TW201610092A - 含有量子點之聚合性組成物、波長轉換構件、背光單元、液晶顯示裝置、及波長轉換構件之製造方法 - Google Patents

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Abstract

提供包含量子點的波長轉換層與鄰接層的緊貼性優異的波長轉換構件。 一種含有量子點之聚合性組成物,其係包含由激發光激發而發出螢光的量子點、聚合性化合物、矽烷偶合劑、及藉由能量賦予而產生質子酸的酸產生劑。一種波長轉換構件,其係至少包含:波長轉換層,其係對此含有量子點之聚合性組成物同時或者依序施加使前述質子酸產生的能量賦予及聚合處理而形成;及鄰接層,其係與前述波長轉換層的其一主表面鄰接。此波長轉換構件之製造方法。包含此波長轉換構件的背光單元。包含此背光單元的液晶顯示裝置。

Description

含有量子點之聚合性組成物、波長轉換構件、背光單元、液晶顯示裝置、及波長轉換構件之製造方法
本發明係關於含有由激發光激發而發出螢光的量子點之聚合性組成物、波長轉換構件、背光單元、液晶顯示裝置、及波長轉換構件之製造方法。
液晶顯示裝置(以下,也稱為LCD(Liquid Crystal Display))等的平面顯示器係作為耗電少、省空間的影像顯示裝置而其用途年年擴大。液晶顯示裝置係至少由背光單元和液晶胞構成,一般還包含背光側偏光板、觀看側偏光板等構件。
平面顯示器市場,在改善LCD性能方面,正在進行色再現性的提升。關於這方面,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,若激發光從背光射入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、及藍色光而具體實現白色光。由量子點所產生的螢光係半值寬小,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,色再現域係相較於 現行的電視規格(FHD(Full High Definition)、NTSC(National Television System Committee)),正由72%朝100%擴大。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1 US2012/0113672A1
作為上述波長轉換構件,提出在包含量子點的波長轉換層的一邊或者兩邊的主表面(關於主表面,後述)設置一層以上的其他層的積層構造者。但是,若波長轉換層和與此層鄰接的鄰接層的緊貼不足,則為了要將波長轉換構件當作製品來出貨而在切成規定尺寸(例如,利用沖切器沖切)等的加工時,會在波長轉換層與鄰接層的界面端部等產生剝離。例如,作為一例,若在鄰接層為具有氧阻隔性的層的情況下產生這種界面端部的剝離,則會擔心量子點的發光效率會因氧自界面端部的侵入而降低。此外,波長轉換層和鄰接層的緊貼不足會成為因在層間產生部分剝離所造成的構件耐久性降低的原因。
因此,本發明的目的係在於提供包含量子點的波長轉換層和鄰接層的緊貼性優異的波長轉換構件。
本發明人等係為了達成上述目的而重複銳意檢討,結果新發現到藉由如下的含有量子點之聚合性組成物(以下,也僅記載為「組成物」或者「聚合性組成物」),能達成上述目的:該含有量子點之聚合性組成物係包含:由激發光激發而發出螢光的量子點、聚合性化合物、矽烷偶合劑、及藉由能量賦予而產生質子酸的酸產生劑。即,本發明人等的銳意檢討的結果係新發現到藉由使用這樣的組成物,便可以提供包含鄰接層、和與此鄰接層的緊貼性優異的波長轉換層的波長轉換構件。
使用上述組成物所形成的波長轉換層,係在利用照光、加熱等的聚合處理使聚合性化合物聚合的基質中存在有量子點。另一方面,依此方式所形成的波長轉換層與鄰接層的緊貼性,能藉由上述組成物所包含的矽烷偶合劑來提升。認為這是因矽烷偶合劑藉由水解反應或縮合反應等來與鄰接層的表面或鄰接層的構成成分形成共價鍵等而引起的。
但是,上述波長轉換層係如上所述,經過聚合性組成物的聚合處理而形成。若基於此聚合處理之聚合物的形成較矽烷偶合劑的反應優先進行,則在因聚合而硬化的層內矽烷偶合劑的反應性會降低,因而導致難以充分得到基於矽烷偶合劑之與鄰接層之緊貼性的提升。
相對於此,上述組成物所包含的酸產生劑係藉由照光或加熱等的能量賦予而產生質子酸。本發明人等認為藉由此質子酸促進矽烷偶合劑的反應,有助於利用矽烷偶合劑提高經過聚合性化合物的聚合處理所形成的波長轉換層、和與此層鄰接的鄰接層的緊貼性。
但是,以上是基於本發明人等的推測,本發明絲毫不受其限定。
在一態樣中,上述酸產生劑係從包含藉由基於照光的能量賦予來產生質子酸的光酸產生劑、及藉由基於加熱的能量賦予來產生質子酸的熱酸產生劑的群組選出的至少一種。
在一態樣中,質子酸的分子量為500以下,進一步為300以下。
在一態樣中,上述組成物還包含可以引發上述聚合性化合物的聚合的聚合引發劑。
在一態樣中,上述聚合引發劑係光聚合引發劑。
在一態樣中,上述聚合性化合物係從包含自由基聚合性化合物及陽離子聚合性化合物的群組選出。
在一態樣中,上述聚合性化合物包含單官能(甲基)丙烯酸酯化合物及多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
在一態樣中,上述聚合性化合物包含環氧化合物。
在一態樣中,上述量子點係從包含在600nm~680nm的範圍的波長領域具有發光中心波長的量子點A、在500nm~600nm的範圍的波長領域具有發光中心波長的量子點B、及在400nm~500nm的範圍的波長領域具有發光中心波長的量子點C的群組選出的至少一種。
本發明的另一態樣係關於一種波長轉換構件,其係至少包含:波長轉換層,其係對上述含有量子點之聚合性組成物同時或者依序施加使質子酸從上述酸產生劑產生的能量賦予及聚合處理所形成;及鄰接層,其係與波長轉換層的一方的主表面鄰接。在此,「主表面」係指當使用波長轉換構件時被配置在觀看側或者背光側的波長轉換層的表面(正面、背面)。關於後述的鄰接層的主表面也一樣。
在一態樣中,上述鄰接層係無機層。
在一態樣中,上述波長轉換構件具有與波長轉換層的其一主表面鄰接的鄰接層、及與另一主表面鄰接的鄰接層。
在一態樣中,2個鄰接層皆為無機層。
在一態樣中,波長轉換層的厚度係在10~300μm的範圍內。
本發明的另一態樣係關於一種背光單元,其係至少包含上述波長轉換構件、和光源。
在一態樣中,上述光源在430nm~480nm的波長領域具有發光中心波長。
本發明的另一態樣係關於一種液晶顯示裝置,其係至少包含上述背光單元、和液晶胞。
本發明的另一態樣係關於一種上述波長轉換構件之製造方法,其係包含:在使鄰接層的主表面與含有量子點之聚合性組成物接觸後,對含有量子點之聚合性組成物同時或者依序施加使質子酸從酸產生劑產生的能量賦予及聚合處理。
本發明的另一態樣係關於一種在波長轉換層的兩主表面具有鄰接層的上述波長轉換構件之製造方法,其係包含:在使2個鄰接層的至少其一主表面與含有量子點之聚合性組成物接觸後,對含有量子點之聚合性組成物同時或者依序施加使質子酸從酸產生劑產生的能量賦予及聚合處理。
在一態樣中,上述能量賦予係在使2個鄰接層各自的主表面與含有量子點之聚合性組成物接觸後進行。
根據本發明的一態樣,能夠提供包含與鄰接層的緊貼性優異的波長轉換層的波長轉換構件、具備此波長轉換構件的背光單元、及液晶顯示裝置。
1‧‧‧背光單元
1A‧‧‧光源
1B‧‧‧導光板
1C‧‧‧波長轉換構件
2‧‧‧藍色光
3‧‧‧綠色光
4‧‧‧紅色光
10‧‧‧第一膜
11、13‧‧‧偏光板保護膜
12‧‧‧背光側偏光鏡
14‧‧‧背光側偏光板
20‧‧‧塗布部
21‧‧‧液晶胞
22‧‧‧塗膜
24‧‧‧模塗布機
26‧‧‧托輥
28‧‧‧波長轉換層、硬化層
30‧‧‧層疊部
32‧‧‧層疊輥
34‧‧‧加熱腔
36、38‧‧‧開口部
41、43‧‧‧偏光板保護膜
42‧‧‧偏光鏡
44‧‧‧顯示側偏光板
50‧‧‧第二膜
51‧‧‧液晶顯示裝置
60‧‧‧聚合處理部
62‧‧‧托輥
64‧‧‧紫外線照射裝置
70‧‧‧波長轉換構件
80‧‧‧剝離輥
100‧‧‧製造裝置
P‧‧‧層疊位置
L1、L2、L3‧‧‧距離
第1圖(a)、(b)係包含本發明的一態樣的波長轉換構件的背光單元的一例的說明圖。
第2圖顯示本發明的一態樣的液晶顯示裝置的一例。
第3圖係波長轉換構件的製造裝置的一例的概略構成圖。
第4圖係第3圖所示製造裝置的局部放大圖。
[用於實施發明的形態]
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,本發明及本說明書中使用「~」所表示的數值範圍意指包含以「~」的前後所記載的數值作為下限值及上限值的範圍。
此外,本發明及本說明書中,波峰的「半值寬」係指在波峰高度1/2處的波峰寬度。此外,將在400~500nm的波長領域,較佳為430~480nm的波長領域具有發光中心波長的光稱為藍色光,將在500~600nm的波長領域具有發光中心波長的光稱為綠色光,將在600~680nm的波長領域具有發光中心波長的光稱為紅色光。
[含有量子點之聚合性組成物]
本發明的一態樣的含有量子點之聚合性組成物,包含:由激發光激發而發出螢光的量子點、聚合性化合物、矽烷偶合劑、及藉由能量賦予而產生質子酸的酸產生劑。
以下,就上述組成物更詳細地說明。
<量子點>
上述組成物包含至少一種量子點,也能夠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的範圍的波長領域具有發光中心波長的量子點A、在500nm~600nm的範圍的波長領域具有發光中心波長的量子點B、在400nm~500nm的波長領域具有發光中心波長的量子點C。量子點A係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,若使作為激發光的藍色光朝包含量子點A和量子點B的波長轉換層射入,便能利用由量子點A所發出的紅色光、由量子點B所發出的綠色光、和穿透波長轉換層的藍色光而具體實現白色光。此外,能夠藉由使作為激發光的紫外光射入包含量子點A、B及C的波長轉換層,來利用由量子點A所發出的紅色光、由量子點B所發出的綠色光、及由量子點C所發出的藍色光而具體實現白色光。作為量子點,能夠毫無限制地使用利用周知的方法所調製者或市售品。關於量子點,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。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。
當調製上述組成物時,量子點可以以粒子的狀態與其他成分混合,也可以以分散在溶媒的分散液的狀態與其他成分混合。從抑制量子點粒子凝集的觀點來看,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。量子點,相對於含有量子點之聚合性 組成物的總量100質量份,能添加例如0.01~10質量份左右。
針對包含以上的量子點的波長轉換構件中的波長轉換的具體態樣,以下參照圖式加以說明。但是,本發明並不限定於下述具體態樣。
第1圖係包含本發明之一態樣的波長轉換構件的背光單元1之一例的說明圖。第1圖中,背光單元1具備光源1A、用作面光源的導光板1B。第1圖(a)所示例子中,波長轉換構件係配置在從導光板所射出的光的路徑上。另一方面,第1圖(b)所示例子中,波長轉換構件係配置在導光板與光源之間。
另外,第1圖(a)所示例子中,從導光板1B所射出的光射入波長轉換構件1C。第1圖(a)所示例子中,從配置在導光板1B的邊緣部的光源1A射出的光2係藍色光,從導光板1B的液晶胞(未圖示)側的面朝向液晶胞射出。配置在從導光板1B所射出的光(藍色光2)的路徑上的波長轉換構件1C中,至少包含由藍色光2激發而發出紅色光4的量子點A、和由藍色光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射出被激發的綠色光3及紅色光4、以及穿透波長轉換構件1C的藍色光2。依此方式能使紅色光、綠色光及藍色光發出,從而具體實現白色光。
第1圖(b)所示例子中,除了波長轉換構件和導光板的配置不同的部分以外,與第1圖(a)所示態樣相同。第1圖(b)所示例子中,係從波長轉換構件1C射出被激發的 綠色光3及紅色光4、以及穿透波長轉換構件1C的藍色光2,並射入導光板,實現了面光源。
<聚合性化合物>
使用上述組成物所形成的波長轉換層,係量子點被包含在利用照光等使聚合性化合物聚合的基質(聚合物)中。波長轉換層的形狀沒有特別的限定。例如,波長轉換層、及包含此層的波長轉換構件係片狀或者膜狀。
作為聚合性化合物,能使用自由基聚合性化合物、陽離子聚合性化合物、陰離子聚合性化合物等的基於各種聚合形式的聚合性化合物。此外,聚合性化合物可以使用一種,也可以混合二種以上使用。上述組成物總量中之聚合性化合物含量,較佳為10~99.99質量%左右。作為較佳聚合性化合物的一例,從硬化後的硬化被膜的透明性、緊貼性等觀點來看,能舉出:單官能或多官能(甲基)丙烯酸酯單體、其聚合物、預聚物等的單官能或多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。又,在本發明及本說明書中,「(甲基)丙烯酸酯」的記載係指按丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯當中至少其一或任一的意思使用者。「(甲基)丙烯醯基」等也一樣。
作為單官能(甲基)丙烯酸酯化合物,能舉出:丙烯酸及甲基丙烯酸、該等的衍生物,更具體而言,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)的化合物。以下舉出作為該等的具體例的化合物,但本發明不限於此。
(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)丙烯酸苯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(一烷基或者二烷基)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、四乙二醇一甲基醚的(甲基)丙烯酸酯、六乙二醇一甲基醚的(甲基)丙烯酸酯、八乙二醇的一甲基醚(甲基)丙烯酸酯、九乙二醇的一甲基醚(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇的一甲基醚(甲基)丙烯酸酯、七丙二醇的一甲基醚(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇的一乙基醚(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的聚烷二醇烷基醚的(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的聚烷二醇芳基醚的(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、三乙二醇的一(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇一(甲基)丙烯酸酯、六乙二醇一(甲基)丙烯酸酯、八丙二醇一(甲基)丙烯酸酯、甘油的一或者二(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;四乙二醇一(甲基)丙烯酸酯、六乙二醇一(甲基)丙烯酸酯、八丙二醇一(甲基)丙烯酸酯等的伸烷基鏈的碳數為1~30的聚乙二醇一(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、丙烯醯基啉等的(甲基)丙烯醯胺等。
作為單官能(甲基)丙烯酸酯化合物,較佳為使用碳數為4~30的(甲基)丙烯酸烷酯,從量子點的分散性提升的觀點來看,更佳為使用碳數12~22的(甲基)丙烯酸烷酯。因為量子點的分散性越提升,從波長轉換層直達射出面的光量越增加,因此有效提升正面亮度及正面對比度。具體而言,作為單官能(甲基)丙烯酸酯化合物,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。
也能夠連同上述在1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,合併 使用在分子內具有2個以上的(甲基)丙烯醯基的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。以下舉出化合物作為具體例,但本發明不限於此。
可舉出:1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯等的伸烷基鏈的碳數為1~20的烷二醇二(甲基)丙烯酸酯;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等的伸烷基鏈的碳數為1~20的聚烷二醇二(甲基)丙烯酸酯;三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、加成環氧乙烷的三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等的總碳數為10~60的三(甲基)丙烯酸酯;加成環氧乙烷的季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二(三羥甲基)丙烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等的總碳數為10~100的四(甲基)丙烯酸酯;二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
2官能、3官能等的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的用量,相對於聚合性組成物所包含的聚合性化合物的總量100質量份,從塗膜強度的觀點來看,較佳為5質量份以上,從抑制組成物的凝膠化的觀點來看,較佳為95質量份以下。此外,從同樣的觀點來看,單官能(甲基)丙烯酸酯化合物的用量,相對於上述聚合性組成物所包含的聚合性化合物的總量100質量份,較佳為5質量份以上、95質量份以下。
作為較佳的聚合性化合物,能舉出具有環氧基、氧雜環丁烷基等的可開環聚合的環狀醚基等的環狀基的化合物。作為此類化合物,更佳地能舉出具有具環氧基的化合物(環氧化合物)之化合物。
作為環氧化合物,能夠例示: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、氫化雙酚A二縮水甘油醚、氫化雙酚F二縮水甘油醚、氫化雙酚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種以上的環氧烷類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;脂肪族高級醇的一縮水甘油酯類;酚、甲酚、丁酚或者對該等加成環氧烷類所得到的聚醚醇的一縮水甘油醚類;高級脂肪酸的縮水甘油酯類等。
作為環氧化合物,另外,也能舉出:多元酸的聚縮水甘油酯類、多元醇的聚縮水甘油醚類、聚氧烷二醇的聚縮水甘油醚類、芳香族多元醇的聚縮水甘油醚類、芳香族多元醇的聚縮水甘油醚類的氫化化合物類、胺基甲酸酯聚環氧化合物及環氧化聚丁二烯類等。
這些成分當中,較佳為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、氫化雙酚A二縮水甘油醚、氫化雙酚F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、新戊二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚。
作為能適合用作含有縮水甘油基之化合物的市售品,能舉出:UVR-6216(Union Carbide公司製),環氧丙醇、AOEX24、CYCLOMER A200(以上,DAICEL化學工業公司製),Epicoat 828、Epicoat 812、Epicoat 1031、Epicoat 872、Epicoat CT508(以上,油化Shell公司製),KRM-2400、KRM-2410、KRM-2408、KRM-2490、KRM-2720、KRM-2750(以上,旭電化工業公司製)等。該等能夠單獨使用1種,或者組合2種以上使用。
此外,這些環氧化合物,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,日本專利第2906245號公報,日本專利第2926262號公報等。
作為環氧化合物,也可以使用符合使用條件預先混合調製2種以上成分的市售環氧組成物。該等係作為接著劑或者密封劑等來販售。市售品,例如,能從Threebond公司、EMI公司、TESK公司等購入。具體而言,能例示:EMI公司製的OPTOCAST(商標名)3505、同3506、同3553,TESK公司製的A-1771(商品名)等。但是,本發明不限於此。
上述聚合性組成物能包含聚合引發劑。具體而言,作為聚合引發劑,能包含周知的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%。但是,如後所述,也有酸產生劑相對於聚合性化合物當作聚合引發劑而作用的情況,因此聚合引發劑的使用並非必要的。作為聚合引發劑,根據聚合性化合物的種類而適宜選擇光聚合引發劑或者熱聚合引發劑來使用即可。就聚合處理在短時間內結束的觀點而言,聚合處理較佳為利用照光來進行。由此,就這觀點來說,作為聚合引發劑,較佳為光聚合引發劑。
在後述的酸產生劑當中,也有發揮作為可以引發陽離子聚合性化合物的聚合的陽離子聚合引發劑的功能者。在使用此類酸產生劑的情況下,在上述組成物所包含的聚合性化合物係利用從上述酸產生劑放出質子酸而可以引發聚合反應的陽離子聚合性化合物的情況下,無需一定要另外添加而合併使用聚合引發劑。另一方面,從緊貼性更加提升的觀點來看,聚合性化合物較佳為自由基聚合性化合物。就這觀點來說,作為較佳的聚合性組成物,能舉出前面記載的單官能(甲基)丙烯酸酯化合物及多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
<矽烷偶合劑>
上述組成物包含矽烷偶合劑。能利用例如塗布法從這種組成物形成波長轉換層。具體而言,能將含有量子點之聚合性組成物(硬化性組成物)塗布在基材上等,接下來,利用照光等施加硬化處理來得到波長轉換層。在此,能夠連同量子點、聚合性化合物,使用包含矽烷偶合劑的組成物作為聚合性組成物,從而形成包含矽烷偶合劑的波長轉換層。從包含矽烷偶合劑的聚合性組成物所形成的波長轉換層係能藉由矽烷偶合劑來使與鄰接層的緊貼性變強固。認為這主要是由波長轉換層所包含的矽烷偶合劑藉由水解反應或縮合反應來與鄰接層的表面或鄰接層的構成成分形成共價鍵所造成的。此外,認為在矽烷偶合劑具有自由基聚合性基等的反應性官能基的情況下,與形成波長轉換層所使用的聚合性化合物形成交聯構造也能有助於波長轉換層和鄰接層的緊貼性提升。就這觀點來說,較佳為使用具有與上述組成物所包含的聚合性化合物的交聯反應性佳的反應性官能基的矽烷偶合劑。作為矽烷偶合劑可以具有的反應性官能基,例如,能舉出:乙烯基、環氧基、苯乙烯基、(甲基)丙烯醯基、胺基、脲基、巰基、硫醚基、異氰酸酯基等。
但是,如前面記載的,認為聚合性化合物的聚合反應較矽烷偶合劑的反應優先進行,會導致妨礙到矽烷偶合劑如上述般反應以有助於與鄰接層之緊貼性的提升。相對於此,藉由經過賦予將細節後述的酸產生劑添加在 上述組成物而產生質子酸的能量的步驟以形成波長轉換層,能提升與鄰接層的緊貼性。本發明人等推測這是因為藉由由酸產生劑產生的質子酸,可促進矽烷偶合劑的反應。
作為矽烷偶合劑,能毫無限制地使用周知的矽烷偶合劑。從緊貼性的觀點來看,作為較佳的矽烷偶合劑,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-環氧丙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-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-環氧丙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、異氰酸酯改性的矽烷偶合劑,特佳 為(甲基)丙烯醯氧基改性的矽烷偶合劑。這些矽烷偶合劑,例如,能使用信越化學工業公司的矽烷偶合劑。
此外,作為矽烷偶合劑,能舉出日本特開2013-43382號公報記載的用一般式(1)所表示的矽烷偶合劑。關於細節,能參照日本特開2013-43382號公報段落0011~0016的記載。
從進一步提升與鄰接層的緊貼性的觀點來看,較佳為在聚合性組成物中,包含在1~30質量%的範圍內的矽烷偶合劑,更佳為3~30質量%,再更佳為5~25質量%。
<酸產生劑>
上述組成物係連同以上記載的成分,包含利用能量賦予來產生質子酸的酸產生劑。這樣的酸產生劑一般是包含陰離子部X-和陽離子部Y+的離子性化合物或者鹽,利用能量賦予來分解而從溶媒或者酸產生劑本身脫離質子H+,從而能產生質子酸XH。在此,質子酸係指可以放出質子H+的化合物。
用於使質子酸從酸產生劑產生的能量賦予方法,沒有特別的限定,能舉出:照光、加熱處理、放射線、電磁波等的活性能量線的照射等。較佳為照光及加熱處理。即,作為酸產生劑,較佳為從包含光酸產生劑及熱酸產生劑的群組選出。為了對光酸產生劑賦予能量所照射的光例如為紫外線,但若能夠進行上述組成物所包含的酸產生劑可產生質子酸的照光的話,則照射的光的波長並無限定。此外,能量賦予條件,例如照光條 件、加熱條件,設定為上述組成物所包含的酸產生劑可產生質子酸的條件即可,沒有特別的限定。
(光酸產生劑)
作為光酸產生劑,例如,能舉出:重氮鹽、銨鹽、鏻鹽、錪鹽、鋶鹽、硒鹽、鉮鹽等的鎓鹽,有機鹵素化合物、有機金屬/有機鹵化物、具有鄰硝苄基型保護基的光酸產生劑、亞胺基磺酸鹽等所代表的光分解而產生磺酸的化合物、二磺酸、重氮酮基碸、重氮二碸化合物等。此外,三類、四級銨鹽類、重氮甲烷化合物、醯亞胺磺酸鹽化合物、肟磺酸鹽化合物等。
此外,能夠使用利用光產生酸的基、或者將化合物導入聚合物的主鏈或者側鏈的化合物。
另外,也能夠使用V.N.R.Pillai,Synthesis,(1),1(1980)、A.Abad et al.,Tetrahedron Lett.,(47)4555(1971)、D.H.R.Barton et al.,J.Chem.Soc.,(C),329(1970)、美國專利第3,779,778號、歐洲專利第126,712號等記載的利用光來產生酸的的化合物。
此外,作為光酸產生劑的具體例,能舉出下述<A-1>~<A-4>。
<A-1>三鹵代甲基取代的用下述一般式(PAG1)所表示的唑衍生物或者用下述一般式(PAG2)所表示的S-三衍生物。
化1
式中,R201表示取代或未取代的芳基或烯基;R202表示取代或未取代的芳基、烯基、烷基、一C(Y)3。Y表示氯原子或溴原子。
具體而言,能舉出以下的化合物,但不限於此。
化2
<A-2>:用下述的一般式(PAG3)所表示的錪鹽、或者用一般式(PAG4)所表示的鋶鹽。
式中,Ar1、Ar2表示各自獨立的取代或未取代的芳基。R203、R204、R205表示各自獨立的取代或未取代的烷基、芳基。
Z-表示相對陰離子,例如,能舉出:BF4 -、AsF6 -、PF6 -、SbF6 -、SiF6 2-、ClO4 -、CF3SO3 -等的全氟烷磺酸陰離子,樟腦磺酸陰離子等的烷基磺酸陰離子,五氟苯磺酸陰離子、苯磺酸陰離子、三異丙基苯磺酸陰離子等的芳香族磺酸陰離子,萘-1-磺酸陰離子等的縮合多核芳香族磺酸陰離子,蒽醌磺酸陰離子,含有磺酸基的染料等,但不限於此。此外,這些陰離子種還可以具有取代基。
此外,R203、R204、R205當中2個及Ar1、Ar2可以透過各自的單鍵或者取代基鍵結。
作為具體例,可舉出以下所示的化合物,但不限於此。
用一般式(PAG3)、(PAG4)所表示的上述鎓鹽是周知的,例如,能利用J.W.Knapczyk et al.,J.Am.Chem.Soc.,91,145(1969)、A.L.Maycok et al.,J.Org.Chem.,35,2532,(1970)、E.Goethas et al.,Bull.Soc.Chem.Belg.,73,546,(1964)、H.M.Leicester,J.Ame.Chem.Soc.,51,3587(1929)、J.V.Crivello et al.,J.Polym.Chem.Ed.,18,2677(1980)、美國專利第2,807,648號及同4,247,473號、日本特開昭53-101,331號公報等記載的方法合成。
<A-3>:用下述一般式(PAG5)所表示的二碸衍生物或者用一般式(PAG6)所表示的亞胺基磺酸鹽衍生物。
式中,Ar3、Ar4表示各自獨立的取代或未取代的芳基。R206表示取代或未取代的烷基、芳基。A表示取代或未取代伸烷基、伸烯基、伸芳基。
作為具體例,可舉出以下所示的化合物,但不限於此。
<A-4>:用下述一般式(PAG7)所表示的重氮二碸衍生物。
式中,R表示直鏈、分枝或環狀烷基,或者可以取代的芳基。
作為具體例,可舉出以下所示的化合物,但不限於此。
(熱酸產生劑)
作為熱酸產生劑,能舉出包含酸和有機鹼的鹽。
作為上述的酸,能舉出磺酸、膦酸、羧酸等有機酸或如硫酸、磷酸的無機酸。從對基質的相溶性的觀點來看,更佳為有機酸,再更佳為磺酸、膦酸,最佳為磺酸。 作為較佳的磺酸,可舉出:對甲苯磺酸(PTS)、苯磺酸(BS)、對十二基苯磺酸(DBS)、對氯苯磺酸(CBS)、1,4-萘二磺酸(NDS)、甲烷磺酸(MsOH)、九氟丁烷-1-磺酸(NFBS)等,較佳為可使用任一者(()內為縮寫)。
關於連同酸形成鹽的有機鹼的鹼性,若使用共軛酸的pKa表示,pKa較佳為5.0~10.5,更佳為6.0~10.0,再更佳為6.5~10.0。有機鹼的pKa的值係在水溶液中的值,在化學便覽基礎編(改訂5版,日本化學會編,丸善,2004年)第2卷的II-334~340頁有記載,因此能夠從其中選擇具有適當的pKa的有機鹼。此外,即使上述文獻中沒有記載,較佳的是也能使用能推得構造上具有適當的pKa的化合物。下述表中顯示上述文獻記載的具有適當的pKa的化合物,但本發明不限於此。
另一方面,有機鹼的沸點越低,加熱時的酸產生效率越高,從促進矽烷偶合劑的反應的觀點來看,較佳。因此,較佳為使用具有適度沸點的有機鹼。作為有機鹼的沸點,較佳為120℃以下,更佳為80℃以下,再更佳為70℃以下。
作為熱酸產生劑的具體例,例如,可舉出以下的化合物,但不限於此。()內顯示沸點。
b-3:吡啶(115℃)、b-14:4-甲基啉(115℃)、b-20:二烯丙基甲基胺(111℃)、b-19:三乙基胺(88.8℃)、b-21:三級丁基甲基胺(67~69℃)、b-22:二甲基異丙基胺(66℃)、b-23:二乙基甲基胺(63~65℃)、b-24:二甲基乙基胺(36~38℃)。
有機鹼的沸點較佳為35℃以上120℃以下,更佳為40℃以上115℃以下。
上述熱酸產生劑,可以將包含酸和有機鹼的鹽分開使用,也可以混合酸和有機鹼而在溶液中使鹽形成,使用該溶液。此外,酸、有機鹼可以都只使用1種,也可以混合複數種使用。當混合酸和有機鹼使用時,較佳為以酸和有機鹼的當量比成為1:0.9~1.5的方式混合,更佳為以成為1:0.95~1.3的方式混合,再更佳為以成為1:1.0~1.1的方式混合。
(酸產生劑的分子量)
藉由上述酸產生劑被賦予能量而產生的質子酸(前述的XH)的分子量沒有特別的限定。認為利用產生的質子酸促進矽烷偶合劑的反應,但為了提升波長轉 換層與鄰接層的界面的緊貼性,較佳為此反應在與鄰接層的界面進行。因此,本發明人等推測較佳為產生的質子酸為低分子量且在波長轉換層內的移動性佳。就這觀點來說,產生的質子酸的分子量較佳為500以下,更佳為300以下,再更佳為200以下,進而更佳為100以下。上述分子量的下限值,例如為30以上,但沒有特別的限定。
(酸產生劑的添加量)
相對於上述聚合性化合物總量100質量份,以上說明的酸產生劑,在上述組成物中,例如能包含0.01~30質量份,較佳為0.1~20質量份,更佳為0.5~5質量份。
<其他成分>
本發明的一態樣的含有量子點之聚合性組成物,能藉由使用以上記載的成分、及根據需要而可以任意添加的周知添加劑來調製。例如,能夠同時或者依序混合上述成分、及根據需要所添加的一種以上的周知添加劑以調製含有量子點之聚合性組成物。添加劑的用量沒有特別的限定,可以適當設定。此外,可以為了含有量子點之聚合性組成物的黏度等而根據需要添加溶媒。在此情況下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。
如前面記載的,上述組成物包含藉由能量賦予而產生質子酸的酸產生劑。相對於此,從組成物的 液態穩定性的觀點來看,將質子酸本身添加於組成物是不佳的。擔心若質子酸被添加於組成物,則會放出質子,因此矽烷偶合劑的反應急遽地進行,結果組成物中產生塊狀異物(液態穩定性降低)。此外,矽烷偶合劑會在有助於提升與鄰接層的界面的緊貼性之前固化成塊狀,因此有妨礙利用矽烷偶合劑提升與鄰接層的緊貼性之虞。相對於此,若為藉由能量賦予(觸發,trigger)產生質子酸的酸產生劑的話,便能例如在使上述組成物與鄰接層表面接觸之後進行能量賦予,從而使質子酸產生。本發明人等推測藉由依此方式從酸產生劑所產生的質子酸來促進矽烷偶合劑的反應,結果可以提升與鄰接層的緊貼性。
從以上的觀點來看,上述組成物較佳為不包含多量的並非藉由能量賦予而產生質子酸的形態的狀態的質子酸。具體而言,相對於矽烷偶合劑100質量份,此類質子酸的含量宜為20質量份以下,較佳為10質量份以下,更佳為5質量份以下,最佳為0質量份。
[波長轉換構件]
本發明的另一態樣係關於一種波長轉換構件,其係至少包含:波長轉換層,其係對上述含有量子點之聚合性組成物同時或者依序施加使質子酸從酸產生劑產生的能量賦予及聚合處理所形成;及鄰接層,其係與波長轉換層的其一主表面鄰接。
以下,針對上述波長轉換構件,更詳細地說明。
<波長轉換層的形成方法>
波長轉換層,係對上述含有量子點之聚合性組成物同時或者依序施加使質子酸從上述酸產生劑產生的能量賦予及聚合處理所形成的層。例如,在酸產生劑係光酸產生劑,且利用照光進行聚合性組成物的聚合處理的態樣中,能量賦予及聚合處理能夠同時地,即以一步驟進行。就這部分來說,在酸產生劑係熱酸產生劑且利用加熱進行聚合處理的態樣也是一樣的。另一方面,在酸產生劑係熱酸產生劑,聚合處理係利用照光進行的態樣中,能量賦予(加熱)和聚合處理(照光)係依序以各自的步驟進行。就這部份來說,在酸產生劑係光酸產生劑且聚合處理係利用加熱進行的態樣也是一樣的。在這種能量賦予和聚合處理係在各自的步驟進行的情況下,較佳為在進行能量賦予後進行聚合處理。因為認為在利用能量賦予促進矽烷偶合劑的反應後進行聚合處理,有助於波長轉換層和鄰接層的緊貼性進一步的提升。此外,於能量賦予和聚合處理係一起利用照光進行的情況下,在用於能量賦予的照光條件(例如照射的光的波長)係與聚合處理的照光條件不同的情況下,基於同樣理由,較佳為在用於能量賦予的照光之後,進行用於聚合處理的照光。就這部分來說,在能量賦予和聚合處理係一起利用加熱進行的情況下,且在用於能量賦予的加熱條件和聚合處理的加熱條件不同的情況下也是一樣的。
此外,從進一步提升波長轉換層和鄰接層的緊貼性的觀點來看,較佳為含有量子點之聚合性組成物係在與鄰接層的主表面接觸後,進行能量賦予。因為認為特別是使矽烷偶合劑的反應在兩層的界面附近進行,非常有助於兩層的緊貼性提升。就這觀點來說,在分別在波長轉換層的兩主表面具有鄰接層的波長轉換構件的形成中,較佳為在至少其一鄰接層主表面和含有量子點之聚合性組成物接觸後進行能量賦予,較佳為在兩鄰接層的主表面和含有量子點之聚合性組成物接觸後進行能量賦予。
作為含有量子點之聚合性組成物的塗布方法,可舉出:簾幕式塗布法、浸泡塗布法、旋轉塗布法、印刷塗布法、噴灑塗布法、縫塗布法、輥塗布法、滑動塗布法、刀刃塗布法、凹版塗布法、線棒法等周知塗布方法。此外,硬化條件係能根據使用的聚合性化合物的種類或聚合性組成物的組成來適當設定。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下,可以在進行聚合處理之前,為了除去溶媒而施加乾燥處理。
在一態樣中,含有量子點之聚合性組成物的聚合處理,能夠在將此組成物包夾在2片基材之間的狀態下進行。以下,參照圖式說明包含這種聚合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3圖係波長轉換構件的製造裝置100的一例的概略構成圖,第4圖係第3圖所示製造裝置的局部放大圖。使用第3、4圖所示製造裝置100的波長轉換構件的製造步驟至少包含:在被連續搬送的第一基材(以下,也記載為「第一膜」)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;將被連續搬送的第二基材(以下,也記載為「第二膜」)疊層(重疊)在塗膜上,用第一膜和第二膜包夾塗膜的步驟;和在用第一膜和第二膜包夾塗膜的狀態下,將第一膜及第二膜中任一者捲繞在托輥(back-up roll),一邊連續搬送一邊進行照光,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一基材、第二基材中任一方,能得到單面由阻隔膜(阻隔層)所保護的波長轉換構件。此外,藉由分別使用阻隔膜作為第一基材及第二基材,能得到波長轉換層的兩面由阻隔膜(阻障層)所保護的波長轉換構件。
更詳細而言,首先,從未圖示的送出機連續搬送第一膜10至塗布部20。從送出機,例如,用1~50m/分鐘的搬送速度送出第一膜10。但是,不限於此搬送速度。在被送出之際,例如,對第一膜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一膜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2圖)。塗布部20,例如,設置有模塗布機24、和與模塗布機24對向配置的托輥26。將第一膜10的與形成塗膜22的表面為相反的表面捲繞在托輥26,從模塗布機24的吐出口對被連續搬送的第一膜10的表面塗布塗布液,形成塗膜22。在此,塗膜22係指被塗布在第一膜10上的聚合處理前的含有量子點之聚合性組成物。
本實施形態,顯示應用擠出塗布法的模塗布機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、擠出塗布法、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而上面形成有塗膜22的第一膜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二膜50,用第一膜10和第二膜50包夾塗膜22。
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設置有供使第一膜10通過用的開口部36、及供使第二膜50通過用的開口部38。
在與層疊輥32對向的位置,配置有托輥62。形成了塗膜22的第一膜10係與塗膜22的形成面相反的表面被捲繞在托輥62,連續搬送至層疊位置P。層疊位置P意指第二膜50和塗膜22開始接觸的位置。第一膜10較佳為在到達層疊位置P前被捲繞在托輥62。 因為在假如第一膜10產生皺摺的情況下,也能夠在到達層疊位置P前利用托輥62予以矯正而除去皺摺。由此,第一膜10被捲繞在托輥62的位置(接觸位置)與到層疊位置P的距離L1越長越好,例如,較佳為30mm以上,其上限值一般是由托輥62的直徑和通道(pass line)來決定。
本實施形態,係利用聚合處理部60所使用的托輥62和層疊輥32進行第二膜50的層疊。即,聚合處理部60所使用的托輥62係兼用作層疊部30使用的輥。但是,不限於上述形態,也能夠採用在層疊部30上,另外設置托輥62以外之層疊用輥而不兼用托輥62的方式。
藉由在層疊部30使用聚合處理部60所使用的托輥62,能夠減少輥的數量。此外,托輥62也能夠用作對第一膜10的加熱輥。
從未圖示的送出機所送出的第二膜50係捲繞在層疊輥32,在層疊輥32與托輥62之間連續搬送。第二膜50係在層疊位置P,層疊在形成於第一膜10的塗膜22之上。藉此,利用第一膜10和第二膜50包夾塗膜22。層疊係指將第二膜50重疊在塗膜22之上,進行積層。
層疊輥32與托輥62的距離L2,較佳為第一膜10、使塗膜22聚合硬化的波長轉換層(硬化層)28、和第二膜50的合計厚度的值以上。此外,L2較佳為第一膜10、塗膜22和第二膜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二膜50與塗膜22之間。在此,層疊輥32與托輥62的距離L2係指層疊輥32的外周面和托輥62的外周面的最短距離。
層疊輥32和托輥62的旋轉精度,在徑向偏轉(radial deflection)方面為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,為了抑制用第一膜10和第二膜50包夾塗膜22後的熱變形,較佳為聚合處理部60的托輥62的溫度與第一膜10的溫度的差、及托輥62的溫度與第二膜50的溫度的差為30℃以下,更佳為15℃以下,最佳為相同。
在為了縮小與托輥62的溫度的差而設置加熱腔34的情況下,較佳為在加熱腔34內加熱第一膜10、及第二膜50。例如,能夠利用未圖示的熱風產生裝置對加熱腔34供給熱風,加熱第一膜10、及第二膜50。
也可以藉由將第一膜10捲繞在經溫度調整的托輥62來利用托輥62加熱第一膜10。
另一方面,關於第二膜50,能藉由將層疊輥32當作加熱輥來用層疊輥32加熱第二膜50。
但是,加熱腔34、及加熱輥並非必要的,能根據需要來設置。
接下來,在利用第一膜10和第二膜50包夾塗膜22的狀態下,被連續搬送至聚合處理部60。在 圖式所示的態樣中,在聚合處理部60的聚合處理係利用照光來進行,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利用加熱來聚合者的情況下,能夠利用噴吹溫風等的加熱來進行聚合處理。此外,在依一步驟進行聚合處理和能量賦予的情況下,係在聚合處理部60進行能量賦予。另一方面,在能量賦予和聚合處理係在各自的步驟進行的情況下,考量前面記載的理由,較佳為在聚合處理前進行能量賦予。
在托輥62、和與托輥62對向的位置設置有照光裝置64。在托輥62與照光裝置64之間連續搬送包夾塗膜22的第一膜10和第二膜50。由照光裝置所照射的光係根據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、金屬鹵化物照射器、氙照射器等。照光量係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,能朝塗膜22照射100~10000mJ/cm2的照射量的紫外線。
聚合處理部60,能夠在利用第一膜10和第二膜50包夾塗膜22的狀態下,將第一膜10捲繞在托輥62,一邊連續搬送一邊從照光裝置64進行照光,使塗膜22硬化以形成波長轉換層(硬化層)28。
本實施形態係將第一膜10側捲繞在托輥62以連續搬送,但也能夠將第二膜50捲繞在托輥62以使其連續搬送。
捲繞在托輥62,係指第一膜10及第二膜50中任一者以某個餘面角(lap angle)接觸托輥62的表面的狀態。由此,被連續搬送期間,第一膜10及第二膜50係與托輥62的旋轉同步移動。朝托輥62捲繞,若為至少照射紫外線的期間的話即可。
托輥62具備圓柱形狀的本體、和被配置在本體的兩端部的旋轉軸。托輥62的本體,例如,具有 200~1000mm的直徑。關於托輥62的直徑,沒有限制。若考慮積層膜的捲曲變形、設備成本、和旋轉精度,則較佳為直徑 300~500mm。藉由在托輥62的本體上安裝溫度調節器,能調整托輥62的溫度。
托輥62的溫度,能夠考慮照光時的發熱、塗膜22的硬化效率、和第一膜10和第二膜50在托輥62上的皺摺變形的產生來決定。托輥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和照光裝置64的距離L3,例如,能設定為30mm以上。
利用照光,塗膜22成為硬化層28,製造包含第一膜10、硬化層28和第二膜50的波長轉換構件70。波長轉換構件70係利用剝離輥80從托輥62剝離。波長轉換構件70被連續搬送至未圖示的捲取機,接下來利用捲取機,波長轉換構件70被捲取成捲筒狀。
以上,就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,而是在根據需要所進行的乾燥處理之後施加聚合處理,從而製作波長轉換層(硬化層)。對所製作的波長轉換層,能利用周知的方法積層阻障層等的一層以上的其他層。
波長轉換層的總厚度較佳為在1~500μm的範圍內,更佳為在100~400μm的範圍內。此外,波長轉換層可以是二層以上的積層構造,也可以在同一層包含二種以上的顯示不同發光特性的量子點。在波長轉換層為二層以上的複數層的積層體的情況下,一層的膜厚較佳為在1~300μm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。
<其他層、支持體>
上述波長轉換構件係如前面所載,在波長轉換層的至少其一主表面具有鄰接層。例如,也能夠在波長轉換層的至少其一主表面,具有從包含無機層及有機層的群組選出的至少一層。作為此類無機層及有機層,能舉出構成後述的阻隔膜的無機層及有機層。從維持發光效率的觀點來看,較佳為在波長轉換層的兩主表面,分別包含從包含無機層及有機層的群組選出的至少一層。因為利用該層,能防止氧、水分等從主表面朝波長轉換層侵入,能防止因該等的侵入所造成的量子點劣化、發光效率降低。此外,在一態樣中,較佳為包含無機層、有機層作為與波長轉換層的主表面直接相接的鄰接層。又,藉由使用包含矽烷偶合劑及酸產生劑的含有 量子點之聚合性組成物,則即使不利用接著層也能夠提升波長轉換層和鄰接層的界面的緊貼性,但並非排除接著層的使用。例如,在能量賦予及聚合處理之後,波長轉換層的其一主表面上積層鄰接層的情況下,可以將鄰接層和波長轉換層貼合周知的接著層。
(支持體)
為了強度提升、成膜的容易性等,波長轉換構件可以有支持體。支持體可以作為與波長轉換層鄰接或者直接相接的層而被包含,也可以作為後述的阻隔膜的基材膜而被包含。在波長轉換構件中,支持體可以後述的無機層、及支持體的順序而被包含,也可以波長轉換層、後述的無機層、後述的有機層、及支持體的順序而被包含。也可以在有機層和無機層之間、二層有機層之間、或者二層無機層之間配置支持體。此外,支持體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支持體、波長轉換層、支持體的構造。作為支持體,較佳為對可見光透明的透明支持體。在此,對可見光透明係指在可見光區域中的線透射率為80%以上,較佳為85%以上。用作透明尺度的光線透射率,能依JIS-K7105所記載的方法,即使用積分球式光線透射率測定裝置測定總光線透射率及散射光量,從總光線透射率扣掉擴散透射率而算出。關於支持體,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。從阻氣性、耐衝擊性等的觀點來看,支持體 的厚度為在10~500μm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。
支持體也能用作上述的基材。此外,支持體也能用於上述第一膜及第二膜中任一者或雙方。當第一膜及第二膜雙方為支持體時,可為相同也可為不同。
(阻隔膜)
波長轉換構件較佳為包含阻隔膜。阻隔膜係具有遮斷氧的阻氣功能的膜。阻隔膜較佳為也具有遮斷水蒸氣的功能。
較佳的是阻隔膜作為與波長轉換層鄰接或者直接相接的層而被包含在波長轉換構件。此外,阻隔膜可以在波長轉換構件中包含1個或者2個以上,波長轉換構件較佳為具有依序積層阻隔膜、波長轉換層、阻隔膜的構造。
在波長轉換構件中,也能以阻隔膜為基材而形成波長轉換層。此外,阻隔膜也能用於上述第一膜及第二膜中任一者或雙方。當第一膜及第二膜雙方為阻隔膜時,可為相同也可為不同。
作為阻隔膜,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,至少包含無機層即可,也可以是包含基材膜及無機層的膜。關於基材膜,能參照上述支持體的記載。阻隔膜可以是包含在基材膜上包含至少一層無機層1層和至少一層有機層的阻隔積層體者。依此方式積層複數層,能夠進一步提高阻隔性,另一方面, 有積層的層數越增加,波長轉換構件的光透射率越降低的傾向,因此理想的是在可維持良好的光透射率的範圍下增加積層數。具體而言,較佳為阻隔膜在可見光區域中的總光線透射率為80%以上,且氧透過度為1cm3/(m2.day.atm)以下。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,總光線透射率表示涵蓋可見光區域的光透射率的平均值。
阻隔膜的氧透過度,更佳為0.1cm3/(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射率更佳為90%以上。氧透過度越低越好,可見光區域中的總光線透射率越高越好。
(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,更佳為80質量%以上,特佳為90質量%以上的層。
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,可以包含一種或者二種以上的這些元素。作為無機化合物的具體例,能舉出:氧化 矽、氮氧化矽、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。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。因為包含這些材料的無機層係與有機層的緊貼性佳,因此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,例如能使用能夠使成膜材料蒸發甚至飛散而使其堆積在被蒸鍍面的各種成膜方法。
作為無機層的形成方法的例子,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;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;使用無機材料作為靶原料,導入氬氣、氧氣以進行濺鍍,從而使其蒸鍍的濺鍍法;藉由用電漿氣體使無機材料產生的電漿束來使其加熱、蒸鍍的離子植入法等的物理氣相成長法(Physical Vapor Deposition法);在形成氧化矽的蒸鍍膜的情況下以有機矽化合物為原料的電漿化學氣相成長法(Chemical Vapor Deposition法)等。蒸鍍係以支持體、基材膜、波長轉換層、有機層等為基板而在其表面進行即可。
氧化矽膜,較佳為以有機矽化合物為原料,使用低溫電漿化學氣相成長法形成。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)。因為該等有優異的操作性或蒸鍍膜的特性。
無機層的厚度,例如為1nm~500nm,較佳為5nm~300nm,更佳為在10nm~150nm的範圍內。因為藉由無機層的膜厚在上述範圍內,能夠實現良好的阻隔性並且抑制在無機層的反射,能夠提供光透射率更高的波長轉換構件。
在波長轉換構件中,較佳為包含至少一層與波長轉換層鄰接(較佳為與波長轉換層直接相接)的無機層。無機層與波長轉換層的兩面直接相接亦較佳。但是,無機層,一般而言,有難以確保與由包含有機化合物的聚合性組成物所形成的波長轉換層的緊貼性的傾向。相對於此,在使用包含矽烷偶合劑及酸產生劑的上述組成物所形成的波長轉換構件中,無機層和波長轉換層能得到良好的緊貼性。
(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,與和有機層鄰接的層的緊 貼性,特別是與無機層的緊貼性變佳,能更進一步實現優異的阻氣性。關於卡多聚合物的細節,能參照日本特開2005-096108號公報段落0085~0095。有機層的膜厚較佳為在0.05μm~10μm的範圍內,其中較佳為在0.5~10μm的範圍內。在有機層係利用濕式塗布法形成的情況下,有機層的膜厚為在0.5~10μm的範圍內,其中較佳為在1μm~5μm的範圍內。此外,在利用乾式塗布法形成的情況下,係在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膜厚在上述範圍內,便能進一步改善與無機層的緊貼性。
關於無機層、有機層的其他細節,能參照日本特開2007-290369號公報、日本特開2005-096108號公報,另外還有US2012/0113672A1的記載。
可以利用周知的接著層,將有機層與無機層之間、二層有機層之間、或者二層無機層之間貼合。從光透射率提升的觀點來看,接著層越少越好,更佳為沒有接著層存在。
[波長轉換構件之製造方法]
本發明的另一態樣係關於一種上述波長轉換構件之製造方法。
在一態樣中,上述製造方法包含:在使鄰接層的主表面與含有量子點之聚合性組成物接觸後,對含有量子點之聚合性組成物同時或者依序施加使質子酸從酸產生劑產生的能量賦予及聚合處理。又,此處所謂的依序係 指未必限定於將聚合處理當作為能量賦予的處理的下一步驟而連續地進行,也包含在能量賦予之後,例如在經過乾燥處理等其他處理後,進行聚合處理的情形。
在另一態樣中,為了製造在波長轉換層的兩主表面具有鄰接層的上述波長轉換構件,而在使2個鄰接層的至少其一主表面與含有量子點之聚合性組成物接觸後,對含有量子點之聚合性組成物同時或者依序施加使質子酸從酸產生劑產生的能量賦予及聚合處理。在另一態樣中,上述能量賦予係在使2個鄰接層各自的主表面與含有量子點之聚合性組成物接觸後進行。
關於以上的製造方法的細節,如前面所載。
[背光單元]
本發明的一態樣的背光單元係至少包含上述波長轉換構件和光源。波長轉換構件的細節係如前面所載。
(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,較佳為使用被多波長光源化者。作為較佳的一態樣,能舉出發出在430~480nm的波長領域中具有發光中心波長,具有半值寬為100nm以下的發光強度的波峰的藍色光;在500~600nm的波長領域中具有發光中心波長,具有半值寬為100nm以下的發光強度的波峰的綠色光;和 在600~680nm的波長領域中具有發光中心波長,具有半值寬為100nm以下的發光強度的波峰的紅色光的背光單元。
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領域較佳為在440~480nm的範圍內,更佳為在440~460nm的範圍內。
從同樣的觀點來看,背光單元發出的綠色光的波長領域較佳為在510~560nm的範圍內,更佳為在510~545nm的範圍內。
此外,從同樣的觀點來看,背光單元發出的紅色光的波長領域較佳為在600~650nm的範圍內,更佳為在610~640nm的範圍內。
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,較佳為皆是80nm以下,更佳為皆是50nm以下,再更佳為皆是40nm以下,進而更佳為皆是30nm以下。該等當中,特佳為藍色光的各發光強度的半值寬為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的波長領域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下,波長轉換層較佳為至少包含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穿透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的波長領域具有發光中心波長的紫外光者,例如,紫外光發光二極體。在此情況下,波長轉換層較佳為包含量子點A、B以及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,也能夠使用從包含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的群組選出的二種光源,藉由使發出具有與這些光源射出的光不同的發光波長的螢光的量子點存在於波長轉換層,而利用從光源所發出的二種光、和從波長轉換層的量子點所發出的光,亦可具體實現白色光。
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)
背光單元的構成可以是以導光板或反射板等作為構成構件的邊緣光形式,也可以是直下型形式。第1圖中,作為一態樣,顯示邊緣光形式的背光單元的例子。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,記載在日本專利3416302號、專利3363565號、專利4091978號、專利3448626號等,這些公報的內容被編入本發明。
背光單元較佳為還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,記載在日本專利第3416302號、專利第3363565號、專利第4091978號、專利第3448626號等各公報,這些公報的內容被編入本發明。
[液晶顯示裝置]
本發明的一態樣的液晶顯示裝置係至少包含上述背光單元和液晶胞。
(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(TN)、超扭曲向列(STN)、垂直配向(VA)、面內切換(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,具有在對向的至少其一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,根據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2圖顯示本發明的一態樣的液晶顯示裝置的一例。第2圖所示的液晶顯示裝置51係在液晶胞21的背光側的面上具有背光側偏光板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較佳為偏光鏡12被2片偏光板保護膜11及13包夾的構成。
本說明書中,將相對於偏光鏡靠近液晶胞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側的偏光板保護膜稱為外側偏光板保護膜。第2圖所示的例子,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上,具有顯示側偏光板44。顯示側偏光板44係偏光鏡42被2片偏光板保護膜41及43包夾的構成。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,係如前面所載。
關於構成本發明的一態樣的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,能為用周知的方法製作者或毫無限制地使用市售品。此外,當然也可以在各層之間設置接著層等周知的中間層。
[實施例]
以下,基於實施例進一步具體說明本發明。以下的實施例所示的材料、用量、比例、處理內容、處理順序等,只要不脫離本發明的宗旨便能適當變更。由此,本發明的範圍不應由以下所示的具體例限定地解釋。
(實施例1) 1.阻隔膜10的製作
用以下的操作順序在聚對苯二甲酸乙二酯膜(PET膜,東洋紡公司製,商品名:COSMOSHINE(註冊商標)A4300,厚度50μm,寬度1000mm,長度100m)的單面側上依序形成有機層及無機層。
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),以質量比率計,以成為前者:後者=95:5的方式秤量,使該等溶解於甲乙酮,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。形成在支持體上的第一有機層的厚度為1μm。
接下來,使用輥對輥的CVD(Chemical Vapor Deposition)裝置,在第一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。成膜壓力為40Pa,到達膜厚為50nm。依此方式製作在第一有機層的表面上積層有無機層的阻隔膜10。
2.波長轉換層的製作
作為含有量子點之聚合性組成物,調製下述的量子點分散液1,用孔徑0.2μm的聚丙烯製過濾器加以過濾後,進行30分鐘的減壓乾燥,作為塗布液使用。以下的甲苯分散液中的量子點濃度為1質量%。
作為量子點1、2,使用具有下述的芯-殼構造(InP/ZnS)的奈米結晶。
量子點1:INP530-10(NN-labs公司製)
量子點2:INP620-10(NN-labs公司製)
量子點分散液1的黏度為50mPa‧s。
使用依上述操作順序所製作的阻隔膜10作為第一、第二膜,藉由參照第3圖及第4圖所說明的製造步驟,得到波長轉換構件1。具體而言,一邊在1m/分鐘、60N/m的張力下連續搬送作為第一膜的阻隔膜10,一邊從模塗布機將塗布液塗布至第一膜的表面,形成50μm厚度的塗膜。接下來,將形成了塗膜的第一膜捲繞在托輥,在塗膜之上層疊另外的阻隔膜10作為第二膜。依第一膜和第二膜包夾塗膜的狀態捲繞在托輥,一邊連續搬送一邊照射紫外線。托輥的直徑為 300mm,托輥的溫度為50℃。紫外線的照射量為2000mJ/cm2。此外,L1為50mm,L2為1mm,L3為50mm。
利用紫外線的照射使塗膜硬化以形成波長轉換層(硬化層),製造波長轉換構件1。波長轉換構件的硬化層的厚度為約50μm。依此方式,得到在波長轉換層的兩表面上分別具有阻隔膜10,且波長轉換層的兩主表面係與阻隔膜10的無機層直接相接的波長轉換構件1。
(實施例2)
除了在實施例1中,將光酸產生劑a變更為下述光酸產生劑b(下述2種鹽的混合物:Dow Chemicals製的UVI-6990,在以下記載中n為重複單位數)之外,同樣進行操作,製作波長轉換構件2。
(實施例3)
除了在實施例1中,將光酸產生劑a變更為光酸產生劑c(三苯基鋶-三氟甲烷磺酸鹽)之外,同樣進行操作,製作波長轉換構件3。
(實施例4)
除了在實施例1中,將光酸產生劑變更為熱酸產生劑d(對甲苯磺酸三乙基胺鹽),並依以下的方式變更層疊方法之外,同樣進行操作,製作波長轉換構件4。
一邊在1m/分鐘、60N/m的張力下連續搬送第一膜,一邊從模塗布機將塗布液塗布至第一膜(阻隔膜10)的表面,形成50μm厚度的塗膜。接下來,藉由利用溫風的區域將形成有塗膜的第一膜在100℃下加熱2分鐘。之後,捲繞在托輥,在塗膜之上層疊另外的阻隔膜10作為第二膜。依第一膜和第二膜包夾塗膜的狀態捲繞在托輥,一邊連續搬送一邊照射紫外線。托輥的直徑為 300mm,托輥的溫度為50℃。紫外線的照射量為2000mJ/cm2。此外,L1為50mm,L2為1mm,L3為50mm。
利用紫外線的照射,使塗膜硬化以形成波長轉換層(硬化層),製造波長轉換構件4。波長轉換構件的硬化層的厚度為約50μm。依此方式,得到在波長轉換層的兩表面上分別具有阻隔膜10,且波長轉換層的兩主表面係與阻隔膜10的無機層直接相接的波長轉換構件4。
(實施例5)
除了使用下述量子點分散液5作為含有量子點之聚合性組成物之外,與實施例1同樣地進行操作,製作波長轉換構件5。下述量子點1、2的甲苯分散液係與在量子點分散液1所使用者相同。
化20矽烷偶合劑B(C2H5O)3SiC3H6NH2
(實施例6)
除了在實施例1中,將光酸產生劑a變更為下面所示光酸產生劑e(前述的PAG3-1)之外,同樣進行操作,製作波長轉換構件6。
(實施例7)
除了在實施例1中,將光酸產生劑a變更為下面所示光酸產生劑f之外,同樣進行操作,製作波長轉換構件7。
(實施例8)
除了在實施例5中,將光酸產生劑a變更為上述光酸產生劑f之外,同樣進行操作,製作波長轉換構件8。
(比較例1)
除了在實施例1中,不添加光酸產生劑之外,同樣進行操作,製作波長轉換構件11。
(比較例2)
除了使用下述量子點分散液12作為含有量子點之聚合性組成物之外,與實施例1同樣地進行操作,製作波長轉換構件12。下述量子點1、2的甲苯分散液係與在量子點分散液1所使用者相同。
(比較例3)
除了使用下述量子點分散液123作為含有量子點之聚合性組成物之外,與實施例1同樣地進行操作,製作波長轉換構件13。下述量子點1、2的甲苯分散液係與在量子點分散液1所使用者相同。
(比較例4)
除了在實施例5中,添加同量的質子酸1(對甲苯磺酸)取代光酸產生劑a(BASF公司製的Irgacure 250)之外,與實施例5同樣地進行操作,製作波長轉換構件14。
實施例使用的光酸產生劑及熱酸產生劑係藉由能量賦予(照光、加熱)來產生質子酸。產生的質子酸具有對上述構造中的陰離子部加成質子H+的構造。將依此方式產生的質子酸的分子量顯示在後述的表2。也一併將比較例使用的後述的質子酸的分子量顯示在表2。
<緊貼性(有無沖切後的界面剝落)的評價方法>
將製作的波長轉換構件,放置於維持在溫度25℃、相對濕度60%的房間進行1小時的濕度控制後,藉由使用4cm×4cm的湯姆森刃的沖切器進行沖切以得到5片的片狀試料。
針對沖切的4cm×4cm的俯視為正方形的片狀試料,基於以下的基準,以1個試料最高4分的方式將其正方形各邊中的波長轉換層與阻隔膜的界面的剝落狀況分數化。
0.00分:沒有產生界面的剝落。
0.25分:產生界面的剝落的區域,一邊的25%以下。
0.50分:產生界面的剝落的區域,超過一邊的25%至50%以下。
0.75分:產生界面的剝落的區域,超過一邊的50%至75%以下。
1.00分:產生界面的剝落的區域,超過一邊的75%。
就5片片狀試料合計分數,依以下方式進行評價,將其結果記載在下述表2。
A:分數0分以上5分以下
B:分數超過5分且10分以下
C:分數超過10分且15分以下
D:分數超過15分且20分以下
<液態穩定性(有無產生異物)的評價方法>
針對在量子點分散液的調製後(1小時以內)立即製作實施例、比較例的波長轉換構件(片狀試料)的 情況;和在溫度25℃、相對濕度60%的房間調製後,在相同房間中保管3天後才製作實施例、比較例的波長轉換構件(片狀試料)的情況,測定每1平方公尺的塊狀異物的增加個數(保管後-剛調製後),予以分級。塊狀異物的個數係將上述片狀試料包夾在1平方公尺大小的以正交尼科耳式配置的2片偏光板之間,以目視觀察計算。異物的大小為10μm~500μm左右。
由以下的評價基準,從每1平方公尺的塊狀異物的增加個數評價液態穩定性。將結果顯示在下述表2。
(評價基準)
A:小於1個
B:1個以上且小於5個
C:5個以上
<液晶顯示裝置的製造>
分解市售的平板終端機(Amazon公司製的Kindle(註冊商標)Fire HDX 7”),取出背光單元。在取出的背光單元的導光板上放置切成矩形的實施例、比較例的波長轉換構件,在其上重疊表面凹凸圖案的面向為正交的2片稜鏡片,製作液晶顯示裝置。
<在外圓周區域的亮度降低的評價方法>
開啟製作的液晶顯示裝置,在能縮小觀察進入角(observation and entrance angle)的足夠遠的地方(相距2m以上之處),從正前方用Imaging彩色亮度計(ProMetric Radiant Imaging公司製)測定全畫面的亮度。由測定結果求出在外圓周區域(從畫面4邊的邊端起到內 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,由以下的評價基準進行評價。將結果顯示在下述表2。
(評價基準)
A:發生亮度降低15%以上的區域,外周圓區域的25%以下。
B:發生亮度降低15%以上的區域,超過外周圓區域的25%且為外周區域的50%以下。
C:發生亮度降低15%以上的區域,超過外周圓區域的50%且為外周區域的75%以下。
D:發生亮度降低15%以上的區域,超過外周圓區域的75%。
評價結果
從表2所示的結果能確認:實施例的波長轉換構件係由沖切所形成的波長轉換層與阻隔膜的界面端部的剝離少,波長轉換層與阻隔膜的緊貼性佳。
關於如表2所示在具備實施例的波長轉換構件的液晶顯示裝置中,在外圓周區域的亮度降低受到抑制的情形,本發明人等認為是表示以下的結果:波長轉換層與阻隔膜的界面端部的剝離少,抑制氧從界面端部侵入至波長轉換層,從而即使在端部也維持良好的量子點發光效率。
此外,如表2所示,實施例使用的含有量子點之聚合性組成物係液態穩定性佳。就這方面來說,實施例有別於比較例,本發明人等推測使用藉由照光或加熱這樣的能量賦予而產生質子酸的酸產生劑是有幫助的。
[產業上的可利用性]
本發明在液晶顯示裝置的製造領域上是有用的。

Claims (21)

  1. 一種含有量子點之聚合性組成物,其係包含:由激發光激發而發出螢光的量子點、聚合性化合物、矽烷偶合劑、及藉由能量賦予而產生質子酸的酸產生劑。
  2. 如請求項1的含有量子點之聚合性組成物,其中該酸產生劑係從包含藉由基於照光的能量賦予來產生質子酸的光酸產生劑、及藉由基於加熱的能量賦予來產生質子酸的熱酸產生劑的群組選出的至少一種。
  3. 如請求項1或2的含有量子點之聚合性組成物,其中該質子酸的分子量為500以下。
  4. 如請求項1或2的含有量子點之聚合性組成物,其中該質子酸的分子量為300以下。
  5. 如請求項1或2的含有量子點之聚合性組成物,其還包含可以引發該聚合性化合物的聚合的聚合引發劑。
  6. 如請求項5的含有量子點之聚合性組成物,其中該聚合引發劑係光聚合引發劑。
  7. 如請求項1或2的含有量子點之聚合性組成物,其中該聚合性化合物係從包含自由基聚合性化合物及陽離子聚合性化合物的群組選出。
  8. 如請求項1或2的含有量子點之聚合性組成物,其中該聚合性化合物包含單官能(甲基)丙烯酸酯化合物及多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
  9. 如請求項1或2的含有量子點之聚合性組成物,其中該聚合性化合物包含環氧化合物。
  10. 如請求項1或2的含有量子點之聚合性組成物,其中該量子點係從包含在600nm~680nm的範圍的波長領域具有發光中心波長的量子點A、在500nm~600nm的範圍的波長領域具有發光中心波長的量子點B、及在400nm~500nm的範圍的波長領域具有發光中心波長的量子點C的群組選出的至少一種。
  11. 一種波長轉換構件,其係至少包含:波長轉換層,其係對如請求項1至10中任一項的含有量子點之聚合性組成物同時或者依序施加使該質子酸產生的能量賦予及聚合處理所形成;及鄰接層,其係與該波長轉換層的其一主表面鄰接。
  12. 如請求項11的波長轉換構件,其中該鄰接層係無機層。
  13. 如請求項11的波長轉換構件,其具有與該波長轉換層的其一主表面鄰接的鄰接層、及與另一主表面鄰接的鄰接層。
  14. 如請求項13的波長轉換構件,其中該2個鄰接層皆為無機層。
  15. 如請求項11的波長轉換構件,其中該波長轉換層的厚度係在10~300μm的範圍內。
  16. 一種背光單元,其係至少包含如請求項11至15中任一項的波長轉換構件、和光源。
  17. 如請求項16的背光單元,其中該光源在430nm~480nm的波長領域具有發光中心波長。
  18. 一種液晶顯示裝置,其係至少包含如請求項16的背光單元、和液晶胞。
  19. 一種如請求項11或12的波長轉換構件之製造方法,其係包含:在使該鄰接層的主表面與該含有量子點之聚合性組成物接觸後,對該含有量子點之聚合性組成物同時或者依序施加使質子酸從該酸產生劑產生的能量賦予及聚合處理。
  20. 一種如請求項13或14的波長轉換構件之製造方法,其係包含:在使前述2個鄰接層的至少其一主表面與該含有量子點之聚合性組成物接觸後,對該含有量子點之聚合性組成物同時或者依序施加使質子酸從該酸產生劑產生的能量賦予及聚合處理。
  21. 如請求項20的製造方法,其中該能量賦予係在使前述2個鄰接層各自的主表面與該含有量子點之聚合性組成物接觸後進行。
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