JP7102852B2 - ガスバリア性積層フィルム，波長変換シート - Google Patents

Description

本発明は、ガスバリア性積層フィルム及び波長変換シートに関する。

液晶ディスプレイのバックライトユニットやエレクトロルミネッセンス発光ユニット等の発光ユニットでは、発光体又は蛍光体が酸素又は水蒸気と接触して長時間が経過することにより、発光体又は蛍光体としての性能が低下することがある。このため、これらの発光ユニットではしばしば、高分子フィルムにガスバリア性を有するバリア層が形成された構造を有するガスバリア性積層フィルムが、発光体又は蛍光体等の包装材又は保護材として使用される。

発光体又は蛍光体等の包装材又は保護材として使用されるガスバリア性積層フィルムには、ガスバリア性だけでなく、高い透明性が要求される。具体的には、ガスバリア性積層フィルムには、波長４５０ｎｍ付近の青色光，波長５５０ｎｍ付近の緑色光，波長６５０ｎｍ付近の赤色光に対して高い透過率を有することが求められており、特に波長変換シートの保護材として用いる場合には、波長変換する光の光源として主に青色ＬＥＤが用いられることから、青色ＬＥＤのピーク波長である波長４５０ｎｍに対して高い透過率を有することが求められている。このような要求に対し、波長４５０ｎｍ，５５０ｎｍ，６５０ｎｍの光に対する高い透過率を得ることができ、特に波長４５０ｎｍの青色光に対して高い透過率を得ることができるガスバリア性積層フィルムとそれを用いた波長変換シートを提供することを目的として、本出願人による特許文献１に係る発明が提案されている。

特許文献１の発明によるガスバリア性積層フィルムは、基材上に無機薄膜層及びガスバリア性被覆層が形成されてなる２枚のバリアフィルム（第１及び第２のバリアフィルム）が接着層を介して貼り合わせられた構造を有するとともに、２つの無機薄膜層間の距離を１．０μｍ以上とし、且つ、２つの無機薄膜層間に配置された２つのガスバリア性被覆層と接着層との屈折率差を０．０５以下とすることで、２つの無機薄膜層間の光学的な薄膜干渉を低減することができ、その結果、波長４５０ｎｍ，５５０ｎｍ，６５０ｎｍの光に対する高い透過率、特に波長４５０ｎｍの青色光に対して高い透過率を得ることができたものである。

特開２０１７－９４５５７号公報

本発明では、２枚のバリアフィルムを具備する積層構造における薄膜層間の距離，屈折率差の制御によるまでもなく、無機薄膜層及びガスバリア性被覆層をそれぞれ１層ずつ備える１枚のバリアフィルムにより、必要とされるガスバリア性および光学特性（特定波長に対する透過性）を有する簡便な構成で低コストなガスバリア性積層フィルムとそれを用いた波長変換シートを提供することを目的とする。

本発明者によるガスバリア性積層フィルムは、
高分子フィルム基材１、無機薄膜層、ガスバリア性被覆層、接着層及び高分子フィルム
基材２の５層のみから成り、
全光線透過率が８５％以上の高分子フィルム基材１上に、厚さが５ｎｍ以上１００ｎｍ以下の無機薄膜層と、硬化後の膜厚で５０ｎｍ～２０００ｎｍのガスバリア性被覆層が形成されてなるバリアフィルムを積層し、厚さが０．５μｍ以上２０μｍ以下の接着剤又は粘着剤からなる接着層を介して、全光線透過率が８５％以上の高分子フィルム基材２を積層してなるガスバリア性積層フィルムであって、
前記高分子フィルム基材１の厚さが５μｍ以上５０μｍ以下、前記高分子フィルム基材２の厚さが前記高分子フィルム基材１よりも厚く、５０μｍ以上１００μｍ以下であり、
無機薄膜層と高分子フィルム基材２との間の距離が２．０μｍ以上であり、
ガスバリア性被覆層と接着層との屈折率差が０．０５以下である、ことを特徴とする。

本発明により、波長４５０ｎｍ，５５０ｎｍ，６５０ｎｍの光に対する高い透過率を得ることができ、特に波長４５０ｎｍの青色光に対して高い透過率を得ることができるガスバリア性積層フィルムとそれを用いた波長変換シートを、従来よりも簡便な構成で低コストに提供することができる。

本発明のガスバリア性積層フィルムの一実施形態を示す模式断面図。 本発明の波長変換シートの一実施形態を示す模式断面図。 本発明の波長変換シートを用いたバックライトユニットの一実施形態を示す模式断面図。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
［ガスバリア性積層フィルム］
本実施形態のガスバリア性積層フィルムは、第１の基材、第１の基材上に形成された無機薄膜層、及び、無機薄膜層上に形成されたガスバリア性被覆層、を有するバリアフィルムと、第２の基材と、バリアフィルムと第２の基材とを貼り合わせる接着層と、を少なくとも備える。また、無機薄膜層と第２の基材との間の距離は２．０μｍ以上であり、ガスバリア性被覆層と接着層との屈折率差は０．０５以下である。ガスバリア性積層フィルムは、第１又は第２の基材上（ガスバリア性積層フィルムの少なくとも一方の最外面）にマット層を更に備えていてもよい。

図１は、本発明のガスバリア性積層フィルムの一実施形態を示す模式断面図である。図１に示すガスバリア性積層フィルム１００は、バリアフィルム１と、第２の基材１２と、バリアフィルム１及び第２の基材１２を貼り合わせる接着層４と、第２の基材１２上に形成されたマット層５と、を備えている。バリアフィルム１は、第１の基材１１と、無機薄膜層１３及びガスバリア性被覆層１４からなるバリア層１５とを備えている。

ガスバリア性積層フィルム１００において、無機薄膜層１３と第２の基材１２との間の距離Ｄは、２．０μｍ以上であることが必要である。距離Ｄは無機薄膜層１３と第２の基材１２との間に設けられる各層（主に接着層４）の厚さによって調整することができる。ガスバリア性積層フィルム１００においては、ガスバリア性被覆層１４及び接着層４の厚さの合計が、距離Ｄとなる。距離Ｄを２．０μｍ以上とすることで、無機薄膜層１３及び第２の基材１２間で光学的な薄膜干渉が生じることを抑制することができ、ガスバリア性積層フィルム１００は、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ及び６５０ｎｍの光に対する高い透過率、特に波長４５０ｎｍの青色光に対して高い透過率を得ることができる。距離Ｄが２．０μｍ未満であると、無機薄膜層１３及び第２の基材１２間で光学的な薄膜干渉が生じやすくなり、特に波長４５０ｎｍの青色光に対する透過率が低下することとなる。加えて、距離Ｄが２．０μｍ未満であると、距離Ｄのほんの少しのばらつき（すなわち、接着層４やガスバリア性被覆層１４の厚さのほんの少しのばらつき）により、ガスバリア性積層フィルム１００の波長４５０ｎｍの青色光に対する透過率のばらつきが発生しやすくなり、高い透過率を安定して得ることが困難となる。

距離Ｄの設計による、光学的な薄膜干渉の抑制について説明する。以後、図１に示す距離Ｄ（４＋１４）のうち、厚さが固定されて従属的な位置付けとなるガスバリア性被覆層１４に対して支配的な割合を占め、主な変動要因となる接着層４の厚さを変調パラメータ「Ｄ」と意図して説明することもある。

厚さｄ，屈折率ｎの光学薄膜に（垂直に）白色光を入射する場合、薄膜の表面（入射面）と他面（出射面）のそれぞれ界面での反射光同士による「位相の一致による強め合い」を考慮すると、「強め合う条件：２ｄ＝（ｍ＋１／２）×λ／ｎ」の式に、可視光線波長λ（３８０～７８０ｎｍ），膜厚ｄ（１．０μｍ＝１０００ｎｍ），屈折率ｎ（１．５）を代入すると、３．３５≦ｍ≦７．３９が導かれ、正の整数であるｍ（４，５，６，７）について、波長λを算出すると、６６６．７，５４５．５，４６１．５，４００．０（ｎｍ）の４種類の波長が強め合って視覚されることになる。

同様に、膜厚ｄを各種変更して計算した場合、膜厚ｄが１５００ｎｍではｍが６～１１の６種類，２０００ｎｍではｍが８～１５の８種類となり、多種類の波長が強め合って視覚されることになる。（３０００ｎｍ＝３μｍでは１２種類，５０００ｎｍ＝５μｍでは２０種類，１００００ｎｍ＝１０μｍでは４１種類になる。計算例を表１に示す。）

可視域内の多数の波長が強く視覚されると、結果として混色による白色光が視覚されるに過ぎず、薄膜干渉に伴い特定色が認識される影響は低下して度外視できることになる。この傾向は、屈折率ｎを各種変更して計算した場合も同様である。本発明のおいては、薄膜干渉による影響を及ぼす厚さを持つガスバリア性被覆層１４及び接着層４の厚さの合計Ｄについて、単層の光学薄膜での上記傾向および実験に基づく検証結果を適用して、Ｄ（ｄ）を２．０μｍ以上に設定する。

薄膜干渉をより低減し、波長４５０ｎｍの青色光に対してより高い透過率を安定して得る観点から、距離Ｄは２．０μｍ以上であることが好ましく、３．０μｍ以上であることがより好ましく、５．０μｍ以上であることが更に好ましい。一方、距離Ｄが大き過ぎる場合、薄膜干渉による影響の解消作用の向上での実用上の限度を超えてしまい、ガスバリア性積層フィルム１００の全体の厚さが厚くなるとともに、材料コストが高くなる傾向がある。また、距離Ｄが大き過ぎる場合、必然的に接着層４の厚さが厚くなる。通常、接着層４の水蒸気透過度及び酸素透過度は、第１及び第２の基材１１，１２と比較しても非常に大きいため、接着層４の厚さが厚くなると接着層４の端部から水蒸気及び酸素が侵入しやすくなり、ガスバリア性積層フィルム１００のガスバリア性が低下することとなる。

ガスバリア性積層フィルム１００において、ガスバリア性被覆層１４と接着層４との屈折率差（図１におけるΔｎ）は０．０５以下であることが望ましい。屈折率差Δｎが０．０５以下であることにより、ガスバリア性被覆層１４と接着層４との間での界面反射の機会が減り、両者の間での薄膜干渉を抑制することができ、ガスバリア性積層フィルム１００は、特に波長４５０ｎｍの青色光に対して高い透過率を得ることができる。波長４５０ｎｍの青色光に対する透過率をより高める観点から、屈折率差Δｎは０．０３以下であることが好ましく、０．０１以下であることがより好ましい。屈折率差Δｎは、接着層４並びにガスバリア性被覆層１４の材質により調整することができる。

以下、ガスバリア性積層フィルム１００を構成する各層について詳細に説明する。
＜基材＞
第１及び第２の基材１１，２１は、特に限定されるものではないが、高分子フィルムであることが望ましく、全光線透過率が８５％以上の高分子フィルムであることがより望ましい。高分子フィルムの材質としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレート等のポリエステル；ナイロン等のポリアミド；ポリプロピレン及びシクロオレフィン等のポリオレフィン；ポリカーボネート；並びにトリアセチルセルロース等が挙げられるが、これらに限定されない。高分子フィルムはポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム又はポリオレフィンフィルムであることが好ましく、ポリエステルフィルム又はポリアミドフィルムであることがより好ましく、透明性、加工適正及び密着性の観点から、ポリエチレンテレフタレートフィルムであることが更に好ましい。また、ポリエチレンテレフタレートフィルムは、透明性及びガスバリア性の観点から、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムであることが好ましい。

高分子フィルムは、必要に応じて、帯電防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤及び滑り剤等の添加剤を含んでいてもよい。また、高分子フィルムの表面は、コロナ処理、フレーム処理及びプラズマ処理が施されていてもよい。

第１及び第２の基材１１，２１の厚さは、特に制限されないが、３μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。この厚さが３μｍ以上であると加工が容易であり、１００μｍ以下であると保護フィルムの総厚を薄くすることができる。一方、用途によっては保護フィルムの総厚がより厚いものを要求される場合がある。この場合、製造工程上、工程の多いバリアフィルム１側の第１の基材１１よりも第２の基材１２の厚さを厚くすることが好ましい。例えば第１の基材の厚さが５μｍ以上５０μｍ以下であり、第２の基材の厚さを第１の基材よりも厚く、５０μｍ以上～１５０μｍ以下としても良い。

＜無機薄膜層＞
無機薄膜層１３は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、又はプラズマＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）法により形成することができる。真空蒸着法としては、抵抗加熱式真空蒸着法、電子ビーム（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ）加熱式真空蒸着法、誘導加熱式真空蒸着法がより好ましく、スパッタリング法としては、反応性スパッタリング法、デュアルマグネトロンスパッタリング法がより好ましい。膜の均質性の観点からはスパッタリング法が好ましく、コストの観点からは、真空蒸着法が好ましく、目的、用途に応じて選択することができる。
スパッタリング法及びＰＥＣＶＤ法におけるプラズマの生成方法としては、ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）方式、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）方式、ＭＦ（Ｍｉｄｄｌｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）方式、ＤＣパルス方式、ＲＦパルス方式、及びＤＣ＋ＲＦ重畳方式等を挙げることができる。

真空成膜では通常、金属、或いは、珪素等の酸化物、窒化物又は窒化酸化物等の膜が形成される。無機薄膜層１３としては、アルミニウム、チタン、銅、インジウム、スズ等の金属、又はそれらの酸化物（アルミナ等）、或いは、珪素、珪素酸化物の膜が好ましい。また、金属や珪素の酸化物だけでなく、金属や珪素の窒化物や窒化酸化物の膜が形成されてもよい。また、複数の金属を含む膜が形成されてもよい。上述のアルミニウム、チタン、銅、インジウム、珪素の酸化物、窒化物、窒化酸化物は、透明性とバリア性の両方に優れる。珪素を含む酸化物、窒化酸化物はバリア性が高く特に好ましい。

真空成膜により形成される無機薄膜層１３の厚さは、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。無機薄膜層１３の厚さが５ｎｍ以上であると、より良好なバリア性を得ることができる傾向がある。また、無機薄膜層１３の厚さが１００ｎｍ以下であると、クラックの発生を抑制し、クラックによる水蒸気バリア性及び酸素バリア性の低下を抑制で
きる傾向がある。更に、無機薄膜層１３の厚さが１００ｎｍ以下であると、材料使用量の低減及び膜形成時間の短縮等に起因してコストを低減できるので、経済的観点から好ましい。

＜ガスバリア性被覆層＞
ガスバリア性被覆層１４は、後工程での二次的な各種損傷を防止すると共に、高いバリア性を付与するために設けられるものである。ガスバリア性被覆層１４は、シロキサン結合を含んでいてもよい。ガスバリア性被覆層１４は、大気中で成膜されたものでも真空中で成膜されたものでもよい。ガスバリア性被覆層１４を大気中で形成する場合は、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、エチレンビニルアルコールのような極性を持つ化合物、ポリ塩化ビニリデン等の塩素を含む化合物、及びＳｉ原子を含む化合物、Ｔｉ原子を含む化合物、Ａｌ原子を含む化合物、Ｚｒ原子を含む化合物等を含有する塗布液を無機薄膜層１３上に塗布し、乾燥硬化させることで形成することができる。
ガスバリア性被覆層１４を大気中で形成する際の塗布液の塗布方法としては、具体的には、グラビアコーター、ディップコーター、リバースコーター、ワイヤーバーコーター、及びダイコーター等による塗布方法が挙げられる。

シロキサン結合を含む化合物は、例えば、シラン化合物を用い、シラノール基を反応させて形成されることが好ましい。このようなシラン化合物としては、下記式（１）で表される化合物が挙げられる。
Ｒ^１ _ｎ（ＯＲ^２）_４－ｎＳｉ …（１）
［式中、ｎは０～３の整数を示し、Ｒ^１及びＲ^２はそれぞれ独立に炭化水素基を示し、好ましくは炭素数１～４のアルキル基を示す。］
上記式（１）で表される化合物としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、及びジメチルジエトキシシラン等が挙げられる。窒素を含むポリシラザンを使用してもよい。

また、ガスバリア性被覆層１４には、他の金属原子からなる前駆体から作られる材料を使用してもよい。Ｔｉ原子を含む化合物としては、例えば、下記式（２）で表される化合物が挙げられる。
Ｒ^１ _ｎ（ＯＲ^２）_４－ｎＴｉ …（２）
［式中、ｎは０～３の整数を示し、Ｒ¹及びＲ²はそれぞれ独立に炭化水素基を示し、好ましくは炭素数１～４のアルキル基を示す。］
上記式（２）で表される化合物としては、例えば、テトラメトキシチタニウム、テトラエトキシチタニウム、テトライソプロポキシチタニウム、及びテトラブトキシチタニウム等が挙げられる。

Ａｌ原子を含む化合物としては、例えば、下記式（３）で表される化合物が挙げられる。
Ｒ^１ _ｍ（ＯＲ^２）_３－ｍＡｌ …（３）
［式中、ｍは０～２の整数を示し、Ｒ¹及びＲ²はそれぞれ独立に炭化水素基を示し、好ましくは炭素数１～４のアルキル基を示す。］
上記式（３）で表される化合物としては、例えば、トリメトキシアルミニウム、トリエトキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム、及びトリブトキシアルミニウム等が挙げられる。

Ｚｒ原子を含む化合物としては、例えば、下記式（４）で表される化合物が挙げられる。
Ｒ^１ _ｎ（ＯＲ^２）_４－ｎＺｒ …（４）
［式中、ｎは０～３の整数を示し、Ｒ¹及びＲ²はそれぞれ独立に炭化水素基を示し、好ましくは炭素数１～４のアルキル基を示す。］
上記式（４）で表される化合物としては、例えば、テトラメトキシジルコニウム、テトラエトキシジルコニウム、テトライソプロポキシジルコニウム、及びテトラブトキシジルコニウム等が挙げられる。

ガスバリア性被覆層１４を大気中で形成する場合、上記塗布液は塗布後、硬化される。硬化方法としては、特に限定されないが、紫外線硬化及び熱硬化等が挙げられる。紫外線硬化の場合、塗布液は重合開始剤及び二重結合を有する化合物を含んでいてもよい。また必要に応じて、加熱エージングがされてもよい。

ガスバリア性被覆層１４を大気中で形成する別の方法として、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、アルミニウム、ケイ素、チタン、ジルコニウムなどの無機酸化物の粒子同士が、リン化合物に由来するリン原子を介して脱水縮合することで得られる反応生成物をガスバリア性被覆層とする方法を用いることもできる。具体的には、無機酸化物の表面に存在する官能基（例えば、水酸基）と、無機酸化物と反応可能なリン化合物の部位（例えば、リン原子に直接結合したハロゲン原子や、リン原子に直接結合した酸素原子）とが、縮合反応を起こし、結合する。反応生成物は、例えば、無機酸化物とリン化合物とを含む塗布液を無機薄膜層１３の表面に塗布し、形成した塗膜を熱処理することにより、無機酸化物の粒子同士が、リン化合物に由来するリン原子を介して結合する反応を進行させることで得られる。熱処理の温度の下限は、１１０℃以上であり、１２０℃以上であることが好ましく、１４０℃以上であることがより好ましく、１７０℃以上であることが更に好ましい。熱処理温度が低いと、十分な反応速度を得ることが難しくなり、生産性が低下する原因となる。熱処理の温度の好ましい上限は、基材の種類などによって異なるが、２２０℃以下であり、１９０℃以下であることが好ましい。熱処理は、空気中、窒素雰囲気下、又はアルゴン雰囲気下などで実施することができる。

ガスバリア性被覆層１４を大気中で形成する場合は、凝集等しない限り、上記塗布液は更に樹脂を含んでいてもよい。上記樹脂としては、具体的にはアクリル樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。上記塗布液は、これらの樹脂のうち、塗布液中の他の材料との相溶性が高い樹脂を含むことが好ましい。

上記塗布液は、更に、フィラー、レベリング剤、消泡剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、並びに、シランカップリング剤及びチタンキレート剤等を必要に応じて含んでいてもよい。

大気中で形成されるガスバリア性被覆層１４の厚さは、硬化後の膜厚で５０ｎｍ～２０００ｎｍであることが好ましく、１００ｎｍ～１０００ｎｍであることがより好ましい。大気中で形成されるガスバリア性被覆層１４の厚さが５０ｎｍ以上であると、膜形成がしやすくなる傾向がある。大気中で形成されるガスバリア性被覆層１４の厚さが２０００ｎｍ以下であると、割れ又はカールを抑制できる傾向がある。

ガスバリア性被覆層１４の屈折率は、接着層４との屈折率差Δｎが０．０５以下となるような値であれば特に限定されないが、その材質等から、好ましくは１．４０～１．６０である。

＜接着層＞
接着層４は、図１に示すように、バリアフィルム１と第２の基材１２とを貼り合わせて積層するために、バリアフィルム１と第２の基材１２との間に設けられている。接着層４としては、高分子フィルム用の接着剤又は粘着剤として一般的なものを使用することができ、バリアフィルム１及び第２の基材１２の貼り合わせる側の表面に応じて適宜選択され
る。接着層４の材料の候補としては、エポキシ系、ポリエステル系、アクリル系、ゴム系、フェノール系、及びウレタン系等の接着剤又は粘着剤が挙げられる。
接着剤又は粘着剤の塗布方法としては、グラビアコーター、ディップコーター、リバースコーター、ワイヤーバーコーター、及びダイコーター等による塗布方法が挙げられる。

接着層４の厚さは０．５μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。接着層４の厚さが０．５μｍ以上であることにより十分な接着性が得られる傾向があるとともに、無機薄膜層１３と第２の基材１２との間の距離Ｄを２．０μｍ以上とすることが容易となる傾向があり、２０μｍ以下であることによりガスバリア性積層フィルム１００の総厚を薄くできるとともに、コストアップを抑制することができる傾向がある。また、接着層４の厚さが２０μｍ以下であることにより、接着層４の端部から水蒸気及び酸素が侵入することを抑制することができ、ガスバリア性積層フィルム１００のガスバリア性が低下することを抑制することができる。

また、接着層４を介してバリアフィルム１と第２の基材１２とを貼り合わせた後、エージングすることができる。エージングは、例えば、２０～８０℃で１～１０日間行われる。

接着層４の屈折率は、ガスバリア性被覆層１４との屈折率差Δｎが０．０５以下となるような値であれば特に限定されないが、屈折率差Δｎを低減しやすいことから、１．４０～１．６０であることが好ましく、ガスバリア性被覆層１４の屈折率と同等の値であることが最も好ましい。

接着層４は、屈折率を調整するために、微粒子を含有していてもよい。微粒子としては、低屈折率調整剤として、多孔質シリカ微粒子や中空シリカ、高屈折率調整剤として、ジルコニア微粒子、チタニア微粒子等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。微粒子の含有量は、十分な接着性を維持する観点から、接着層４全量を基準として、２５質量％以下であることが好ましい。微粒子の平均粒子径は、十分な接着性を維持しつつ、十分な屈折率調整機能を得る観点から、０．５ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。含有させる微粒子の種類、含有量を適宜調整することで、接着層４の屈折率を所望の値（例えば屈折率１．４０～１．６０）に調整することができる。
接着層４は、必要に応じて、硬化剤、帯電防止剤、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、レベリング剤、及び分散剤等を含んでいてもよい。

＜マット層＞
マット層５は、１以上の光学的機能や帯電防止機能を発揮させるために、第２の基材１２表面に設けられている。ここで、光学的機能としては、特に限定されるものではないが、干渉縞（モアレ）防止機能、反射防止機能、拡散機能等が挙げられる。これらの中でも、マット層５は、光学的機能として少なくとも干渉縞防止機能を有することが好ましい。本実施形態では、マット層５が少なくとも干渉縞防止機能を有するものである場合について説明する。

マット層５は、バインダー樹脂と、微粒子とを含んで構成されていてもよい。そして、マット層５の表面から微粒子の一部が露出するように微粒子がバインダー樹脂に埋め込まれることにより、マット層５の表面には微細な凹凸が生じていてもよい。このようなマット層５をガスバリア性積層フィルムの表面に設けることにより、ニュートンリング等の干渉縞の発生をより十分に防止することができ、結果として高効率かつ高精細、長寿命の発光デバイスを得ることが可能となる。

バインダー樹脂としては、特に限定されるものではないが、光学的透明性に優れた樹脂を用いることができる。より具体的には、例えば、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂などの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂などを用いることができる。また、有機樹脂以外に、シリカバインダーを用いることもできる。これらの中でも、材料の幅広さからアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂を用いることが望ましく、耐光性や光学特性に優れることからアクリル系樹脂を使用することがより望ましい。これらは、１種だけでなく、複数種を組み合わせて使用することもできる。

微粒子としては、特に限定されるものではないが、例えば、シリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、アルミナなどの無機微粒子の他、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂などの有機微粒子を用いることができる。これらの中でも、微粒子としては、シリカ、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂等からなる屈折率１．４０～１．５５の微粒子を用いることが、透過率の上で好ましい。屈折率が低い微粒子は高価であり、一方、屈折率が高すぎる微粒子は透過率を損ねる傾向がある。これらは、１種だけでなく、複数種を組み合わせて使用することもできる。

微粒子の平均粒径は、０．１～３０μｍであることが好ましく、０．５～１０μｍであることがより好ましい。微粒子の平均粒径が０．１μｍ以上であると、優れた干渉縞防止機能が得られる傾向があり、３０μｍ以下であると、透明性がより向上する傾向がある。

マット層５における微粒子の含有量は、マット層５全量を基準として０．５～３０質量％であることが好ましく、３～１０質量％であることがより好ましい。微粒子の含有量が０．５質量％以上であると、光拡散機能と干渉縞の発生を防止する効果がより向上する傾向があり、３０質量％以下であると、輝度を低減させることがない。

マット層５は、上述したバインダー樹脂及び微粒子を含む塗布液をバリアフィルム１又は第２の基材１２の表面上に塗布し、乾燥硬化させることで形成することができる。塗布方法としては、グラビアコーター、ディップコーター、リバースコーター、ワイヤーバーコーター、及びダイコーター等による塗布方法が挙げられる。

マット層５の厚さは、０．１～２０μｍであることが好ましく、０．３～１０μｍであることがより好ましい。マット層５の厚さが０．１μｍ以上であることにより、均一な膜が得られやすく、光学的機能を十分に得やすくなる傾向がある。一方、マット層５の厚さが２０μｍ以下であることにより、マット層５に微粒子を用いた場合、マット層５の表面へ微粒子が露出して、凹凸付与効果が得られやすくなる傾向がある。

＜波長変換シート＞
図２は、本発明の波長変換シートの一実施形態を示す模式断面図である。図２に示した波長変換シートは、量子ドット等の蛍光体を含んでおり、例えばＬＥＤ波長変換用として、バックライトユニットに用いることができるものである。
図２に示す波長変換シート２００は、蛍光体を含む蛍光体層（波長変換層）７と、蛍光体層７の一方の面７ａ側及び他方の面７ｂ側にそれぞれ設けられたガスバリア性積層フィルム１００，１００とを備えて概略構成されている。これによって、ガスバリア性積層フィルム１００，１００の間に蛍光体層７が包み込まれた（すなわち、封止された）構造となっている。ここで、蛍光体層７には、バリア性を付与する必要があることから、一対のガスバリア性積層フィルム１００，１００によって、蛍光体層７を挟んだ構成にすることが望ましい。以下、波長変換シート２００を構成する各層について詳細に説明する。

＜ガスバリア性積層フィルム＞
ガスバリア性積層フィルム１００，１００としては、図１に示したガスバリア性積層フィルム１００を用いることができる。波長変換シート２００において、蛍光体層７の一方の面７ａ側に配置されるガスバリア性積層フィルム１００と、他方の面７ｂ側に配置されるガスバリア性積層フィルム１００とは、同一であっても異なっていてもよい。
図２においては、蛍光体層７側に基材１１が面してマット層５が基材１２側に形成されるガスバリア性積層フィルム１００（同図上側）と、蛍光体層７側に基材１２が面してマット層５が基材１１側に形成されるガスバリア性積層フィルム１００（同図下側）が図示されており、層構成の異なるガスバリア性積層フィルム１００の採用例が示される。

＜蛍光体層＞
蛍光体層７は、封止樹脂９及び蛍光体８を含む数十～数百μｍの厚さの薄膜である。封止樹脂９としては、例えば、感光性樹脂又は熱硬化性樹脂を使用することができる。封止樹脂９の内部には、蛍光体８が１種以上混合された状態で封止されている。封止樹脂９は、蛍光体層７と一対のガスバリア性積層フィルム１００，１００とを積層する際に、これらを接合するとともに、これらの空隙を埋める役割を果たす。また、蛍光体層７は、１種類の蛍光体８のみが封止された蛍光体層が２層以上積層されたものであってもよい。それら１層又は２層以上の蛍光体層に用いられる２種類以上の蛍光体８は、励起波長が同一のものが選択される。この励起波長は、ＬＥＤ光源が照射する光の波長に基づいて選択される。２種類以上の蛍光体８の蛍光色は相互に異なる。ＬＥＤ光源として青色ＬＥＤ（ピーク波長４５０ｎｍ）を用いつつ、２種類の蛍光体８を用いる場合、各蛍光色は、好ましくは、赤色、緑色である。各蛍光の波長、及びＬＥＤ光源が照射する光の波長は、カラーフィルタの分光特性に基づき選択される。蛍光のピーク波長は、例えば赤色が６５０ｎｍ、緑色が５５０ｎｍである。

次に、蛍光体８の粒子構造を説明する。蛍光体８としては、色純度が高く、輝度の向上が期待できる量子ドットが好ましく用いられる。量子ドットとしては、例えば、発光部としてのコアが保護膜としてのシェルにより被膜されたものが挙げられる。上記コアとしては、例えば、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）等が挙げられ、上記シェルとしては、例えば、硫化亜鉛（ＺｎＳ）等が挙げられる。ＣｄＳｅの粒子の表面欠陥がバンドギャップの大きいＺｎＳにより被覆されることで量子効率が向上する。また、蛍光体８は、コアが第１シェル及び第２シェルにより二重に被覆されたものであってもよい。この場合、コアにはＣｓＳｅ、第１シェルにはセレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、第２シェルにはＺｎＳが使用できる。また、量子ドット以外の蛍光体８として、ＹＡＧ：Ｃｅ等を用いることもできる。

上記蛍光体８の平均粒子径は、好ましくは１～２０ｎｍである。また、蛍光体層７の厚さは、好ましくは１～５００μｍである。
蛍光体層７における蛍光体８の含有量は、蛍光体層７全量を基準として、１～２０質量％であることが好ましく、３～１０質量％であることがより好ましい。

封止樹脂９としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、及び紫外線硬化型樹脂等を使用することができる。これらの樹脂は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

熱可塑性樹脂としては、例えば、アセチルセルロース、ニトロセルロース、アセチルブチルセルロース、エチルセルロース及びメチルセルロース等のセルロース誘導体；酢酸ビニルとその共重合体、塩化ビニルとその共重合体、及び塩化ビニリデンとその共重合体等
のビニル系樹脂；ポリビニルホルマール及びポリビニルブチラール等のアセタール樹脂；アクリル樹脂とその共重合体、メタアクリル樹脂とその共重合体等のアクリル系樹脂；ポリスチレン樹脂；ポリアミド樹脂；線状ポリエステル樹脂；フッ素樹脂；並びに、ポリカーボネート樹脂等を用いることができる。

熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、尿素メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、及びシリコーン樹脂等が挙げられる。
紫外線硬化型樹脂としては、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、及びポリエステルアクリレート等の光重合性プレポリマーが挙げられる。また、これら光重合性プレポリマーを主成分とし、希釈剤として単官能や多官能のモノマーを使用することもできる。

＜バックライトユニット＞
図３にバックライトユニットの一実施形態を示す。本実施形態のバックライトユニット５００は、ＬＥＤ（発光ダイオード）光源３０と導光板４０と波長変換シート２００とを備える。また、図では省略されているが、バックライトユニット５００は、反射板や、拡散板、プリズムシートなどを備えていてもよい。

ＬＥＤ光源３０は、導光板４０の側面に設置され、導光板４０上（光の進行方向）に波長変換シート２００が配置される。ＬＥＤ光源３０の内部には、発光色が青色のＬＥＤ素子が複数個設けられている。このＬＥＤ素子は、紫ＬＥＤ、又はさらに低波長のＬＥＤであってもよい。ＬＥＤ光源は、導光板側面に向かって光を照射する。本実施形態の波長変換シート２００を用いたバックライトユニットの場合、この照射された光は、例えば、導光板を経てアクリルやエポキシ等の樹脂と蛍光体とを混合した層（蛍光体層）７に入射することになる。

導光板４０は、ＬＥＤ光源３０から照射された光を効率的に導くものであり、公知の材料が使用される。導光板４０としては、例えば、アクリルフィルム、ポリカーボネートフィルム、及びシクロオレフィンフィルム等が使用される。導光板４０は、例えば、シルク印刷方式、射出成型や押出成型などの成型方式、インクジェット方式などにより形成することができる。導光板４０の厚さは、例えば、１００～１０００μｍである。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、上述のガスバリア性積層フィルム１００の構成、波長変換シート２００の構成、及び、バックライトユニット５００の構成は一例であり、これに限定されるものではない。

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１～６）
接着層４の厚さ（２～９μｍ），接着層４の屈折率（１．４５～１．５５），ガスバリア性被覆層１４と接着層４との屈折率差（Δｎ＝０～０．０５）を各種変更したガスバリア性積層フィルム１００をバックライトユニットに適用した実施例について、４５０ｎｍ，５５０ｎｍ，６５０ｎｍそれぞれの波長に対する透過率を測定した。無機薄膜層１３の屈折率（１．７），ガスバリア性被覆層１４の屈折率（１．５），基材１１，１２の屈折率（１．５）は、何れの実施例においても共通する。
（比較例１～５）
接着層４の厚さ（０．５～５μｍ），接着層４の屈折率（１．３０～１．７０），ガス
バリア性被覆層１４と接着層４との屈折率差（Δｎ＝０～０．２０）を各種変更したガスバリア性積層フィルム１００をバックライトユニットに適用した実施例について、４５０ｎｍ，５５０ｎｍ，６５０ｎｍそれぞれの波長に対する透過率を測定した。無機薄膜層１３の屈折率（１．７），ガスバリア性被覆層１４の屈折率（１．５），基材１１，１２の屈折率（１．５）は、何れの比較例においても共通する。

結果を表２に示す。

表中にそれぞれの波長に対する透過率の指標値をカッコ書きで記している。

実施例１～６では、４５０ｎｍ（８５．０％以上），５５０ｎｍ（８６．５％以上），６５０ｎｍ（８７．０％以上）の何れにおいても指標値を上回っているが、比較例１～５では、何れかにおいてＮＧ判定されている。

比較例１では、接着層４（０．５μｍ）とガスバリア性被覆層１４（＜１．５μｍ）の厚さの和が足りず、無機薄膜層１３と高分子フィルム基材２との間の距離が２．０μｍに満たないためである。

比較例２，３では、接着層４の屈折率－ガスバリア性被覆層１４の屈折率が－０．１以下（Δｎ＞０．０５）であり、４５０ｎｍに対する透過率が低い。

比較例４，５では、接着層４の屈折率－ガスバリア性被覆層１４の屈折率が０．１以上（Δｎ＞０．０５）であり、５５０ｎｍ，６５０ｎｍに対する透過率が低い。

１…バリアフィルム
２…第２のバリアフィルム
４…接着層
５…マット層
７…蛍光体層
８…蛍光体
１１…第１の基材層
１２…第２の基材層
１３…無機薄膜層
１４…ガスバリア性被覆層
１５…バリア層
３０…ＬＥＤ光源
４０…導光板
１００…ガスバリア性積層フィルム
２００…波長変換シート
５００…バックライトユニット

Claims (4)

1. 高分子フィルム基材１、無機薄膜層、ガスバリア性被覆層、接着層及び高分子フィルム基材２の５層のみから成り、
   全光線透過率が８５％以上の高分子フィルム基材１上に、厚さが５ｎｍ以上１００ｎｍ以下の無機薄膜層と、硬化後の膜厚で５０ｎｍ～２０００ｎｍのガスバリア性被覆層が形成されてなるバリアフィルムを積層し、厚さが０．５μｍ以上２０μｍ以下の接着剤又は粘着剤からなる接着層を介して、全光線透過率が８５％以上の高分子フィルム基材２を積層してなるガスバリア性積層フィルムであって、
   前記高分子フィルム基材１の厚さが５μｍ以上５０μｍ以下、前記高分子フィルム基材２の厚さが前記高分子フィルム基材１よりも厚く、５０μｍ以上１００μｍ以下であり、
   無機薄膜層と高分子フィルム基材２との間の距離が２．０μｍ以上であり、
   ガスバリア性被覆層と接着層との屈折率差が０．０５以下である、ガスバリア性積層フィルム。
2. ４５０ｎｍの波長に対して８５．０％以上，５５０ｎｍの波長に対して８６．５％以上，６５０ｎｍの波長に対して８７．０％以上の透過率を有することを特徴とする請求項１記載のガスバリア性積層フィルム。
3. 高分子フィルム基材１または高分子フィルム基材２上に、干渉縞防止機能を有するマット層を更に備える、請求項１または２に記載のガスバリア性積層フィルム。
4. 発光部としてのコアが保護膜としてのシェルにより被膜された平均粒子径が１～２０ｎｍの量子ドットを含む厚さが１～５００μｍの波長変換層の表裏双方の面を、請求項３に記載のガスバリア性積層フィルム２枚に挟み込まれて、表裏双方の面でマット層が最外面に露出してなる構成の波長変換シート。

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