、特開2007−307893号公報の段落[0053]〜[0063]に記載の内容と同様の方法により簡便に実現できるものである。
本発明の光源ユニットは、色変換フィルムのいずれか一方または両方の面に光拡散フィルムが積層されていることが好ましい。光源からの光のムラを軽減し、光を均一に拡散させる効果があると同時に、後述のプリズムシートと同様に集光の効果を示し、正面方向の輝度向上に寄与するからである。また、光源からの発光の指向性を軽減し、有機発光材料からの発光を色変換フィルムの外部へ取り出しやすくすることによって、光源からの発光と有機発光材料からの発光の比率を、最適な状態に調整する効果もある。
本発明の光源ユニットは、色変換フィルムの光出射面に、プリズムシートが設けられていることが好ましい。光源側から照射された光を集光することにより正面方向の輝度を向上させるとともに、バックライトの明るさを均一にするからである。ここで光出射面とは、ディスプレイ用途においては表示面側のことを指し、照明用途においては発光面側のことを指す。
光源の種類は、一般式(1)で表される化合物等の混合する発光物質が吸収可能な波長領域に発光を示すものであればいずれの光源でも用いることができる。例えば、熱陰極管や冷陰極管、無機ELなどの蛍光性光源、有機エレクトロルミネッセンス素子光源、LED、白熱光源、あるいは太陽光などいずれの光源でも原理的には利用可能であるが、特にはLEDが好適な光源であり、ディスプレイや照明用途では、青色光の色純度を高められる点で、400〜500nmの範囲の光源を持つ青色LEDがさらに好適な光源である。
本発明の実施の形態に係る光源ユニットは、少なくとも光源、上述した色変換フィルムおよび上述した積層フィルムを備える構成である。光源と色変換フィルムの配置方法については特に限定されず、光源と色変換フィルムとを密着させた構成を取っても良いし、光源と色変換フィルムを離したリモートフォスファー形式を取っても良い。また、光源ユニットは、上述した色変換フィルムと上述した積層フィルムとを含む積層体を備えていてもよい。また、光源ユニットは、色純度を高める目的で、さらにカラーフィルターを備える構成を取っても良い。
本発明の実施の形態に係るディスプレイは、少なくとも、上述したように光源および色変換フィルム等を含む光源ユニットを備える。例えば、液晶ディスプレイ等のディスプレイには、バックライトユニットとして、上述の光源ユニットが用いられる。また、本発明の実施の形態に係る照明装置は、少なくとも、上述したように光源および色変換フィルム等を含む光源ユニットを備える。例えば、この照明装置は、光源ユニットとしての青色LED光源と、この青色LED光源からの青色光をこれよりも長波長の光に変換する色変換フィルムまたは色変換組成物とを組み合わせて、白色光を発光するように構成される。
化合物の1H−NMRは、超伝導FTNMR EX−270(日本電子(株)製)を用い、重クロロホルム溶液にて測定を行った。
化合物の吸収スペクトルは、U−3200形分光光度計(日立製作所(株)製)を用い、化合物をトルエンに1×10−6mol/Lの濃度で溶解させて測定を行った。
化合物の蛍光スペクトルは、F−2500形分光蛍光光度計(日立製作所(株)製)を用い、化合物をトルエンに1×10−6mol/Lの濃度で溶解させ、波長460nmで励起させた際の蛍光スペクトルを測定した。
フィルムの層構成は、ミクロトームを用いて断面を切り出したサンプルについて、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて観察することにより求めた。すなわち、透過型電子顕微鏡H−7100FA型((株)日立製作所製)を用い、加速電圧75kVの条件でフィルムの断面写真を撮影し、層構成を測定した。
日立製作所製 分光光度計(U−4100 Spectrophotomater)に付属の角度可変透過付属装置を取り付け、入射角度φ=10°および60°における波長250〜800nmの絶対反射率を測定した。測定条件:スリットは2nm(可視)/自動制御(赤外)とし、ゲインは2と設定し、走査速度を600nm/分とした。サンプルをフィルム幅方向中央部から5cm×10cmで切り出し測定した。
浜松ホトニクス製ミニ分光光度器(C10083MMD)にNA0.22の光ファイバーを取り付け、光源の光を計測した。
評価用の光源を含む光源ユニットとして、Kindle Fire HDX 7のバックライトを用いた。本バックライトの発光におけるピーク波長は446nmである。この光源ユニットを用い、拡散板、積層フィルム、色変換フィルム(積層フィルムと色変換フィルムを含む積層部材の場合もある)、プリズムシート、偏光反射フィルムとした場合の輝度をコニカミノルタセンシング株式会社製分光放射輝度計を用いて測定した。比較例1における輝度を100としたときの相対的な輝度を表2に、比較例3における輝度を100としたときの相対的な輝度を表3に記載した。また、実施例26〜33における相対輝度は、本測定方法で輝度測定を行い、実施例22と比較した値である。
輝度測定によりで得られた発光スペクトルデータと、カラーフィルターの透過率のスペクトルデータから、カラーフィルターにより色純度を向上させた場合の(u’、v’)色空間における色域を算出した。また、算出された(u’、v’)色空間における色域の面積は、BT.2020規格の色域面積を100%とした場合の割合により評価した。この割合が高いほど色再現性が良好である。
紫外線照射時に色変換フィルムで発生するラジカルの測定には、電子スピン共鳴装置JES−X3(日本電子(株)製)を用いた。超高圧水銀灯USH−250D(ウシオライティング(株)製)の波長365nmにおける照度を80mW/cm2に設定し、超高圧水銀灯、積層フィルム、色変換フィルムの順に配置させた後、液体窒素温度にて10分間紫外線を照射した。その後、温度40Kに調整した電子スピン共鳴装置に色変換フィルムを入れて、g値およびラジカル発生量を測定した。
g=(hν)/(μBH)
に代入して求められる。ここで、hはプランク定数、μBはボーア磁子である。
評価用の光源を含む光源ユニットとして、Sony製KD−65X9500Bの光源ユニットと液晶ディスプレイを用いた。本バックライトの発光における発光帯域は430〜485nmである。本液晶ディスプレイを50℃雰囲気下光源点灯条件で1000h試験し、試験前後での色目、輝度の評価をコニカミノルタセンシング株式会社製分光放射輝度計を用いた。判定基準は以下のとおりである。
◎:試験前後でのΔu’v’0.03未満、輝度変化3%未満
○:試験前後でのΔu’v’0.10未満、輝度変化10%未満
×:試験前後でのΔu’v’0.10以上、輝度変化10%以上。
以下に、本発明における合成例1の化合物G−1の合成方法について説明する。化合物G−1の合成方法では、3,5−ジブロモベンズアルデヒド(3.0g)、4−t−ブチルフェニルボロン酸(5.3g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.4g)、炭酸カリウム(2.0g)をフラスコに入れ、窒素置換した。これに、脱気したトルエン(30mL)および脱気した水(10mL)を加え、4時間還流した。この反応溶液を室温まで冷却し、有機層を、分液した後に飽和食塩水で洗浄した。この有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ過後、溶媒を留去した。得られた反応生成物をシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、3,5−ビス(4−t−ブチルフェニル)ベンズアルデヒド(3.5g)を白色固体として得た。
以下に、本発明における合成例2の化合物R−1の合成方法について説明する。化合物R−1の合成方法では、4−(4−t−ブチルフェニル)−2−(4−メトキシフェニル)ピロール(300mg)、2−メトキシベンゾイルクロリド(201mg)およびトルエン(10mL)の混合溶液を窒素気流下、120℃で6時間加熱した。この加熱溶液を室温に冷却後、エバポレートした。ついで、エタノール(20ml)で洗浄し、真空乾燥した後、2−(2−メトキシベンゾイル)−3−(4−t−ブチルフェニル)−5−(4−メトキシフェニル)ピロール(260mg)を得た。
1H−NMR(CDCl3,ppm):1.19(s,18H)、3.42(s,3H)、3.85(s,6H)、5.72(d,1H)、6.20(t,1H)、6.42−6.97(m,16H),7.89(d,4H)。
積層フィルムは以下に示す方法にて得た。
熱可塑性樹脂XからなるX層の層数を51層、熱可塑性樹脂YからなるY層の層数を50層とした以外は、実施例1と同様にして積層フィルム、色変換フィルムならびに積層部材を得た。
熱可塑性樹脂XからなるX層の層数を101層、熱可塑性樹脂YからなるY層の層数を100層とした以外は、実施例1と同様にして積層フィルム、色変換フィルムならびに積層部材を得た。
熱可塑性樹脂XからなるX層の層数を301層、熱可塑性樹脂YからなるY層の層数を300層とした以外は、実施例1と同様にして積層フィルム、色変換フィルムならびに積層部材を得た。
易接着層をインラインコートにて設けないこと以外は、実施例4と同様にして積層フィルム、色変換フィルムならびに積層部材を得た。
実施例1と同様に作製した色変換層となる部材を、PETフィルム(“ルミラー”U48、厚さ50μm)上に塗布し、100℃で1時間加熱、乾燥して平均膜厚10μmの色変換層を形成した。次に、上記色変換層の上に、PETフィルム(“ルミラー”U48、厚さ50μm)を加温ラミネートすることで、色変換フィルムを作成した。積層フィルムと上記色変換フィルムとを貼り合わせることなく積層部材としないこと以外は、実施例5と同様に積層フィルムならびに色変換フィルムを得た。
実施例4と同様に得られた積層フィルム上に、以下の方法で表面凹凸を設けた。
(塗剤1)
アデカオプトマー KRM−2199(旭電化工業(株)製) 10質量部
アロンオキセタン OXT−221(東亞合成(株)製) 1質量部
アデカオプトマー SP170(旭電化工業(株)製) 0.25質量部
この塗剤1をコーティングした面に、長手方向に垂直な断面形状が凹型の溝が複数掘り込まれた金型を押しあて、コーティングした面の裏面から超高圧水銀灯により1J/m2照射して塗剤を硬化させ、金型を離型しレンズ形状を得た。ここで得られたレンズ形状は、ピッチ2μm、高さ1μmのプリズム形状を有するものであった。
熱可塑性樹脂XとしてPENを用いた以外は、実施例3と同様にして積層フィルム、色変換フィルムならびに積層部材を得た。この積層部材ならびにそれを含む光源ユニットの評価結果を表2に示すが、実施例3と同等の発光材料の発光波長での反射率を示すものの、光源波長での反射率の高さを反映して、わずかに輝度の低いものとなっていた。
積層フィルムを用いない構成とした以外は実施例1と同様に色変換フィルムを用いて光源ユニットを形成した。
色変換フィルムとして、Kindle Fire HDX 7にもともと搭載されていた無機材料からなる色変換フィルムを用いて、実施例6と同様に積層フィルムならびに色変換フィルムを得た。
まず、積層フィルムを実施例1と同様の方法にて得た。続いて、有機発光材料を含む色変換フィルム、ならびに積層部材を以下の方法にて得た。
熱可塑性樹脂XからなるX層の層数を51層、熱可塑性樹脂YからなるY層の層数を50層とした以外は、実施例9と同様にして積層フィルム、色変換フィルムならびに積層部材を得た。
熱可塑性樹脂XからなるX層の層数を101層、熱可塑性樹脂YからなるY層の層数を100層とした以外は、実施例9と同様にして積層フィルム、色変換フィルムならびに積層部材を得た。
熱可塑性樹脂XからなるX層の層数を301層、熱可塑性樹脂YからなるY層の層数を300層とした以外は、実施例9と同様にして積層フィルム、色変換フィルムならびに積層部材を得た。
易接着層をインラインコートにて設けないこと以外は、実施例12と同様にして積層フィルム、色変換フィルムならびに積層部材を得た。
スリットダイコーターを用いて実施例9と同様に作製した(A)層作製用の色変換組成物を、PETフィルム(“ルミラー”U48、厚さ50μm)上に塗布し、100℃で20分加熱、乾燥して平均膜厚16μmの(A)層を形成した。同様に、スリットダイコーターを用いて実施例9と同様に作製した(B)層作製用の色変換組成物を、基材層Bである光拡散フィルム“ケミカルマット”125PW((株)きもと製、厚さ138μm)のPET基材層側に塗布し、100℃で20分加熱、乾燥して平均膜厚48μmの(B)層を形成した。次に、上記2つのユニットを、(A)層と(B)層とが直接積層するように加温ラミネートすることで、「PETフィルム/(A)層/(B)層/基材層/光拡散層」という構成の色変換フィルムを作製した。積層フィルムと上記色変換フィルムとを貼り合わせることなく積層部材としないこと以外は、実施例13と同様に積層フィルムならびに色変換フィルムを得た。
色変換フィルムの有機発光材料(a)として化合物G−2を用いた以外は、実施例12と同様にして積層フィルム、色変換フィルムならびに積層部材を得た。
色変換フィルムの有機発光材料(b)として化合物R−2を用いた以外は、実施例12と同様にして積層フィルム、色変換フィルムならびに積層部材を得た。
色変換フィルムの有機発光材料(a)として化合物G−3を用いた以外は、実施例12と同様にして積層フィルム、色変換フィルムならびに積層部材を得た。
光拡散フィルムの代わりにPETフィルム“ルミラー”U48(東レ(株)製、厚さ50μm)を用いたこと以外は、実施例12と同様にして積層フィルム、色変換フィルムならびに積層部材を作製した。
光源として、ピーク波長が458nmの青色LEDを用いた以外は、実施例12と同様にして積層フィルム、色変換フィルムならびに積層部材を得た。
積層フィルムを用いない構成とした以外は実施例9と同様に色変換フィルムを用いて光源ユニットを形成した。
色変換フィルムとして、Kindle Fire HDX 7にもともと搭載されていた無機材料からなる色変換フィルムを用いて、実施例14と同様に積層フィルムならびに色変換フィルムを得た。
色変換フィルムの発光材料として、Y3Al5O12(YAG)およびCaAlSiN3(CASN)を用いた以外は、実施例12と同様に積層フィルムならびに色変換フィルムを得た。評価結果を表3に示す。実施例12に対比して色域の面積が低下しており、有機発光材料との組み合わせが優れることを示す結果となった。
以下に示す方法にて紫外線カット型の積層フィルムを得た。熱可塑性樹脂Xとして、融点が258℃のポリエチレンテレフタレート(PET)を用いた。また熱可塑性樹脂Yとして融点を持たない非晶性樹脂であるスピログリコール25mol%、シクロヘキサンジカルボン酸30mol%共重合したエチレンテレフタレート(PE/SPG・T/CHDC)を用いた。また、熱可塑性樹脂Yには、紫外線吸収剤として分子量が650g/mol、吸収最大波長が346nmであるベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤(2,2’−メチレンビス(4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール))を20wt%となるように添加した。
熱可塑性樹脂XからなるX層の層数を301層、熱可塑性樹脂YからなるY層の層数を300層とした以外は、実施例20と同様にして積層フィルムならびに色変換フィルムを得た。
分子量が700g/molで吸収最大波長が355nmであるトリアジン系紫外線吸収剤(2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−ヘキシルオキシ−3−メチルフェニル)−s−トリアジン)を、熱可塑性樹脂Y全体に対して16wt%となるように添加した以外は、実施例21と同様にして積層フィルムならびに色変換フィルムを得た。
分子量が700g/molで吸収最大波長が355nmであるトリアジン系紫外線吸収剤(2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−ヘキシルオキシ−3−メチルフェニル)−s−トリアジン)を、熱可塑性樹脂Y全体に対して3wt%となるように添加した以外は、実施例21と同様にして積層フィルムならびに色変換フィルムを得た。
実施例23において、2,4−ビス(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−6−(2,4−ジブトキシフェニル)−s−トリアジンを硬化性樹脂からなる層に3wt%添加し、吸収最大波長が378nmのアゾメチン系色素を熱可塑性樹脂Y内に3wt%添加した以外は、実施例23と同様にして積層フィルムを得た。
実施例23において、熱可塑性樹脂Yにトリアジン系紫外線吸収剤(2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−ヘキシルオキシ−3−メチルフェニル)−s−トリアジン)(熱可塑性樹脂Y全体に対して1wt%)とベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤(2,2’−メチレンビス(4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール))(熱可塑性樹脂Y全体に対して1wt%)を、硬化性樹脂にインドール系可視光線吸収色素(硬化性樹脂全体に対して1wt%)と吸収最大波長が384nmのアントラキノン系可視光線吸収色素(硬化性樹脂全体に対して7wt%)を添加した以外は、実施例23と同様に積層フィルムを得た。
フィルム厚みを65μmとし、トリアジン系紫外線吸収剤の熱可塑性樹脂Yへの添加量を6wt%とした以外は、実施例22と同様に積層フィルムを得た。
隣接する層厚みの比を1.5とし、かつトリアジン系紫外線吸収剤の熱可塑性樹脂Yへの添加量を4wt%とした以外は、実施例22と同様に積層フィルムを得た。
フィルム厚みを65μmとし、熱可塑性樹脂Yにトリアジン系紫外線吸収剤(2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−ヘキシルオキシ−3−メチルフェニル)−s−トリアジン)(熱可塑性樹脂Y全体に対して0.4wt%)とベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤(2,2’−メチレンビス(4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール))(熱可塑性樹脂Y全体に対して0.4wt%)を添加した以外は、実施例25と同様に積層フィルムを得た。
実施例22と同様にして得られた積層フィルムを第1の積層フィルムとした。また、フィルム厚みを65μmとし紫外線吸収剤を用いず実施例22と同様にして得た積層フィルムを第2の積層フィルムとした。
フィルム厚みを65μmとし紫外線吸収剤を用いず実施例22と同様にして得た積層フィルムを第1の積層フィルムとした。また、実施例22と同様に得た積層フィルムを第2の積層フィルムとした。
実施例30にて得られた第1および第2積層フィルム、色変換フィルムを光源、第1の積層フィルム、色変換フィルム、第2の積層フィルムとなるように配置させ、特に第2の積層フィルムを液晶ディスプレイの外側に粘着フィルムを介して貼り付けて耐光性試験を実施した。評価結果を表5に示す。実施例30とほぼ同様の輝度向上性能と耐光性を示すものであった。
色変換フィルムを製造する際に、PETフィルムに代わり実施例26で得られた積層フィルムを用いて色変換フィルムを得た。
色変換フィルムを製造する際に、PETフィルムに代わり実施例15で得られた積層フィルム(第1の積層フィルム)を用いて色変換フィルムを得、さらに実施例22で得られた積層フィルム(第2の積層フィルム)を粘着フィルムを介して貼り合わせた。
積層フィルムを用いない構成とした以外は実施例20と同様に色変換フィルムを用いて光源ユニットを形成し耐光性試験を実施した。評価結果を表5に示す。耐光性が著しく低く、実使用には適さないものであった。
積層フィルムの代わりに、ポリエチレンテレフタレート(PET)にベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤を10wt%添加し、1層のフィルムとして実施例20と同様に厚みが30μmの単層フィルムを得た。
2 光源
3 積層フィルム
4 色変換フィルム
5 積層部材
6 導光板
31 凹凸形状の例
32 凹凸形状の例
33 機能層
41 基材層
42 色変換層
43 バリアフィルム
Claims (25)
- 光源と、
前記光源から入射された入射光を前記入射光よりも長波長の光に変換する有機発光材料を含む色変換フィルムと、
異なる複数の熱可塑性樹脂が交互に11層以上積層されてなる積層フィルムと、を含み、
前記有機発光材料が一般式(1)で表される化合物を含有し、
前記積層フィルムは、
熱可塑性樹脂XからなるX層と熱可塑性樹脂YからなるY層とを含み、
前記熱可塑性樹脂Xは、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートを含み、
前記熱可塑性樹脂Yは、スピログリコール由来のポリエステルを含むポリエステルまたはシクロヘキサンジメタノール由来のポリエステルである
ことを特徴とする光源ユニット。
- 前記積層フィルムの反射帯域の低波長端近傍における反射率が最大反射率の1/4となる波長をλ1(nm)、前記積層フィルムの反射帯域の低波長端近傍における反射率が最大反射率の3/4となる波長をλ2(nm)とした場合に、前記積層フィルムが数式(6)を満たす
|λ1−λ2|≦50(ただし、λ1<λ2)…(6)
ことを特徴とする請求項1に記載の光源ユニット。 - 前記色変換フィルムと前記積層フィルムとは積層部材である
ことを特徴とする請求項1または2に記載の光源ユニット。 - 前記積層フィルムは、前記有機発光材料によって前記入射光よりも長波長に変換された光の、入射角度60°における反射率が70%以上である積層フィルムである
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光源ユニット。 - 前記積層フィルムは、前記光源から前記積層フィルムに入射される入射光の、入射角度10°における反射率が20%以下である積層フィルムである
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の光源ユニット。 - 一般式(1)において、XがC−R7であり、R7が一般式(2)で表される基である
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の光源ユニット。
- 一般式(1)において、R1、R3、R4およびR6がそれぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のフェニル基である
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の光源ユニット。 - 一般式(1)において、R1、R3、R4およびR6がそれぞれ同じでも異なっていてもよく、置換もしくは無置換のアルキル基である
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の光源ユニット。 - 前記有機発光材料のピーク波長が500nm以上580nm以下の領域に観測される発光を呈する
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の光源ユニット。 - 前記有機発光材料が以下の有機発光材料(a)および(b)を含有する
ことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の光源ユニット。
(a)光源から入射された入射光により励起されることにより、ピーク波長が500nm以上580nm以下の領域に観測される発光を呈する有機発光材料
(b)光源から入射された入射光もしくは有機発光材料(a)からの発光の少なくとも一方により励起されることにより、ピーク波長が580nm以上750nm以下の領域に観測される発光を呈する有機発光材料 - 前記有機発光材料(a)もしくは(b)のいずれか一方または両方が一般式(1)で表される化合物である
ことを特徴とする請求項10に記載の光源ユニット。
- 前記色変換フィルムが少なくとも以下の(A)層および(B)層を含む積層体である
ことを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の光源ユニット。
(A)光源から入射された入射光により励起されることにより、ピーク波長が500nm以上580nm以下の領域に観測される発光を呈する有機発光材料(a)を含有する層
(B)光源から入射された入射光もしくは有機発光材料(a)からの発光の少なくとも一方により励起されることにより、ピーク波長が580nm以上750nm以下の領域に観測される発光を呈する有機発光材料(b)を含有する層 - 前記色変換フィルムのいずれか一方または両方の面に光拡散フィルムが積層されてなる
ことを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の光源ユニット。 - 前記色変換フィルムまたは前記積層フィルムの表面に機能層が設けられてなり、前記積層フィルムの屈折率をn1、前記色変換フィルムの屈折率をn2としたとき、前記機能層の屈折率n3がn1とn2の間となる
ことを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の光源ユニット。 - 前記積層フィルムまたは前記色変換フィルムの表面が凹凸形状を有する
ことを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の光源ユニット。 - 前記積層フィルムまたは色変換フィルムが、前記光源から前記積層フィルムまたは色変換フィルムに入射される入射光の入射角度と出射光の出射角度との差が5°以上である
ことを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項に記載の光源ユニット。 - 前記積層フィルムが、入射角度10°において波長300nm以上410nm以下の光の反射率が20%以上、または入射角度10°において300nm以上410nm以下の光の吸収率が10%以上である
ことを特徴とする請求項5に記載の光源ユニット。 - 前記積層フィルムが紫外線吸収剤を含む
ことを特徴とする請求項5または17に記載の光源ユニット。 - 前記積層フィルムの少なくとも片面に紫外線吸収剤を含む樹脂層を含む
ことを特徴とする請求項5、17または18に記載の光源ユニット。 - 前記積層フィルムが、前記光源と前記色変換フィルムの間に設けられてなる
ことを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項に記載の光源ユニット。 - 前記光源が400nm以上500nm以下の範囲に極大発光を有する発光ダイオードである
ことを特徴とする請求項1〜20のいずれか1項に記載の光源ユニット。 - 入射光を前記入射光よりも長波長の光に変換する有機発光材料を含む色変換フィルムと、異なる複数の熱可塑性樹脂が交互に11層以上積層されてなる積層フィルムとを含み、
前記有機発光材料が一般式(1)で表される化合物を含有し、
前記積層フィルムは、
熱可塑性樹脂XからなるX層と熱可塑性樹脂YからなるY層とを含み、
前記熱可塑性樹脂Xは、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートを含み、
前記熱可塑性樹脂Yは、スピログリコール由来のポリエステルを含むポリエステルまたはシクロヘキサンジメタノール由来のポリエステルである
ことを特徴とする積層部材。
- 前記積層フィルムの反射帯域の低波長端近傍における反射率が最大反射率の1/4となる波長をλ1(nm)、前記積層フィルムの反射帯域の低波長端近傍における反射率が最大反射率の3/4となる波長をλ2(nm)とした場合に、前記積層フィルムが数式(6)を満たす
|λ1−λ2|≦50(ただし、λ1<λ2)…(6)
ことを特徴とする請求項22に記載の積層部材。 - 請求項1〜21のいずれか1項に記載の光源ユニットを備える
ことを特徴とするディスプレイ。 - 請求項1〜21のいずれか1項に記載の光源ユニットを備える
ことを特徴とする照明装置。
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