TW201544573A - 波長轉換構件、背光單元、及液晶顯示裝置、以及波長轉換構件之製造方法及含有量子點之聚合性組成物 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題為提供一種波長轉換構件,其係包含量子點的波長轉換構件,兼具高的可見光透過性和優異的耐久性。
本發明之解決手段為一種波長轉換構件,其係具有波長轉換層的波長轉換構件,該波長轉換層包含藉由激發光激發而發出螢光的量子點,上述波長轉換層係使包含上述量子點、第1聚合性化合物和第2聚合性化合物的含有量子點之聚合性組成物硬化而成的硬化層,第1聚合性化合物係從包含下述的群組所選出的1個以上的化合物:2官能以上的(甲基)丙烯酸酯單體、以及具有2個以上的從包含環氧基及氧雜環丁烷基(oxetanyl)的群組所選出的官能基的單體,第2聚合性化合物係從包含在分子中具有具氫鍵性的官能基、且具有能與第1聚合性化合物進行聚合反應的聚合性基的單體的群組所選出的1個以上的化合物;一種背光單元;一種液晶顯示裝置;一種
波長轉換構件之製造方法;一種含有量子點之聚合性組成物。
Description
本發明係關於波長轉換構件及其製造方法。此外,本發明係關於包含上述波長轉換構件的背光單元、及包含上述背光單元的液晶顯示裝置。本發明進一步係關於能用於製造上述波長轉換構件的含有量子點之聚合性組成物。
液晶顯示裝置(以下,也稱為LCD(Liquid Crystal Display))等的平面顯示器,作為消耗電力小、省空間的影像顯示裝置,其用途年年擴大。液晶顯示裝置係至少由背光單元和液晶胞構成,一般進一步包含背光側偏光板、觀看側偏光板等構件。
平面顯示器市場,就改善LCD性能而言,正在進行色再現性(color reproducibility)的提升。關於這點,近年來,作為發光材料,將目光集中在量子點(也稱為Quantum Dot、QD、量子Dot)上(參照專利文獻1)。例如,若激發光從背光入射包含量子點的波長轉換構件,則量子點被激發而發出螢光。在此能藉由使用具有不同的發光特性的量子點,來發出紅色光、綠色光、藍色光
的各明線(bright line)光而具體實現白色光。由量子點所產生的螢光係半值寬度小,因此所得到的白色光係高亮度,而且色再現性優異。藉由使用這種量子點的3波長光源化技術的進行,色再現域從現行的TV規格(FHD(全高畫質,Full High Definition)、NTSC(國家電視系統委員會,National Television System Committee))比72%朝100%擴大。
[專利文獻1]US2012/0113672A1
在加工波長轉換構件之際,若進行對規定尺寸的衝切(punching)等,則有產生包含量子點的波長轉換層之斷裂或者龜裂的情形。這種斷裂或者龜裂損害波長轉換構件的功能,例如有使得出射光不均勻的這種問題。
此外,波長轉換層的斷裂或者龜裂,導致變得容易產生波長轉換層與鄰接層的剝離。波長轉換層與鄰接層的剝離,可能使波長轉換構件的耐光性大幅降低。即,有以下的問題:若氧接觸量子點則發光強度會因光氧化反應而降低。關於這點,專利文獻1中提案有為了保護量子點免受氧等的侵害,而將阻隔膜積層在包含量子點的層。但是,如上所述,若產生剝離則波長轉換層會與氧
接觸,波長轉換構件的發光強度會降低。
本發明的課題係提供耐久性高的波長轉換構件及其製造方法。具體而言,本發明係以提供包含難以斷裂或者難以產生龜裂的波長轉換層的波長轉換構件、及其製造方法作為課題。此外,本發明的課題係提供能形成難以斷裂或者難以產生龜裂的波長轉換層的組成物。本發明進一步係以提供耐久性高的背光單元、及液晶顯示裝置作為課題。
為了解決上述課題,本發明人等針對用於製作波長轉換層之包含量子點的組成物所使用的聚合化合物重複銳意研究而完成了本發明。
即,本發明係提供以下[1]~[18]者。
[1]一種波長轉換構件,其係具有波長轉換層的波長轉換構件,該波長轉換層包含藉由激發光激發而發出螢光的量子點,上述波長轉換層係使包含上述量子點、第1聚合性化合物和第2聚合性化合物的含有量子點之聚合性組成物硬化而成的硬化層,第1聚合性化合物係從包含下述的群組所選出的1個以上的化合物:2官能以上的(甲基)丙烯酸酯單體、以及具有2個以上的從包含環氧基及氧雜環丁烷基(oxetanyl)的群組所選出的官能基的單體,第2聚合性化合物係從包含在分子中具有具氫鍵性的官能基、且具有能與第1聚合性化合物進行聚合反應的
聚合性基的單體的群組所選出的1個以上的化合物。
[2]如[1]記載的波長轉換構件,其中上述含有量子點之聚合性組成物包含單官能(甲基)丙烯酸酯單體。
[3]如[1]或[2]記載的波長轉換構件,其中上述含有量子點之聚合性組成物包含具有碳數4~30的長鏈烷基的化合物。
[4]如[1]至[3]中任一項記載的波長轉換構件,其包含基材,上述波長轉換層的至少一方的表面係與上述基材相接。
[5]如[1]至[4]中任一項記載的波長轉換構件,其依序包含第1基材、上述波長轉換層、及第2基材,第1基材及上述波長轉換層相接,且上述波長轉換層及第2基材相接,第1基材及第2基材皆為氧透過度1cm3/(m2.day.atm)以下的阻隔膜。
[6]如[5]記載的波長轉換構件,其中第1基材及第2基材的至少任一方係具有包含矽氧化物、矽氮化物、矽碳化物、或者鋁氧化物的無機層的阻隔膜,上述波長轉換層的至少一方的表面係與上述無機層直接相接。
[7]如[5]記載的波長轉換構件,其中第1基材及第2基材的至少任一方係包含含矽氧化物、矽氮化物、矽碳化物、或者鋁氧化物的無機層、和有機層的阻隔膜,上述無機層和上述有機層係直接相接,上述波長轉換層的至少一方的單面係與上述有機層直接相接。
[8]如[5]至[7]中任一項記載的波長轉換構件,其中上述含有量子點之聚合性組成物包含有機金屬偶合劑。
[9]如[5]至[8]中任一項記載的波長轉換構件,其中上述含有量子點之聚合性組成物包含含硼酸基的(甲基)丙烯酸酯單體。
[10]如[1]至[9]中任一項記載的波長轉換構件,其中上述量子點係從包含下述的群組所選出的至少一種:在600nm~680nm的波長帶具有發光中心波長,發光波峰的半值寬度為70nm以下的量子點;在520nm~560nm的波長帶具有發光中心波長,發光波峰的半值寬度為60nm以下的量子點;及在430nm~480nm的波長帶具有發光中心波長,發光波峰的半值寬度為50nm以下的量子點。
[11]一種背光單元,其至少包含如[1]~[10]中任一項記載的波長轉換構件、和藍色發光二極體或者紫外線發光二極體。
[12]如[11]記載的背光單元,其進一步包含導光板,上述波長轉換構件係配置在從上述導光板出射的光的路徑上。
[13]如[11]或[12]記載的背光單元,其進一步包含稜鏡片。
[14]一種液晶顯示裝置,其至少包含如[11]至[13]中任一項記載的背光單元和液晶胞。
[15]一種如[4]記載的波長轉換構件之製造方法,該製造方法包含:藉由在上述基材的表面塗布上述含有量子點之聚合性組成物後,使上述含有量子點之聚合性組成物硬化,來形成上述波長轉換層。
[16]一種如[5]~[9]中任一項記載的波長轉換構件之製造方法,該製造方法包含:準備第1基材及第2基材;在第1基材的表面塗布上述含有量子點之聚合性組成物以形成塗膜;將第2基材重疊在上述塗膜,以第1基材和第2基材包夾上述塗膜;以及藉由使以第1基材和第2基材所包夾的上述塗膜硬化,來形成上述波長轉換層。
[17]如[15]或[16]記載的製造方法,其包含在上述塗膜的上述硬化之前將上述含有量子點之聚合性組成物加熱。
[18]一種含有量子點之聚合性組成物,其包含藉由激發光激發而發出螢光的量子點、第1聚合性化合物和第2聚合性化合物,第1聚合性化合物係從包含下述的群組所選出的1個以上的化合物:2官能以上的(甲基)丙烯酸酯單體、以及具有2個以上的從包含環氧基及氧雜環丁烷基的群組所選出的官能基的單體,第2聚合性化合物係從包含在分子中具有具氫鍵性的官能基、且具有能與第1聚合性化合物進行聚合反應的聚合性基的單體的群組所選出的1個以上的化合物。
根據本發明,可提供耐久性高的波長轉換構件。本發明的波長轉換構件係在加工的斷裂或龜裂的產生少,在之後的使用中發光強度的伴隨時間經過的降低少。
1‧‧‧背光單元1
1A‧‧‧光源
1B‧‧‧導光板
100‧‧‧製造設備
10‧‧‧第1薄膜
20‧‧‧塗布部
22‧‧‧塗膜
24‧‧‧模塗布機
26‧‧‧支承輥
28‧‧‧硬化層
30‧‧‧層疊部
32‧‧‧層疊輥
34‧‧‧加熱腔
50‧‧‧第2薄膜
60‧‧‧硬化部
62‧‧‧支承輥
64‧‧‧紫外線照射裝置
70‧‧‧積層薄膜
80‧‧‧剝離輥
[第1圖]第1圖(a)、(b)係包含波長轉換構件的背光單元的一例的說明圖。
[第2圖]第2圖係波長轉換構件的製造裝置的一例的概略構成圖。
[第3圖]第3圖係第2圖所示的製造裝置的局部放大圖。
[第4圖]第4圖顯示液晶顯示裝置的一例。
以下的說明,有基於本發明的代表性實施態樣所完成的情形,但本發明並不受那種實施態樣限定。又,本說明書中使用「~」所表示的數值範圍意指包含「~」的前後所記載的數值作為下限值及上限值的範圍。
本說明書中,波峰的「半值寬度」係指在波峰高度1/2處的波峰寬度。此外,將在430~480nm的波長帶具有發光中心波長的光稱為藍色光,將在500~600nm的波長帶具有發光中心波長的光稱為綠色光,將在600~680nm的波長帶具有發光中心波長的光稱為紅色光。
此外,在本發明及本說明書中,「聚合性組成物」係指包含至少一種聚合性化合物的組成物,具有藉由施加光照射、加熱等的聚合處理來進行硬化的性質。此外,「聚合性化合物」係指在1分子中包含1個以
上的聚合性官能基的化合物。聚合性官能基係指可參與聚合反應的基,詳細後述。
又,在本發明及本說明書中,與積層狀態有關的「相接」係指不經由其他層而直接相接。「鄰接」也同樣。
[波長轉換構件]
波長轉換構件,只要具有轉換入射光的至少一部分的波長而出射與入射光的波長不同波長的光的功能即可。波長轉換構件的形狀沒有特別的限定,能夠是片狀、棒狀等任意形狀。波長轉換構件至少包含波長轉換層。波長轉換構件,例如,能用作液晶顯示裝置的背光單元的構成構件。
第1圖係包含波長轉換構件的背光單元1的一例的說明圖。第1圖中,背光單元1具備:光源1A、和用於作為面光源的導光板1B。第1圖(a)所示之例,波長轉換構件係配置在從導光板出射的光的路徑上。另一方面,第1圖(b)所示之例,波長轉換構件係配置在導光板與光源之間。
於是,第1圖(a)所示之例,從導光板1B出射的光入射波長轉換構件1C。第1圖(a)所示之例,從被配置在導光板1B的邊緣部的光源1A出射的光2為藍色光,從導光板1B的液晶胞(未圖示)側的面朝向液晶胞出射。在從導光板1B出射的光(藍色光2)的路徑上所配置的波長轉換構件1C至少包含藉由藍色光2激發而發出紅色光4的量子點(A)、藉由藍色光2激發而發出綠色光3的量子點(B)。
依此方式從背光單元1出射被激發的綠色光3及紅色光4、以及透過波長轉換構件1C的藍色光2。依此方式使紅色光、綠色光及藍色光發出,從而能具體實現白色光。
第1圖(b)所示之例,除了波長轉換構件和導光板的配置不同的點以外,與第1圖(a)所示的態樣相同。第1圖(b)所示之例,從波長轉換構件1C出射被激發的綠色光3及紅色光4、以及透過波長轉換構件1C的藍色光2而入射導光板,實現面光源。
(波長轉換層)
波長轉換構件至少具有包含量子點的波長轉換層。波長轉換層係使包含量子點、第1聚合性化合物和第2聚合性化合物的含有量子點之聚合性組成物硬化而成的硬化層。波長轉換層的形狀沒有特別的限定,能夠是片狀、棒狀等任意形狀。
量子點係藉由激發光激發而發出螢光。波長轉換層包含至少一種量子點,也能包含發光特性不同的二種以上的量子點。周知的量子點有在600nm~680nm的範圍的波長帶具有發光中心波長的量子點(A)、在500nm~600nm的範圍的波長帶具有發光中心波長的量子點(B)、在400nm~500nm的波長帶具有發光中心波長的量子點(C),量子點(A)係藉由激發光激發而發出紅色光,量子點(B)發出綠色光,量子點(C)發出藍色光。例如,若使藍色光作為激發光朝包含量子點(A)和量子點(B)的波長轉換層入射,則如第1圖所示,能利用藉由量子點(A)所發出的紅色光、藉由量子點(B)所發出的綠色光、和透過
波長轉換層的藍色光而具體實現白色光。此外,能夠藉由使紫外光作為激發光入射包含量子點(A)、(B)及(C)的波長轉換層,來利用藉由量子點(A)所發出的紅色光、藉由量子點(B)所發出的綠色光、及藉由量子點(C)所發出的藍色光而具體實現白色光。
(含有量子點之聚合性組成物)
含有量子點之聚合性組成物包含量子點、第1聚合性化合物及第2聚合性化合物。含有量子點之聚合性組成物可以包含聚合引發劑、有機金屬偶合劑、含硼酸基的(甲基)丙烯酸酯單體等的其他成分。
(量子點)
關於量子點,除了上述的記載以外,例如,能參照日本特開2012-169271號公報段落0060~0066,但不限於此處記載者。作為量子點,能夠毫無限制地使用市售品。量子點的發光波長,一般能利用粒子的組成、尺寸、以及組成及尺寸來調整。在一態樣中,波長轉換層較佳為包含從包含下述的群組所選出的至少一種的量子點:在600nm~680nm的波長帶具有發光中心波長,發光波峰的半值寬度為70nm以下的量子點;在520nm~560nm的波長帶具有發光中心波長,發光波峰的半值寬度為60nm以下的量子點;及在430nm~480nm的波長帶具有發光中心波長,發光波峰的半值寬度為50nm以下的量子點。
量子點可以以粒子的狀態添加於上述聚合性組成物,也可以以分散在溶媒的分散液的狀態添加於上述聚合性組成物。從抑制量子點之粒子的凝集的觀點
來看,較佳為以分散液的狀態添加。在此所使用的溶媒沒有特別的限定。相對於組成物的總量100質量份,量子點能添加例如0.01~10質量份左右。
(第1聚合性化合物)
第1聚合性化合物係從包含下述的群組所選出的1個以上的化合物:2官能以上的(甲基)丙烯酸酯單體、以及具有2個以上的從包含環氧基及氧雜環丁烷基的群組所選出的官能基的單體。又,在本發明及本說明書中,單體係意指聚合性化合物者,不限於單聚物,也可以是包含2個以上的相同或者不同重複單元的多聚體。多聚體係意指包含相同或者不同重複單元的化合物,以包含二聚體、三聚體、四聚體等寡聚物及聚合物的意思使用者。以下同樣。
2官能以上的(甲基)丙烯酸酯單體當中,就2官能的(甲基)丙烯酸酯單體而言,作為較佳例,可舉出:新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、羥基三甲基乙酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、二(甲基)丙烯酸二環戊烯酯等。
此外,2官能以上的(甲基)丙烯酸酯單體當中,就3官能以上的(甲基)丙烯酸酯單體而言,作為較佳例,可舉出:ECH(表氯醇)改質甘油三(甲基)丙烯酸酯、EO(環氧乙烷(ethylene oxide))改質甘油三(甲基)丙烯酸
酯、PO(環氧丙烷(propylene oxide))改質甘油三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、EO改質磷酸三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、EO改質三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、PO改質三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、異三聚氰酸參(丙烯醯氧基乙基)酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇羥基五(甲基)丙烯酸酯、烷基改質二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇聚(甲基)丙烯酸酯、烷基改質二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等。
含有量子點之聚合性組成物,較佳為包含分子量Mw和每1分子的(甲基)丙烯醯基的數量F的比Mw/F係200以下的(甲基)丙烯酸酯單體。Mw/F更佳為150以下,最佳為100以下。因為藉由Mw/F小的(甲基)丙烯酸酯單體,能提高利用含有量子點之聚合性組成物的硬化所形成的波長轉換層內的聚合物的交聯密度,其結果能防止波長轉換層的斷裂。此外,在藉由Mw/F小的(甲基)丙烯酸酯單體的利用,能減低波長轉換層的氧透過度,能更進一步抑制波長轉換層所包含的量子點接觸氧的點上,也是較佳的。作為Mw/F係200以下的(甲基)丙烯酸酯單體,具體而言,可舉出:季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二季
戊四醇六丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯等。
又,針對多聚體,分子量係指重量平均分子量。聚合平均分子量係指將利用凝膠滲透層析(GPC)的測定值進行聚苯乙烯換算而求出的重量平均分子量。作為利用GPC的測定條件,例如,能採用以下的條件。
GPC裝置:HLC-8120(Tosoh公司製):管柱:TSK gel Multipore HXL-M(Tosoh公司製7.8mmID(內徑)×30.0cm)
洗提液:四氫呋喃(THF)
作為具有2個以上的從包含環氧基及氧雜環丁烷基的群組所選出的官能基的單體,例如,本發明適合使用:脂肪族環狀環氧化合物、雙酚A二縮水甘油醚、雙酚F二縮水甘油醚、雙酚S二縮水甘油醚、溴化雙酚A二縮水甘油醚、溴化雙酚F二縮水甘油醚、溴化雙酚S二縮水甘油醚、加氫雙酚A二縮水甘油醚、加氫雙酚F二縮水甘油醚、加氫雙酚S二縮水甘油醚、1,4-丁二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、甘油三縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚類;藉由對乙二醇、丙二醇、甘油等脂肪族多元醇加成1種或2種以上的環氧烷所得到的聚醚多元醇的聚縮水甘油醚類;脂肪族長鏈二元酸的二縮水甘油酯類;高級脂肪酸的縮水甘油酯類;包含環氧環烷的化合物;3-乙基-3-羥基甲基氧雜環丁烷(oxetane)、2-乙基己基氧雜環丁烷、伸茬基雙氧雜環丁烷、3-乙基-3{[(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基]甲基}氧
雜環丁烷等的氧雜環丁烷化合物等。
作為能適合用作具有2個以上的從包含環氧基及氧雜環丁烷基的群組所選出的官能基的單體的市售品,可舉出:DAICEL化學工業公司製的Celloxide2021P、Celloxide8000,SIGMA ALDRICH公司製的二氧化4-乙烯基環己烯,東亞合成化學公司製的OXT-101、OXT-121、OXT-221等。此等能單獨使用1種,或者組合2種以上使用。
此外,具有2個以上的從包含環氧基及氧雜環丁烷基的群組所選出的官能基的單體,其製法不拘,例如,能參考以下文獻來合成:丸善KK出版,第四版實驗化學講座20有機合成II,213~,平成4年;Ed.by Alfred Hasfner,雜環化合物化學-小環雜環第3部環氧乙烷(The chemistry of heterocyclic compounds-Small Ring Heterocycles part3 Oxiranes),John & Wiley and Sons,An Interscience Publication,New York,1985;吉村,接著,29卷12號,32,1985,吉村,接著,30卷5號,42,1986,吉村,接著,30卷7號,42,1986;日本特開平11-100378號公報,日本特許第2906245號公報,日本特許第2926262號公報等。
(第2聚合性化合物)
第2聚合性化合物係在分子中具有具氫鍵性的官能基、且具有能與第1聚合性化合物進行聚合反應的聚合性基。
本說明書中,關於具氫鍵性的官能基,氫鍵係指分
子中與電負度比氫原子高的原子形成共價鍵的氫原子,在與相同分子中或者不同分子中的原子或者原子群之間藉由引力的相互作用所作成的非共價鍵性的鍵。於是,具氫鍵性的官能基係指包含能夠使上述氫鍵產生的氫原子的官能基,作為具體例,可舉出:胺基甲酸酯基、脲基、或者羥基等。
作為能與第1聚合性化合物進行聚合反應的聚合性基,例如,當第1聚合性化合物為2官能以上的(甲基)丙烯酸酯單體時只要為(甲基)丙烯醯基即可,當第1聚合性化合物為具有2個以上的從包含環氧基及氧雜環丁烷基的群組所選出的官能基的單體時只要為環氧基或者氧雜環丁烷基即可。
作為包含胺基甲酸酯基的(甲基)丙烯酸酯單體,係使TDI(甲苯二異氰酸酯(tolylene diisocyanate))、MDI(二苯基甲烷二異氰酸酯)、HDI(六亞甲基二異氰酸酯)、IPDI(異佛酮二異氰酸酯)、HMDI(六亞甲基二異氰酸酯)等的二異氰酸酯和聚(環氧丙烷)二醇、聚(環氧丁烷)二醇、環氧化雙酚A、環氧化雙酚S螺甘油、己內酯改質二醇、碳酸酯二醇等的多元醇,及(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、二(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、季戊四醇三丙烯酸酯等的羥基丙烯酸酯反應所得到的單體、寡聚物,能舉出日本特開2002-265650號公報、或日本特開2002-355936號公報、日本特開2002-067238號公報等記載的多官能胺基甲酸酯單體。具體而言,能舉出:使製作TDI和丙烯酸羥乙酯的加成物、IPDI和丙烯酸羥
乙酯的加成物、HDI和季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)的加成物、TDI和PETA的加成物剩下的異氰酸酯和丙烯酸十二基氧基羥丙酯反應的化合物,6,6尼龍和TDI的加成物,季戊四醇和TDI和丙烯酸羥乙酯的加成物等,但不限於此。
作為能適合用作包含胺基甲酸酯基的(甲基)丙烯酸酯單體的市售品,可舉出:共榮社化學公司製的AH-600、AT-600、UA-306H、UA-306T、UA-306I、UA-510H、UF-8001G、DAUA-167,新中村化學工業公司製的UA-160TM,大阪有機化學工業公司製的UV-4108F、UV-4117F,DAICEL-ALLNEX公司製的EBECRYL230、EBECRYL600、EBECRYL3603等的EBECRYL系列等。此等能夠單獨使用1種,或者組合2種以上使用。
作為包含羥基的(甲基)丙烯酸酯單體,能舉出藉由具有環氧基的化合物和(甲基)丙烯酸的反應所合成的化合物。代表性者,可依據具有環氧基的化合物分類為雙酚A型、雙酚S型、雙酚F型、環氧化油型、酚的酚醛型、脂環型。作為具體例,可舉出:使(甲基)丙烯酸對雙酚A和表氯醇的加成物反應的(甲基)丙烯酸酯,使表氯醇對酚酚醛(phenol novolac)反應、使(甲基)丙烯酸反應的(甲基)丙烯酸酯,使(甲基)丙烯酸對雙酚S和表氯醇的加成物反應的(甲基)丙烯酸酯,使(甲基)丙烯酸對雙酚S和表氯醇的加成物反應的(甲基)丙烯酸酯,使(甲基)丙烯酸對環氧化大豆油反應的(甲基)丙烯酸酯等。此外,作為包含羥基的(甲基)丙烯酸酯單體,還能舉出
末端具有羧基、或者磷酸基的(甲基)丙烯酸酯單體等,但不限於此等。
作為能適合用作包含羥基的第2聚合性化合物的市售品,可舉出:共榮社化學公司製的環氧酯、M-600A、40EM、70PA、200PA、80MFA、3002M、3002A、3000MK、3000A,日本化成公司製的丙烯酸4-羥丁酯,新中村化學工業公司製的單官能丙烯酸酯A-SA、單官能甲基丙烯酸酯SA,DAICEL-ALLNEX公司製的單官能丙烯酸酯β-丙烯酸羧乙酯,城北化學工業公司製的JPA-514等。此等能夠單獨使用1種,或者組合2種以上使用。
含有量子點之聚合性組成物中的第1聚合性化合物和第2聚合性化合物的質量比,只要為10:90~99:1即可,較佳為10:90~90:10。較佳為第1聚合性化合物的含量比第2聚合性化合物的含量多,具體而言,較佳為(第1聚合性化合物的含量)/(第2聚合性化合物的含量)為2~10。
(單官能(甲基)丙烯酸酯單體)
含有量子點之聚合性組成物,較佳為進一步包含單官能(甲基)丙烯酸酯單體。作為單官能(甲基)丙烯酸酯單體,能舉出:丙烯酸及甲基丙烯酸、此等的衍生物,更詳細而言,在分子內具有1個(甲基)丙烯酸的聚合性不飽和鍵((甲基)丙烯醯基)的單體。作為此等的具體例舉出以下的化合物,但本發明不限於此。
可舉出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、
(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯等的烷基的碳數為1~30的(甲基)丙烯酸烷酯;(甲基)丙烯酸苄酯等的芳烷基的碳數為7~20的(甲基)丙烯酸芳烷酯;(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯等的烷氧基烷基的碳數為2~30的(甲基)丙烯酸烷氧基烷酯;(甲基)丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯等的(單烷基或者二烷基)胺基烷基的總碳數為1~20的(甲基)丙烯酸胺基烷酯;二乙二醇乙基醚的(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇丁基醚的(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇單甲基醚的(甲基)丙烯酸酯、六乙二醇單甲基醚的(甲基)丙烯酸酯、八乙二醇的單甲基醚(甲基)丙烯酸酯、九乙二醇的單甲基醚(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇的單甲基醚(甲基)丙烯酸酯、七丙二醇的單甲基醚(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇的單乙基醚(甲基)丙烯酸酯等的伸烷基鏈的碳數為1~10且末端烷基醚的碳數為1~10的聚伸烷基二醇烷基醚的(甲基)丙烯酸酯;六乙二醇苯基醚的(甲基)丙烯酸酯等的伸烷基鏈的碳數為1~30且末端芳基醚的碳數為6~20的聚伸烷基二醇芳基醚的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、加成氧化亞甲基(methylene oxide)的(甲基)丙烯酸環癸三烯酯等的具有脂環構造的總碳數4~30的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸十七氟癸酯等的總碳數4~30的(甲基)丙烯酸氟代烷酯;(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸3-羥丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯、三乙二醇的單(甲基)
丙烯酸酯、四乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、六乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、八丙二醇單(甲基)丙烯酸酯、甘油的單或者二(甲基)丙烯酸酯等的具有羥基的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等的具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯;四乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、六乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、八丙二醇單(甲基)丙烯酸酯等的伸烷基鏈的碳數為1~30的聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺、2-羥乙基(甲基)丙烯醯胺、丙烯醯基啉等的(甲基)丙烯醯胺等。
相對於第1聚合性化合物和第2聚合性化合物的總質量100質量份,單官能(甲基)丙烯酸酯單體較佳為包含1~300質量份,更佳為包含50~150質量份。
含有量子點之聚合性組成物較佳為包含具有碳數4~30的長鏈烷基的化合物。具體而言,較佳為第1聚合性化合物、第2聚合性化合物、或者單官能(甲基)丙烯酸酯單體中至少任一者,具有碳數4~30的長鏈烷基。上述長鏈烷基更佳為碳數12~22的長鏈烷基。因為量子點的分散性提升。量子點的分散性越提升,從光轉換層直達出射面的光量越增加,因此有效提升正面亮度及正面對比度。
作為具有碳數4~30的長鏈烷基的單官能(甲基)丙烯酸酯單體,具體而言,較佳為(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸油酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸山嵛酯、丁基(
甲基)丙烯醯胺、辛基(甲基)丙烯醯胺、月桂基(甲基)丙烯醯胺、油基(甲基)丙烯醯胺、硬脂基(甲基)丙烯醯胺、山嵛基(甲基)丙烯醯胺等。其中,特佳為(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸油酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯。
(其他單體)
含有量子點之聚合性組成物可以包含(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸五氟乙酯、(甲基)丙烯酸(全氟丁基)乙酯、(甲基)丙烯酸全氟丁基-羥丙酯、(甲基)丙烯酸(全氟己基)乙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸全氟辛基乙酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯等的具有氟原子的化合物。能藉由包含這些化合物來使塗布性提升。
此外,相對於含有量子點之聚合性組成物的總量100質量份,含有量子點之聚合性組成物中的聚合性化合物(單體)的總量較佳為90~99.9質量份,更佳為92~99質量份。
如前面記載的,本發明及本說明書中的單體意指聚合性化合物,也包含多聚物。於是,作為其他單體的較佳一態樣,也能舉出多聚體。從抑制在形成波長轉換層之際的聚合收縮的觀點來看,那種多聚體的重量平均分子量較佳為1000以上,更佳為2000以上,再更佳為3000以上。此外,從與第1聚合性化合物及第2聚合性化合物的溶解性以及聚合性組成物的塗布適性(黏度)的觀點來看,上述重量平均分子量較佳為100萬以下。
此外,在第2聚合性化合物為多聚體的情況,較佳為重複單元中包含羥基、腈基等的極性基、氯原
子及氟原子的1種或者2種以上。認為羥基、腈基等能夠有助於藉由交聯的相互作用來減低波長轉換層的氧透過性。此外,認為氯原子及氟原子係在一般構成有機化合物的各種原子當中原子半徑大的原子,因此能夠藉由填埋聚合性化合物聚合的聚合物的構造的間隙,從而抑制聚合物的運動。推測能夠藉此使波長轉換層的氧透過性降低。
(樹脂)
含有量子點之聚合性組成物,也可以因應需要包含1種以上的樹脂。從抑制在形成波長轉換層之際的聚合收縮的觀點來看,樹脂的重量平均分子量較佳為1000以上,更佳為2000以上,再更佳為3000以上。此外,從與第1聚合性化合物及第2聚合性化合物的溶解性以及聚合性組成物的塗布適性(黏度)的觀點來看,上述重量平均分子量較佳為100萬以下。作為適合的樹脂,可舉出:聚酯樹脂、(甲基)丙烯酸酯樹脂、甲基丙烯酸-馬來酸共聚物、聚苯乙烯樹脂、氟樹脂樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、胺基甲酸酯樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚丙烯腈樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚芳酯樹脂、聚醚碸樹脂、聚碸樹脂、三乙醯纖維素(TAC)樹脂、ABS(丙烯腈(Acrylonitrile)、丁二烯(Butadiene)、苯乙烯(Styrene))樹脂、尼龍6、尼龍66、聚偏二氯乙烯樹脂、聚偏二氟乙烯樹脂、乙烯-乙烯醇(EVOH)共聚合樹脂、聚丁酸乙烯酯樹脂及聚乙烯醇樹脂。此外,樹脂也可以是上述樹脂的重複單元的一部分不同的改質樹脂。此等
當中,從使波長轉換層的氧透過性降低的觀點來看,較佳為(甲基)丙烯酸樹脂、聚丁酸乙烯酯樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂、乙烯-乙烯醇共聚合樹脂。
作為市售品,可舉出:KURARAY公司製的Mowital、KURARAY POVAL,日本合成化學公司製的Soarnol、Gohsenol,Mitsubishi Rayon公司製的Acrypet、Dyanal,東亞合成化學公司製的ARUFON UP系列、UC系列、UF系列。
此外,上述樹脂,依據與前面針對可用作其他單體的多聚體記載的理由相同的理由,亦較佳為在重複單元中包含羥基、腈基等極性基、氯原子及氟原子的1種或者2種以上。
(有機金屬偶合劑)
含有量子點之聚合性組成物可以包含有機金屬偶合劑作為黏合性改良劑。有機金屬偶合劑由於具有促進熱硬化反應的效果而是有效的。作為有機金屬偶合劑,例如,能使用矽烷偶合劑、鈦偶合劑、鋯偶合劑、鋁偶合劑、錫偶合劑等各種偶合劑。這些有機金屬偶合劑,特別在使用金屬、金屬氧化物、金屬氮化物本身、或樹脂中包含這些材料的基板的情況,黏合改良效果大。
作為能添加於含有量子點之聚合性組成物的矽烷偶合劑,例如,可舉出:乙烯基三氯矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘
油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、對苯乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、N-2-(胺乙基)-3-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺乙基)-3-胺丙基三甲氧基矽烷、N-2-(胺乙基)-3-胺丙基三乙氧基矽烷、3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺和其部分水解物、3-三甲氧基矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺和其部分水解物、N-苯基-3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-巰丙基甲基二甲氧基矽烷、3-巰丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷等。其中,較佳為乙烯基、環氧基、(甲基)丙烯醯氧基、胺基、異氰酸酯改質的矽烷偶合劑。特佳為(甲基)丙烯醯氧基改質的矽烷偶合劑。這些矽烷偶合劑,能單獨使用1種或者組合2種以上使用。
作為能夠適合使用的矽烷偶合劑的市售品,能舉出信越化學工業公司製者。例如,可舉出:信越化學工業公司製KBM-502、KBM-503、KBM-5103、KBE-502、KBE-503、KBM-903、KBM-9103等。
此外,作為矽烷偶合劑,能舉出日本特開2013-43382號公報記載的以一般式(1)所表示的矽烷偶合劑。關於詳細,能參照日本特開2013-43382號公報段落
0011~0016的記載。
作為鈦偶合劑,例如,可舉出:異丙基三異硬脂醯基鈦酸酯、異丙基三-十二基苯磺醯基鈦酸酯、異丙基參(二辛基焦磷酸酯)鈦酸酯、四異丙基雙(二辛基亞磷酸酯)鈦酸酯、四辛基雙(二-十三基亞磷酸酯)鈦酸酯、四(2,2-二烯丙氧基甲基)雙(二-十三基)亞磷酸酯鈦酸酯、雙(二辛基焦磷酸酯)氧乙酸酯鈦酸酯、雙(二辛基焦磷酸酯)伸乙基鈦酸酯、異丙基三辛醯基鈦酸酯、異丙基二甲基丙烯酸異硬酯醯基鈦酸酯、異丙基異硬酯醯基二丙烯酸鈦酸酯、異丙基三(二辛基磷酸酯)鈦酸酯、異丙基三異丙苯基苯基鈦酸酯、異丙基三(N-胺乙基.胺乙基)鈦酸酯、二異丙苯基苯氧基乙酸酯鈦酸酯、二異硬酯醯基伸乙基鈦酸酯等。
作為鋯偶合劑,例如,可舉出:四-正丙氧基鋯、四-丁氧基鋯、四乙醯基丙酮酸鋯、二丁氧基雙(乙醯基丙酮酸)鋯、三丁氧基乙基乙醯乙酸鋯、丁氧基乙醯基丙酮酸酯雙(乙基乙醯乙酸)鋯等。
作為鋁偶合劑,例如,可舉出:異丙酸鋁、單第二丁氧基二異丙酸鋁、第二丁酸鋁、乙醇鋁、乙基乙醯乙酸酯二異丙酸鋁、參(乙基乙醯乙酸)鋁、烷基乙醯乙酸酯二異丙酸鋁、單乙醯基丙酮酸酯雙(乙基乙醯乙酸)鋁、參(乙醯基乙醯乙酸)鋁等。
作為以上記載的鈦偶合劑、鋯偶合劑、鋯偶合劑,能夠毫無限制地使用市售品或者以周知的方法合成者。錫偶合劑也同樣。
從進一步提升與無機層的黏合性的觀點來看,在含有量子點之聚合性組成物中,相對於從含有量子點之聚合性組成物的總質量扣除量子點及溶媒的質量的質量,較佳為以1~30質量%的範圍包含有機金屬偶合劑,更佳為包含3~30質量%,再更佳為包含5~25質量%。
(含硼酸基的(甲基)丙烯酸酯單體)
含硼酸基的(甲基)丙烯酸酯單體,可舉出用下述式(1)所表示的具有硼酸基的(甲基)丙烯酸酯單體。
式(1)中,R1及R2各自獨立地表示氫原子、取代或者未取代的脂肪族烴基、芳基、或者雜環基。
作為脂肪族烴基,例如,可舉出:碳數1~20的取代或者未取代的直鏈或者分枝的烷基(例如,甲基、乙基、異丙基等)、碳數3~20的取代或者未取代的環狀烷基(例如,環己基等)、碳數2~20的烯基(例如,乙烯基等)。
作為芳基,例如,可舉出:碳數6~20的取代或者未取代的苯基(例如,苯基、甲苯基等)、碳數10~20的取代或者未取代的萘基等。
作為雜環基,例如為包含至少一個雜原子(例如,氮原子、氧原子、硫原子等)的取代或者未取代的5員或者6員環的基,例如,可舉出:吡啶基、咪唑基、呋喃基、哌啶基、啉基等。R1及R2可以相互連結以形成環,例
如,R1及R2的異丙基可以連結而形成4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼烷(dioxaborolane)環。
式(1)中,作為R1及R2,較佳為氫原子、碳數1~3的直鏈或者分枝的烷基,R1及R2連結以形成環的情況,最佳為氫原子。
式(1)中,Z表示(甲基)丙烯醯基。
又,以式(1)所表示的硼酸基的數量沒有特別的限制,可以是1個,也可以是複數個(2個以上)。
從進一步提升與無機層的黏合性的觀點來看,在含有量子點之聚合性組成物中,相對於從含有量子點之聚合性組成物的總質量扣除量子點及溶媒的質量的質量,較佳為以1~30質量%的範圍包含含硼酸基的(甲基)丙烯酸酯單體,更佳為包含3~30質量%,再更佳為包含5~25質量%。
(橡膠粒子)
含有量子點之聚合性組成物可以包含橡膠粒子。藉由包含橡膠粒子,能防止波長轉換層變脆。作為橡膠粒子,可舉出:以丙烯酸酯為主要構成單體的橡膠狀聚合物、以丁二烯為主要構成單體的橡膠狀聚合物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物等。橡膠粒子可以單獨使用一種,也可以混合二種以上使用。關於橡膠粒子,能參照日本特開2014-35393號公報的0061~0069的記載。
(聚合引發劑)
含有量子點之聚合性組成物,作為聚合引發劑,可以包含周知的光自由基聚合引發劑或陽離子聚合引發劑
。關於聚合引發劑,例如,能參照日本特開2013-043382號公報段落0037、日本特開2011-159924號公報段落0040~0042。聚合引發劑,較佳為聚合性組成物所包含的聚合性化合物的總量的0.1莫耳%以上,更佳為0.5~5莫耳%。此外,在聚合引發劑包含揮發性溶媒的情況,除去它而在聚合性化合物的總量的每100質量份中較佳為包含0.1~10質量份,更佳為包含0.2~8質量份,再更佳為包含0.2~5質量份。
(溶媒)
含有量子點之聚合性組成物可以因應需要包含溶媒。此情況所使用的溶媒的種類及添加量沒有特別的限定。例如作為溶媒,能使用一種有機溶媒或者混合二種以上的有機溶媒使用。
(黏度調整劑)
含有量子點之聚合性組成物可以因應需要包含黏度調整劑。黏度調整劑較佳為粒徑為5nm~300nm的填料。此外,黏度調整劑較佳為觸變劑。又,本說明書中,觸變性係指在液狀組成物中,黏性相對於剪斷速度的增加而減少的性質,觸變劑係指具有藉由使液狀組成物包含它來對組成物賦予觸變性的功能的素材。作為觸變劑的具體例,可舉出:發煙二氧化矽(fumed silica)、氧化鋁、氮化矽、二氧化鈦、碳酸鈣、氧化鋅、滑石、雲母、長石、高嶺石(高嶺黏土)、葉蠟石(蠟石黏土)、絹雲母(sericite)、膨土、膨潤石.蛭石類(蒙特石、貝德石、綠脫石、皂石等)、有機膨土、有機膨潤石等。
在一態樣中,含有量子點之聚合性組成物,黏度較佳為當剪斷速度500s-1時為3~100mPa.s,當剪斷速度1s-1時為300mPa.s以上。為了依此方式進行黏度調整,較佳為使用觸變劑。此外,含有量子點之聚合性組成物的黏度較佳為當剪斷速度500s-1時為3~100mPa.s,當剪斷速度1s-1時為300mPa.s以上的理由係如下所述。
作為波長轉換構件的製造方法的一例,如後述,能舉出包含以下步驟的製造方法:在將含有量子點之聚合性組成物塗布在第1基材後,在含有量子點之聚合性組成物之上貼附第2基材,然後將含有量子點之聚合性組成物硬化以形成波長轉換層。上述製造方法,理想的是在將量子點聚合性化合物塗布在第1基材之際以不產生塗布條痕的方式均勻地塗布以使塗膜的厚度均勻,因此從塗布性和調平性的觀點來看,塗布液(含有量子點之聚合性組成物)的黏度越低越好。另一方面,為了在被塗布在第1基材的塗布液之上均勻地貼合第2基材,較佳為對貼合時的壓力的抵抗力高,由這點來看,較佳為高黏度的塗布液。上述的剪斷速度500s-1係指對被塗布在第1基材的塗布液所施加的剪斷速度的代表值,剪斷速度1s-1係指在即將把第2基材貼合在塗布液之前,對塗布液所施加的剪斷速度的代表值。又,剪斷速度1s-1只不過是代表值而已。只要在於被塗布在第1基材的塗布液之上貼合第2基材之際,以同速度搬送第1基材和第2基材並且進行貼合,則對塗布液所施加的剪斷速度幾乎為0s-1,在實際製造步驟中對塗布液所施加的剪斷速度並不限於1s-1。剪斷速度
500s-1同樣也只不過是代表值而已,在實際製造步驟中對塗布液所施加的剪斷速度並不限於500s-1。於是,從均勻的塗布及貼合的觀點來看,較佳為以在將塗布液塗布在第1基材之際對塗布液所施加的剪斷速度的代表值500s-1時為3~100mPa.s、在即將把第2基材貼合在被塗布在第1基材的塗布液之前對塗布液所施加的剪斷速度的代表值1s-1時為300mPa.s以上的方式調整含有量子點之聚合性組成物的黏度。
(波長轉換層的形成方法)
波長轉換層能夠在將含有量子點之聚合性組成物塗布在基材表面後,藉由光照射、或者加熱而使其硬化、形成。
作為塗布方法,可舉出:簾幕式塗布法、浸漬塗布法、旋轉塗布法、印刷塗布法、噴灑塗布法、縫塗布法(slot coating)、輥塗布法、滑動塗布法、刮刀塗布法、凹版塗布法、線棒法等周知的塗布方法。
硬化條件能因應使用的聚合性化合物的種類或聚合性組成物的組成來適宜設定。此外,在含有量子點之聚合性組成物係包含溶媒的組成物的情況,可以在進行硬化之前,為了除去溶媒而施加乾燥處理。
含有量子點之聚合性組成物的硬化,可以在將含有量子點之聚合性組成物包夾在2片基材之間的狀態下進行。以下,參照圖式說明包含這種硬化處理的波長轉換構件的製造步驟的一態樣。但是,本發明不限於下述態樣。
第2圖係波長轉換構件的製造裝置的一例的概略構成圖,第3圖係第2圖所示的製造裝置的局部放大圖。使用第2、3圖所示的製造裝置的波長轉換構件的製造步驟至少包含:在被連續搬送的第1基材(以下,稱為「第1薄膜」)的表面塗布含有量子點之聚合性組成物以形成塗膜的步驟;將被連續搬送的第2基材(以下,也稱為「第2薄膜」)疊層(重疊)在塗膜上,以第1薄膜和第2薄膜包夾塗膜的步驟;和在以第1薄膜和第2薄膜包夾塗膜的狀態下,將第1薄膜、及第2薄膜中任一者捲繞在支承輥(backup roller),一邊連續搬送一邊進行光照射,使塗膜聚合硬化以形成波長轉換層(硬化層)的步驟。藉由使用具有對氧或水分的阻隔性的阻隔膜作為第1薄膜、第2薄膜中任一方,能得到單面藉由阻隔膜所保護的波長轉換構件。此外,藉由分別使用阻隔膜作為第1薄膜及第2薄膜,能得到波長轉換層的兩面藉由阻隔膜所保護的波長轉換構件。
更詳細而言,首先,從未圖示的輸送機連續搬送第1薄膜10至塗布部20。從輸送機,例如,以1~50m/分鐘的搬送速度送出第1薄膜10。但是,不限於此搬送速度。在被輸送之際,例如,對第1薄膜10施加20~150N/m的張力,較佳為30~100N/m的張力。
塗布部20係對被連續搬送的第1薄膜10的表面塗布含有量子點之聚合性組成物(以下,也記載為「塗布液」),形成塗膜22(參照第3圖)。塗布部20,例如,設置有模塗布機24、和與模塗布機24對向配置的支承輥26
。將第1薄膜10之與形成塗膜22的表面為相反的表面捲繞在支承輥26,從模塗布機24的吐出口對被連續搬送的第1薄膜10的表面塗布塗布液,形成塗膜22。在此,塗膜22係指被塗布在第1薄膜10上之硬化前的含有量子點之聚合性組成物。
本實施形態顯示應用擠壓塗布法的模塗布機24作為塗布裝置,但不限於此。例如,能使用應用簾幕式塗布法、擠壓塗布法、桿塗布法或者輥塗布法等各種方法的塗布裝置。
通過塗布部20,其上形成有塗膜22的第1薄膜10,被連續搬送至層疊部30。層疊部30係在塗膜22之上層疊被連續搬送的第2薄膜50,以第1薄膜10和第2薄膜50包夾塗膜22。又,在含有量子點之聚合性組成物包含溶媒的情況,可以為了除去溶媒而在層疊部30前的任意位置設置未圖示的乾燥區。乾燥區中的乾燥處理能藉由使其通過加熱氣體環境中、對其吹送乾燥風等周知的方法來進行。
層疊部30設置有層疊輥32、和包圍層疊輥32的加熱腔34。加熱腔34設置有供使第1薄膜10通過用的開口部36、及供使第2薄膜50通過用的開口部38。
在與層疊輥32對向的位置配置有支承輥62。形成有塗膜22的第1薄膜10係將與塗膜22的形成面相反的表面捲繞在支承輥62,連續搬送至層疊位置P。層疊位置P係意指第2薄膜50和塗膜22開始接觸的位置。第1薄膜10較佳為在到達層疊位置P前被捲繞在支承輥62。因為即
使為假設在第1薄膜10產生皺摺的情況,也能夠在到達層疊位置P前藉由支承輥62將皺摺予以矯正而除去。由此,第1薄膜10被捲繞在支承輥62的位置(接觸位置)與到層疊位置P的距離L1係越長越好,例如,較佳為30mm以上,其上限值一般是依據支承輥62的直徑和路線(pass line)來決定。
本實施形態,係藉由硬化部60所使用的支承輥62和層疊輥32進行第2薄膜50的層疊。即,硬化部60所使用的支承輥62係兼用作為層疊部30所使用的輥。但是,不限於上述形態,也能夠在層疊部30設置與支承輥62分開之層疊用的輥而作成不兼用支承輥62的方式。
藉由在層疊部30使用硬化部60所使用的支承輥62,能夠減少輥的數量。此外,支承輥62也能夠用作對第1薄膜10的加熱輥。
從未圖示的輸送機所輸送的第2薄膜50係捲繞在層疊輥32,而被連續搬送至層疊輥32與支承輥62之間。第2薄膜50係在層疊位置P,層疊在形成於第1薄膜10的塗膜22之上。藉此,利用第1薄膜10和第2薄膜50包夾塗膜22。層疊係指將第2薄膜50重疊在塗膜22之上,進行積層。
層疊輥32與支承輥62的距離L2,較佳為第1薄膜10、使塗膜22聚合硬化的波長轉換層(硬化層)28、和第2薄膜50的合計厚度的值以上。此外,L2較佳為第1薄膜10、塗膜22和第2薄膜50的合計厚度加5mm的長度以下。藉由將距離L2設定為合計厚度加5mm的長度以下,
能夠防止泡泡侵入第2薄膜50與塗膜22之間。在此,層疊輥32與支承輥62的距離L2係指層疊輥32的外周面和支承輥62的外周面的最短距離。
層疊輥32和支承輥62的旋轉精度,於徑向跳動為0.05mm以下,較佳為0.01mm以下。徑向跳動越小,越能縮小塗膜22的厚度分布。
此外,為了抑制以第1薄膜10和第2薄膜50包夾塗膜22後的熱變形,硬化部60的支承輥62的溫度與第1薄膜10的溫度的差、及支承輥62的溫度與第2薄膜50的溫度的差較佳為30℃以下,更佳為15℃以下,最佳為相同。
為了縮小與支承輥62的溫度的差,在設置加熱腔34的情況,較佳為在加熱腔34內加熱第1薄膜10、及第2薄膜50。例如,能夠藉由未圖示的熱風產生裝置對加熱腔34供給熱風,加熱第1薄膜10、及第2薄膜50。
也可以藉由將第1薄膜10捲繞在經溫度調整的支承輥62來利用支承輥62加熱第1薄膜10。
另一方面,關於第2薄膜50,能藉由將層疊輥32當作加熱輥來以層疊輥32加熱第2薄膜50。
但是,加熱腔34、及加熱輥並非必要的,能因應需要來設置。
接下來,以藉由第1薄膜10和第2薄膜50包夾塗膜22的狀態,被連續搬送至硬化部60。在圖式所示的態樣中,在硬化部60的硬化係利用光照射來進行,但在含有量子點之聚合性組成物所包含的聚合性化合物係
藉由加熱來聚合者的情況,能夠藉由對其吹送溫風等的加熱來進行硬化。
在支承輥62、和與支承輥62對向的位置設置有光照射裝置64。在支承輥62與光照射裝置64之間連續搬送包夾塗膜22的第1薄膜10和第2薄膜50。藉由光照射裝置所照射的光,只要因應含有量子點之聚合性組成物所包含的光聚合性化合物的種類決定即可,作為一例,可舉出紫外線。在此,紫外線係指波長280~400nm的光。作為產生紫外線的光源,例如,能使用低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、碳弧燈、金屬鹵化物燈、氙燈等。光照射量只要設定在可使塗膜的聚合硬化進行的範圍內即可,例如,作為一例,能向塗膜22照射100~10000mJ/cm2的照射量的紫外線。
硬化部60,能夠以藉由第1薄膜10和第2薄膜50包夾塗膜22的狀態,將第1薄膜10捲繞在支承輥62,一邊連續搬送一邊從光照射裝置64進行光照射,使塗膜22硬化以形成波長轉換層(硬化層)28。
本實施形態係將第1薄膜10側捲繞在支承輥62以連續搬送,但也能夠將第2薄膜50捲繞在支承輥62以使其連續搬送。
捲繞在支承輥62,係指第1薄膜10及第2薄膜50中任一者以某個餘面角接觸支承輥62的表面的狀態。由此,被連續搬送期間,第1薄膜10及第2薄膜50係與支承輥62的旋轉同步移動。朝支承輥62捲繞,只要為至少照射紫外線的期間即可。
支承輥62具備圓柱狀的形狀的本體、和被配置在本體的兩端部的旋轉軸。支承輥62的本體,例如,具有Φ200~1000mm的直徑。關於支承輥62的直徑Φ,沒有限制。若考慮積層薄膜的捲曲變形、設備成本、和旋轉精度,則較佳為直徑Φ300~500mm。藉由在支承輥62的本體安裝溫度調節器,能調整支承輥62的溫度。
支承輥62的溫度,能夠考慮光照射時的發熱、塗膜22的硬化效率、和第1薄膜10和第2薄膜50在支承輥62上的皺摺變形的產生來決定。支承輥62,例如,較佳為設定在10~95℃的溫度範圍內,更佳為15~85℃。在此,與輥有關的溫度係指輥的表面溫度。
層疊位置P和光照射裝置64的距離L3,例如,能設定為30mm以上。
藉由光照射,塗膜22成為硬化層28,製造包含第1薄膜10、硬化層28和第2薄膜50的波長轉換構件70。波長轉換構件70係藉由剝離輥80而從支承輥62剝離。波長轉換構件70被連續搬送至未圖示的捲取機,接下來藉由捲取機,而波長轉換構件70被捲取成捲筒狀。
以上,針對波長轉換構件的製造步驟的一態樣加以說明,但本發明不限於上述態樣。例如,可以藉由將含有量子點之聚合性組成物塗布在基材上,不在其上進一步層疊基材,在因應需要所進行的乾燥處理之後施加硬化,從而製作波長轉換層(硬化層)。於所製作的波長轉換層,能藉由周知的方法積層無機層等的一層以上的其他層。
波長轉換層的厚度較佳為在1~500μm的範圍內,更佳為在10~250μm的範圍內,再更佳為在30~150μm的範圍內。若厚度為1μm以上,則由於可得到高的波長轉換效果而較佳。此外,若厚度為500μm以下,則在裝入背光單元的情況,由於能使背光單元薄化而較佳。
(基材)
為了強度提升、製膜的容易性等,波長轉換構件可以具有基材。基材可以與波長轉換層直接相接。基材可以在波長轉換構件中包含1個或者2個以上,波長轉換構件也可以具有依序積層基材、波長轉換層、基材的構造。在波長轉換構件包含2個以上的基材的情況,該基材可以是相同的也可以是不同的。基材較佳為對於可見光為透明。在此,對於可見光為透明係指在可見光區域中的光線透過率為80%以上,較佳為85%以上。用作透明的尺度的光線透過率,能使用JIS-K7105所記載的方法,即積分球式光線透過率測定裝置測定總光線透過率及散射光量,從總光線透過率扣掉擴散透過率而算出。
從阻氣性、耐衝擊性等的觀點來看,基材的厚度為在10μm~500μm的範圍內,其中較佳為在20~400μm的範圍內,特佳為在30~300μm的範圍內。
此外,基材也能夠用作上述的第1薄膜及第2薄膜中任一者、或者兩者。
基材也能為阻隔膜。阻隔膜係具有遮斷氧分子的阻氣功能的膜。阻隔膜亦較佳為具有遮斷水蒸氣的功能。
可以用作基材的阻隔膜,可以是周知的任一種阻隔膜,也可以是例如以下說明的阻隔膜。
阻隔膜,一般而言,只要至少包含無機層即可,也可以是包含支撐體薄膜及無機層的膜。關於支撐體薄膜,例如,能參照日本特開2007-290369號公報段落0046~0052、日本特開2005-096108號公報段落0040~0055。阻隔膜可以是包含阻隔積層體者,該阻隔積層體在支撐體薄膜上包含至少一層上述的無機層和至少一層有機層。依此方式積層複數層,由於能夠進一步提高阻隔性而較佳。另一方面,有積層的層數越增加,波長轉換構件的光透過率越降低的傾向,因此理想的是在可維持良好的光透過率的範圍內增加積層數。具體而言,基材較佳為氧透過度為1.00cm3/(m2.day.atm)以下。此外,記載的可見光區域中的總光線透過率較佳為80%以上。在此,上述氧透過度係在測定溫度23℃、相對濕度90%的條件下使用氧氣透過率測定裝置(MOCON公司製,OX-TRAN 2/20:商品名)測定的值。此外,可見光區域係指380~780nm的波長區域,總光線透過率係表示涵蓋可見光區域的光透過率的平均值。
基材的氧透過度,更佳為0.10cm3/(m2.day.atm)以下,更佳為0.01cm3/(m2.day.atm)以下。可見光區域中的總光線透過率更佳為90%以上。氧透過度越低越好,可見光區域中的總光線透過率越高越好。
-無機層-
「無機層」係指以無機材料作為主成分的層,較佳
為僅由無機材料所形成的層。相對於此,有機層係指以有機材料作為主成分的層,較佳為有機材料佔50質量%以上的層,更佳為佔80質量%以上,特佳為佔90質量%以上。
作為構成無機層的無機材料,沒有特別的限定,例如,能使用金屬或者無機氧化物、氮化物、氮氧化物等各種無機化合物。作為構成無機材料的元素,較佳為矽、鋁、鎂、鈦、錫、銦及鈰,可以包含此等一種或者二種以上。作為無機化合物的具體例,能舉出:氧化矽、氮氧化矽(silicon oxynitride)、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈦、氧化錫、氧化銦合金、氮化矽、氮化鋁、氮化鈦。此外,作為無機層,可以設置金屬膜,例如,鋁膜、銀膜、錫膜、鉻膜、鎳膜、鈦膜。
上述材料中,特佳為氮化矽、氧化矽、或者氮氧化矽。因為包含此等材料的無機層係與有機層的黏合性佳,因此即使在無機層有針孔的情況,有機層能有效地填埋針孔,能進一步提高阻隔性。
作為無機層的形成方法,沒有特別的限定,例如能使用能夠使製膜材料蒸發或飛散而使其堆積在被蒸鍍面的各種製膜方法。
作為無機層的形成方法之例,可舉出:加熱無機氧化物、無機氮化物、無機氮氧化物、金屬等的無機材料以使其蒸鍍的真空蒸鍍法;藉由使用無機材料作為原料,導入氧氣,從而使其氧化、蒸鍍的氧化反應蒸鍍法;藉由使用無機材料作為靶原料,導入氬氣、氧
氣,進行濺鍍,從而使其蒸鍍的濺鍍法;對無機材料藉由以電漿氣體產生的電漿束來使其加熱、蒸鍍的離子鍍(ion plating)法等的物理氣相沉積法(Physical Vapor Deposition Method),在製作氧化矽的蒸鍍膜的情況,以有機矽化合物為原料的電漿化學氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition Method)等。蒸鍍只要將支撐體薄膜、波長轉換層、有機層等作為基板而在其表面進行即可。
氧化矽膜,較佳為將有機矽化合物作為原料,使用低溫電漿化學氣相沉積法形成。作為此有機矽化合物,具體而言,可舉出:1,1,3,3-四甲基二矽氧烷、六甲基二矽氧烷、乙烯基三甲基矽烷、六甲基二矽烷、甲基矽烷、二甲基矽烷、三甲基矽烷、二乙基矽烷、丙基矽烷、苯基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、四甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、八甲基環四矽氧烷等。此外,上述有機矽化合物當中,較佳為使用四甲氧基矽烷(TMOS)、六甲基二矽氧烷(HMDSO)。因為此等係操作性或蒸鍍膜的特性優異。
無機層的厚度,只要為1nm~500nm即可,較佳為5nm~300nm,特佳為10nm~150nm。因為藉由鄰接無機層的厚度在上述範圍內,能夠實現良好的阻隔性並且抑制在無機層中的反射,能夠提供光透過率更高的波長轉換構件。
在波長轉換構件中,與波長轉換層鄰接的阻隔膜中的層可以是無機層也可以是有機層,沒有特別的限定。又,在本說明書中,二層為「鄰接」係指不經
由其他層而相鄰,或者不經由其他層而直接相接,「相接」或者「直接相接」係指不經由其他層而直接接觸。
-有機層-
作為有機層,能參照日本特開2007-290369號公報段落0020~0042、日本特開2005-096108號公報段落0074~0105。又,有機層較佳為包含卡多聚合物(cardo-polymer)。因為藉此,有機層與鄰接的層的黏合性,特別是與無機層的黏合性變佳,能更進一步實現優異的阻氣性。關於卡多聚合物的詳細,能參照上述的日本特開2005-096108號公報段落0085~0095。有機層的厚度較佳為在0.05μm~10μm的範圍內,其中較佳為在0.5~10μm的範圍內。在有機層係藉由濕式塗布法形成的情況,有機層的厚度較佳為在0.5~10μm的範圍內,其中較佳為在1μm~5μm的範圍內。此外,在藉由乾式塗布法形成的情況,較佳為在0.05μm~5μm的範圍內,其中較佳為在0.05μm~1μm的範圍內。因為藉由利用濕式塗布法或者乾式塗布法所形成的有機層的厚度在上述範圍內,便能使與無機層的黏合性更良好。
關於無機層、有機層的其他詳細,能參照上述的日本特開2007-290369號公報、日本特開2005-096108號公報,另外還有US2012/0113672A1的記載。
[散射粒子]
波長轉換構件,能夠為了效率佳地將量子點的螢光取出至外部而具有光散射功能。光散射功能可以設置在波長轉換層內部,也可以另外設置具有光散射功能的層
作為光散射層。
作為一態樣,較佳為在波長轉換層內部添加散射粒子。
作為另一態樣,較佳為在波長轉換層的表面設置光散射層。在光散射層的散射可以藉由散射粒子,也可以藉由表面凹凸。
[背光單元]
波長轉換構件能用作背光單元的構成構件。背光單元至少包含波長轉換構件和光源。
(背光單元的發光波長)
從實現高亮度且高色再現性的觀點來看,作為背光單元,較佳為使用經多波長光源化者。例如,較佳為發出下述光:在430~480nm的波長帶中具有發光中心波長,且具有半值寬度為100nm以下的發光強度的波峰的藍色光;在500~600nm的波長帶中具有發光中心波長,且具有半值寬度為100nm以下的發光強度的波峰的綠色光;和在600~680nm的波長帶中具有發光中心波長,且具有半值寬度為100nm以下的發光強度的波峰的紅色光。
從更進一步提升亮度及色再現性的觀點來看,背光單元發出的藍色光的波長帶較佳為430~480nm,更佳為440~460nm。
從同樣的觀點來看,背光單元發出的綠色光的波長帶較佳為520~560nm,更佳為520~545nm。
此外,從同樣的觀點來看,背光單元發出的紅色光的波長帶較佳為600~680nm,更佳為610~640nm。
此外,從同樣的觀點來看,背光單元發出的藍色光、綠色光及紅色光的各發光強度的半值寬度,皆為80nm以下較佳,皆為70nm以下更佳,皆為60nm以下再更佳,皆為50nm以下再更佳,皆為40nm以下再更佳,皆為30nm以下再更佳。此等當中,特佳為藍色光的各發光強度的半值寬度為25nm以下。
背光單元至少包含上述波長轉換構件以及光源。在一態樣中,作為光源,能使用發出在430nm~480nm的波長帶具有發光中心波長的藍色光者,例如,發出藍色光的藍色發光二極體。在使用發出藍色光的光源的情況,波長轉換層較佳為至少包含藉由激發光激發而發出紅色光的量子點A、和發出綠色光的量子點B。藉此,能利用從光源所發出而透過波長轉換構件的藍色光、和從波長轉換構件所發出的紅色光及綠色光來具體實現白色光。
此外,在其他態樣中,作為光源,能使用發出在300nm~430nm的波長帶具有發光中心波長的紫外光者,例如,紫外線發光二極體。在此情況,波長轉換層較佳為包含量子點A、B以及藉由激發光激發而發出藍色光的量子點C。藉此,能利用從波長轉換構件所發出的紅色光、綠色光及藍色光來具體實現白色光。
此外,在其他的態樣中,發光二極體能用雷射光源來取代。
(背光單元的構成)
作為背光單元的構成,能為將導光板或反射板等作
為構成構件的邊緣發光形式。第1圖顯示邊緣發光形式的背光單元之例,但背光單元也可以是直下型形式。作為導光板,能毫無限制地使用周知者。
此外,背光單元,能在光源的後部具備反射構件。作為這種反射構件,沒有特別的限制,能使用周知者,記載在日本特許3416302號、日本特許3363565號、日本特許4091978號、日本特許3448626號等,這些公報的內容係被編入本發明。
背光單元較佳為具備其他的周知的擴散板或擴散片、稜鏡片(例如,住友3M公司製的BEF系列等)、導光器。關於其他的構件,記載在日本特許3416302號、日本特許3363565號、日本特許4091978號、日本特許3448626號等,這些公報的內容係被編入本發明。
[液晶顯示裝置]
上述背光單元能應用於液晶顯示裝置。液晶顯示裝置,只要作成至少包含上述的背光單元和液晶胞的構成即可。
(液晶顯示裝置的構成)
關於液晶胞的驅動模式沒有特別的限制,能利用扭曲向列型(TN)、超扭曲向列型(STN)、垂直配向型(VA)、面內切換型(IPS)、光學補償彎曲胞(OCB)等各種模式。液晶胞較佳為VA模式、OCB模式、IPS模式、或者TN模式,但不限於此。作為VA模式的液晶顯示裝置的構成,可舉出日本特開2008-262161號公報的第2圖所示的構成作為一例。但是,液晶顯示裝置的具體構成沒有特別
的限制,能採用周知的構成。
在液晶顯示裝置的一實施形態中,具有在對向的至少一方設有電極的基板間包夾液晶層的液晶胞,此液晶胞係配置在2片偏光板之間而予以構成。液晶顯示裝置具備在上下基板間封入液晶的液晶胞,藉由施加電壓使液晶的配向狀態變化以進行影像的顯示。另外,因應需要而具有偏光板保護膜或進行光學補償的光學補償構件、接著層等附帶的功能層。此外,也可以配置彩色濾光片基板、薄層電晶體基板、透鏡薄膜、擴散片、硬塗層、抗反射層、低反射層、防眩光層等,以及(或者取代其的)前方散射層、底漆層、抗靜電層、底塗層等的表面層。
第4圖顯示本發明的一態樣的液晶顯示裝置的一例。第4圖所示的液晶顯示裝置51在液晶胞21的背光側的面具有背光側偏光板14。背光側偏光板14,可以在背光側偏光鏡12的背光側的表面包含偏光板保護膜11,也可以不包含,但較佳為包含。
背光側偏光板14較佳為以2片偏光板保護膜11及13包夾偏光鏡12的構成。
本說明書中,將相對於偏光鏡靠近液晶胞的側的偏光板保護膜稱為內側偏光板保護膜,將相對於偏光鏡遠離液晶胞的側的偏光板保護膜稱為外側偏光板保護膜。第4圖所示之例,偏光板保護膜13為內側偏光板保護膜,偏光板保護膜11為外側偏光板保護膜。
背光側偏光板也可以具有相位差膜作為液
晶胞側的內側偏光板保護膜。作為這種相位差膜,能使用周知的醯化纖維素薄膜等。
液晶顯示裝置51係在液晶胞21的與背光側的面為相反側的面,具有顯示側偏光板44。顯示側偏光板44係以2片偏光板保護膜41及43包夾偏光鏡42的構成。偏光板保護膜43係內側偏光板保護膜,偏光板保護膜41係外側偏光板保護膜。
關於液晶顯示裝置51具有的背光單元1,係如前面記載的。
關於構成液晶顯示裝置的液晶胞、偏光板、偏光板保護膜等沒有特別的限定,能毫無限制地使用以周知的方法製作者或市售品。此外,當然也可以在各層之間設置接著層等周知的中間層。
以上說明的液晶顯示裝置,由於具備包含能發揮優異耐光性的波長轉換構件的背光單元,因此能夠長期地實現高亮度且高的色再現性
1.阻隔膜10的製作
以以下的操作順序在聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(PET膜,東洋紡公司製,商品名:COSMOSHINE(註冊商標)A4300,厚度50μm)的單面側形成阻隔性積層體。
準備三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(DAICEL CYTEC公司製的TMPTA)及光聚合引發劑(Lamberti公司製,ESACURE KTO46),作為質量比率,以成為95:5的方式秤量,使此等溶解於甲乙酮,作成固體成分濃度15%的
塗布液。使用模塗布機以輥對輥的方式將此塗布液塗布在上述PET膜上,使其以3分鐘通過氣體環境溫度50℃的乾燥區。之後,在氮氣環境下照射紫外線(累積照射量約600mJ/cm2),以紫外線硬化的方式使其硬化,加以捲取。形成在支撐體薄膜上的第1有機層的厚度為1μm。
接下來,使用輥對輥的CVD(化學氣相沈積(Chemical Vapor Deposition))裝置,在上述有機層的表面形成無機層(氮化矽層)。作為原料氣體,使用矽烷氣體(流量160sccm)、氨氣(流量370sccm)、氫氣(流量590sccm)、及氮氣(流量240sccm)。作為電源,使用頻率13.56MHz的高頻電源。製膜壓力為40Pa,到達厚度為50nm。依此方式製作在有機層的表面積層有無機層的阻隔膜10。
2.阻隔膜11的製作
在上述阻隔膜10的無機層的表面積層第2有機層。
作為質量比率,以成為95:5的方式秤量含有胺基甲酸酯鍵的丙烯酸聚合物(Taisei Fine Chemical公司製的ACRIT 8BR500)和光聚合引發劑(BASF公司製的Irgacure 184),使此等溶解於甲乙酮,作成固體成分濃度15%的塗布液。使用模塗布機以輥對輥的方式將此塗布液塗布在上述阻隔膜10的無機層的表面,使其以3分鐘通過氣體環境溫度100℃的乾燥區,加以捲取。形成在支撐體薄膜上的第2有機層的厚度為1μm。依此方式製作在第1有機層的表面積層有無機層,進一步積層有第2有機層的阻隔膜11。
3.阻隔膜12的準備
使用Mitsui Chemicals Tohcello公司製的阻隔膜「A-OP BH#20」作為阻隔膜12。
(實施例1使用的含有量子點之聚合性組成物的製作)
調製下述的含有量子點之聚合性組成物1,以孔徑0.2μm的聚丙烯製的濾器過濾後,進行30分鐘的減壓乾燥以作為塗布液使用。
(在上述內容中,量子點1、2的甲苯分散液的量子點濃度為1質量%。)
(其他實施例及比較例使用的含有量子點之聚合性組成物的製作)
以表1所示的組成比(質量比)調製含有量子點之聚合性組成物,以孔徑0.2μm的聚丙烯製的濾器過濾後,進行30分鐘的減壓乾燥以作為塗布液使用。
(實施例1的波長轉換構件的製作)
準備第1阻隔膜10,一邊以1m/分鐘、60N/m的張力連續搬送,一邊以模塗布機將含有量子點之聚合性組成物1塗布在無機層面上,形成50μm厚度的塗膜。接下來,將形成有塗膜的第1阻隔膜10捲繞在支承輥,以使無機層面與塗膜相接的方向將第2阻隔膜10層疊在塗膜之上,一邊在以第1、及第2阻隔膜10包夾塗膜的狀態下連續搬送,一邊使其以3分鐘通過氣體環境溫度100℃的加熱區。之後,使用160W/cm的空冷金屬鹵化物燈(Eye graphics公司製),照射紫外線以使其硬化,形成含有量子點的波長轉換層1。紫外線的照射量為2000mJ/cm2。
(實施例2~13及比較例1~5的波長轉換構件的製作)
使用表1記載的阻隔膜及表1所示的組成的含有量子點之聚合性組成物(塗布液),與實施例1同樣地進行以製作波長轉換構件。此時,在塗布液不含有有機金屬偶合劑的情況,在層疊第2阻隔膜後,不使其通過上述100℃的加熱區,而照射紫外線以使其硬化。
(實施例14、15的波長轉換構件的製作)
除了使用表1記載的阻隔膜,使用表1所示的組成的含有量子點之聚合性組成物(塗布液),且在波長轉換構件的製作中,藉由使用模塗布機的塗布來形成100μm厚度的塗膜後,以搬送速度1m/分鐘使其通過氣體環境溫度60℃及90℃的乾燥區而除去溶媒後,將形成了塗膜的第1薄膜(阻隔膜10)捲繞在支承輥的點以外,與實施例1同樣地進行以製作波長轉換構件。
(剝離性的評價)
將製作的各實施例及比較例的波長轉換構件放入內部氣體環境溫度80℃的恆溫恆濕槽24小時後,在溫度25℃相對濕度60%的房間進行1小時的增濕後,藉由使用4cm×4cm的湯姆森刀(Thomson blade)的衝切器進行5片衝切。
針對衝切的4cm×4cm的試料,基於以下的基準,以每1試料最高4分的方式將其各邊的剝落狀況打分數。將結果顯示在表1。
0.00分:沒有剝離或者龜裂的產生。
0.25分:剝離、龜裂的區域為一邊的25%以下。
0.50分:剝離、龜裂的區域超過一邊的25%且為一邊的50%以下。
0.75分:剝離、龜裂的區域超過一邊的50%且為一邊的75%以下。
1.00分:剝離、龜裂的區域超過一邊的75%。
針對5片試料而合計分數,依以下方式進行評價,將
其結果記載在下述表1。
A:剝離性分數0.00分以上且小於5.00分
B:剝離性分數5.00分以上且小於10.00分
C:剝離性分數10.00分以上且小於15.00分
D:剝離性分數15.00分以上20.00分以下
(剝離界面的評價)
在上述剝離性評價中,在剝離性分數為B以下(產生剝離)的情況,以光學顯微鏡觀察剝離部分,將剝離界面特定。將剝離界面分類為以下的A或者B,記載在表1。
A:阻隔膜與波長轉換層的界面剝離。
B:波長轉換層的內部被破壞。
(在外周區域的亮度降低的評價)
藉由使用4cm×4cm的湯姆森刀的衝切器衝切各實施例及比較例的波長轉換構件,在維持在溫度25℃相對濕度60%的房間,排列放置在市售的藍色光源(OPTEX-FA公司製OPSM-H150X142B)上,對波長轉換構件連續照射100小時藍色光。
接下來,分解市售的平板終端機(Amazon公司製Kindle(註冊商標)Fire HDX 7”)而取出背光單元,在導光板上放置已連續照射100小時藍色光後的波長轉換構件,在其上以表面凹凸圖案的走向正交的方式重疊放置從Kindle Fire HDX 7”取出的2片稜鏡片。點亮背光單元,以設置在與背光單元的表面相距740mm處的影像色度光度計(ProMetric Radiant Imaging公司製)測定亮度。由測定結果求出在外周區域(從畫面4邊的端起到內側1cm的
區域)中,比起在畫面中央部所測定的亮度降低15%以上亮度的區域的比例,藉由以下的評價基準進行評價。將結果顯示在下述表1。
(評價基準)
AA:發生15%以上的亮度降低的區域小於外周區域的10%。
A:發生15%以上的亮度降低的區域為外周區域的10%以上且小於25%。
B:發生15%以上的亮度降低的區域為外周區域的25%以上且小於50%。
C:發生15%以上的亮度降低的區域為外周區域的50%以上且小於75%。
D:發生15%以上的亮度降低的區域為外周區域的75%以上。
Claims (19)
- 一種波長轉換構件,其係具有波長轉換層的波長轉換構件,該波長轉換層包含藉由激發光激發而發出螢光的量子點,該波長轉換層係使包含該量子點、第1聚合性化合物和第2聚合性化合物的含有量子點之聚合性組成物硬化而成的硬化層,第1聚合性化合物係從包含下述的群組所選出的1個以上的化合物:2官能以上的(甲基)丙烯酸酯單體、以及具有2個以上的從包含環氧基及氧雜環丁烷基(oxetanyl)的群組所選出的官能基的單體,第2聚合性化合物係從包含在分子中具有具氫鍵性的官能基、且具有能與第1聚合性化合物進行聚合反應的聚合性基的單體的群組所選出的1個以上的化合物。
- 如請求項1的波長轉換構件,其中該含有量子點之聚合性組成物包含單官能(甲基)丙烯酸酯單體。
- 如請求項1或2的波長轉換構件,其中該含有量子點之聚合性組成物包含具有碳數4~30的長鏈烷基的化合物。
- 如請求項1或2的波長轉換構件,其包含基材,該波長轉換層的至少一方的表面係與該基材相接。
- 如請求項1或2的波長轉換構件,其依序包含第1基材、該波長轉換層、及第2基材,第1基材和該波長轉換層相接,且該波長轉換層和第2基材相接, 第1基材及第2基材皆為氧透過度1.00cm3/(m2.day.atm)以下的阻隔膜。
- 如請求項5的波長轉換構件,其中第1基材及第2基材的至少任一方係具有包含矽氧化物、矽氮化物、矽碳化物、或者鋁氧化物的無機層的阻隔膜,該波長轉換層的至少一方的表面係與該無機層直接相接。
- 如請求項5的波長轉換構件,其中第1基材及第2基材的至少任一方係包含含矽氧化物、矽氮化物、矽碳化物、或者鋁氧化物的無機層、和有機層的阻隔膜,該無機層和該有機層係直接相接,該波長轉換層的至少一方的單面係與該有機層直接相接。
- 如請求項5的波長轉換構件,其中該含有量子點之聚合性組成物包含有機金屬偶合劑。
- 如請求項5的波長轉換構件,其中該含有量子點之聚合性組成物包含含硼酸基的(甲基)丙烯酸酯單體。
- 如請求項1或2的波長轉換構件,其中該量子點係從包含下述的群組所選出的至少一種:在600nm~680nm的波長帶具有發光中心波長,發光波峰的半值寬度為70nm以下的量子點;在520nm~560nm的波長帶具有發光中心波長,發光波峰的半值寬度為60nm以下的量子點;及在430nm~480nm的波長帶具有發光中心波長,發光波峰的半值寬度為50nm以下的量子點。
- 一種背光單元,至少包含如請求項1至10中任一項的波長轉換構件、和藍色發光二極體或者紫外線發光二極體。
- 如請求項11的背光單元,其進一步包含導光板,該波長轉換構件係配置在從該導光板出射的光的路徑上。
- 如請求項11的背光單元,其進一步包含稜鏡片。
- 一種液晶顯示裝置,至少包含如請求項11至13中任一項的背光單元和液晶胞。
- 一種如請求項4的波長轉換構件之製造方法,該製造方法包含:藉由在該基材的表面塗布該含有量子點之聚合性組成物後,使該含有量子點之聚合性組成物硬化,來形成該波長轉換層。
- 一種如請求項5至9中任一項的波長轉換構件之製造方法,該製造方法包含:準備第1基材及第2基材;在第1基材的表面塗布該含有量子點之聚合性組成物以形成塗膜;將第2基材重疊在該塗膜,以第1基材和第2基材包夾該塗膜;以及藉由使以第1基材和第2基材所包夾的該塗膜硬化,來形成該波長轉換層。
- 如請求項15的製造方法,其包含在該塗膜的該硬化之前將該含有量子點之聚合性組成物加熱。
- 如請求項16的製造方法,其包含在該塗膜的該硬化之前將該含有量子點之聚合性組成物加熱。
- 一種含有量子點之聚合性組成物,其包含藉由激發光激發而發出螢光的量子點、第1聚合性化合物和第2聚合性化合物,第1聚合性化合物係從包含下述的群組所選出的1個以上的化合物:2官能以上的(甲基)丙烯酸酯單體、以及具有2個以上的從包含環氧基及氧雜環丁烷基的 群組所選出的官能基的單體,第2聚合性化合物係從包含在分子中具有具氫鍵性的官能基、且具有能與第1聚合性化合物進行聚合反應的聚合性基的單體的群組所選出的1個以上的化合物。
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2015
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