TW201605642A - 含有量子點之積層體的製造方法、含有量子點之積層體、背光單元、液晶顯示裝置及含有量子點之組成物 - Google Patents

含有量子點之積層體的製造方法、含有量子點之積層體、背光單元、液晶顯示裝置及含有量子點之組成物 Download PDF

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TW201605642A
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TW
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quantum dots
quantum
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layer
dot
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TW104115828A
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Hiroyuki Yoneyama
Hideaki Itou
Tomonari Ogawa
Satoshi Kuniyasu
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Fujifilm Corp
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Abstract

本發明之課題在提供生產性高,得到不發生塗布條紋的含有量子點之層,且含有量子點之積層體的膜厚不均為小的含有量子點之積層體的製造方法、含有量子點之積層體、背光單元、液晶顯示裝置及含有量子點之組成物。 本發明之解決手段為一種含有量子點之積層體的製造方法,其係依順序具有將含有量子點、硬化性化合物及搖變劑,且剪速度500s-1與1s-1時之黏度為3~100mPa‧s與300mPa‧s以上的含有量子點之組成物,塗布於第1基材之上而形成塗膜的步驟;於塗膜之上積層第2基材的步驟;對於塗膜給予外部刺激而硬化,形成含有量子點之層的步驟。

Description

含有量子點之積層體的製造方法、含有量子點之積層體、背光單元、液晶顯示裝置及含有量子點之組成物
本發明關於含有量子點之積層體的製造方法、含有量子點之積層體,詳細而言係關於生產性高,面狀之均勻性優異的含有量子點之積層體的製造方法及由該製造方法所製造的含有量子點之積層體。
再者,本發明關於含有該含有量子點之積層體的背光單元,及含有該背光單元的液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置(以下亦稱為LCD(Liquid Crystal Display))等之平面顯示器作為消耗電力小、省空間的圖像顯示裝置,其用途係逐年擴大。液晶顯示裝置係至少由背光與液晶胞所構成,通常更包含背光側偏光板、視覺辨認側偏光板等之構件。
於平面顯示器市場中,作為LCD性能改善,正進行色再現性之提高。關於此點,近年來作為發光材料,量子點(Quantum Dot,QD,亦稱為量子點)係引起注目(參照專利文獻1)。例如,若自背光將激發光入射於包含量子點的光轉換構件,則激發量子點而發出螢光。此處,藉由使用具有不同發光特性的量子點,可發出紅 色光、綠色光、藍色光之半值寬狹窄的光而具體實現白色光。由於量子點的螢光係半值寬為狹窄,因此可藉由適當地選擇波長而使所得之白色光成為高亮度,或成為色再現性優異的設計。藉由使用這樣的量子點之3波長光源化技術之進行,色再現區域係從現行的TV規格(FHD(Full High Definition)、NTSC(National Television System Committee))比72%擴大到100%。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]US2012/0113672A1
[專利文獻2]日本特開平9-024571號公報
[專利文獻3]日本特開2011-235279號公報
量子點具有若接觸氧則因光氧化反應而發光強度降低(耐光性低)之問題。關於這一點,專利文獻1中為了保護量子點不接觸氧等,提案在含有量子點的薄膜(含有量子點之層)上積層阻隔薄膜。
如此的含有量子點之層,係為了防止因氧等所致的伴隨時間經過之性能劣化,以阻氧性高的基材夾住含有量子點之層而製作。
作為以基材夾住含有量子點之層的方法,一般為在第1基材上塗布並硬化含有量子點之層而製作之片上,隔著黏著劑等貼附另一片的第2基材之方法。然而,於此方 法中,貼附含有量子點之層與第2基材的步驟,由於必須與塗布步驟分開,因而要求改善步驟,生產性更高的含有量子點之積層體的製造方法。
此處,於與含有量子點之積層體不同的技術領域中,在光學元件、液晶顯示器或有機EL顯示器(Organic Electroluminescence Display)等之顯示裝置、半導體裝置、薄膜太陽電池等之各種裝置,利用如阻氣薄膜、保護膜、濾光片或抗反射薄膜等以複數之薄膜所構成之積層薄膜。作為此積層薄膜之製造方法,有提案各種的方法。
例如,專利文獻2揭示對於留有間隙且並行配置的1對輥,供給基材薄膜與第1鑄模薄膜,朝向輥之間隙,吐出紫外線硬化型樹脂液,同時使兩輥朝互相咬入之方向旋轉,以在基材薄膜與第1鑄模薄膜之間夾持紫外線硬化型樹脂液之方式,在如此夾持之狀態下進行紫外線照射,使樹脂液硬化而製造積層薄膜之方法。
專利文獻3揭示一種塗布裝置,其係使用2液硬化型的無溶劑型接著劑,將基材的片狀網(web)彼此貼合而製作積層製品的積層機中之塗布裝置,其具備:一個口模式塗布機,面向搬運上述網之一者的搬運線而設置,具有一對狹縫狀出口以及與各出口分別連通的一對入口;第1供給手段,向上述一對入口之一者供給用於形成上述接著劑的第1液;及第2供給手段,向上述一對入口之另一者供給用於藉由與上述第1液接觸而形成上述接著劑的第2液,其中上述口模式塗布機的上述一對出 口係互相分離,且一對出口係在上述搬運線中的網搬運方向中鄰接地配置,使上述第1液和第2液自上述一對出口排出後立刻相接觸。於專利文獻3中記載藉由如此的塗布裝置,使用2液硬化型的無溶劑型接著劑來製作積層製品時,可容易進行準備作業,而且使塗布面成為平滑。
若探討將專利文獻2或3中記載之製造方法應用於含有量子點之積層體的製造以提高生產性,則認為在第1基材上塗布含有量子點之組成物後,於將含有量子點之組成物硬化之前,在含有量子點之組成物之上貼附另一側之第2基材後,將含有量子點之組成物硬化而製造含有量子點之積層體的方法係被認為有效。
然而,本發明者們探討如此的含有量子點之積層體的製造方法,結果發現以不發生塗布條紋的方式來均勻塗布含有量子點之組成物者,與於將含有量子點之組成物硬化之前在含有量子點之組成物之上均勻貼合第2基材者,係無法並存,而有無法得到具有均勻厚度的含有量子點之積層體的問題。
可知解決此問題一事為困難,這是因為為了以不發生塗布條紋的方式均勻塗布而使塗膜的膜厚成為均勻,從塗布性與均平性之面來看,較佳為低黏度的塗布液,然而另一方面,為了在將含有量子點之組成物硬化之前於含有量子點之組成物之上均勻貼合第2基材,從對於貼合時的壓力之抵抗力變高之點來看,較佳為高黏度的塗布液,因此對於含有量子點之組成物所要求的性能相反,而成立所謂的權衡關係。
再者,可知若塗膜不均勻,或將塗膜硬化而形成含有量子點之層後,含有量子點之積層體的膜厚不均勻,則將所得的含有量子點之積層體使用作為液晶顯示裝置的波長轉換構件時,亮度不均、色度不均之性能亦惡化。
本發明所欲解決的問題在於提供一種含有量子點之積層體的製造方法,其係生產性高,可得到不發生塗布條紋的均勻塗膜之含有量子點之層,而且於第1基材及第2基材之間夾入塗膜而積層,將塗膜硬化而形成含有量子點之層後,含有量子點之積層體的膜厚不均為小。
本發明者們為了打破前述之權衡關係,藉由在使用作為塗布液的含有量子點之組成物中含有搖變劑,而實現用於均勻得到塗膜的膜厚之高剪切時(代表值為500s-1)的低黏性,用於均勻貼合基材之低剪切時(代表值為1s-1)的高黏性,終於解決上述問題。
詳而言之,發現使用作為塗布液的含有量子點之組成物之黏度,若在剪速度500s-1時為3~100mPa‧s,在(即將貼合第2基材之前的黏度為)1s-1時為300mPa‧s以上,則可在於第1基材塗布含有量子點之組成物後,在將含有量子點之組成物硬化前,於含有量子點之組成物之上貼合另一側的第2基材後,將含有量子點之組成物硬化而容易地製造含有量子點之積層體。
用於解決上述問題的具體手段之本發明係以下之構成。
[1]一種含有量子點之積層體的製造方法,其係依順序具有:將含有量子點、硬化性化合物及搖變劑,且剪速度500s-1時之黏度為3~100mPa‧s,剪速度1s-1時之黏度為300mPa‧s以上的含有量子點之組成物,塗布於第1基材之上而形成塗膜的步驟A;於上述塗膜之上積層第2基材的步驟B;與對於上述第1基材及上述第2基材所夾住的上述塗膜,給予外部刺激而硬化,形成含有量子點之層的步驟C。
[2]如[1]記載的含有量子點之積層體的製造方法,其中上述搖變劑係縱橫比1.2~300的無機粒子。
[3]如[1]或[2]記載的含有量子點之積層體的製造方法,其中上述搖變劑係層狀化合物。
[4]如[1]~[3]中任一項記載的含有量子點之積層體的製造方法,其中上述搖變劑包含選自包含氧化聚烯烴及改性脲之群組的至少1種。
[5]如[1]~[4]中任一項記載的含有量子點之積層體的製造方法,其中於上述含有量子點之組成物中,相對於100質量份的上述硬化性化合物,上述搖變劑之含量為0.15~20質量份。
[6]如[1]~[5]中任一項記載的含有量子點之積層體的製造方法,其中上述含有量子點之組成物係不含實質揮發性的有機溶劑。
[7]如[1]~[6]中任一項記載的含有量子點之積層體的製造方法,其中上述對於塗膜給予外部刺激之方法,係對於上述塗膜照射紫外線之方法。
[8]如[1]~[7]中任一項記載的含有量子點之積層體的製造方法,其中上述第1基材與上述第2基材的至少一者係可撓性薄膜。
[9]如[1]~[8]中任一項記載的含有量子點之積層體的製造方法,其中上述第1基材與上述第2基材的至少一者係阻隔薄膜,該阻隔薄膜具有可撓性支撐體與具阻隔性的無機層。
[10]如[9]記載的含有量子點之積層體的製造方法,其中上述具有阻隔性的無機層係包含由氮化矽、氧氮化矽、氧化矽、氧化鋁所選出的至少一種化合物之無機層。
[11]一種含有量子點之積層體,其係以如[1]~[10]中任一項的含有量子點之積層體的製造方法所製造。
[12]一種背光單元,其至少包含如[11]記載的含有量子點之積層體與光源。
[13]一種液晶顯示裝置,其至少包含如[12]記載之背光單元與液晶胞。
[14]一種含有量子點之組成物,其含有量子點、硬化性化合物及搖變劑,剪速度500s-1時之黏度為3~100mPa‧s,剪速度1s-1時之黏度為300mPa‧s以上。
[15]如[14]記載之含有量子點之組成物,其中上述搖變劑係層狀化合物。
[16]如[14]或[15]記載之含有量子點之組成物,其中上述搖變劑係縱橫比1.2~300的無機粒子。
[17]如[14]記載之含有量子點之組成物,其中上述搖變劑包含選自包含氧化聚烯烴及改性脲之群組的至少1 種。
[18]如[14]~[17]中任一項記載之含有量子點之組成物,其中相對於100質量份的上述硬化性化合物,上述搖變劑之含量為0.15~20質量份。
[19]如[14]~[18]中任一項記載之含有量子點之組成物,其不含實質揮發性的有機溶劑。
依照本發明之一態樣,可提供一種含有量子點之積層體的製造方法,其係生產性高,可得到不發生塗布條紋的均勻塗膜之含有量子點之層,且於第1基材及第2基材之間夾入塗膜而積層,將塗膜硬化而形成含有量子點之層後,含有量子點之積層體的膜厚不均為小。
1‧‧‧背光單元
1A‧‧‧光源
1B‧‧‧導光板
1C‧‧‧含有量子點之積層體
2‧‧‧藍色光
3‧‧‧綠色光
4‧‧‧紅色光
10‧‧‧第1基材
11‧‧‧偏光板保護膜
12‧‧‧背光側偏光鏡
13‧‧‧偏光板保護膜
14‧‧‧背光側偏光板
20‧‧‧塗布部
21‧‧‧液晶胞
22‧‧‧塗膜
24‧‧‧口模式塗布機
24A‧‧‧上游側模塊
24B‧‧‧下游側模塊
25‧‧‧減壓室
26‧‧‧托輥
27‧‧‧歧管
28‧‧‧含有量子點之層
29‧‧‧縫槽
30‧‧‧積層部
32‧‧‧積層輥
34‧‧‧加熱室
36、38‧‧‧開口部
41‧‧‧偏光板保護膜
42‧‧‧顯示側偏光鏡
43‧‧‧偏光板保護膜
44‧‧‧顯示側偏光板
50‧‧‧第2基材
51‧‧‧液晶顯示裝置
60‧‧‧硬化部
62‧‧‧托輥
64‧‧‧紫外線照射裝置
66‧‧‧第1送出機
67‧‧‧第2送出機
70‧‧‧含有量子點之積層體
74‧‧‧除塵機
76‧‧‧乾燥裝置
78‧‧‧加熱裝置
80‧‧‧剝離輥
82‧‧‧捲取機
90‧‧‧夾輥
100‧‧‧製造設備
P‧‧‧積層位置
L1‧‧‧接觸位置至積層位置為止之距離
L2‧‧‧積層輥與托輥之距離
L3‧‧‧積層位置與紫外線照射裝置之距離
第1圖(a)、(b)係本發明之一態樣的包含含有量子點之積層體的背光單元之一例的說明圖。
第2圖係顯示本發明之一態樣的液晶顯示裝置之一例。
第3圖係本發明之一態樣的含有量子點之積層體的製造方法所用之製造設備的一例之示意圖。
第4圖係本發明之一態樣的含有量子點之積層體的製造方法所用之製造設備的一例之局部放大圖。
第5圖係本發明之一態樣的含有量子點之積層體的製造方法所用之製造設備的另一例之示意圖。
第6圖係本發明之一態樣的含有量子點之積層體的 製造方法所用之製造設備的其它一例之局部放大圖。
[實施發明之形態]
以下,詳細地說明本發明。
以下之說明係以本發明的代表性實施態樣基礎而進行者,惟本發明不受如此的實施態樣所限定。再者,本發明及本說明書中使用「~」所表示的數值範圍,係意指包含「~」之前後所記載的數值作為下限值及上限值之範圍。
又,於本發明及本說明書中,所謂的波峰之「半值寬」,就是指在波峰高度1/2之波峰的寬度。又,將在430~480nm的波長區帶(wavelength band)具有發光中心波長的光稱為藍色光,將在500~600nm的波長區帶具有發光中心波長的光稱為綠色光,將在600~680nm的波長區帶具有發光中心波長的光稱為紅色光。
[含有量子點之積層體的製造方法、含有量子點之組成物]
本發明的含有量子點之積層體的製造方法,係依順序具有:將含有量子點、硬化性化合物及搖變劑,且剪速度500s-1時之黏度為3~100mPa‧s,剪速度1s-1時之黏度為300mPa‧s以上的含有量子點之組成物,塗布於第1基材之上而形成塗膜的步驟A;於上述塗膜之上積層第2基材的步驟B;與對於上述第1基材及上述第2基材所夾住的上述塗膜,給予外部刺激而硬化,形成含有量子點之層的步驟C。再者,較佳為至少將在上述第1基材之上塗 布上述含有量子點之組成物時的上述含有量子點之組成物的黏度調整至3~100mPa‧s,更佳為至少將即將在上述塗膜之上積層上述第2基材之前至即將使上述塗膜硬化之前為止之上述塗膜的黏度調整至300mPa‧s以上。
又,本發明的含有量子點之組成物係含有量子點、硬化性化合物及搖變劑,且剪速度500s-1時之黏度為3~100mPa‧s,剪速度1s-1時之黏度為300mPa‧s以上。
所謂的剪速度500s-1,就是以塗布時的剪速度所規定。例如,於口模式塗布機之情況,塗布時的剪速度係由塗布速度及基材與口模式塗布機前端的間隙(所謂的塗布間隙)所決定。塗布速度為3m/min且塗布間隙為100μm時,塗布時的剪速度係計算為500s-1。當然,可藉由塗布速度與塗布間隙來改變塗布時的剪速度,但此處將代表值的500s-1時之黏度規定為塗布時的黏度。重要者不是500s-1的絕對值,而是在塗布步驟中具有其它步驟所沒有的高剪速度(100s-1以上),因此調整成適合塗布步驟的黏度。此係不限於口模式塗布機,在棒塗機或凹版塗布機等亦相同,代表值為500s-1者係妥當。
又,所謂的剪速度1s-1,就是以積層時的剪速度所規定。本來,不論積層方法為何,以上述第2基材夾入上述第1基材上所塗布的塗膜而積層時的剪速度,因為以相同速度貼合上述第1基材與上述第2基材,故大致為0s-1。然而,由於0s-1之黏度為原理上無法測定,故作為代表值,將能測定的1s-1之黏度規定為積層時之黏度。
藉由如此的構成,使用本發明的含有量子點之組成 物來製造本發明的含有量子點之積層體的方法,係生產性高,得到不發生塗布條紋之均勻塗膜的含有量子點之層,而且於第1基材及第2基材之間夾入塗膜而積層,將塗膜硬化而形成含有量子點之層後,含有量子點之積層體的膜厚不均為小。
另外,由本發明的含有量子點之積層體的製造方法所得之塗膜係均勻,將塗膜硬化而形成含有量子點之層後,含有量子點之積層體的膜厚為均勻,若將這樣的含有量子點之積層體使用作為液晶顯示裝置的波長轉換構件,則可改善亮度不均、色度不均。
再者,已知量子點若凝聚則發光效率下降。於本發明的含有量子點之積層體的製造方法中,藉由使用搖變劑,亦可改善使用高分子的增黏劑時所擔心的量子點在含有量子點之層的內部之分散性的惡化問題。因此,若將本發明之較佳一態樣的含有量子點之積層體的製造方法所得之量子點的分散性亦高的含有量子點之積層體使用作為液晶顯示裝置的波長轉換構件,則亮度亦變良好。
<步驟A>
說明將含有量子點、硬化性化合物及搖變劑,且剪速度500s-1時之黏度為3~100mPa‧s,剪速度1s-1時之黏度為300mPa‧s以上的含有量子點之組成物,塗布於第1基材之上而形成塗膜的步驟A。
含有量子點之組成物係含有量子點、硬化性化合物及搖變劑。
(量子點)
量子點係至少因被入射的激發光激發而發出螢光。
含有量子點之組成物係包含至少一種之量子點,亦可包含發光特性不同的二種以上之量子點。於眾所周知的量子點中,有在600nm~680nm之範圍的波長區帶具有發光中心波長之量子點(A)、在500nm~600nm之範圍的波長區帶具有發光中心波長之量子點(B)、在400nm~500nm的波長區帶具有發光中心波長之量子點(C),量子點(A)係被激發光激發而發出紅色光,量子點(B)係發出綠色光,量子點(C)係發出藍色光。例如,若對於包含量子點(A)與量子點(B)的含有量子點之積層體,入射藍色光作為激發光,則如第1圖所示,可藉由量子點(A)所發出的紅色光、量子點(B)所發出的綠色光與穿透含有量子點之積層體的藍色光,具體實現白色光。或者,藉由對於包含量子點(A)、(B)及(C)的含有量子點之積層體,入射紫外光作為激發光,可藉由量子點(A)所發出的紅色光、量子點(B)所發出的綠色光及量子點(C)所發出的藍色光,具體實現白色光。
關於量子點,例如可參照日本特開2012-169271號公報段落0060~0066,惟不受其中記載者所限定。作為量子點,可毫無限制地使用市售品。量子點的發光波長通常可藉由粒子的組成、尺寸來調整。
量子點係可以粒子的狀態添加於上述含有量子點之組成物,也可以分散於溶劑中之分散液的狀態添加,但從抑制量子點的粒子凝聚之觀點來看,較佳 為以分散液的狀態添加者。此處所使用的溶劑係沒有特別的限定。惟,本發明中含有量子點之組成物較佳為不含實質揮發性的有機溶劑。因此,以在溶劑中分散有量子點之分散液的狀態添加至含有量子點之組成物時,於將含有量子點之組成物塗布於第1基材之上而形成塗膜前,較佳為包含使含有量子點之組成物的溶劑乾燥之步驟。從減少使溶劑乾燥之步驟的觀點來看,較佳為將量子點以粒子的狀態添加至含有量子點之組成物。
再者,所謂揮發性的有機溶劑,就是指沸點為160℃以下之不因本發明的硬化性化合物與外部刺激而硬化之化合物,且在20℃為液狀之化合物。揮發性的有機溶劑之沸點較佳為160℃以下,更佳為115℃以下,最佳為30℃以上100℃以下。
含有量子點之組成物不含實質揮發性的有機溶劑時,含有量子點之組成物中揮發性的有機溶劑之比例較佳為10000ppm(parts per million)以下,更佳為1000ppm以下。
相對於含有量子點之組成物的全量100質量份,量子點例如添加0.1~10質量份左右。
(硬化性化合物)
本發明所用之硬化性化合物係可廣泛採用在1分子中具有1個以上的聚合性基者。聚合性基的種類係沒有特別的限定,但較佳為(甲基)丙烯酸酯基、乙烯基或環氧基,更佳為(甲基)丙烯酸酯基,尤佳為丙烯酸酯基。又,具有2個以上的聚合性基之聚合性單體,係各自的聚合 性基可相同或相異。
-(甲基)丙烯酸酯系-
從硬化後的硬化被膜之透明性、密接性等之觀點來看,較佳為單官能或多官能(甲基)丙烯酸酯單體等之(甲基)丙烯酸酯化合物、或其聚合物、預聚物等。再者,於本發明及本說明書中,「(甲基)丙烯酸酯」之記載係以丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯的至少一者或任一者之意思使用。「(甲基)丙烯醯基」等亦同樣。
--2官能者--
作為具有2個聚合性基的聚合性單體,可舉出具有2個含乙烯性不飽和鍵基的2官能聚合性不飽和單體。2官能的聚合性不飽和單體係適於使組成物成為低黏度。本發明中,較佳為反應性優異,無殘留觸媒等問題之(甲基)丙烯酸酯系化合物。
尤其新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(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)丙烯酸二環戊二烯酯、二(甲基)丙烯酸環戊二烯氧基乙酯、二(甲基)丙烯酸二環戊酯等係適用於本發明。
2官能(甲基)丙烯酸酯單體之使用量,相對於含有量子點之組成物中所含有的硬化性化合物之全量100質量份,從將含有量子點之組成物的黏度調整至較佳的範圍之觀點來看,較佳為5質量份以上,更佳為10~80 質量份。
--3官能以上者--
作為具有3個以上的聚合性基之聚合性單體,可舉出具有3個以上的含乙烯性不飽和鍵基之多官能聚合性不飽和單體。此等多官能的聚合性不飽和單體係在機械強度賦予之點優異。本發明中,較佳為反應性優異,無殘留觸媒等問題之(甲基)丙烯酸酯系化合物。
具體而言,宜為環氧氯丙烷改性甘油三(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷(EO)改性甘油三(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烷(PO)改性甘油三(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改性磷酸三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、EO改性三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、PO改性三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯醯氧基乙基)異三聚氰酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇羥基五(甲基)丙烯酸酯、烷基改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇聚(甲基)丙烯酸酯、烷基改性二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、貳三羥甲基丙烷四(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。
於此等之中,EO改性甘油三(甲基)丙烯酸酯、PO改性甘油三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、EO改性三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、 PO改性三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯係特別適用於本發明。
多官能(甲基)丙烯酸酯單體之使用量,相對於含有量子點之組成物中所含有的硬化性化合物之全量100質量份,從硬化後的含有量子點之層的塗膜強度之觀點來看,較佳為5質量份以上,從組成物的凝膠化抑制之觀點來看,較佳為95質量份以下。
--單官能者--
作為單官能(甲基)丙烯酸酯單體,可舉出丙烯酸及甲基丙烯酸、彼等之衍生物,更詳細為在分子內具有1個(甲基)丙烯酸的聚合性不飽和鍵((甲基)丙烯醯基)之單體。作為彼等之具體例,以下舉出化合物,惟本發明不受此所限定。
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)丙烯酸硬脂酯等之烷基碳數為1~30的(甲基)丙烯酸烷酯;(甲基)丙烯酸苄酯等之芳烷基碳數為7~20的(甲基)丙烯酸芳烷酯;(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯等之烷氧基烷基碳數為2~30的(甲基)丙烯酸烷氧基烷酯;N,N-二甲基胺基乙基(甲基)丙烯酸酯等之(單烷基或二烷基)胺基烷基總碳數為1~20的胺基烷基(甲基)丙烯酸酯;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)丙烯酸酯等之伸烷基鏈碳數為1~10之末端烷基醚碳數為1~10的聚伸烷二醇烷基醚之(甲基)丙烯酸酯;六乙二醇苯基醚的(甲基)丙烯酸酯等之伸烷基鏈碳數為1~30且末端芳基醚碳數為6~20的聚伸烷二醇芳基醚之(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸異酯、甲醛加成環癸三烯(甲基)丙烯酸酯等之具有脂環結構的總碳數4~30之(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸十七氟癸酯等之總碳數4~30的(甲基)丙烯酸氟化烷酯;(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、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、甘油的單或二(甲基)丙烯酸酯等之具有羥基的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸環氧丙酯等之具有環氧丙基的(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)丙烯酸酯等之伸烷基鏈碳數為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-羥基乙基(甲基)丙烯醯胺、丙烯醯基嗎啉等之(甲基)丙烯醯胺等。
單官能(甲基)丙烯酸酯單體之使用量,相對於含有量子點之組成物中所含有的硬化性化合物之全量100質量份,從將含有量子點之組成物的黏度調整至較佳範圍之觀點來看,較佳為10質量份以上,更佳為10~80質量份。
-環氧系化合物及其它-
作為本發明所用之聚合性單體,可舉出具有環氧基、氧雜環丁烷基等之能開環聚合的環狀醚基等之環狀基的化合物。作為如此的化合物,更佳可舉出含有具有環氧基的化合物(環氧化合物)之化合物。藉由將具有環氧基或氧雜環丁烷基的化合物與(甲基)丙烯酸酯系化合物組合使用,與基材的密接性係有提高的傾向。
作為具有環氧基的化合物,例如可舉出多元酸的聚環氧丙酯類、多元醇的聚環氧丙基醚類、聚氧化烯二醇的聚環氧丙基醚類、芳香族多元醇的聚環氧丙基醚類、芳香族多元醇的聚環氧丙基醚類之加氫化合物類、胺基甲酸酯聚環氧化合物及環氧化聚丁二烯類等。此等化合物係可單獨使用其一種,且也可混合其二種以上而使用。
作為其它可較佳使用之具有環氧基的化合物,例如可例示脂肪族環狀環氧化合物、雙酚A二環氧丙基醚、雙酚F二環氧丙基醚、雙酚S二環氧丙基醚、溴化雙酚A二環氧丙基醚、溴化雙酚F二環氧丙基醚、溴化雙酚S二環氧丙基醚、氫化雙酚A二環氧丙基醚、氫化雙酚F二環氧丙基醚、氫化雙酚S二環氧丙基醚、1,4-丁二醇二環氧丙基醚、1,6-己二醇二環氧丙基醚、甘油三環氧丙基醚 、三羥甲基丙烷三環氧丙基醚、聚乙二醇二環氧丙基醚、聚丙二醇二環氧丙基醚類;藉由在乙二醇、丙二醇、甘油等之脂肪族多元醇附加1種或2種以上的環氧烷而得之聚醚多元醇的聚環氧丙基醚類;脂肪族長鏈二元酸的二環氧丙酯類;脂肪族高級醇的單環氧丙基醚類;苯酚、甲酚、丁基苯酚或在此等附加環氧烷而得之聚醚醇的單環氧丙基醚類;高級脂肪酸的環氧丙酯類等。
於此等成分之中,較佳為脂肪族環狀環氧化合物、雙酚A二環氧丙基醚、雙酚F二環氧丙基醚、氫化雙酚A二環氧丙基醚、氫化雙酚F二環氧丙基醚、1,4-丁二醇二環氧丙基醚、1,6-己二醇二環氧丙基醚、甘油三環氧丙基醚、三羥甲基丙烷三環氧丙基醚、新戊二醇二環氧丙基醚、聚乙二醇二環氧丙基醚、聚丙二醇二環氧丙基醚。
可適用作為具有環氧基或氧雜環丁烷基的化合物之市售品,可舉出UVR-6216(Union Carbide公司製)、Glycidol、AOEX24、Cyclomer M100、Cyclomer A200、Celloxide 2000、Celloxide 2021P、Celloxide 3000、Celloxide 8000、Epolead GT301、Epolead GT401(以上,DAICEL化學工業(股)製)、Sigma-Aldrich公司製的4-乙烯基環己烯二氧化物、日本萜烯化學(股)的D-檸檬烯氧化物、新日本理化(股)的Sanso Cizer E-PS等、Epikote 828、Epikote 812、Epikote 1031、Epikote 872、Epikote CT508(以上,油化殼牌(股)製)、KRM-2400、KRM-2410、KRM-2408、KRM-2490、KRM-2720、KRM-2750(以上 ,旭電化工業(股)製)等。此等係可為單獨1種或組合2種以上使用。
其中,從波長轉換層與鄰接層的密接性提高觀點來看,特佳為下述的脂環式環氧化合物A、B。脂環式環氧化合物A係可由市售品的DAICEL化學工業(股)Celloxide 2021P取得。脂環式環氧化合物B係可由市售品的DAICEL化學工業(股)Cyclomer M100取得。
又,此等具有環氧基或氧雜環丁烷基的化合物係其製法不拘,例如可參考丸善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,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、 日本發明專利第2906245號公報、日本發明專利第2926262號公報等之文獻來合成。
作為本發明所用之硬化性化合物,亦可使用乙烯基醚化合物。
乙烯基醚化合物係可適宜選擇眾所周知者,例如可較宜採用日本特開2009-73078號公報的段落編號0057中記載者。
此等之乙烯基醚化合物例如可藉由Stephen.C.Lapin,Polymers Paint Colour Journal.179(4237),321(1988)中記載之方法,即多元醇或多元酚與乙炔之反應,或多元醇或多元酚與鹵化烷基乙烯基醚之反應而合成,此等係可為單獨1種或組合2種以上而使用。
於本發明的含有量子點之組成物中,從低黏度化、高硬度化之觀點來看,亦可使用日本特開2009-73078號公報中記載之具有反應性基的倍半矽氧烷化合物。
(搖變劑)
搖變劑係無機化合物或有機化合物。
-無機物-
搖變劑的較佳1個態樣係無機物的搖變劑。
於無機物的搖變劑時,較佳為縱橫比1.2~300的無機粒子,更佳為2~200的無機粒子,尤佳為5~200的無機粒子,特佳為5~100的無機粒子,尤特佳為5~50的無機粒子。藉由成為此範圍,可抑制所併用的量子點粒子 之存在狀態,可減低因無機物的搖變劑所造成的非必要之內部散射,在成本提高上有效。
本發明中,無機物的搖變劑之長軸長度及縱橫比係如以下地求得。在對於基材的法線方向,切斷含有量子點之積層體,製作厚度50nm的切片。對於其截面的含有量子點之層部分,使用穿透型電子顯微鏡拍攝15萬倍的照片。在無機物的搖變劑,採用互相正交的2軸(x軸、y軸),將最長方向當作x軸,沿著x軸測定長度,當作長軸長度。又,規定與x軸正交的方向之y軸,將沿著y軸之最長長度當作短軸長度。此處,不將沿著y軸之最短長度當作短軸長度之理由,係因為在化合物末端的極少一部分亦有成為非常薄的結晶之情況,若採用最短長度,則在無機物的搖變劑之狀態的表現為不恰當。本發明中,將[長軸長度]/[短軸長度]的比率定義為無機物的搖變劑之縱橫比。觀察視野中之100個無機物的搖變劑,求其平均值。
本發明中之無機物的搖變劑係長軸長度較佳為20nm以上9μm以下,更佳為20nm以上5μm以下。
作為一個態樣,特佳為20nm以上300nm以下。藉由成為此範圍,可在不大量地添加無機物的搖變劑之添加量下控制搖變性,可維持含有量子點之層的脆性。
作為一個態樣,特佳為100nm以上5μm以下。藉由成為此範圍,可在不大量地添加無機物的搖變劑之添加量下控制搖變性,可維持含有量子點之層的脆性。
於本發明及本說明書中,與正交等之角度有關的記 載,係包含本發明所屬之技術領域中容許的誤差範圍。例如,意指小於嚴密的角度±10°之範圍內,與嚴密的角度之誤差較佳為5°以下,更佳為3°以下。
於無機物的搖變劑中,滿足上述縱橫比者係可無特別限制地使用,但例如可較宜使用針狀化合物、鏈狀化合物、扁平狀化合物、層狀化合物。其中,較佳為層狀化合物。
作為層狀化合物,並沒有特別的限制,可舉出滑石、雲母、長石、高嶺石(高嶺黏土)、葉蠟石(蠟石黏土)、sericite(絹雲母)、皂土、膨潤石‧蛭石類(蒙脫石、貝德石、矽鐵石、皂石等)、有機皂土、有機膨潤石等。
可單獨或組合2種以上使用此等。作為市售的層狀化合物,例如作為無機化合物,可舉出Crown Clay、Burgess Clay #60、Burgess Clay KF、Optiwhite(以上,白石工業(股)製)、Kaolin JP-100、NN Kaolin、ST Kaolin、Hardsil(以上,土屋高嶺土工業(股)製)、ASP-072、Satenton Plus、Translink 37、Hydrous Delami NCD(以上,Engelhard(股)製)、SY Kaolin、OS Clay、HA Clay、MC Hard Clay(以上,丸尾鈣(股)製)、Lucentite SWN、Lucentite SAN、Lucentite STN、Lucentite SEN、Lucentite SPN(以上CO-OP Chemical公司製)、Smecton(KUNIMINE工業公司製)、Ben-Gel、Ben-Gel FW、S-Ben、S-Ben 74、Organite、Organite T(以上,HOJUN(股)製)、穗高印、Olben、250M、Bentone 34、Bentone 38(以上,WILBER-ELLIS公司製 )、Raponite、Raponite RD、Raponite RDS(以上,日本SILICA工業(股)製)等。可自此等之中,選擇目的之縱橫比及尺寸而使用。此等化合物亦可分散在溶劑中。
添加於含有量子點之組成物中的搖變劑, 於層狀無機化合物之中,為xM(I)2O‧ySiO2所示的矽酸鹽化合物(亦相當於氧化數為2、3的M(II)O、M(III)2O3者;x、y表示正之數),更佳的化合物係水輝石、皂土、膨潤石、蛭石等之膨潤性層狀黏土礦物。
特佳可使用經有機陽離子所修飾的層狀(黏土)化合物(矽酸鹽化合物的鈉等之層間陽離子經有機陽離子化合物所交換者),例如可舉出矽酸鈉‧鎂(水輝石)之鈉離子經如下的銨離子所交換者。
作為銨離子之例,可舉出具有碳數6至18的烷基鏈之單烷基三甲基銨離子、二烷基二甲基銨離子、三烷基甲基銨離子、氧乙烯鏈為4至18的二聚氧乙烯或椰子油烷基甲基銨離子、雙(2-羥基乙基)椰子油烷基甲基銨離子、氧丙烯鏈為4至25的聚氧丙烯甲基二乙基銨離子等。此等銨離子係可單獨或組合2種類以上使用。
作為矽酸鈉‧鎂的鈉離子經銨離子交換的有機陽離子修飾矽酸鹽礦物之製造方法,係在使矽酸鈉‧鎂分散於水中且充分攪拌後,放置16小時以上,調製4質量%的分散液。一邊攪拌此分散液,一邊對於矽酸鈉‧鎂,添加30質量%~200質量%的所欲之銨鹽。添加後,發生陽離子交換,由於層間含有銨鹽的水輝石係變成水不溶而沉澱,濾取沉澱,進行乾燥而得。於調製時,為了加快 分散,亦可加熱。
作為烷基銨改性矽酸鹽礦物的市售品,可舉出Lucentite SAN、Lucentite SAN-316、Lucentite STN、Lucentite SEN、Lucentite SPN(以上CO-OP Chemical公司製)等,可單獨或組合2種以上使用。
於本發明中,作為無機物的搖變劑,與其縱橫比無關係,可使用矽石、氧化鋁、氮化矽、二氧化鈦、碳酸鈣、氧化鋅等。此等化合物係視需要亦可對於表面進行調節親水性或疏水性之處理。
-有機物-
搖變劑的另一態樣係有機物的搖變劑。
作為有機物的搖變劑,可舉出氧化聚烯烴、改性脲等。
前述的氧化聚烯烴係可自己調製,也可使用市售品。作為市售品,例如可舉出Disparlon 4200-20(商品名,楠本化成(股)製)、Flownon SA300(商品名,共榮社化學(股)製)等。
前述的改性脲係異氰酸酯單體或其加成物與有機胺的反應物。前述的改性脲係可自己調製,也可使用市售品。作為市售品,例如可舉出BYK410(BYK化學公司製)等。
-含量-
搖變劑之含量,係在含有量子點之組成物中,相對於100質量份的硬化性化合物,較佳為0.15~20質量份,更佳為0.2~10質量份,特佳為0.2~8質量份。尤其於無 機物的搖變劑時,相對於100質量份的硬化性化合物,若為20質量份以下,則脆性有優化的傾向。
(聚合起始劑)
上述含有量子點之組成物係可含有眾所周知的聚合起始劑作為聚合起始劑。關於聚合起始劑,例如可參照日本特開2013-043382號公報段落0037,作為光陽離子聚合起始劑,可參照日本特開2007-298974號公報段落0217,此等公報之記載係併入本說明書中。於「最新UV硬化技術」,(股)技術情報協會,1991年,p.159及「紫外線硬化系統」加藤清視著,平成元年,綜合技術中心發行,p.65~148中亦記載各種之例,可用於本發明。作為光陽離子聚合起始劑,亦較佳為以下之化合物。
聚合起始劑較佳為含有量子點之組成物中所含有的硬化性化合物之全量的0.1莫耳%以上,更佳為0.5~2莫耳%。又,於揮發性有機溶劑以外的全部硬化性組成物中,聚合起始劑之質量%較佳為以0.1質量%~10質量%含有,更佳為0.2質量%~8質量%。
(矽烷偶合劑)
自包含矽烷偶合劑的含有量子點之組成物所形成之光轉換層,係由於矽烷偶合劑而與鄰接的層之密接性變 強固,故可顯示優異的耐光性。此係主要因為含有量子點之層中所含有的矽烷偶合劑,藉由水解反應或縮合反應而與鄰接的層之表面或此光轉換層的構成成分形成共價鍵。又,於矽烷偶合劑具有自由基聚合性基等的反應性官能基時,亦與構成含有量子點之層的單體成分形成交聯結構,能有助於含有量子點之層與鄰接之層的密接性提高。
作為矽烷偶合劑,可毫無限制地使用眾所周知的矽烷偶合劑。從密接性之觀點來看,較佳的矽烷偶合劑可舉出日本特開2013-43382號公報中記載之下述通式(1)所示的矽烷偶合劑。
(通式(1)中,R1~R6各自獨立地係取代或無取代的烷基或芳基;惟,R1~R6中的至少1者係自由基聚合性之含有碳-碳雙鍵的取代基)。
R1~R6各自獨立係取代或無取代的烷基或芳基。R1~R6除了自由基聚合性之含有碳-碳雙鍵的取代基之情況以外,較佳為無取代的烷基或無取代的芳基。烷基較佳為碳數1~6的烷基,更佳為甲基。芳基較佳為苯基。R1~R6特佳為甲基。
較佳為R1~R6中的至少1者具有自由基聚 合性之含有碳-碳雙鍵的取代基,R1~R6的2者係自由基聚合性之含有碳-碳雙鍵的取代基。再者,特佳為R1~R3之中具有自由基聚合性之含有碳-碳雙鍵的取代基者之數為1,R4~R6中具有自由基聚合性之含有碳-碳雙鍵的取代基之數為1。
通式(1)所示之矽烷偶合劑,係2個以上之含有自由基聚合性的碳-碳雙鍵之取代基,可各自的取代基相同,也可相異,較佳為相同。
自由基聚合性之含有碳-碳雙鍵的取代基,較佳為以-X-Y表示。此處,X係單鍵、碳數1~6的伸烷基、伸芳基,較佳為單鍵、亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸苯基。Y係自由基聚合性的碳-碳雙鍵基,較佳為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、丙烯醯基胺基、甲基丙烯醯基胺基、乙烯基、丙烯基、乙烯氧基、乙烯基磺醯基,更佳為(甲基)丙烯醯氧基。
又,R1~R6亦可具有自由基聚合性之含有碳-碳雙鍵的取代基以外之取代基。作為取代基之例,可舉出烷基(例如,甲基、乙基、異丙基、第三丁基、正辛基、正癸基、正十六基、環丙基、環戊基、環己基等)、芳基(例如,苯基、萘基等)、鹵素原子(例如,氟、氯、溴、碘)、醯基(例如,乙醯基、苯甲醯基、甲醯基、三甲基乙醯基等)、醯氧基(例如,乙醯氧基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基等)、烷氧基羰基(例如,甲氧基羰基、乙氧基羰基等)、芳氧基羰基(例如,苯氧基羰基等)、磺醯基(例如,甲磺醯基、苯磺醯基等)等。
以下,顯示通式(1)所示的化合物之具體例,惟本發明不受此等所限定。
從更進一步提高與鄰接層的密接性之觀點來看,在含有量子點之層形成用的含有量子點之組成 物中,較佳為以1~30質量%之範圍含有矽烷偶合劑,更佳為3~30質量%,尤佳為5~25質量%。
於本發明中,在含有量子點之組成物中,可使用前述之揮發性有機溶劑。較佳的態樣係含有量子點之組成物不含實質揮發性的有機溶劑之態樣。又,作為另一態樣,可在含有量子點之組成物中含有揮發性的有機溶劑,例如可含有10質量%以上50質量%以下,亦可含有10質量%以上40質量%。可用的溶劑之具體例係可參照日本特開2013-105160號公報段落0038~0041。
(第1基材、第2基材)
於本發明的含有量子點之積層體的製造方法中,上述第1基材與上述第2基材的至少一者較佳為可撓性薄膜。
又,上述第1基材與上述第2基材的至少一者較佳為阻隔薄膜,該阻隔薄膜具有可撓性支撐體與具阻隔性的無機層。
-可撓性薄膜、可撓性支撐體-
為了強度提高、製膜的容易性等,上述第1基材與上述第2基材亦可具有可撓性薄膜或可撓性支撐體。
可撓性薄膜或可撓性支撐體,係可作為與含有量子點之層(波長轉換層)鄰接或直接接觸之層來含有,亦可作為後述的阻隔薄膜之支撐體來含有。於含有量子點之積層體中,基材係可以後述的無機層及支撐體之順序含有,也可以後述的無機層、後述的有機層及支撐體之順序含有。於含有量子點之積層體中,在有機層與無機層之間、二層的有機層之間、或二層的無機層之間,亦可 配置支撐體。又,基材係在含有量子點之積層體中亦可含有2個或3個以上,含有量子點之積層體亦可為具有基材、含有量子點之層(波長轉換層)、基材依此順序積層之結構。當波長轉換構件包含2個以上的基材時,該基材係可相同或相異。
基材、可撓性薄膜或可撓性支撐體較佳為對於可見光透明。此所謂的對於可見光透明,就是指可見光區域中的線穿透率為80%以上,較佳為85%以上。作為透明尺度所用的光線穿透率,係可使用JIS(Japanese Industrial Standards)-K7105中記載之方法,即積分球式光線穿透率測定裝置,測定全光線穿透率及散射光量,自全光線穿透率減去擴散穿透率而算出。
從阻氣性、耐衝擊性等之觀點來看,基材的厚度較佳為10~500μm之範圍內,其中較佳為20~400μm之範圍內,特佳為30~300μm之範圍內。
關於支撐體,可參照日本特開2007-290369號公報段落0046~0052、日本特開2005-096108號公報段落0040~0055。從阻氣性、耐衝擊性等之觀點來看,支撐體的厚度較佳為10~500μm之範圍內,其中較佳為15~300μm之範圍內,特佳為15~120μm之範圍內,尤特佳為15~110μm之範圍內,更佳為25~100μm,尤更佳為25~60μm。作為可撓性薄膜或可撓性支撐體,亦可使用市售品,例如可使用附易接著層的聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate;PET)薄膜之東洋紡(股)製Cosmoshine A4100等。
支撐體係可用於上述之第1基材及第2基材的任一者或兩者。於第1基材及第2基材之兩者包含支撐體時,可相同或相異。
-無機層-
上述第1基材或上述第2基材亦可包含無機層。無機層較佳為具有阻隔氧的阻氣機能之層。具體而言,無機層的透氧度較佳為1.00cm3/(m2‧day‧atm)以下。無機層的透氧係數係可於ORBISPHERE實驗室公司製型氧濃度計的檢測部上隔著矽滑脂貼附波長轉換層,自平衡氧濃度值換算透氧係數而求得。無機層亦較佳為具有阻隔水蒸氣之機能。
無機層較佳係作為與含有量子點之層(波長轉換層)鄰接或直接接觸之層,含於波長轉換構件中。又,無機層亦可在含有量子點之積層體中含有2個或3個以上,含有量子點之積層體較佳為具有無機層、波長轉換層、無機層依此順序積層之結構。作為無機層,較佳為使用具有阻氣機能的阻隔薄膜。
於含有量子點之積層體中,含有量子點之層(波長轉換層)亦可將阻隔薄膜作為基材形成。又,阻隔薄膜亦可用於上述之第1基材及第2基材的任一者或兩者。第1基材及第2基材之兩者為阻隔薄膜時,可相同或相異。
作為阻隔薄膜,可為眾所周知的任一之阻隔薄膜,例如可為以下說明之阻隔薄膜。
阻隔薄膜只要是至少包含無機層即可,亦可為含有基材薄膜及無機層之薄膜。關於基材薄膜,可參照上述 的支撐體之記載。阻隔薄膜亦可在基材薄膜上包含至少含有上述無機層1層與至少1層的有機層之阻隔積層體。如此地積層複數之層,由於可更進一步提高阻隔性,從耐光性提高之觀點來看較佳。另一方面,由於積層的層數愈增加,波長轉換構件的透光率有愈降低之傾向,故宜在可能維持良好的透光率之範圍內,增加積層數。具體而言,阻隔薄膜係在可見光區域的全光線穿透率較佳為80%以上,且透氧度較佳為1.00cm3/(m2‧day‧atm)以下。所謂的全光線穿透率,就是表示在可見光區域的透光率之平均值。
阻隔薄膜的透氧度更佳為0.1cm3/(m2‧day‧atm)以下,特佳為0.01cm3/(m2‧day‧atm)以下,尤特佳為0.001cm3/(m2‧day‧atm)以下。此處,上述透氧率係在23℃的測定溫度、90%的相對濕度的條件下,使用氧氣穿透率測定裝置(MOCON公司製,OX-TRAN 2/20:商品名)所測定之值。又,所謂的可見光區域,就是指380~780nm的波長區帶,所謂的全光線穿透率,就是表示將包含量子點的波長轉換層之光吸收及反射的貢獻除外之透光率的平均值。
在可見光區域的全光線穿透率更佳為90%以上。透氧率愈低愈佳,在可見光區域的全光線穿透率愈高愈佳。
所謂的「無機層」,就是以無機材料作為主成分之層,較佳為僅由無機材料所形成之層。相對於其,所謂的有機層,就是以有機材料作為主成分之層,較佳指有機材料佔50質量%以上,更佳佔80質量%以上, 特佳佔90質量%以上之層。
作為構成無機層的無機材料,並沒有特別的限定,例如可使用金屬、或無機氧化物、氮化物、氧化氮化物等之各種無機化合物。作為構成無機材料的元素,較佳為矽、鋁、鎂、鈦、錫、銦及鈰,可含有一種或二種以上的此等。作為無機化合物之具體例,可舉出氧化矽、氧化氮化矽、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。又,作為無機層,亦可設置金屬膜,例如鋁膜、銀膜、錫膜、鉻膜、鎳膜、鈦膜。
於上述材料之中,上述具阻隔性的無機層特佳為包含由氮化矽、氧氮化矽、氧化矽、氧化鋁所選出的至少一種化合物之無機層。由此等材料所成之無機層,由於與有機層的密接性良好,故即使在無機層中有針孔時,有機層也可有效地掩埋針孔,可抑制斷裂,更且於積層有無機層的情況亦可形成極良好的無機層膜,可更進一步提高阻隔性。
作為無機層的形成方法,並沒有特別的限定,例如可使用能使製膜材料不蒸發或飛散而沉積於被蒸鍍面上之各種製膜方法。
作為無機層的形成方法之例,可舉出將無機氧化物、無機氮化物、無機氧化氮化物、金屬等之無機材料加熱而蒸鍍的真空蒸鍍法;使用無機材料作為原料,藉由導入氧氣而使其氧化,使其蒸鍍之氧化反應蒸鍍法;使用無機材料作為靶原料,導入氬氣、氧氣,藉 由濺鍍而使其蒸鍍之濺鍍法;以電漿槍所產生的電漿束來加熱無機材料,使其蒸鍍之離子鍍法等的物理氣相沉積法(Physical Vapor Deposition法),於製造氧化矽或氮化矽的蒸鍍膜時,以有機矽化合物作為原料之電漿化學氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition法)等。蒸鍍只要以支撐體、基材薄膜、波長轉換層、有機層等作為基材而在其表面進行即可。
氧化矽膜較佳為以有機矽化合物作為原料,使用低溫電漿化學氣相沉積法來形成。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。又,於上述有機矽化合物之中,較佳為使用四甲氧基矽烷、六甲基二矽氧烷,因為此等係處理性或蒸鍍膜的特性優異。
無機層的厚度可為1nm~500nm,較佳為5nm~300nm,特佳為10nm~150nm。由於鄰接無機層的膜厚為上述範圍內,可一邊實現良好的阻隔性,一邊抑制無機層的反射,可提供透光率更高的含有量子點之積層體。
於含有量子點之積層體中,一態樣較佳為含有量子點之層的至少一側之主表面與無機層直接接觸。亦較佳為無機層直接接觸含有量子點之層的兩主表面 。又,於一態樣中,較佳為含有量子點之層的至少一側之主表面係與有機層直接接觸。亦較佳為有機層直接接觸含有量子點之層的兩主表面。此處所謂的「主表面」,就是指使用波長轉換構件時,配置於視覺辨認側或背光側的含有量子點之層(即波長轉換層)的表面(正面、背面)。其它層或構件之主表面亦同樣。另外,亦可藉由眾所周知的接著層來貼合無機層與有機層之間、二層的無機層之間、或二層的有機層之間。從透光率提高之觀點來看,接著層愈少愈佳,更佳為接著層不存在。於一態樣中,無機層與有機層較佳為直接接觸。
-有機層-
作為有機層,可參照日本特開2007-290369號公報段落0020~0042、日本特開2005-096108號公報段落0074~0105。再者,有機層係於一態樣中較佳為包含卡多(cardo)聚合物。藉此,有機層與鄰接層或基材的密接性,尤其與無機層亦密接性良好,可實現更優異的阻氣性。關於卡多聚合物(cardo-polymer)的詳細,可參照上述日本特開2005-096108號公報段落0085~0095。有機層之膜厚較佳為0.05μm~10μm之範圍內,尤佳為0.5~10μm之範圍內。當有機層係藉由濕式塗布法形成時,有機層之膜厚較佳為0.5~10μm之範圍內,尤佳為1μm~5μm之範圍內。又,藉由乾式塗布形成時,較佳為0.05μm~5μm之範圍內,尤佳為0.05μm~1μm之範圍內。由於藉由濕式塗布法或乾式塗布法所形成的有機層之膜厚為上述範圍內,可使與無機層的密接性成為更良好。
再者,於本發明及本說明書中,所謂的聚合物,就是指相同或相異的2種以上之化合物藉由聚合反應所聚合之聚合物,亦包含寡聚物的意思而使用,其分子量係沒有特別的限定。又,聚合物係具有聚合性基的聚合物,可藉由施予加熱、光照射等之按照聚合性基的種類之聚合處理,而進一步聚合者。再者,先前記載的脂環式環氧化合物、單官能(甲基)丙烯酸酯化合物、多官能(甲基)丙烯酸酯化合物等之聚合性化合物,亦可相當於上述定義的聚合物。
關於無機層、有機層的其它細節,可參照上述日本特開2007-290369號公報、日本特開2005-096108號公報,更且US2012/0113672A1之記載。
-基材寬度-
上述第1基材與上述第2基材之寬度(基材寬度)係沒有特別的限制,但例如可為300~1500mm。
再者,較佳為以比上述第1基材與上述第2基材之寬度(基材寬度)更窄的寬度,塗布含有量子點之組成物。含有量子點之組成物的塗布寬度,較佳為比上述第1基材與上述第2基材之寬度(基材寬度)更窄10~200mm。
(步驟A之具體態樣)
以下參照圖面,說明本發明的含有量子點之積層體的製造方法之步驟A的一態樣。惟,本發明係不受下述態樣所限定。
第3圖係波長轉換構件的製造裝置之一例的概略構成圖,第4圖係第3圖所示的製造裝置之局部放大圖。
使用第3、4圖所示的製造裝置之波長轉換構件的製造步驟,係步驟A較佳為在經連續搬運的第1基材之表面上,塗布含有量子點之組成物而形成塗膜的步驟。步驟B較佳為在塗膜之上,積層(疊合)經連續搬運的第2基材,以第1基材與第2基材夾持塗膜之步驟。步驟C較佳為以第1基材與第2基材夾持塗膜之狀態,將第1基材及第2基材之任一者捲繞在托輥(back-up roller)上,邊連續搬運邊光照射,使塗膜聚合硬化而形成含有量子點之層(硬化層、波長轉換層)的步驟。
藉由使用對於氧或水分具有阻隔性的阻隔薄膜作為第1基材、第2基材之任一者,可得到單面經阻隔薄膜所保護的波長轉換構件。又,作為第1基材及第2基材,藉由各自使用阻隔薄膜,可得到含有量子點之層的兩面經阻隔薄膜所保護的含有量子點之積層體。
以下說明使用第3、4圖所示的製造裝置之波長轉換構件的製造步驟中之步驟A的具體態樣。
首先,自未圖示的送出機將第1基材10往塗布部20連續搬運。例如自送出機將第1基材10以1~50m/分鐘之搬運速度送出。惟,不受此搬運速度所限定。送出時,例如,對於第1基材10施加20~150N/m之張力,較佳為30~100N/m之張力。
於塗布部20中,在經連續搬運的第1基材10之表面上塗布含有量子點之組成物(以下亦記載為「塗布液」),形成塗膜22(參照第4圖)。
於到達塗布部20之前的配管(未圖示)中,較佳為進行 含有量子點之組成物的過濾,去除粗大粒子。過濾精度係沒有特別的限制,可使用過濾精度10~200μm的過濾器,較佳為使用過濾精度50~150μm的過濾器。作為過濾器,例如可使用過濾精度100μm的PALL製Profile II。
於塗布部20中,例如設置口模式塗布機24及與口模式塗布機24呈對向配置的托輥26。將第1基材10之與形成塗膜22的表面相反之表面捲繞在托輥26上,自口模式塗布機24的吐出口將塗布液塗布至經連續搬運的第1基材10之表面上,形成塗膜22。此處所謂的塗膜22,就是指在第1基材10上所塗布之聚合處理前的含有量子點之組成物。
於本實施形態中,顯示以採用擠壓塗布法的口模式塗布機24作為塗布裝置,惟不受此所限定,例如可以使用採用簾幕塗布法、擠壓塗布法、桿塗法或輥塗法等各種方法之塗布裝置。
含有量子點之層係藉由塗布法製作。具體而言,可於步驟A中將含有量子點之組成物(硬化性組成物)塗布於第1基材上,其次經過前述步驟B或步驟C,藉由光照射等施予硬化處理而得到含有量子點之層。
於步驟A中將含有量子點之組成物塗布於適當的第1基材上。於步驟A之後,塗布含有量子點之組成物後,亦可更包含乾燥而去除溶劑之步驟。
作為塗布方法,可舉出簾幕塗布法、浸塗法、旋轉塗布法、印刷塗布法、噴塗法、口模塗布法(縫槽塗布法)、輥塗法、滑板塗布法、刮板塗布法、凹版塗布法、線 棒法等之眾所周知的塗布方法。
(黏度)
含有量子點之組成物係剪速度500s-1時之黏度為3~100mPa‧s,剪速度1s-1時之黏度為300mPa‧s以上。
含有量子點之組成物係剪速度500s-1時之黏度較佳為3~75mPa‧s,更佳為3~50mPa‧s。
含有量子點之組成物係剪速度1s-1時之黏度為300mPa‧s以上,更佳為300~50000mPa‧s,更佳為500~10000mPa‧s。
於本發明的含有量子點之積層體的製造方法中,較佳為至少將在上述第1基材之上塗布上述含有量子點之組成物時的上述含有量子點之組成物的黏度調整至3~100mPa‧s。作為將在上述第1基材之上塗布上述含有量子點之組成物時的上述含有量子點之組成物的黏度調整至3~100mPa‧s之方法,並沒有特別的限制,例如使用第3圖所示的口模式塗布機24將上述含有量子點之組成物塗布於第1基材之上時,可舉出調整口模式塗布機與基材之間隙(指唇間隙),同時將塗布速度等控制在適當的範圍,將適度的剪速度施加於含有量子點之組成物的方法。
另外,作為將在上述第1基材之上塗布上述含有量子點之組成物時的上述含有量子點之組成物的黏度調整至3~100mPa‧s之方法,可舉出以下之方法。
例如當上述塗膜之對於黏度的溫度依賴性強時,可藉由調整溫度而調整黏度,預先用搖變劑的種類與以事 前分散狀態來調整塗布液的搖變性,利用黏度回復時間響應慢的方法係亦可能。
於步驟A之後至步驟B之前,不包含對於上述塗膜照射紫外線之步驟者,從減少步驟數及提高生產性之觀點來看較佳。
<步驟B>
說明在上述塗膜之上積層第2基材的步驟B。
(步驟B之具體態樣)
以下說明使用第3、4圖所示的製造裝置之波長轉換構件的製造步驟中之步驟B的具體態樣。
通過塗布部20,在其上形成有塗膜22的第1基材10,係被連續搬運至積層部30。於積層部30中,在塗膜22之上,積層經連續搬運的第2基材50,以第1基材10與第2基材50夾持塗膜22。
於積層部30中,設置積層輥32與包含積層輥32的加熱室34。於加熱室34中,設有使第1基材10通過用之開口部36及使第2基材50通過用之開口部38。
在與積層輥32對向的位置,配置托輥62。形成有塗膜22的第1基材10係將與塗膜22之形成面相反的表面捲繞在托輥62上,連續搬運至積層位置P。積層位置P係意指第2基材50與塗膜22之接觸開始的位置。第1基材10較佳為在到達積層位置P之前,捲繞在托輥62上。此係因為即使在第1基材10中發生皺紋時,也可在到達到積層位置P之前藉由托輥62矯正而去除皺紋。因此,第1基材10捲繞在托輥62上的位置(接觸位置)到積層位置P 為止的距離L1係愈長愈佳,例如較佳為30mm以上,其上限值通常係依照托輥62的直徑與通過線(pass line)來決定。
於本實施形態中,藉由在聚合處理部60所使用的托輥62與積層輥32,進行第2基材50之積層。即,在聚合處理部60所使用的托輥62係兼用作為在積層部30所使用的輥。惟,不受上述形態所限定,亦可在積層部30設置有別於托輥62的積層用之輥,而不兼用托輥62。
藉由將在聚合處理部60所使用的托輥62使用在積層部30,可減少輥數。又,托輥62亦可使用作為對於第1基材10的加熱輥。
自未圖示的送出機所送出的第2基材50係捲繞在積層輥32上,在積層輥32與托輥62之間連續搬運。第2基材50係在積層位置P積層於第1基材10上所形成的塗膜22之上。藉此,塗膜22係被第1基材10與第2基材50所夾持。所謂的積層,就是指將第2基材50疊合、積層在塗膜22之上。
積層輥32與托輥62的距離L2,較佳為第1基材10、塗膜22經聚合硬化的波長轉換層(硬化層)28與第2基材50之合計厚度的值以上。又,L2較佳為在第1基材10、塗膜22與第2基材50之合計厚度加上5mm之長度以下。藉由使距離L2成為在合計厚度加上5mm之長度以下,可防止氣泡侵入第2基材50與塗膜22之間。此處所謂的積層輥32與托輥62之距離L2,就是指積層輥32的外周面與托輥62的外周面之最短距離。
積層輥32與托輥62的旋轉精度係以徑向偏轉量(radial run-out)表示為0.05mm以下,較佳為0.01mm以下。徑向偏轉量愈小,愈可減小塗膜22的厚度分布。
托輥62具備圓柱狀形狀的本體與配置在本體的兩端部之旋轉軸。托輥62的本體例如具有50~1000mm之直徑。托輥62之直徑係沒有限制。若考慮含有量子點之積層體的捲曲變形、設備成本與旋轉精度,則更佳為直徑100~500mm,特佳為直徑100~500mm,尤特佳為直徑100~300mm。
藉由在托輥62的本體上安裝溫度調節器,可調整托輥62之溫度。
又,上述步驟B亦可為如以下之實施態樣。使用第5、6圖來說明。其係於本步驟A所得的含有量子點之層上積層第2基材時,以2個輥(積層輥32與托輥62)夾住而使其密接之方式,較佳為至少一個輥係彈性變形,於(配置於第1基材之上之)塗膜之上,一邊對於積層有第2基材的積層體給予壓力,一邊使其密接。更佳為2個輥之中,一個係可彈性變形之輥,另一個係不彈性變形之金屬製輥。特佳為於積層輥32與托輥62之中,積層輥32係可彈性變形之輥,另一個係不彈性變形之金屬製輥。惟,亦可以是可彈性變形之輥為托輥62,金屬製輥為積層輥32。
可彈性變形之輥,較佳為至少輥的內筒或外筒之至少一者係由橡膠或塑膠所構成,更佳為由橡膠所構成。作為 橡膠,較佳為天然橡膠及丁基橡膠、苯乙烯橡膠等。
可彈性變形之輥較佳為橡膠硬度20~90°之範圍,更佳為50~90°之範圍,特佳為70~80°之範圍。
可彈性變形之輥的直徑係沒有特別的限制,但較佳為直徑50~500mm,更佳為直徑100~500mm,特佳為直徑100~300mm。金屬製輥之直徑係沒有特別的限制,但較佳為直徑50~500mm,更佳為直徑100~500mm,特佳為直徑100~300mm。
於塗膜之上積層第2基材的步驟B中,較佳為於線壓5~300N/cm之間夾持,在塗膜之上貼合第2基材,更佳為於線壓10~200N/cm之間夾持,特佳為於線壓30~100N/cm之間夾持。又,貼合方法係沒有限制,亦可為不用夾輥的貼合方法。
又,為了抑制以第1基材10與第2基材50夾持塗膜22後的熱變形,聚合處理部60之托輥62的溫度與第1基材10的溫度之差、及托輥62的溫度與第2基材50的溫度之差較佳為30℃以下,更佳為15℃以下,最佳為相同。
為了減小與托輥62的溫度之差,而設有加熱室34時,較佳為將第1基材10及第2基材50在加熱室34內加熱。例如,於加熱室34中,可藉由未圖示的熱風產生裝置來供給熱風,加熱第1基材10及第2基材50。
亦可將第1基材10捲繞在經溫度調整的托輥62上,藉由托輥62來加熱第1基材10。
另一方面,對於第2基材50,可以將積層 輥32當作加熱輥,藉積層輥32加熱第2基材50。
惟,加熱室34及加熱輥係非必須,可按照需要設置。
(黏度)
於本發明的含有量子點之積層體的製造方法中,較佳為至少將即將在上述塗膜之上積層上述第2基材之前至即將使上述塗膜硬化之前為止之上述塗膜的黏度調整至300mPa‧s以上。作為至少將即將在上述塗膜之上積層上述第2基材之前至即將使上述塗膜硬化之前為止之上述塗膜的黏度調整至300mPa‧s以上之方法,並沒有特別的限制,但例如可舉出於上述塗膜之上積層上述第2基材之際,對於上述含有量子點之組成物,使用第3圖所示的托輥62與托輥32時,將托輥62與托輥32之圓周速度控制在適當的範圍(例如托輥62的圓周速度相對於托輥32的圓周速度之比例為90~110%,較佳為95~105%,更佳為99~101%,特佳為100%),儘可能地不將剪速度施加於含有量子點之組成物的方法。
此外,作為至少將即將在上述塗膜之上積層上述第2基材之前至即將使上述塗膜硬化之前為止之上述塗膜的黏度調整至300mPa‧s以上之方法,可舉出以下之方法。
例如,當上述塗膜之對於黏度的溫度依賴性強時,可藉由調整溫度而調整黏度,預先用搖變劑的種類與以事前分散狀態來調整塗布液的搖變性,利用黏度回復時間響應慢的方法係亦可能。
<步驟C>
說明對於上述第1基材及上述第2基材所夾住的上述 塗膜,給予外部刺激而使其硬化,形成含有量子點之層的步驟C。
藉由對於上述塗膜給予光照射等的外部刺激而使其聚合硬化,可得到含有量子點之層。作為對於上述塗膜給予外部刺激之方法,可舉出活性能量線的照射或加熱等,較佳為對於上述塗膜照射紫外線之方法。
又,硬化條件係可按照所使用的硬化性化合物之種類或含有量子點之組成物的組成而適宜設定。
藉由對於含有量子點之組成物施予光照射、加熱等的聚合處理而使其聚合硬化,可形成在基質中含有量子點的含有量子點之層。
又,當含有量子點之組成物為包含溶劑的組成物時,於進行聚合處理之前,為了去除溶劑,亦可施予乾燥處理。
含有量子點之組成物的聚合處理,係以在2片的基材間夾持有該含有量子點之組成物的狀態下進行。
(步驟C之具體態樣)
以下說明使用第3、4圖所示之製造裝置的波長轉換構件之製造步驟中的步驟C之具體態樣。
塗膜22在經由第1基材10與第2基材50所夾持之狀態下,連續搬運至聚合處理部60。於圖面所示的態樣中,聚合處理部60中的聚合處理係藉由光照射進行,但當含有量子點之組成物所含有的硬化性化合物為經由加熱而聚合者時,可藉由溫風的噴吹等之加熱,進行聚合處理。
於第3圖及第4圖中,設有托輥62,及在與托輥62對向的位置設有光照射裝置64。於托輥62與光照射裝置64之間,連續搬運夾持有塗膜22的第1基材10與第2基材50。經由光照射裝置所照射的光,係可按照含有量子點之組成物中所含有的硬化性化合物之種類來決定,可舉出紫外線作為一例。此處所謂的紫外線,就是指波長280~400nm之光。作為產生紫外線的光源,例如可使用低壓水銀燈、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、LED(Light Emitting Diode)、雷射等。光照射量只要是設定在能使塗膜的聚合硬化進行之範圍即可,例如作為一例,可將10~10000mJ/cm2之照射量的紫外線朝向塗膜22照射。對於塗膜的光照射量,一例可為10~10000mJ/cm2,較佳為10~1000mJ/cm2,更佳為50~800mJ/cm2
於聚合處理部60中,在藉由第1基材10與第2基材50夾持塗膜22的狀態下,將第1基材10捲繞於托輥62上,邊連續搬運邊自光照射裝置64進行光照射,使塗膜22硬化,可形成含有量子點之層(波長轉換層、硬化層)28。
於本實施形態中,將第1基材10側捲繞在托輥62上,連續搬運,但亦可將第2基材50捲繞在托輥62上,連續搬運。
所謂的捲繞在托輥62上,就是指第1基材10及第2基材50之任一者以某一圍包角(wrap angle)接觸托輥62的表面之狀態。因此,於連續搬運期間,第1基材 10及第2基材50係與托輥62之旋轉同步地移動。對於托輥62的捲繞,只要至少在照射紫外線之期間即可。
托輥62的溫度係可考慮光照射時的發熱、塗膜22的硬化效率、第1基材10與第2基材50在托輥62上的皺紋變形之產生而決定。托輥62例如較佳為設定在10~95℃之溫度範圍,更佳為15~85℃。此處,與輥有關的溫度,就是指輥之表面溫度。
積層位置P與光照射裝置64之距離L3例如可為30mm以上。
藉由光照射而塗膜22變成硬化層28,製造含有第1基材10、硬化層28與第2基材50之波長轉換構件70。波長轉換構件70係藉由剝離輥80而自托輥62剝離。波長轉換構件70係連續搬運至未圖示的捲取機,其次藉由捲取機將波長轉換構件70捲取成捲筒狀。
第5圖係本發明之一態樣的含有量子點之積層體的製造方法中所用之一般的製造設備之一例的示意圖。本構成係在塗膜之上積層第2基材後,於無托輥的地方進行紫外線照射之構成圖。
第6圖係製造設備的一例之放大圖,其係用於本發明的一態樣之含有量子點之積層體的製造方法中於塗膜之上積層第2基材之步驟B,與對於塗膜給予外部刺激而硬化,形成含有量子點之層的步驟C。第6圖係第5圖所示的製造裝置之局部放大圖。
又,於第5、6圖所示的另一實施形態中,在藉由第1基材10與第2基材50夾持塗膜22的狀態下,連續搬運至聚 合處理部。聚合處理部中的聚合處理係藉由光照射進行,但當含有量子點之組成物中所含有的硬化性化合物為經由加熱而聚合者時,可藉由溫風的噴吹等之加熱,進行聚合處理。此時,光照射亦可於不捲繞在托輥上時進行,光照射方向可在第1基材側或第2基材側之任一側,或在其兩者進行光照射。自第1基材及第2基材之兩者進行光照射時,可任一者先光照射,而且也可同時光照射。另外,於捲繞在托輥62上的期間,自第2基材側進行光照射後,亦可在不捲繞於托輥上之狀態下,自第1基材側或自第1及第2基材側進行光照射。此等係可在製作含有量子點之積層體時適宜選擇。又,當含有量子點之組成物中所含有的硬化性化合物為經由加熱而聚合者時,可藉由溫風的噴吹等之加熱,進行聚合處理。於該方法中,亦可選擇同樣的硬化位置、方向。
另外,托輥62之溫度係可考慮光照射時的發熱、塗膜22的硬化效率、第1基材10與第2基材50在托輥62上的皺紋變形之產生而決定。托輥62例如較佳為設定在10~95℃之溫度範圍,更佳為15~85℃。此處,與輥有關的溫度,就是指輥之表面溫度。同樣地即使在不捲繞於托輥上的狀態下進行硬化時,也可選擇該氣體環境下利用溫風或加熱器等之方法進行加熱。
以下,若回到第3、4圖進行說明,則經由如此之光照射而塗膜22變成硬化層28,製造包含第1基材10、硬化層28與第2基材50之波長轉換構件70。波長轉換構件70係連續搬運至未圖示的捲取機,其次藉由捲取機將波長 轉換構件70捲取成捲筒狀。
[含有量子點之積層體]
本發明的含有量子點之積層體係用本發明的含有量子點之積層體的製造方法來製造。
本發明的含有量子點之積層體係上述第1基材、上述含有量子點之層及上述第2基材分別直接接觸且依此順序配置。
又,本發明的含有量子點之積層體係膜厚不均為小。膜厚不均係用以下之方法所求得之值較佳為5%以下,更佳為4%以下,特佳為3%以下,尤特佳為2%以下。
在寬度方向均等地於6點測定含有量子點之積層體(第1基材、含有量子點之層及第2基材的積層體)的膜厚,將結果平均而求得平均膜厚。自平均膜厚分別計算在6點所測定的膜厚之差,將其中的最大值除以平均膜厚,將以百分率表示之值當作積層後的膜厚不均。
<波長轉換構件>
本發明的含有量子點之積層體係可使用作為波長轉換構件,可併入液晶顯示裝置等中使用。
波長轉換構件係具有含有量子點之層(波長轉換層)的波長轉換構件,該含有量子點之層包含被入射的激發光所激發而發出螢光之量子點。上述波長轉換構件係第1基材及第2基材直接接觸上述含有量子點之層(波長轉換層)。其中,較佳為具有與含有量子點之層(波長轉換層)直接接觸之鄰接無機層。此處,所謂的直接接觸,就是指不隔著接著層等之其它層,二層係鄰接配置者。而且 ,上述含有量子點之層(波長轉換層)較佳為在有機基質中含有量子點,較佳為更含有矽烷偶合劑。
由於無機層係阻隔性優異,設置無機層作為與在有機基質中含有量子點的含有量子點之層直接接觸之鄰接層者,係在抑制量子點的光氧化反應上有效。含有量子點之積層體,亦可在含有量子點之層(波長轉換層)中含有矽烷偶合劑。藉由此矽烷偶合劑,由於含有量子點之層與鄰接無機層的密接變強固,即使不積層多數的具有阻隔性之層,也可提高含有量子點之層的耐光性。如此地,可提供含有量子點的波長轉換構件,其為耐光性、透光率皆高的波長轉換構件。
以下,更詳細說明上述波長轉換構件。
(波長轉換層)
作為波長轉換構件使用的含有量子點之積層體,係至少具有含有量子點之波長轉換層(含有量子點之層),該量子點係被入射的激發光所激發而發出螢光。
波長轉換構件中的波長轉換層,通常係在有機基質中含有量子點。有機基質通常係硬化性化合物經由光照射等而聚合之聚合物。
波長轉換層的形狀係沒有特別的限定,但較佳為板狀或可撓性的片狀。
波長轉換層之總厚較佳為1~500μm之範圍,更佳為10~250μm之範圍,特佳為30~150μm之範圍。又,波長轉換層包含複數的量子點層或量子點混合層時,一層的膜厚較佳為1~300μm之範圍,更佳為10~ 250μm之範圍。
[背光單元]
本發明之一態樣的背光單元至少包含本發明的含有量子點之積層體與光源。含有量子點之積層體的詳細係如先前記載。
上述含有量子點之積層體較佳為作為液晶顯示裝置的背光單元之構成構件包含。
第1圖係本發明之一態樣之包含含有量子點之積層體的背光單元1之一例的說明圖。第1圖中,背光單元1具備光源1A與作為面光源用的導光板1B。於第1圖(a)所示的例中,含有量子點之積層體係配置於自導光板所出射的光之路徑上。另一方面,於第1圖(b)所示的例中,光轉換構件係配置於導光板與光源之間。
而且,於第1圖(a)所示的例中,自導光板1B所出射的光係入射於含有量子點之積層體1C。於第1圖(a)所示的例中,自配置於導光板1B之邊緣部的光源1A所出射的光2為藍色光,自導光板1B的液晶胞(未圖示)側之面朝向液晶胞出射。於自導光板1B所出射的(藍色光2)之路徑上所配置的含有量子點之積層體1C中,至少包含經由藍色光2所激發而發出紅色光4之量子點(A)、與經由藍色光2所激發而發出綠色光3之量子點(B)。如此地,自背光單元1出射經激發而發出的綠色光3及紅色光4、以及穿透含有量子點之積層體1C的藍色光2。如此地藉由使其發出紅色(R)光、綠色(G)光及藍色(B)光的亮線光,可具體實現白色光。
於第1圖(b)所示的例中,除了光轉換構件與導光板之配置為不同以外,與第1圖(a)所示之態樣相同。於第1圖(b)所示的例中,係自含有量子點之積層體1C出射經激發的綠色光3及紅色光4、以及穿透含有量子點之積層體1C的藍色光2,入射至導光板而實現面光源。
<背光單元的發光波長>
從高亮度且高色再現性的實現之觀點來看,作為背光單元,較佳為使用經多波長光源化者。作為較佳的一態樣,可舉出發出以下之光的背光單元:在430~480nm的波長區帶具有發光中心波長,具有半值寬為100nm以下的發光強度之波峰的藍色光,與在500~600nm的波長區帶具有發光中心波長,具有半值寬為100nm以下的發光強度之波峰的綠色光,與在600~680nm的波長區帶具有發光中心波長,具有半值寬為100nm以下的發光強度之波峰的紅色光。
從亮度及色再現性的更進一步提高之觀點來看,背光單元所發出之藍色光的波長區帶較佳為450~480nm,更佳為460~470nm。
從同樣之觀點來看,背光單元所發出之綠色光的波長區帶較佳為520~550nm,更佳為530~540nm。
又,從同樣之觀點來看,背光單元所發出之紅色光的波長區帶較佳為610~680nm,更佳為620~640nm。
還有,從同樣之觀點來看,背光單元所發出的藍色光、綠色光及紅色光之各發光強度的半值寬較佳為皆80nm以下,更佳為50nm以下,尤佳為45nm以下, 尤更佳為40nm以下。於此等之中,藍色光之各發光強度的半值寬特佳為30nm以下。
背光單元至少在包含上述光轉換構件的同時,亦包含光源。於一態樣中,作為光源,可使用發出在430nm~480nm的波長區帶具有發光中心波長之藍色光者,例如發出藍色光的藍色發光二極體。使用發出藍色光的光源時,於含有量子點之積層體中,較佳為至少包含經由激發光所激發而發出紅色光之量子點(A)與發出綠色光之量子點(B)。因此,藉由自光源發出而穿透含有量子點之積層體的藍色光、與自光轉換構件發出的紅色光及綠色光,可具體實現白色光。
或者於另一態樣中,作為光源,可使用發出在300nm~430nm的波長區帶具有發光中心波長的紫外光者,例如紫外光發光二極體。此時,於光轉換層中,較佳為在包含量子點(A)、(B)的同,亦包含發出經由激發光所激發的藍色光之量子點(C)。因此,藉由自含有量子點之積層體發出的紅色光、綠色光及藍色光,可具體實現白色光。
還有於其它態樣中,使用選自由發出藍色光的藍色雷射、發出綠色光的綠色雷射、發出紅色光的紅色雷射所組成之群組的光源之二種,藉由使其發出具有與此光源所出射的光不同的發光波長之螢光的量子點,存在於含有量子點之積層體中,而藉由自光源所發出的二種之光與自含有量子點之積層體的量子點所發出的光,亦可具體實現白色光。
<散射粒子>
為了將量子點的螢光高效率地取出至外部,波長轉換構件可具有光散射機能。光散射機能係可設置於波長轉換層之內部,也可另外設置具有光散射機能的層作為光散射層。
作為一態樣,亦較佳為在波長轉換層的內部添加散射粒子。
又,作為另一態樣,亦較佳為在波長轉換層的表面上設置光散射層。於光散射層之散射,係可藉由散射粒子,也可藉由表面凹凸。
<背光單元之構成>
作為背光單元之構成,可為以導光板或反射板等作為構成構件的邊緣發光形式。第1圖中顯示邊緣發光形式的背光單元之例,但本發明的一態樣之背光單元亦可為直下式。作為導光板,可毫無限制地使用眾所周知者。
又,背光單元係在光源之後部亦可具備反射構件。作為如此的反射構件,並沒有特別的限制,可使用眾所周知者,在日本發明專利3416302號、日本發明專利3363565號、日本發明專利4091978號、日本發明專利3448626號等中有記載,此等公報之內容係併入本發明中。
背光單元亦較佳為具有使藍色光中比460nm還短波長之光選擇性地穿透之藍色用波長選擇濾光片。
又,背光單元亦較佳為具有使紅色光中比630nm還 長波長之光選擇性地穿透之紅色用波長選擇濾光片。
作為如此的藍色用波長選擇濾光片或紅色用波長選擇濾光片,並沒有特別的限制,可使用眾所周知者。如此的濾光片係記載於日本特開2008-52067號公報等,此公報之內容係併入本發明中。
背光單元亦較佳為另外具備眾所周知的擴散板或擴散片、稜鏡片(例如,住友3M公司製BEF系列等)、導光器。關於其它的構件,亦在日本發明專利3416302號、日本發明專利3363565號、日本發明專利4091978號、日本發明專利3448626號等中有記載,此等公報之內容係併入本發明中。
[液晶顯示裝置]
本發明之一態樣的液晶顯示裝置至少包含本發明的背光單元與液晶胞。
<液晶顯示裝置之構成>
液晶胞的驅動模式係沒有特別的限制,可利用扭曲向列(TN)、超扭曲向列(STN)、垂直配向(VA)、面內切換(IPS)、光學補償彎曲晶胞(OCB)等之各種模式。液晶胞較佳為VA模式、OCB模式、IPS模式或TN模式,惟不受此等所限定。作為VA模式的液晶顯示裝置之構成,可舉出日本特開2008-262161號公報之第2圖所示的構成作為一例。惟,液晶顯示裝置的具體構成係沒有特別的限制,可使用眾所周知之構成。
於液晶顯示裝置之一實施形態中,具有在對向的至少一方設有電極的基板間已夾持液晶層的液晶 胞,該液晶胞配置於2片的偏光板之間而構成。液晶顯示裝置具備在上下基板間封入有液晶的液晶胞,藉由電壓施加使液晶的配向狀態變化而進行圖像的顯示。再者,視需要具有偏光板保護膜或進行光學補償的光學補償構件、接著層等之附屬的機能層。又,亦可在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、防眩層等的同時(或取而代之)配置正向散射層、底漆層、抗靜電層、底塗層等之表面層。
第2圖中,顯示本發明之一態樣的液晶顯示裝置之一例。第2圖所示的液晶顯示裝置51係在液晶胞21的背光側之面具有背光側偏光板14。背光側偏光板14係在背光側偏光鏡12的背光側之表面上,亦可包含偏光板保護膜11,也可不含,但較佳為包含。
背光側偏光板14較佳為以2片的偏光板保護薄膜11及13夾住偏光鏡12之構成。
於本說明書中,將對於偏光鏡接近液晶胞之側的偏光板保護薄膜稱為內側偏光板保護薄膜,將對於偏光鏡遠離液晶胞之側的偏光板保護薄膜稱為外側偏光板保護薄膜。於第2圖所示的例中,偏光板保護膜13係內側偏光板保護膜,偏光板保護膜11係外側偏光板保護膜。
背光側偏光板亦可具有相位差薄膜作為液晶胞側之內側偏光板保護薄膜。作為如此的相位差薄膜,可使用眾所周知的醯化纖維素薄膜(cellulose acylate film)等。
液晶顯示裝置51係在液晶胞21之與背光側的面相反側之面,具有顯示側偏光板44。顯示側偏光板44係以2片的偏光板保護膜41及43夾住偏光鏡42之構成。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。
液晶顯示裝置51所具有的背光單元1係如先前記載。
關於構成本發明之一態樣的液晶顯示裝置之液晶胞、偏光板、偏光板保護薄膜等,並沒有特別的限制,可毫無限制地使用以眾所周知之方法所製作之市售品。又,於各層之間,當然亦可設置接著層等之眾所周知的中間層。
(彩色濾光片)
作為彩色濾光片基板之紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)畫素形成方法,可使用眾所周知的各種方法。例如,亦可於玻璃基板上,使用光罩及光阻,形成所欲的黑色矩陣及R、G、B之畫素圖案,而且也可使用R、G、B的畫素用著色印墨,於指定寬度的黑色矩陣及隔著n個由比前述黑色矩陣的寬度還寬的黑色矩陣所劃分的區域內(凸部所包圍的凹部),使用噴墨方式的印刷裝置,以成為所欲濃度的方式,進行印墨組成物的吐出,製作由R、G、B的圖案所成之彩色濾光片。於圖像著色後,亦可藉由烘烤等,使各畫素及黑色矩陣完全地硬化。
彩色濾光片的較佳特性係記載於日本特開2008-083611號公報等中,該公報之內容係併入本發明中。
作為彩色濾光片用顏料,可毫無限制地使用眾所周知者。再者,現在一般使用顏料,但只要是可控制分光,可確保製程安定、可靠性的色素,則亦可為染料所成的彩色濾光片。
(黑色矩陣)
於液晶顯示裝置中,較佳為在各畫素之間配置黑色矩陣。作為形成黑條紋的材料,可舉出使用鉻等的金屬之濺鍍膜者、組合有感光性樹脂與黑色著色劑等的遮光性感光性組成物等。作為黑色著色劑之具體例,可舉出碳黑、鈦碳、氧化鐵、氧化鈦、石墨等,其中較佳為碳黑。
(薄層電晶體)
液晶顯示裝置亦可更具有TFT基板,該TFT基板具有薄層電晶體(ThinFilm Transistor;以下亦稱TFT)。薄層電晶體較佳為具有載子濃度小於1×1014/cm3的氧化物半導體層。關於前述薄層電晶體的較佳態樣,在日本特開2011-141522號公報有記載,該公報之內容係併入本發明中。
以上說明的本發明之一態樣的液晶顯示裝置,由於具備含有能發揮高透光率的含有量子點之積層體的背光單元,因此可實現高亮度且高色再現性。
[實施例]
以下以實施例為基礎來更具體說明本發明。以下之實施例中所示的材料、使用量、比例、處理內容、處理次序等,只要不脫離本發明之宗旨,則可適 宜地變更。因此,本發明之範圍不應受以下所示的具體例所限定地解釋。
[實施例1~11及比較例1~5]
<量子點分散液之調製>
混合各成分,調製下述的量子點分散液1及2。發光極大波長535nm的量子點A為NN-LABS公司製CZ520-100。發光極大波長630nm的量子點B為NN-LABS公司製CZ620-100。
<含有量子點之組成物之調製>
於實施例1~4、比較例1、2中,對於量子點分散液1,如下述表1中所示地添加搖變劑的種類與量,調製實施例1~4、比較例1、2的含有量子點之組成物。
於實施例5~9、比較例3、4中,對於量子點分散液2,如下述表1中所示地添加搖變劑的種類與量,調製實施例5~9、比較例3、4的含有量子點之組成物。
於實施例10~11、比較例5中,對於量子點分散液3,如下述表1中所示地添加搖變劑的種類與量,調製實施例10~11、比較例5的含有量子點之組成物。
以下顯示各實施例及比較例所用之搖變劑的種類。
A:有機修飾膨潤石(層狀黏土化合物),縱橫比20,長徑0.15μm
B:矽石微粒子,縱橫比1.4,長徑0.25μm
C:改性脲化合物
D:滑石(層狀黏土化合物),縱橫比3,長徑1.2μm
以下顯示各實施例及比較例所用之光陽離子聚合起始劑A的結構。
<塗布前處理>
各實施例及比較例的含有量子點之組成物係事前在溶解器中以150rpm(round per minute)攪拌10L的塗液30分鐘左右,同時實施超音波消泡(使用超音波振盪器係使用BRANSON製Bransonic 8800,隔著水對於塑膠容器內的此液,以280W的超音波輸出、40kH的頻率照射)。然後,用過濾精度為100μm的過濾器(PALL Profile II,孔徑100μm)實施過濾處理,調製塗布液用的含有量子點之組成物。測定塗布液用的含有量子點之組成物之黏度,下述表1中記載剪速度500s-1時之黏度的值與1s-1時之黏度的值。測定係使用Anton Paar製Physica MCR30測定。
<形成塗膜之步驟A>
使用隔膜泵,以約2.5m的配管長,將塗布液用的含有量子點之組成物予以送液,於途中使用過濾精度為100μm的過濾器(PALL製100μm Profile II)來去除粗大粒 子,送液至口模式塗布機(第5圖或第6圖中的符號24)。以塗布寬度為600mm、基材寬度為700mm,將塗布液用的含有量子點之組成物(第6圖中的符號22)塗布於第1基材(第5圖或第6圖中的符號10)之上而形成塗膜。
此處,自口模式塗布機擠出之塗布液用的含有量子點之組成物之黏度,係將上述攪拌、超音波處理及口模式塗布機的唇間隙調整至適當範圍,而調整至3~100mPa‧s。
而且,第1基材係使用自第1送出機(第5圖中的符號66)所送出之附易接著層的PET50μm(東洋紡(股)製Cosmoshine A4100)。此基材係不具有具阻隔性的無機層之基材,下述表1中記載為「PET」。
塗布速度係在各實施例及比較例中隨時變更,但於實施例1中以3m/min實施。再者,塗膜的厚度之平均值係以成為如下述表1中記載之方式,在各種實施例及比較例中變更及確認。
<於塗膜之上積層第2基材的步驟B(積層)>
於形成塗膜的步驟A之後,作為第2基材(第5圖或第6圖中的符號50),將與上述第1基材相同的基材寬度700mm之附易接著層的PET50μmm,自第2送出機(第5圖中的符號67)送出,於塗膜之上積層第2基材。具體而言,係於即將形成含有量子點之層的步驟C(硬化步驟)之前,使用金屬製輥(直徑200mm,第5圖或第6圖中的托輥62)與天然橡膠製夾輥(直徑200mm,硬度75度,第5圖或第6 圖中的積層輥32),以50N/cm的線壓夾持,使第2基材緊貼於塗膜之上。此時,以托輥62的圓周速度相對於托輥32的圓周速度之比例成為100.0%之方式,控制2個輥的圓周速度。
又,在即將於上述塗膜之上積層上述第2基材之前至即將使上述塗膜硬化之前為止的區域中,將第1基材的溫度控制在50℃,將第2基材的溫度控制在60℃。
此處,即將於上述塗膜之上積層上述第2基材之前至即將使上述塗膜硬化之前為止的上述塗膜之黏度,係將塗液的攪拌、超音波處理、基材溫度、托輥圓周速度及夾持壓力調整至適當的範圍,而調整至300mPa‧s以上。
<形成含有量子點之層的步驟C>
然後,於UV(Ultraviolet)照射用的托輥(第5圖或第6圖中的符號62)上,對於上述第1基材及上述第2基材所夾住的上述塗膜給予外部刺激(進行UV照射)而硬化(300mJ/cm2),形成含有量子點之層,製作含有量子點之積層體的樣品。將所得的含有量子點之積層體當作各實施例及比較例的含有量子點之積層體。
[評價]
<含有量子點之組成物的評價>
(塗布條紋)
對於使用各實施例及比較例的含有量子點之組成物而在進行至步驟A為止的時間點之塗布條紋,藉由目視觀察積層前的塗膜之面狀而進行感官分析(Sensory analysis)。
下述表1中記載所得之結果。
<含有量子點之積層體的評價>
(積層後的膜厚不均(塗布量分布))
對於已進行至步驟A、步驟B及步驟C為止之各實施例及比較例的含有量子點之積層體,使用接觸式膜厚計,在寬度方向均等地於6點測定含有量子點之積層體(第1基材、含有量子點之層及第2基材的積層體)的膜厚,將結果平均而求得平均膜厚。自平均膜厚來分別計算在6點所測定的膜厚之差,將其中的最大值除以平均膜厚,將以百分率表示之值當作積層後的膜厚不均(塗布量分布)。
下述表1中記載所得之結果。
<綜合評價>
A:積層後的膜厚不均(塗布量分布)為5%以下,而且塗布條紋為良好。
B:積層後的膜厚不均(塗布量分布)超過5%且為20%以下,而且塗布條紋為良好。
C:積層後的膜厚不均(塗布量分布)超過20%或塗布條紋為不良。
實用上,綜合評價必須為A。
下述表1中記載所得之結果。
本發明的含有量子點之積層體的製造方法因步驟數少而生產性高,更且由上述表1可知,得到不發生塗布條紋的均勻塗膜之含有量子點之層,而且於第1基材及第2基材之間夾入塗膜而積層,使塗膜硬化而形成含有量子點之層後,含有量子點之積層體的膜厚不均為小。
另一方面,由比較例1~3及5可知,使用剪速度1s-1時之黏度各自為8mPa‧s、75mPa‧s、150mPa‧s及120mPa‧s之低於本發明所規定的下限值之黏度的含有量子點之組成物所形成的含有量子點之積層體,係於以第1基材及第2基材之間夾入塗膜而積層,使塗膜硬化而形成含有量子點之層後,含有量子點之積層體的膜厚不均為大。
由比較例4可知,使用剪速度500s-1時之黏度為230mPa‧s之高於本發明所規定之範圍的上限值之黏度的含有量子點之組成物所形成的含有量子點之積層體,係發生塗布條紋不良,無法得到均勻塗膜之含有量子點之層。
於實施例9中,對於100質量份之實施例9的含有量子點之組成物,添加20質量份的甲基乙基酮而混合,調製含有量子點之組成物。此含有量子點之組成物的黏度係在剪速度500[S-1]時為60mPa‧s(剪速度1[S-1]時7000mPa‧s)。除了使用此含有量子點之組成物代替實施例9的含有量子點之組成物,塗布於第1基材之上,在90℃乾燥5分鐘後,與第2基材積層以外,與實施例9同樣地製作含有量子點之積層體的試料。所得的含有量子點 之積層體係塗布量分布自2.9%改善到2.5%。
再者,於實施例1~11的含有量子點之組成物中,企圖不添加揮發性的有機溶劑,於直徑5cm的培養皿上擴展1g含有量子點之組成物,測定100℃ 5分鐘加熱後的重量減少,結果為1000ppm以下。
[實施例101~111、比較例101~105]
<1.阻隔支撐體10之製作>
於聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(PET薄膜,東洋紡公司製,商品名:Cosmoshine A4300,厚度50μm)的單面側,藉由以下之次序形成阻隔性積層體。
準備TMPTA(三羥甲基丙烷三丙烯酸酯,DAICEL CYTEC公司製)及光聚合起始劑(LAMBERTI公司製,ESACURE KTO46),以質量比率成為95:5之方式秤量,使此等溶解於甲基乙基酮中,形成固體成分濃度15%的塗布液。使用口模式塗布機,以輥對輥將此塗布液塗布於上述PET薄膜上,使其通過50℃的乾燥區3分鐘。然後,於氮氣環境下照射紫外線(累計照射量約600mJ/cm2),藉由UV硬化使其硬化,進行捲取。形成在支撐體(上述PET薄膜)上的第一有機層之厚度為1μm。
其次,使用輥對輥的CVD裝置,在上述有機層的表面上形成無機層(氮化矽層)。作為原料氣體,使用矽烷氣體(流量160sccm;standard cubic centimeter per minute)、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、到達膜厚為50nm。如此地製作 在支撐體之上有機層及無機層依此順序積層之阻隔支撐體10。
除了於實施例1~11、比較例1~5中,代替第1基材,使用上述1.所製作的阻隔支撐體10作為第1基材,使用同樣地製作之另一片阻隔支撐體10作為第2基材以外,同樣地形成實施例101~111、比較例101~105的含有量子點之積層體。量子點分散液係以無機層接觸阻隔支撐體10之方式構成。
實施例101~111、比較例101~105的含有量子點之積層體的性能傾向,係與實施例1~11、比較例1~5的含有量子點之積層體的性能傾向相同。
<2.液晶顯示裝置之製作>
分解市售的液晶顯示裝置(PANASONIC公司製商品名THL42D2),於具有液晶胞之側的導光板上增加實施例103、105、106、107~111、比較例101~105的含有量子點之積層體,將背光單元變更為以下之B窄區帶背光單元,製造實施例103、105、106、107~111、比較例101~105之背光單元及液晶顯示裝置。所用的B窄區帶背光單元係具備藍色發光二極體(日亞B-LED:Blue,主波長465nm,半值寬20nm)作為光源。
[液晶顯示裝置之評價]
<亮度不均之評價>
液晶顯示裝置之亮度不均,係使顯示裝置進行白顯示,依照以下之基準藉由目視進行感官評價。在顯示裝置的正面之對角線方向中,去除兩端50mm,在兩對角線 各自等間隔的5點,以設置在740mm的距離之亮度計(SR3、TOPCON公司製)來測定。自所算出的平均值來計算在10點所測定的各自亮度之差,將其中的最大值除以平均亮度,將以百分率表示之值當作亮度不均。
亮度不均若為4%以下,則是實用程度,較佳為3%以下。又,白色光的色調不均係用以下的4個等級來評價。
A:在面內不在意色調不均。
B:在面內藍色調與黃色調方向有色調不均,但為容許程度。
C:在面內藍色調與黃色調方向有色調不均,並且令人在意。
D:除了在面內藍色調與黃色調方向的色調不均,還有紅色與綠色方向的色調不均,並且令人在意。
其結果為相對於比較例101~105,實施例103、105、106、107~111的本發明之裝置係亮度不均為小,尤其色調不均的產生經抑制之液晶顯示裝置。
[產業上之可利用性]
本發明係在液晶顯示裝置的製造領域中為有用。
10‧‧‧第1基材
22‧‧‧塗膜
28‧‧‧含有量子點之層
30‧‧‧積層部
32‧‧‧積層輥
50‧‧‧第2基材
60‧‧‧硬化部
62‧‧‧托輥
64‧‧‧紫外線照射裝置
70‧‧‧含有量子點之積層體
P‧‧‧積層位置
L1‧‧‧接觸位置至積層位置為止之距離
L2‧‧‧積層輥與托輥之距離
L3‧‧‧積層位置與紫外線照射裝置之距離

Claims (19)

  1. 一種含有量子點之積層體的製造方法,其係依順序具有將含有量子點、硬化性化合物及搖變劑,剪速度500s-1時之黏度為3~100mPa‧s,且剪速度1s-1時之黏度為300mPa‧s以上的含有量子點之組成物,塗布於第1基材之上而形成塗膜的步驟A,於該塗膜之上積層第2基材的步驟B,與對於該第1基材及該第2基材所夾住的該塗膜,給予外部刺激而硬化,形成含有量子點之層的步驟C。
  2. 如請求項1的含有量子點之積層體的製造方法,其中該搖變劑係縱橫比1.2~300的無機粒子。
  3. 如請求項1的含有量子點之積層體的製造方法,其中該搖變劑係層狀化合物。
  4. 如請求項1的含有量子點之積層體的製造方法,其中該搖變劑包含選自包含氧化聚烯烴及改性脲之群組的至少1種。
  5. 如請求項1的含有量子點之積層體的製造方法,其中於該含有量子點之組成物中,相對於100質量份的該硬化性化合物,該搖變劑之含量為0.15~20質量份。
  6. 如請求項1的含有量子點之積層體的製造方法,其中該含有量子點之組成物係不含實質揮發性的有機溶劑。
  7. 如請求項1的含有量子點之積層體的製造方法,其中該對於塗膜給予外部刺激之方法,係對於該塗膜照射紫外線之方法。
  8. 如請求項1的含有量子點之積層體的製造方法,其中該第1基材與該第2基材中的至少一者係可撓性薄膜。
  9. 如請求項1的含有量子點之積層體的製造方法,其中該第1基材與該第2基材的至少一者係阻隔薄膜,該阻隔薄膜具有可撓性支撐體與具阻隔性的無機層。
  10. 如請求項9的含有量子點之積層體的製造方法,其中該具阻隔性的無機層係包含由氮化矽、氧氮化矽、氧化矽、氧化鋁所選出的至少一種化合物之無機層。
  11. 一種含有量子點之積層體,其係以如請求項1~10中任一項的含有量子點之積層體的製造方法所製造。
  12. 一種背光單元,其至少包含:如請求項11的含有量子點之積層體,與光源。
  13. 一種液晶顯示裝置,其至少包含:如請求項12之背光單元,與液晶胞。
  14. 一種含有量子點之組成物,其含有量子點、硬化性化合物及搖變劑,剪速度500s-1時之黏度為3~100mPa‧s,剪速度1s-1時之黏度為300mPa‧s以上。
  15. 如請求項14的含有量子點之組成物,其中該搖變劑係層狀化合物。
  16. 如請求項14或15的含有量子點之組成物,其中該搖變劑係縱橫比1.2~300的無機粒子。
  17. 如請求項14或15的含有量子點之組成物,其中該搖變劑包含選自包含氧化聚烯烴及改性脲之群組的至 少1種。
  18. 如請求項14或15的含有量子點之組成物,其中相對於100質量份的該硬化性化合物,該搖變劑之含量為0.15~20質量份。
  19. 如請求項14或15的含有量子點之組成物,其不含實質揮發性的有機溶劑。
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