JP7170903B2 - 波長変換部材、発光装置および液晶表示装置 - Google Patents

波長変換部材、発光装置および液晶表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、波長変換部材、発光装置および液晶表示装置に関する。
液晶表示装置(以下、LCD(Liquid Crystal Display)とも記載する。)等のフラットパネルディスプレイは、消費電力が小さく、省スペースの画像表示装置として、年々その用途が広がっている。液晶表示装置は、通常、少なくとも発光装置と液晶セルとから構成される。
フラットパネルディスプレイについては、近年、発光材料として、量子ドット(Quantum Dot、QD、量子点等とも呼ばれる。)が注目を集めている(特許文献1、2参照)。
特表2013-544018号公報 WO2018/055766
液晶表示装置に配置される発光装置は、少なくとも量子ドットを含む部材と光源とを有することができる。かかる部材は、一般に波長変換部材と呼ばれる。例えば、光源から波長変換部材に光が入射すると、量子ドットが、入射した光によって励起されて蛍光を発光する。ここで異なる発光特性を有する量子ドットを用いることにより、量子ドットが発光する蛍光および/または光源から出射して波長変換部材を通過した光として、赤色光、緑色光および青色光の各輝線光を波長変換部材から出射させることができる。これにより、白色光を具現化することが可能となる。量子ドットにより発光される蛍光は半値幅が小さいため、得られる白色光は高輝度であり、しかも色再現性に優れる。このような量子ドットを用いた3波長光源化技術の進歩により、色再現域は、現行のTV規格(FHD(Full High Definition)、NTSC(National Television System Committee))比72%から100%へと拡大している。
かかる量子ドットを含む部材を薄型化することは、この部材を含む発光装置の薄型化、更には、上記発光装置を含む液晶表示装置の薄型化につながるため好ましい。しかし、本発明者が上記部材の薄型化について検討したところ、薄型の波長変換部材では、部分的に発光不良が生じる現象(以下、「非発光故障」と記載する。)が生じ易いことが明らかとなった。
本発明の一態様は、薄型化と非発光故障の発生の抑制との両立が可能な波長変換部材を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、
量子ドットを含む波長変換層を有する波長変換部材であって、
上記波長変換層を2つの基材の間に有し、
上記2つの基材の少なくとも一方はバリア層を有し、
総厚が120μm以下であり、
耐摩擦性が100g以上であり、かつ
JIS K 5600-5-1:1999に規定の円筒形マンドレル法によって行われる耐屈曲性試験においてマンドレル直径4mm以下の耐屈曲性を示す波長変換部材、
に関する。
一形態では、上記波長変換部材は、式:1.0×10<(E×d )/(E×d )<1.0×10、を満たすことができる。式中、Eは上記バリア層の弾性率、dは上記バリア層の厚み、Eは上記波長変換層の弾性率、dは上記波長変換層の厚みであり、弾性率の単位はGPa(ギガパスカル)であり、厚みの単位はμmである。
一形態では、上記バリア層の厚みは、0.03~0.60μmの範囲であることができる。
一形態では、上記バリア層は、ケイ素酸化物およびアルミニウム酸化物からなる群から選択される無機酸化物を含む層であることができる。
一形態では、上記波長変換層の厚みは、70μm以下であることができる。
一形態では、上記バリア層を有する基材は、バリア層と支持体とを含むことができ、上記支持体の厚みは10~30μmの範囲であることができる。
一形態では、上記波長変換部材は、上記波長変換層と上記支持体との間に、上記バリア層を有することができる。
一形態では、上記バリア層を有する基材は、(メタ)アクリルアミド化合物を含む有機層を更に有することができる。
一形態では、上記バリア層を有する基材は、脂環構造を有する化合物を含む有機層を更に有することができる。
一形態では、上記波長変換部材は、上記有機層を、上記バリア層と上記波長変換層との間に有することができる。
一形態では、上記波長変換層は、(メタ)アクリル樹脂を更に含むことができる。
一形態では、上記波長変換層は、上記量子ドットを含有する領域と、複数の凹部を有する樹脂層領域と、を有することができ、上記量子ドットを含有する領域を、上記凹部に含むことができる。
一形態では、上記波長変換層は、上記量子ドットを含有する重合性組成物をフィルム状に硬化した硬化物であることができる。
本発明の一態様は、上記波長変換部材と、光源と、を含む発光装置に関する。
一形態では、上記光源は、青色光発光ダイオードおよび紫外光発光ダイオードからなる群から選択される光源であることができる。
本発明の一態様は、上記発光装置と、液晶セルと、を有する液晶表示装置に関する。
本発明の一態様によれば、非発光故障の発生が抑制された、薄型の波長変換部材を提供することができる。また、本発明の一態様によれば、この波長変換部材を含む発光装置、およびこの発光装置を含む液晶表示装置を提供することができる。
波長変換部材の一例を示す断面図である。 波長変換部材の一例を概念的に示す斜視図である。 図2の波長変換部材の平面図である。 図2および図3のIII-III線断面図である。 波長変換部材の樹脂層の形状の一例を説明するための断面図である。 図4の部分拡大図である。 量子ドット含有領域のパターンの一例を示す平面図である。 量子ドット含有領域のパターンの別の例を示す平面図である。 量子ドット含有領域の輪郭の特定方法を説明するための概念図である。 波長変換部材の製造方法の一例を説明するための概念図である。 バックライトユニットの一例の構成を概念的に示す図である。 液晶表示装置の一例の構成を概念的に示す図である。
以下の説明は、本発明の代表的な実施形態に基づいてなされることがある。但し、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。尚、本発明および本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本発明および本明細書中、ピークの「半値幅」とは、ピーク高さ1/2でのピークの幅のことを言う。また、400nm以上500nm未満の範囲の波長帯域に発光中心波長を有する光を青色光と呼び、500nm以上600nm未満の範囲の波長帯域に発光中心波長を有する光を緑色光と呼び、600nm以上680nm以下の範囲の波長帯域に発光中心波長を有する光を赤色光と呼ぶ。また、280nm以上400nm未満の波長帯域に発光中心波長を有する光を紫外光と呼ぶ。
[波長変換部材]
本発明の一態様は、量子ドットを含む波長変換層を有する波長変換部材に関する。上記波長変換部材は、上記波長変換層を2つの基材の間に有し、上記2つの基材の少なくとも一方はバリア層を有する。上記波長変換部材の総厚は120μm以下であり、耐摩擦性は100g以上であり、かつ上記波長変換部材はJIS K 5600-5-1:1999に規定の円筒形マンドレル法によって行われる耐屈曲性試験においてマンドレル直径4mm以下の耐屈曲性を示す。
上記波長変換部材は、総厚が120μm以下の薄型の波長変換部材である。また、上記波長変換部材は、2つの基材のうちの少なくとも一方にバリア層を有する。本発明および本明細書において、「バリア層」とは、少なくとも1種の無機物質を含む層を言うものとする。バリア層は、波長変換部材において、波長変換層への酸素および/または水の侵入を抑制するための保護層として機能することができる。しかし本発明者の検討の結果、バリア層を有する波長変換部材を総厚120μm以下に薄型化すると、非発光故障が発生し易いことが明らかとなった。本発明者は、かかる薄型化によって波長変換部材の剛性が低下し、例えば、検査、組み立て等の工程での取り扱い時に波長変換部材が変形し易くなる(例えば、撓み易くなる)と考えている。波長変換部材が変形してしまうと、無機物質を含む層であって外力を受けてクラック等が生じ易い傾向があるバリア層が傷付き、傷付いた箇所から波長変換層に酸素および/または水が侵入してしまうことで波長変換層において局所的に量子ドットの劣化が生じてしまうと、本発明者は推察した。
かかる推察に基づき本発明者は鋭意検討を重ねた結果、波長変換部材の耐摩擦性と耐屈曲性とを、それぞれ上記範囲とすることによって、上記非発光故障の発生を抑制することが可能になることを新たに見出した。これは、総厚120μm以下の薄型であっても、耐摩擦性と耐屈曲性が上記範囲である波長変換部材は、変形の発生を抑制することができ、その結果、変形に起因するバリア層の傷の発生を低減できるためと推察される。但し、本発明は、本明細書に記載の推察に限定されるものではない。
以下、上記波長変換部材について、更に詳細に説明する。
<波長変換部材の総厚>
上記波長変換部材の総厚は、120μm以下である。総厚120μm以下の波長変換部材は、発光装置の薄型化、更には液晶表示装置の薄型化の点で好ましい。この点から、上記波長変換部材の総厚は、110μm以下であることが好ましく、100μm以下であることがより好ましく、90μm以下であることが更に好ましい。また、上記波長変換部材の総厚は、例えば、50μm以上、55μm以上もしくは60μm以上であることができ、または、ここに例示した値を下回ることもできる。
本発明および本明細書における波長変換部材の総厚は、測定対象の波長変換部材の無作為に選択した1箇所において、厚み測定のための公知の計測器を用いて計測される値である。厚みの計測は、1μmオーダーで行うものとする。計測器としては、例えば、接触式膜厚計(例えばMahr社製Millimar 1240)を用いることができる。本発明および本明細書における各種の厚み(ただしバリア層の厚みを除く。)についても、同様である。
一方、バリア層の厚みは、以下の方法によって求められる。
厚み方向の断面を、ミクロトーム等によって露出させる。露出した断面において、走査電子顕微鏡によって断面観察を行い、無作為に選択した1箇所における厚みをバリア層の厚みとする。バリア層の厚みの計測は、0.01μmオーダーで行うものとする。
<耐摩擦性>
上記波長変換部材の耐摩擦性は、100g以上である。100g以上の耐摩擦性を有することは、総厚が120μm以下の薄型の波長変換部材が取り扱い時に変形することを抑制することに寄与し得ると考えられる。このことが、総厚が120μm以下の上記波長変換部材における非発光故障の発生を抑制することにつながると推察される。この点から、上記波長変換部材の耐摩擦性は、100g以上であり、120g以上であることが好ましく、140g以上であることがより好ましく、160g以上であることが更に好ましく、180g以上であることが一層好ましく、200g以上であることがより一層好ましい。上記波長変換部材の耐摩擦性は、例えば、1000g以下、950g以下、900g以下、850g以下、800g以下、750g以下、700g以下、650g以下、600g以下、550g以下もしくは500g以下であることができる。上記の点からは、耐摩擦性の値は、大きければ大きいほど好ましい。
本発明および本明細書における波長変換部材の耐摩擦性は、以下の方法によって求められる。
測定対象の波長変換部材の無作為に選択した部分から、幅35mm×長さ120mmの試料片を切り出す。この試料片を、温度25℃相対湿度60%の環境に1時間以上置くことで調湿した後、同環境において、試料片の表面上で、垂直荷重を負荷した圧子を往復移動させる。圧子を往復移動させる表面は、試料片のどちら側の表面でもよい。測定対象の波長変換部材から切り出した複数の異なる試料片を使用し、試料片毎に、圧子に負荷する垂直荷重を変更する。例えば、圧子の垂直線上に設置された分銅受け皿上に分銅を載せることによって、圧子に垂直荷重を負荷することができる。圧子として直径5mmのSUS(Steel Use Stainless)304ボール形状圧子を使用し、圧子の移動速度200mm/分、片道の移動距離50mm、往復回数1回として、試料片の表面上で圧子を試料片の長さ方向において往復移動させる。荷重は、10g、50g、100gと変更し、100g以上は50g刻みで変更し、最大1000gとする。
以上の操作は、公知の摩擦試験機によって行うことができる。試験機としては、例えば、新東科学社製表面性測定機TRIBOGEAR TYPE:14を使用することができる。
上記のように表面上で圧子を往復移動させた試料片を、温度85℃相対湿度0%の環境に168時間保管した後、温度25℃相対湿度60%の環境に30分以上置く。その後、同環境で、その上で圧子を往復運動させた側の表面を、光源波長450nmのLED(Light Emitting Diode)青色面光源下でデジタルカメラを用いて撮影する。青色面光源としては、Mataphase Technologies Inc.製MB-OBL9X9-B-24-O-ILDを使用することができる。撮影は、青色面光源を、電圧19.3Vおよび電流0.88Aの条件で点灯させ、デジタルカメラのレンズにロングパスフィルタを装着させて行う。ロングパスフィルタとしては、エドモント社製VIS OG515を使用することができる。
撮影した画像において、摩擦試験部(即ち圧子を往復運動させた部分)と未試験部とのGray値を、RGB値から、下記式を用いて算出する。ここで、R=Red、G=Green、B=Blueである。
式) Gray値=R値×0.3+G値×0.59+B値×0.11
未試験部のGray値を100%として、Gray値差が15%以上となる荷重(上記Gray値差であった試料片の表面上での往復運動時に圧子に加えられていた垂直荷重)の最小値を、測定対象の波長変換部材の耐摩擦性の値とする。
耐摩擦性は、バリア層の厚み、バリア層の弾性率、波長変換層の厚みおよび波長変換層の弾性率によって制御することができる。
<弾性率>
本発明および本明細書において、各種弾性率は、以下の方法によって求められる値である。弾性率を求めるための測定は、3つの異なる試験片を用いて行い、弾性率の値は、それら3つの試験片について得られた測定値の算術平均として求めるものとする。
本発明および本明細書において、バリア層の弾性率は、以下の方法によって求められる値である。
測定対象の波長変換部材の無作為に選択した部分から、幅5mm×長さ30mmの試料片を切り出す。バリア層が試料片の最表層に位置していない場合には、公知の方法でバリア層表面を露出させる。露出させる表面は、バリア層のどちらの側の表面でもよい。この試料片を、温度25℃相対湿度60%の環境に1時間以上置くことで調湿した後、同環境において、準静的部分除荷法(最大荷重100μN)によってバリア層表面上で測定を行い、歪―応力曲線の歪50nm位置における接線から弾性率を求める。測定は、例えば、ブルカー社製ナノトライボインデンターTI-950にて、キューブコーナー圧子を用いて行うことができる。
本発明および本明細書において、波長変換層の弾性率は、以下の方法によって求められる値である。
測定対象の波長変換部材の無作為に選択した部分から、幅5mm×長さ30mmの試料片を切り出す。波長変換層が試料片の最表層に位置していない場合には、公知の方法で波長変換層表面を露出させる。露出させる表面は、波長変換層のどちらの側の表面でもよい。この試料片を、温度25℃相対湿度60%の環境に1時間以上置くことで調湿した後、同環境において、動的粘弾性測定装置によって、つかみ間距離20mm、昇温速度2℃/分、測定温度範囲0℃~50℃、周波数1Hzで動的粘弾性の測定を行う。測定温度25℃における貯蔵弾性率の値を、測定対象の波長変換層の弾性率とする。動的粘弾性試験装置としては、例えば、アイティー計測制御社製バイブロン:DVA-225を使用することができる。
また、本発明および本明細書において、波長変換部材の弾性率および詳細を後述する基材の支持体の弾性率は、万能試験機を用いて、以下の方法によって求められる値である。万能試験機とは、万能材料試験機とも呼ばれ、引張、圧縮、曲げ、剥離、引き裂き等の静的試験を行うための試験機であり、電気機械式システムのものと油圧式システムのものに大別され、いずれのシステムのものも使用可能である。万能試験機としては、例えば、オリエンテック社製テンシロン万能材料試験機RTF-1310を使用することができる。
測定対象の波長変換部材の無作為に選択した部分から、幅10mm×長さ150mmの試料片を切り出す。支持体の弾性率を求める際には、この試験片から、弾性率を求める対象の支持体以外の部分を公知の方法で除去する。この波長変換部材または支持体を、温度25℃相対湿度60%の環境に1時間以上置くことで調湿した後、同環境において、万能試験機を用いて、サンプル長100mm(チャック間長さ25mm)、伸長速度300mm/分の条件で、温度25℃相対湿度60%の環境で測定を行い、歪―応力曲線を得る。得られた歪―応力曲線の歪0.2%~0.5%の勾配を与える接線から弾性率を求める。
耐摩擦性の制御に関して、上記波長変換部材は、式:1.0×10<(E×d )/(E×d )<1.0×10、を満たすことが好ましい。上記式中、Eはバリア層の弾性率、dはバリア層の厚み、Eは波長変換層の弾性率、dは波長変換層の厚みであり、弾性率の単位はGPaであり、厚みの単位はμmである。波長変換部材の作製において、上記式を満たすように、バリア層の厚みおよび弾性率ならびに波長変換層の厚みおよび弾性率を調整することによって、波長変換部材の耐摩擦性を制御することができる。尚、本発明および本明細書において、「(E×d )/(E×d )」として算出される値は、無単位の値として表示するものとする。「(E×d )/(E×d )」として算出される値は、1.0×10超であることが好ましく、2.0×10以上であることがより好ましく、1.0×10以上であることが更に好ましい。また、「(E×d )/(E×d )」として算出される値は、3.0×10以下であることが好ましく、2.5×10以下であることがより好ましく、3.0×10以下であることが更に好ましい。上記の各層の厚みおよび弾性率については、更に後述する。
<耐屈曲性>
上記波長変換部材は、JIS K 5600-5-1:1999に規定の円筒形マンドレル法によって行われる耐屈曲性試験においてマンドレル直径(以下、「φ」とも記載する。)4mm以下の耐屈曲性を示す。かかる耐屈曲性を示すことも、総厚が120μm以下の薄型の波長変換部材が取り扱い時に変形することを抑制することに寄与し得ると考えられる。このことが、総厚が120μm以下の上記波長変換部材における非発光故障の発生を抑制することにつながると推察される。この点から、φは4mm以下であり、3mm以下であることが好ましい。また、φは、例えば2mm以上であることができる。
本発明および本明細書における波長変換部材の耐屈曲性は、JIS K 5600-5-1:1999に規定の円筒形マンドレル法によって行われる耐屈曲性試験により、以下の方法で求められる。
測定対象の波長変換部材の無作為に選択した部分から、幅35mm×長さ120mmの試験片を切り出す。この試験片を、温度25℃相対湿度60%の環境に1時間以上置くことで調湿した後、同環境において、JIS K 5600-5-1:1999に規定の円筒形マンドレル法によって、耐屈曲性試験を実施する。マンドレルとしては、JIS K 5600-5-1:1999の項目3.1.2に記載の通り、直径2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、16mm、20mm、25mm、32mmのものがある。マンドレルは、試験片のどちら側の表面に載せてもよい。測定対象の波長変換部材から切り出した複数の異なる試料片を使用し、試料片毎に、直径が異なるマンドレルを使用して耐屈曲性試験を実施する。
上記のように耐屈曲性試験を実施した試験片を、温度85℃相対湿度0%の環境に168時間保管した後、温度25℃相対湿度60%の環境に30分以上置く。その後、同環境で、マンドレルが載せられていた側の表面を、光源波長450nmのLED(Light Emitting Diode)青色面光源下でデジタルカメラを用いて撮影する。ここでの撮影については、耐摩擦性を求めるために行われる撮影に関する先の記載と同様である。撮影した画像において、摩擦試験部(即ち圧子を往復運動させた部分)と未試験部とのGray値を、RGB値から、耐摩擦性を求めるために先に記載した式を用いて算出する。
未試験部のGray値を100%として、Gray値差が15%以上となるマンドレルの直径(上記Gray値差であった試料片の表面に載せられていたマンドレルの直径)の最大値を、測定対象の波長変換部材の耐屈曲性の値とする。
耐屈曲性の制御については、上記波長変換部材は、式:1.0×10<E×d <5.0×10、を満たすことが好ましい。上記式中、Eは波長変換部材の弾性率、dは波長変換部材の厚み(総厚)であり、弾性率の単位はGPaであり、厚みの単位はμmである。波長変換部材の作製において、上記式を満たすように、波長変換部材の厚みおよび弾性率を調整することによって、波長変換部材の耐屈曲性を制御することができる。尚、本発明および本明細書において、「E×d 」として算出される値は、無単位の値として表示するものとする。
上記波長変換部材の弾性率は、特に限定されるものではない。波長変換部材の弾性率と厚み(総厚)とが、上記式を満たすことは、波長変換部材の耐屈曲性を制御する観点から好ましい。上記波長変換部材の弾性率は、例えば、1.0GPa以上、2.0GPa以上または3.0GPa以上であることができる。また、一形態では、上記波長変換部材の弾性率は、10.0GPa以下、8.0GPa以下または6.0GPa以下であることができる。波長変換部材の弾性率は、波長変換部材の含まれる各種の層および/または詳細を後述する支持体の弾性率によって調整できる。
以下、上記波長変換部材について、更に詳細に説明する。
<波長変換層>
(量子ドット)
上記波長変換部材は、量子ドットを含む波長変換層を有する。量子ドットは、励起光により励起され蛍光を発光することができる。
上記波長変換層は、量子ドットを1種のみ含んでもよく、発光特性の異なる2種以上の量子ドットを含んでもよい。公知の量子ドットとしては、600nm以上680nm以下の範囲の波長帯域に発光中心波長を有する量子ドット(A)、500nm以上600nm未満の範囲の波長帯域に発光中心波長を有する量子ドット(B)、400nm以上500nm未満の波長帯域に発光中心波長を有する量子ドット(C)がある。量子ドット(A)は、励起光により励起され赤色光を発光することができ、量子ドット(B)は緑色光を、量子ドット(C)は青色光を発光することができる。例えば、量子ドット(A)と量子ドット(B)とを含む波長変換部材へ励起光として青色光を入射させると、量子ドット(A)により発光される赤色光と、量子ドット(B)により発光される緑色光と、波長変換部材を通過した青色光と、により、白色光を具現化することができる。また、量子ドット(A)、(B)および(C)を含む波長変換部材へ励起光として紫外光を入射させることにより、量子ドット(A)により発光される赤色光と、量子ドット(B)により発光される緑色光と、量子ドット(C)により発光される青色光と、により白色光を具現化することができる。
量子ドットとしては、例えば、コア-シェル型の半導体ナノ粒子を挙げることができる。一般に、粒子サイズが100nm以下(例えば数nm~数十nm)の半導体粒子は、半導体ナノ粒子と呼ばれ得る。コアとしては、II-VI族半導体ナノ粒子、III-V族半導体ナノ粒子、および多元系半導体ナノ粒子等を挙げることができる。具体的には、CdSe、CdTe、CdS、ZnS、ZnSe、ZnTe、InP、InAs、InGaP等が挙げられる。但し、これらに限定されるものではない。CdSe、CdTe、InPおよびInGaPは、高効率で可視光を発光することができるため好ましい。シェルとしては、CdS、ZnS、ZnO、GaAsおよび/またはこれらの複合体を用いることができる。但し、これらに限定されるものではない。量子ドットについては、例えば、特開2012-169271号公報の段落0060~0066、WO2018/186300の段落0070~0076等の公知技術を参照できる。量子ドットとしては、市販品を使用することができ、公知の方法で作製されたものを使用することもできる。量子ドットの発光特性は、通常、粒子の組成および/またはサイズによって調整することができる。
上記波長変換層において、量子ドットの含有率は、波長変換層の質量に対して(即ち波長変換層の質量を100質量%として)、例えば0.1~10.0質量%の範囲であることができる。量子ドットの含有率とは、2種以上の量子ドットが含まれる場合には、それらの合計含有率を言うものとする。この点は、本発明および本明細書における各種成分の含有率および含有量についても同様である。また、後述するように、重合性組成物を用いて波長変換層を形成する場合、重合性組成物における量子ドットの含有率は、組成物全量に対して、例えば0.1~10.0質量%の範囲であることができる。本発明および本明細書において、重合性組成物に関して、組成物全量に対する各成分の含有率とは、重合性組成物が溶媒を含む場合には、溶媒を除く全成分の合計含有率を100.0質量%として算出される含有率を言うものとする。重合性組成物が溶媒を含まない場合には、組成物全量に対する各成分の含有率とは、組成物に含まれる全成分の合計含有率を100.0質量%として算出される含有率を言うものとする。
(マトリックス)
上記波長変換層は、量子ドットをマトリックス中に含む層であることができ、量子ドットがマトリックス中に分散している層であることができる。マトリックスは樹脂を含むことができ、樹脂は1種以上の重合性化合物の重合体であることができる。詳しくは、上記波長変換層は、1種以上の量子ドットと1種以上の重合性化合物とを含む重合性組成物を硬化した硬化物を含む層であることができる。本発明および本明細書において、「重合性組成物」とは、重合性化合物を少なくとも1種含む組成物であり、光照射、加熱等の重合処理が施されることにより硬化する性質を有する。また、「重合性化合物」とは、1分子中に1つ以上の重合性官能基を含む化合物である。「重合性官能基」とは、重合反応に関与し得る基であり、後述の「(メタ)アクリロイル基」は重合性官能基である。
一形態では、上記波長変換層は、量子ドットと、(メタ)アクリル樹脂と、を含むことができる。本発明および本明細書において、「(メタ)アクリル樹脂」とは、(メタ)アクリレートの重合体を言うものとする。重合体には、単独重合体(ホモポリマー)と共重合体とが包含される。また、本発明および本明細書において、「(メタ)アクリレート」とは、(メタ)アクリロイル基を1分子中に1つ以上含む化合物を言うものとし、「(メタ)アクリロイル基」との語は、アクリロイル基とメタクリロイル基の一方または両方を示すために用いられるものとする。「(メタ)アクリレート」についての官能数は、(メタ)アクリレート1分子中に含まれる(メタ)アクリロイル基の数を言う。(メタ)アクリレートについて、「単官能」とは、1分子中に含まれる(メタ)アクリロイル基の数が1つであることを言い、「多官能」とは、1分子中に含まれる(メタ)アクリロイル基の数が2つ以上であることを言うものとする。また、(メタ)アクリロイル基は、(メタ)アクリロイルオキシ基の形態で(メタ)アクリレートに含まれ得る。「(メタ)アクリロイルオキシ基」との語は、アクリロイルオキシ基とメタクリロイルオキシ基の一方または両方を示すために用いるものとする。
量子ドットと(メタ)アクリル樹脂とを含む波長変換層は、1種以上の量子ドットと1種以上の(メタ)アクリレートとを含む重合性組成物を硬化した硬化物を含む層であることができる。以下に、上記重合性組成物に含まれ得る各種成分について説明する。
(メタ)アクリレート
上記重合性組成物は、多官能(メタ)アクリレートおよび単官能(メタ)アクリレートからなる群から選択される1種以上の(メタ)アクリレートを含むことができ、少なくとも多官能(メタ)アクリレートの1種以上を含むことが好ましい。
多官能(メタ)アクリレートとしては、2官能(メタ)アクリレートを挙げることができる。具体例としては、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(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、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記重合性組成物が2官能(メタ)アクリレートを含む場合、その含有量は、上記重合性組成物に含まれる重合性化合物の全量100質量部に対して、5.0質量部以上であることが好ましく、10.0~80.0質量部の範囲であることがより好ましい。2官能(メタ)アクリレートの含有量が上記範囲であることは、上記重合性組成物の粘度調整の観点から好ましい。
多官能(メタ)アクリレートとしては、3官能以上の(メタ)アクリレートを挙げることもできる。具体例としては、ECH(Epichlorohydrin)変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、EO(Ethylene Oxide)変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、PO(Propylene Oxide)変性グリセロールトリ(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、EO変性リン酸トリ(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、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中では、EO変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、PO変性グリセロールトリ(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、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリ(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、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ(メタ)アクリレートおよびペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートが好ましい。
上記重合性組成物が3官能(メタ)アクリレートを含む場合、その含有量は、上記重合性組成物に含まれる重合性化合物の全量100質量部に対して、硬化物の強度の観点からは5.0質量部以上であることが好ましく、組成物のゲル化抑制の観点からは95.0質量部以下であることが好ましい。
単官能(メタ)アクリレートとしては、アクリル酸およびメタクリル酸、ならびにそれらの誘導体を挙げることができる。具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、および、ステアリル(メタ)アクリレート等のアルキル基の炭素数が1~30であるアルキル(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート等のアラルキル基の炭素数が7~20であるアラルキル(メタ)アクリレート;ブトキシエチル(メタ)アクリレート等のアルコキシアルキル基の炭素数が2~30であるアルコキシアルキル(メタ)アクリレート;N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等の(モノアルキルまたはジアルキル)アミノアルキル基の総炭素数が1~20であるアミノアルキル(メタ)アクリレート;ジエチレングリコールエチルエーテルの(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールブチルエーテルの(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールモノメチルエーテルの(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコールモノメチルエーテルの(メタ)アクリレート、オクタエチレングリコールのモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ノナエチレングリコールのモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールのモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ヘプタプロピレングリコールのモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールのモノエチルエーテル(メタ)アクリレート等のアルキレン鎖の炭素数が1~10で末端アルキルエーテルの炭素数が1~10のポリアルキレングリコールアルキルエーテルの(メタ)アクリレート;ヘキサエチレングリコールフェニルエーテルの(メタ)アクリレート等のアルキレン鎖の炭素数が1~30で末端アリールエーテルの炭素数が6~20のポリアルキレングリコールアリールエーテルの(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、メチレンオキシド付加シクロデカトリエン(メタ)アクリレート等の脂環構造を有する総炭素数4~30の(メタ)アクリレート;ヘプタデカフロロデシル(メタ)アクリレート等の総炭素数4~30のフッ素化アルキル(メタ)アクリレート;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールのモノ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクタプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、グリセロールのモノまたはジ(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレート;ならびに、グリシジル(メタ)アクリレート等のグリシジル基を有する(メタ)アクリレート;テトラエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクタプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のアルキレン鎖の炭素数が1~30のポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート;(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、アクリロイルモルホリン等の(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。尚、本発明および本明細書において、記載されている基には、無置換のものと置換基を有するものとが包含される。「炭素数」とは、置換基を有する基については、置換基を除く部分の炭素数を言うものとする。置換基としては、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシ基等が挙げられる。但し、これらに限定されるものではない。
上記重合性組成物が単官能(メタ)アクリレートを含む場合、その含有量は、上記重合性組成物に含まれる重合性化合物の全量100質量部に対して、10.0質量部以上であることが好ましく、10.0~80.0質量部の範囲であることがより好ましい。単官能(メタ)アクリレートの含有量が上記範囲であることは、上記重合性組成物の粘度調整の観点から好ましい。
上記重合性組成物の(メタ)アクリレート含有率は、組成物全量に対して、50~99質量%の範囲であることが好ましく、70~90質量%の範囲であることがより好ましい。上記重合性組成物は、重合性化合物として、1種以上の(メタ)アクリレートのみを含んでもよく、他の重合性化合物の1種以上を含んでもよい。他の重合性化合物については、特に限定されず、例えば、WO2018/186300の段落0096~0104を参照できる。
(添加剤)
上記波長変換層および上記重合性組成物は、1種以上の添加剤を任意に含むことができる。添加剤の具体例としては、重合開始剤、ポリマー、粘度調整剤、シランカップリング剤、界面活性剤、酸化防止剤、酸素ゲッター剤、重合禁止剤、無機粒子、光散乱粒子等を挙げることができる。添加剤の具体例等の詳細については、例えばWO2018/186300の段落0108~0169を参照できる。また、上記重合性組成物は、溶媒を含まなくてもよく、必要に応じて1種以上の溶媒を含んでもよい。溶媒の種類および添加量は限定されない。例えば、溶媒として1種または2種以上の有機溶媒を使用することができる。
(波長変換層の厚み)
上記波長変換層の厚みは、例えば、100μm以下であることができ、波長変換部材の薄型化の観点から、90μm以下であることが好ましく、80μm以下であることがより好ましく、70μm以下であることが更に好ましく、60μm以下であることが一層好ましい。また、バリア層に傷を生じさせ得る変形が生じた場合、その変形を外観検査で容易に検出できることは、良品判定の容易性の観点から好ましい。この点に関して、波長変換層の厚みが70μm以下の波長変換部材は、かかる変形を外観検査で検出する際の検出性が高く好ましい。上記検出性の観点から、上記波長変換層の厚みは、60μm以下であることがより好ましく、50μm以下であることが更に好ましい。また、上記波長変換層の厚みは、例えば、20μm以上または30μm以上であることができ、波長変換部材の薄型化の観点から、ここに例示した値を下回ることもできる。
上記検出性に関して、一形態では、上記波長変換部材において、「(耐摩擦性/(Et×dt))×1000000」として算出される値は、100以上であることが好ましく、150以上であることがより好ましく、200以上であることが更に好ましく、250以上であることが一層好ましく、300以上であることがより好ましい。本発明および本明細書において、「(耐摩擦性/(Et×dt))×1000000」として算出される値は、無単位の値として表示するものとする。上記値は、例えば、700以下、650以下もしくは600以下であることができ、または、ここに例示した値を上回ることもできる。
(波長変換層の弾性率)
上記波長変換層の弾性率は、特に限定されるものではない。先に示した式を満たすような弾性率を有する波長変換層を形成することは、波長変換部材の耐摩擦性を制御する観点から好ましい。波長変換層の弾性率は、例えば、波長変換層を形成するための成分の種類によって制御することができる。一例として、波長変換層を形成するための重合性組成物として、(メタ)アクリレートとして多官能(メタ)アクリレートと単官能(メタ)アクリレートとを含む重合性組成物を用いると、(メタ)アクリレートとして多官能(メタ)アクリレートのみを含む重合性組成物を用いる場合と比べて、波長変換層の弾性率の値は小さくなる傾向がある。一形態では、上記波長変換層の弾性率は、1.0GPa以上、1.5GPa以上または2.0GPa以上であることができる。また、一形態では、上記波長変換層の弾性率は、6.0GPa以下、5.5GPa以下、5.0GPa以下または4.5GPa以下であることができる。先に記載した検出性の観点からは、上記波長変換層の弾性率は、4.0GPa以下であることが好ましく、3.5GPa以下であることがより好ましい。
波長変換層は、一形態では、量子ドットを含む重合性組成物をフィルム状に硬化した硬化物であることができる。フィルム状は、シート状と同義で用いるものとする。かかる形態の波長変換層は、量子ドットを含む領域が連続する連続層ということができる。これに対し、後述の形態の波長変換層は、量子ドットを含む領域が不連続層として存在する。
量子ドットを含む重合性組成物をフィルム状に硬化した硬化物である波長変換層を有する波長変換部材の製造方法については、例えば、WO2018/016589の段落0127~0155、図2および図3を参照できる。
薄い波長変換層の形成の容易性の観点からは、波長変換層を以下のように形成することが好ましい。波長変換部材の作製に使用する2つの基材のうちの一方の基材上に量子ドットを含む重合性組成物を塗布して塗布層を形成する。この塗布層に硬化処理(加熱および/または光照射)を施す際、重合性組成物の重合反応が部分的に進行する程度で硬化処理を終了する(以下。「部分硬化」と記載する)。その後、部分硬化した塗布層に、もう一方の基材を貼り合わせた後、再び硬化処理を施し、硬化処理を更に進行させる。
図1は、量子ドットを含む重合性組成物をフィルム状に硬化した硬化物である波長変換層を有する波長変換部材の一例を示す断面図である。図2に示す波長変換部材10は、波長変換層3を、2つの基材1、2の間に有する。基材1および基材2は、それぞれ、支持体4、バリア層5および有機層6を有する。基材について、詳細は後述する。
他の一形態では、上記波長変換層は、量子ドットを含有する領域と、複数の凹部を有する樹脂層領域と、を有し、上記量子ドットを含有する領域を、上記凹部に含む構成のものであることができる。詳しくは、上記樹脂層は、離散的に配置された複数の凹部を有することができる。以下、かかる形態の波長変換層の具体的形態について、図面を参照して説明する。但し、図面に示す形態は例示であって、本発明は例示された形態に限定されるものではない。
図2に、波長変換部材の一例の斜視図を、図3に、図2に示す波長変換部材の平面図を、図4に、図2および図3のIII-III線断面図を、それぞれ示す。波長変換部材の平面図とは、波長変換部材を、主面(最大面)と直交する方向から見た図であり、本明細書においては、特に注釈がない限り、平面図は、波長変換部材を第2基材側から見た図である。
図2~図4に示すように、波長変換部材10は、第1基材12と、第2基材14と、波長変換層16とを有する。波長変換部材10の構成を明確に示すために、図2では、第2基材14を破線で示し、図3では、第2基材14は省略する。基材に含まれる支持体は、フィルム状であることができ、以下では支持フィルムとも記載する。
図4に示すように、第1基材12は、一例として、支持フィルム12aとバリア層12bとを有する。第2基材14も、同様に、支持フィルム14aとバリア層14bとを有する。
また、図4に示すように、波長変換層16は、波長変換部材10の面方向(主面方向)に離散的に形成された凹部18aを有する樹脂層18(図5参照)と、樹脂層18の凹部18aにおいて上記重合性組成物を硬化して形成された硬化物(以下、「量子ドット含有領域」とも呼ぶ。)20とを有する。量子ドット含有領域20は、量子ドット24と、重合性化合物の重合反応によって形成されたマトリックス26とを有する。即ち、波長変換層16には、面方向に離間して、量子ドット24を含む量子ドット含有領域20が、複数設けられている。詳しくは、量子ドット24を含む領域である量子ドット含有領域が、樹脂層18の凹部18aを形成する壁によって互いに面方向に離間されて、面方向に離散的に配置されている。
本発明および本明細書において、「離散的に配置された」とは、より具体的には、図2および図3に示すように、第1基材12の主面に垂直な方向から観察(平面視)した際、第1基材12の面方向において、複数の量子ドット含有領域20が互いに接触しないで孤立して配置されていることを意味する。フィルムの面方向とは、換言すると、フィルム面(フィルムの主面)に沿った二次元方向である。図2に示す例においては、量子ドット含有領域は円柱状であり、第1基材12の面方向において、樹脂層18に囲まれている。
波長変換層16では、量子ドット含有領域20が二次元方向に離散的に配置されている。したがって、波長変換部材10を長尺なフィルムの一部と仮定したとき、波長変換部材10は、図3に一点鎖線で示すように、どの箇所で直線的に裁断されたとしても、裁断箇所となった量子ドット含有領域以外の量子ドット含有領域は、樹脂層18に囲まれて、面方向に封止された状態を保つことができる。また、裁断されて外気に暴露された量子ドット含有領域は、本来の量子ドット24を含有する領域としての機能を失い得る。しかしながら、裁断された位置の量子ドット含有領域、即ち、面方向の端部の量子ドット含有領域は、通常、表示装置(ディスプレイ)等を構成する枠体等の部材に覆われるため、量子ドットを含有する領域としての作用は要求されないので、波長変換部材の性能には影響を及ぼさない。更に、失活した量子ドットは、外気に暴露されていない量子ドット含有領域を外気から守る樹脂層となり得る。
波長変換層16において、第1基材12は、波長変換層16の樹脂層18の凹部18aの底側の主面に積層される。即ち、第1基材12は、樹脂層18の凹部18aの閉塞面(閉塞端)側の主面に積層される。図示した例においては、第1基材12は、バリア層12bを樹脂層18側に向けて積層される。
他方、第2基材14は、波長変換層16を構成する樹脂層18の第1基材12とは逆側の主面に積層される。即ち、第2基材14は、樹脂層18の凹部18aの開放面(開放端)側の主面に積層される。図示した例においては、第2基材14は、バリア層14bを樹脂層18側に向けて積層されている。
波長変換層は、樹脂層の形成方法によっては、樹脂層が、凹部に代えて貫通孔を有し、基材を底面として、貫通孔に量子ドット含有領域が充填される場合もあり得る。この場合には、樹脂層、即ち波長変換層を挟持する2枚の基材の中の一方の基材を第1基材、他方を第2基材のフィルムと見なし、更に、貫通孔を樹脂層の凹部、第1基材を樹脂層の凹部の底と見なして、第2基材と見なした基材側において、樹脂層18の壁部の端部が、後述するように、第2基材と離間するようにすればよい。
ここで、波長変換層16においては、図4に示されるように、樹脂層18の凹部18aを形成する壁部は、第2基材14側の端部が第2基材14と離間していることが好ましい。更に、波長変換部材10では、樹脂層18の第2基材14と離間する壁部の第2基材14側の端部と、第2基材14との間にも、量子ドット含有領域が存在することが好ましい。量子ドット含有領域を複数の領域に分割して設けた波長変換層を、2枚の基材で封止した構成を有する波長変換部材において、量子ドット含有領域を複数の領域に分割する壁部と基材との間に間隙を設け、この間隙にも量子ドットを存在させることによって、波長変換層と基材との密着力を高めることができる。
以下の説明では、波長変換部材10における第2基材14側、即ち樹脂層18の凹部18aの開口側を「上」、第1基材12側、即ち樹脂層18の凹部18aの底側を「下」とも言う。
樹脂層18の凹部18aを形成する壁部とは、具体的には、基材の面方向において、樹脂層18の凹部18aと凹部18aとの間の部分および樹脂層18の面方向外周を形成する部分である。即ち、樹脂層18の凹部18aを形成する壁部とは、換言すると、波長変換層16の面方向における、量子ドット含有領域と量子ドット含有領域との間の領域および面方向に最も外側の量子ドット含有領域の外側の領域の樹脂層18である。
また、図2~図4に示す例では、量子ドット含有領域(凹部18a内の量子ドット含有領域)が円柱状であり、樹脂層18の凹部18aを形成する壁部は、矩形の断面形状を有する。但し、本発明は、これに限定はされず、壁部の断面形状は、各種の形状であることができる。例えば、樹脂層18の凹部18aを形成する壁部は、図5の左側に概念的に示すように、台形状の断面形状を有するものでもよく、または、同右側に概念的に示すように、台形の上面側の角部を曲面状に面取りしたような断面形状を有するものでもよい。樹脂層18の壁部の断面形状は、図5のように、上端から下方に向けて、少なくとも一部、好ましくは上端から下端まで、漸次、広がるような形状であることが好ましい。ここで、「上端から下方に向けて」とは、第2基材14側の端部から第1基材12側に向けて、ということである。中でも、図5の右側に示すように、第2基材側の上面の角部を面取りした形状が好ましい。かかる形状は、樹脂層18を形成する金型の製作の容易性、樹脂層18を形成する際の金型の取り外しの際の容易性および形成する樹脂層18の損傷防止等の点で有利である。
波長変換層16は、樹脂層18の凹部18aを形成する壁部において、上端が第2基材14と離間している。また、量子ドット含有領域は、樹脂層18の凹部18aに加えて、この第2基材14と離間する壁部の上端と第2基材14との間にも設けられる。図示した例の波長変換部材10では、図4に示すように、壁部はすべて、上端が第2基材14と離間して、壁部と第2基材14との間に量子ドット含有領域が設けられている。このような構成を有することにより、量子ドット24を含有する波長変換層16と、上側、即ち樹脂層18の凹部18aの開口側の第2基材との密着力を良好にできる。
後述するように、波長変換部材の製造においては、一例として、樹脂層の凹部および壁部に対応する凹凸を有する金型(モールド)に、樹脂層となる塗布液(樹脂層形成用組成物)を充填し、金型に充填した塗布液を覆うように第1基材を積層し、樹脂層となる塗布液を硬化して、金型を外すことで、第1基材と樹脂層との積層体を形成する。次いで、樹脂層の凹部に量子ドットを含有する重合性組成物を充填して、樹脂層に充填した重合性組成物を封止するように、樹脂層に第2基材を積層した後、上記重合性組成物を硬化して、樹脂層と量子ドット含有領域とを有する波長変換層が、第1基材と第2基材とで挟持された波長変換部材を作製する。
第1基材と樹脂層とは、樹脂層が塗布液の状態で積層された後、塗布液を硬化させるので、十分な密着力で積層できる。また、樹脂層と量子ドット含有領域も、上記重合性組成物が凹部に充填された後に硬化されるので、十分な密着力で積層できる。ここで、波長変換層と第2基材については、量子ドットを含む上記重合性組成物が充填される樹脂層の凹部に対応する領域は、量子ドットを含む重合性組成物が塗布液の状態で充填されて硬化されるので、良好な密着力が得られ得る。更に、樹脂層18において、凹部18aを構成する壁部の少なくとも一部において、上端が第2基材14と離間し、凹部18aのみならず、第2基材14と離間する壁部の上端と第2基材14との間にも、量子ドット含有領域が存在することにより、波長変換層16と第2基材14との密着力を高くすることができる。尚、本発明および本明細書において、第2基材14と離間する壁部の上端と第2基材14との間とは、上端が第2基材14と離間する壁部の直上の領域のみならず、上端が第2基材14と離間する壁部に面方向で隣接する凹部18a(その上端部)と第2基材14との間の領域も、含む。
波長変換層16において、第2基材14と離間する樹脂層18の壁部は、図4に示すように、壁部は全て上端が第2基材14と離間し、間に量子ドット含有領域が設けられる構成に限定はされない。第2基材14と離間する樹脂層18の壁部が多いほど、波長変換層16と第2基材14との密着力を高くできる。この点を考慮すると、波長変換部材10において、壁部は、波長変換部材10が利用される表示装置の表示部の面積の30%以上の面積に該当する部分の壁部の上端が第2基材14と離間していることが好ましく、壁部において、全て、上端が第2基材14と離間して、全面で量子ドット含有領域と第2基材14とが接触することがより好ましい。
波長変換層16において、上端が第2基材と離間する壁部において、壁部の上端(最上部)と第2基材14との間隙g(最短距離)については、特に制限はなく、両者が離間していればよい(図6参照)。ここで、壁部の上端と第2基材14との間隙gは、0.01~10μmが好ましく、0.05~4μmがより好ましく、0.1~4μmが更に好ましい。壁部の上端と第2基材14との間隙gは、例えば、波長変換部材10の壁部の部分をミクロトーム等で切断して断面を形成し、その切片を走査電子顕微鏡(SEM;Scanning Electron Microscope)等で観察して求めればよい。尚、「波長変換部材10の壁部の部分」とは、「波長変換部材10の凹部18aではない箇所」である。間隙gは、無作為に抽出した10箇所での測定値の算術平均として求めることができる。
波長変換層16において、樹脂層18の凹部18aの深さh、および、隣接する量子ドット含有領域同士(隣接する凹部18a内の量子ドット含有領域同士)の間隔tには、特に制限はない。樹脂層18の凹部の深さhについては、凹部18aの底から第2基材14までの量子ドット含有領域の厚さ(即ち「深さh+間隙g」)を1~100μmにできる深さであることが好ましい。また、隣接する量子ドット含有領域の間隔tは、5~300μmが好ましい。
量子ドット含有領域の厚さ(高さとも言うことができる。)は、目標色度への到達容易性の観点からは、1μm以上であることが好ましい。他方、量子ドット含有領域が厚くなると、量子ドット含有領域での光の吸収量が増大する。これらの点を考慮すると、凹部18aの底から第2基材14までの量子ドット含有領域の厚さは、1~100μmが好ましく、5~80μmがより好ましく、10~50μmが更に好ましい。樹脂層18に形成される凹部18aの深さh、および、凹部18aの底から第2基材14までの量子ドット含有領域の厚さは、波長変換部材の凹部18aの部分をミクロトーム等で切断して断面を形成し、励起光を波長変換層16に照射して量子ドットを発光させた状態で、この断面を共焦点レーザー顕微鏡等を用いて観察して求めればよい。深さhおよび量子ドット含有領域の厚さについては、無作為に抽出した10個の量子ドット含有領域の測定値の算術平均を採用できる。
また、隣り合う量子ドット含有領域同士の間隔t、即ち、隣り合う量子ドット含有領域間(隣接する凹部18a間)における樹脂層18の壁部の厚さは、樹脂層18を視認できないようにするためには短く(壁部を薄く)することが好ましい。他方、強度および耐久性の観点から、隣り合う量子ドット含有領域同士の間隔tは、一定以上の値であることが好ましい。これらの観点から、隣り合う量子ドット含有領域同士の間隔tは、5~300μmが好ましく、10~200μmがより好ましく、15~100μmが更に好ましい。隣り合う量子ドット含有領域同士の間隔tは、隣り合う量子ドット含有領域間の最短距離である。この間隔tは、励起光を波長変換層16に照射して量子ドットを発光させた状態で、波長変換部材10の一方の面から、共焦点レーザー顕微鏡等を用いて表面を観察し、隣り合う量子ドット含有領域の間の樹脂層18の壁部の厚さを測定して求めることができる。また、隣り合う量子ドット含有領域同士の間隔tとしては、無作為に抽出した20箇所の間隔の算術平均を採用できる。
量子ドット含有領域の形状、大きさおよび配置パターン等は特に限定されず、適宜設計すればよい。設計においては、量子ドット含有領域を平面視において互いに離間して配置するための幾何学的制約、および、切断時に生じる非発光領域の幅の許容値等を考慮できる。また、例えば、後述するように量子ドット含有領域の形成方法の1つとして印刷法を用いる場合、印刷容易性の観点から、個々の占有面積がある程度の大きさ以上であることが好ましい。尚、この際における占有面積とは、平面視における占有面積である。更に、隣り合う量子ドット含有領域の最短距離、即ち壁部の厚さが厚いことは、波長変換部材の機械的強度向上の観点から好ましい。これらの点を考慮して、量子ドット含有領域の形状、大きさおよび配置パターンを設計すればよい。
量子ドット含有領域の体積Vpと樹脂層18の体積Vbとに関する比率については、任意の比率であり得る。一形態では、比率「Vp/(Vp+Vb)」について、0.1≦Vp/(Vp+Vb)<0.9が好ましく、0.2≦Vp/(Vp+Vb)<0.85がより好ましく、0.3≦Vp/(Vp+Vb)<0.8が更に好ましい。ここで、量子ドット含有領域の体積Vpと樹脂層18の体積Vbは、波長変換部材10の主面と直交する方向から観察した場合における各々の面積と厚さを掛け合わせたものと定義する。
波長変換層16は、このような樹脂層18および量子ドット含有領域を有する波長変換層16を、第1基材12と第2基材14とで挟持した構成を有することができる。
図2~図4に示す波長変換部材10において、量子ドット含有領域(凹部18a)は円柱状であり、平面視において円形である。但し、量子ドット含有領域の形状には特に制限はない。例えば、図7に示すように、平面視において四角形、または、図8に示すように、平面視において六角形(ハニカム構造)等のように、量子ドット含有領域は多角柱であってもよく、正多角柱であってもよい。また、上述の例においては円柱または多角柱の底面が基材面に平行に配置されている。但し、必ずしも底面が基材面に平行に配置されていなくても構わない。また、各量子ドット含有領域の形状は不定形でも構わない。
量子ドット含有領域のマトリックス26と樹脂層18との境界が明確でない場合には、図9に示すように、量子ドット24が近接配置されている領域の最外部に位置する量子ドット24eの外側(量子ドット24が配置されていない側)の点を結ぶ線を量子ドット含有領域の輪郭(量子ドット含有領域と樹脂層18の境界)mと見なすこととする。励起光を波長変換層に照射して量子ドットを発光させ、例えば、共焦点レーザー顕微鏡等で観察することにより、量子ドットの位置を特定することができ、これにより量子ドット含有領域の輪郭mを特定することができる。本発明および本明細書において、円柱および多角柱等の辺については、図9の輪郭のように蛇行しているものも許容するものとする。また、上記の形態においては、量子ドット含有領域は周期的にパターン配置されている。但し、複数の量子ドット含有領域が離散的に配置されていれば所望の性能が損なわれない限りにおいて、非周期的であってもよい。量子ドット含有領域は、波長変換層16の全域に亘って均一に分布していることが輝度の面内分布が均等になるため好ましい。
蛍光量を十分なものとするためには量子ドット含有領域の占める領域が大きいことは好ましい。量子ドット含有領域中の量子ドット24は1種であってもよいし、複数種であってもよい。また、1つの量子ドット含有領域中の量子ドット24は1種として、複数の量子ドット含有領域のうち、第1の量子ドットを含む領域と第1の量子ドットとは異なる第2の量子ドットを含む領域とが周期的にまたは非周期的に配置されていてもよい。量子ドットの種類は3種以上であっても構わない。量子ドットについて、詳細は先に記載した通りである。
先に記載したように、波長変換層について、量子ドット含有領域の形状、その配置パターン等には特に制限はない。いずれの場合もフィルム面において離散的に配置されているために、切断端部の量子ドット含有領域の量子ドットは劣化し得る。但し、切断端部以外の部分の量子ドットはフィルム面に沿った方向において樹脂により囲まれて封止されているため、フィルム面に沿った方向からの酸素の侵入によって性能が劣化することを抑制できる。
先に記載したように、図2~図4に示す波長変換部材10は、第1基材12の一方の表面に波長変換層16が積層され、更に、波長変換層16の上に第2基材14が積層されて、波長変換層16が2枚の基材で挟持された構成を有する。
樹脂層18は、例えば、1種以上の重合性化合物を含む樹脂層形成用組成物を調製して塗布し、硬化して形成できる。
樹脂層18の組成により、量子ドット含有領域間で望まれる最短距離、即ち、望ましい量子ドット含有領域(凹部18a)同士の間隔tは異なる。尚、樹脂層18の隣り合う量子ドット含有領域間の最短距離とは、波長変換部材主面より観察した場合の隣り合う量子ドット含有領域間のフィルム面内における最短距離のことを意味する。
樹脂層形成用組成物(重合性組成物)については、WO2018/186300の段落0174~0179を参照できる。
波長変換部材の製造工程の一例について、図10の概念図を参照して説明する。
まず、樹脂層18を形成するための樹脂層形成用組成物L1を、重合性化合物に加えて必要に応じて重合開始剤、無機粒子、光散乱粒子等の各種成分を混合して調製する。
また、量子ドットを含む上記重合性組成物L2を調製する。
更に、樹脂層18を形成するための、樹脂層18の凹部18aおよび壁部に応じた凹凸パターンを有する金型(モールド)M、ならびに、第1基材12および第2基材14を準備する。
これらを準備した上で、まず、図10の1段目および2段目に示すように、準備した金型Mに、調製した樹脂層形成用組成物L1を充填し、図10の3段目に示すように、樹脂層形成用組成物L1の全面を覆うように、第1基材12を金型Mに積層する。
次いで、例えば、紫外線照射等によって樹脂層形成用組成物L1を硬化して、樹脂層18を形成し、図10の4段目に示すように、金型Mを樹脂層18から取り外す。これにより、第1基材12の一面に、凹部18aの底を第1基材12に向けた樹脂層18を積層した、積層体が形成される。
波長変換層において、樹脂層18の凹部18aの形成方法は、図10に示す方法に限定されず、凹凸を有するシート状物を形成する公知の各種の方法を利用することができる。例えば、先に第1基材12に樹脂層形成用組成物L1を塗布した後、樹脂層形成用組成物L1に金型Mを押圧して、その後、樹脂層形成用組成物L1を硬化する方法、第1基材12と金型Mとを積層した後、第1基材12と金型Mとの間に樹脂層形成用組成物L1を充填して、その後、樹脂層形成用組成物L1を硬化する方法等が例示される。これら方法以外にも、平面状の樹脂層を形成した後、エッチングによって凹部18aを有する樹脂層18を形成する方法、インクジェット法およびディスペンサー法等の印刷法を利用して凹部18aを有する樹脂層18を形成する方法等も利用可能である。
<基材>
上記波長変換部材は、上記波長変換層を、2つの基材の間に有する。これら2つの基材のうち、一方のみバリア層を含むことができ、両方にバリア層を含むこともでき、両方にバリア層を含むことが好ましい。2つの基材は、同じ基材であってもよく、層構成および/または構成成分が異なる基材であってもよい。バリア層を有する基材は、少なくともバリア層を含み、基材の耐久性等の観点から、支持体を含むことが好ましい。積層順序については、「支持体/バリア層/波長変換層」であることが好ましい。ここで、「/」は、この左に記載の部分と右に記載の部分が直接接していることと、それらの間に一層以上の他の層が存在していることと、の両方を包含する意味で用いられる。例えば、支持体とバリア層とが直接接していてもよく、支持体とバリア層との間に一層以上の有機層が存在していてもよい。また、例えば、バリア層と波長変換層とが直接接していてもよく、バリア層と波長変換層との間に一層以上の有機層が存在していてもよい。
(バリア層)
バリア層は、少なくとも1種の無機物質を含む層であり、無機層であることが好ましい。本発明および本明細書において、「無機層」とは、無機物質を主成分とする層である。主成分とは、その層を構成する成分の中で、質量基準で最も多くを占める成分を言うものとする。無機層は、無機物質の含有率が50質量%以上、60質量%以上、70質量%以上、80質量%以上、90質量%以上、95質量%以上または99質量%以上の層であることができる。または、無機物質のみから構成される層であることもできる。ここで、無機物質のみから構成される層とは、製造工程で不可避的に混入する不純物を除けば、無機物質のみを含む層を言うものとする。無機層において、無機物質は、1種のみ含まれてもよく、2種以上含まれてもよい。
無機層を構成する無機物質としては、例えば、金属、または無機酸化物、窒化物、酸化窒化物等の各種無機化合物を挙げることができる。無機物質を構成する元素としては、ケイ素、アルミニウム、マグネシウム、チタン、スズ、インジウムおよびセリウムが好ましく、これらは1種または2種以上含まれていてもよい。無機物質の具体例としては、ケイ素酸化物、アルミニウム酸化物、マグネシウム酸化物、チタン酸化物、スズ酸化物、酸化インジウム合金、酸化窒化ケイ素、ケイ素窒化物、アルミニウム窒化物、チタン窒化物等を挙げることができる。また、無機層として、金属膜、例えば、アルミニウム膜、銀膜、スズ膜、クロム膜、ニッケル膜、チタン膜を設けてもよい。
上記の無機物質の中でも、ケイ素酸化物およびアルミニウム酸化物が好ましい。尚、酸化物に関して、化学量論比の組成を有するか非化学量論比の組成を有するかは問わない。この点は、窒化物についても同様である。
バリア層の形成方法は、特に限定されず、例えば成膜材料を蒸発および/または飛散させ、その上にバリア層を形成すべき表面に堆積させることができる各種成膜方法を用いることができる。例えば、無機材料を加熱して蒸着させる真空蒸着法;無機材料を原料として用い、酸素ガスを導入することにより酸化させて蒸着させる酸化反応蒸着法;無機材料をターゲット原料として用い、アルゴンガスおよび/または酸素ガスを導入して、スパッタリングすることにより蒸着させるスパッタリング法;無機材料にプラズマガンで発生させたプラズマビームにより加熱させて蒸着させるイオンプレーティング法等の物理気相成長法(Physical Vapor Deposition法);ケイ素酸化物の蒸着膜を成膜させる方法としては、有機ケイ素化合物を原料とするプラズマ化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition法)等が挙げられる。
バリア層の厚み
バリア層の厚みは、バリア性の観点からは、0.03μm以上であることが好ましく、0.05μm以上であることがより好ましく、0.10μm以上であることが更に好ましく、0.15μm以上であることが一層好ましい。また、バリア層の厚みは、波長変換部材の薄型化の観点からは、0.60μm以下であることが好ましく、0.55μm以下であることがより好ましく、0.50μm以下であることが更に好ましく、0.45μm以下であることが一層好ましい。
バリア層の弾性率
上記バリア層の弾性率は、特に限定されるものではない。先に示した式を満たすような弾性率を有するバリア層を形成することは、波長変換部材の耐摩擦性を制御する観点から好ましい。バリア層の弾性率は、例えば、バリア層を形成するための成分の種類によって制御することができる。また、バリア層の厚みを厚くすると、バリア層の弾性率の値は大きくなる傾向がある。一形態では、上記バリア層の弾性率は、5.0GPa以上、7.0GPa以上または9.0GPa以上であることができる。また、一形態では、上記バリア層の弾性率は、30.0GPa以下、25.0GPa以下または20.0GPa以下であることができる。
バリア層は、酸素を遮断するガスバリア性を有する層であることが好ましい。具体的には、バリア層の酸素透過度は、1cc/(m・day・atm)以下であることが好ましい。尚、酸素透過度のSI単位は、[fm/(s・Pa)]である。「fm」は、フェムトメートルであり。1fm=1×10-15mである。単位「cc/(m・day・atm)」は、換算式「1fm/(s・Pa)=8.752cc/(m・day・atm)」によって、SI単位に換算できる。また、本発明および本明細書において、酸素透過度は、測定温度23℃かつ相対湿度90%の条件下で、酸素ガス透過率測定装置(MOCON社製OX-TRAN 2/20)を用いて測定される値である。バリア層は、水蒸気を遮断する水蒸気バリア性を有することも好ましい。
(支持体)
基材の支持体としては、可視光に対して透明である可撓性を有する帯状の支持フィルムが好ましい。ここで可視光に対して透明とは、可視光領域における光線透過率が、80%以上、好ましくは85%以上であることを言う。透明の尺度として用いられる光線透過率は、JIS K 7105に記載された方法、即ち積分球式光線透過率測定装置を用いて全光線透過率および散乱光量を測定し、全光線透過率から拡散透過率を引いて算出することができる。可撓性を有する支持フィルムについては、特開2007-290369号公報の段落0046~0052および特開2005-096108号公報の段落0040~0055を参照できる。
支持フィルムの具体例としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステルフィルム、環状オレフィン構造を有するポリマーからなるフィルム、ポリスチレンフィルム等を挙げることができる。
支持体の厚み
支持体の厚みは、波長変換部材の耐衝撃性向上等の観点から、6~75μmの範囲であることが好ましく、9~50μmの範囲であることがより好ましく、10~40μmの範囲であることが更に好ましい。波長変換層に含まれる量子ドットの濃度を低減した場合、および、波長変換層の厚みを低減した場合のように、光の再帰反射を増加させる形態では、波長450nmの光の吸収率がより低い方がより好ましい。この点からは、支持体の厚みは、30μm以下であることが好ましく、20μm以下であることが更に好ましい。一形態では、支持体の厚みは、10~30μmの範囲であることが好ましい。
支持体の弾性率
上記支持体の弾性率は、特に限定されるものではない。基材の搬送性の観点からは、上記支持体の弾性率は、1.0GPa以上であることが好ましく、2.0GPa以上であることがより好ましく、3.0GPa以上であることが更に好ましい。また、先に記載した検出性の観点からは、上記支持体の弾性率は、8.0GPa以下であることが好ましく、7.0GPa以下であることがより好ましく、6.0GPa以下であることが更に好ましい。
(有機層)
上記基材は、支持体とバリア層のみから構成されてもよく、更に一層以上の層を有する構成でもよい。例えば、図示した例の波長変換部材10において、第1基材のバリア層12b(および第2基材14のバリア層14b)は、図4の部分拡大図Aに示すように、支持フィルム12a(支持フィルム14a)の表面に形成される下地有機層34と、下地有機層34の上に形成されるバリア層36と、バリア層36の上に形成される保護有機層38との、3層を積層した構成を有する。
本発明および本明細書において、「有機層」とは、有機物質を主成分とする層である。有機層は、有機物質の含有率が50質量%以上、60質量%以上、70質量%以上、80質量%以上、90質量%以上、95質量%以上または99質量%以上の層であることができる。または、有機物質のみから構成される層であることもできる。ここで、有機物質のみから構成される層とは、製造工程で不可避的に混入する不純物を除けば、有機物質のみを含む層を言うものとする。有機層において、有機物質は、1種のみ含まれてもよく、2種以上含まれてもよい。
支持フィルム12aの表面、即ちバリア層36の下層の下地有機層34は、バリア層36を適正に形成するための下地層(アンダーコート層)である。
バリア層36の表面に形成される保護有機層38は、主にバリア性を発現するバリア層36を保護する保護層(オーバーコート層)である。また、バリア層と波長変換層との密着力を高めるための層であることもできる。
有機層としては、特開2007-290369号公報の段落0020~0042および特開2005-096108号公報の段落0074~0105を参照できる。一形態では、有機層は、カルドポリマーを含むことができる。これにより、有機層と隣接する層との密着力、特に、無機層とも密着力が強くなり、好ましい。カルドポリマーの詳細については、特開2005-096108号公報の段落0085~0095を参照できる。
また、有機層としては、(メタ)アクリルアミド化合物を含む有機層も好ましい。(メタ)アクリルアミド化合物を含む有機層は、バリア層と波長変換層との間に設けることが、これらの層の間の密着力を高める観点から好ましい。本発明および本明細書において、「(メタ)アクリルアミド化合物」とは、(メタ)アクリルアミド基を1分子中に1つ以上含む化合物を言うものとする。「(メタ)アクリルアミド基」には、アクリルアミド基とメタクリルアミド基の一方または両方を示すために用いられるものとする。アクリルアミド基は、「CH=CH-(C=O)-NH-」で表される一価の基であり、メタクリルアミド基は、CH=C(CH)-(C=O)-NH-」で表される一価の基である。「(メタ)アクリルアミド化合物」についての官能数は、この化合物1分子中に含まれる(メタ)アクリルアミド基の数を言う。(メタ)アクリルアミド化合物について、「単官能」とは、1分子中に含まれる(メタ)アクリルアミド基の数が1つであることを言い、「多官能」とは、1分子中に含まれる(メタ)アクリルアミド基の数が2つ以上であることを言うものとする。(メタ)アクリルアミド化合物としては、多官能のものが好ましい。(メタ)アクリルアミド化合物の具体例については、例えば、WO2019/004431Aの段落0069~0070を参照できる。
(メタ)アクリルアミド化合物を含む有機層は、(メタ)アクリルアミド化合物を含む重合性組成物を用いて形成することができる。(メタ)アクリルアミド化合物は、重合性化合物であって、上記重合性組成物は、重合性化合物として、1種以上の(メタ)アクリルアミド化合物を含むことができる。上記重合性組成物には、公知の重合開始剤を含有させることができる。重合開始剤については、特に限定されず、例えばWO2019/004431Aの段落0079を参照できる。
また、有機層としては、脂環構造を有する化合物を含む有機層も好ましい。脂環構造を有する化合物としては、COC(シクロオレフィンコポリマー)、COP(シクロオレフィンポリマー)等の環状ポリオレフィン系樹脂、脂肪族環構造を有するモノマー(特に好ましくは(メタ)アクリレートモノマー)が好ましく用いられる。具体的には、特許第6086607号、特許第6086629号、特許第6329880号、特許第5914440号、特許第5970508号および特許第6675291号の各明細書に記載のポリマーおよびモノマーが好ましい。有機層のバリア性を高めるには、特許第6086607号、特許第6053729号および特許第6412813号の各明細書に記載のロジン等の疎水的な化合物および/または特許第6475109号明細書に記載の平板状無機粒子を混合することも好ましい。更に、特許第6086607号明細書に記載のポリウレタンを混合することも脆性改良の点で好ましい。また、密着性とバリア性とを両立するためには、環状ポリオレフィン系樹脂と脂肪族環構造を有するモノマー(特に好ましくは(メタ)アクリレートモノマー)とを併用することも好ましい。
脂環構造を有する化合物の市販品の具体例として、環状ポリオレフィン系樹脂としては、アートン[JSR社製]、ゼオノア[日本ゼオン社製]、アペル[三井化学社製]、TOPAS[ポリプラスチック社製]、脂肪族環構造を有するモノマーとしては、A-DCP:トリシクロデカンジメタノールジアクリレート[新中村化学工業社製]、DCP:トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート[新中村化学工業社製]、AA-BPEF:9、9―ビス[4-(2アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン[新中村化学工業社製]、ADDA:1,3-アダマンタンジアクリレート[三菱ガス化学社製]等が挙げられる。
有機層は、重合性組成物を使用する成膜方法として公知の方法によって、バリア層表面に、支持体表面に、または波長変換層表面に形成することができる。有機層の厚さは、1~10μmの範囲であることが好ましい。
バリア層を有する基材の厚みは、波長変換部材の耐衝撃性向上等の観点から、6~75μmの範囲であることが好ましく、9~50μmの範囲であることがより好ましく、10~40μmの範囲であることが更に好ましい。波長変換層に含まれる量子ドットの濃度を低減した場合、および、波長変換層の厚みを低減した場合のように、光の再帰反射を増加させる形態では、波長450nmの光の吸収率がより低い方がより好ましい。この点からは、バリア層を有する基材の厚みは、30μm以下であることが好ましく、20μm以下であることが更に好ましい。一形態では、バリア層を有する基材の厚みは、10~30μmの範囲であることが好ましい。
バリア層を有する基材は、可視光領域における全光線透過率が80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましい。可視光領域とは、380~780nmの波長領域であり、全光線透過率とは、可視光領域にわたる光線透過率の算術平均を示す。
バリア層を有する基材の酸素透過度は、1cc/(m・day・atm)以下であることが好ましい。バリア層を有する基材の酸素透過度は、より好ましくは0.1cc/(m・day・atm)以下、更に好ましくは0.01cc/(m・day・atm)以下であり、一層好ましくは0.001cc/(m・day・atm)以下である。バリア層を有する基材は、水蒸気を遮断する水蒸気バリア性を有することも好ましい。
上記波長変換部材に含まれる2つの基材のうち、一方の基材がバリア層を有さない場合、かかる基材については、バリア層を有さない点以外、基材に関する先の記載を参照できる。
上記波長変換部材は、例えば、フィルム状の部材であることができる。
[発光装置]
本発明の一態様は、上記波長変換部材と光源とを含む発光装置に関する。
上記発光装置は、一形態では、バックライトユニットであることができる。バックライトユニットは、例えば、液晶表示装置の発光装置としての役割を果たすことができる。
以下、図面を参照して、バックライトユニットの一例について説明する。図11は、バックライトユニットの概略構成を示す模式図である。
図11に示されるように、バックライトユニット50は、一次光(青色光L)を出射する光源52Aと光源52Aから出射された一次光を導光して出射する導光板52Bとからなる面状光源52Cと、面状光源52C上に配置された波長変換部材54と、面状光源52Cを挟んで波長変換部材54と対向配置された反射板56Aと、再帰反射性部材56Bとを備えている。図11においては、反射板56A、導光板52B、波長変換部材54および再帰反射性部材56Bは離間した図を示しているが、実際には、これらは互いに密着して形成されていてもよい。
波長変換部材54は、面状光源52Cから出射された一次光Lの少なくとも一部を励起光として、蛍光を発光し、この蛍光からなる二次光(緑色光L,赤色光L)および波長変換部材54を通過した一次光Lを出射する。例えば、波長変換部材54は、青色光Lの照射により緑色光Lを発光する量子ドットと赤色光Lを発光する量子ドットとを含む波長変換層が2つの基材で挟持されて構成された波長変換部材である。
図11において、波長変換部材54から出射されたL、LおよびLは、再帰反射性部材56Bに入射し、入射した各光は、再帰反射性部材56Bと反射板56Aとの間で反射を繰り返し、何度も波長変換部材54を通過することができる。その結果、波長変換部材54では,十分な量の励起光(青色光L)が波長変換層16内の量子ドット24によって吸収され、十分な量の蛍光(L、L)が発光し、再帰反射性部材56Bから白色光Lが具現化されて出射される。
高輝度かつ高い色再現性の実現の観点からは、バックライトユニット50として、多波長光源化されたものを用いることが好ましい。例えば、430~480nmの波長帯域に発光中心波長を有し、半値幅が100nm以下である発光強度のピークを有する青色光と、500~600nmの波長帯域に発光中心波長を有し、半値幅が100nm以下である発光強度のピークを有する緑色光と、600~680nmの波長帯域に発光中心波長を有し、半値幅が100nm以下である発光強度のピークを有する赤色光と、を発光することが好ましい。
輝度および色再現性の更なる向上の観点から、バックライトユニット50が発光する青色光の波長帯域は、440~460nmであることがより好ましい。
同様の観点から、バックライトユニット50が発光する緑色光の波長帯域は、520~560nmであることが好ましく、520~545nmであることがより好ましい。
また、同様の観点から、バックライトユニット50が発光する赤色光の波長帯域は、610~640nmであることがより好ましい。
また同様の観点から、バックライトユニット50が発光する青色光、緑色光および赤色光の各発光強度の半値幅は、いずれも80nm以下であることが好ましく、50nm以下であることがより好ましく、40nm以下であることが更に好ましく、30nm以下であることが特に好ましい。これらの中でも、青色光の発光強度の半値幅は25nm以下であることが特に好ましい。
光源52Aは、例えば青色光発光ダイオードであることができる。青色光発光ダイオードは、例えば、430~480nmの波長帯域に発光中心波長を有する青色光を発光することができる。または、光源52Aとして、紫外光を発光する紫外光発光ダイオードを用いてもよい。光源52Aとしては、発光ダイオードの他、レーザー光源等を使用することができる。紫外光を発光する光源を備えた場合には、波長変換部材54の波長変換層において、紫外光の照射により青色光を発光する量子ドット、緑色光を発光する量子ドットおよび赤色光を発光する量子ドットを含むものとすればよい。
面状光源52Cは、図11に示すように、光源52Aと光源52Aから出射された一次光を導光させて出射させる導光板52Bとからなる面状光源であってもよいし、光源52Aが波長変換部材54と平行な平面状に並べて配置され、導光板52Bに代えて拡散板を備えた面状光源であってもよい。前者の面状光源は一般にエッジライト方式、後者の面状光源は一般に直下型方式と呼ばれている。尚、上記では、光源として面状光源を用いた場合を例に説明した。但し、光源としては面状光源以外の光源も使用することができる。
<バックライトユニットの構成>
バックライトユニットの構成としては、図11では、導光板および反射板等を構成部材とするエッジライト方式について説明した。但し、バックライトユニットの構成は、直下型方式であっても構わない。導光板としては、公知のものを使用することができる。
また、反射板56Aとしては、特に制限はなく、公知のものを用いることができ、特許3416302号明細書、特許3363565号明細書、特許4091978号明細書、特許3448626号明細書等を参照できる。
再帰反射性部材56Bは、公知の拡散板および拡散シート、プリズムシート(例えば、住友スリーエム社製BEFシリーズ等)、および導光器等から構成されていてもよい。再帰反射性部材56Bの構成については、特許3416302号明細書、特許3363565号明細書、特許4091978号明細書、特許3448626号明細書等を参照できる。
[液晶表示装置]
本発明の一態様は、上記発光装置と液晶セルとを含む液晶表示装置に関する。
以下、図面を参照して、液晶表示装置の一例について説明する。図12は、液晶表示装置の概略構成を示す模式図である。
図12に示されるように、液晶表示装置60は、発光装置としてのバックライトユニット50と、バックライトユニットの再帰反射性部材側に対向配置された液晶セルユニット62と、を備えている。
液晶セルユニット62は、図12に示されるように、液晶セル64を偏光板68と偏光板70とで挟持した構成であり、偏光板68、70は、それぞれ、偏光子72、74の両主面を偏光板保護フィルム76と78、82と84で保護した構成である。
液晶表示装置60を構成する液晶セル64、偏光板68、70およびそれらの構成要素については、特に限定はなく、公知の方法で作製される物および市販品等を使用することができる。また、各層の間に、接着層等の公知の中間層を設けることも、もちろん可能である。
液晶セル64の駆動モードについては、特に制限はなく、ツイステットネマチック(TN)、スーパーツイステットネマチック(STN)、バーティカルアライメント(VA)、インプレインスイッチング(IPS)、オプティカリーコンペンセイテットベンドセル(OCB)等の種々のモードを利用することができる。液晶セルは、VAモード、OCBモード、IPSモードおよびTNモードのいずれかが好ましい。但し、これらに限定されるものではない。VAモードの液晶表示装置の構成としては、特開2008-262161号公報の図2に示す構成が一例として挙げられる。但し、液晶表示装置の具体的構成には特に制限はなく、公知の構成を採用することができる。
液晶表示装置60は、更に必要に応じて、光学補償を行う光学補償部材、接着層等の付随する機能層を有することができる。また、液晶表示装置60には、カラーフィルター基材、薄層トランジスタ基材、レンズフィルム、拡散シート、ハードコート層、反射防止層、低反射層、アンチグレア層等とともに(またはそれらに代えて)、前方散乱層、プライマー層、帯電防止層、下塗り層等の表面層が配置されていてもよい。
バックライトユニット50側の偏光板68は、液晶セル64側の偏光板保護フィルム78として、位相差フィルムを有していてもよい。このような位相差フィルムとしては、公知のセルロースアシレートフィルム等を用いることができる。
以下に実施例に基づき本発明を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
[実施例1]
<第1基材および第2基材>
支持体として東レ社製ルミラーS10-#12を使用し、支持体の一方の表面上に、SiOを真空蒸着して、バリア層(無機物質:表1参照)を形成して、これを第1基材および第2基材として用いた。
<波長変換層の作製>
下記の量子ドット含有重合性組成物1を調製し、孔径50μmのポリプロピレン製フィルタでろ過した後、60分間減圧乾燥して塗布液として用いた。
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量子ドット含有重合性組成物1
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量子ドット1のトルエン分散液(発光極大:530nm) 7質量部
量子ドット2のトルエン分散液(発光極大:620nm) 3質量部
イソボルニルアクリレート(大阪有機化学工業社製IBXA) 2.4質量部
トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学工業社製A-TMPT) 0.54質量部
光重合開始剤(BASF社製イルガキュア819) 0.009質量部
光散乱粒子(モメンティブパフォーマンスマテリアルズ社製トスパール120) 1質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
量子ドット1および2としては、下記のコア-シェル構造(コア:InP/シェル:ZnS)を有するナノ結晶を用いた。量子ドット1のトルエン分散液および量子ドット2のトルエン分散液において、量子ドット濃度は1質量%である。
量子ドット1:INP530-10(NN-labs社製):蛍光半値幅65nm
量子ドット2:INP620-10(NN-labs社製):蛍光半値幅70nm
先に作製した基材を第1基材として使用し、第1基材のバリア層表面上に、量子ドット含有重合性組成物1を塗布して塗布層を形成した。
次いで、窒素パージしながら160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製)を用いて、紫外線を照射して上記塗布層を部分硬化させた。
次いで、部分硬化状態の上記塗布層に、第2基材を、バリア層表面が上記塗布層の表面と接するように窒素パージしながらラミネートした後、320W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製)を用いて、第2基材側から紫外線を照射して上記塗布層の硬化を十分に進行させた。
こうして、実施例1の波長変換部材(波長変換フィルム)を作製した。
[実施例2]
基材の作製において、バリア層の成膜時の真空蒸着時間を短くすることによって、より薄いバリア層を形成した点以外、実施例1と同様にして波長変換部材を作製した。
[実施例3]
基材の作製において、バリア層の成膜時の真空蒸着時間を長くすることによって、より厚いバリア層を形成した点以外、実施例1と同様にして波長変換部材を作製した。
[実施例4]
基材の作製において、バリア層の成膜時、真空蒸着材料としてSiOとAlとを質量基準で同量使用した点以外(バリア層の無機物質:表1参照)、実施例1と同様にして波長変換部材を作製した。
[実施例5]
波長変換層の作製において、下記の量子ドット含有重合性組成物2を調製し、孔径50μmのポリプロピレン製フィルタでろ過した後、60分間減圧乾燥して塗布液として用いた以外は実施例1と同様にして波長変換部材を作製した。
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量子ドット含有重合性組成物2
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量子ドット1のトルエン分散液(発光極大:530nm) 7質量部
量子ドット2のトルエン分散液(発光極大:620nm) 3質量部
ラウリルアクリレート(新中村化学工業社製LA) 2.4質量部
トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学工業社製A-TMPT) 0.54質量部
光重合開始剤(BASF社製イルガキュア819) 0.009質量部
光散乱粒子(モメンティブパフォーマンスマテリアルズ社製トスパール120) 1質量部
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[実施例6]
波長変換層の作製において、下記の量子ドット含有重合性組成物3を調製し、孔径50μmのポリプロピレン製フィルタでろ過した後、60分間減圧乾燥して塗布液として用いた以外は実施例1と同様にして波長変換部材を作製した。
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量子ドット含有重合性組成物3
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量子ドット1のトルエン分散液(発光極大:530nm) 7質量部
量子ドット2のトルエン分散液(発光極大:620nm) 3質量部
トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学工業社製A-TMPT) 2.94質量部
光重合開始剤(BASF社製イルガキュア819) 0.009質量部
光散乱粒子(モメンティブパフォーマンスマテリアルズ社製トスパール120) 1質量部
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[実施例7、8]
波長変換層の作製において、塗布液の塗布量を変えて、より厚い波長変換層を形成した以外は実施例1と同様にして波長変換部材を作製した。
[実施例9]
波長変換部材の作製において、溝幅50μm、ピッチ250μm、正六角形形状のパターン溝つきモールドを準備し、樹脂層形成用組成物1をモールドへ充填した後、実施例1と同様に作製した第1基材をバリア層表面が樹脂層形成用組成物1と接するようにラミネートし、ゴムローラで余剰の樹脂層形成用組成物1を押し出した後、160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製)を用いて、紫外線を照射した。
その後、第1基材からモールドを剥離し、離散的に形成された複数の凹部を有する樹脂層付きの基材を得た。
次いで上記樹脂層付きの基材上に量子ドット含有重合性組成物1を充填し、実施例1と同様に作製した第2基材をバリア層表面が量子ドット含有重合性組成物1と接するように、窒素パージしながらラミネートした後、320W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製)を用いて、第2基材側から紫外線を照射して波長変換部材を作製した。
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樹脂層形成用組成物1
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トリアリルイソシアヌルレート(三菱ケミカル社製TAIC) 31.6質量部
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)
(SC有機化学社製PEMP) 48質量部
光重合開始剤(BASF社製イルガキュア819) 0.4質量部
光散乱粒子(モメンティブパフォーマンスマテリアルズ社製トスパール120) 20質量部
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[実施例10]
基材の作製において、バリア層上に下記有機層を設けた以外は実施例1と同様の手順で波長変換部材を作製した。
<有機層の形成>
作製したバリア層付き基材(第1基材および第2基材)のバリア層表面に、以下の手順で有機層を形成した。
まず、下記有機層形成用組成物1を調製し、これを塗布液として用いた。
次いで、この塗布液を、バーコーター(バー番手:#5)を用いて上記バリア層表面に直接に塗布し、内部雰囲気温度100℃の乾燥機内で3分間乾燥させた。その後、温度25℃の窒素パージ環境下で、紫外線を照射(積算照射量:約300mJ/cm)して硬化させ、有機層、バリア層および支持体がこの順で積層している基材を作製した。
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有機層形成用組成物1
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多官能アクリルアミド(富士フイルム社製FAM-401) 14.5質量部
光重合開始剤(BASF社製イルガキュア819) 0.5質量部
メチルエチルケトン 30質量部
メタノール 55質量部
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[実施例11]
有機層の形成において、有機層形成用組成物1の代わりに下記有機層形成用組成物2を用いた以外は実施例10と同様にして波長変換部材を作製した。
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有機層形成用組成物2
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多官能アクリルアミド(富士フイルム社製FAM-301) 14.5質量部
光重合開始剤(BASF社製イルガキュア819) 0.5質量部
メチルエチルケトン 30質量部
メタノール 55質量部
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[実施例12]
基材の作製において、支持体として東レ社製ルミラーS10-#12の代わりに東レ社製ルミラーS10-#25を用いた以外は実施例1と同様の手順で波長変換部材を作製した。
[実施例13]
有機層の形成において、有機層形成用組成物1の代わりに下記有機層形成用組成物3を用いた以外は実施例10と同様にして波長変換部材を作製した。
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有機層形成用組成物3
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環状ポリオレフィン:APL6011T(三井化学社製) 30.0質量部
脂環メタクリレート化合物:DCP(新中村化学工業社製) 65.0質量部
ロジン化合物:パインクリスタルKR614(荒川化学工業社製)5.0質量部
光重合開始剤(BASF社製イルガキュア184) 6.0質量部
メチルシクロヘキサン 600.7質量部
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[比較例1]
第1基材および第2基材として、以下の手順で得られる基材を用いた以外は実施例1と同様にして波長変換部材を作製した。
蒸留水230質量部を撹拌しながら液温70℃に昇温した。その蒸留水に、TCI製アルミニウムイソプロポキシド88質量部を添加し、液温を95℃に上昇させた。次いで60質量%の硝酸水溶液4.0質量部を添加し、95℃で3時間撹拌し、分散液S1を得た。
また、濃度85質量%のリン酸水溶液1.76質量部に対して、蒸留水42.85質量部、メタノール19.00質量部を加え撹拌し、溶液T1を得た。
続いて溶液(T1)を撹拌した状態で分散液(S1)35.00質量部を滴下し、約30分撹拌し続けることで塗布液を作製した。
次に、支持体として東レ社製ルミラーS10-#12を使用し、支持体の一方の表面上にバーコーターによって上記塗布液をコートし、内部雰囲気温度100℃の乾燥機内で5分間、前乾燥を行った。更に、乾燥機内の内部雰囲気温度を160℃として1分間、後乾燥を行い、基材(第1基材および第2基材)を作製した。
こうして作製される基材のバリア層は、無機物質として、アルミニウムイソプロポキシドの加水分解物とリン酸との脱水縮合物(アルミナとリン酸との複合体)を含む無機層である。
[比較例2]
比較例1において、塗布液の塗布量を変えて、より薄いバリア層を形成した以外は実施例1と同様にして波長変換部材を作製した。
[比較例3]
基材の作製において、バリア層の成膜時の真空蒸着時間を長くすることによって、より厚いバリア層を形成した点以外、実施例1と同様にして波長変換部材を作製した。
[参考例1]
波長変換層の作製において、塗布液の塗布量を変えて、より厚い波長変換層を形成した以外は実施例1と同様にして波長変換部材を作製した。
[評価方法]
以下に、作製した波長変換部材の評価方法を記載する。
<バリア層の厚み>
波長変換部材の無作為に選択した位置において、大和光機工業社製リトラトームREM-710で切削を行い、厚み方向の断面を露出させた。露出させた断面を日立ハイテクノロージズ社製走査電子顕微鏡S-4800で観察し、得られた画像から、バリア層の厚みを求めた。
<各種厚み>
波長変換部材の総厚およびバリア層以外の各種の層の厚みは、測定対象の波長変換部材の無作為に選択した1箇所において、接触式膜厚計としてMahr社製Millimar 1240を用いて求めた。
<波長変換部材の弾性率>
万能試験機(オリエンテック社製テンシロン万能材料試験機RTF-1310)を用いて、先に記載した方法によって支持体の弾性率を求めた。
<支持体の弾性率>
万能試験機(オリエンテック社製テンシロン万能材料試験機RTF-1310)を用いて、先に記載した方法によって支持体の弾性率を求めた。
<波長変換層の弾性率>
動的粘弾性測定装置として、アイティー計測社製バイブロン:DVA-225を用いて、先に記載した方法によって波長変換層の弾性率を求めた。
<バリア層の弾性率>
ブルカー社製ナノトライボインデンターTI-950にて、キューブコーナー圧子を用いて、先に記載した方法によってバリア層の弾性率を求めた。
<耐摩擦性>
新東科学社製表面性測定機TRIBOGEAR TYPE:14を用いて、先に記載した方法によって、耐摩擦性を評価した。デジタルカメラ撮影において、青色面光源としては、Mataphase Technologies Inc.製MB-OBL9X9-B-24-O-ILDを使用した。撮影は、青色面光源を、電圧19.3Vおよび電流0.88Aの条件で点灯させ、デジタルカメラのレンズにロングパスフィルタ(エドモント社製VIS OG515)を装着させて行った。
<耐屈曲性>
先に記載した方法によって、耐屈曲性を求めた。デジタルカメラ撮影において、青色面光源としては、Mataphase Technologies Inc.製MB-OBL9X9-B-24-O-ILDを使用した。撮影は、青色面光源を、電圧19.3Vおよび電流0.88Aの条件で点灯させ、デジタルカメラのレンズにロングパスフィルタ(エドモント社製VIS OG515)を装着させて行った。
以上の結果を、後述の表1および表2に示す。表2中、「(E×d )/(E×d )」の値は、上記で求めたバリア層の厚みおよび弾性率、波長変換層の厚みおよび弾性率から算出した。算出値中、「.E+04」とは、公知の通り、べき乗を示し、「.E+04」は、「×10」を意味する。表2中のその他のべき乗表示も同様である。表2中、「E×d 」の値は、上記で求めた波長変換部材の総厚および弾性率から算出した。表2中、「(耐摩擦性/(E×d ))×1000000」の値は、上記で求めた波長変換部材の耐摩擦性、総厚および弾性率から算出した。
表1中、波長変換層の重合性化合物の欄には、各波長変換層の形成のために使用した量子ドット含有重合性組成物に含まれる(メタ)アクリレートの上記商品名が示されている。
<非発光故障に関する評価>
評価対象の波長変換部材から、297mm×210mmのサイズのサンプルフィルムを10枚切り出した後、10枚を集積し、集積したサンプルフィルム群から1枚ずつ取り出し、以下の評価に付した。
弱粘性ローラー(アズワン製ハンドクリーナーII DCR)を用いてフィルム両面の異物を除去した。
次いで市販のモニターを分解して用意した拡散板およびプリズムシートを用いて、拡散板、サンプルフィルム、プリズムシート2枚の順に積層して積層体を準備した。
この積層体を温度85℃相対湿度0%の環境下で168時間保管した後、光源波長450nmのLED青色面光源下、デジタルカメラを用いて積層体の拡散板の表面を撮影した。青色面光源としては、Mataphase Technologies Inc.製MB-OBL9X9-B-24-O-ILDを使用した。撮影は、青色面光源を、電圧19.3Vおよび電流0.88Aの条件で点灯させ、デジタルカメラのレンズにロングパスフィルタ(エドモント社製VIS OG515)を装着させて行った。面内にサンプル全面の平均Gray値を100%として、Gray値差が15%以上かつサイズが1mm以上の欠陥が存在するかを評価した。Gray値は、撮影した画像から得られるRGB値から下記式を用いて算出した。
式) Gray値=R値×0.3+G値×0.59+B値×0.11
欠陥を含むサンプルフィルムの枚数から、以下の基準で非発光故障に関する評価を行った。欠陥を含むサンプルフィルムの枚数が少ないほど、非発光故障の発生が抑制されていると言うことができる。欠陥を含むサンプルフィルムの枚数および以下の基準での評価結果を、表3に示す。
(評価基準)
A:非発光故障ありのサンプルフィルムが0枚である。
B:非発光故障ありのサンプルフィルムが1枚である。
C:非発光故障ありのサンプルフィルムが2枚である。
D:非発光故障ありのサンプルフィルムが3枚以上である。
<検出性の評価>
評価対象の波長変換部材から、35mm×120mmのサイズのサンプルフィルムを切り出し、このサンプルフィルムを温度25℃相対湿度60%環境に1時間以上置いて調湿した。その後、同環境で、新東科学社製表面性測定機TRIBOGEAR TYPE:14を用いて、耐摩擦性の評価と同様に摩擦試験を行った。
摩擦試験を実施したサンプルフィルムを、試験直後に白色光源下、反射光によって表面凹みの有無を目視で観察し、凹みが確認された荷重(凹みが確認されたサンプルフィルムの表面上での往復運動時に圧子に加えられていた垂直荷重)の最小値L1を記録した。
次いで温度85℃相対湿度0%の環境で168時間保管した後、光源波長450nmのLED青色面光源下、サンプルフィルムの圧子を往復させた側の表面を、デジタルカメラを用いて撮影した。青色面光源としては、Mataphase Technologies Inc.製MB-OBL9X9-B-24-O-ILDを使用した。撮影は、青色面光源を、電圧19.3Vおよび電流0.88Aの条件で点灯させ、デジタルカメラのレンズにロングパスフィルタ(エドモント社製VIS OG515)を装着させて行った。耐摩擦性の評価と同様に、未試験部のGray値を100%として、Gray値差が15%以上となる荷重(上記Gray値差であったサンプルフィルムの表面上での往復運動時に圧子に加えられていた垂直荷重)の最小値L2を求めた。比P=L1/L2として、算出されるPの値から、以下の基準で検出性を評価した。評価結果を表3に示す。
(評価基準)
A:1.2≦P
B:1.0≦P<1.2
C:0.8≦P<1.0
D:P<0.8
Figure 0007170903000001
Figure 0007170903000002
Figure 0007170903000003
本発明の一態様は、液晶表示装置の技術分野において有用である。
10 波長変換部材
12 第1基材
12a、14a 支持フィルム
12b、14b バリア層
14 第2基材
16 波長変換層
18 樹脂層
18a 凹部
20 量子ドット含有領域
24、24e 量子ドット
26 マトリックス
34 下地有機層
36 バリア層
38 保護有機層
50 バックライトユニット
52A 光源
52B 導光板
52C 面状光源
54 波長変換部材
56A 反射板
56B 再帰反射性部材
60 液晶表示装置
62 液晶セルユニット
64 液晶セル
68、70 偏光板
72、74 偏光子
76、78、82、84 偏光板保護フィルム
L1 樹脂層形成用組成物
L2 量子ドット含有重合性組成物
M 金型

Claims (15)

  1. 量子ドットを含む波長変換層を有する波長変換部材であって、
    前記波長変換層を2つの基材の間に有し、
    前記2つの基材の少なくとも一方はバリア層を含み、
    総厚が120μm以下であり、
    耐摩擦性が100g以上であり
    JIS K 5600-5-1:1999に規定の円筒形マンドレル法によって行われる耐屈曲性試験においてマンドレル直径4mm以下の耐屈曲性を示し、
    下記式:
    1.0×10 <(E ×d )/(E ×d )<1.0×10 を満たし、
    式中、E は前記バリア層の弾性率、d は前記バリア層の厚み、E は前記波長変換層の弾性率、d は前記波長変換層の厚みであり、弾性率の単位はGPaであり、厚みの単位はμmであり、かつ
    前記バリア層の弾性率は5.0GPa以上30.0GPa以下である波長変換部材。
  2. 前記バリア層の厚みは、0.03~0.60μmの範囲である、請求項1に記載の波長変換部材。
  3. 前記バリア層は、ケイ素酸化物およびアルミニウム酸化物からなる群から選択される無機酸化物を含む層である、請求項1または2に記載の波長変換部材。
  4. 前記波長変換層の厚みは、70μm以下である、請求項1~のいずれか1項に記載の波長変換部材。
  5. 前記バリア層を有する基材は、該バリア層および支持体含み、かつ
    前記支持体の厚みは10~30μmの範囲である、請求項1~のいずれか1項に記載の波長変換部材。
  6. 前記波長変換層と前記支持体との間に、前記バリア層を有する、請求項に記載の波長変換部材。
  7. 前記バリア層を含有する基材は、(メタ)アクリルアミド化合物を含む有機層を更に有する、請求項1~のいずれか1項に記載の波長変換部材。
  8. 前記バリア層を含有する基材は、脂環構造を有する化合物を含む有機層を更に有する、請求項1~のいずれか1項に記載の波長変換部材。
  9. 前記有機層を、前記バリア層と前記波長変換層との間に有する、請求項または8に記載の波長変換部材。
  10. 前記波長変換層は、(メタ)アクリル樹脂を更に含む、請求項1~のいずれか1項に記載の波長変換部材。
  11. 前記波長変換層は、
    前記量子ドットを含有する領域と、
    複数の凹部を有する樹脂層領域と、
    を有し、
    前記量子ドットを含有する領域を、前記凹部に含む、請求項1~1のいずれか1項に記載の波長変換部材。
  12. 前記波長変換層は、前記量子ドットを含有する重合性組成物をフィルム状に硬化した硬化物である、請求項1~1のいずれか1項に記載の波長変換部材。
  13. 請求項1~1のいずれか1項に記載の波長変換部材と、光源と、を含む発光装置。
  14. 前記光源は、青色光発光ダイオードおよび紫外光発光ダイオードからなる群から選択される、請求項1に記載の発光装置。
  15. 請求項1または1に記載の発光装置と、液晶セルと、を有する液晶表示装置。
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