JP7259755B2 - 蛍光体保護フィルム、波長変換シート及び発光ユニット - Google Patents

Description

本発明は、蛍光体保護フィルム、波長変換シート及び発光ユニットに関する。

液晶ディスプレイのバックライトユニット及び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には、ＬＥＤから発生したレーザー光を蛍光体に入射させ、そのレーザー光の波長を変化させるものがある。波長の変化によってその色彩が変化するから、さまざまな波長、すなわち、さまざまな色彩に変化した光を表示光として、カラーの画面を表示することができる。

ところで、この蛍光体は酸素又は水蒸気等と接触して長時間が経過することにより性能が低下することがある。このような性能の低下を防ぐため、蛍光体を含む蛍光体層に保護フィルムを重ね、あるいはこの保護フィルムで蛍光体層を挟んでいる。保護フィルムとしては、例えば、樹脂フィルムに無機薄膜層を真空蒸着して、この無機薄膜層によって酸素や水蒸気の透過を遮断したものが知られている（特許文献１参照）。

しかしながら、この保護フィルムには、その製造工程中で樹脂フィルムに加わる熱及び張力を主たる原因として、この保護フィルムにしわが発生することがある。このようにシワが発生した保護フィルムに蛍光体層を積層すると、十分に均一な厚さの蛍光体層を形成することが困難となり、このため、蛍光体の発光にムラが生じるなどの不具合を招来する。

これに対し、特許文献２は、上記無機薄膜層を形成したバリアフィルムを２枚積層し、さらに所定の厚さを有するフィルム（支持体フィルム）を積層することにより、そのしわを防止できることを開示している。すなわち、２枚のバリアフィルムを積層した積層フィルムにしわが発生したとしても、そのしわを矯正しうる強度を有する支持体フィルムを採用することで、そのシワを十分に引き延ばした状態で当該積層フィルムを支持体フィルムに対して貼り付け、その状態を保持することができる。つまり、上記積層フィルムに対して支持体フィルムをラミネートすることにより、熱シワが十分に低減された保護フィルムが最終的に得られる。

特開２０１１－１３５６７号公報 国際公開第２０１７／１２６６０９号

しかしながら、特許文献２に記載の蛍光体保護フィルムにおいては、２枚のバリアフィルムと支持体フィルムとを使用して、これら３枚のフィルムを互いに接着しているため、その使用枚数が多くなり、また、２回の接着工程を要するという問題があった。

そこで、本発明は、２枚のフィルムを使用して、しかも、しわの生じない蛍光体保護フィルムを提供することを目的としている。また、併せて、本発明は、この蛍光体保護フィルムを利用した波長変換シートと発光ユニットとを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、２枚のフィルムを接着剤層で貼り合わせて構成され、これら２枚のフィルムのうち一方のフィルムが無機薄膜層を有するフィルムから成る蛍光体保護フィルムであって、２枚の上記フィルムのうち、上記無機薄膜層を有するフィルムをバリアフィルム、他方のフィルムを支持体フィルムとするとき、上記支持体フィルムの厚さが蛍光体保護フィルムの総厚の７２％以上を占める、蛍光体保護フィルムを提供する。

上記蛍光体保護フィルムにおいて、上記バリアフィルムの厚さが蛍光体保護フィルムの総厚の２３％以下であってもよい。

上記蛍光体保護フィルムにおいて、上記バリアフィルムがバリアフィルム基材を有しており、このバリアフィルム基材の厚さが９～２５μｍであってもよい。

上記蛍光体保護フィルムにおいて、上記バリアフィルムが、上記バリアフィルム基材上に、上記無機薄膜層と共にガスバリア性被覆層を備えていてもよい。

上記蛍光体保護フィルムにおいて、上記支持体フィルムが、上記接着剤層とは反対側の面に機能層を備えており、この機能層が、干渉縞防止機能、反射防止機能、光拡散機能、帯電防止機能及び傷付き防止機能からなる群より選択される少なくとも１種の機能を発揮する層であってもよい。

上記蛍光体保護フィルムは、下記式（１）で定義される蛍光体保護フィルムのシワ係数αの値が－０．２未満であってもよい。
α＝ΔＬ／｛（Ｔ_ｂ×１００）／Ｔ｝ …（１）
［式中、ΔＬは１５０℃で３０分間加熱後のＴＤ方向の熱収縮率（％）を示し、Ｔ_ｂはバリアフィルムの厚さ（μｍ）を示し、Ｔは蛍光体保護フィルム全体の厚さ（μｍ）を示す。］

本発明はまた、上記本発明の蛍光体保護フィルムを２枚有し、この２枚の蛍光体保護フィルムの間に蛍光体層を挟んで構成される波長変換シートであって、２枚の上記蛍光体保護フィルムはいずれも、上記支持体フィルムが上記バリアフィルムよりも波長変換シートの外面側に位置している、波長変換シートを提供する。

本発明はまた、上記本発明の波長変換シートと光源と導光板とを有する発光ユニットであって、上記光源から発生した光が上記導光板を通って上記波長変換シートの一方の面に入射するように配置されている、発光ユニットを提供する。

後述する実施例から分かるように、蛍光体保護フィルムがバリアフィルムと支持体フィルムの２枚のフィルムで構成されている場合であっても、支持体フィルムの厚さが蛍光体保護フィルムの総厚の７２％以上を占める場合には、蛍光体保護フィルムにはしわが発生しない。このため、本発明の蛍光体保護フィルムを使用して、これに蛍光体層を積層すると、その蛍光体層は十分均一な厚さとなり、このため、ムラのない発光が可能となる。

図１の（ａ）は本発明に係る蛍光体保護フィルムの具体例を模式的に示す断面説明図であり、図１の（ｂ）は他の具体例を示す断面説明図である。 図２はラミネート装置の一例を示す模式図である。 図３は波長変換シートの具体例を模式的に示す分解断面図である。 図４は発光ユニットの具体例を模式的に示す断面図である。 図５は実施例及び比較例で得られた蛍光体保護フィルムの表面のシワの程度を示す写真である。

以下、図面を参照して本発明を説明する。図面の図１の（ａ）は本発明に係る蛍光体保護フィルムの具体例を模式的に示す断面説明図であり、図１の（ｂ）は他の具体例を模式的に示す断面説明図である。

図１の（ａ）から分かるように、本実施形態の蛍光体保護フィルム１００は、バリアフィルム１０と支持体フィルム３０とを接着剤層２０で貼り合わせて構成されるものである。

バリアフィルム１０は、少なくとも無機薄膜層１２を有する必要がある。バリアフィルム１０は、バリアフィルム基材１１上に無機薄膜層１２を有していてもよい。また、これに加えて、この無機薄膜層１２上にガスバリア性被覆層１３を有することが望ましい。蛍光体保護フィルム１００では、バリアフィルム基材１１上に無機薄膜層１２及びガスバリア性被覆層１３を順次積層してバリアフィルム１０としている。

一方、支持体フィルム３０は、蛍光体保護フィルム１００では、単層構造の樹脂フィルムで構成されている。もっとも、樹脂フィルムを支持体フィルム基材３１とし、この支持体フィルム基材３１に塗料を塗布して支持体フィルム３０としたり、あるいは支持体フィルム基材３１に蒸着膜を積層して支持体フィルム３０とすることも可能である。塗料による塗布膜あるいは蒸着膜によって、光学的あるいは機械的な機能を付与することができる。図１の（ｂ）は、このように塗布膜又は蒸着膜を機能層３２として積層した例を示している。

いずれの場合においても、支持体フィルム３０は、その厚さが、蛍光体保護フィルム１００，１１０の厚さ（総厚）の７２％以上を占めることが必要である。支持体フィルム３０がこれより薄い場合には、しわの発生を防止することができない。また、バリアフィルム１０は、その厚さが蛍光体保護フィルム１００，１１０の厚さ（総厚）の２３％以下であることが望ましい。なお、蛍光体保護フィルム１００，１１０の厚さ（総厚）は５０～３００μｍであってもよい。

次に、バリアフィルム基材１１としては、特に限定されるものではないが、全光線透過率が８５％以上の基材が望ましい。例えば透明性が高く、耐熱性に優れた基材として、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルムなどを用いることができる。その厚さは例えば９～５０μｍであり、好ましくは１２～３０μｍであり、より好ましくは１２～２５μｍである。バリアフィルム基材１１の厚さがそれぞれ９μｍ以上であれば、バリアフィルム基材１１の強度を十分に確保することができ、他方、５０μｍ以下であれば、長いロールを効率的且つ経済的に製造することができる。

次に、無機薄膜層１２としては、特に限定されるものではないが、例えば、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウムあるいはそれらの混合物を用いることができる。これらの中でも、バリア性、生産性の観点から、酸化アルミニウム又は酸化珪素を用いることが望ましい。

次に、無機薄膜層１２の厚さ（膜厚）は５～５００ｎｍの範囲内とすることが好ましく、１０～１００ｎｍの範囲内とすることがより好ましい。膜厚が５ｎｍ以上であると、均一な膜を形成しやすく、ガスバリア材としての機能をより十分に果たすことができる傾向がある。一方、膜厚が５００ｎｍ以下であると、薄膜により十分なフレキシビリティを保持させることができ、成膜後に折り曲げ、引っ張りなどの外的要因により、薄膜に亀裂を生じることをより確実に防ぐことができる傾向がある。

ガスバリア性被覆層１３は後工程での二次的な各種損傷を防止するとともに、高いバリア性を付与するために設けられるものである。このガスバリア性被覆層１３は、優れたバリア性を得る観点から、水酸基含有高分子化合物、金属アルコキシド、金属アルコキシド加水分解物及び金属アルコキシド重合物からなる群より選択される少なくとも１種を成分として含有していることが好ましい。また、ガスバリア性被覆層１３は、シランカップリング剤を更に含有していてもよい。

水酸基含有高分子化合物としては、具体的には、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、デンプン等の水溶性高分子が挙げられるが、特にポリビニルアルコールを用いた場合にバリア性が最も優れる。

金属アルコキシドは、一般式：Ｍ（ＯＲ）_ｎ（ＭはＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒ等の金属原子を示し、Ｒは－ＣＨ_３、－Ｃ_２Ｈ_５等のアルキル基を示し、ｎはＭの価数に対応した整数を示す）で表される化合物である。具体的には、テトラエトキシシラン〔Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４〕、トリイソプロポキシアルミニウム〔Ａｌ（Ｏ－ｉｓｏ－Ｃ_３Ｈ_７）_３〕などが挙げられる。テトラエトキシシラン、トリイソプロポキシアルミニウムは、加水分解後、水系の溶媒中において比較的安定であるので好ましい。また、金属アルコキシドの加水分解物及び重合物としては、例えば、テトラエトキシシランの加水分解物や重合物としてケイ酸（Ｓｉ（ＯＨ）_４）などが、トリプロポキシアルミニウムの加水分解物や重合物として水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）_３）などが挙げられる。

ガスバリア性被覆層１３の厚さ（膜厚）は５０～１０００ｎｍの範囲内とすることが好ましく、１００～５００ｎｍの範囲内とすることがより好ましい。膜厚が５０ｎｍ以上であると、より十分なガスバリア性を得ることができる傾向があり、１０００ｎｍ以下であると、薄膜により、十分なフレキシビリティを保持できる傾向がある。

支持体フィルム３０としては、特に限定されるものではないが、全光線透過率が８５％以上の樹脂フィルムが望ましい。例えば透明性が高く、耐熱性に優れた樹脂フィルムとして、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルムなどを用いることができる。支持体フィルム３０の厚さは、これが蛍光体保護フィルム１００，１１０の総厚の７２％以上を占める必要があることから、バリアフィルム１０の厚さや接着剤層２０の厚さを考慮して決定すべきである。支持体フィルム３０の厚さは、例えば、２５～２５０μｍである。また、好ましくは２５～２４０μｍであり、より好ましくは４０～２１０μｍであり、更に好ましくは５５～２００μｍである。支持体フィルム３０の厚さが蛍光体保護フィルム１００，１１０の総厚の７２％以上を占めることにより、蛍光体保護フィルム１００，１１０のシワを改善する効果を得るための強度を十分に確保することができ、２５０μｍ以下であることにより、蛍光体保護フィルム１００，１１０の総厚が過剰に厚くなることを抑制しやすい。

なお、支持体フィルム３０として、支持体フィルム基材３１に機能層３２を積層したフィルムを使用する場合には、この支持体フィルム基材３１として上記樹脂フィルム、すなわち、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルムなどを用いることができる。

また、機能層３２としては、例えば、バインダー樹脂と、微粒子とを含んで構成された塗布膜を使用することができる。そして、機能層３２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、機能層３２の表面には微細な凹凸が生じていてもよい。このように機能層３２を蛍光体保護フィルムの表面（支持体フィルム３０の表面）、すなわち、波長変換シート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る。また、入射光を散乱して光拡散機能を発揮し、併せて、反射防止機能を発揮することもできる。

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。これらの中でも耐光性や光学特性に優れるアクリル系樹脂を使用することが望ましい。これらは、一種だけでなく、複数種を組み合わせて使用することもできる。また、熱硬化性樹脂や電離放射線硬化性樹脂などを用いることにより、傷付き防止機能を発揮することが可能である。

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、アクリル樹脂などの有機微粒子を用いることができる。これらは、一種だけでなく、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。機能層３２における微粒子の含有量は、機能層３２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、輝度の低減を十分に抑制できる傾向がある。

次に、接着剤層２０を構成する接着剤又は粘着剤としては、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤等が挙げられる。接着剤はエポキシ樹脂を含むことが好ましい。接着剤がエポキシ樹脂を含むことにより、バリアフィルム１０と支持体フィルム３０との密着性を向上させることができる。粘着剤としては、アクリル系粘着剤、ポリビニルエーテル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤、でんぷん糊系粘着剤等が挙げられる。接着剤層２０の厚さは、０．５～５０μｍであることが好ましく、１～２０μｍであることがより好ましく、２～６μｍであることが更に好ましい。接着剤層２０の厚さが０．５μｍ以上であることにより、バリアフィルム１０と支持体フィルム３０との密着性が得られやすくなり、５０μｍ以下であることにより、より優れたガスバリア性が得られやすくなる。

なお、接着剤層２０の酸素透過度は、厚さ５μｍにおいて、厚さ方向に、例えば１０００ｃｍ^３／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）以下である。上記酸素透過度は５００ｃｍ^３／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）以下であることが好ましく、１００ｃｍ^３／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）以下であることがより好ましく、５０ｃｍ^３／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）以下であることが更に好ましく、１０ｃｍ^３／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）以下であることが特に好ましい。接着剤層２０の酸素透過度が１０００ｃｍ^３／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）以下であることにより、無機薄膜層１２やガスバリア性被覆層１３が欠陥を有していたとしても、ダークスポットを抑制することが可能な蛍光体保護フィルム１００，１１０を得ることができる。上記酸素透過度の下限値は特に制限されないが、例えば、０．１ｃｍ^３／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）である。

蛍光体保護フィルム１００，１１０は、下記式（１）で定義されるシワ係数αの値が－０．２未満であることが好ましい。
α＝ΔＬ／｛（Ｔ_ｂ×１００）／Ｔ｝ …（１）
式中、ΔＬは１５０℃で３０分間加熱後のＴＤ方向の熱収縮率（％）を示し、Ｔ_ｂはバリアフィルムの厚さ（μｍ）を示し、Ｔは蛍光体保護フィルム全体の厚さ（μｍ）を示す。

ここで、ＴＤ方向（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）とは、ＭＤ方向（Ｍａｃｈｉｎｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）に垂直な方向であり、ＭＤ方向はロール状に巻かれた蛍光体保護フィルムの巻き方向（長手方向）である。なお、ロール状に巻かれていない状態の蛍光体保護フィルムであっても、その延伸方向を測定（配向角や面配向係数を測定）すること、方向によるフィルムの伸び率の違いを測定すること等により、ＴＤ方向とＭＤ方向を判断することができる。また、ΔＬの測定は、蛍光体保護フィルム１００，１１０をＭＤ方向１００ｍｍ、ＴＤ方向１００ｍｍのサイズに切断したサンプルを、張力をかけない状態でバリアフィルム側を下にして金属の板の上に静置し、オーブン中、１５０℃で３０分間加熱して測定することができる。ΔＬの値は下記式（２）により算出することができる。
ΔＬ＝｛（加熱前のＴＤ方向の長さ－加熱後のＴＤ方向の長さ）／加熱前のＴＤ方向の長さ｝×１００ …（２）

蛍光体保護フィルム１００，１１０には、そのＭＤ方向に沿ったシワが発生しやすいが、シワ係数αの値が－０．２未満であることにより、このＭＤ方向に沿ったシワを低減することができる。ΔＬが負の値であると蛍光体保護フィルム１００，１１０は１５０℃で３０分間加熱することでＴＤ方向に伸びることになり、その値が小さくなるほど伸びが大きくなることを意味する。このΔＬを蛍光体保護フィルム全体の厚さに占めるバリアフィルムの厚さの割合で除した値がシワ係数αであり、その値が－０．２未満であると、蛍光体保護フィルム１００，１１０は熱によりＴＤ方向に伸びる余地を十分に有していることとなり、ＭＤ方向に沿ったシワをより低減しやすくなる。このシワ係数αの値を低くする方法としては、支持体フィルム３０の厚さを厚くする、蛍光体保護フィルム１００，１１０の総厚に占める支持体フィルム３０の厚さの比率を高くする、及び、バリアフィルム製造時の加熱温度を低くする等の方法が挙げられる。

シワ係数αの値は、－１．００～－０．２０であることが好ましく、－０．６０～－０．２２であることがより好ましく、－０．５０～－０．２３であることが更に好ましく、－０．３５～－０．２５であることが特に好ましい。シワ係数αの値が－０．２２以下であると、シワをより十分に低減することができ、－１．００以上であると、弛みによるシワの発生を抑制できると共に、水蒸気バリア性をより向上することができる。

この蛍光体保護フィルム１００，１１０は、ロール・ｔｏ・ロール方式によって、次のような工程を経て製造することができる。すなわち、まず、バリアフィルム基材１１のロールを用意し、このロールからバリアフィルム基材１１を巻き出して走行させながら、その上に無機薄膜層１２又はこれとガスバリア性被覆層１３を順次積層して長尺状のバリアフィルム１０を製造して巻取り、次に、このバリアフィルム１０を巻き出して走行させながら、そのガスバリア性被覆層１３上に接着剤を塗布して接着剤層２０を形成し、この接着剤層２０に支持体フィルム３０を重ねて圧着することにより、蛍光体保護フィルム１００，１１０を製造することができる。

バリアフィルム基材１１上に無機薄膜層１２を形成するにあたり、その両者の密着性を高めるため、両者の間にアンカーコート層を設けてもよい。アンカーコート層として、水分や酸素の透過を防止するバリア性を有するものを採用してもよい。アンカーコート層は、例えば、ポリエステル樹脂、イソシアネート樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、ビニル変性樹脂、エポキシ樹脂、オキサゾリン基含有樹脂、変性スチレン樹脂、変性シリコーン樹脂またはアルキルチタネート等から選択された樹脂を用いて形成することができる。アンカーコート層は、上述した樹脂を単独で用いて、または上述した樹脂を二種類以上組み合わせた複合樹脂を用いて、形成することができる。なお、無機薄膜層１２を形成する方法としては、いわゆる気相堆積法を採用することができる。気相堆積法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等が挙げられる。なお、この無機薄膜層１２を形成する工程において、バリアフィルム基材１１には張力が働き、また、熱がかかることもある。そして、この張力や熱に起因して、バリアフィルム基材１１にしわが発生することがある。

次に、ガスバリア性被覆層１３は、例えば、金属アルコキシド、金属アルコキシド加水分解物及び金属アルコキシド重合物からなる群より選択される少なくとも１種の成分と、水酸基含有高分子化合物と、必要に応じてシランカップリング剤とを含む水溶液あるいは水／アルコール混合溶液を無機薄膜層１２の表面上に塗布し、例えば８０～２５０℃で加熱乾燥することで形成することができる。このガスバリア性被覆層１３形成工程においても、バリアフィルム基材１１には張力が働く。そして、この張力や加熱乾燥がバリアフィルム基材１１のしわの原因となることもある。

ガスバリア性被覆層１３形成工程における加熱乾燥時の温度は、２１０℃以下であることが好ましく、１８０℃以下であることがより好ましい。この温度を２１０℃以下とすることで、シワ係数αの値をより小さくすることができる。一方、上記加熱乾燥時の温度は、１２０℃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い。この温度を１２０℃以上とすることで、水蒸気バリア性をより向上することができる。

次に、バリアフィルム１０と支持体フィルム３０との接着は、図２に示すようなラミネート装置を使用して、ロール・ｔｏ・ロール方式で行うことができる。すなわち、バリアフィルム１０をそのロールから巻き出し、接着剤塗工装置ａによりこのバリアフィルム１０のガスバリア性被覆層１３上に接着剤（又は粘着剤）を塗布して接着剤層２０を形成する。次に、接着剤層２０を形成したバリアフィルム１０をガイドロールｂによりオーブンｃ内に導き、接着剤層２０を乾燥する。オーブンｃ内の温度は、複数のユニットを用いて段階的に温度を変えることができ、各々２５～２００℃とすることができる。乾燥後、バリアフィルム１０をガイドロールｂによって導いてニップロールｄに搬送する。一方、支持体フィルム３０をそのロールから巻き出してニップロールｄに搬送し、ニップロールｄ，ｄでバリアフィルム１０の接着剤が塗工された面に圧着して貼り合わせる。ニップロールｄ，ｄ間のラミネート圧力は、例えば０．０５～０．２ＭＰａとすることができる。その後、貼り合わされた蛍光体保護フィルム１００，１１０をロール状に巻き取る。この方法によれば、バリアフィルム１０に対して支持体フィルム３０をラミネートすることにより、熱シワが十分に低減された蛍光体保護フィルム１００，１１０を得ることができる。

支持体フィルム３０とバリアフィルム１０とを接着剤層２０を介して貼り合わせる工程において、バリアフィルム１０は、そのＭＤ方向（流れ方向）に張力をかけること等により、バリアフィルム１０のシワを伸ばした状態（シワが存在しない状態）で支持体フィルム３０と貼り合わせることが望ましい。これにより、シワが解消された状態のバリアフィルム１０が支持体フィルム３０に保持されるため、よりシワのない蛍光体保護フィルム１００，１１０を得ることができる。なお、バリアフィルム１０のシワを意図的に伸ばすことなく支持体フィルム３０と貼り合わせてもよい。その場合でも、ニップロールｄ，ｄ間で圧着する際にバリアフィルム１０のシワが解消されるため、シワのない蛍光体保護フィルム１００，１１０を得ることができる。一方、支持体フィルムの厚さが蛍光体保護フィルムの総厚の７２％未満である場合には、バリアフィルムのシワを伸ばした状態でバリアフィルムと支持体フィルムとを貼り合わせたとしても、得られる蛍光体保護フィルムにシワが生じることを必ずしも防ぐことができない。

次に、この蛍光体保護フィルム１００，１１０は波長変換シートの部品として使用することができ、こうして製造された波長変換シートは、液晶ディスプレイのバックライトユニット及び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の部品として使用することができる。図３は波長変換シートの具体例を模式的に示す分解断面図であり、図４は発光ユニットの具体例を模式的に示す断面図である。

図３に示すように、波長変換シートＡは、蛍光体層２００と、蛍光体層２００の両面にそれぞれ設けられた蛍光体保護フィルム１００，１００とを備える。こうして、波長変換シートＡは、一対の蛍光体保護フィルム１００，１００の間に蛍光体層２００が包み込まれた（すなわち、封止された）構造となっている。蛍光体保護フィルム１００は、蛍光体保護フィルム１１０であってもよい。

蛍光体層２００は、厚さ数十～数百μｍの薄膜であり、図３に示すように封止樹脂２０２と蛍光体２０１とを含む。封止樹脂２０２の内部には、蛍光体２０１が一種以上混合された状態で封止されている。封止樹脂２０２は、蛍光体層２００と一対の蛍光体保護フィルム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。蛍光体層２００は、一種類の蛍光体２０１のみが封止された蛍光体層が二層以上積層されたものであってもよい。それら一層又は二層以上の蛍光体層に用いられる二種類以上の蛍光体２０１は、励起波長が同一のものが選択される。この励起波長は、光源が照射する光の波長に基づいて選択される。二種類以上の蛍光体２０１の蛍光色は相互に異なる。使用する蛍光体２０１が二種類の場合、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６１０ｎｍ、緑色が５５０ｎｍである。

封止樹脂２０２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、一種を単独で又は二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。

蛍光体２０１としては、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。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、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２０１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ＣｄＳｅ、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２０１として、ＹＡＧ：Ｃｅ等を用いることもできる。

蛍光体２０１の平均粒子径は、好ましくは１～２０ｎｍである。蛍光体層２００の厚さは、好ましくは１～５００μｍである。蛍光体層２００における蛍光体２０１の含有量は、蛍光体層２００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。

前述のように、この波長変換シートＡは発光ユニットＢの部品として使用することができる。

発光ユニットＢは、図４に示すように、光源５００と、導光板３００と、波長変換シートＡとを備える。詳細には、発光ユニットＢは、一方の蛍光体保護フィルム１００側の表面上に導光板３００及び反射板４００がこの順で配置され、光源５００は導光板３００の側方に配置される。導光板３００の厚さは、例えば、１００～１０００μｍである。

導光板３００及び反射板４００は、光源５００から照射された光を効率的に反射し、蛍光体層２００へと導くものである。導光板３００としては、例えば、アクリル、ポリカーボネート、及びシクロオレフィンフィルム等が使用される。光源５００には、例えば、青色発光ダイオード素子が複数個設けられている。この発光ダイオード素子は、紫色発光ダイオード、又は更に低波長の発光ダイオードであってもよい。光源５００から照射された光は、導光板３００に入射した後、反射及び屈折等を伴って蛍光体層２００に入射する。

蛍光体層２００を通過した光は、蛍光体層２００を通過する前の光に蛍光体層２００で発生した黄色光が混ざることで、白色光となる。蛍光体層２００は、酸素又は水蒸気等と接触して長時間が経過することにより性能が低下することがあることから、図４に示すように、一対の蛍光体保護フィルム１００，１００によって保護されている。

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）
バリアフィルム１０をロール・ｔｏ・ロール方式によって以下のようにして作製した。まず、バリアフィルム基材１１としてのＰＥＴフィルムの片面に、無機薄膜層１２として酸化珪素を真空蒸着法により設け、更に、無機薄膜層１２上にガスバリア性被覆層１３を形成した。このガスバリア性被覆層１３は、テトラエトキシシランとポリビニルアルコールとを含む塗液をウエットコーティング法により塗工した後、１８０℃で４０秒間加熱乾燥することによって形成した。これにより、基材１１の一方の面上に無機薄膜層１２及びガスバリア性被覆層１３が設けられたバリアフィルム１０のロールを得た。なお、このバリアフィルム１０の厚さは２３．５μｍであり、バリアフィルム基材１１の厚さは２３μｍであり、無機薄膜層１２の厚さは３０ｎｍであり、ガスバリア性被覆層１３の厚さは０．５μｍである。

一方、厚さ７５μｍのＰＥＴフィルムを支持体フィルム３０として、使用した。そして、図２に示すラミネート装置を使用して、上記バリアフィルム１０のロールからバリアフィルム１０を巻き出し、そのガスバリア性被覆層１３上に接着剤を塗布して接着剤層２０を形成し、この接着剤層２０を９０℃で３０秒間加熱乾燥した後、支持体フィルム３０を接着剤層２０上に重ね、ニップロールｄ，ｄ間でラミネート圧力０．５ＭＰａで圧着して蛍光体保護フィルム１００を製造した。ここで、圧着は、ＭＤ方向に張力をかけてバリアフィルム１０のシワを伸ばした状態で行った。

なお、接着剤としてはアクリル系粘着剤を使用した。接着剤層２０の厚さは５μｍである。バリアフィルム１０の厚さは２３．５μｍであり、支持体フィルム３０の厚さは７５μｍであるから、得られた蛍光体保護フィルム１００の厚さ（総厚）は１０３．５μｍである。そして、支持体フィルム３０の厚さが蛍光体保護フィルム１００の総厚に占める割合は７２％である。また、バリアフィルム１０が占める割合は２３％であり、接着剤層２０が占める割合は５％である。

（実施例２）
バリアフィルム基材１１の厚さを１２μｍ、バリアフィルム１０の厚さを１２．５μｍ、支持体フィルム３０の厚さを７５μｍとした他は、実施例１と同様に蛍光体保護フィルム１００を製造した。なお、接着剤層２０の厚さは５μｍであり、蛍光体保護フィルム１００の厚さ（総厚）は９２．５μｍである。また、支持体フィルム３０の厚さが蛍光体保護フィルム１００の総厚に占める割合は８１％である。また、バリアフィルム１０が占める割合は１４％であり、接着剤層２０が占める割合は５％である。

（実施例３）
バリアフィルム基材１１の厚さを１２μｍ、バリアフィルム１０の厚さを１２．５μｍ、支持体フィルム３０の厚さを５０μｍとした他は、実施例１と同様に蛍光体保護フィルム１００を製造した。なお、接着剤層２０の厚さは５μｍであり、蛍光体保護フィルム１００の厚さ（総厚）は６７．５μｍである。また、支持体フィルム３０の厚さが蛍光体保護フィルム１００の総厚に占める割合は７４％である。また、バリアフィルム１０が占める割合は１９％であり、接着剤層２０が占める割合は７％である。

（実施例４）
バリアフィルム１０をロール・ｔｏ・ロール方式によって以下のようにして作製した。まず、バリアフィルム基材１１としてのＰＥＴフィルムの片面に、無機薄膜層１２として酸化珪素を真空蒸着法により設け、更に、無機薄膜層１２上にガスバリア性被覆層１３を形成した。このガスバリア性被覆層１３は、テトラエトキシシランとポリビニルアルコールとを含む塗液をウエットコーティング法により塗工した後、１８０℃で４０秒間加熱乾燥することによって形成した。これにより、基材１１の一方の面上に無機薄膜層１２及びガスバリア性被覆層１３が設けられたバリアフィルム１０のロールを得た。なお、このバリアフィルム１０の厚さは２３．５μｍであり、バリアフィルム基材１１の厚さは２３μｍであり、無機薄膜層１２の厚さは３０ｎｍであり、ガスバリア性被覆層１３の厚さは０．５μｍである。

一方、厚さ７５μｍのＰＥＴフィルムを支持体フィルム基材３１として、使用した。そして、図２に示すラミネート装置を使用して、上記バリアフィルム１０のロールからバリアフィルム１０を巻き出し、そのガスバリア性被覆層１３上に接着剤を塗布して接着剤層２０を形成し、この接着剤層２０を９０℃で３０秒間加熱乾燥した後、支持体フィルム基材３１を接着剤層２０上に重ね、ニップロールｄ，ｄ間でラミネート圧力０．５ＭＰａで圧着した。圧着は、ＭＤ方向に張力をかけてバリアフィルム１０のシワを伸ばした状態で行った。その後、上記支持体フィルム基材３１上に、アクリル系ポリオール樹脂（ＤＩＣ社製、商品名：アクリディックＡ－８１４）１００質量部、イソシアネート系硬化剤（ＤＩＣ社製、商品名：バーノックＤＮ－９８０、ヘキサメチレンジイソシアネート系化合物）８．５質量部、微粒子（ポリウレタン、平均粒径２μｍ）１０質量部、溶剤（酢酸エチル）７０質量部からなるマット層形成用組成物を塗布し、８０℃で３０秒間加熱乾燥させて硬化させ、厚さ３μｍの機能層（マット層）３２を形成した。この機能層３２は、干渉縞防止機能、光拡散機能及び傷付け防止機能を有する層である。これにより、バリアフィルム１０と、接着剤層２０と、支持体フィルム基材３１及び機能層３２からなる支持体フィルム３０とがこの順で積層された蛍光体保護フィルム１１０を製造した。なお、接着剤層２０の厚さは５μｍである。

（実施例５）
バリアフィルム基材１１の厚さを１２μｍ、バリアフィルム１０の厚さを１２.５μｍとした他は、実施例４と同様に蛍光体保護フィルム１１０を製造した。

（実施例６）
バリアフィルム１０のガスバリア性被覆層１３を形成する際の塗液の加熱乾燥を、２１０℃で４０秒間の条件で行った他は、実施例５と同様に蛍光体保護フィルム１１０を製造した。

（比較例１）
支持体フィルム基材３１の厚さを２５μｍとした他は、実施例４と同様に蛍光体保護フィルム１１０を製造した。

＜シワ係数αの測定＞
実施例１～６及び比較例１で得られた蛍光体保護フィルム１００を、ＭＤ方向１００ｍｍ、ＴＤ方向１００ｍｍのサイズに切断して試験サンプルを得た。この試験サンプルを、張力をかけない状態でバリアフィルム側を下にして金属の板の上に静置し、オーブン中、１５０℃で３０分間加熱した。加熱前後の試験サンプルのＴＤ方向の長さから、下記式（２）によりΔＬの値を求めた。
ΔＬ＝｛（加熱前のＴＤ方向の長さ－加熱後のＴＤ方向の長さ）／加熱前のＴＤ方向の長さ｝×１００ …（２）

このΔＬの値を用いて、下記式（１）によりシワ係数αの値を求めた。結果を表１に示す。
α＝ΔＬ／｛（Ｔ_ｂ×１００）／Ｔ｝ …（１）
式中、ΔＬは１５０℃で３０分間加熱後のＴＤ方向の熱収縮率（％）を示し、Ｔ_ｂはバリアフィルムの厚さ（μｍ）を示し、Ｔは蛍光体保護フィルム全体の厚さ（μｍ）を示す。

＜シワの程度の評価＞
実施例１～６及び比較例１で得られた蛍光体保護フィルム１００について、シワの有無及びその程度を目視にて観察し、以下の評価基準に基づいてシワの程度を評価した。結果を表１に示す。また、下記評価基準に対応するシワの程度を示す写真を図５に示す。図５は、実施例５～６及び比較例１で得られた蛍光体保護フィルムの表面のシワの程度を示す写真である。
Ａ：シワの発生が観察できなかった。
Ｂ：浅く小さなシワが僅かに観察されたが、実用上問題ないレベルであった。
Ｃ：深く大きなシワが多数観察された。

１００，１１０…蛍光体保護フィルム、１０…バリアフィルム、１１…バリアフィルム基材、１２…無機薄膜層、１３…ガスバリア性被覆層、２０…接着剤層、３０…支持体フィルム、３１…支持体フィルム基材、３２…機能層、Ａ…波長変換シート、２００…蛍光体層、２０１…蛍光体、２０２…封止樹脂、Ｂ…発光ユニット、３００…導光板、４００…反射板、５００…光源。

Claims (8)

1. ２枚のフィルムを接着剤層で貼り合わせて構成され、これら２枚のフィルムのうち一方のフィルムが無機薄膜層を有するフィルムから成る蛍光体保護フィルムであって、
   ２枚の前記フィルムのうち、前記無機薄膜層を有するフィルムをバリアフィルム（但し、２枚のバリアフィルムの積層体を除く）、他方のフィルムを支持体フィルムとするとき、前記支持体フィルムの厚さが５０～２５０μｍであり、かつ蛍光体保護フィルムの総厚の７２％～８２％を占める、蛍光体保護フィルム。
2. 前記バリアフィルムの厚さが蛍光体保護フィルムの総厚の２３％以下である、請求項１に記載の蛍光体保護フィルム。
3. 前記バリアフィルムがバリアフィルム基材を有しており、このバリアフィルム基材の厚さが９～２５μｍである、請求項１又は２に記載の蛍光体保護フィルム。
4. 前記バリアフィルムが、前記バリアフィルム基材上に、前記無機薄膜層と共にガスバリア性被覆層を備える、請求項３に記載の蛍光体保護フィルム。
5. 前記支持体フィルムが、前記接着剤層とは反対側の面に機能層を備えており、この機能層が、干渉縞防止機能、反射防止機能、光拡散機能、帯電防止機能及び傷付き防止機能からなる群より選択される少なくとも１種の機能を発揮する層である、請求項１～４のいずれか一項に記載の蛍光体保護フィルム。
6. 下記式（１）で定義される蛍光体保護フィルムのシワ係数αの値が－０．２未満である、請求項１～５のいずれか一項に記載の蛍光体保護フィルム。
   α＝ΔＬ／｛（Ｔ_ｂ×１００）／Ｔ｝ …（１）
   ［式中、ΔＬは１５０℃で３０分間加熱後のＴＤ方向の熱収縮率（％）を示し、Ｔ_ｂはバリアフィルムの厚さ（μｍ）を示し、Ｔは蛍光体保護フィルム全体の厚さ（μｍ）を示す。］
7. 請求項１～６のいずれか一項に記載の蛍光体保護フィルムを２枚有し、この２枚の蛍光体保護フィルムの間に蛍光体層を挟んで構成される波長変換シートであって、２枚の前記蛍光体保護フィルムはいずれも、前記支持体フィルムが前記バリアフィルムよりも波長変換シートの外面側に位置している、波長変換シート。
8. 請求項７に記載の波長変換シートと光源と導光板とを有する発光ユニットであって、前記光源から発生した光が前記導光板を通って前記波長変換シートの一方の面に入射するように配置されている、発光ユニット。

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