JP6957876B2 - Light wavelength conversion member, backlight device, and image display device - Google Patents
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Description
本発明は、光波長変換部材、バックライト装置、および画像表示装置に関する。 The present invention relates to an optical wavelength conversion member, a backlight device, and an image display device.
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。 Currently, 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 and a heat resistance test in which the light wavelength conversion layer is 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. be.
本発明者らは、バリアフィルムの代わりに、またはバリアフィルムとともに、耐熱性や耐湿熱性を向上させることが可能な光透過性粒子に量子ドットを内包させた光波長変換粒子を用いると、量子ドットの劣化を抑制できる一方で、光波長変換効率が低くなることを見出した。 The present inventors use light wavelength conversion particles in which quantum dots are encapsulated in light-transmitting particles capable of improving heat resistance and moist heat resistance, in place of the barrier film or together with the barrier film. It has been found that the light wavelength conversion efficiency is lowered while the deterioration of the light wavelength can be suppressed.
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し、かつ光波長変換効率を向上させることが可能な光波長変換部材、このような光波長変換部材を備えるバックライト装置、および画像表示装置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, a light wavelength conversion member having excellent heat resistance and moisture heat resistance and capable of improving the light wavelength conversion efficiency, a backlight device provided with such a light wavelength conversion member, and an image display device are provided. The purpose is.
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、光波長変換粒子の表面の屈折率を、バインダ樹脂の屈折率よりも大きくすると、光波長変換効率が高くなることを見出した。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 problems, the present inventors have found that when the refractive index of the surface of the light wavelength conversion particles is made larger than the refractive index of the binder resin, the light wavelength conversion efficiency is increased. .. The present invention has been completed based on such findings.
本発明の一の態様によれば、少なくとも光波長変換部を備える光波長変換部材であって、前記光波長変換部が、バインダ樹脂と、前記バインダ樹脂中に分散され、量子ドットおよび前記量子ドットを包み、かつ前記量子ドットの劣化を抑制する機能を有する光透過性粒子を含む光波長変換粒子とを含み、前記光波長変換粒子の表面の屈折率が、前記バインダ樹脂の屈折率よりも大きいことを特徴とする、光波長変換部材が提供される。 According to one aspect of the present invention, it is an optical wavelength conversion member including at least an optical wavelength conversion unit, in which the optical wavelength conversion unit is dispersed in a binder resin and the binder resin, and a quantum dot and the quantum dot. The refractive index of the surface of the light wavelength conversion particles is larger than that of the binder resin. A light wavelength conversion member is provided.
上記光波長変換部材において、前記光透過性粒子が、硫黄、リン、および窒素からなる群から選択される1種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であり、前記光波長変換粒子の表面を構成する材料が前記樹脂粒子を構成する樹脂であってもよい。 In the light wavelength conversion member, the light transmissive particles are 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 the light wavelength conversion. The material constituting the surface of the particles may be the resin constituting the resin particles.
上記光波長変換部材において、前記光波長変換部が光波長変換層であり、前記光波長変換部材が光波長変換シートであってもよい。 In the light wavelength conversion member, the light wavelength conversion unit may be a light wavelength conversion layer, and the light wavelength conversion member may be a light wavelength conversion sheet.
上記光波長変換部材において、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 member, 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.
上記光波長変換部材において、前記光波長変換部が、光散乱性粒子をさらに含んでいてもよい。 In the light wavelength conversion member, the light wavelength conversion unit may further contain light scattering particles.
上記光波長変換部材において、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。 In the optical wavelength conversion member, 40 ° C., water vapor transmission rate at a relative humidity of 90% 0.1g / (m 2 · 24h) or higher and 23 ° C., the oxygen permeability at a relative humidity of 90% 0.1 cm 3 / (m 2 · 24h · atm) or more may satisfy the at least one.
上記光波長変換部材において、前記光波長変換部の少なくとも一方の面側に配置され、かつ前記光波長変換部と一体化された光学部材をさらに備えていてもよい。 The light wavelength conversion member may further include an optical member arranged on at least one surface side of the light wavelength conversion unit and integrated with the light wavelength conversion unit.
本発明の他の態様によれば、発光体と、前記発光体からの光を受ける上記の光波長変換部材とを備える、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 emitting body and the above-mentioned light wavelength conversion member that receives light from the light emitting body.
本発明の他の態様によれば、上記の光波長変換部材、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 above-mentioned light wavelength conversion member or the above-mentioned backlight device.
本発明の一の態様によれば、光波長変換粒子の表面の屈折率が、バインダ樹脂の屈折率よりも大きいので、光波長変換効率を向上させることができる。また、光透過性粒子が、量子ドットの劣化を抑制する機能を有しているので、優れた耐熱性および耐湿熱性を有する光波長変換部材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部材を備えるバックライト装置、ならびに画像表示装置を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, since the refractive index of the surface of the light wavelength conversion particles is larger than the refractive index of the binder resin, the light wavelength conversion efficiency can be improved. Further, since the light-transmitting particles have a function of suppressing the deterioration of the quantum dots, it is possible to obtain a light wavelength conversion member having excellent heat resistance and moisture heat resistance. According to another aspect of the present invention, it is possible to provide a backlight device including such a light wavelength conversion member, and an image display device.
以下、本発明の実施形態に係る光波長変換部材、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シート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作用を示す図であり、図3〜図5、図7、図8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6は図5の光波長変換シートのI−I線に沿った断面図であり、図9および図10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 light wavelength conversion member, the backlight device, and the image display device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 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 sheet according to the present embodiment, FIG. 2 is a diagram showing the operation of the optical wavelength conversion sheet according to the present embodiment, and FIGS. 3 to 5, 7, and 8 show the operation of the optical wavelength conversion sheet. Is a schematic configuration diagram of another light wavelength conversion sheet according to the present embodiment, FIG. 6 is a cross-sectional view of the light wavelength conversion sheet of FIG. 5 along the line I-I, and FIGS. 9 and 10 show the present embodiment. It is a figure which shows typically the manufacturing process of the light wavelength conversion sheet which concerns on a form.
<<<光波長変換部材>>>
光波長変換部材は、バインダ樹脂と、バインダ樹脂中に分散された光波長変換粒子とを含む光波長変換部を含んでいる。光波長変換粒子は、量子ドットと、量子ドットを包み、かつ量子ドットの劣化を抑制する機能を有する光透過性粒子を含む。光波長変換部においては、光波長変換粒子の表面の屈折率が、バインダ樹脂の屈折率よりも大きくなっている。
<<< Light wavelength conversion member >>>
The light wavelength conversion member includes a light wavelength conversion unit including a binder resin and light wavelength conversion particles dispersed in the binder resin. The light wavelength conversion particles include quantum dots and light-transmitting particles that enclose the quantum dots and have a function of suppressing deterioration of the quantum dots. In the light wavelength conversion unit, the refractive index of the surface of the light wavelength conversion particles is larger than the refractive index of the binder resin.
本明細書における「光透過性」とは、光を透過させる性質を有することを意味し、「光透過性」には透明も含まれる。本発明においては量子ドットが光透過性粒子に内包されているので、光波長変換シートから出射される量子ドットからの発光を確認することができれば、量子ドットを包む粒子は光透過性を有すると言える。量子ドットの発光は蛍光光度計を用いて確認することができる。 As used herein, the term "light transmissive" means having the property of transmitting light, and "light transmissive" also includes transparency. In the present invention, since the quantum dots are included in the light-transmitting particles, if the light emission from the quantum dots emitted from the optical wavelength conversion sheet can be confirmed, the particles surrounding the quantum dots are considered to have light-transmitting properties. I can say. The emission of quantum dots can be confirmed using a fluorometer.
また、光透過性粒子が量子ドットの劣化を抑制する機能を有するか否かは、光波長変換部材に耐熱性試験および耐湿熱性試験を行い、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および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測定することによって、判断することができる。具体的には、本明細書の実施例の欄で説明する手順および条件に沿って光波長変換部材に耐熱性および耐湿熱性試験に行い、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および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がともに、80%以上であれば、光透過性粒子が量子ドットの劣化を抑制する機能を有すると言える。また、本明細書における「屈折率」は、特に言及しない限り、波長550nmにおける屈折率を意味するものとする。 Whether or not the light-transmitting particles have a function of suppressing the deterioration of quantum dots is determined by conducting a heat resistance test and a moist heat resistance test on the light wavelength conversion member, and the brightness after the heat resistance test with respect to the brightness before the heat resistance test. It can be judged by measuring the maintenance rate of the brightness after the moisture resistance test and the maintenance rate of the brightness after the moisture resistance test with respect to the brightness before the moisture resistance test. Specifically, the light wavelength conversion member is subjected to a heat resistance and moist heat resistance test according to the procedure and conditions described in the column of Examples of the present specification, and the brightness after the heat resistance test is compared with the brightness before the heat resistance test. If both the maintenance rate and the brightness maintenance rate after the moisture resistance test are 80% or more with respect to the brightness before the moisture resistance test, it can be said that the light-transmitting particles have a function of suppressing the deterioration of the quantum dots. Further, "refractive index" in the present specification means a refractive index at a wavelength of 550 nm unless otherwise specified.
光波長変換部材は、光波長変換シート、光源、光学板、またはカラーフィルタであってもよい。図1においては、光波長変換部材の一例としての光波長変換シート10が図示されている。この場合、光波長変換部は、光波長変換層11となっている。なお、光波長変換シート10や光波長変換層11で説明する内容は、光波長変換部材や光波長変換部にも適用されることは言うまでもない。
The light wavelength conversion member may be a light wavelength conversion sheet, a light source, an optical plate, or a color filter. In FIG. 1, a light
<<<光波長変換シート>>>
図1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1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2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中の後述する量子ドット18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18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、光波長変換層11の光波長変換粒子17によって優れた耐熱性および耐湿熱性が得られるため、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、光波長変換層11の光波長変換粒子17によって優れた耐熱性および耐湿熱性が得られるため、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。これらの中でも、光波長変換シート10の膜厚がμmオーダーであることを考慮すると、SEMを用いることが好ましい。SEMで光波長変換シート10の厚みを測定する場合、加速電圧は30kV、倍率は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、バインダ樹脂16と、バインダ樹脂16に分散された光波長変換粒子17とを含んでいる。光波長変換層11は、図1に示されるように、光散乱性粒子20をさらに含んでいてもよい。光散乱性粒子20を含むことにより、光波長変換効率をさらに高めることができる。
<< Optical wavelength conversion layer >>
The light
光波長変換粒子17の表面の屈折率は、バインダ樹脂16の屈折率よりも大きくなっている。光波長変換粒子17の表面の屈折率をバインダ樹脂16の屈折率よりも大きくすることにより、光波長変換層11に入射して、バインダ樹脂16中を進む光が、光波長変換粒子17の表面で全反射されることを抑制できる。光波長変換粒子17の表面の屈折率は、バインダ樹脂16の屈折率より大きくなっていればよいが、具体的には、1.4以上1.8以下となっていることが好ましい。光波長変換粒子17の表面の屈折率の下限は、1.5以上となっていることがより好ましく、上限は1.7以下となっていることが好ましい。また、光波長変換粒子17の表面を構成する材料とバインダ樹脂16との屈折率差は、0.05以上0.3以下となっていることが好ましく、0.1以上0.25以下となっていることがより好ましい。
The refractive index of the surface of the light
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、光波長変換粒子17の表面の屈折率は、例えば、バインダ樹脂16から光波長変換粒子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個の光波長変換粒子17の表面の屈折率をそれぞれ測定し、測定した光波長変換粒子17の表面の屈折率の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する。その様子を顕微鏡観察によって観察し、バインダ樹脂や光波長変換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波長変換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、バインダ樹脂や光波長変換粒子の表面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、光波長変換粒子の表面が露出していない場合には、光波長変換粒子の表面はバインダ樹脂によって覆われているので、光波長変換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、光波長変換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、光波長変換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。光波長変換粒子17の表面の屈折率がバインダ樹脂16の屈折率よりも大きいか否かのみを調べる場合であれば、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)を用いて判断することも可能である。
Regarding the refractive index of the
光波長変換粒子17に含まれる後述する光透過性粒子19が樹脂粒子である場合、光波長変換層11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層11中の硫黄、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。)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%以上であると、量子ドットの劣化をより抑制できる。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。蛍光X線分析(XRF)により測定される光波長変換層11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、光波長変換層の形成時に充分な硬化が行われないおそれがある。
When the light-transmitting
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
<バインダ樹脂>
バインダ樹脂16の屈折率は、1.3以上1.7以下であってもよい。バインダ樹脂16としては、屈折率が光波長変換粒子17の表面の屈折率よりも小さければ、特に限定されないが、光波長変換粒子17の表面を構成する材料が、エポキシ樹脂(屈折率:1.55〜1.60)である場合には、(メタ)アクリル樹脂(屈折率:1.5程度)やシリコーン樹脂(屈折率:1.40〜1.45)であることが好ましく、光波長変換粒子の表面を構成する材料が、エポキシ樹脂(屈折率:1.55〜1.60)や(メタ)アクリル樹脂(屈折率:1.5程度)である場合には、シリコーン樹脂(屈折率:1.40〜1.45)であることが好ましい。
<Binder resin>
The refractive index of the
((メタ)アクリル樹脂)
(メタ)アクリル樹脂は、(メタ)アクリレート系化合物の重合体からなる樹脂である。本明細書における「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」および「メタクリレート」の両方を含む意味である。(メタ)アクリレート系化合物としては、(メタ)アクリレートのモノマー、オリゴマー、または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。
((Meta) acrylic resin)
The (meth) acrylic resin is a resin composed of a polymer of a (meth) acrylate-based compound. As used herein, the term "(meth) acrylate" is meant to include both "acrylate" and "methacrylate". Examples of the (meth) acrylate-based compound include (meth) acrylate monomers, oligomers, and prepolymers, which can be appropriately adjusted and used.
(メタ)アクリレートモノマーとしては、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)アクリレート等が挙げられる。 Examples of the (meth) acrylate 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 And so on.
(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、(メタ)アクリロイル基が2以上である2官能以上の多官能オリゴマーが好ましく、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 (meth) acrylate oligomer, a bifunctional or higher polyfunctional oligomer having two or more (meth) acryloyl groups is preferable, and a trifunctional or higher multifunctional oligomer 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.
(メタ)アクリレートプレポリマーは、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(メタ)アクリレートプレポリマーを用いている場合には、上記モノマーや上記オリゴマーを混合して用いることが好ましい。多官能(メタ)アクリレート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 (meth) acrylate 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 a (meth) acrylate prepolymer having a weight average molecular weight of more than 80,000 is used, it is preferable to mix and use the above-mentioned monomer and the above-mentioned oligomer. Examples of the polyfunctional (meth) acrylate prepolymer include urethane (meth) acrylate, isocyanurate (meth) acrylate, polyester-urethane (meth) acrylate, and epoxy (meth) acrylate.
(シリコーン樹脂)
シリコーン樹脂は、シロキサン結合を有する樹脂である。シリコーン樹脂としては、付加反応型シリコーン樹脂、縮重合反応型シリコーン樹脂、紫外線硬化型シリコーン樹脂等が挙げられる。付加反応型シリコーン樹脂としては、末端ビニル基を含有するポリジメチルシロキサンとハイドロジェンシロキサンを白金触媒またはロジウム触媒のもとに、加熱硬化させたものが挙げられる。縮重合反応型シリコーン樹脂としては、末端に水酸基を含有するポリジメチルシロキサンとハイドロジェンシロキサンとを有機錫触媒を用いて加熱硬化させたものが挙げられる。紫外線硬化型シリコーン樹脂としては、ビニルシロキサンを白金触媒の存在下でヒドロシリル化させる付加反応タイプや、アルケニル基を含むシロキサンとメルカプト基を含むシロキサンとを光重合触媒を用いて硬化させるラジカル付加タイプ、エポキシ基をオニウム塩開始剤にて光開環させて硬化させるカチオン重合タイプ等が挙げられる。
(Silicone resin)
The silicone resin is a resin having a siloxane bond. Examples of the silicone resin include an addition reaction type silicone resin, a polycondensation reaction type silicone resin, and an ultraviolet curable silicone resin. Examples of the addition reaction type silicone resin include those obtained by heat-curing polydimethylsiloxane and hydrogensiloxane containing a terminal vinyl group under a platinum catalyst or a rhodium catalyst. Examples of the polycondensation reaction type silicone resin include those obtained by heating and curing polydimethylsiloxane and hydrogensiloxane containing a hydroxyl group at the terminal using an organic tin catalyst. Examples of the ultraviolet curable silicone resin include an addition reaction type in which vinylsiloxane is hydrosilylated in the presence of a platinum catalyst, and a radical addition type in which a siloxane containing an alkenyl group and a siloxane containing a mercapto group are cured using a photopolymerization catalyst. Examples thereof include a cation polymerization type in which an epoxy radical is photo-opened with an onium salt initiator and cured.
<光波長変換粒子>
光波長変換粒子17は、量子ドット18と、量子ドット18を包み、かつ量子ドットの劣化を抑制する機能を有する光透過性粒子19とを含む。図1に示される光波長変換粒子17の表面を構成する材料は、光透過性粒子19を構成する材料となっている。光波長変換粒子は、光透過性粒子の表面を覆うコート層をさらに備えていてもよい。光波長変換粒子がコート層を備える場合、光波長変換粒子の表面を構成する材料は、コート層を構成する樹脂となっている。
<Light wavelength conversion particles>
The light
光透過性粒子19が樹脂粒子である場合、光波長変換粒子17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17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を0.5質量%以上にすることにより、量子ドットの劣化を確実に抑制できる。特定の元素の含有量は光波長変換粒子20個における特定の元素の含有量をそれぞれ測定し、その平均値とする。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。蛍光X線分析(XRF)により測定される光波長変換粒子17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%以下にすることにより、光波長変換粒子の形成時に充分な硬化を行うことができる。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。
When the light
光波長変換粒子17の平均粒子径は、10μm以下であることが好ましい。光波長変換粒子17の平均粒子径を10μm以下とすることにより、分散性が良好となる。光波長変換粒子17の平均粒子径の下限は、光波長変換粒子17の取り出し効率及び粒子同士の凝集しにくさの観点から、0.5μm以上であることが好ましい。光波長変換粒子17の平均粒子径は、走査型電子顕微鏡(SEM)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。
The average particle size of the light
光波長変換粒子17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17の粒子径は、光波長変換粒子17の形状が球状でない場合、同体積を有する真球状の粒子径とする。
The shape of the light
光波長変換粒子17は、1個あたり1個以上の量子ドット18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を1個以上とすることにより、輝度の低下を抑制することができる。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17は、1個あたり2個以上の量子ドット18を含んでおり、かつ1個の光波長変換粒子17に含まれる量子ドット18における量子ドット18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を1nm以上とすることにより、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が生じにくくなるので、発光効率の低下を抑制することができる。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18における量子ドット18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
<量子ドット>
量子ドット18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18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18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18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18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18は、狭い波長帯で強い蛍光を発生することができる。
<Quantum dot>
The
具体的には、量子ドット18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18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18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18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18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18の粒子径が4.5nm以上10.0nm以下の場合は赤色光を発する。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。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。量子ドット18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ものとする。
Specifically, the energy band gap of the
量子ドット18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。なお、図1および図2に示される量子ドット18は、第1の量子ドット18Aと、第1の量子ドット18Aとは異なる波長域の発光帯を有する第2の量子ドット18Bとから構成されている。
As the
量子ドット18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18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, and 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) consisting 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 thiols, phosphorus compounds such as phosphine compounds or phosphine oxides, nitrogen compounds such as amines, and carboxyl group-containing compounds.
量子ドット18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18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
量子ドット18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18は粒子径によって発光色が変化するので、量子ドット18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18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18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
<光透過性粒子>
光透過性粒子19は、量子ドット18の劣化を抑制する機能を有する。光透過性粒子19は、上記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、または水分や酸素の透過を抑制するバリア性を有するバリア粒子のいずれであってもよいが、優れた柔軟性を有し、クラックによる欠陥が発生しにくい観点から、樹脂粒子であることが好ましい。
<Light-transmitting particles>
The light-transmitting
光透過性粒子19が樹脂粒子である場合、樹脂粒子を構成する樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂や(メタ)アクリル樹脂が挙げられる。
When the light-transmitting
(エポキシ樹脂)
エポキシ樹脂は、エポキシ化合物と硬化剤が反応して得られる樹脂、または、触媒型硬化剤の働きによりエポキシ化合物同士が重合して得られる樹脂である。本明細書における「エポキシ化合物」は、反応する前または重合する前のエポキシ樹脂をも含む概念である。
(Epoxy resin)
The epoxy resin is a resin obtained by reacting an epoxy compound with a curing agent, or a resin obtained by polymerizing epoxy compounds with each other by the action of a catalytic curing agent. As used herein, the term "epoxy compound" is a concept that also includes an epoxy resin before reaction or polymerization.
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, novolacphenol 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'-epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, and 3,4-epoxycyclohexylmethylmethacrylate. Examples thereof include an alicyclic epoxy compound containing one or more epoxy groups and one or more ester groups in the molecule.
((メタ)アクリル樹脂)
樹脂粒子に用いられる(メタ)アクリル樹脂は、バインダ樹脂の欄で説明した(メタ)アクリル樹脂と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。
((Meta) acrylic resin)
Since the (meth) acrylic resin used for the resin particles is the same as the (meth) acrylic resin described in the column of binder resin, the description thereof will be omitted here.
光透過性粒子19が樹脂粒子である場合、樹脂粒子は、量子ドット18の劣化を抑制するために、特定の元素およびカルボン酸の少なくともいずれかを含んでいる。特定の元素およびカルボン酸の少なくともいずれかは、硫黄含有化合物、リン含有化合物、窒素含有化合物、およびカルボン酸からなる群から選択される化合物(以下、この化合物を「特定の化合物」と称する。)を用いることによって、樹脂粒子中に含ませることができる。
When the light-transmitting
特定の元素やカルボン酸は、樹脂粒子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、特定の化合物が、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。特定の化合物が重合性官能基を含む場合、特定の化合物は重合性官能基を1以上含んでいればよいが、2以上含んでいてもよい。 The specific element or carboxylic acid does not have to be fixed in the resin particles, but from the viewpoint of preventing the elution of the specific element or carboxylic acid, it is fixed in the resin particles 2 by bonding with the resin constituting the resin particles. Is preferable. When at least one of a specific element and a carboxylic acid is fixed to the resin constituting the resin particles, it is preferable that the specific compound has a polymerizable functional group. Examples of the polymerizable functional group include an ethylenically unsaturated group such as a (meth) acryloyl group, a vinyl group and an allyl group, an epoxy group, an isocyanate group, or a hydroxyl group. When at least one of the specific compound and the carboxylic acid contains an isocyanate group as a polymerizable functional group, the polymerizable compound used for forming the resin constituting the resin particles contains a hydroxyl group, and the specific compound and the carboxylic acid When at least one of them contains a hydroxyl group as a polymerizable functional group, the polymerizable compound used for forming the resin constituting the resin particles preferably contains an isocyanate group. When a specific compound contains a polymerizable functional group, it can be polymerized with the polymerizable compound, and at least one of a specific element and a carboxylic acid can be immobilized in the resin particles. When the specific compound contains a polymerizable functional group, the specific compound may contain one or more polymerizable functional groups, but may contain two or more.
樹脂粒子が、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 resin particles contain a specific element or carboxylic acid can be confirmed as follows. First, as will be described later, a ligand composed of a sulfur-based compound, a phosphorus-based compound, a nitrogen-based compound, a carboxyl group-containing compound, or the like is bound to the surface of the quantum dot shell. Even when an element or carboxylic acid is detected, the detected specific element or carboxylic acid is not necessarily the specific element or carboxylic acid contained in the resin particles. On the other hand, the ligand of the quantum dot is bound to the surface of the shell, and the size of the coordination site of the ligand is usually within about 1 nm, so that the ligand does not exist at a position separated from the surface of the shell by 3 nm or more. Therefore, a specific element is detected by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) or energy dispersive X-ray analysis (EDS) at an arbitrary position on the surface or inside of the resin particle at a distance of 3 nm or more from the surface of the shell of the quantum dot. If carboxylic acid is detected by microinfrared spectroscopic analysis (IR), it can be determined that the resin particles contain a specific element or carboxylic acid.
<特定の化合物>
特定の化合物は、硫黄含有化合物、リン含有化合物、窒素含有化合物、およびカルボン酸からなる群から選択される1種以上の化合物であり、量子ドットの劣化を抑制するための化合物である。
<Specific compound>
The specific compound is one or more compounds selected from the group consisting of a sulfur-containing compound, a phosphorus-containing compound, a nitrogen-containing compound, and a carboxylic acid, and is a compound for suppressing deterioration of quantum dots.
(硫黄含有化合物)
硫黄含有化合物は、硫黄を含む化合物である。硫黄含有化合物としては、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。チオール化合物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。チオール化合物を用いる場合には、電離放射線や熱による硬化性に優れる観点からは、第1級チオール化合物を用いることが好ましいが、塗工時のポットライフや臭気抑制の観点からは、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-containing compound)
The sulfur-containing compound is a compound containing sulfur. The sulfur-containing 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 compound and the polymerizable compound, the thiol compound can be fixed in the resin particles. When a thiol compound is used, it is preferable to use a primary thiol compound from the viewpoint of excellent curability by ionizing radiation or heat, but from the viewpoint of pot life at the time of coating and suppression of odor, secondary thiol is used. It is preferable to use a compound or a tertiary thiol compound.
1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1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。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 primary thiol compound refers to a compound in which one hydrocarbon group is bonded to carbon to which a thiol group is bonded. 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 thiol compound may have one or more thiol groups in one molecule, but is preferably two or more from the viewpoint of improving the heat resistance and moisture heat resistance of the quantum dots.
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 -, - NR 4 CO -, - N = CH- and -CH = CH- may be substituted with at least one group selected from the group consisting of (formula Among them, R 4 independently represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.)
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1級チオール化合物または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 primary thiol compound or 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.
1級チオール化合物の具体例としては、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、エチレングリコールビスチオグリコレート、1,4−ブタンジオールビスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、エチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、1,2−プロピレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、1,3−プロピレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、1,4−ブタンジオールビス(3−メルカプトプロピオネート)、グリセリントリス(3−メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、トリメチロールエタントリス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトプロピオネート)等が挙げられる。 Specific examples of the primary thiol compound include hexanedithiol, decandithiol, ethylene glycol bisthioglycolate, 1,4-butanediol bisthioglycolate, trimethylolpropanetristhioglycolate, pentaerythritol tetrakisthioglycolate, and ethylene. Glycerol bis (3-mercaptopropionate), 1,2-propylene glycol bis (3-mercaptopropionate), 1,3-propylene glycol bis (3-mercaptopropionate), 1,4-butanediol bis (3-Mercaptopropionate), Glycerintris (3-Mercaptopropionate), Trimethylolpropanthris (3-Mercaptopropionate), Trimethylolethanetris (3-Mercaptopropionate), Pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate) 3-Mercaptopropionate), dipentaerythritol hexakis (3-mercaptopropionate) and the like.
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.
(リン含有化合物)
リン含有化合物は、リンを含む化合物である。リン含有化合物としては、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。
The phosphorus-containing compound is a compound containing phosphorus. The phosphorus-containing compound is not particularly limited, and examples thereof include a phosphonic acid compound, a phosphinic acid compound, a phosphine oxide compound, a phosphonic acid compound, a phosphinic acid compound, and a phosphine 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.
(窒素含有化合物)
窒素含有化合物は、窒素を含む化合物である。窒素含有化合物としては、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-containing compound)
The nitrogen-containing compound is a compound containing nitrogen. The nitrogen-containing 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-butenoic 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 resin particles 2 and facilitating the presence of the carboxylic acid around the quantum dots. Ethyl succinic acid is preferred.
光透過性粒子19がバリア粒子である場合、バリア粒子としては、無機酸化物粒子が挙げられる。無機酸化物粒子を構成する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 the light-transmitting
<コート層>
光波長変換粒子が光透過性粒子の表面を被覆するコート層を備えている場合、コート層の機能は、特に限定されないが、例えば、コート層は、光透過性粒子の形状保持機能、光透過性粒子中の成分の粒子外への溶出防止機能、光透過性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、光透過性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光透過性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。
<Coat layer>
When the light wavelength conversion particles include a coat layer that covers the surface of the light-transmitting particles, the function of the coat layer is not particularly limited. For example, the coat layer has a function of maintaining the shape of the light-transmitting particles and light transmission. A function to prevent the components in the sex particles from being eluted to the outside of the particles, a function to prevent the components in the dispersion liquid or the composition into the light-transmitting particles from permeating, a function to impart a barrier property to oxygen and water vapor, and a function to be incident on the light-transmitting particles. It has at least one of an antireflection function for excitation light and a light transmissive particle dispersibility imparting function when used as a dispersion liquid or composition.
コート層の膜厚は、コート層が発揮する機能にもよるが、製造のしやすさおよび光透過性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。特にコート層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、コート層のクラック等を防止する観点からコート層の膜厚は50nm以上1000nm以下となっていることがより好ましい。コート層の膜厚は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、光波長変換粒子の断面を撮影し、その断面の画像においてコート層の膜厚を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 coat layer depends on the function exhibited by the coat layer, but is preferably 10 nm or more and 5000 nm or less, preferably 20 nm, from the viewpoint of ease of production and an appropriate size of the light-transmitting particles. More preferably 1000 nm or less. In particular, when the coat layer exerts a barrier property-imparting function, the film thickness of the coat layer is more preferably 50 nm or more and 1000 nm or less from the viewpoint of preventing cracks in the coat layer while maintaining the barrier property. The thickness of the coat layer is determined by photographing the cross section of the light wavelength conversion particle using a scanning electron microscope (SEM), measuring the thickness of the coat layer at 20 points in the image of the cross section, and measuring the thickness of the coat layer at 20 points. Let it be the average value of.
コート層の機能にもよるが、コート層が樹脂粒子の形状保持機能を有する場合には、コート層は、例えば、重合性化合物を含むコート層用組成物を用いて形成することが可能である。コート層用組成物に含まれる重合性化合物(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。電離放射線重合性化合物としては、上記バインダ樹脂の欄で説明した(メタ)アクリレート系化合物が挙げられ、また熱重合性化合物としては、エポキシ化合物等が挙げられる。 Although it depends on the function of the coat layer, when the coat layer has a function of retaining the shape of the resin particles, the coat layer can be formed by using, for example, a composition for a coat layer containing a polymerizable compound. .. The polymerizable compound (curable compound) contained in the composition for the coat layer is a polymerizable compound, and is, for example, an ionizing radiation polymerizable compound (ionizing radiation curable compound) or a thermosetting compound (thermosetting compound). Can be mentioned. Examples of the ionizing radiation polymerizable compound include the (meth) acrylate-based compound described in the above section of the binder resin, and examples of the thermopolymerizable compound include an epoxy compound and the like.
<光波長変換粒子の製造方法>
光透過性粒子19が樹脂粒子である場合、光波長変換粒子17は、以下の方法によって作製することもできる。まず、少なくとも、量子ドット、エポキシ化合物や(メタ)アクリレート系化合物等の重合性化合物、および上記特定の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。光波長変換粒子用組成物がエポキシ化合物を含む場合には、光波長変換粒子用組成物は硬化剤をさらに含んでいてもよい。また、光波長変換粒子用組成物が(メタ)アクリレート系化合物を含む場合には、光波長変換粒子用組成物はラジカル重合開始剤をさらに含んでいてもよい。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、光波長変換粒子を得る。「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。
<Manufacturing method of light wavelength conversion particles>
When the light-transmitting
光透過性粒子19が樹脂粒子である場合、光波長変換粒子17は、例えば、以下の方法によっても作製することができる。まず、上記光波長変換粒子用組成物に電離放射線または熱を加え、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、光波長変換粒子を得ることができる。
When the light-transmitting
光波長変換粒子用組成物中の量子ドットの含有量は、0.01質量%以上2質量%以下であることが好ましく、0.03質量%以上1質量%以下であることがより好ましい。量子ドットの含有量が0.01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、量子ドットの含有量が2質量%を超えると、充分な励起光の透過光強度が得られないおそれがある。 The content of the quantum dots in the composition for light wavelength conversion particles is preferably 0.01% by mass or more and 2% by mass or less, and more preferably 0.03% by mass or more and 1% by mass or less. If the quantum dot content is less than 0.01% by mass, sufficient emission intensity may not be obtained, and if the quantum dot content exceeds 2% by mass, sufficient excitation light is transmitted. There is a risk that strength will not be obtained.
光波長変換粒子用組成物中の重合性化合物の含有量は、5質量%以上80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5質量%未満であると、光波長変換粒子用組成物が硬化しにくく、また重合性化合物の含有量が80質量%を超えると、硬化物が脆くなるので加工が困難になり、また特定の化合物の含有量が少なくなるために充分な耐久性を得られないおそれがある。 The content of the polymerizable compound in the composition for light wavelength conversion particles is preferably 5% by mass or more and 80% by mass or less. If the content of the polymerizable compound is less than 5% by mass, the composition for light wavelength conversion particles is difficult to cure, and if the content of the polymerizable compound exceeds 80% by mass, the cured product becomes brittle and can be processed. It becomes difficult, and the content of a specific compound is reduced, so that sufficient durability may not be obtained.
硬化剤は、エポキシ化合物と反応して、光波長変換粒子用組成物を硬化させるため、または硬化反応の促進を目的に使用されるものである。本明細書における「硬化剤」とは、硬化剤のみならず、硬化促進剤を含む概念である。上記特定の化合物としてチオール化合物を用いる場合には、チオール化合物が硬化剤として機能するので、別途硬化剤を添加しなくともよい。硬化剤としては、特に限定されないが、例えば、アミン系硬化剤、フェノール系硬化剤、酸無水物系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、有機ホスフィン系硬化剤、およびカチオン重合開始剤からなる群から選択される1以上の硬化剤が挙げられる。これらの中でも、低い反応温度で硬化を進行させることが可能であることからアミン系硬化剤が好ましい。 The curing agent is used for reacting with an epoxy compound to cure the composition for light wavelength conversion particles or for the purpose of accelerating the curing reaction. As used herein, the term "curing agent" is a concept that includes not only a curing agent but also a curing accelerator. When a thiol compound is used as the specific compound, the thiol compound functions as a curing agent, so that it is not necessary to add a curing agent separately. The curing agent is not particularly limited, and is selected from the group consisting of, for example, an amine-based curing agent, a phenol-based curing agent, an acid anhydride-based curing agent, an imidazole-based curing agent, an organic phosphine-based curing agent, and a cationic polymerization initiator. One or more curing agents that are used. Among these, amine-based curing agents are preferable because curing can proceed at a low reaction temperature.
光波長変換粒子用組成物中の硬化剤の含有量は、0.1質量%以上80質量%以下であることが好ましい。硬化剤の含有量が0.1質量%未満であると、光波長変換粒子用組成物が硬化しにくく、また硬化剤の含有量が80質量%を超えると、未反応の硬化剤が信頼性に悪影響を及ぼすおそれがある。光波長変換粒子用組成物中の硬化剤の含有量の下限は1質量%以上であることがより好ましく、上限は60質量%以下であることがより好ましい。 The content of the curing agent in the composition for light wavelength conversion particles is preferably 0.1% by mass or more and 80% by mass or less. If the content of the curing agent is less than 0.1% by mass, the composition for light wavelength conversion particles is difficult to cure, and if the content of the curing agent exceeds 80% by mass, the unreacted curing agent is reliable. May have an adverse effect on. The lower limit of the content of the curing agent in the composition for light wavelength conversion particles is more preferably 1% by mass or more, and the upper limit is more preferably 60% by mass or less.
(アミン系硬化剤)
アミン系硬化剤としては、例えば、脂肪族の一級アミン、二級アミン、三級アミン、芳香族の一級アミン、二級アミン、三級アミン、環状アミン、グアニジン類、尿素誘導体等が挙げられる。具体的には、トリエチレンテトラミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエーテル、メタキシレンジアミン、ジシアンジアミド、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)−7−ウンデセン,1,5−ジアザビシクロ(4,3,0)−5−ノネン、ジメチル尿素、グアニル尿素、トリエチルアミン、トリブチルアミン等のトリアルキルアミン、4−ジメチルアミノピリジン、ベンジルジメチルアミン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等が挙げられる。
(Amine-based curing agent)
Examples of the amine-based curing agent include aliphatic primary amines, secondary amines, tertiary amines, aromatic primary amines, secondary amines, tertiary amines, cyclic amines, guanidines, urea derivatives and the like. Specifically, triethylenetetramine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenyl ether, m-xylylenediamine, dicyandiamide, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) -7-undecene, 1,5-diazabicyclo (4,3,0). Examples thereof include trialkylamines such as −5-nonen, dimethylurea, guanylurea, triethylamine and tributylamine, 4-dimethylaminopyridine, benzyldimethylamine, 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol and the like.
(フェノール系硬化剤)
フェノール系硬化剤としては、例えば、ヒドロキノン、レゾルシノール、カテコール、ビスフェノールA、テトラブロモビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAF、ビスフェノールAD、ビフェノール、ジヒドロキシナフタレン、ビナフトール、フルオレン型ビスフェノールなどの2官能フェノール;フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、トリアジン環含有フェノールノボラック樹脂、トリアジン環含有クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、テトラブロモビスフェノールAノボラック樹脂、ビスフェノールAFノボラック樹脂、ビスフェノールADノボラック樹脂、ビフェノールノボラック樹脂、フルオレン型ビスフェノールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン−フェノールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン−クレゾールノボラック樹脂などのノボラック樹脂;フェノールレゾール樹脂、クレゾールレゾール樹脂などのレゾール樹脂等が挙げられる。
(Phenolic hardener)
Examples of the phenolic curing agent include bifunctional phenols such as hydroquinone, resorcinol, catechol, bisphenol A, tetrabromobisphenol A, bisphenol F, bisphenol AF, bisphenol AD, biphenol, dihydroxynaphthalene, binaphthol, and fluorene-type bisphenol; Resin, cresol novolak resin, triazine ring-containing phenol novolac resin, triazine ring-containing cresol novolak resin, bisphenol A novolak resin, tetrabromobisphenol A novolak resin, bisphenol AF novolak resin, bisphenol AD novolak resin, biphenol novolak resin, fluorene-type bisphenol novolac Resins, novolak resins such as dicyclopentadiene-phenol novolac resin, dicyclopentadiene-cresol novolak resin; resol resins such as phenol resol resin and cresol resol resin can be mentioned.
(酸無水物系硬化剤)
酸無水物系硬化剤としては、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水マレイン酸と不飽和化合物の縮合物などがある。
(Acid anhydride-based curing agent)
Examples of the acid anhydride-based curing agent include phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride, and a condensate of maleic anhydride and an unsaturated compound.
(イミダゾール系硬化剤)
イミダゾール系硬化剤としては、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾールが挙げられる。
(Imidazole-based curing agent)
Examples of the imidazole-based curing agent include 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 2-heptadecylimidazole, and 2-undecylimidazole.
(有機ホスフィン系硬化剤)
有機ホスフィン系硬化剤としては、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリス(p−メチルフェニル)ホスフィン、トリス(p−メトキシフェニル)ホスフィン、トリス(p−エトキシフェニル)ホスフィン、トリフェニルホスフィン・トリフェニルボレート、テトラフェニルホスフィン・テトラフェニルボレート等が挙げられる。
(Organic phosphine-based curing agent)
Examples of the organic phosphine-based curing agent include triphenylphosphine, tributylphosphine, tris (p-methylphenyl) phosphine, tris (p-methoxyphenyl) phosphine, tris (p-ethoxyphenyl) phosphine, triphenylphosphine and triphenylborate. Examples thereof include tetraphenylphosphine and tetraphenylborate.
(カチオン重合開始剤)
カチオン重合開始剤は、電離放射線または熱によって、酸を発生させる化合物である。カチオン重合開始剤は、特に限定されないが、酸発生部分があり、性能が安定しており、上記複素環基を有する化合物への溶解性が高く、また光波長変換粒子用組成物の貯蔵安定性が高いという観点から、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、およびジアゾニウム塩からなる群から選択される1以上の化合物が好ましい。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。
(Cationic polymerization initiator)
Cationic polymerization initiators are compounds that generate acids by ionizing radiation or heat. The cationic polymerization initiator is not particularly limited, but has an acid generating portion, stable performance, high solubility in the above compound having a heterocyclic group, and storage stability of the composition for photowavelength-converted particles. From the viewpoint of high content, one or more compounds selected from the group consisting of sulfonium salts, iodonium salts, and diazonium salts are preferable. 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.
(ラジカル重合開始剤)
ラジカル重合開始剤は、光または熱により分解されて、ラジカルを発生させて(メタ)アクリレート系化合物の重合(架橋)を開始または進行させる成分である。ラジカル重合開始剤としては、例えば、光ラジカル重合開始剤や熱ラジカル重合開始剤が挙げられる。
(Radical polymerization initiator)
A radical polymerization initiator is a component that is decomposed by light or heat to generate radicals to initiate or proceed with the polymerization (crosslinking) of a (meth) acrylate-based compound. Examples of the radical polymerization initiator include a photoradical polymerization initiator and a thermal radical polymerization initiator.
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.
光透過性粒子19がバリア粒子である場合、光波長変換粒子17は、例えば、ゾルゲル法を用いて作製することができる(特許第5682069号参照)。具体的には、まず、量子ドットを用意し、量子ドットに、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、量子ドット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)が覆われた量子ドットの表面にさらに金属アルコキシド(2)の層が形成される。水に触れた量子ドットは、その表面の金属アルコキシドの加水分解が進むので親水性となり、水相に移動する。このとき、量子ドット同士が集合体を作る。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、水相に移動したときに量子ドット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。水相中の集合体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、核となる量子ドットの集合体に堆積させることで行える。これにより、光波長変換粒子を得ることができる。
When the light-transmitting
<光散乱性粒子>
光散乱性粒子20は、光波長変換層11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
光散乱性粒子20の平均粒子径は、量子ドット18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20の平均粒子径は、上述した量子ドット18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
また、光散乱性粒子20の平均粒子径は、光波長変換層11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。
Further, the average particle size of the
具体的には、光散乱性粒子20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
光散乱性粒子20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
光散乱性粒子20は、光散乱性粒子20をバインダ樹脂16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、バインダ樹脂16と化学結合させることができる。
The
シランカップリング剤としては、用いるバインダ樹脂前駆体の種類にもよるが、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。バインダ樹脂前駆体として(メタ)アクリレート系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。 The silane coupling agent is composed 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 binder resin precursor used. It is possible to use one having one or more reactive functional groups selected from the group. When a (meth) acrylate compound is used as the binder resin precursor, the coupling agent is at least one reactive functional selected from the group consisting of a thiol group, a (meth) acryloyl group, a vinyl group and a styryl group. It is preferable to have a group.
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 can be used. 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16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20は、2種以上の材料からなるものであってもよい。
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
光波長変換層11中の光散乱性粒子20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
光散乱性粒子20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。光散乱性粒子の屈折率の測定方法としては、例えば、光波長変換層中から光散乱性粒子の欠片、あるいはバインダ樹脂の欠片を何等かの形で取り出したものについてベッケ法を用いることができる。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)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。
For 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18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18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 diffusion 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、コート層の欄で説明した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 described in the column of the coat layer 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3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30であってもよい。また、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と、光波長変換層11を支持する光透過性基材41とを備える光波長変換シート40であってもよい。光透過性基材41を備えることにより、光波長変換シート30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. 3, the optical wavelength conversion sheet may be an optical
<光透過性基材>
光波長変換シート40の光透過性基材41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5および図6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51とを備える光波長変換シート50であってもよい。
<< Other optical wavelength conversion sheets >>
As shown in FIGS. 5 and 6, 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, photorefractiveness, light scattering, light reflectivity, light transmission, light absorption, photodiffraction, diversion, etc.). It means a member having, and 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51は、図5および図6に示されるように、光透過性基材52と、光透過性基材52の一方の面に設けられたレンズ層53とを備えている。レンズ層53は、図5および図6に示されるように、シート状の本体部54、および本体部54の出光側に並べて配置された複数の単位レンズ55を備えている。光透過性基材52、レンズ層53、本体部54、および単位レンズ55は、後述する光透過性基材111、レンズ層112、本体部113、および単位レンズ114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. 5 and 6, the
光波長変換シート50においては、光学部材51の一方の面に光波長変換粒子含有組成物を直接塗布、硬化させることによって光波長変換層11と光学部材51とが一体化されている。なお、光波長変換層11と光学部材51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の両面を覆うオーバーコート層61、62とを備える光波長変換シート60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61、62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. 7, 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61、62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61、62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 61 and 62 are layers made of a resin that covers the surface of the light
オーバーコート層61、62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61、62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4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 61 and 62 are provided to prevent the light
オーバーコート層61、62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61、62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61、62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61、62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 61 and 62 may have some function other than the function of preventing the light
オーバーコート層61、62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61、62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61、62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 61 and 62 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61、62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61、62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61、62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61、62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 61 and 62 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 61 and 62 become a dense film, so that the ability to prevent the light
オーバーコート層61、62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61、62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 61 and 62 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, etc. Alternatively, it can be formed by using a composition for an overcoat layer containing a mixture thereof. Among these, the overcoat layers 61 and 62 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30、40、50、60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30、40、50、60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30、40、50、60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30、40、50、60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8に示されるような光波長変換シート70であってもよい。この場合、光波長変換シート70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 light wavelength conversion sheet may be a light
図8に示される光波長変換シート70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71、72と、バリアフィルム71、72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70においては、光拡散層13、14の表面が光波長変換シート70の表面70A、70Bを構成している。
The light
<バリアフィルム>
バリアフィルム71、72は、水分や酸素の透過を抑制して、量子ドット18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71、72を設置することで、より量子ドット18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71、72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73、74とを備えている。
<Barrier film>
The
バリアフィルム71、72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71、72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73、74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 73 and 74 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 vapor-deposited 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. be. 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9(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. 9A, the
光拡散層15付き光透過性基材13を形成した後、図9(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、少なくとも、光波長変換粒子17および硬化後にバインダ樹脂16となる、例えば(メタ)アクリレート系化合物等のバインダ樹脂前駆体を含む光波長変換粒子含有組成物を塗布し、乾燥させて、光波長変換粒子含有組成物の塗膜21を形成する。光波長変換粒子含有組成物は、光波長変換粒子1およびバインダ樹脂前駆体の他、重合開始剤をさらに含んでいてもよい。光波長変換粒子含有組成物は、光散乱性粒子20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。
After forming the light-transmitting
光波長変換粒子含有組成物中における重合開始剤の含有量は、バインダ樹脂前駆体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、バインダ樹脂前駆体が硬化しにくく、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 particle-containing 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 binder resin precursor. If the content of the polymerization initiator is less than 0.3 parts by mass, the binder resin precursor is difficult to cure, and if it exceeds 5.0 parts by mass, the optical wavelength conversion sheet may turn yellow. be.
光波長変換含有組成物の塗膜21形成後、図10(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上記光波長変換粒子含有組成物の塗膜21と接するように、上記光波長変換粒子含有組成物の塗膜21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、光波長変換粒子含有組成物の塗膜21が、光透過性基材12、13間で挟まれる。
After forming the
次いで、図10(B)に示されるように光透過性基材12を介して上記光波長変換粒子含有組成物の塗膜21に電離放射線を照射して、または塗膜21を加熱して、光波長変換粒子含有組成物合物を硬化させて、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1に示される光波長変換シート10が得られる。
Next, as shown in FIG. 10B, the
光波長変換シート30、40、60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、上記光波長変換粒子含有組成物を塗布し、乾燥させて、光波長変換粒子含有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、バインダ樹脂前駆体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3に示される光波長変換シート30が得られる。一方、基材として光透過性基材41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4に示される光波長変換シート40が得られる。図7に示される光波長変換シート60は、光波長変換シート30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60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粒子含有組成物を塗布して、光波長変換粒子含有組成物の塗膜を形成する。次いで、光波長変換粒子含有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粒子含有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、光波長変換粒子含有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7に示される光波長変換シート60が得られる。
The optical
光波長変換シート50は、光学部材51の一方の面側に、上記光波長変換粒子含有組成物を塗布し、乾燥させて、光波長変換粒子含有組成物の塗膜を形成する。そして、この塗膜に熱を加えて、または電離放射線を照射して、バインダ樹脂前駆体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5に示される光波長変換シート50が得られる。
The light
光波長変換シート70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73、74とを備えるバリアフィルム71、72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、30、40、50、60、70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11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12は図11に示されるレンズシートの斜視図であり、図13は図12のレンズシートのII−II線に沿った断面図である。図14、図15、図17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16は図15に示される光源の概略構成図であり、図18は図17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11に示される画像表示装置80は、バックライト装置90と、バックライト装置90の出光側に配置された表示パネル130とを備えている。画像表示装置80は、画像を表示する表示面80Aを有している。図11に示される画像表示装置80においては、表示パネル130の表面が表示面80Aとなっている。
<<< Image display device >>>
The
<<表示パネル>>
図11に示される表示パネル130は、液晶表示パネルであり、入光側に配置された偏光板131と、出光側に配置された偏光板132と、偏光板131と偏光板132との間に配置された液晶セル133とを備えている。
<< Display panel >>
The
<<バックライト装置>>
図11に示されるバックライト装置90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100と、光源100の側方に配置された導光板としての光学板105と、光学板105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110と、レンズシート110の出光側に配置されたレンズシート115と、レンズシート115の出光側に配置された反射型偏光分離シート120と、光学板105の出光側とは反対側に配置された反射シート125とを備えている。バックライト装置90は、光学板105、レンズシート110、115、反射型偏光分離シート120、反射シート125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90は、面状に光を発光する発光面90Aを有している。図11に示されるバックライト装置90においては、反射型偏光分離シート120の出光面がバックライト装置90の発光面90Aとなっている。
The backlight setting 90 has a
光波長変換シート10における光学板105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110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100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100は、光学板105の後述する入光面105C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90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100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105は、平面視形状が四角形形状に形成されている。光学板105は、表示パネル130側の一方の主面によって構成された出光面105Aと、出光面105Aに対向するもう一方の主面からなる裏面105Bと、出光面105Aおよび裏面105Bの間を延びる側面とを有している。側面のうちの光源100側の側面が、光源100からの光を受ける入光面105Cとなっている。入光面105Cから光学板105内に入射した光は、入光面105Cと、入光面105C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105Aから出射される。
<Optical plate>
The
<レンズシート>
レンズシート110、115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13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110、115は、光透過性基材111と、光透過性基材111の一方の面に設けられたレンズ層112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105の出光面105A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110の入光面110A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105Aと表面10Aの他の部分との隙間および入光面110A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105Aと表面10Aおよび入光面110A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105およびレンズシート110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105およびレンズシート110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105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110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111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112は、図12および図13に示されるように、シート状の本体部113、および本体部113の出光側に並べて配置された複数の単位レンズ114を備えている。
(Lens layer)
As shown in FIGS. 12 and 13, the
本体部113は、単位レンズ114を支持するシート状部材として機能する。図12および図13に示されるように、本体部113の出光側面113A上には、単位レンズ114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110、115の出光面110B、115Bは、レンズ面によって形成されている。その一方で、図13に示すように、本体部113は、出光側面113Aに対向する入光側面113Bとして、レンズ層112の入光側面をなす平滑な面を有している。
The
単位レンズ114は、本体部113の出光側面113A上に並べて配列されている。図12に示されるように単位レンズ114は、単位レンズ114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110、115に含まれる多数の単位レンズ114は、互いに平行に延びている。また、レンズシート110、115の単位レンズ114の長手方向LDは、レンズシート110、115における単位レンズ114の配列方向ADと直交している。
The
単位レンズ114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。
The
単位レンズ114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110、115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114の具体例として、単位レンズ114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114の配列の高精細化が急速に進んでおり、単位レンズ114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110、115のシート面への法線方向NDに沿った本体部113からの単位レンズ114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114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11から理解され得るように、レンズシート110の単位レンズ114の配列方向とレンズシート115の単位レンズ114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. 11, 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120は、レンズシート115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120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120に入射する。
<Reflective polarization separation sheet>
The reflective
反射型偏光分離シート120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125は、光学板105の裏面105Bから漏れ出した光を反射して、再び光学板105内に入射させる機能を有する。反射シート125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。
<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14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14に示されるバックライト装置140は、光源100と、光源100の光を受け、かつ光拡散板として機能する光学板141と、光学板141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110と、レンズシート110の出光側に配置されたレンズシート115と、レンズシート115の出光側に配置された反射型偏光分離シート120とを備えている。本実施形態においては、光源100は、光学板141の側方ではなく、光学板141の直下に配置されている。図14において、図11と同じ符号が付されている部材は、図11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140においては、反射シート125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141は、平面視形状が四角形形状に形成されている。光学板141は、光源100側の一方の主面によって構成された入光面141A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141Bとを有している。入光面141Aから光学板141内に入射した光は、光学板141内で拡散され、出光面141Bから出射される。
<Optical plate>
The
<<他のバックライト装置>>
図11に示されるバックライト装置90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15に示されるように、光波長変換シート10および光源100の代わりに、光源160を備えるバックライト装置150であってもよい。光源160は、光波長変換部材の一形態である。
<< Other backlight devices >>
The
光源160は、図16に示されるように、基板161と、基板161上に配置された開口部162Aを有する反射部材162と、基板161上かつ反射部材162の開口部162A内に配置された発光ダイオード等の発光体163と、発光体163を覆うように反射部材162の開口部162Aに充填された光波長変換部164とを備えている。
As shown in FIG. 16, the
光波長変換部164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164の構成や物性は光波長変換層11と同様である。光波長変換部164は、光波長変換粒子17と、バインダ樹脂16とを含んでおり、光波長変換粒子17の表面の屈折率は、バインダ樹脂16の屈折率よりも大きくなっている。光波長変換部164に含まれるバインダ樹脂16としては、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂が好ましい。光波長変換部164は反射部材162の開口部162A内に光波長変換粒子17およびバインダ樹脂前駆体を含む光波長変換含有組成物を充填し、熱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164を有する光源160を用いる場合には、光波長変換部164は発光体163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。
The light
<<他のバックライト装置>>
バックライト装置は、図17に示されるバックライト装置170であってもよい。具体的には、図17に示されるバックライト装置170は、光波長変換シート10の代わりに、光学板180を備えている。光学板180は、光波長変換部材の一形態である。
<< Other backlight devices >>
The backlight device may be the
光学板180は、光学板本体181の入光面181Aに光波長変換部としての光波長変換層182が設けられたものである。光波長変換層182は、長手方向が光源100の配列方向に沿うように線状に配置されている。
The
光学板本体181は、光学板105と同様であり、また光波長変換層182は、光波長変換層11と配置箇所や形状が異なるだけで、光波長変換層181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。
The optical plate
光波長変換粒子に入射する光の角度にも因るが、光波長変換粒子の表面の屈折率が、バインダ樹脂の屈折率よりも小さい場合には、バインダ樹脂を進み、光波長変換粒子の表面に到達する光が光波長変換粒子の表面で全反射されるおそれがある。これに対し、本実施形態によれば、光波長変換粒子17の表面の屈折率が、バインダ樹脂16の屈折率よりも大きくなっているので、光波長変換層11に入射して、バインダ樹脂16を進む光が光波長変換粒子17の表面で全反射されることを抑制できる。このため、光波長変換粒子17中に入る光が多くなるので、光波長変換粒子17中に存在する量子ドット18により波長変換される光が増える。これにより、光波長変換効率を向上させることができる。また、光波長変換効率を向上させることができるので、量子ドットの使用量を削減することができる。
Although it depends on the angle of light incident on the light wavelength conversion particles, if the refractive index of the surface of the light wavelength conversion particles is smaller than the refractive index of the binder resin, it advances through the binder resin and the surface of the light wavelength conversion particles. There is a risk that the light that reaches the light will be totally reflected on the surface of the light wavelength conversion particles. On the other hand, according to the present embodiment, the refractive index of the surface of the light
光波長変換粒子の表面の屈折率が、バインダ樹脂の屈折率よりも大きい場合、光波長変換粒子からバインダ樹脂に出射する際に、全反射されるおそれがある。屈折率は波長依存性があり、一般には短波長ほど屈折率が大きくなる。このため、波長が短いほど、光波長変換粒子の表面を構成する材料とバインダ樹脂の屈折率差は大きくなりやすいので、短波長の光は長波長の光よりも、光波長変換粒子からバインダ樹脂に出射する際に全反射されやすくなる。したがって、量子ドットとして、青色光を緑色光や赤色光に変換する量子ドットを用いた場合には、波長変換されなかった青色光は光波長変換粒子からバインダ樹脂に出射する際に全反射されやすくなるとともに、波長変換された緑色光や赤色光は光波長変換粒子からバインダ樹脂に出射する際に全反射されにくい。このため、光波長変換粒子からは緑色光や赤色光を出射させることができるとともに、光波長変換粒子からバインダ樹脂に出射する際に全反射された青色光を光波長変換粒子内で波長変換させることができる。これにより、光波長変換効率をより向上させることができる。 If the refractive index of the surface of the light wavelength conversion particles is larger than the refractive index of the binder resin, total reflection may occur when the light wavelength conversion particles are emitted from the binder resin. The refractive index is wavelength-dependent, and generally, the shorter the wavelength, the larger the refractive index. Therefore, the shorter the wavelength, the larger the difference in refractive index between the material constituting the surface of the light wavelength conversion particles and the binder resin. Therefore, the short wavelength light is more likely to be from the light wavelength conversion particles to the binder resin than the long wavelength light. It becomes easy to be totally reflected when it emits light. Therefore, when a quantum dot that converts blue light into green light or red light is used as the quantum dot, the blue light that has not been wavelength-converted is likely to be totally reflected when emitted from the light wavelength-converted particle to the binder resin. At the same time, the wavelength-converted green light and red light are less likely to be totally reflected when they are emitted from the light wavelength-converted particles to the binder resin. Therefore, green light and red light can be emitted from the light wavelength conversion particles, and the blue light totally reflected when the light wavelength conversion particles are emitted to the binder resin is wavelength-converted in the light wavelength conversion particles. be able to. Thereby, the light wavelength conversion efficiency can be further improved.
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、光透過性粒子19が樹脂粒子である場合には、樹脂粒子が硫黄、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。したがって、量子ドット18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。また、光透過性粒子19がバリア粒子である場合には、バリア粒子を水分や酸素が透過しにくいので、量子ドット18に水分や酸素が付着しにくくなり、これにより優れた耐熱性および耐湿熱性を得ることができる。
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, when the light-transmitting
本実施形態によれば、光波長変換粒子17の光透過性粒子19により量子ドット18の劣化を抑制できるので、光波長変換シート10、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 deterioration of 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、光波長変換粒子17の光透過性粒子19により量子ドット18の劣化を抑制できるので、たとえ、バリアフィルム71、72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 light
本実施形態によれば、光波長変換粒子17の光透過性粒子19により量子ドット18の劣化を抑制できるので、光波長変換シート10、30、40、50、60、70において、周縁部10C、30A、40A、50A、60A、70Cに存在する量子ドット18の劣化も抑制できる。
According to the present embodiment, the deterioration of the
光波長変換シート50においては、光波長変換層11と光学部材51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51とが一体化されているので、光波長変換層11と光学部材51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164や光波長変換層182中の光波長変換粒子17の光透過性粒子19により光波長変換部164や光波長変換層182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164や光波長変換層182をバリア部材で覆わなくとも、量子ドット18の劣化を抑制できる。
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, 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>>
以下の手順に沿って、光波長変換粒子を得た。
(光波長変換粒子1)
攪拌装置を有する重合容器内に、まず、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(製品名「jER828」、三菱化学社製)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、エポキシ硬化促進剤(製品名「(2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール)」、東京化成工業社製)1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質量部からなる光波長変換粒子用組成物を投入し、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および貧溶媒を含む反応液の温度を60℃になるまで昇温し、反応液の温度が60℃の状態で3時間かけて懸濁重合を行い、その後、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3.3μm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2〜7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.
(Light wavelength conversion particle 1)
In a polymerization vessel having a stirrer, first, 50 parts by mass of bisphenol A type epoxy resin (product name "jER828", manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), tetraethylene glycol bis (3-mercaptopropionate) (product name "EGMP-"). 4 ”, SC Organic Chemical Co., Ltd.) 50 parts by mass, epoxy curing accelerator (product name“ (2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol) ”, manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) 1 part by mass, green light emission Quantum dot (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 of a composition for light wavelength conversion particles was added, and a dispersant was added thereto as a poor solvent. 10 parts by mass of polyvinyl alcohol was dissolved in 900 parts by mass of ion-exchanged water. Then, the composition for light wavelength conversion particles was finely dispersed as droplets in a poor solvent by stirring with a stirring device at a stirring speed of 400 rpm for 10 minutes. Subsequently, stirring by the stirrer is continued at a stirring speed of 400 rpm, the temperature of the reaction solution containing the composition for light wavelength conversion particles and the poor solvent is raised to 60 ° C., and the temperature of the reaction solution is 60 ° C. Suspension polymerization was carried out over 3 hours, then the temperature of the reaction solution was raised to 80 ° C., and the reaction solution was stirred at 80 ° C. for 3 hours to obtain a particulate polymer. rice field. Then, the reaction solution containing the polymer in the polymerization vessel was cooled to room temperature while stirring with a stirrer. Next, the reaction solution was suction-filtered, the filtration residue was washed with ion-exchanged water, and then the solution was removed to obtain light wavelength-converted
(光波長変換粒子2)
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)の代わりに、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)を50質量部用いたこと以外は、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3.6μmであった。
(Light wavelength conversion particle 2)
Except for using 50 parts by mass of 2-methacryloxyethyl acid phosphate (product name "Light Ester P-2M", manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) instead of tetraethylene glycol bis (3-mercaptopropionate). Light wavelength conversion particles 2 were obtained by the same procedure as for light
(光波長変換粒子3)
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)の代わりに、ステアリルアミン(製品名「ファーミン80」、花王社製)を50質量部用いたこと以外は、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3.4μmであった。
(Light wavelength conversion particle 3)
By the same procedure as for light
(光波長変換粒子4)
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)の代わりに、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)を50質量部用いたこと以外は、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3.6μmであった。
(Light wavelength conversion particle 4)
Except for using 50 parts by mass of ω-carboxy-polycaprolactone mono (meth) acrylate (product name "M-5300", manufactured by Toagosei Co., Ltd.) instead of tetraethylene glycol bis (3-mercaptopropionate). , The light wavelength conversion particle 4 was obtained by the same procedure as that of the light
(光波長変換粒子5)
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3.0μmであった。
(Light wavelength conversion particle 5)
In a polymerization vessel having a stirrer, first, 50 parts by mass of tricyclodecanedimethanol diacrylate (product name "A-DCP", manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.), tetraethylene glycol bis (3-mercaptopropionate) (Product name "EGMP-4", manufactured by SC Organic Chemical Co., Ltd.) 50 parts by mass, green light emitting 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 result, 10 parts by mass of polyvinyl alcohol as a dispersant was dissolved in 900 parts by mass of ion-exchanged water. Then, the composition for light wavelength conversion particles was finely dispersed as droplets in a poor solvent by stirring with a stirring device at a stirring speed of 400 rpm for 10 minutes. Subsequently, stirring by the stirrer is continued at a stirring speed of 400 rpm, the temperature of the reaction solution containing the composition for light wavelength conversion particles and the poor solvent is raised to 50 ° C., and the temperature of the reaction solution is 50 ° C. After that, in order to completely inactivate the thermal radical initiator, the temperature of the reaction solution was raised to 80 ° C., and the temperature of the reaction solution was 80 ° C. Stirring for hours gave a particulate polymer. Then, the reaction solution containing the polymer in the polymerization vessel was cooled to room temperature while stirring with a stirrer. Next, the reaction solution was suction-filtered, the filtration residue was washed with ion-exchanged water, and then the solution was removed to obtain light wavelength-converted particles 5. In the light wavelength conversion particles 5, green emission quantum dots and red emission quantum dots were included in the resin particles, and the average particle diameter of the light wavelength conversion particles 5 was 3.0 μm.
(光波長変換粒子6)
まず、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、平均粒子径3.3nm)0.2質量部および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、平均粒子径5.2nm)0.2質量を用意した。緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットを用意した後、緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットの表面をドデシルアミンで覆い、これらの量子ドットをトルエン溶液(0.4mL、1.5μM/L)に分散させた。次いで、この溶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、有機溶液1を作製した。
(Light wavelength conversion particle 6)
First, 0.2 parts by mass of green emission quantum dots (product name "CdSe / ZnS 530", manufactured by SIGMA-ALDRICH, core: CdSe, shell: ZnS, average particle diameter 3.3 nm) and 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 mass was prepared. After preparing the green emission quantum dots and the red emission quantum dots, the surfaces of the green emission quantum dots and the red emission quantum dots are covered with dodecylamine, and these quantum dots are put into a toluene solution (0.4 mL, 1.5 μM / L). Distributed. Next, tetraethoxysilane (TEOS, 10 μL) was added to this solution, and the mixture was stirred for 3 hours to prepare an
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。
On the other hand, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (MPS, 1 μL) was mixed with ethanol (25 mL) and aqueous ammonia (4 mL,
そして、有機溶液1と水溶液2を混合し、3時間攪拌したところ、緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットは水相に移動し、さらに水相で緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットの集合体が形成された。この集合体を遠心分離によって取り出した。
Then, when the
最後に、上記の集合体が分散した水溶液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、緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットがシリカガラス粒子中に内包された平均粒子径50nmの光波長変換粒子6を得た。 Finally, 0.5 mL of the aqueous solution in which the above aggregates were dispersed was taken out, ethanol (8 mL) and aqueous ammonia (0.1 mL, 25 wt%) were added, and TEOS (14 μL) was further added. As a result, light wavelength conversion particles 6 having an average particle diameter of 50 nm in which green emission quantum dots and red emission quantum dots were encapsulated in silica glass particles were obtained.
(光波長変換粒子7)
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)を用いなかったこと以外は、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3.2μmであった。
(Light wavelength conversion particle 7)
Light wavelength conversion particles 7 were obtained by the same procedure as for light
<<光波長変換粒子含有組成物の調整>>
下記に示す組成となるように各成分を配合して、光波長変換粒子含有組成物を得た。
(光波長変換粒子含有組成物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 composition containing light wavelength conversion particles >>
Each component was blended so as to have the composition shown below to obtain a composition containing light wavelength conversion particles.
(Composition containing light wavelength conversion particles 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
(光波長変換粒子含有組成物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
(Composition containing light wavelength conversion particles 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., average particle size 4 μm): 10 parts by mass ・ Radical polymerization initiator (1-hydroxycyclohexylphenylketone, product name “Irgacure (registered trademark) 184”, BASF Japan Co., Ltd.): 1 part by mass
(光波長変換粒子含有組成物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
(Composition containing light wavelength conversion particles 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 "Irgacare" Registered trademark) 184 ”, manufactured by BASF Japan Ltd.): 1 part by mass
(光波長変換粒子含有組成物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
(Composition containing light wavelength conversion particles 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 "Irgacare" Registered trademark) 184 ”, manufactured by BASF Japan Ltd.): 1 part by mass
(光波長変換粒子含有組成物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
(Composition containing light wavelength conversion particles 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 "Irgacare" Registered trademark) 184 ”, manufactured by BASF Japan Ltd.): 1 part by mass
(光波長変換粒子含有組成物6)
・光波長変換粒子1:20質量部
・シリコーン(製品名「OE−6631」、東レダウコーニング社製):80質量部
(Composition containing light wavelength conversion particles 6)
-Light wavelength conversion particles 1:20 parts by mass-Silicone (product name "OE-6331", manufactured by Toray Dow Corning): 80 parts by mass
(光波長変換粒子含有組成物7)
・光波長変換粒子5:20質量部
・シリコーン(製品名「OE−6631」、東レダウコーニング社製):80質量部
(Composition containing light wavelength conversion particles 7)
-Light wavelength conversion particles 5:20 parts by mass-Silicone (product name "OE-6331", manufactured by Toray Dow Corning): 80 parts by mass
(光波長変換粒子含有組成物8)
・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
(Composition containing light wavelength conversion particles 8)
-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 "Irgacare" Registered trademark) 184 ”, manufactured by BASF Japan Ltd.): 1 part by mass
(光波長変換粒子含有組成物9)
・光波長変換粒子5:20質量部
・脂環式エポキシ樹脂(製品名「セロキサイド2021P」、ダイセル化学工業社製):80質量部
・カチオン重合開始剤(製品名「サンエイドSI−60L」、三新化学工業社製):1質量部
(Composition containing light wavelength conversion particles 9)
-Light wavelength conversion particles 5:20 parts by mass-Alicyclic epoxy resin (product name "Selokiside 2021P", manufactured by Daicel Chemical Industry Co., Ltd.): 80 parts by mass-Cationic polymerization initiator (product name "Sun Aid SI-60L", 3) Shin Kagaku Kogyo Co., Ltd.): 1 part by mass
(光波長変換粒子含有組成物10)
・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
(Composition containing light wavelength conversion particles 10)
-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
<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 Co., Ltd.): 5 parts by mass, methanol: 70 parts by mass, photopolymerization initiator (1-hydroxycyclohexylphenylketone, product name "Irgacure (registered trademark) 184, manufactured by BASF Japan Ltd.): 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 Ltd.): 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., average particle diameter 4 μm): 158 parts by mass-photopolymerization initiator (1-Hydroxycyclohexylphenyl ketone, product name "Irgacure (registered trademark) 184, manufactured by BASF Japan, Inc.): 1 part by mass / solvent (methylisobutylketone: cyclohexanone = 1: 1 (mass ratio)): 170 parts by mass
<実施例1>
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 1>
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, the coating film was cured by irradiating ultraviolet rays so that the integrated light amount was 500 mJ / cm 2 , to form a light diffusing layer having a thickness of 10 μm, and forming a PET substrate with a light diffusing layer.
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粒子含有組成物1を塗布し、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、100℃で加熱して、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1に係る光波長変換シートを得た。
Next, the light wavelength conversion particle-containing
<実施例2〜5、8および比較例2>
実施例2〜5、8および比較例2においては、光波長変換粒子含有組成物1の代わりに表2に示される各光波長変換粒子含有組成物を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、光波長変換シートを作製した。
<Examples 2 to 5 and 8 and Comparative Example 2>
In Examples 2 to 5 and 8 and Comparative Example 2, the same as in Example 1 except that each light wavelength conversion particle-containing composition shown in Table 2 was used instead of the light wavelength conversion particle-containing
<実施例6>
実施例6においては、光波長変換粒子含有組成物1の代わりに光波長変換粒子含有組成物6を用い、かつ100℃で5時間加熱することによって塗膜を硬化させて、光波長変換層を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、光波長変換シートを得た。
<Example 6>
In Example 6, the light wavelength conversion particle-containing composition 6 is used instead of the light wavelength conversion particle-containing
<実施例7>
実施例7においては、光波長変換粒子含有組成物6の代わりに光波長変換粒子含有組成物5を用いたこと以外は、実施例6と同様にして、光波長変換シートを得た。
<Example 7>
In Example 7, a light wavelength conversion sheet was obtained in the same manner as in Example 6 except that the light wavelength conversion particle-containing composition 5 was used instead of the light wavelength conversion particle-containing composition 6.
<比較例1>
比較例1においては、光波長変換粒子含有組成物1の代わりに光波長変換粒子含有組成物9を用い、かつ100℃で加熱して、塗膜を硬化させて、光波長変換層を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、光波長変換シートを得た。
<Comparative example 1>
In Comparative Example 1, the light wavelength conversion particle-containing composition 9 was used instead of the light wavelength conversion particle-containing
<実施例9>
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粒子含有組成物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、光波長変換層を形成した。そして、光波長変換層のPET基材側の面とは反対側の面に、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、PET基材を剥離した後、光波長変換層のオーバーコート層側の面とは反対側の面に、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 9>
The light wavelength conversion particle-containing
<実施例10>
実施例10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9と同様にして、光波長変換シートを得た。
<Example 10>
In Example 10, an optical wavelength conversion sheet was obtained in the same manner as in Example 9 except that the composition 2 for the overcoat layer was used instead of the
<比較例3>
比較例3においては、光波長変換粒子含有組成物1の代わりに光波長変換粒子含有組成物9を用い、かつ100℃で加熱して、塗膜を硬化させて、光波長変換層を形成したこと以外は、実施例9と同様にして、光波長変換シートを得た。
<Comparative example 3>
In Comparative Example 3, the light wavelength conversion particle-containing composition 9 was used instead of the light wavelength conversion particle-containing
<比較例4>
比較例4においては、光波長変換粒子含有組成物1の代わりに光波長変換粒子含有組成物10を用いたこと以外は、実施例9と同様にして、光波長変換シートを作製した。
<Comparative example 4>
In Comparative Example 4, a light wavelength conversion sheet was produced in the same manner as in Example 9 except that the light wavelength conversion particle-containing
<実施例11>
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 11>
A prism layer composition containing urethane acrylate is uniformly applied to one surface of a 100 μm-thick polyethylene terephthalate (PET) substrate (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粒子含有組成物1を塗布して、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11に係る光波長変換シートを得た。
Next, the light wavelength conversion particle-containing
<比較例5>
比較例5においては、光波長変換粒子含有組成物1の代わりに光波長変換粒子含有組成物9を用い、かつ100℃で加熱して、塗膜を硬化させて、光波長変換層を形成したこと以外は、実施例11と同様にして、光波長変換シートを得た。
<Comparative example 5>
In Comparative Example 5, the light wavelength conversion particle-containing composition 9 was used instead of the light wavelength conversion particle-containing
<比較例6>
比較例6においては、光波長変換粒子含有組成物1の代わりに光波長変換粒子含有組成物10を用いたこと以外は、実施例11と同様にして、光波長変換シートを作製した。
<Comparative Example 6>
In Comparative Example 6, a light wavelength conversion sheet was produced in the same manner as in Example 11 except that the light wavelength conversion particle-containing
<実施例12>
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 12>
First, two barrier films were prepared by the following method. In a high-frequency sputtering apparatus, by applying a high-frequency power of 13.56 MHz and a power of 5 kW to the electrodes, a discharge is generated in the chamber, and polyethylene terephthalate as a light-transmitting substrate having a size of 7 inches and a thickness of 50 μm is generated. 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粒子含有組成物1を塗布し、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12に係る光波長変換シートを得た。
Next, the light wavelength conversion particle-containing
<比較例7>
比較例7においては、光波長変換粒子含有組成物1の代わりに光波長変換粒子含有組成物9を用い、かつ100℃で加熱して、塗膜を硬化させて、光波長変換層を形成したこと以外は、実施例12と同様にして、光波長変換シートを得た。
<Comparative Example 7>
In Comparative Example 7, the light wavelength conversion particle-containing composition 9 was used instead of the light wavelength conversion particle-containing
<比較例8>
比較例8においては、光波長変換粒子含有組成物1の代わりに光波長変換粒子含有組成物10を用いたこと以外は、実施例12と同様にして、光波長変換シートを得た。
<Comparative Example 8>
In Comparative Example 8, a light wavelength conversion sheet was obtained in the same manner as in Example 12 except that the light wavelength conversion particle-containing
<実施例13>
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粒子含有組成物6を充填した。そして、100℃で5時間加熱することによって、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13に係る光源を得た。
<Example 13>
The light wavelength conversion particle-containing composition 6 was filled in the opening of the reflection member of the blue light emitting diode having an emission peak wavelength of 450 nm. Then, by heating at 100 ° C. for 5 hours, the filler was cured to obtain a light source according to Example 13 including an optical wavelength conversion unit filled in the opening of the reflection member of the blue light emitting diode.
<比較例9>
比較例9においては、光波長変換粒子含有組成物1の代わりに光波長変換粒子含有組成物9を用い、かつ100℃で加熱して、充填物を硬化させて、光波長変換部を形成したこと以外は、実施例13と同様にして、光源を得た。
<Comparative Example 9>
In Comparative Example 9, the light wavelength conversion particle-containing composition 9 was used instead of the light wavelength conversion particle-containing
<実施例14>
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粒子含有組成物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、塗膜を硬化させることにより、導光板の入光面に光波長変換層を形成して、実施例14に係る光学板を得た。
<Example 14>
The light wavelength conversion particle-containing
<比較例10>
比較例10においては、光波長変換粒子含有組成物1の代わりに光波長変換粒子含有組成物9を用い、かつ100℃で加熱して、塗膜を硬化させて、光波長変換層を形成したこと以外は、実施例14と同様にして、光学板を得た。
<Comparative Example 10>
In Comparative Example 10, the light wavelength conversion particle-containing composition 9 was used instead of the light wavelength conversion particle-containing
<比較例11>
比較例11においては、光波長変換粒子含有組成物1の代わりに光波長変換粒子含有組成物10を用いたこと以外は、実施例14と同様にして、光学板を得た。
<Comparative Example 11>
In Comparative Example 11, an optical plate was obtained in the same manner as in Example 14 except that the light wavelength conversion particle-containing
<光透過性粒子中の特定の元素およびカルボン酸の確認>
光波長変換粒子1〜5、7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1〜3、5、7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4、7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 light-transmitting particles>
It was confirmed whether or not the above-mentioned specific element or carboxylic acid was detected in the 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1〜3、5、7において、樹脂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。
<Measurement of content of specific elements>
The content of specific elements contained in the resin particles of the optical
<光波長変換粒子の表面およびバインダ樹脂の屈折率測定>
上記実施例および比較例に係る光波長変換シート、光源、および光学板において、光波長変換粒子およびバインダ樹脂の屈折率をそれぞれ測定した。具体的には、光波長変換シートにおいて、光波長変換層中からバインダ樹脂の欠片を10個切り出し、切り出した10個の欠片において、屈折率標準液を用いて、ベッケ法によりバインダ樹脂の屈折率をそれぞれ測定し、測定したバインダ樹脂の屈折率の10個の平均値をバインダ樹脂の屈折率とした。また、光波長変換シートにおいて、バインダ樹脂から光波長変換粒子の表面の一部が露出した欠片を光波長変換層から切り出し、切り出した欠片において、屈折率標準液を用いて、ベッケ法により表面が露出した10個の光波長変換粒子の表面の屈折率をそれぞれ測定し、測定した光波長変換粒子の表面の屈折率の10個の平均値を光波長変換粒子の表面の屈折率とした。上記実施例および比較例に係る光源および光学板についても、上記と同様に、光波長変換粒子およびバインダ樹脂の屈折率をそれぞれ測定した。
<Measurement of refractive index of surface of light wavelength conversion particles and binder resin>
The refractive indexes of the light wavelength conversion particles and the binder resin were measured in the light wavelength conversion sheet, the light source, and the optical plate according to the above Examples and Comparative Examples, respectively. Specifically, in the light wavelength conversion sheet, 10 pieces of the binder resin are cut out from the light wavelength conversion layer, and the refractive index of the binder resin is cut out from the cut out 10 pieces by the Becke method using a refractive index standard solution. Was measured, and the average value of 10 measured refractive indexes of the binder resin was taken as the refractive index of the binder resin. Further, in the optical wavelength conversion sheet, a fragment in which a part of the surface of the optical wavelength conversion particles is exposed from the binder resin is cut out from the optical wavelength conversion layer, and the surface of the cut out fragment is surfaced by the Becke method using a refraction standard solution. The refractive index of the surface of the 10 exposed light wavelength-converting particles was measured, and the average value of 10 of the surface refractive index of the measured light wavelength-converting particle was taken as the surface refractive index of the light wavelength-converting particle. For the light sources and optical plates according to the above Examples and Comparative Examples, the refractive indexes of the light wavelength conversion particles and the binder resin were measured in the same manner as described above.
<光波長変換効率の測定>
上記実施例および比較例に係る光波長変換シート、光源、および光学板において、光波長変換効率を測定した。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、分光放射計(製品名「SR−UL2」、トプコン社製)を用いて、このバックライト装置から出射する光の分光スペクトルを得た。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。次いで、このバックライトに、耐熱性試験や耐湿熱性試験が行われていない上記実施例および比較例に係る光波長変換シート、光源、および光学板をそれぞれ組み込み、上記と同様に、バックライト装置から出射する光の分光スペクトルを得た。
<Measurement of optical wavelength conversion efficiency>
The light wavelength conversion efficiency was measured in the light wavelength conversion sheet, the light source, and the optical plate according to the above Examples and Comparative Examples. Specifically, first, prepare a Kindle Fire (registered trademark) HDX7 backlight device, and use a spectroradiometer (product name "SR-UL2", manufactured by Topcon) to emit light from this backlight device. The spectral spectrum of was obtained. 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. Next, the light wavelength conversion sheet, the light source, and the optical plate according to the above-described Examples and Comparative Examples, which have not been subjected to the heat resistance test or the moisture-heat resistance test, are incorporated into the backlight, respectively, and from the backlight device in the same manner as described above. The spectral spectrum of the emitted light was obtained.
実施例1〜9、12および比較例1〜4、7、8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1〜9、12および比較例1〜4、7、8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、バックライト装置に光波長変換シートを組み込んだ。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 1 to 9 and 12 and Comparative Examples 1 to 4, 7 and 8, the light guide plate is arranged so that the blue light emitting diode side is the light entry surface, and Examples 1 to 9 are arranged on the light emission surface of the light guide plate. , 12, and the light wavelength conversion sheet, the first prism sheet, and the second prism sheet according to Comparative Examples 1 to 4, 7, and 8 were arranged in this order, and the light wavelength conversion sheet was incorporated into the 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 first prism sheet.
実施例11および比較例5、6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11および比較例5、6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、バックライト装置に光波長変換シートを組み込んだ。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11および比較例5、6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。 In Example 11 and Comparative Examples 5 and 6, 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 on the light emission side of the light guide plate. The light wavelength conversion sheet and the second prism sheet according to Example 11 and Comparative Examples 5 and 6 were arranged in this order, and the light wavelength conversion sheet was incorporated into the 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 Example 11 and Comparative Examples 5 and 6.
実施例13および比較例9においては、上記青色発光ダイオードを実施例13および比較例9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て、バックライト装置に光源を組み込んだ。 In Example 13 and Comparative Example 9, the blue light emitting diode is replaced with the light source according to Example 13 and Comparative Example 9, and the light guide plate is arranged so that the light source side is the light incoming surface and is on the light emitting surface of the light guide plate. The first prism sheet and the second prism sheet were arranged in this order, and the light source was incorporated into the backlight device.
実施例14および比較例10、11においては、上記導光板を実施例14および比較例10、11に係る光学板に代え、青色発光ダイオード側が光波長変換層となるように光学板を配置するとともに、光学板の出光面上に第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て、バックライト装置に光学板を組み込んだ。 In Example 14 and Comparative Examples 10 and 11, the light guide plate is replaced with the optical plate according to Example 14 and Comparative Examples 10 and 11, and the optical plate is arranged so that the blue light emitting diode side serves as the optical wavelength conversion layer. The first prism sheet and the second prism sheet were arranged in this order on the light emitting surface of the optical plate, and the optical plate was incorporated into the backlight device.
そして、それぞれのバックライト装置から得られた分光スペクトルから青色光スペクトルの積分値、緑色光スペクトル(480nm以上590nm未満の波長域のスペクトル)の積分値、および赤色光スペクトル(590nm以上750nm以下の波長域のスペクトル)の積分値を算出した。上記実施例および比較例に係る光波長変換シート、光源、および光学板を組み込んだバックライト装置を用いて測定した緑色光スペクトルの積分値と赤色光スペクトルの積分値のそれぞれについて、上記実施例および比較例に係る光波長変換シート、光源、および光学板を組み込む前のバックライト装置を用いて測定した青色光スペクトルの積分値で除し、光波長変換効率を測定した。 Then, from the spectral spectrum obtained from each backlight device, the integrated value of the blue light spectrum, the integrated value of the green light spectrum (spectrum in the wavelength range of 480 nm or more and less than 590 nm), and the red light spectrum (wavelength of 590 nm or more and 750 nm or less). The integrated value of the region spectrum) was calculated. For each of the integrated value of the green light spectrum and the integrated value of the red light spectrum measured by using the backlight device incorporating the light wavelength conversion sheet, the light source, and the optical plate according to the above-mentioned Examples and Comparative Examples, the above-mentioned Example and The light wavelength conversion efficiency was measured by dividing by the integrated value of the blue light spectrum measured using the backlight device before incorporating the light wavelength conversion sheet, the light source, and the optical plate according to the comparative example.
<水蒸気透過率および酸素透過率測定>
上記実施例1〜12および比較例1〜8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 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 8, 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-TRAN 2/21", manufactured by MOCON) in accordance with JIS K7126: 2006. It was measured under the condition of 90% humidity. The water vapor permeability and the oxygen permeability were taken as the average value of the values obtained by measuring each of the three times.
<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、および光学板において、光波長変換シート、光源、および光学板を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、および光学板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、実施例1〜12および比較例1〜8に係る耐熱性試験前の光波長変換シートを上記光波長変換効率の測定と同様にそれぞれこのバックライト装置に組み込んだ。
<Measurement of brightness maintenance rate after heat resistance test>
The light wavelength conversion sheet, the light source, and the optical plate according to the above Examples and Comparative Examples are subjected to a heat resistance test in which the light wavelength conversion sheet, the light source, and the optical plate are left in an environment of 80 ° C. for 500 hours to perform light wavelength conversion. The maintenance rate of the brightness after the heat resistance test with respect to the brightness before the heat resistance test on the sheet, the light source, and the optical plate was investigated. Specifically, first, a Kindle Fire (registered trademark) HDX7 backlight device is prepared, and the light wavelength conversion sheet before the heat resistance test according to Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 8 is used for the above-mentioned light wavelength conversion efficiency. Each of them was incorporated into this backlight device in the same manner as the measurement of.
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、光波長変換シートの厚み方向から、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 to 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 from the thickness direction of the light wavelength conversion sheet using a spectral emission brightness meter (product name "CS2000", manufactured by Konica Minolta). The measurement was performed under the condition of an 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、光波長変換シートの厚み方向から、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. ) Was measured from the thickness direction of the optical wavelength conversion sheet using a spectral radiance meter (product name "CS2000", manufactured by Konica Minolta) under the condition of a measurement 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 maintenance 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13および比較例9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13および比較例9においては、光源に対して耐熱性試験を行い、またこの光源を上記光波長変換効率の測定と同様にバックライト装置に組み込んだ。 In Example 13 and Comparative Example 9, 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 13 and Comparative Example 9, a heat resistance test was performed on the light source, and this light source was incorporated into the backlight device in the same manner as in the measurement of the light wavelength conversion efficiency.
実施例14および比較例10、11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14および比較例10、11においては、光学板に対して耐熱性試験を行い、またこの光学板を上記光波長変換効率の測定と同様にバックライト装置に組み込んだ。 In Example 14 and Comparative Examples 10 and 11, 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 14 and Comparative Examples 10 and 11, the optical plate was subjected to a heat resistance test, and the optical plate was incorporated into the backlight device in the same manner as in the measurement of the optical wavelength conversion efficiency.
<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、および光学板において、光波長変換シート、光源、および光学板を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、および光学板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、実施例1〜12および比較例1〜8に係る耐湿熱性試験前の光波長変換シートを上記光波長変換効率の測定と同様にそれぞれ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, and the optical plate according to the above Examples and Comparative Examples, a moisture and heat resistance test was performed in which the light wavelength conversion sheet, the light source, and the optical plate were left in an environment of 60 ° C. and 90% relative humidity for 500 hours. Then, the maintenance rate of the brightness after the moisture resistance test with respect to the brightness before the moisture resistance test on the light wavelength conversion sheet, the light source, and the optical plate was investigated. Specifically, first, a Kindle Fire (registered trademark) HDX7 backlight device is prepared, and the light wavelength conversion sheet before the moist heat resistance test according to Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 8 is used for the above-mentioned light wavelength conversion efficiency. Each of them was incorporated into this backlight device in the same manner as the measurement of.
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、光波長変換シートの厚み方向から、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 to 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 from the thickness direction of the light wavelength conversion sheet using a spectral emission brightness meter (product name "CS2000", manufactured by Konica Minolta). The measurement was performed under the condition of an 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、実施例1〜12および比較例1〜8に係る耐湿熱性試験後の光波長変換シートを上記と同様にそれぞれ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、光波長変換シートの厚み方向から、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. rice field. Then, the light wavelength conversion sheets after the moisture resistance test according to Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 8 were 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. ) Was measured from the thickness direction of the optical wavelength conversion sheet using a spectral radiance meter (product name "CS2000", manufactured by Konica Minolta) under the condition of a measurement 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13および比較例9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13および比較例9においては、光源に対して耐湿熱性試験を行い、またこの光源を上記光波長変換効率の測定と同様にバックライト装置に組み込んだ。 In Example 13 and Comparative Example 9, 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 13 and Comparative Example 9, a moist heat resistance test was performed on the light source, and this light source was incorporated into the backlight device in the same manner as in the measurement of the light wavelength conversion efficiency.
実施例14および比較例10、11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14および比較例10、11においては、光学板に対して耐湿熱性試験を行い、またこの光学板を上記光波長変換効率の測定と同様にバックライト装置に組み込んだ。 In Example 14 and Comparative Examples 10 and 11, 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 14 and Comparative Examples 10 and 11, the optical plate was subjected to a moist heat resistance test, and the optical plate was incorporated into the backlight device in the same manner as in the measurement of the optical wavelength conversion efficiency.
<点状の輝度欠点評価>
実施例1〜12および比較例1〜8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1〜12および比較例1〜8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 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 8, there is a point-like brightness 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 resistance test according to Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 8, 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 luminance 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1〜12および比較例1〜8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1〜12および比較例1〜8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 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 8, 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3に示す。
以下、結果について述べる。表2から分かるように、実施例1〜12に係る光波長変換シート、実施例13に係る光源、および実施例14に係る光学板においては、光波長変換粒子の表面の屈折率が、バインダ樹脂の屈折率よりも大きいので、光波長変換粒子の表面の屈折率がバインダ樹脂の屈折率よりも小さい比較例1、3、5、7に係る光波長変換シート、比較例9に係る光源、比較例10に係る光学板に比べて、光波長変換効率が高かった。 The results will be described below. As can be seen from Table 2, in the light wavelength conversion sheet according to Examples 1 to 12, the light source according to Example 13, and the optical plate according to Example 14, the refractive index of the surface of the light wavelength conversion particles is the binder resin. The optical wavelength conversion sheet according to Comparative Examples 1, 3, 5 and 7, and the light source according to Comparative Example 9 are compared. The light wavelength conversion efficiency was higher than that of the optical plate according to Example 10.
また、表3から分かるように、実施例1〜11に係る光波長変換シートにおいては、上記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を用い、またはガラス粒子を用いているので、上記特定の元素およびカルボン酸のいずれも含まない樹脂粒子を用いた比較例2、4、6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。また、実施例12に係る光波長変換シートにおいては、上記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を用いているので、上記特定の元素およびカルボン酸のいずれも含まない樹脂粒子を用いた比較例8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。実施例13に係る光源においては、上記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を用いているので、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14に係る光学板においては、上記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を用いているので、上記特定の元素およびカルボン酸のいずれも含まない樹脂粒子を用いた比較例11に係る光学板に比べて、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。これは、上記特定の元素およびカルボン酸のいずれかを含む樹脂粒子やガラス粒子を用いると、優れた耐熱性および耐湿熱性が得られ、また量子ドットの劣化が抑制できることを意味している。 Further, as can be seen from Table 3, in the light wavelength conversion sheet according to Examples 1 to 11, resin particles containing at least one of the above-mentioned specific element and carboxylic acid are used, or glass particles are used. Compared with the light wavelength conversion sheet according to Comparative Examples 2, 4 and 6 using the resin particles containing neither the specific element nor the carboxylic acid, the brightness retention rate after the heat resistance test and the moisture heat resistance test was higher. .. Further, since the light wavelength conversion sheet according to Example 12 uses resin particles containing at least one of the above-mentioned specific element and carboxylic acid, resin particles containing neither of the above-mentioned specific element or carboxylic acid can be used. Compared with the light wavelength conversion sheet according to Comparative Example 8 used, the brightness retention rate after the heat resistance test and the moisture heat resistance test was higher. In the light source according to Example 13, since resin particles containing at least one of the above-mentioned specific element and carboxylic acid were used, the brightness retention rate after the heat resistance test and the moisture heat resistance test was high. Since the optical plate according to Example 14 uses resin particles containing at least one of the above-mentioned specific element and carboxylic acid, a comparative example using resin particles containing neither of the above-mentioned specific element or carboxylic acid. Compared with the optical plate according to No. 11, the brightness retention rate after the heat resistance test and the moisture heat resistance test was higher. This means that when resin particles or glass particles containing any of the above-mentioned specific element and carboxylic acid are used, excellent heat resistance and moist heat resistance can be obtained, and deterioration of quantum dots can be suppressed.
実施例1〜11および比較例1〜6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12および比較例7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、上記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、上記特定の元素およびカルボン酸のいずれも含まない樹脂粒子を用いた比較例8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、樹脂粒子中の上記特定の元素やカルボン酸が、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 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 6, no punctate luminance defect was confirmed. Further, in the light wavelength conversion sheet according to Example 12 and Comparative Example 7, a barrier film is used, but since resin particles containing at least one of the above-mentioned specific element and carboxylic acid are used, they are point-shaped. No brightness defects were found. On the other hand, in the light wavelength conversion sheet according to Comparative Example 8 using the resin particles containing neither the specific element nor the carboxylic acid, a point-like luminance defect was confirmed. This means that the specific element or carboxylic acid in the resin particles can suppress the deterioration of the quantum dots.
実施例1〜12に係る光波長変換シートにおいては、上記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やガラス粒子を用いているので、周縁部の劣化は抑制されていた。これに対し、上記特定の元素およびカルボン酸のいずれも含まない樹脂粒子を用いた比較例8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、樹脂粒子中の上記特定の元素またはカルボン酸、あるいはガラス粒子が、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8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 sheets according to Examples 1 to 12, since resin particles or glass particles containing at least one of the above-mentioned specific element and carboxylic acid were used, deterioration of the peripheral portion was suppressed. On the other hand, in the light wavelength conversion sheet according to Comparative Example 8 using the resin particles containing neither the specific element nor the carboxylic acid, deterioration of the peripheral portion was confirmed. This means that even in an environment where the quantum dots are exposed to a large amount of oxygen or water vapor such as the peripheral portion, the specific element or carboxylic acid in the resin particles or the glass particles can suppress the deterioration of the quantum dots. ing. Further, in the light wavelength conversion sheet according to Comparative Example 8, the deterioration of the central portion was relatively suppressed by the barrier film, but the deterioration of the peripheral portion was not suppressed.
また、実施例9、10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9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10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9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10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 light wavelength conversion sheets according to Examples 9 and 10, a scratch test was performed on the overcoat layer, and the vertical force and the horizontal force at that time were measured. As a result, the light wavelength conversion sheet according to Example 9 was found. The vertical force was 21 μN and the horizontal force was -11 μN, and the optical wavelength conversion sheet according to Example 10 had a vertical 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 9 It can be said that the overcoat layer is higher than the overcoat layer of the optical wavelength conversion sheet according to Example 10. 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 vertical force (load) and horizontal force at that time are measured and measured. The average value of the vertical force and the horizontal force is obtained, and the average value of the five average values of the vertical force (five times average value) obtained by repeating this scratch test five times is used as the vertical force, and the five horizontal forces are used. The average value of the average values (5 times average value) was defined as the horizontal force.
光波長変換粒子1〜5においては、蛍光X線分析により測定された上記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、光波長変換粒子7においては、蛍光X線分析により測定された上記特定の含有量が、0.5質量%未満であった。なお、光波長変換粒子7において、樹脂粒子中に特定の元素が含まれていないにも関わらず、上記特定の元素の含有量が0質量%となっていないのは、量子ドット自体に上記特定の元素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.
10、30、40、50、60、70…光波長変換シート
11、182…光波長変換層
17…光波長変換粒子
18…量子ドット
19…バインダ樹脂
20…光散乱性粒子
80…画像表示装置
90、140、150、170…バックライト装置
130…表示パネル
160…光源
164…光波長変換部材
180…光学板
10, 30, 40, 50, 60, 70 ... Optical
Claims (8)
前記光波長変換部が、バインダ樹脂と、前記バインダ樹脂中に分散され、量子ドットおよび前記量子ドットを包み、かつ前記量子ドットの劣化を抑制する機能を有する光透過性粒子を含む光波長変換粒子とを含み、
前記光波長変換粒子の表面の屈折率が、前記バインダ樹脂の屈折率よりも大きく、
前記光透過性粒子が、硫黄、リン、および窒素からなる群から選択される1種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であり、前記光波長変換粒子の表面を構成する材料が前記樹脂粒子を構成する樹脂である、光波長変換部材。 An optical wavelength conversion member including at least an optical wavelength conversion unit.
A light wavelength conversion particle containing a binder resin and light-transmitting particles dispersed in the binder resin, wrapping the quantum dots and the quantum dots, and having a function of suppressing deterioration of the quantum dots. Including and
Refractive index of the surface of the optical wavelength conversion particles, much larger than the refractive index of the binder resin,
The light-transmitting particles are resin particles containing at least one of one or more elements selected from the group consisting of sulfur, phosphorus, and nitrogen and carboxylic acids, and are materials constituting the surface of the light wavelength conversion particles. Is a light wavelength conversion member which is a resin constituting the resin particles.
前記発光体からの光を受ける請求項1ないし6のいずれか一項に記載の光波長変換部材と
を備える、バックライト装置。 Luminous body and
A backlight device comprising the light wavelength conversion member according to any one of claims 1 to 6, which receives light from the light emitter.
An image display device including the light wavelength conversion member according to any one of claims 1 to 6 or the backlight device according to claim 7.
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