KR102129370B1 - 백라이트용 필름 - Google Patents

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사토시 구니야스
히로후미 도야마
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후지필름 가부시키가이샤
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Abstract

휘도 변동이 작은 백라이트용 필름의 제공을 과제로 한다. 파장 변환층 및 파장 변환층을 협지하는 가스 배리어 필름을 갖는 파장 변환 필름과, 파장 변환 필름의 단부면을 밀봉하는 단부면 밀봉층을 갖고, 파장 변환 필름은, 발광 다이오드가 출사한 중심 파장을 455nm로 하는 광이, 파장 변환 필름면 상에서 조도 0.1W/cm2가 되는 조건에서 조사된 경우에 있어서, 조사 개시로부터 3분이 경과한 시점에서의 발광의 휘도를 L0, 조사 개시로부터 24시간이 경과한 시점에서의 발광의 휘도를 L1로 했을 때에, 하기의 식 (1)을 충족시킴으로써, 과제를 해결한다.
|(L1-L0)/L0|×100≤5[%]···식 (1)

Description

백라이트용 필름
본 발명은, 액정 표시 장치의 백라이트 유닛 등에 이용되는 백라이트용 필름에 관한 것이다.
액정 표시 장치는, 소비 전력이 작고, 공간 절약적인 화상 표시 장치로서 해마다 그 용도가 확산되고 있다. 또, 최근의 액정 표시 장치에 있어서, 액정 표시 장치의 성능 개선으로서 추가적인 전력 절약화, 색재현성 향상 등이 요구되고 있다.
액정 표시 장치의 백라이트의 전력 절약화에 따라, 광이용 효율을 높이고, 또 색재현성을 향상시키기 위하여, 백라이트 유닛에, 입사광의 파장을 변환하는 파장 변환 필름을 이용하는 것이 알려져 있다. 또, 파장 변환 필름으로서는, 양자 도트를 이용하는 파장 변환 필름이 알려져 있다.
양자 도트를 이용하는 파장 변환 필름은, 일례로서, 수지 등으로 이루어지는 매트릭스 중에, 양자 도트를 분산하여 이루어지는 양자 도트층을, 수지 필름 등의 지지체로 협지하여 이루어지는 구성을 갖는다.
양자 도트란, 삼차원 전체 방향에 있어서 이동 방향이 제한된 전자 상태의 결정이며, 반도체의 나노 입자가, 높은 퍼텐셜 장벽으로 삼차원적으로 둘러싸여 있는 경우에, 이 나노 입자는 양자 도트가 된다. 양자 도트는 다양한 양자 효과를 발현한다. 예를 들면, 전자의 상태 밀도(에너지 준위)가 이산화(離散化)되는 "양자 사이즈 효과"가 발현된다. 이 양자 사이즈 효과에 의하면, 양자 도트의 크기를 변화시킴으로써 광의 흡수 파장 및/또는 발광 파장을 제어할 수 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에는, 직하형의 백라이트 유닛 등에 이용되는 조명 장치(발광 장치)로서, 광원과, 복수의 광원을 공통으로 덮는 광확산 부재와, 각 광원에 대응하는 영역에 배치되며, 광원으로부터의 제1 파장광을 제2 파장광으로 변환하는 양자 도트 등을 이용하는 파장 변환 필름(파장 변환 부재)을 갖는 조명 장치가 개시되어 있다.
또, 특허문헌 2에는, 양자 도트를 이용하는 발광 장치로서, 반도체 발광 소자와, 반도체 발광 소자의 광을 받아 형광하는 형광 부재를 갖고, 이 형광 부재가, 입자경에 근거하는 다른 여기 형광 스펙트럼을 갖는 복수의 반도체 미립자를 포함하는 제1 영역과, 산소를 투과하지 않는 제2 영역으로 구성되며, 또한 제1 영역의 전체 주위가 제2 영역으로 덮이는 발광 장치가 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2015-156464호 특허문헌 2: 국제 공개공보 제2013/001686호
파장 변환 필름을 이용하는 백라이트 유닛 등에서는, 광원으로서, LED(Light Emitting Diode)가 이용되는 경우가 많다. 예를 들면, 상술한 특허문헌 1에는, 광원으로서, 청색 LED를 이용하는 것이 개시되어 있다. 또, 특허문헌 2에는, 파장 460nm의 청색광을 발하는 반도체 발광 소자가 이용되고 있다.
액정 표시 장치가 안정되고 적정한 휘도 및 색조의 화상을 표시하기 위하여, 백라이트 유닛에는, 출사하는 광의 휘도 및 색이 안정된 것이 요구된다.
그런데, 본 발명자들의 검토에 의하면, 파장 변환층의 형성 재료에 따라서는, 파장 변환 필름에 형광체의 여기를 위한 청색광을 연속적으로 조사하면, 표시를 연속적으로 육안으로 보고 있는 상태에서는 알아차리지 못하는 레벨이지만, 파장 변환 필름이 출사하는 광의 휘도가 변동되는 경우가 있다.
본 발명의 목적은, 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하는 것에 있으며, 장시간, 청색광이 조사되어 파장 변환에 의한 광을 계속 출사해도, 휘도가 안정된 광을 출사할 수 있는 백라이트용 필름을 제공하는 것에 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 백라이트용 필름은, 파장 변환층 및 파장 변환층을 협지하는 가스 배리어 층을 갖는 파장 변환 필름과,
파장 변환 필름의 단부면을 밀봉하는 단부면 밀봉층을 갖고,
파장 변환 필름은, 발광 다이오드가 출사한 중심 파장을 455nm로 하는 광이, 파장 변환 필름의 필름면 상에서 조도 0.1W/cm2가 되는 조건에서 조사된 경우에 있어서, 광의 조사 개시로부터 3분이 경과한 시점에 있어서의 발광의 휘도를 L0, 광의 조사 개시로부터 24시간이 경과한 시점에 있어서의 발광의 휘도를 L1로 했을 때에, 하기의 식 (1)을 충족시키는 것을 특징으로 하는 백라이트용 필름을 제공한다.
|(L1-L0)/L0|×100≤5[%]···식 (1)
이와 같은 본 발명의 백라이트용 필름에 있어서, 단부면 밀봉층의 산소 투과도가 1cc/(m2·day·atm) 이하인 것이 바람직하다.
또, 파장 변환 필름을 지지하는 지지체를 갖고, 복수의 파장 변환 필름을 지지체면 상에 가지며, 파장 변환 필름끼리는 지지체의 면 방향으로 이간하여 마련되는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 액정 표시 장치의 백라이트 유닛 등에 이용되는 백라이트용 필름에 있어서, 장시간, 청색광이 조사되어 파장 변환에 의한 광을 계속 출사해도, 휘도가 안정된 광을 출사할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 백라이트용 필름의 일례를 이용하는 면 형상 조명 장치의 일례를 개념적으로 나타내는 도이다.
도 2는, 도 1에 나타내는 백라이트용 필름을 개념적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은, 도 1에 나타내는 백라이트용 필름의 파장 변환 필름의 단면을 개념적으로 나타내는 도이다.
도 4는, 본 발명의 백라이트용 필름의 다른 예를 이용하는 면 형상 조명 장치의 일례를 개념적으로 나타내는 도이다.
도 5는, 본 발명의 백라이트용 필름의 다른 예를 이용하는 면 형상 조명 장치의 일례를 개념적으로 나타내는 도이다.
이하, 본 발명의 백라이트용 필름에 대하여, 첨부한 도면에 나타나는 적합 실시예를 바탕으로, 상세하게 설명한다.
이하에 기재하는 구성 요건의 설명은, 본 발명의 대표적인 실시형태에 근거하여 이루어지는 경우가 있지만, 본 발명은 그와 같은 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 있어서, "~"를 이용하여 나타나는 수치 범위는, "~"의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.
또, 본 명세서에 있어서, "(메트)아크릴레이트"란, 아크릴레이트와 메타크릴레이트 중 적어도 한쪽, 또는 어느 하나의 의미로 이용하는 것으로 한다. "(메트)아크릴로일" 등도 동일하다.
도 1에, 본 발명의 백라이트용 필름의 일례를 이용하는, 면 형상 조명 장치(10)의 일례를 개념적으로 나타낸다.
면 형상 조명 장치(10)은, 액정 표시 장치의 백라이트 유닛 등에 이용되는, 직하형의 면 형상 조명 장치이며, 바닥판(12a)를 갖는 케이싱(12)와, 케이싱(12)의 바닥판(12a)에 배치되는 광원(14)와, 본 발명의 백라이트용 필름(16)을 갖는다.
이하의 설명에서는, "액정 표시 장치"를 "LCD"라고도 한다. 또한, "LCD"란 "Liquid Crystal Display"의 약칭이다.
또한, 도 1은, 어디까지나 모식도로서, 면 형상 조명 장치(10)은, 도시한 부재 이외에도, 예를 들면, LED(Light Emitting Diode) 기판, 배선 및 방열 기구의 1 이상 등, LCD 등의 백라이트 유닛에 이용되는 공지의 조명 장치에 마련되는, 공지의 각종 부재를 가져도 된다.
또, 면 형상 조명 장치(10)은, LCD의 백라이트 유닛 등에 이용되는 것이다. 이로 인하여, 일반적인 사용 형태에서는, 면 형상 조명 장치(10)의 도면 중 상방에는, 광확산판, 능선을 직교하여 배치되는 2매의 프리즘 시트 등, 공지의 백라이트 유닛이 갖는 공지의 각종 부재가 배치되고, 또한 그 위에, 편광자 및 액정 셀 등을 갖는 액정 패널 등이 배치된다.
케이싱(12)는, 일례로서, 최대면이 개방되는 직사각형의 케이싱으로서, 개방면을 폐색하도록, 본 발명의 백라이트용 필름(16)이 배치된다(도 4 및 도 5 참조). 또, 케이싱(12)의 바닥판(12a)의 상면 즉 케이싱(12)의 바닥면에는, 광원(14)가 배치된다.
케이싱(12)는, LCD의 백라이트 유닛을 구성하는 면 형상 조명 장치에 이용되는, 공지의 케이싱이다.
또, 케이싱(12)는, 바람직한 양태로서, 적어도 광원(14)의 설치면이 되는 바닥면은, 거울면, 금속 반사면 및 확산 반사면 등으로부터 선택되는 광반사면으로 되어 있다. 바람직하게는, 케이싱(12)의 내면 전체면이, 광반사면으로 되어 있다.
도 2에, 백라이트용 필름(16)의 평면도를 나타낸다. 또한, 도 2는, 도 1에 나타내는 백라이트용 필름(16)을, 도 1의 하방으로부터 본 도이다.
백라이트용 필름(16)은, 지지체(20)과, 파장 변환 필름(24)와, 단부면 밀봉층(26)을 갖고 구성된다.
지지체(20)은, 파장 변환 필름(24)를 지지하는 것이다.
지지체(20)은, 파장 변환 필름(24)를 지지 가능하고, 또한 광원(14)로부터 광이 입사됨으로써 파장 변환 필름(24)가 출사하는 광, 및 광원(14)가 출사한 광이 투과 가능하면, 각종 시트 형상물(필름 형상물, 판 형상물)이 이용 가능하다.
구체적으로는, 지지체(20)으로서는, 백색 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), PET, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 트라이아세틸셀룰로스(TAC), 폴리카보네이트(PC), 및, 나일론 등으로부터 선택되는 1 이상의 수지 재료로 이루어지는 수지 필름, 유리판 등이 예시된다.
지지체(20)의 두께는, 면 형상 조명 장치(10)의 사이즈, 지지체(20)의 형성 재료, 필요에 따라 마련되는 광학 기능층(확산층, 안티 뉴턴링층 등) 등에 따라, 평면 형상을 유지하고, 또한 파장 변환 필름(24)를 지지할 수 있는 두께를 적절히 설정하면 된다.
또한, 지지체(20)은, 설계 및 면 형상 조명 장치(10)의 용도 등에 따라, 임의의 형상을 이용할 수 있다.
도시예의 백라이트용 필름(16)은, 파장 변환 필름(24)를 지지하는 지지체(20)을 갖고, 지지체(20)의 면 방향으로 이간하여, 복수의 파장 변환 필름(24)가 지지체(20)의 한쪽의 주면에 마련된다.
또한, 본 발명에 있어서, 특별히 설명이 없는 경우에는, "면 방향"이란 지지체(20)의 면 방향을 나타낸다. 또, 본 발명에 있어서, 주면이란, 시트 형상물의 최대면을 나타낸다. 이때에 있어서, 시트 형상물에는 적층체도 포함한다.
또한, 면 형상 조명 장치(10)에서는, 1매의 파장 변환 필름(24)에 대하여, 1개의 광원(14)가 마련된다.
도시예의 백라이트용 필름(16)은, 바람직한 양태로서, 전체면을 파장 변환 필름으로 하는 것이 아니라, 지지체(20)에, 소형의 파장 변환 필름(24)를 이간하여 2차원적으로 배열함으로써, 파장 변환 필름(24)(양자 도트 필름(QD(Quantum Dot) 필름))의 사용량을 감소시키고, 또한 코스트 다운도 도모하고 있다. 이 점에 관해서는, 후에 상세하게 설명한다.
도시예의 백라이트용 필름(16)에 있어서, 파장 변환 필름(24)는, 지지체(20)의 한쪽의 주면에, 정사각 격자 형상으로 2차원적으로 배열된다.
또한, 본 발명에 있어서, 지지체(20)에 지지되는 파장 변환 필름(24)의 배열은, 도시예의 정사각 격자 형상에 한정은 되지 않는다. 예를 들면, 파장 변환 필름(24)를, 지그재그 격자 형상, 사방(斜方) 격자 형상 및 육각 격자 형상 중 어느 하나로 2차원적으로 배열해도 된다.
어느쪽이든, 백라이트용 필름(16)으로부터 출사하는 광의 휘도를 전면적으로 균일하게 하기 쉬운 등의 점에서, 파장 변환 필름(24)는, 등간격 또한 규칙적으로 배열하는 것이 바람직하다.
또한, 지지체(20)에 의한 파장 변환 필름(24)의 지지 방법은, 한정은 없고, 공지의 시트 형상물의 지지 방법이, 각종 이용 가능하다.
일례로서, 광학 투명 접착제(OCA(Optical Clear Adhesive)), 광학 투명 테이프 및 광학 투명 양면 테이프 중 어느 하나 등의 첩착 수단에 의하여, 파장 변환 필름(24)를 지지체(20)에 첩착하면 된다. 혹은, 투명한 지그 등을 이용하여, 파장 변환 필름(24)를 지지체(20)에 유지해도 된다.
파장 변환 필름(24)는, 광원(14)가 출사한 광이 입사되어, 파장 변환하여 출사하는, 파장 변환 필름이다.
도 3에, 파장 변환 필름(24)의 구성을 단면도에 의하여 개념적으로 나타낸다. 또한, 도 3은, 파장 변환 필름(24)를, 도 1 및 도 2의 가로 방향으로 절단한 단면도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 파장 변환 필름(24)는, 파장 변환층(30)과, 파장 변환층(30)을 협지하여 지지하는 가스 배리어 필름(32)를 갖는다. 또, 도 1~도 3에 나타내는 바와 같이, 파장 변환 필름(24)의 단부면은, 단부면 밀봉층(26)에 의하여 밀봉되어 있다.
파장 변환층(30)은, 일례로서, 다수의 형광체를 수지 등의 매트릭스 중에 분산하여 이루어지는 형광층이며, 파장 변환층(30)에 입사된 광의 파장을 변환하여 출사하는 기능을 갖는 것이다.
예를 들면, 광원(14)가 출사한 청색광이 파장 변환층(30)에 입사되면, 파장 변환층(30)은, 내부에 함유하는 형광체의 효과에 의하여, 이 청색광 중 적어도 일부를 적색광 혹은 녹색광으로 파장 변환하여 출사한다.
여기에서, 청색광이란, 400~500nm의 파장 대역에 중심 파장을 갖는 광이다. 녹색광이란, 500nm를 초과하고 600nm 이하인 파장 대역에 중심 파장을 갖는 광이다. 또한, 적색광이란, 600nm를 초과하고 680nm 이하인 파장 대역에 중심 파장을 갖는 광이다.
또한, 형광층이 발현하는 파장 변환의 기능은, 청색광을 적색광 혹은 녹색광으로 파장 변환하는 구성에 한정은 되지 않고, 입사광 중 적어도 일부를 다른 파장의 광으로 변환하는 것이면 된다.
형광체는, 적어도 입사하는 여기광에 의하여 여기되어 형광을 발광한다.
형광층에 함유되는 형광체의 종류에는 한정은 없고, 요구되는 파장 변환의 성능 등에 따라, 다양한 공지의 형광체를 적절히 선택하면 된다.
이와 같은 형광체의 예로서, 예를 들면 유기 형광 염료 및 유기 형광 안료 외에, 인산염, 알루민산염 및 금속 산화물 등에 희토류 이온을 도프한 형광체, 금속 황화물 및 금속 질화물 등의 반도체성 물질에 부활성(賦活性)의 이온을 도프한 형광체, 양자 도트로서 알려진 양자 구속 효과를 이용한 형광체 등이 예시된다. 그 중에서도, 발광 스펙트럼폭이 좁아, 디스플레이에 이용한 경우의 색재현성이 우수한 광원을 실현할 수 있고, 또한 발광 양자 효율이 우수한 양자 도트는, 본 발명에서는 적합하게 이용된다.
즉, 본 발명에 있어서, 파장 변환층(30)으로서는, 양자 도트를 수지 등의 매트릭스에 분산하여 이루어지는 양자 도트층이, 적합하게 이용된다. 또, 파장 변환 필름(24)에 있어서, 바람직한 양태로서 파장 변환층(30)은 양자 도트층이다.
양자 도트에 대해서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2012-169271호의 단락 0060~0066을 참조할 수 있지만, 여기에 기재된 것에 한정되는 것은 아니다. 또, 양자 도트는, 시판품을 아무런 제한없이 이용할 수 있다. 양자 도트의 발광 파장은, 통상 입자의 조성, 사이즈에 따라 조절할 수 있다.
양자 도트는, 매트릭스 중에 균일하게 분산되는 것이 바람직하지만, 매트릭스 중에 편향되도록 분산되어도 된다. 또, 양자 도트는, 1종만을 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
2종 이상의 양자 도트를 병용하는 경우에는, 발광광의 파장이 다른 2종 이상의 양자 도트를 사용해도 된다.
구체적으로는, 공지의 양자 도트에는, 600nm를 초과하고 680nm 이하인 범위의 파장 대역에 발광 중심 파장을 갖는 양자 도트 (A), 500nm를 초과하고 600nm 이하인 범위의 파장 대역에 발광 중심 파장을 갖는 양자 도트 (B), 400~500nm의 파장 대역에 발광 중심 파장을 갖는 양자 도트 (C)가 있다. 양자 도트 (A)는, 여기광에 의하여 여기되어 적색광을 발광하고, 양자 도트 (B)는 녹색광을, 양자 도트 (C)는 청색광을 발광한다.
예를 들면, 양자 도트 (A)와 양자 도트 (B)를 포함하는 양자 도트층에 여기광으로서 청색광을 입사시키면, 양자 도트 (A)에 의하여 발광되는 적색광, 양자 도트 (B)에 의하여 발광되는 녹색광, 및 양자 도트층을 투과한 청색광에 의하여, 백색광을 구현화할 수 있다. 또는, 양자 도트 (A), (B), 및 (C)를 포함하는 양자 도트층에 여기광으로서 자외광을 입사시킴으로써 양자 도트 (A)에 의하여 발광되는 적색광, 양자 도트 (B)에 의하여 발광되는 녹색광, 및 양자 도트 (C)에 의하여 발광되는 청색광에 의하여, 백색광을 구현화할 수 있다.
또, 양자 도트로서, 형상이 로드 형상이며 지향성을 갖고 편광을 발하는, 이른바 양자 로드 및 테트라포드형 양자 도트 등을 이용해도 된다.
상술한 바와 같이, 파장 변환 필름(24)에 있어서, 파장 변환층(30)은, 수지 등을 매트릭스로 하여 양자 도트 등을 분산하여 이루어지는 것이다.
여기에서, 매트릭스는, 양자 도트층에 이용되는 공지의 것이 각종 이용 가능하지만, 적어도 2종 이상의 중합성 화합물을 포함하는 중합성 조성물을 경화시킨 것이 바람직하다. 또한, 적어도 2종 이상 병용하는 중합성 화합물의 중합성기는, 동일해도 되고 달라도 되며, 이 적어도 2종의 화합물은 적어도 하나 이상의 공통의 중합성기를 갖는 것이 바람직하다.
중합성기의 종류는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는, (메트)아크릴레이트기, 바이닐기 또는 에폭시기, 옥세탄일기이고, 보다 바람직하게는, (메트)아크릴레이트기이며, 더 바람직하게는, 아크릴레이트기이다.
또, 파장 변환층(30)의 매트릭스가 되는 중합성 화합물은, 단관능의 중합성 화합물로 이루어지는 제1 중합성 화합물 중 적어도 1종과, 다관능 중합성 화합물로 이루어지는 제2 중합성 화합물 중 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하다.
구체적으로는, 예를 들면 이하의 제1 중합성 화합물과 제2 중합성 화합물을 포함하는 양태를 취할 수 있다.
＜제1 중합성 화합물＞
제1 중합성 화합물은, 단관능 (메트)아크릴레이트 모노머와, 에폭시기 및 옥세탄일기로 이루어지는 군에서 선택되는 관능기를 하나 갖는 모노머이다.
단관능 (메트)아크릴레이트 모노머로서는, 아크릴산 및 메타크릴산, 그들의 유도체, 보다 상세하게는, (메트)아크릴산의 중합성 불포화 결합 (메트)아크릴로일기를 분자 내에 하나 갖고, 알킬기의 탄소수가 1~30인 지방족 또는 방향족 모노머를 들 수 있다. 그들의 구체예로서 이하에 화합물을 들지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
지방족 단관능 (메트)아크릴레이트 모노머로서는, 메틸(메트)아크릴레이트, n-뷰틸(메트)아크릴레이트, 아이소뷰틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 아이소노닐(메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트 등의 알킬기의 탄소수가 1~30인 알킬(메트)아크릴레이트;
뷰톡시에틸(메트)아크릴레이트 등의 알콕시알킬기의 탄소수가 2~30인 알콕시알킬(메트)아크릴레이트;
N,N-다이메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트 등의 (모노알킬 또는 다이알킬)아미노알킬기의 총 탄소수가 1~20인 아미노알킬(메트)아크릴레이트;
다이에틸렌글라이콜에틸에터의 (메트)아크릴레이트, 트라이에틸렌글라이콜뷰틸에터의 (메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글라이콜모노메틸에터의 (메트)아크릴레이트, 헥사에틸렌글라이콜모노메틸에터의 (메트)아크릴레이트, 옥타에틸렌글라이콜의 모노메틸에터(메트)아크릴레이트, 노나에틸렌글라이콜의 모노메틸에터(메트)아크릴레이트, 다이프로필렌글라이콜의 모노메틸에터(메트)아크릴레이트, 헵타프로필렌글라이콜의 모노메틸에터(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글라이콜의 모노에틸에터(메트)아크릴레이트 등의 알킬렌쇄의 탄소수가 1~10이고 말단 알킬에터의 탄소수가 1~10인 폴리알킬렌글라이콜알킬에터의 (메트)아크릴레이트;
헥사에틸렌글라이콜페닐에터의 (메트)아크릴레이트 등의 알킬렌쇄의 탄소수가 1~30이고 말단 아릴에터의 탄소수가 6~20인 폴리알킬렌글라이콜아릴에터의 (메트)아크릴레이트;
사이클로헥실(메트)아크릴레이트, 다이사이클로펜탄일(메트)아크릴레이트, 아이소보닐(메트)아크릴레이트, 메틸렌옥사이드 부가 사이클로데카트라이엔(메트)아크릴레이트 등의 지환 구조를 갖는 총 탄소수 4~30의 (메트)아크릴레이트; 헵타데카플루오로데실(메트)아크릴레이트 등의 총 탄소수 4~30의 불소화 알킬(메트)아크릴레이트;
2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 3-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시뷰틸(메트)아크릴레이트, 트라이에틸렌글라이콜의 모노(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글라이콜모노(메트)아크릴레이트, 헥사에틸렌글라이콜모노(메트)아크릴레이트, 옥타프로필렌글라이콜모노(메트)아크릴레이트, 글리세롤의 모노(메트)아크릴레이트 등의 수산기를 갖는 (메트)아크릴레이트;
글리시딜(메트)아크릴레이트 등의 글리시딜기를 갖는 (메트)아크릴레이트;
테트라에틸렌글라이콜모노(메트)아크릴레이트, 헥사에틸렌글라이콜모노(메트)아크릴레이트, 옥타프로필렌글라이콜모노(메트)아크릴레이트 등의 알킬렌쇄의 탄소수가 1~30인 폴리에틸렌글라이콜모노(메트)아크릴레이트;
(메트)아크릴아마이드, N,N-다이메틸(메트)아크릴아마이드, N-아이소프로필(메트)아크릴아마이드, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴아마이드, 아크릴로일모폴린 등의 (메트)아크릴아마이드 등을 들 수 있다.
방향족 단관능 아크릴레이트 모노머로서는, 벤질(메트)아크릴레이트 등의 아랄킬기의 탄소수가 7~20인 아랄킬(메트)아크릴레이트를 들 수 있다.
또, 제1 중합성 화합물 중에서도, 알킬기의 탄소수가 4~30인 지방족 또는 방향족 알킬(메트)아크릴레이트가 바람직하고, 나아가서는, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, 사이클로헥실(메트)아크릴레이트, 다이사이클로펜탄일(메트)아크릴레이트, 아이소보닐(메트)아크릴레이트, 메틸렌옥사이드 부가 사이클로데카트라이엔(메트)아크릴레이트가 바람직하다. 이로써, 양자 도트의 분산성이 향상되기 때문이다. 양자 도트의 분산성이 향상될수록, 광변환층으로부터 출사면에 직행하는 광량이 증가하기 때문에, 정면 휘도 및 정면 콘트라스트의 향상에 유효하다.
에폭시기를 하나 갖는 단관능 에폭시 화합물의 예로서는, 예를 들면, 페닐글리시딜에터, p-tert-뷰틸페닐글리시딜에터, 뷰틸글리시딜에터, 2-에틸헥실글리시딜에터, 알릴글리시딜에터, 1,2-뷰틸렌옥사이드, 1,3-뷰타다이엔모노옥사이드, 1,2-에폭시도데케인, 에피클로로하이드린, 1,2-에폭시데케인, 스타이렌옥사이드, 사이클로헥센옥사이드, 3-메타크릴로일옥시메틸사이클로헥센옥사이드, 3-아크릴로일옥시메틸사이클로헥센옥사이드, 3-바이닐사이클로헥센옥사이드, 4-바이닐사이클로헥센옥사이드 등을 들 수 있다.
옥세탄일기를 한 개 갖는 단관능 옥세테인 화합물의 예로서는, 상술한 단관능 에폭시 화합물의 에폭시기를 적절히 옥세테인기로 치환한 것을 이용할 수 있다. 또, 이와 같은 옥세테인환을 갖는 화합물에 대해서는, 일본 공개특허공보 2003-341217호, 일본 공개특허공보 2004-091556호에 기재된 옥세테인 화합물 중, 단관능인 것을 적절히 선택할 수도 있다.
제1 중합성 화합물은, 제1 중합성 화합물과 제2 중합성 화합물의 총 질량 100질량부에 대하여, 5~99.9질량부 포함되어 있는 것이 바람직하고, 20~85질량부 포함되어 있는 것이 보다 바람직하다. 그 이유는 후술한다.
＜제2 중합성 화합물＞
제2 중합성 화합물은, 다관능 (메트)아크릴레이트 모노머와 에폭시기 및 옥세탄일기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 관능기를 분자 내에 2개 이상 갖는 모노머이다.
2관능 이상의 다관능 (메트)아크릴레이트 모노머 중, 2관능의 (메트)아크릴레이트 모노머로서는, 네오펜틸글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 1,6-헥세인다이올다이(메트)아크릴레이트, 1,9-노네인다이올다이(메트)아크릴레이트, 1,10-데케인다이올다이아크릴레이트, 트라이프로필렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 에틸렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 하이드록시피발산 네오펜틸글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 트라이사이클로데케인다이메탄올다이아크릴레이트, 에톡시화 비스페놀 A 다이아크릴레이트 등을 바람직한 예로서 들 수 있다.
또, 2관능 이상의 다관능 (메트)아크릴레이트 모노머 중, 3관능 이상의 (메트)아크릴레이트 모노머로서는, 에피클로로하이드린(ECH) 변성 글리세롤트라이(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드(EO) 변성 글리세롤트라이(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드(PO) 변성 글리세롤트라이(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트라이아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트, EO 변성 인산 트라이아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, EO 변성 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, PO 변성 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)아이소사이아누레이트, 다이펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 다이펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨하이드록시펜타(메트)아크릴레이트, 알킬 변성 다이펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨폴리(메트)아크릴레이트, 알킬 변성 다이펜타에리트리톨트라이(메트)아크릴레이트, 다이트라이메틸올프로페인테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨에톡시테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트 등을 바람직한 예로서 들 수 있다.
또, 다관능 모노머로서, 분자 내에 유레테인 결합을 갖는 (메트)아크릴레이트 모노머, 구체적으로는, 톨릴렌다이아이소사이아네이트(TDI)와 하이드록시에틸아크릴레이트의 부가물, 아이소포론다이아이소사이아네이트(IPDI)와 하이드록시에틸아크릴레이트의 부가물, 헥사메틸렌다이아이소사이아네이트(HDI)와 펜타에리트리톨트라이아크릴레이트(PETA)의 부가물, TDI와 PETA의 부가물을 만들고 남은 아이소사이아네이트와 도데실옥시하이드록시프로필아크릴레이트를 반응시킨 화합물, 6,6 나일론과 TDI의 부가물, 펜타에리트리톨과 TDI와 하이드록시에틸아크릴레이트의 부가물 등을 이용할 수도 있다.
에폭시기 및 옥세탄일기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 관능기를 2개 이상 갖는 모노머로서는, 예를 들면 지방족 환상 에폭시 화합물, 비스페놀 A 다이글리시딜에터, 비스페놀 F 다이글리시딜에터, 비스페놀 S 다이글리시딜에터, 브로민화 비스페놀 A 다이글리시딜에터, 브로민화 비스페놀 F 다이글리시딜에터, 브로민화 비스페놀 S 다이글리시딜에터, 수소 첨가 비스페놀 A 다이글리시딜에터, 수소 첨가 비스페놀 F 다이글리시딜에터, 수소 첨가 비스페놀 S 다이글리시딜에터, 1,4-뷰테인다이올다이글리시딜에터, 1,6-헥세인다이올다이글리시딜에터, 글리세린트라이글리시딜에터, 트라이메틸올프로페인트라이글리시딜에터, 폴리에틸렌글라이콜다이글리시딜에터, 폴리프로필렌글라이콜다이글리시딜에터류; 에틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜, 글리세린 등의 지방족 다가 알코올에 1종 또는 2종 이상의 알킬렌옥사이드를 부가함으로써 얻어지는 폴리에터폴리올의 폴리글리시딜에터류; 지방족 장쇄 이염기산의 다이글리시딜에스터류; 고급 지방산의 글리시딜에스터류; 에폭시사이클로알케인을 포함하는 화합물 등이 적합하게 이용된다.
에폭시기 및 옥세탄일기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 관능기를 2개 이상 갖는 모노머로서 적합하게 사용할 수 있는 시판품으로서는, 다이셀 가가쿠 고교사제의 셀록사이드 2021P, 셀록사이드 8000, 씨그마 알드리치사제의 4-바이닐사이클로헥센다이옥사이드 등을 들 수 있다.
또, 에폭시기 및 옥세탄일기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 관능기를 2개 이상 갖는 모노머는 그 제법은 불문하지만, 예를 들면, 마루젠 KK 슛판, 제4판 실험 화학 강좌 20 유기 합성 II, 213~, 헤이세이 4년, Ed. by Alfred Hasfner, The chemistry of heterocyclic compounds - Small Ring Heterocycles part3 Oxiranes, John & Wiley and Sons, An Interscience Publication, New York, 1985, 요시무라, 접착, 29권 12호, 32, 1985, 요시무라, 접착, 30권 5호, 42, 1986, 요시무라, 접착, 30권 7호, 42, 1986, 일본 공개특허공보 평11-100378호, 일본 특허공보 제2906245호, 일본 특허공보 제2926262호 등의 문헌을 참고로 하여 합성할 수 있다.
제2 중합성 화합물은 제1 중합성 화합물과 제2 중합성 화합물의 총 질량 100질량부에 대하여, 0.1~95질량부 포함되어 있는 것이 바람직하고, 15~80질량부 포함되어 있는 것이 보다 바람직하다. 그 이유는 후술한다.
파장 변환층(30)을 형성하는 매트릭스, 바꾸어 말하면, 파장 변환층(30)이 되는 중합성 조성물은, 필요에 따라, 점도 조절제 및 용매 등의 필요한 성분을 포함해도 된다. 또한, 파장 변환층(30)이 되는 중합성 조성물이란, 바꾸어 말하면, 파장 변환층(30)을 형성하기 위한 중합성 조성물이다.
＜점도 조절제＞
중합성 조성물은, 필요에 따라 점도 조절제를 포함하고 있어도 된다. 점도 조절제는, 입경이 5~300nm인 필러가 바람직하다. 또, 점도 조절제는 틱소트로피성을 부여하기 위한 틱소트로피제인 것도 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서, 틱소트로피성이란, 액상 조성물에 있어서, 전단 속도의 증가에 대하여 점성을 줄이는 성질을 가리키고, 틱소트로피제란, 그것을 액상 조성물에 포함시킴으로써, 조성물에 틱소트로피성을 부여하는 기능을 갖는 소재를 가리킨다.
틱소트로피제의 구체예로서는, 흄드 실리카, 알루미나, 질화 규소, 이산화 타이타늄, 탄산 칼슘, 산화 아연, 탤크, 운모, 장석, 카올리나이트(카올린 클레이), 파이로필라이트(납석 클레이), 세리사이트(견운모), 벤토나이트, 스멕타이트·버미큘라이트류(몬모릴로나이트, 바이델라이트, 논트로나이트, 사포나이트 등), 유기 벤토나이트, 유기 스멕타이트 등을 들 수 있다.
파장 변환층(30)을 형성하기 위한 중합성 조성물은, 점도가 전단 속도 500s-1일 때에 3~50mPa·s이며, 전단 속도 1s-1일 때에 100mPa·s 이상이 바람직하다. 이와 같이 점도 조절하기 위하여, 틱소트로피제를 이용하는 것이 바람직하다.
중합성 조성물의 점도가 전단 속도 500s-1일 때에 3~50mPa·s가 바람직하고, 전단 속도 1s-1일 때에 100mPa·s 이상이 바람직한 이유는, 이하와 같다.
파장 변환 필름(24)(파장 변환층(30))의 제조 방법으로서는, 일례로서, 후술하는 2매의 가스 배리어 필름(32)를 준비하여, 1매의 가스 배리어 필름(32)의 표면에, 파장 변환층(30)이 되는 중합성 조성물을 도포한 후에, 도포한 중합성 조성물 상에, 다른 1매의 가스 배리어 필름(32)를 첩부한 후, 중합성 조성물을 경화하여 파장 변환층(30)을 형성하는 공정을 포함하는 제조 방법을 들 수 있다.
이하의 설명에서는, 중합성 조성물이 도포되는 가스 배리어 필름(32)를 제1 기재, 제1 기재에 도포된 중합성 조성물에 첩착되는, 다른 1매의 가스 배리어 필름(32)를 제2 기재라고도 한다.
이 제조 방법에서는, 제1 기재에 중합성 조성물을 도포할 때에 도포 줄무늬가 발생하지 않도록 균일하게 도포하여 도막의 막두께를 균일하게 하는 것이 바람직하고, 이를 위해서는 도포성과 레벨링성의 관점에서 중합성 조성물의 점도는 낮은 편이 바람직하다. 한편, 제1 기재에 도포된 중합성 조성물 상에, 제2 기재를 첩부할 때에는, 제2 기재를 균일하게 첩합하기 위하여, 첩합 시의 압력에 대한 저항력이 높은 것이 바람직하고, 이 관점에서 중합성 조성물의 점도는 높은 편이 바람직하다.
상술한 전단 속도 500s-1이란, 제1 기재에 도포되는 중합성 조성물에 가해지는 전단 속도의 대푯값이며, 전단 속도 1s-1이란 중합성 조성물에 제2 기재를 첩합하기 직전에 중합성 조성물에 가해지는 전단 속도의 대푯값이다. 또한, 전단 속도 1s-1이란 어디까지나 대푯값에 지나지 않는다. 제1 기재에 도포된 중합성 조성물 상에 제2 기재를 첩합할 때에, 제1 기재와 제2 기재를 동일 속도로 반송하면서 첩합한다면 중합성 조성물에 가해지는 전단 속도는 대략 0s-1이며, 실제조 공정에 있어서 중합성 조성물에 가해지는 전단 속도가 1s-1에 한정되는 것은 아니다. 한편, 전단 속도 500s-1도 동일하게 대푯값에 지나지 않고, 실제조 공정에 있어서 중합성 조성물에 가해지는 전단 속도가 500s-1에 한정되는 것은 아니다.
그리고 균일한 도포 및 첩합의 관점에서, 중합성 조성물의 점도를, 제1 기재에 중합성 조성물을 도포할 때에 중합성 조성물에 가해지는 전단 속도의 대푯값이 500s-1일 때에 3~50mPa·s이고, 제1 기재에 도포된 중합성 조성물 상에 제2 기재를 첩합하기 직전에 중합성 조성물에 가해지는 전단 속도의 대푯값이 1s-1일 때에 100mPa·s 이상이도록 조절하는 것이 바람직하다.
＜용매＞
파장 변환층(30)이 되는 중합성 조성물은, 필요에 따라 용매를 포함하고 있어도 된다. 이 경우에 사용되는 용매의 종류 및 첨가량은, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면 용매로서, 유기 용매를 1종 또는 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다.
또, 파장 변환층(30)이 되는 중합성 조성물은, 트라이플루오로에틸(메트)아크릴레이트, 펜타플루오로에틸(메트)아크릴레이트, (퍼플루오로뷰틸)에틸(메트)아크릴레이트, 퍼플루오로뷰틸-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, (퍼플루오로헥실)에틸(메트)아크릴레이트, 옥타플루오로펜틸(메트)아크릴레이트, 퍼플루오로옥틸에틸(메트)아크릴레이트, 테트라플루오로프로필(메트)아크릴레이트 등의 불소 원자를 갖는 화합물을 포함하고 있어도 된다.
이들 화합물을 포함함으로써 도포성을 향상시킬 수 있다.
＜힌더드 아민 화합물＞
파장 변환층(30)이 되는 중합성 조성물은, 필요에 따라 힌더드 아민 화합물을 포함하고 있어도 된다.
힌더드 아민 화합물로서는, 예를 들면, 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜벤조에이트, N-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)도데실석신산 이미드, 1-[(3,5-다이 제3 뷰틸-4-하이드록시페닐)프로피온일옥시에틸]-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜(3,5-다이 제3 뷰틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)-2-뷰틸-2-(3,5-다이 제3 뷰틸-4-하이드록시벤질)말로네이트, N,N＇-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)헥사메틸렌다이아민, 테트라(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)뷰테인테트라카복실레이트, 테트라(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)뷰테인테트라카복실레이트, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)·다이(트라이데실)뷰테인테트라카복실레이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)·다이(트라이데실)뷰테인테트라카복실레이트, 3,9-비스[1,1-다이메틸-2-{트리스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜옥시카보닐옥시)뷰틸카보닐옥시}에틸]-2,4,8,10-테트라옥사스파이로[5.5]운데케인, 3,9-비스[1,1-다이메틸-2-{트리스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜옥시카보닐옥시)뷰틸카보닐옥시}에틸]-2,4,8,10-테트라옥사스파이로[5.5]운데케인, 1,5,8,12-테트라키스[4,6-비스{N-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)뷰틸아미노}-1,3,5-트라이아진-2-일]-1,5,8,12-테트라아자도데케인, 1-(2-하이드록시에틸)-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딘올/석신산 다이메틸 축합물, 2-제3 옥틸아미노-4,6-다이클로로-s-트라이아진/N,N＇-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)헥사메틸렌다이아민 축합물, N,N＇-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)헥사메틸렌다이아민/다이브로모에테인 축합물, 비스(1-운데칸옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)카보네이트, 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜메타크릴레이트, 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
힌더드 아민 화합물을 첨가함으로써, 파장 변환층(30)이 고조도의 광으로 착색되는 것을 억제할 수 있다.
＜중합 개시제＞
파장 변환층(30)이 되는 중합성 조성물은, 중합 개시제를 포함하고 있어도 된다.
중합 개시제는, 중합성 조성물이 함유하는 중합성 화합물에 따라, 중합성 화합물의 중합 반응을 개시시킬 수 있는 것이면, 공지의 각종 중합 개시제가 이용 가능하다. 예를 들면, 중합성 조성물이 함유하는 중합성 화합물이, (메트)아크릴레이트 등의 광중합성의 화합물인 경우에는, 광중합 개시제를 이용하면 된다.
광중합 개시제로서는, 각종 시판품이 적합하게 이용 가능하다. 구체적으로는, 치바·스페셜티·케미컬즈사에서 시판되고 있는 이르가큐어(Irgacure) 시리즈(예를 들면, 이르가큐어 651, 이르가큐어 754, 이르가큐어 184, 이르가큐어 2959, 이르가큐어 907, 이르가큐어 369, 이르가큐어 379, 이르가큐어 819 등), 다로큐어(Darocur) 시리즈(예를 들면, 다로큐어 TPO, 다로큐어 1173 등), 퀀타큐어(Quantacure) PDO, 람베르티(Lamberti)사에서 시판되고 있는 에자큐어(Ezacure) 시리즈(예를 들면, 에자큐어 TZM, 에자큐어 TZT, 에자큐어 KTO46 등) 등을 들 수 있다.
중합성 조성물이 중합 개시제를 함유하는 경우, 그 함유량은, 중합성 조성물에 포함되는 중합성 화합물의 전체량의 0.1몰% 이상인 것이 바람직하고, 0.5~2몰%인 것이 보다 바람직하다.
또한, 양자 도트층 등의 파장 변환층(30)이 되는 중합성 조성물에는, 필요에 따라, 실레인 커플링제 등을 첨가해도 된다.
파장 변환층(30)에 있어서, 매트릭스가 되는 수지의 양은, 파장 변환층(30)이 포함하는 기능성 재료의 종류 등에 따라, 적절히 결정하면 된다.
도시예에 있어서는, 파장 변환층(30)이 양자 도트층이기 때문에 매트릭스가 되는 수지는, 양자 도트층의 전체량 100질량부에 대하여, 90~99.9질량부가 바람직하고, 92~99질량부가 보다 바람직하다.
파장 변환층(30)의 두께도, 파장 변환층(30)의 종류 및 파장 변환 필름(24)의 용도 등에 따라, 적절히 결정하면 된다.
도시예에 있어서는, 파장 변환층(30)이 양자 도트층이기 때문에 취급성 및 발광 특성의 점에서, 파장 변환층(30)의 두께는, 5~200μm가 바람직하고, 10~150μm가 보다 바람직하다.
또한, 파장 변환층(30)의 두께는 평균 두께를 의도하고 있다. 평균 두께는 파장 변환층(30)의 임의의 10점 이상의 두께를 측정하고, 그들을 산술 평균하여 구한다.
파장 변환 필름(24)는, 이와 같은 파장 변환층(30)을 2매의 가스 배리어 필름(32)로 협지하여 이루어지는 구성을 갖는다. 이하의 설명에서는, "가스 배리어 필름(32)"를 "배리어 필름(32)"라고도 한다.
배리어 필름(32)는, 지지 기판의 표면에, 산소 등이 투과하지 않는 가스 배리어 층을 형성하여 이루어지는, 공지의 가스 배리어 필름이다. 본 발명에 있어서는, 파장 변환층(30)을 2매의 배리어 필름(32)로 협지함으로써, 파장 변환층(30)의 주면으로부터 산소 및 수분이 침입하는 것을 방지하여, 산소 및 수분에 의한 파장 변환층(30)의 열화를 방지하고 있다.
배리어 필름(32)는, 산소 투과도가 1×10-2cc/(m2·day·atm) 이하인 것이 바람직하다. 또, 배리어 필름(32)는, 수증기 투과도가 1×10-3g/(m2·day) 이하인 것이 바람직하다.
산소 투과도 및 수증기 투과도가 낮은, 즉, 가스 배리어성이 높은 배리어 필름(32)를 이용함으로써, 파장 변환층(30)에 대한 산소 및 수분의 침입을 방지하여 파장 변환층(30)의 열화를 보다 적합하게 방지할 수 있다.
또한, 산소 투과도는, 일례로서 APIMS법(대기압 이온화 질량 분석법)에 의한 측정 장치(닛폰 에이피아이사제)를 이용하여, 온도 25℃, 상대 습도 60%RH의 조건하에서 측정하면 된다. 수증기 투과도는, 일례로서, 온도 40℃, 상대 습도 90%RH의 조건하에서 모콘법에 따라 측정했다. 또, 수증기 투과도가, 모콘법의 측정 한계를 초과한 경우에는, 동일한 조건하에서 칼슘 부식법(일본 공개특허공보 2005-283561호에 기재되는 방법)에 따라 측정하면 된다.
또, 배리어 필름(32)의 두께는 5~100μm가 바람직하고, 10~70μm가 보다 바람직하며, 15~55μm가 더 바람직하다.
배리어 필름(32)의 두께를 5μm 이상으로 함으로써, 2개의 배리어 필름(32)의 사이에 파장 변환층(30)을 형성할 때에, 파장 변환층(30)의 두께를 균일하게 할 수 있는 등의 점에서 바람직하다. 또, 배리어 필름(32)의 두께를 100μm 이하로 함으로써, 파장 변환층(30)을 포함하는 파장 변환 필름(24) 전체의 두께를 얇게 할 수 있는 등의 점에서 바람직하다.
배리어 필름(32)는, 투명한 것이 바람직하다.
또, 배리어 필름(32)는, 강직한 시트 형상이어도 되고, 플렉시블한 필름 형상이어도 된다. 또한, 배리어 필름(32)는, 권회가 가능한 장척 형상이어도 되고, 미리 소정의 치수로 잘려진 매엽 형상이어도 된다.
배리어 필름(32)는, 지지 기판에 가스 배리어성을 발현하는 가스 배리어층을 형성하여 이루어지는, 공지의 가스 배리어 필름이, 각종 이용 가능하다.
적합한 배리어 필름(32)로서, 지지 기판과, 지지 기판의 표면에, 가스 배리어층으로서 무기층과, 이 무기층의 하지(下地)(형성면)가 되는 유기층의 조합을, 1세트 이상 형성하여 이루어지는, 유기 무기 적층형의 가스 배리어 필름이 적합하게 이용된다.
일례로서, 지지 기판의 한쪽의 표면에 유기층을 갖고, 유기층의 표면에, 유기층을 하지층으로 하여 무기층을 갖는, 무기층과 하지 유기층의 조합을 1세트 갖는, 유기 무기 적층형의 가스 배리어 필름이 예시된다.
다른 예로서, 지지 기판의 한쪽의 표면에 유기층을 갖고, 유기층의 표면에, 유기층을 하지층으로 하여 무기층을 가지며, 이 무기층 상에 2층째의 유기층을 갖고, 2층째의 유기층을 하지층으로 하여 2층째의 무기층을 갖는, 무기층과 하지 유기층의 조합을 2세트 갖는, 유기 무기 적층형의 가스 배리어 필름이 예시된다.
혹은, 무기층과 하지 유기층의 조합을 3세트 이상 갖는, 유기 무기 적층형의 가스 배리어 필름도 이용 가능하다. 기본적으로, 무기층과 하지 유기층의 조합이 많을수록, 가스 배리어 필름이 두꺼워지는 반면, 높은 가스 배리어성이 얻어진다.
이하의 설명에서는 "유기 무기 적층형의 가스 배리어 필름"을 "적층형 배리어 필름"이라고도 한다.
적층형 배리어 필름에서는, 가스 배리어성을 주로 발현하는 것은 무기층이다.
파장 변환 필름(24)의 배리어 필름(32)로서 적층형 배리어 필름을 이용할 때에는, 어느 층 구성이어도, 최상층 즉 지지 기판과 반대 측의 최표층을 무기층으로 하고, 무기층을 내측 즉 파장 변환층(30) 측으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 파장 변환 필름(24)의 배리어 필름(32)로서 적층형 배리어 필름을 이용할 때에는, 무기층을 파장 변환층(30)에 접촉한 상태로 하여, 배리어 필름(32)로 파장 변환층(30)을 협지하는 것이 바람직하다. 이로써, 유기층의 단부면으로부터 산소 등이 침입하여 파장 변환층(30)에 침입하는 것을, 보다 적합하게 방지할 수 있다.
적층형 배리어 필름의 지지 기판으로서는, 공지의 가스 배리어 필름에서 지지 기판으로서 이용되고 있는 것이, 각종 이용 가능하다.
그 중에서도, 박형화 및 경량화가 용이하고, 플렉시블화에 적합한 등의 점에서, 각종 플라스틱(고분자 재료/수지 재료)으로 이루어지는 필름이 적합하게 이용된다.
구체적으로는, 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리아마이드(PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리 염화 바이닐(PVC), 폴리바이닐알코올(PVA), 폴리아크릴로나이트릴(PAN), 폴리이미드(PI), 투명 폴리이미드, 폴리메타크릴산 메틸 수지(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리프로필렌(PP), 폴리스타이렌(PS), 아크릴로나이트릴·뷰타다이엔·스타이렌 공중합체(ABS), 사이클로올레핀·코폴리머(COC), 사이클로올레핀 폴리머(COP), 및 트라이아세틸셀룰로스(TAC)로 이루어지는 수지 필름이, 적합하게 예시된다.
지지 기판의 두께는, 용도 및 크기 등에 따라, 적절히 설정하면 된다. 여기에서, 본 발명자의 검토에 의하면, 지지 기판의 두께는, 10~100μm 정도가 바람직하다. 지지 기판의 두께를, 이 범위로 함으로써, 경량화 및 박형화 등의 점에서, 바람직한 결과를 얻는다.
또한, 지지 기판은, 이와 같은 플라스틱 필름의 표면에, 반사 방지, 위상차 제어, 및, 광추출 효율 향상 등의 기능이 부여되어 있어도 된다.
상술한 바와 같이, 적층형 배리어 필름에 있어서, 가스 배리어층은, 주로 가스 배리어성을 발현하는 무기층과, 무기층의 하지층이 되는 유기층을 갖는다.
또한, 적층형 배리어 필름에 있어서는, 상술한 바와 같이 최상층을 무기층으로 하여, 무기층 측을 파장 변환층(30)을 향하게 하는 것이 바람직하다. 그러나, 적층형 배리어 필름에서는, 필요에 따라 최상층에 무기층을 보호하기 위한 유기층을 가져도 된다. 혹은, 적층형 배리어 필름은, 필요에 따라 최상층에 파장 변환층(30)과의 밀착성을 확보하기 위한 유기층을 가져도 된다. 이 밀착성을 확보하기 위한 유기층도, 무기층의 보호층으로서 작용해도 된다.
유기층은, 적층형 배리어 필름에 있어서 주로 가스 배리어성을 발현하는 무기층의 하지층이 되는 것이다.
유기층은, 공지의 적층형 배리어 필름에서 유기층으로서 이용되고 있는 것이, 각종 이용 가능하다. 예를 들면, 유기층은, 유기 화합물을 주성분으로 하는 막이며, 기본적으로, 모노머 및/또는 올리고머를, 가교하여 형성되는 것을 이용할 수 있다.
적층형 배리어 필름은, 무기층의 하지가 되는 유기층을 가짐으로써, 지지 기판의 표면의 요철 및 표면에 부착되어 있는 이물 등을 포매하여, 무기층의 성막면을 적정하게 형성할 수 있다. 그 결과, 성막면의 전체면에, 간극이 없고, 균열 및 금 등이 없는 적정한 무기층을 성막할 수 있다. 이로써, 산소 투과도가 1×10-2cc/(m2·day·atm) 이하, 및 수증기 투과도가 1×10-3g/(m2·day) 이하가 되는, 높은 가스 배리어 성능을 얻을 수 있다.
또, 적층형 배리어 필름은, 이 하지가 되는 유기층을 가짐으로써, 이 유기층이, 무기층의 쿠션으로서도 작용한다. 그로 인하여, 무기층이 외부로부터 충격을 받은 경우 등에, 이 유기층의 쿠션 효과에 의하여, 무기층의 손상을 방지할 수 있다.
이로써, 적층형 배리어 필름에 있어서, 무기층이 적정하게 가스 배리어 성능을 발현하여, 수분 및 산소에 의한 파장 변환층(30)의 열화를 적합하게 방지할 수 있다.
적층형 배리어 필름에 있어서, 유기층의 형성 재료로서는, 각종 유기 화합물(수지, 고분자 화합물)이 이용 가능하다.
구체적으로는, 폴리에스터, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 메타크릴산-말레산 공중합체, 폴리스타이렌, 투명 불소 수지, 폴리이미드, 불소화 폴리이미드, 폴리아마이드, 폴리아마이드이미드, 폴리에터이미드, 셀룰로스아실레이트, 폴리유레테인, 폴리에터에터케톤, 폴리카보네이트, 지환식 폴리올레핀, 폴리아릴레이트, 폴리에터설폰, 폴리설폰, 플루오렌환 변성 폴리카보네이트, 지환 변성 폴리카보네이트, 플루오렌환 변성 폴리에스터, 아크릴로일 화합물, 등의 열가소성 수지, 혹은 폴리실록세인, 그 외의 유기 규소 화합물의 막이 적합하게 예시된다. 이들은, 복수를 병용해도 된다.
그 중에서도, 유리 전이 온도 및 강도가 우수한 등의 점에서, 라디칼 중합성 화합물 및/또는 에터기를 관능기에 갖는 양이온 중합성 화합물의 중합물로 구성된 유기층은, 적합하다.
그 중에서도 특히, 상기 강도에 더하여, 굴절률이 낮고, 투명성이 높아 광학 특성이 우수한 등의 점에서, 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트의 모노머 혹은 올리고머의 중합체를 주성분으로 하는, 유리 전이 온도가 120℃ 이상인 아크릴 수지 및 메타크릴 수지는, 유기층으로서 적합하게 예시된다. 그 중에서도 특히, 다이프로필렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트(DPGDA), 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트(TMPTA), 다이펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트(DPHA) 등의, 2관능 이상, 특히 3관능 이상의 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트의 모노머, 올리고머의 중합체를 주성분으로 하는, 아크릴 수지 및 메타크릴 수지 등은, 적합하게 예시된다. 또, 이들 아크릴 수지 및 메타크릴 수지를, 복수 이용하는 것도 바람직하다.
유기층을, 이와 같은 아크릴 수지 및/또는 메타크릴 수지로 형성함으로써, 골격이 견고한 하지 상에 무기층을 성막할 수 있기 때문에, 보다 치밀하고 가스 배리어성이 높은 무기층을 성막할 수 있다.
유기층의 두께는, 1~5μm가 바람직하다.
유기층의 두께를 1μm 이상으로 함으로써, 보다 적합하게 무기층의 성막면을 적정하게 하여, 균열 및 금 등이 없는 적정한 무기층을, 성막면의 전체면에 걸쳐 성막할 수 있다.
또, 유기층의 두께를 5μm 이하로 함으로써, 유기층이 과도하게 두꺼운 것에 기인하는, 유기층의 크랙 및 적층형 배리어 필름의 컬 등의 문제의 발생을, 적합하게 방지할 수 있다.
이상의 점을 고려하면, 유기층의 두께는, 1~3μm로 하는 것이, 보다 바람직하다.
또한, 적층형 배리어 필름이 하지층으로서의 유기층을 복수 갖는 경우에는, 각 유기층의 두께는, 동일해도 되고, 서로 달라도 된다.
또, 적층형 배리어 필름이 유기층을 복수 갖는 경우에는, 각 유기층의 형성 재료는, 동일해도 되고 달라도 된다. 그러나, 생산성 등의 점에서는, 모든 유기층을, 동일한 재료로 형성하는 것이 바람직하다.
유기층은, 도포법 및 플래시 증착 등의 공지의 방법으로 성막하면 된다.
또, 유기층의 하층이 되는 무기층과의 밀착성을 향상시키기 위하여, 유기층은, 실레인 커플링제를 함유하는 것이 바람직하다.
유기층 상에는, 이 유기층을 하지로 하여 무기층이 성막된다. 무기층은, 무기 화합물을 주성분으로 하는 막이며, 적층형 배리어 필름에 있어서의 가스 배리어성을 주로 발현하는 것이다.
무기층으로서는, 가스 배리어성을 발현하는, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 탄화물, 금속 탄질화물 등으로 이루어지는 막이, 각종 이용 가능하다.
구체적으로는, 산화 알루미늄, 산화 마그네슘, 산화 탄탈럼, 산화 지르코늄, 산화 타이타늄, 산화 인듐 주석(ITO) 등의 금속 산화물; 질화 알루미늄 등의 금속 질화물; 탄화 알루미늄 등의 금속 탄화물; 산화 규소, 산화 질화 규소, 산탄화 규소, 산화 질화 탄화 규소 등의 규소 산화물; 질화 규소, 질화 탄화 규소 등의 규소 질화물; 탄화 규소 등의 규소 탄화물; 이들의 수소화물; 이들 2종 이상의 혼합물; 및, 이들의 수소 함유물 등의, 무기 화합물로 이루어지는 막이 적합하게 예시된다. 또한, 본 발명에 있어서는, 규소도 금속으로 간주한다.
특히, 투명성이 높고, 또한 우수한 가스 배리어성을 발현할 수 있는 점에서, 규소 산화물, 규소 질화물, 규소산 질화물 등의 규소 화합물로 이루어지는 막은, 적합하게 예시된다. 그 중에서도 특히, 질화 규소로 이루어지는 막은, 보다 우수한 가스 배리어성에 더하여 투명성도 높아, 적합하게 예시된다.
또한, 적층형 배리어 필름이 복수의 무기층을 갖는 경우에는, 무기층의 형성 재료는, 서로 달라도 된다. 그러나, 생산성 등의 점에서는, 모든 무기층을, 동일한 재료로 형성하는 것이 바람직하다.
무기층의 두께는, 형성 재료에 따라, 목적으로 하는 가스 배리어성을 발현할 수 있는 두께를 적절히 결정하면 된다. 또한, 본 발명자들의 검토에 의하면, 무기층의 두께는, 10~200nm가 바람직하다.
무기층의 두께를 10nm 이상으로 함으로써, 충분한 가스 배리어 성능을 안정되게 발현하는 무기층을 형성할 수 있다. 또, 무기층은, 일반적으로 부서지기 쉽고, 과도하게 두꺼우면, 균열, 금 및 박리 등을 발생시킬 가능성이 있지만, 무기층의 두께를 200nm 이하로 함으로써, 균열이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또, 이와 같은 점을 고려하면, 무기층의 두께는, 10~100nm가 바람직하고, 15~75nm가 보다 바람직하다.
또한, 적층형 배리어 필름이 복수의 무기층을 갖는 경우에는, 각 무기층의 두께는, 동일해도 되고 달라도 된다.
무기층은, 형성 재료에 따라, 공지의 방법으로 형성하면 된다. 구체적으로는, CCP(Capacitively Coupled Plasma 용량 결합 플라즈마)-CVD(chemical vapor deposition) 및 ICP(Inductively Coupled Plasma 유도 결합 플라즈마)-CVD 등의 플라즈마 CVD, 마그네트론 스퍼터링 및 반응성 스퍼터링 등의 스퍼터링, 진공 증착 등, 기상 퇴적법이 적합하게 예시된다.
이와 같은 배리어 필름(32)로 파장 변환층(30)을 협지하여 이루어지는 파장 변환 필름(24)의 면적(면 방향의 크기)에는, 한정은 없고, 면 형상 조명 장치(10)의 크기 등에 따라, 적절히 설정하면 된다.
구체적으로는, 도시예와 같이, 지지체(20)의 면 방향으로 이간하여 복수의 파장 변환 필름(24)를 갖는 백라이트용 필름(16)에서는, 파장 변환 필름(24)는, 면적이 1000mm2 이하인 것이 바람직하다.
파장 변환 필름(24)의 면적을 1000mm2 이하로 함으로써, 복수의 소형의 파장 변환 필름(24)를 이간하여 이용하는 것에 의한, 파장 변환 필름(24)의 사용량의 저감 효과가 적합하게 얻어지는 점에서 바람직하다.
또, 지지체(20)의 면적에 대한, 복수의 파장 변환 필름(24)의 합계 면적에도 한정은 없고, 광원(14)의 수 및 지지체(20)의 면적 등, 백라이트용 필름(16)에 요구되는 광의 휘도 등에 따라, 적절히 설정하면 된다.
본 발명자들의 검토에 의하면, 지지체(20)의 면적에 대한 파장 변환 필름(24)의 합계 면적을 20% 이하로 함으로써, 파장 변환 필름(24)의 사용량을 충분히 저감시킬 수 있는 점에서 바람직하다.
도시예에 있어서, 파장 변환 필름(24)의 형상(평면 형상=면 방향의 형상)은, 정사각형이지만, 본 발명은 이에 한정은 되지 않고, 각종 형상의 파장 변환 필름이 이용 가능하다.
일례로서, 직사각형, 원형, 삼각형 및 육각형 중 어느 하나의 형상이 예시된다.
그 중에서도, 파장 변환 필름(24)의 면적에 대한, 광원(14)로부터의 입사광(빔 스폿)의 면적율을 크게 할 수 있는 점에서, 정사각형은 적합하게 예시된다.
파장 변환 필름(24)의 두께에도, 한정은 없고, 파장 변환층(30)의 형성 재료, 배리어 필름(32)의 형성 재료 및 층 구성 등에 따라, 적절히 설정하면 된다.
즉, 파장 변환 필름(24)의 바람직한 두께는, 기본적으로, 상술한 파장 변환층(30)의 바람직한 두께, 및 배리어 필름(32)의 바람직한 두께에 대응하는 두께이다.
파장 변환 필름(24)는, 지지체(20)과는 반대 측인 배리어 필름(32)의 표면에, 광확산층을 가져도 된다. 즉, 배리어 필름(32)가 상술한 적층형 배리어 필름인 경우에는, 지지체(20)과는 반대 측인 지지 기판의 표면에, 광확산층을 가져도 된다.
파장 변환 필름(24)가 광확산층을 가짐으로써, 파장 변환층(30)에 입사되는 여기 광량 및 파장 변환층(30)으로부터 출사되는 광량 등을 증가시키는 것으로 이어져, 이로써 면 형상 조명 장치(10), 즉 면 형상 조명 장치(10)을 이용하는 LCD 등의 휘도를 향상할 수 있다.
광확산층은, 공지의 것이, 각종 이용 가능하다.
일례로서, 수지 등의 바인더(매트릭스)에, 광확산제를 분산하여 이루어지는 광확산층이 예시된다. 이때에 있어서, 바인더는, 각종 수지 등 바인더에 광확산제를 분산하여 이루어지는 광확산층에 이용되고 있는 각종의 것이 이용 가능하다. 또, 광확산제도, 각종 무기 입자 등, 바인더에 광확산제를 분산하여 이루어지는 광확산층에 이용되고 있는 각종의 것이 이용 가능하다. 즉, 이 광확산층에 있어서, 바인더의 굴절률 n1과 광확산제의 굴절률 n2가, n1＞n2의 관계를 충족시키는 것이면, 바인더 및 광확산제는, 공지의 각종 재료가 이용 가능하다.
도시예의 백라이트용 필름(16)은, 바람직한 양태로서, 지지체(20)을 갖고, 지지체(20)의 한쪽의 주면에, 소형의 파장 변환 필름(24)를 다수 서로 이간한 상태로 마련한 구성을 갖는다. 구체적으로는, 백라이트용 필름(16)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 파장 변환 필름(24)를 정사각 격자 형상으로 배열한 구성을 갖는다.
또, 면 형상 조명 장치(10)에서는, 1매의 파장 변환 필름(24)에 대하여, 1개의 광원(14)가 마련된다. 도시예에 있어서는, 바람직한 양태로서, 광원(14)는, 면 방향으로는, 광축을 파장 변환 필름(24)의 중심에 일치시켜 배치된다.
백라이트용 필름(16)은, 이와 같은 구성을 가짐으로써, 면 형상 조명 장치(10)에 요구되는 광의 출사 성능을 충분히 확보하면서, 파장 변환 필름(24)(파장 변환층(30)(양자 도트층))의 사용량을 큰폭으로 저감시키고, 또한 코스트 다운도 도모하고 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 본 발명의 백라이트용 필름(16)을 이용하는 면 형상 조명 장치(10)은, LCD의 백라이트 유닛 등에 이용되는 것이다. 따라서, 면 형상 조명 장치(10)의 광출사면 상에는, LCD의 면 방향으로 광을 균일하게 하기 위하여, 확산판, 능선을 직교하여 배치되는 2매의 프리즘 시트 등이 배치된다.
그로 인하여, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 파장 변환 필름(24)를 이간하여 2차원적으로 배열해도, LCD의 액정 표시 패널에 입사하는 광은, 면 방향으로 대략 균일하게 할 수 있다.
여기에서, 본 발명의 백라이트용 필름(16)에 있어서, 파장 변환 필름(24)는, LED(발광 다이오드)가 출사한, 중심 파장(최대 휘도의 파장(최대 피크 파장))을 455nm로 하는 광이, 파장 변환 필름(24)의 필름면 상에서 조도(방사 조도)가 0.1W/cm2가 되는 조건에서 조사된 경우에, 광의 조사 개시로부터 3분이 경과한 시점에 있어서의 발광의 휘도를 L0, 광의 조사 개시로부터 24시간이 경과한 시점에 있어서의 발광의 휘도를 L1로 했을 때에, 하기의 식 (1)을 충족한다.
|(L1-L0)/L0|×100≤5[%]···식 (1)
즉, 본 발명의 파장 변환 필름(24)는, LED가 출사한, 파장 변환 필름(24)의 필름면 상에서의 조도(방사 조도)가 0.1W/cm2이고, 중심 파장이 455nm인 광이 조사되었을 때에, 광의 조사 개시로부터 3분이 경과한 시점에 있어서의 발광의 휘도에 대한, 광의 조사 개시로부터 24시간이 경과한 시점에 있어서의 발광의 휘도의 변동률이, 5% 이하이다.
또한 본 발명의 백라이트용 필름(16)은, 파장 변환 필름(24)의 단부면, 구체적으로는 면 방향의 단부면을 전면적으로 밀봉하는, 단부면 밀봉층(26)을 갖는다. 단부면 밀봉층(26)은, 파장 변환 필름(24)의 단부면으로부터, 파장 변환층(30)에 산소 및 수분이 침입하는 것을 방지하기 위한 층이다.
본 발명의 백라이트용 필름(16)은, 이와 같은 구성을 가짐으로써, 청색광이 연속적으로 조사되어, 연속적으로 발광해도, 휘도 및 색조의 변화가 매우 적은, 소정의 광을 안정되게 출사할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 백라이트용 필름(16)은, LCD의 백라이트 유닛 등에 이용되는 것이다.
LCD가 적정한 화상을 안정되게 표시하기 위하여, LCD의 백라이트 유닛에는, 소정의 휘도 및 색조(파장)의 광을 안정되게 출사할 수 있는 것이 요구된다. 즉, LCD의 백라이트 유닛에 이용되는 파장 변환 필름에는, 여기광의 입사에 의하여, 단시간에 소정 휘도의 광을 출사하는 상태가 되고, 또한, 소정 휘도의 광을, 안정되게 연속적으로 출사할 수 있는 것이 요구된다.
또, LCD의 색역을 넓게 할 수 있는 등의 점에서, LCD의 백라이트 유닛에 이용되는 파장 변환 필름은, 입사된 청색광을 파장 변환하여 출사하는 적색광 및 녹색광의 반값폭이, 좁은 것이 바람직하다.
그러나, 본 발명자들의 검토에 의하면, 파장 변환 필름에 형광체의 여기를 위한 청색광을 연속적으로 조사하면, 파장 변환 필름이 출사하는 광의 휘도가 안정되지 않고, 장시간에 걸쳐 연속적으로 출사하는 광의 휘도가 상승하여, 휘도는 안정되지 않는다. 또, 파장 변환 필름은, 이 휘도의 변동에 따라, 출사하는 광의 색조도 변화된다.
또한, 파장 변환 필름에 형광체의 여기를 위한 청색광을 연속적으로 조사하면, 파장 변환에 의하여 출사하는 적색광 및 녹색광의 반값폭도 변화되는 경우도 있다.
본 발명자들의 검토에 의하면, 이 현상은, 파장 변환층이, (메트)아크릴레이트기, 바이닐기 또는 에폭시기, 및 옥세탄일기 중 적어도 하나, 특히, (메트)아크릴레이트기를 갖는 중합성 화합물 중 1종 이상을 중합한 매트릭스를 갖고, 또한 파장 변환층 즉 파장 변환층을 형성하기 위한 중합성 조성물이, 광중합 개시제를 함유하는 경우에, 발생하기 쉬운 경향이 있다.
또한, 상기 조건을 충족시킨 후에, 파장 변환층의 매트릭스가 되는 중합성 화합물이, 단관능의 중합성 화합물로 이루어지는 제1 중합성 화합물 중 적어도 1종과, 다관능 중합성 화합물로 이루어지는 제2 중합성 화합물 중 적어도 1종을 포함하는 경우는, 보다 이 현상이 발생하기 쉬워진다.
또, 파장 변환층, 특히 양자 도트는 산소 및 수분에 약하다.
파장 변환층을 가스 배리어 필름으로 협지함으로써, 파장 변환층의 주면으로부터 침입하는 산소 등에 의한 파장 변환층의 열화는 방지할 수 있다. 그러나, 산소 등은, 파장 변환층의 단부면으로부터도 침입하여, 파장 변환층을 열화시킨다.
그로 인하여, 경시에 따라 산소 등과의 접촉에 의하여 파장 변환층이 열화하여, 파장 변환 필름이 출사하는 광의 휘도가 저하되고, 그에 따라, 출사광의 색조도 변동된다.
이와 같은 단부면으로부터 침입하는 산소 등에 의한 파장 변환층의 열화의 진행은, 파장 변환 필름의 면적에 관계없이 일정하다. 따라서, 파장 변환 필름의 면적이 작을수록, 전체의 면적에 대한 열화부의 면적이 커진다. 즉, 단부면으로부터 침입하는 산소에 의한 파장 변환층의 열화에 의한 휘도 저하는, 소형의 파장 변환 필름일수록 크고, 그 중에서도, 면적이 1000mm2 이하인 파장 변환 필름에서는, 큰 휘도 저하로 이어진다.
이에 대하여, 본 발명의 백라이트용 필름(16)은, 파장 변환 필름(24)가, LED가 출사한 중심 파장을 455nm로 하는 광이, 파장 변환 필름(24)의 필름면 상에서 조도 0.1W/cm2가 되는 조건에서 조사된 경우에, 광의 조사 개시로부터 3분이 경과한 시점에 있어서의 발광의 휘도를 L0, 광의 조사 개시로부터 24시간이 경과한 시점에 있어서의 발광의 휘도를 L1로 했을 때에, 식 (1)을 충족시키는 특성을 갖고, 또한 파장 변환 필름(24)의 단부면으로부터 산소 등이 파장 변환층(30)에 침입하는 것을 방지하는 단부면 밀봉층(26)을 갖는다.
|(L1-L0)/L0|×100≤5[%]···식 (1)
또한, 식 (1)은, 바꾸어 말하면, 중심 파장이 455nm인 광을, 파장 변환 필름(24)의 필름면 상에서의 조도가 0.1W/cm2가 되는 조건으로 조사되었을 때에 있어서의, 3분 경과 시와 24시간 경과 시에 있어서의 파장 변환 필름(24)의 발광 휘도의 변동률을 나타내고 있다. 따라서, 이하의 설명에서는, 이 식 (1)에서 산출되는 수치를, 간단히 "휘도 변동률"이라고도 한다. 즉, 본 발명의 파장 변환 필름(24)는, 휘도 변동률이 5% 이하이다.
이유는 확실하지 않지만, 본 발명의 백라이트용 필름(16)은, 파장 변환 필름(24)의 휘도 변동률이 5% 이하임으로써, 상술한 바와 같은 출사광의 휘도 변동을 억제하여, 휘도 및 색조가 안정된 광을 출사할 수 있다. 또, 단부면 밀봉층(26)을 가짐으로써, 소형의 파장 변환 필름(24)여도, 단부면으로부터 파장 변환층(30)에 산소 등이 침입하는 것을 방지하여, 산소 등의 침입에 기인하는 파장 변환층(30)의 열화도 방지할 수 있다.
그 결과, 본 발명의 백라이트용 필름(16)은, 기동한 후, 단시간에 소정 휘도로 소정의 색조의 광을 출사할 수 있음과 함께, 적정한 휘도 및 색조의 광을, 장시간, 안정되게 연속적으로 출사할 수 있다. 또한, 이와 같은 본 발명의 백라이트용 필름(16)은, 파장 변환에 의하여 출사하는 적색광 및 녹색광의 반값폭도 좁게 할 수 있다.
본 발명의 백라이트용 필름(16)에 있어서, 파장 변환 필름(24)의 휘도 변동률이 5%를 초과하면, 출사광의 휘도 변동을 충분히 억제할 수 없고, 역시 파장 변환 필름(24)의 출사광의 휘도가 불안정해진다.
또, 단부면 밀봉층(26)을 갖지 않으면, 단부면으로부터 산소 등이 침입하여 파장 변환층(30)이 열화되고, 역시 경시에 따라, 파장 변환 필름(24)의 출사광의 휘도가 저하된다.
또한, 단부면으로부터 침입하는 산소 등에 의한 파장 변환층(30)의 열화를 적합하게 방지할 수 있는 점에서, 단부면 밀봉층(26)의 산소 투과도는 1cc/(m2·day·atm) 이하인 것이 바람직하고, 1×10-1cc/(m2·day·atm) 이하인 것이 보다 바람직하며, 1×10-2cc/(m2·day·atm) 이하인 것이 더 바람직하고, 1×10-3cc/(m2·day·atm) 이하인 것이 특히 바람직하다.
또한, 동일한 이유로, 단부면 밀봉층(26)의 수증기 투과도는 100(g/(m2·day))/30μm 이하인 것이 바람직하고, 10(g/(m2·day))/30μm 이하인 것이 보다 바람직하다.
이와 같은 휘도 변동률이 5% 이하인 파장 변환 필름(24)는, 일례로서, 파장 변환 필름을 제작한 후, 파장 변환 필름을 가열하면서, 파장 변환층(30)에 자외선을 조사하는, 가열 자외선 조사 처리를 행함으로써 제작할 수 있다.
가열 자외선 조사 처리의 조건은, 파장 변환층(30), 혹은 추가로 배리어 필름(32) 및 단부면 밀봉층(26)의 형성 재료에 따라, 적절히 설정하면 되지만, 바람직한 조건으로서 이하의 처리 조건이 예시된다.
이 가열 자외선 조사 처리에 있어서, 파장 변환 필름(24)의 가열은, 파장 변환 필름(24)의 표면 온도가 80~180℃가 되도록 행하는 것이 바람직하고, 파장 변환 필름(24)의 표면 온도가 90~150℃가 되도록 행하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 파장 변환 필름(24)의 표면 온도는, 예를 들면 열전대 또는 방사 온도계 등을 이용하여 측정하면 된다.
파장 변환 필름(24)의 가열을, 파장 변환 필름(24)의 표면 온도가 80℃ 이상이 되도록 행함으로써, 가열 자외선 조사 처리의 효과를 충분히 얻고, 적합하게 휘도 변동률이 5% 이하인 파장 변환 필름(24)를 얻을 수 있으며, 파장 변환 필름(24)가 출사하는 광의 반값폭을 좁게 할 수 있는 등의 점에서 바람직하다.
또, 파장 변환 필름(24)의 표면 온도를 180℃ 이하로 함으로써, 열에 의한 파장 변환층(30) 및 배리어 필름(32)의 손상을 방지할 수 있는 점에서 바람직하다.
가열은, 히터를 이용하는 방법, 온풍을 이용하는 방법 등, 공지의 방법으로 행하면 된다.
가열 자외선 조사 처리로 조사하는 자외선은, 중심 파장이 345~395nm인 자외선이 바람직하다.
조사하는 자외선의 중심 파장을 395nm 이하로 함으로써, 가열 자외선 조사 처리의 효과를 충분히 얻고, 적합하게 휘도 변동률이 5% 이하인 파장 변환 필름(24)를 얻을 수 있으며, 파장 변환 필름(24)가 출사하는 광의 반값폭을 좁게 할 수 있는 등의 점에서 바람직하다.
또, 조사하는 자외선의 중심 파장을 345nm 이상으로 함으로써, 자외선의 조사에 의한 파장 변환층(30)의 열화를 방지할 수 있는 점에서 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 자외선이란, 중심 파장이 200~405nm인 광이다.
가열 자외선 조사 처리에 있어서 조사하는 자외선은, 파장 변환 필름의 필름면 상에 있어서의 조도가 1~5W/cm2인 것이 바람직하고, 2.5~3.5W/cm2인 것이 보다 바람직하다.
자외선의 조도를 1W/cm2 이상으로 함으로써, 가열 자외선 조사 처리의 효과를 충분히 얻고, 적합하게 휘도 변동률이 5% 이하인 파장 변환 필름(24)를 얻을 수 있으며, 파장 변환 필름(24)가 출사하는 광의 반값폭을 좁게 할 수 있는 등의 점에서 바람직하다.
자외선의 조도를 5W/cm2 이하로 함으로써, 자외선의 조사에 의한 파장 변환층(30)의 열화를 방지할 수 있는 점에서 바람직하다.
또한, 자외선의 조사에 이용하는 광원은, 원하는 자외선을 조사할 수 있는 광원이, 각종 이용 가능하다.
일례로서, LED, 메탈할라이드 램프, 수은 램프 등이 예시된다.
또한, 가열 자외선 조사 처리의 시간은, 1~1000초가 바람직하고, 10~100초가 보다 바람직하다.
가열 조사 처리의 시간을 1초 이상으로 함으로써, 가열 자외선 조사 처리의 효과를 충분히 얻고, 적합하게 휘도 변동률이 5% 이하인 파장 변환 필름(24)를 얻을 수 있으며, 파장 변환 필름(24)가 출사하는 광의 반값폭을 좁게 할 수 있는 등의 점에서 바람직하다.
가열 조사 처리의 시간을 1000초 이하로 함으로써, 여분의 처리를 없애 처리 시간을 단축할 수 있고, 열 및 자외선 등에 의한 파장 변환층(30) 및 가스 배리어 필름(32)의 열화를 방지할 수 있는 등의 점에서 바람직하다.
또한, 가열 자외선 조사 처리는, 파장 변환 필름(24)를 형성한 후에 한정은 되지 않고, 예를 들면 단부면 밀봉층(26)을 형성한 후 등, 파장 변환층(30)을 형성한 후이면, 임의의 타이밍에서 행하면 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 백라이트용 필름(16)에 있어서, 파장 변환 필름(24)는, 단부면의 전역을, 단부면으로부터의 산소 등의 침입을 방지하는 단부면 밀봉층(26)으로 덮여 있다.
단부면 밀봉층(26)은, 산소 및 수분의 투과를 방지할 수 있는 것이면, 각종 재료로 이루어지는 층이 이용 가능하다.
단부면 밀봉층(26)의 형성 재료로서는, 일례로서, 산소 투과도가 1cc/(m2·day·atm) 이하가 되는 단부면 밀봉층(26)을 형성 가능한, 공지의 각종 수지 재료가 예시된다.
여기에서, 수지 재료로 이루어지는 단부면 밀봉층(26)은, 일반적으로, 주로 단부면 밀봉층(26)이 되는 화합물(모노머, 다이머, 트라이머, 올리고머, 폴리머 등), 필요에 따라 첨가되는 가교제 및 계면활성제 등의 첨가제, 유기 용제 등을 포함하는 조성물을 조제하여, 이 조성물을 단부면 밀봉층(26)의 형성면에 도포하고, 조성물을 건조하여, 필요에 따라 자외선 조사 및 가열 등에 의하여 주로 단부면 밀봉층(26)을 구성하는 화합물을 중합(가교·경화)하여 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 백라이트용 필름(16)에 있어서, 단부면 밀봉층(26)을 형성하기 위한 조성물은, 중합성 화합물을 함유하고, 혹은 추가로 수소 결합성 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 중합성 화합물이란, 중합성을 갖는 화합물이고, 수소 결합성 화합물이란, 수소 결합성을 갖는 화합물이다.
단부면 밀봉층(26)은, 기본적으로, 중합성 화합물 혹은 또한 수소 결합성 화합물을 주체로 하여 형성되는 것이 바람직하다. 여기에서, 단부면 밀봉층(26)을 형성하기 위한 조성물이 함유하는 중합성 화합물 및 수소 결합성 화합물은, 친수도 logP가 4 이하인 것이 바람직하고, 3 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 친수도를 나타내는 LogP값이란, 1-옥탄올/물의 분배 계수의 대숫값을 말하는 것이다. LogP값은, 프래그먼트법, 원자 어프로치법 등을 이용하여 계산에 의하여 산출할 수 있다. 본 명세서에 기재된 LogP값은, 화합물의 구조로부터 Cambridge Soft사제 ChemBioDraw Ultra12.0을 이용하여 계산되는 LogP값이다.
상술한 바와 같이, 파장 변환층(30)은, 양자 도트 등의 광학적인 기능을 발현하는 재료를, 매트릭스가 되는 수지에 분산하여 이루어지는 것이다.
여기에서, 파장 변환층(30)에서는, 매트릭스로서, 소수성의 수지를 이용하는 경우가 적지 않다. 특히, 파장 변환층(30)이 양자 도트층인 경우에는, 매트릭스로서 소수성의 수지가 이용되는 경우가 많다.
기본적으로, 양자 도트 등을 매트릭스가 되는 수지에 분산하여 이루어지는 파장 변환층(30)과, 수지 재료로 이루어지는 단부면 밀봉층(26)의 밀착력은 높다. 그러나, 소수성의 매트릭스를 이용하는 파장 변환층(30)과의 밀착력을, 보다 높게 하기 위해서는, 단부면 밀봉층(26)은, 소수성의 화합물로 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 주지하는 바와 같이, 화합물은, 친수도 logP가 낮은 편이 친수성이 높다. 즉, 파장 변환층(30)과의 밀착력이 강한 단부면 밀봉층(26)을 형성하기 위해서는, 주체가 되는 중합성 화합물 및 수소 결합성 화합물은, 친수도 logP가 높은 편이 바람직하다.
그 반면, 소수성이 높은 화합물로 이루어지는 수지는, 산소 투과성이 높아, 수지층의 산소 투과도라는 점에서는, 주체가 되는 중합성 화합물 및 수소 결합성 화합물은, 친수도 logP가 낮은 편이 바람직하다.
따라서, 단부면 밀봉층(26)을, 친수도 logP가 4 이하인 중합성 화합물 및 수소 결합성 화합물을 이용하여 형성함으로써, 적절한 소수성에 의하여 파장 변환층(30)과의 높은 밀착력을 확보하면서, 산소 투과도가 충분히 낮은 단부면 밀봉층(26)을 형성할 수 있다.
또한, 산소 투과도의 점에서는, 중합성 화합물 및 수소 결합성 화합물은, 친수도 logP는 낮은 편이 바람직하다. 그러나, 친수도 logP가 과도하게 낮으면, 친수성이 과도하게 높아져, 단부면 밀봉층(26)과 파장 변환층(30)의 밀착력이 약해져, 단부면 밀봉층(26)의 내구성이 저하되는 경우도 염려된다.
이 점을 고려하면, 중합성 화합물 및 수소 결합성 화합물의 친수도 logP는, 0.0 이상이 바람직하고, 0.5 이상이 보다 바람직하다.
또, 본 발명의 백라이트용 필름(16)에 있어서, 단부면 밀봉층(26)을 형성하는 조성물은, 조성물의 고형분 전체량을 100질량부로 했을 때에, 수소 결합성 화합물을 30질량부 이상 함유하는 것이 바람직하고, 40질량부 이상 함유하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 조성물의 고형분 전체량이란, 조성물로부터 유기 용제를 제거한, 형성되는 단부면 밀봉층(26)에 남아야 하는 성분의 전체량이다.
단부면 밀봉층(26)을 형성하는 조성물의 고형분이, 수소 결합성 화합물을 30질량부 이상 함유함으로써, 분자 간의 상호 작용을 강하게 하여, 산소 투과성을 낮게할 수 있다.
수소 결합이란, 분자 중에서 수소 원자보다 전기 음성도가 높은 원자와 공유 결합하는 수소 원자가, 동일한 분자 중 또는 다른 분자 중의 원자 또는 원자군과의 사이에서 인력적 상호 작용에 의하여 만드는 비공유 결합성의 결합을 말한다.
수소 결합성을 갖는 관능기란, 이와 같은 수소 결합을 발생시킬 수 있는 수소 원자를 포함하는 관능기이다. 구체적으로는, 유레테인기, 유레아기, 하이드록실기, 카복실기, 아마이드기 및 사이아노기 등을 들 수 있다.
이와 같은 관능기를 갖는 화합물로서는, 구체적으로는, 톨릴렌다이아이소사이아네이트(TDI), 다이페닐메테인다이아이소사이아네이트(MDI), 헥사메틸렌다이아이소사이아네이트(HDI), 아이소포론다이아이소사이아네이트(IPDI), 수소 첨가 MDI(HMDI) 등의 다이아이소사이아네이트와, 폴리(프로필렌옥사이드)다이올, 폴리(테트라메틸렌옥사이드)다이올, 에톡시화 비스페놀 A, 에톡시화 비스페놀 S 스파이로글라이콜, 카프로락톤 변성 다이올, 카보네이트다이올 등의 폴리올, 및 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 글리시돌다이(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트라이아크릴레이트 등의 하이드록시아크릴레이트를 반응시켜 얻어지는 모노머, 올리고머가 예시된다.
또, 에폭시기를 갖는 화합물에, 비스페놀 A형, 비스페놀 S형, 비스페놀 F형, 에폭시화 유형, 페놀 노볼락형 등의 화합물을 반응시켜 얻어지는 에폭시 화합물, 및 지환형 에폭시에, 아민 화합물, 산무수물 등을 반응시켜 얻어지는 에폭시 화합물 등도 예시된다.
또한, 상술한 에폭시 화합물의 양이온 중합물, 폴리바이닐알코올(PVA), 에틸렌-바이닐알코올 공중합체(EVOH), 뷰텐다이올-바이닐알코올 공중합체, 폴리아크릴로나이트릴 등도 예시된다.
그 중에서도, 경화 수축이 작아 파장 변환 필름(24)와의 밀착이 우수한 관점에서, 에폭시기를 갖는 화합물, 에폭시기를 갖는 화합물을 반응시켜 얻어지는 화합물이 바람직하다.
또한 본 발명의 백라이트용 필름(16)에 있어서, 단부면 밀봉층(26)을 형성하는 조성물은, 조성물의 고형분 전체량을 100질량부로 했을 때에, (메트)아크릴로일기, 바이닐기, 글리시딜기, 옥세테인기, 지환식 에폭시기로부터 적어도 하나 선택되는 중합성 관능기를 갖는 중합성 화합물을 5질량부 이상 함유하는 것이 바람직하고, 이들 중합성 관능기를 갖는 중합성 화합물을 10질량부 이상 함유하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 백라이트용 필름(16)에 있어서는, 단부면 밀봉층(26)을 형성하는 조성물의 고형분이, (메트)아크릴로일기 등으로부터 적어도 하나 선택되는 중합성 관능기를 갖는 중합성 화합물을 5질량부 이상 함유함으로써, 고온 고습하에서의 내구성이 우수한 단부면 밀봉층(26)을 실현할 수 있다.
(메트)아크릴로일기를 갖는 중합성 화합물로서는, 구체적으로는, 네오펜틸글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 1,9-노네인다이올다이(메트)아크릴레이트, 트라이프로필렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 에틸렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 다이사이클로펜텐일(메트)아크릴레이트, 다이사이클로펜텐일옥시에틸(메트)아크릴레이트, 다이사이클로펜탄일다이(메트)아크릴레이트 등이 예시된다.
또, 글리시딜기, 옥세테인기, 지환 에폭시기 등을 갖는 중합성 화합물로서는, 구체적으로는, 비스페놀 A 다이글리시딜에터, 비스페놀 F 다이글리시딜에터, 수소 첨가 비스페놀 A 다이글리시딜에터, 수소 첨가 비스페놀 F 다이글리시딜에터, 1,4-뷰테인다이올다이글리시딜에터, 1,6-헥세인다이올다이글리시딜에터, 글리세린트라이글리시딜에터, 트라이메틸올프로페인트라이글리시딜에터 등이 예시된다.
또, 본 발명에 있어서, (메트)아크릴로일기 및/또는 글리시딜기를 갖는 중합성 화합물은, 시판품도 적합하게 이용 가능하다.
이들 중합성 화합물을 포함하는 시판품으로서는, 미쓰비시 가스 가가쿠사제의 마크시브, EVONIK사제의 Nanopox450, Nanopox500, Nanopox630, 아라카와 가가쿠 고교사제의 콤포세란 102 등의 시리즈, 도레이·파인 케미컬사제의 프렙, 싸이오콜 LP, 헨켈·재팬사제의 록타이트 E-30CL 등의 시리즈, Epoxy Technology사제의 EPO-TEX353ND 등의 시리즈 등이 적합하게 예시된다.
본 발명의 백라이트용 필름에 있어서, 단부면 밀봉층(26)을 형성하는 조성물은, 필요에 따라, (메트)아크릴로일기, 바이닐기, 글리시딜기, 옥세테인기, 지환식 에폭시기를 포함하지 않는 중합성 조성물을 함유해도 된다.
단, 단부면 밀봉층(26)을 형성하는 조성물에 있어서, 이들 관능기를 포함하지 않는 중합성 화합물은, 조성물의 고형분 전체량을 100질량부로 했을 때에, 3질량부 이하로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 백라이트용 필름(16)에 있어서, 단부면 밀봉층(26)에는, 무기물의 입자(무기 화합물로 이루어지는 입자)가 분산되어 있어도 된다.
단부면 밀봉층(26)이 무기물의 입자를 함유함으로써, 단부면 밀봉층(26)의 산소 투과도를 보다 낮게 할 수 있고, 단부면으로부터 침입하는 산소 등에 기인하는 파장 변환층(30)의 열화를, 보다 적합하게 방지할 수 있다.
단부면 밀봉층(26)에 분산하는 무기물 입자의 크기에는, 특별히 한정은 없고, 단부면 밀봉층(26)의 두께 등에 따라, 적절히 설정하면 된다.
여기에서, 백라이트용 필름(16)의 면 방향에 있어서의 단부면 밀봉층(26)의 영역은, 백라이트용 필름(16)을 백라이트 등의 장치에 도입했을 때에 있어서의 비유효 면적이 된다. 또, 백라이트용 필름(16)을 장치에 도입할 때에는, 백라이트용 필름(16)의 단부면 즉 단부면 밀봉층(26)의 단부면은, 평면 형상이 바람직하다.
이 점을 고려하면, 단부면 밀봉층(26)에 분산하는 무기물 입자의 크기(최대 길이)는, 단부면 밀봉층(26)의 두께 미만인 것이 바람직하고, 특히, 작을수록 유리하다.
또한, 단부면 밀봉층(26)에 분산하는 무기물 입자의 크기는, 균일해도 되고, 불균일해도 된다.
단부면 밀봉층(26)에 있어서의 무기물 입자의 함유량은, 무기물 입자의 크기 등에 따라, 적절히 설정하면 된다.
본 발명자들의 검토에 의하면, 단부면 밀봉층(26)에 있어서의 무기물 입자의 함유량은, 50질량% 이하가 바람직하고, 10~30질량%가 보다 바람직하다. 즉, 단부면 밀봉층(26)을 형성하는 조성물에 있어서, 조성물의 고형분 전체량을 100질량부로 했을 때에, 무기물 입자의 함유량이 50질량부 이하인 것이 바람직하고, 10~30질량부인 것이 보다 바람직하다.
무기물 입자에 의한 단부면 밀봉층(26)의 산소 투과도의 저감 효과는, 무기물 입자의 함유량이 많을수록 높아지지만, 무기물 입자의 함유량을 10질량% 이상으로 함으로써, 무기물 입자의 첨가 효과를 보다 적합하게 얻어, 산소 투과도가 낮은 단부면 밀봉층(26)을 형성할 수 있다.
단부면 밀봉층(26)에 있어서의 무기물 입자의 함유량을 50질량% 이하로 함으로써, 단부면 밀봉층(26)의 밀착성 및 내구성을 충분히 할 수 있고, 적층 필름의 재단 및 펀칭 등을 행할 때에 크랙이 발생하는 것을 억제할 수 있는 등의 점에서 바람직하다.
단부면 밀봉층(26)에 분산하는 무기물 입자로서는, 구체적으로는, 실리카 입자, 알루미나 입자, 은 입자, 구리 입자 등이 예시된다.
단부면 밀봉층(26)은, 단층 구성에 한정은 되지 않는다. 예를 들면, 하층(파장 변환 필름(24) 측)의 폴리바이닐알코올층과 상층의 에폭시 수지층을 갖는 구성 등, 다층 구성이어도 된다.
또한, 단부면 밀봉층(26)은, 하지 금속층과 도금층으로 이루어지는 구성 등, 금속으로 형성해도 된다.
단부면 밀봉층(26)의 두께에는, 특별히 한정은 없고, 단부면 밀봉층(26)의 형성 재료에 따라, 필요한 산소 배리어성 및 수증기 배리어성을 얻을 수 있는 두께를, 적절히 설정하면 된다.
일례로서, 상술한 수지 재료로 이루어지는 단부면 밀봉층(26)이면, 두께는1~100μm가 바람직하고, 5~50μm가 보다 바람직하다.
단부면 밀봉층(26)은, 형성 재료에 따른 방법으로 형성하면 된다.
수지 재료로 이루어지는 단부면 밀봉층(26)이면, 상술한 바와 같이, 단부면 밀봉층(26)이 되는 조성물을 조제하여, 조제한 조성물을 단부면 밀봉층(26)의 형성면 즉 파장 변환 필름의 단부면에 도포하고, 그 후, 조성물을 건조하여, 필요에 따라, 자외선 조사 및 가열 등에 의하여 주로 단부면 밀봉층(26)을 구성하는 화합물을 중합(가교·경화)하여 형성하면 된다.
금속 등의 무기물로 이루어지는 단부면 밀봉층(26)은, 도금법, 진공 증착법, 스퍼터링법 등, 형성 재료에 따른 공지의 성막 방법으로 형성하면 된다.
또, 단부면 밀봉층(26)은, 파장 변환 필름(24) 1매마다 형성해도 되지만, 복수 매의 파장 변환 필름(24)를 적층하여, 파장 변환 필름(24)의 적층체의 단부면에 단부면 밀봉층(26)을 형성하고, 그 후, 파장 변환 필름(24)를 1매씩 박리함으로써, 복수 매의 파장 변환 필름(24)에, 동시에 단부면 밀봉층(26)을 형성해도 된다.
예를 들면, 수평인 평면 상에 단부면 밀봉층(26)을 형성하는 조성물의 액막을 형성한다. 한편, 복수 매의 파장 변환 필름(24)를 적층한다. 이어서, 조성물의 액막에 압입되도록, 파장 변환 필름(24)의 적층체의 단부면을 침지하고, 연직 방향으로 들어 올려, 적층체의 단부면에 조성물을 부착시킨다. 그 후, 조성물을 건조하고, 필요에 따라, 자외선 조사 및 가열 등에 의하여 주로 단부면 밀봉층(26)을 구성하는 화합물을 중합하여, 적층체의 각 파장 변환 필름(24)의 단부면에, 단부면 밀봉층(26)을 형성한다. 마지막으로, 적층체로부터, 파장 변환 필름(24)를 1매씩, 박리하면 된다.
상술한 바와 같이, 면 형상 조명 장치(10)에 있어서, 케이싱(12)의 바닥판(12a)(바닥면)에는, 광원(14)가 배치된다. 광원(14)는, 면 형상 조명 장치(10)이 출사하는 광의 광원이다.
광원(14)는, 파장 변환 필름(24)(파장 변환층(30))에 의하여 파장 변환되는 파장을 갖는 광을 출사하는 것이면, 공지의 점광원이, 각종 이용 가능하다.
그 중에서도, 상술한 바와 같이 LED는 광원(14)로서 적합하게 예시된다. 또, 상술한 바와 같이, 파장 변환 필름(24)의 파장 변환층(30)은, 바람직한 예로서, 양자 도트를 수지 등의 매트릭스에 분산하여 이루어지는 양자 도트층이다. 그로 인하여, 광원(14)로서는, 청색의 광을 출사하는 청색 LED는 특히 적합하게 이용되고, 그 중에서도 특히, 중심 파장이 450nm±50nm인 청색 LED는 적합하게 이용된다.
면 형상 조명 장치(10)에 있어서, 광원(14)의 출력에는, 특별히 한정은 없고, 면 형상 조명 장치(10)에 요구되는 광의 휘도(조도) 등에 따라, 적절히 설정하면 된다.
또, 중심 파장, 조도의 프로파일 및 반값 전폭 등의 광원(14)의 발광 특성에도, 특별히 한정은 없고, 면 형상 조명 장치(10)의 크기, 광원(14)와 파장 변환 필름(24)와의 거리, 파장 변환층(30)의 특성 등에 따라, 적절히 설정하면 된다.
광원(14)는, 광축을 파장 변환 필름(24)의 중심에 일치시켜 배치된다. 바꾸어 말하면, 광원(14)의 광축에 중심을 일치시켜 파장 변환 필름(24)가 마련된다.
그러나, 면 형상 조명 장치(10)에 있어서, 면 방향에 있어서의 광원(14)와 파장 변환 필름(24)와의 위치 관계는, 이에 한정은 되지 않고, 적어도, 광원(14)의 광축이, 면 방향에 있어서 파장 변환 필름(24) 내에 위치하면 된다.
광원(14)와 파장 변환 필름(24)와의 거리에는, 특별히 한정은 없다. 여기에서, 광원(14)로서 이용되는 LED는, 확산광을 출사하기 때문에, 광원(14)와 파장 변환 필름(24)와의 거리는, 광원(14)가 출사한 광이, 모두 파장 변환 필름(24) 중에 조사되도록 하는 것이 바람직하다. 특히, 광원(14)와 파장 변환 필름(24)와의 거리는, 광원(14)가 출사한 광의 빔 스폿이, 면 방향에 있어서 파장 변환 필름(24)에 내접하는 거리로 하는 것이 바람직하다.
이로써, 파장 변환 필름(24)를 유효하게 사용할 수 있고, 또한 광원(14)가 조사한 광을, 낭비없이 효율적으로 이용할 수 있다.
도 1~도 3에 나타내는 백라이트용 필름(16)은, 바람직한 양태로서, 지지체(20)에, 복수의 소형의 파장 변환 필름(24)를 이간하여 마련하고, 각 파장 변환 필름(24)에 1개의 광원(14)를 마련한 구성을 갖지만, 본 발명은, 이에 한정은 되지 않으며, 각종 구성이 이용 가능하다.
일례로서, 본 발명의 백라이트용 필름은, 도 4 및 도 5에 개념적으로 나타내는 면 형상 조명 장치(38 및 40)과 같이, 케이싱(12)의 개방면의 전체면을 폐색하는 대형의 파장 변환 필름(24L)을 갖는 것이어도 된다. 즉, 도 4 및 도 5에 나타내는 예에서는, 1매의 파장 변환 필름(24L)에 의하여, 본 발명의 백라이트용 필름이 구성된다. 바꾸어 말하면, 본 발명의 백라이트용 필름은, 지지체를 갖지 않고, 파장 변환 필름만으로 구성되는 것이어도 된다. 또한, 1매의 파장 변환 필름(24)로 이루어지는 본 발명의 백라이트용 필름을, 도 1에 나타내는 바와 같은 지지체(20)으로 지지해도 된다.
이때에 있어서, 본 발명의 백라이트용 필름을 이용하는 면 형상 조명 장치는, 도 4에 나타내는 면 형상 조명 장치(38)과 같이, 광원(14)는 1개여도 되고, 혹은, 도 5에 개념적으로 나타내는 면 형상 조명 장치(40)과 같이, 복수(도시예에서는 3개)의 광원을 마련한 구성이어도 된다.
또한, 본 발명의 백라이트용 필름은, 도 1~도 5에 나타내는 바와 같은, 직하형의 면 형상 조명 장치뿐만 아니라, 도광판을 이용하는, 이른바 에지 라이트형의 면 형상 조명 장치에도, 이용 가능하다.
이때에는, 광원과, 도광판의 광입사면과의 사이에, 광원과 파장 변환 필름을 대응시켜, 본 발명의 백라이트용 필름을 배치하면 된다.
이상, 본 발명의 백라이트용 필름에 대하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은, 상기 실시형태에 한정은 되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에 있어서, 각종 개량이나 변경을 행해도 되는 것은, 물론이다.
실시예
이하, 본 발명의 구체적 실시예를 들어, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이하에 기재하는 실시예에 한정되는 것은 아니고, 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 수순 등은, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한 적절히 변경할 수 있다.
[실시예 1]
＜배리어 필름(32)의 제작＞
지지 기판으로서, PET 필름(도요보사제, 코스모샤인 A4300, 두께 50μm)을 준비했다. 또한, 이 PET 필름은, 양면에 매트층을 갖는 것이다.
이 지지 기판의 편면 측에, 이하의 수순으로 배리어층을 형성했다.
트라이메틸올프로페인트라이아크릴레이트(다이셀 사이텍사제) 및 광중합 개시제(람베르티사제, ESACURE KTO46)를 준비하고, 질량 비율로서 95:5가 되도록 칭량하며, 이들을 메틸에틸케톤에 용해시켜, 고형분 농도 15%의 도포액으로 했다.
이 도포액을, 다이 코터를 이용하여 롤·투·롤에 의하여 지지 기판에 도포하고, 50℃의 건조존을 통과시켰다. 건조존의 통과 시간은 3분이었다. 그 후, 질소 분위기하에서 자외선을 조사(적산 조사량 약 600mJ/cm2)하고, UV 경화로 경화하여 유기층을 형성하며, 권취했다. 지지 기판에 형성된 유기층의 두께는, 1μm였다.
이하의 설명에서는, "롤·투·롤"을 "RtoR"이라고도 한다.
다음으로, RtoR에 의한 화학 증착 장치(CVD장치)를 이용하여, 유기층의 표면에 무기층으로서 질화 규소층을 형성했다.
원료 가스는, 실레인 가스(유량 160sccm), 암모니아 가스(유량 370sccm), 수소 가스(유량 590sccm), 및 질소 가스(유량 240sccm)를 이용했다. 전원은, 주파수 13.56MHz의 고주파 전원을 이용했다. 제막 압력은 40Pa, 도달 막두께는 50nm로 했다.
이와 같이 하여, 배리어 필름(32)로서, PET 필름으로 이루어지는 지지 기판의 표면에 유기층을 갖고, 유기층의 위에 무기층을 갖는, 상술한 적층형 배리어 필름(유기 무기 적층형의 가스 배리어 필름)을 제작했다. 배리어 필름(32)는, 2매 제작했다.
＜파장 변환층(30)(양자 도트층) 및 파장 변환 필름(24)의 제작＞
하기의 양자 도트 함유 중합성 조성물을 조제하여, 구멍 직경 0.2μm의 폴리프로필렌제 필터로 여과한 후, 30분간 감압 건조했다.
하기에 있어서, 발광 극대 파장 535nm의 양자 도트 1의 톨루엔 분산액으로서, NN-랩스사제의 CZ520-100을 이용했다. 또, 발광 극대 파장 630nm의 양자 도트 2의 톨루엔 분산액으로서, NN-랩스사제의 CZ620-100을 이용했다.
이들은 모두 코어로서 CdSe를, 셸로서 ZnS를, 배위자로서 옥타데실아민을 각각 이용한 양자 도트이며, 톨루엔에 3질량%의 농도로 분산되어 있다.
＜＜양자 도트 함유 중합성 조성물＞＞
양자 도트 1의 톨루엔 분산액(발광 극대: 535nm) 10질량부
양자 도트 2의 톨루엔 분산액(발광 극대: 630nm) 1질량부
라우릴메타크릴레이트 40질량부
2관능 메타크릴레이트 4G(신나카무라 가가쿠 고교사제) 20질량부
3관능 아크릴레이트 TMPTA(다이셀 사이텍사제) 20질량부
유레테인아크릴레이트 UA-160TM(신나카무라 가가쿠 고교사제) 10질량부
실레인 커플링제 KBM-5103(신에쓰 가가쿠 고교사제) 10질량부
광중합 개시제 이르가큐어 819(BASF사제) 1질량부
상술한 바와 같이 제작한 배리어 필름(32)의 1매를, RtoR에 의하여, 길이 방향으로 1m/분, 60N/m의 장력으로 연속 반송하면서, 무기층의 표면에 조제한 양자 도트 함유 중합성 조성물을 다이 코터에 의하여 도포하여, 50μm의 두께의 도막을 형성했다.
이어서, 도막을 형성한 배리어 필름(32)를 백업 롤러에 감고, 도막 상에, 다른 1매의 배리어 필름(32)를, 무기층이 도막에 접하는 방향으로 래미네이팅하여, 2매의 배리어 필름(32)로 도막을 협지한 상태에서 연속 반송하면서, 100℃의 가열 존을 통과시켰다. 가열 존의 통과 시간은 3분이었다.
그 후, 160W/cm의 공랭 메탈할라이드 램프(아이 그래픽스사제)를 이용하여, 자외선을 조사하고 도막을 경화시켜, 파장 변환층(30)(양자 도트층)을 2매의 배리어 필름(32)로 협지한, 장척인 파장 변환 필름을 제작했다. 또한, 자외선의 조사량은 2000mJ/cm2로 했다.
제작한 장척인 파장 변환 필름을, 톰슨 펀칭날에 의하여 절단하여, 25×25mm의 소형의 파장 변환 필름(24)를 제작했다.
이어서, 파장 변환 필름(24)를, 60℃에서 가열한 상태에서, 파장 변환 필름(24)에, 중심 파장이 365nm이며, 조도가 2W/cm2인 자외선을 조사하여, 가열 자외선 조사 처리를 행했다. 가열 자외선 조사 처리의 시간은, 8초로 했다. 또한, 파장 변환 필름(24)의 표면 온도를 열전대에 의하여 측정한바, 95℃였다.
파장 변환 필름(24)의 가열은, 핫플레이트에 의하여 행했다.
자외선의 광원은, LED(아크로에지사제, UAW385)를 이용했다.
＜단부면 밀봉층(26)을 형성하기 위한 조성물의 조제＞
단부면 밀봉층(26)을 형성하는 조성물로서, 고형분이 이하의 조성을 갖는 조성물을 조제했다. 또한, 조성은, 고형분 전체량을 100질량부로 했을 때의 질량부이다.
2액형 열경화성 에폭시 수지의 주제(미쓰비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤제, M-100)
32질량부
2액형 열경화성 에폭시 수지의 경화제(미쓰비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤제, C-93)
68질량부
1-뷰탄올 60질량부
＜단부면 밀봉층(26)의 형성＞
가열 자외선 조사 처리를 행한 파장 변환 필름(24)를 적층했다.
한편, 조제한 단부면 밀봉층(26)을 형성하기 위한 조성물을, 수평으로 유지한 평판 상에 도포하여, 두께 1000μm의 액막을 형성했다.
이어서, 파장 변환 필름(24)의 적층체의 단부면을, 형성한 두께 1000μm의 액막에, 300μm의 깊이까지 압입하여, 연직 방향으로 들어 올려, 파장 변환 필름(24)의 단부면에, 소정량의 조성물을 부착시켰다. 그 후, 80℃에서 10분 건조하여, 파장 변환 필름의 단부면에 단부면 밀봉층(26)을 형성했다.
단부면 밀봉층(26)은, 25×25mm의 파장 변환 필름(24)의 4개의 단부면, 모두에 형성했다.
그 후, 적층한 파장 변환 필름(24)를 박리하여, 단부면에 단부면 밀봉층(26)을 형성한, 개개의 파장 변환 필름(24)로 했다.
파장 변환 필름(24)의 단부면을 광학 현미경으로 확인한바, 파장 변환 필름(24)의 단부면 전체면을 덮어, 단부면 밀봉층(26)이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다.
＜휘도 변동률의 측정＞
단부면 밀봉층(26)을 형성한 파장 변환 필름(24)에, 청색 LED(Lumileds사제, LXK0-PR04-0016)를 이용하여, 중심 파장이 455nm인 청색광을, 파장 변환 필름(24)의 필름면 상에서 조도가 0.1W/cm2가 되도록 조사하여, 조사 개시로부터 3분이 경과한 시점(발광 휘도 L0)과, 조사 개시로부터 24시간이 경과한 시점(발광 휘도 L1)에 있어서의 발광 휘도를 측정했다.
발광 휘도의 측정은, 파장 변환 필름(24)의 중심에 있어서, 파장 변환 필름(24)의 면에 대하여 수직 방향 740mm의 위치에 설치한 휘도계(TOPCON사제, SR3)에 의하여 측정했다.
그 결과, 조사 개시로부터 3분이 경과한 시점에 있어서의 파장 변환 필름(24)의 발광 휘도 L0은 12940cd/m2, 조사 개시로부터 24시간이 경과한 시점에 있어서의 파장 변환 필름(24)의 발광 휘도 L1은 13510cd/m2였다.
따라서, 이 파장 변환 필름(24)의 휘도 변동률(|(L1-L0)/L0|×100)은, 4.4%였다.
[실시예 2]
가열 자외선 조사 처리에 있어서의, 가열 온도를 110℃, 자외선의 중심 파장을 385nm, 자외선의 조도를 3.2mW/cm2, 처리 시간을 12초로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 파장 변환 필름(24)를 제작했다. 가열 자외선 조사 처리에 있어서의 파장 변환 필름(24)의 표면 온도를 실시예 1과 동일하게 측정한바, 145℃였다.
실시예 1과 동일하게 휘도 변동률을 측정한바, 조사 개시로부터 3분이 경과한 시점에 있어서의 파장 변환 필름(24)의 발광 휘도 L0은 13400cd/m2, 조사 개시로부터 24시간이 경과한 시점에 있어서의 파장 변환 필름(24)의 발광 휘도 L1은 13590cd/m2이며, 휘도 변동률은 1.4%였다.
[비교예 1]
가열 자외선 조사 처리를 행하지 않는 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 파장 변환 필름(24)를 제작했다.
실시예 1과 동일하게 휘도 변동률을 측정한바, 조사 개시로부터 3분이 경과한 시점에 있어서의 파장 변환 필름(24)의 발광 휘도 L0은 11760cd/m2, 조사 개시로부터 24시간이 경과한 시점에 있어서의 파장 변환 필름(24)의 발광 휘도 L1은 12650cd/m2이며, 휘도 변동률은 7.6%였다.
[비교예 2]
가열 자외선 조사 처리에 있어서의, 가열 온도를 40℃, 자외선의 중심 파장을 365nm, 자외선의 조도를 0.8mW/cm2, 처리 시간을 12초로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 파장 변환 필름(24)를 제작했다. 가열 자외선 조사 처리에 있어서의 파장 변환 필름(24)의 표면 온도를 실시예 1과 동일하게 측정한바, 75℃였다.
실시예 1과 동일하게 휘도 변동률을 측정한바, 조사 개시로부터 3분이 경과한 시점에 있어서의 파장 변환 필름(24)의 발광 휘도 L0은 12450cd/m2, 조사 개시로부터 24시간이 경과한 시점에 있어서의 파장 변환 필름(24)의 발광 휘도 L1은 13150cd/m2이며, 휘도 변동률은 5.6%였다.
[비교예 3]
단부면 밀봉층(26)을 형성하지 않는 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 백라이트용 필름을 제작했다.
실시예 1과 동일하게 휘도 변동률을 측정한바, 조사 개시로부터 3분이 경과한 시점에 있어서의 파장 변환 필름(24)의 발광 휘도 L0은 13050cd/m2, 조사 개시로부터 24시간이 경과한 시점에 있어서의 파장 변환 필름(24)의 발광 휘도 L1은 13620cd/m2이며, 휘도 변동률은 4.4%였다.
[면 형상 조명 장치의 휘도 변동률의 측정]
＜면 형상 조명 장치의 제작＞
케이싱(12)로서, 100×100mm의 개구면을, 1면 갖는, 내면이 거울면인 직사각형의 케이싱을 준비했다.
한편, 제작한 파장 변환 필름(24)를, 100×100mm의 평판의 중앙에 첩착하여, 파장 변환 필름(24)를 평판으로 지지하여 이루어지는 백라이트용 필름으로 했다. 이 평판은, 1면이 거울면이며, 파장 변환 필름(24)는, 거울면 측에 첩착했다. 또한, 평판은, 파장 변환 필름(24)의 첩착 위치만, 투명하게 되어 있다. 또, 파장 변환 필름(24)의 첩착은, OCA(3M사제, 8172CL)에 의하여 행했다.
케이싱(12)의 바닥면에, 개방면을 백라이트용 필름으로 폐색했을 때에, 파장 변환 필름(24)의 중심과 광축이 일치하도록, 광원(14)를 고정했다. 광원(14)는, 청색 LED(니치아 가가쿠사제, NSPB346KS, 피크 파장 450nm, 반값 전폭 55nm)를 이용했다.
이어서, 케이싱(12)의 개방면을, 백라이트용 필름으로 폐색하여, 면 형상 조명 장치를 제작했다. 케이싱(12)의 폐색은, 파장 변환 필름(24)를 내면 측을 향하여 행했다.
또한, 광원(14)와 파장 변환 필름(24)와의 거리는, 파장 변환 필름(24)의 표면에 있어서, 광원(14)가 출사한 청색광의 빔 스폿 직경이 16mm가 되도록 설정했다.
이와 같이 하여 제작한 면 형상 조명 장치의 광원을 점등하여, 디스플레이 컬러 애널라이저(코니카 미놀타사제, CA-210)에 의하여 휘도를 측정하고, 초기 휘도 B0으로 했다.
그대로, 24시간, 면 형상 조명 장치를 점등하여, 동일하게 휘도를 측정하고, 시험 후 휘도 B1로 했다.
초기 휘도 B0 및 시험 후 휘도 B1로부터, 하기 식에 의하여 면 형상 조명 장치의 휘도 변동률[%]를 평가했다.
면 형상 조명 장치의 휘도 변동률[%]=|[(B1-B0)/B0]|×100
그 결과,
실시예 1의 면 형상 조명 장치의 휘도 변동률은 4.2%,
실시예 2의 면 형상 조명 장치의 휘도 변동률은 1.1%,
비교예 1의 면 형상 조명 장치의 휘도 변동률은 7.5%,
비교예 2의 면 형상 조명 장치의 휘도 변동률은 5.9%,
비교예 3의 면 형상 조명 장치의 휘도 변동률은 4.3%였다.
[내구성의 평가]
먼저, 파장 변환 필름(24)의 초기 휘도(Y0)를 이하의 수순으로 측정했다. 시판 중인 태블릿 단말(Amazon사제 Kindle(등록 상표) Fire HDX 7")을 분해하여, 백라이트 유닛을 추출했다. 추출한 백라이트 유닛의 도광판 상에 파장 변환 필름(24)를 두고, 그 위에, 방향이 직교한 2매의 프리즘 시트를 겹쳐 배치했다. 청색 광원으로부터 발하여, 파장 변환 필름(24) 및 2매의 프리즘 시트를 투과한 광의 휘도를, 도광판의 면에 대하여 수직 방향 740mm의 위치에 설치한 휘도계(SR3, TOPCON사제)로 측정하여, 파장 변환 필름(24)의 휘도로 했다.
다음으로, 온도 60℃ 상대 습도 90%로 유지된 항온조에 파장 변환 필름(24)를 투입하여, 1000시간 보관했다. 1000시간 후, 파장 변환 필름(24)를 추출하고, 상기와 동일한 수순으로, 고온 고습 시험 후의 휘도(Y1)을 측정했다. 하기 식과 같이, 초기의 휘돗값(Y0에 대한, 고온 고습 시험 후의 휘도(Y1)의 변화율(ΔY)를 산출하고, 휘도 변화를 지표로 하여, 이하의 기준으로 파장 변환 필름(24)의 내구성을 평가했다.
ΔY[%]=(Y0-Y1)/Y0×100
A: ΔY≤5%
B: 5%<ΔY<15%
C: 15%≤ΔY
그 결과,
실시예 1의 내구성 평가는 A,
실시예 2의 내구성 평가는 A,
비교예 1의 내구성 평가는 A,
비교예 2의 내구성 평가는 A,
비교예 3의 내구성 평가는 C였다.
이상과 같이, 휘도 변동률이 5% 이하이고, 또한 단부면 밀봉층을 갖는 실시예 1 및 실시예 2의 파장 변환 필름은, 면 형상 조명 장치에 이용하여 장시간의 발광을 행했을 때의 휘도 변동률이 작고, 또한 내구성도 충분하다.
이에 대하여, 단부면 밀봉층을 갖지만 휘도 변동률이 5%를 초과하는 비교예 1 및 비교예 2의 파장 변환 필름은, 모두 내구성은 양호하지만, 면 형상 조명 장치에 이용하여 장시간의 발광을 행했을 때의 휘도 변동률이 본 발명의 파장 변환 필름(24)보다 크다. 또, 휘도 변동률은 5% 이하이지만, 단부면 밀봉층을 갖지 않는 비교예 3의 파장 변환 필름은, 면 형상 조명 장치에 이용하여 장시간의 발광을 행했을 때의 휘도 변동률은 작지만, 내구성이 본 발명의 파장 변환 필름(24)에 비하여 큰폭으로 낮다.
이상의 결과로부터, 본 발명의 효과는 명확하다.
산업상 이용가능성
LCD의 백라이트 등, 각종 장치의 조명 광원으로서, 적합하게 이용 가능하다.
10, 38, 40 조명 장치
12 케이싱
12a 바닥판
14 광원
16 백라이트용 필름
20 지지체
24, 24L 파장 변환 필름
26 단부면 밀봉층
30 파장 변환층
32 (가스) 배리어 필름

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 파장 변환층 및 상기 파장 변환층을 협지하는 가스 배리어층을 갖는 파장 변환 필름과,
    상기 파장 변환 필름의 단부면을 밀봉하는 단부면 밀봉층을 갖고,
    상기 파장 변환 필름은, 발광 다이오드가 출사한 중심 파장을 455nm로 하는 광이, 상기 파장 변환 필름의 필름면 상에서 조도 0.1W/cm2가 되는 조건에서 조사된 경우에 있어서, 광의 조사 개시로부터 3분이 경과한 시점에 있어서의 발광의 휘도를 L0, 광의 조사 개시로부터 24시간이 경과한 시점에 있어서의 발광의 휘도를 L1로 했을 때에, 하기의 식 (2)을 충족시키는 백라이트용 필름의 제조 방법으로서,
    상기 파장 변환 필름은, 가열한 상태로 자외선을 조사하는 가열 자외선 조사 처리가 이루어진 백라이트용 필름의 제조 방법.
    |(L1-L0)/L0|×100≤5[%]···식 (2)
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 가열 자외선 조사 처리시의 상기 파장 변환 필름의 표면 온도는, 80℃~180℃인 백라이트용 필름의 제조 방법.
  6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 파장 변환 필름의 가열 자외선 조사 처리는, 중심 파장이 345nm~395nm에서의 자외선을 조사하는 백라이트용 필름의 제조 방법.
  7. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 파장 변환층은, (메트)아크릴레이트기, 바이닐기, 에폭시기 및 옥세탄일기 중 적어도 하나를 갖는 중합성 화합물의 1 종류 이상, 및, 광중합 개시제를 함유하는 중합성 조성물로 형성하는 백라이트용 필름의 제조 방법.
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