TW201827561A - 波長變換材料、背光單元、圖像顯示裝置以及硬化性組成物 - Google Patents
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Abstract
一種波長變換材料,其具有硬化性組成物的硬化物,所述硬化性組成物包括:(甲基)烯丙基化合物、(甲基)丙烯酸化合物、光聚合起始劑、及量子點螢光體。
Description
本揭示是有關於一種波長變換材料、背光單元、圖像顯示裝置以及硬化性組成物。
近年來,於液晶顯示裝置等圖像顯示裝置的領域中,要求提昇顯示器的色彩再現性。作為提昇色彩再現性的手段,含有量子點螢光體的波長變換材料正受到矚目(例如,參照專利文獻1及專利文獻2)。
含有量子點螢光體的波長變換材料例如配置於圖像顯示裝置的背光單元中。當使用含有發出紅色光的量子點螢光體及發出綠色光的量子點螢光體的波長變換材料時,若對波長變換材料照射作為激發光的藍色光,則藉由自量子點螢光體所發出的紅色光及綠色光與透過波長變換材料的藍色光,可獲得白色光。藉由含有量子點螢光體的波長變換材料的開發,顯示器的色彩再現性正自先前的美國國家電視系統委員會(National Television System Committee,NTSC)比72%朝NTSC比100%擴大。
含有量子點螢光體的波長變換材料通常具有使含有量子點螢光體的硬化性組成物硬化而成的硬化物。作為硬化性組成物,有熱硬化型及光硬化型,就生產性的觀點而言,可較佳地使用光硬化型的硬化性組成物。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特表2013-544018號公報 [專利文獻2]國際公開第2016/052625號
[發明所欲解決之課題] 然而,於含有量子點螢光體的波長變換材料中,存在含有量子點螢光體的硬化物的至少一部分由包覆材料包覆的情況。例如,於膜狀的波長變換材料的情況下,有時於含有量子點螢光體的硬化物層的一面或兩面上設置對於氧及水的至少一者具有阻隔性的阻隔膜。
於此種情況下,含有量子點螢光體的硬化物與包覆材料的密接性變得重要。於含有量子點螢光體的硬化物與包覆材料的密接性並不充分的情況下,例如當將波長變換材料切出成規定的尺寸(例如,藉由衝壓器來衝壓)時,存在包覆材料剝離之虞。
然而,含有量子點螢光體的光硬化型的硬化性組成物與熱硬化型的硬化性組成物相比,存在含有量子點螢光體的硬化物與包覆材料的密接性下降的傾向。
因此,本揭示的課題在於提供一種含有量子點螢光體、且硬化物的密接性優異的硬化性組成物,以及使用該硬化性組成物的波長變換材料、背光單元及圖像顯示裝置。 [解決課題之手段]
用以解決所述課題的具體的手段包含以下的實施形態。 <1> 一種波長變換材料,其具有硬化性組成物的硬化物,所述硬化性組成物包括:(甲基)烯丙基化合物、(甲基)丙烯酸化合物、光聚合起始劑、及量子點螢光體。
<2>如<1>所述的波長變換材料,其中所述硬化性組成物更包括硫醇化合物。
<3> 如<1>或<2>所述的波長變換材料,其中所述(甲基)丙烯酸化合物包含單官能(甲基)丙烯酸化合物。
<4> 如<3>所述的波長變換材料,其中所述單官能(甲基)丙烯酸化合物包含烷基的碳數為1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯。
<5> 如<4>所述的波長變換材料,其中所述烷基的碳數為1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯包含選自由(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)丙烯酸月桂酯及(甲基)丙烯酸硬脂酯所組成的群組中的至少一種。
<6> 如<3>至<5>中任一項所述的波長變換材料,其中所述單官能(甲基)丙烯酸化合物包含具有脂環的(甲基)丙烯酸酯化合物。
<7> 如<6>所述的波長變換材料,其中所述具有脂環的(甲基)丙烯酸酯化合物包含選自由(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯及甲醛(methylene oxide)加成環癸三烯(甲基)丙烯酸酯所組成的群組中的至少一種。
<8> 如<1>或<2>所述的波長變換材料,其中所述(甲基)丙烯酸化合物包含單官能甲基丙烯酸酯化合物。
<9> 如<1>至<8>中任一項所述的波長變換材料,其中所述量子點螢光體含有包含Cd及In的至少一者的化合物。
<10> 如<1>至<9>中任一項所述的波長變換材料,其中所述硬化物為膜狀。
<11> 如<1>至<10>中任一項所述的波長變換材料,其更包括包覆所述硬化物的至少一部分的包覆材料。
<12> 如<11>所述的波長變換材料,其中所述包覆材料對於氧及水的至少一者具有阻隔性。
<13> 如<1>至<12>中任一項所述的波長變換材料,其中藉由動態黏彈性測定,於頻率10 Hz且溫度25℃的條件下所測定的所述硬化物的損耗正切(tanδ)為0.4~1.5。
<14> 一種背光單元,其包括如<1>至<13>中任一項所述的波長變換材料、及光源。
<15> 一種圖像顯示裝置,其包括如<14>所述的背光單元。
<16> 一種硬化性組成物,其包括:(甲基)烯丙基化合物、(甲基)丙烯酸化合物、光聚合起始劑、及量子點螢光體。
<17> 如<16>所述的硬化性組成物,其更包括硫醇化合物。
<18> 如<16>或<17>所述的硬化性組成物,其中所述(甲基)丙烯酸化合物包含單官能(甲基)丙烯酸化合物。
<19> 如<18>所述的硬化性組成物,其中所述單官能(甲基)丙烯酸化合物包含烷基的碳數為1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯。
<20> 如<19>所述的硬化性組成物,其中所述烷基的碳數為1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯包含選自由(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)丙烯酸月桂酯及(甲基)丙烯酸硬脂酯所組成的群組中的至少一種。
<21> 如<18>至<20>中任一項所述的硬化性組成物,其中所述單官能(甲基)丙烯酸化合物包含具有脂環的(甲基)丙烯酸酯化合物。
<22> 如<21>所述的硬化性組成物,其中所述具有脂環的(甲基)丙烯酸酯化合物包含選自由(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯及甲醛加成環癸三烯(甲基)丙烯酸酯所組成的群組中的至少一種。
<23> 如<16>或<17>所述的硬化性組成物,其中所述(甲基)丙烯酸化合物包含單官能甲基丙烯酸酯化合物。
<24> 如<16>至<23>中任一項所述的硬化性組成物,其中所述量子點螢光體含有包含Cd及In的至少一者的化合物。 [發明的效果]
根據本揭示,可提供一種含有量子點螢光體、且硬化物的密接性優異的硬化性組成物,以及使用該硬化性組成物的波長變換材料、背光單元及圖像顯示裝置。
以下,對本發明的實施形態進行說明。但是,本發明並不限定於以下的實施形態。於以下的實施形態中,除特別明示的情況以外,其構成要素(亦包含要素步驟等)並非必需。數值及其範圍亦同樣如此,並不限制本發明。
於本說明書中,使用「~」來表示的數值範圍包含「~」的前後所記載的數值分別作為最小值及最大值。 於本說明書中階段性地記載的數值範圍內,在一個數值範圍內記載的上限值或下限值可替換成其他階段性的記載的數值範圍的上限值或下限值。另外,於本說明書中所記載的數值範圍內,該數值範圍的上限值或下限值可替換成實施例中所示的值。 於本說明書中,組成物中的各成分的含有率於組成物中存在多種相當於各成分的物質的情況下,只要事先無特別說明,則表示該多種物質的合計的含有率。 於本說明書中,「層」這一用語於觀察存在該層的區域時,除形成於該區域的整體中的情況以外,亦包含僅形成於該區域的一部分中的情況。 於本說明書中,「積層」這一用語表示將層疊加,可使兩層以上的層結合,亦可使兩層以上的層能夠拆裝。 於本說明書中,「步驟」這一用語除自其他步驟中獨立的步驟以外,即便在無法與其他步驟明確地加以區分的情況下,只要達成該步驟的目的,則亦包含於該步驟中。 於本說明書中,「(甲基)烯丙基」表示烯丙基或甲基烯丙基,「(甲基)丙烯酸」表示丙烯酸或甲基丙烯酸,「(甲基)丙烯醯基」表示丙烯醯基或甲基丙烯醯基,「(甲基)丙烯酸酯」表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
<硬化性組成物> 本實施形態的硬化性組成物含有(甲基)烯丙基化合物、(甲基)丙烯酸化合物、光聚合起始劑、及量子點螢光體。視需要,本實施形態的硬化性組成物可進而含有後述的硫醇化合物等其他成分。本實施形態的硬化性組成物藉由具有所述構成,硬化物的密接性優異。 再者,(甲基)烯丙基化合物表示於分子中具有(甲基)烯丙基的化合物,(甲基)丙烯酸化合物表示於分子中具有(甲基)丙烯醯基的化合物。為便於說明,將於分子中具有(甲基)烯丙基及(甲基)丙烯醯基兩者的化合物分類為(甲基)烯丙基化合物。
以下,對本實施形態的硬化性組成物中所含有的成分進行詳細說明。
((甲基)烯丙基化合物) 本實施形態的硬化性組成物含有(甲基)烯丙基化合物。(甲基)烯丙基化合物可為於1分子中具有1個(甲基)烯丙基的單官能(甲基)烯丙基化合物,亦可為於1分子中具有2個以上的(甲基)烯丙基的多官能(甲基)烯丙基化合物。就進一步提昇硬化物的密接性的觀點而言,(甲基)烯丙基化合物較佳為含有多官能(甲基)烯丙基化合物。相對於(甲基)烯丙基化合物的總量的多官能(甲基)烯丙基化合物的比例例如較佳為80質量%以上,更佳為90質量%以上,進而更佳為100質量%。
作為單官能(甲基)烯丙基化合物的具體例,可列舉:乙酸(甲基)烯丙酯、正丙酸(甲基)烯丙酯、苯甲酸(甲基)烯丙酯、乙酸(甲基)烯丙基苯酯、乙酸(甲基)烯丙基苯氧酯、(甲基)烯丙基甲基醚、(甲基)烯丙基縮水甘油醚等。
作為多官能(甲基)烯丙基化合物的具體例,可列舉:苯二羧酸二(甲基)烯丙酯、環己烷二羧酸二(甲基)烯丙酯、順丁烯二酸二(甲基)烯丙酯、己二酸二(甲基)烯丙酯、鄰苯二甲酸二(甲基)烯丙酯、間苯二甲酸二(甲基)烯丙酯、對苯二甲酸二(甲基)烯丙酯、甘油二(甲基)烯丙基醚、三羥甲基丙烷二(甲基)烯丙基醚、季戊四醇二(甲基)烯丙基醚、異氰脲酸1,3-二(甲基)烯丙基-5-縮水甘油酯、氰脲酸三(甲基)烯丙酯、異氰脲酸三(甲基)烯丙酯、偏苯三酸三(甲基)烯丙酯、均苯四酸四(甲基)烯丙酯、1,3,4,6-四(甲基)烯丙基甘脲、1,3,4,6-四(甲基)烯丙基-3a-甲基甘脲、1,3,4,6-四(甲基)烯丙基-3a,6a-二甲基甘脲等。
本實施形態的硬化性組成物可單獨含有一種(甲基)烯丙基化合物,亦可含有兩種以上的(甲基)烯丙基化合物的組合。
作為(甲基)烯丙基化合物,就硬化物的耐熱性及耐濕熱性的觀點而言,較佳為選自由氰脲酸三(甲基)烯丙酯、異氰脲酸三(甲基)烯丙酯、苯二羧酸二(甲基)烯丙酯、及環己烷二羧酸二(甲基)烯丙酯所組成的群組中的至少一種,更佳為異氰脲酸三(甲基)烯丙酯。
相對於硬化性組成物的總量,硬化性組成物中的(甲基)烯丙基化合物的含有率例如較佳為10質量%~50質量%,更佳為15質量%~45質量%,進而更佳為20質量%~40質量%。若(甲基)烯丙基化合物的含有率為10質量%以上,則存在硬化物的耐熱性及耐濕熱性進一步提昇的傾向,若(甲基)烯丙基化合物的含有率為50質量%以下,則存在硬化物的密接性進一步提昇的傾向。
((甲基)丙烯酸化合物) 本實施形態的硬化性組成物含有(甲基)丙烯酸化合物。(甲基)丙烯酸化合物可為於1分子中具有1個(甲基)丙烯醯基的單官能(甲基)丙烯酸化合物,亦可為於1分子中具有2個以上的(甲基)丙烯醯基的多官能(甲基)丙烯酸化合物。就進一步提昇硬化性組成物的保存穩定性及硬化物的密接性的觀點而言,(甲基)丙烯酸化合物較佳為含有單官能(甲基)丙烯酸化合物。相對於(甲基)丙烯酸化合物的總量的單官能(甲基)丙烯酸化合物的比例例如較佳為80質量%以上,更佳為90質量%以上,進而更佳為100質量%。
作為單官能(甲基)丙烯酸化合物的具體例,可列舉:(甲基)丙烯酸;(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)丙烯酸硬脂酯等烷基的碳數為1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯;(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等具有芳香環的(甲基)丙烯酸酯化合物;(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯等(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯;(甲基)丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯等(甲基)丙烯酸胺基烷基酯;二乙二醇單乙基醚(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇單丁基醚(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇單甲基醚(甲基)丙烯酸酯、六乙二醇單甲基醚(甲基)丙烯酸酯、八乙二醇單甲基醚(甲基)丙烯酸酯、九乙二醇單甲基醚(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇單甲基醚(甲基)丙烯酸酯、七丙二醇單甲基醚(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇單乙基醚(甲基)丙烯酸酯等聚烷二醇單烷基醚(甲基)丙烯酸酯;六乙二醇單苯基醚(甲基)丙烯酸酯等聚烷二醇單芳基醚(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、甲醛加成環癸三烯(甲基)丙烯酸酯等具有脂環的(甲基)丙烯酸酯化合物;(甲基)丙烯醯基嗎啉、(甲基)丙烯酸四氫糠酯等具有雜環的(甲基)丙烯酸酯化合物;(甲基)丙烯酸十七氟癸酯等(甲基)丙烯酸氟化烷基酯;(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)丙烯酸酯等具有羥基的(甲基)丙烯酸酯化合物;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯化合物;異氰酸2-(2-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基)乙酯、異氰酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯等具有異氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯化合物;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)丙烯酸酯等聚烷二醇單(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、N,N-二甲基胺基丙基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯醯胺、2-羥基乙基(甲基)丙烯醯胺等(甲基)丙烯醯胺化合物等。
作為多官能(甲基)丙烯酸化合物的具體例,可列舉: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)丙烯酸酯等聚烷二醇二(甲基)丙烯酸酯;三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷加成三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(2-羥基乙基)異氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯(別名:三(2-(甲基)丙烯醯基氧基乙基)異氰脲酸酯)等三(甲基)丙烯酸酯化合物;環氧乙烷加成季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等四(甲基)丙烯酸酯化合物等。
本實施形態的硬化性組成物可單獨含有一種(甲基)丙烯酸化合物,亦可含有兩種以上的(甲基)丙烯酸化合物的組合。
當(甲基)丙烯酸化合物包含單官能(甲基)丙烯酸化合物時,單官能(甲基)丙烯酸化合物可包含烷基的碳數為1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯。 烷基的碳數為1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯中的烷基的碳數較佳為4~16,更佳為8~14。 烷基的碳數為1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯可包含選自由(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)丙烯酸月桂酯及(甲基)丙烯酸硬脂酯所組成的群組中的至少一種。 當(甲基)丙烯酸化合物包含單官能(甲基)丙烯酸化合物時,單官能(甲基)丙烯酸化合物可包含具有脂環的(甲基)丙烯酸酯化合物。 具有脂環的(甲基)丙烯酸酯化合物可包含選自由(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯及甲醛加成環癸三烯(甲基)丙烯酸酯所組成的群組中的至少一種。
作為(甲基)丙烯酸化合物,就進一步提昇硬化物的耐熱性及耐濕熱性的觀點而言,較佳為具有脂環的單官能(甲基)丙烯酸酯化合物,更佳為(甲基)丙烯酸異冰片酯。另外,作為(甲基)丙烯酸化合物,就進一步提昇硬化性組成物的保存穩定性的觀點而言,較佳為單官能甲基丙烯酸酯化合物。作為特佳的(甲基)丙烯酸化合物的一例,可列舉甲基丙烯酸異冰片酯。
相對於硬化性組成物的總量,硬化性組成物中的(甲基)丙烯酸化合物的含有率例如較佳為1質量%~50質量%,更佳為5質量%~40質量%,進而更佳為10質量%~30質量%。若(甲基)丙烯酸化合物的含有率為1質量%以上,則存在硬化性組成物的保存穩定性及硬化物的密接性進一步提昇的傾向,若(甲基)丙烯酸化合物的含有率為50質量%以下,則存在硬化物的耐熱性及耐濕熱性提昇的傾向。
(光聚合起始劑) 本實施形態的硬化性組成物含有光聚合起始劑。作為光聚合起始劑,並無特別限制,例如可列舉:藉由紫外線等活性能量線的照射而產生自由基的化合物。
作為光聚合起始劑的具體例,可列舉:二苯甲酮、N,N'-四烷基-4,4'-二胺基二苯甲酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基-丙酮-1、4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮(亦稱為「米其勒酮」)、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、4-甲氧基-4'-二甲基胺基二苯甲酮、1-羥基環己基苯基酮、1-(4-異丙基苯基)2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、1-(4-(2-羥基乙氧基)-苯基)-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮等芳香族酮化合物;烷基蒽醌、菲醌等醌化合物;安息香、烷基安息香等安息香化合物;安息香烷基醚、安息香苯基醚等安息香醚化合物;苄基二甲基縮酮等苄基衍生物;2-(鄰氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體、2-(鄰氯苯基)-4,5-二(間甲氧基苯基)咪唑二聚體、2-(鄰氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體、2-(鄰甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體、2,4-二(對甲氧基苯基)-5-苯基咪唑二聚體、2-(2,4-二甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體等2,4,5-三芳基咪唑二聚體;9-苯基吖啶、1,7-(9,9'-吖啶基)庚烷等吖啶衍生物;1,2-辛二酮1-[4-(苯硫基)-2-(O-苯甲醯基肟)]、乙酮1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)等肟酯化合物;7-二乙基胺基-4-甲基香豆素等香豆素化合物;2,4-二乙基硫雜蒽酮等硫雜蒽酮化合物;2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基-氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲醯基-苯基-乙氧基-氧化膦等醯基氧化膦化合物等。本實施形態的硬化性組成物可單獨含有一種光聚合起始劑,亦可含有兩種以上的光聚合起始劑的組合。
作為光聚合起始劑,就硬化性的觀點而言,較佳為選自由醯基氧化膦化合物、芳香族酮化合物、及肟酯化合物所組成的群組中的至少一種,更佳為選自由醯基氧化膦化合物及芳香族酮化合物所組成的群組中的至少一種,進而更佳為醯基氧化膦化合物。
相對於硬化性組成物的總量,硬化性組成物中的光聚合起始劑的含有率例如較佳為0.1質量%~5質量%,更佳為0.1質量%~3質量%,進而更佳為0.5質量%~1.5質量%。若光聚合起始劑的含有率為0.1質量%以上,則存在硬化性組成物的感度變得充分的傾向,若光聚合起始劑的含有率為5質量%以下,則存在對於硬化性組成物的色相的影響及保存穩定性的下降得到抑制的傾向。
(量子點螢光體) 本實施形態的硬化性組成物含有量子點螢光體。作為量子點螢光體,並無特別限制,可列舉:含有選自由II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、及IV族化合物所組成的群組中的至少一種的粒子。就發光效率的觀點而言,量子點螢光體較佳為含有包含Cd及In的至少一者的化合物。
作為II-VI族化合物的具體例,可列舉:CdSe、CdTe、CdS、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe等。 作為III-V族化合物的具體例,可列舉:GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb等。 作為IV-VI族化合物的具體例,可列舉:SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe等。 作為IV族化合物的具體例,可列舉:Si、Ge、SiC、SiGe等。
作為量子點螢光體,較佳為具有核殼結構者。藉由使構成殼的化合物的帶隙比構成核的化合物的帶隙寬,可進一步提昇量子點螢光體的量子效率。作為核及殼的組合(核/殼),可列舉:CdSe/ZnS、InP/ZnS、PbSe/PbS、CdSe/CdS、CdTe/CdS、CdTe/ZnS等。
另外,作為量子點螢光體,亦可為具有殼為多層結構的所謂的核多殼結構者。於帶隙寬的核上積層1層或2層以上的帶隙窄的殼,進而於該殼上積層帶隙寬的殼,藉此可進一步提昇量子點螢光體的量子效率。
本實施形態的硬化性組成物可單獨含有一種量子點螢光體,亦可含有兩種以上的量子點螢光體的組合。作為含有兩種以上的量子點螢光體的組合的形態,例如可列舉:含有兩種以上的成分不同但使平均粒徑相同的量子點螢光體的形態、含有兩種以上的平均粒徑不同但使成分相同的量子點螢光體的形態、以及含有兩種以上的成分及平均粒徑不同的量子點螢光體的形態。藉由變更量子點螢光體的成分及平均粒徑的至少一者,可變更量子點螢光體的發光中心波長。
例如,本實施形態的硬化性組成物可含有於520 nm~560 nm的綠色的波長區域中具有發光中心波長的量子點螢光體G、及於600 nm~680 nm的紅色的波長區域中具有發光中心波長的量子點螢光體R。若對含有量子點螢光體G與量子點螢光體R的硬化性組成物的硬化物照射430 nm~480 nm的藍色的波長區域的激發光,則自量子點螢光體G及量子點螢光體R中分別發出綠色光及紅色光。其結果,藉由自量子點螢光體G及量子點螢光體R中發出的綠色光及紅色光與透過硬化物的藍色光,可獲得白色光。
相對於硬化性組成物的總量,硬化性組成物中的量子點螢光體的含有率例如較佳為1質量%~10質量%,更佳為4質量%~10質量%,進而更佳為4質量%~7質量%。若量子點螢光體的含有率為1質量%以上,則存在對硬化物照射激發光時可獲得充分的發光強度的傾向,若量子點螢光體的含有率為10質量%以下,則存在量子點螢光體的凝聚得到抑制的傾向。
(硫醇化合物) 本實施形態的硬化性組成物可進而含有硫醇化合物。藉由硬化性組成物進而含有硫醇化合物,存在當硬化性組成物硬化時在(甲基)烯丙基化合物與硫醇化合物之間烯硫醇反應進行,硬化物的密接性進一步提昇的傾向。另外,藉由硬化性組成物進而含有硫醇化合物,存在硬化物的光學特性進一步提昇的傾向。
再者,含有(甲基)烯丙基化合物與硫醇化合物的組成物大多保存穩定性欠佳,但本實施形態的硬化性組成物即便於進而含有硫醇化合物的情況下,保存穩定性亦優異。推測其原因在於:本實施形態的硬化性組成物含有(甲基)丙烯酸化合物。
硫醇化合物可為於1分子中具有1個硫醇基的單官能硫醇化合物,亦可為於1分子中具有2個以上的硫醇基的多官能硫醇化合物。就進一步提昇硬化物的密接性、耐熱性、及耐濕熱性的觀點而言,硫醇化合物較佳為含有多官能硫醇化合物。相對於硫醇化合物的總量的多官能硫醇化合物的比例例如較佳為80質量%以上,更佳為90質量%以上,進而更佳為100質量%。
作為單官能硫醇化合物的具體例,可列舉:己硫醇、1-庚硫醇、1-辛硫醇、1-壬硫醇、1-癸硫醇、3-巰基丙酸、巰基丙酸甲酯、巰基丙酸甲氧基丁酯、巰基丙酸辛酯、巰基丙酸十三酯、2-乙基己基-3-巰基丙酸酯、正辛基-3-巰基丙酸酯等。
作為多官能硫醇化合物的具體例,可列舉:乙二醇雙(3-巰基丙酸酯)、二乙二醇雙(3-巰基丙酸酯)、四乙二醇雙(3-巰基丙酸酯)、1,2-丙二醇雙(3-巰基丙酸酯)、二乙二醇雙(3-巰基丁酸酯)、1,4-丁二醇雙(3-巰基丙酸酯)、1,4-丁二醇雙(3-巰基丁酸酯)、1,8-辛二醇雙(3-巰基丙酸酯)、1,8-辛二醇雙(3-巰基丁酸酯)、己二醇雙硫代乙醇酸酯、三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)、三羥甲基丙烷三(3-巰基丁酸酯)、三羥甲基丙烷三(3-巰基異丁酸酯)、三羥甲基丙烷三(2-巰基異丁酸酯)、三羥甲基丙烷三硫代乙醇酸酯、三-[(3-巰基丙醯氧基)-乙基]-異氰脲酸酯、三羥甲基乙烷三(3-巰基丁酸酯)、季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巰基丁酸酯)、季戊四醇四(3-巰基異丁酸酯)、季戊四醇四(2-巰基異丁酸酯)、二季戊四醇六(3-巰基丙酸酯)、二季戊四醇六(2-巰基丙酸酯)、二季戊四醇六(3-巰基丁酸酯)、二季戊四醇六(3-巰基異丁酸酯)、二季戊四醇六(2-巰基異丁酸酯)、季戊四醇四硫代乙醇酸酯、二季戊四醇六硫代乙醇酸酯等。
另外,多官能硫醇化合物亦可為事先與多官能(甲基)丙烯酸化合物進行反應而成的硫醚寡聚物的狀態。
硫醚寡聚物可藉由使多官能硫醇化合物與多官能(甲基)丙烯酸化合物在聚合起始劑的存在下進行加成聚合而獲得。多官能硫醇化合物的硫醇基的當量數對於多官能(甲基)丙烯酸化合物的(甲基)丙烯醯基的當量數的比例(硫醇基的當量數/(甲基)丙烯醯基的當量數)例如較佳為3.0~3.3,更佳為3.0~3.2,進而更佳為3.05~3.15。
硫醚寡聚物的重量平均分子量例如較佳為3000~10000,更佳為3000~8000,進而更佳為4000~6000。 再者,如後述的實施例所示般,硫醚寡聚物的重量平均分子量是根據利用凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)所測定的分子量分佈,使用標準聚苯乙烯的校準曲線進行換算來求出。
另外,硫醚寡聚物的硫醇當量例如較佳為200 g/eq~400 g/eq,更佳為250 g/eq~350 g/eq,進而更佳為250 g/eq~270 g/eq。
再者,硫醚寡聚物的硫醇當量可藉由如下的碘滴定法來測定。 精秤0.2 g的測定試樣,並向其中添加氯仿20mL來作為試樣溶液。使用使可溶性澱粉0.275 g溶解於30 g的純水中而成者作為澱粉指示劑,添加純水20 mL、異丙醇10 mL、及澱粉指示劑1 mL,並利用攪拌器進行攪拌。滴加碘溶液,將氯仿層呈現綠色的時間點設為終點。此時,將藉由下述式所提供的值設為測定試樣的硫醇當量。 硫醇當量(g/eq)=測定試樣的質量(g)×10000/碘溶液的滴定量(mL)×碘溶液的因數
硫醚寡聚物之中,就進一步提昇硬化物的光學特性、耐熱性、及耐濕熱性的觀點而言,較佳為使季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)與三(2-羥基乙基)異氰脲酸酯三丙烯酸酯(別名:三(2-丙烯醯氧基乙基)異氰脲酸酯)進行加成聚合所獲得的硫醚寡聚物。
當硬化性組成物含有硫醇化合物時,相對於硬化性組成物的總量,硬化性組成物中的硫醇化合物的含有率例如較佳為40質量%~80質量%,更佳為50質量%~80質量%,進而更佳為50質量%~70質量%。若硫醇化合物的含有率為40質量%以上,則存在硬化物的密接性進一步提昇的傾向,若硫醇化合物的含有率為80質量%以下,則存在硬化物的耐熱性及耐濕熱性進一步提昇的傾向。
(液狀介質) 本實施形態的硬化性組成物可進而含有液狀介質。所謂液狀介質,是指於室溫(25℃)下為液體的狀態的介質。
作為液狀介質的具體例,可列舉:丙酮、甲基乙基酮、甲基-正丙基酮、甲基異丙基酮、甲基-正丁基酮、甲基異丁基酮、甲基-正戊基酮、甲基-正己基酮、二乙基酮、二丙基酮、二異丁基酮、三甲基壬酮、環己酮、環戊酮、甲基環己酮、2,4-戊二酮、丙酮基丙酮等酮溶劑;二乙基醚、甲基乙基醚、甲基-正丙基醚、二異丙基醚、四氫呋喃、甲基四氫呋喃、二噁烷、二甲基二噁烷、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二-正丙基醚、乙二醇二-正丁基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇甲基-正丙基醚、二乙二醇甲基-正丁基醚、二乙二醇二-正丙基醚、二乙二醇二-正丁基醚、二乙二醇甲基-正己基醚、三乙二醇二甲基醚、三乙二醇二乙基醚、三乙二醇甲基乙基醚、三乙二醇甲基-正丁基醚、三乙二醇二-正丁基醚、三乙二醇甲基-正己基醚、四乙二醇二甲基醚、四乙二醇二乙基醚、四乙二醇甲基乙基醚、四乙二醇甲基-正丁基醚、四乙二醇二-正丁基醚、四乙二醇甲基-正己基醚、丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、丙二醇二-正丙基醚、丙二醇二-正丁基醚、二丙二醇二甲基醚、二丙二醇二乙基醚、二丙二醇甲基乙基醚、二丙二醇甲基-正丁基醚、二丙二醇二-正丙基醚、二丙二醇二-正丁基醚、二丙二醇甲基-正己基醚、三丙二醇二甲基醚、三丙二醇二乙基醚、三丙二醇甲基乙基醚、三丙二醇甲基-正丁基醚、三丙二醇二-正丁基醚、三丙二醇甲基-正己基醚、四丙二醇二甲基醚、四丙二醇二乙基醚、四丙二醇甲基乙基醚、四丙二醇甲基-正丁基醚、四丙二醇二-正丁基醚、四丙二醇甲基-正己基醚等醚溶劑;碳酸伸丙酯、碳酸伸乙酯、碳酸二乙酯等碳酸酯溶劑;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸第二丁酯、乙酸正戊酯、乙酸第二戊酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸甲基戊酯、乙酸2-乙基丁酯、乙酸2-乙基己酯、乙酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯、乙酸苄酯、乙酸環己酯、乙酸甲基環己酯、乙酸壬酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、乙酸二乙二醇甲基醚、乙酸二乙二醇單乙基醚、乙酸二丙二醇甲基醚、乙酸二丙二醇乙基醚、乙二醇二乙酸酯、乙酸甲氧基三乙二醇、丙酸乙酯、丙酸正丁酯、丙酸異戊酯、草酸二乙酯、草酸二-正丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丁酯、乳酸正戊酯、乙二醇甲基醚丙酸酯、乙二醇乙基醚丙酸酯、乙二醇甲基醚乙酸酯、乙二醇乙基醚乙酸酯、丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇乙基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯、γ-丁內酯、γ-戊內酯等酯溶劑;乙腈、N-甲基吡咯啶酮、N-乙基吡咯啶酮、N-丙基吡咯啶酮、N-丁基吡咯啶酮、N-己基吡咯啶酮、N-環己基吡咯啶酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、二甲基亞碸等非質子性極性溶劑;甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第二丁醇、第三丁醇、正戊醇、異戊醇、2-甲基丁醇、第二戊醇、第三戊醇、3-甲氧基丁醇、正己醇、2-甲基戊醇、第二己醇、2-乙基丁醇、第二庚醇、正辛醇、2-乙基己醇、第二辛醇、正壬醇、正癸醇、第二-十一醇、三甲基壬醇、第二-十四醇、第二-十七醇、環己醇、甲基環己醇、苄醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇等醇溶劑;乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單苯基醚、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單-正丁基醚、二乙二醇單-正己基醚、三乙二醇單乙基醚、四乙二醇單-正丁基醚、丙二醇單甲基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、三丙二醇單甲基醚等二醇單醚溶劑;萜品烯、萜品醇、月桂油烯、別羅勒烯、檸檬烯、雙戊烯、蒎烯、香旱芹酮、羅勒烯、水芹烯等萜烯溶劑;二甲基矽油、甲基苯基矽油、甲基氫矽油等純矽油;胺基改質矽油、環氧基改質矽油、羧基改質矽油、甲醇改質矽油、巰基改質矽油、異種官能基改質矽油、聚醚改質矽油、甲基苯乙烯基改質矽油、親水性特殊改質矽油、高級烷氧基改質矽油、高級脂肪酸改質矽油、氟改質矽油等改質矽油;丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、十二酸、十三酸、十四酸、十五酸、十六酸、十七酸、十八酸、十九酸、二十酸、二十烯酸等碳數4以上的飽和脂肪族單羧酸;油酸、反油酸、亞麻油酸、棕櫚油酸等碳數8以上的不飽和脂肪族單羧酸等。本實施形態的硬化性組成物可單獨含有一種液狀介質,亦可含有兩種以上的液狀介質的組合。
當硬化性組成物含有液狀介質時,相對於硬化性組成物的總量,硬化性組成物中的液狀介質的含有率例如較佳為1質量%~10質量%,更佳為4質量%~10質量%,進而更佳為4質量%~7質量%。
(其他成分) 本實施形態的硬化性組成物可進而含有聚合抑制劑、矽烷偶合劑、界面活性劑、密接賦予劑、抗氧化劑等其他成分。關於其他成分的各成分,本實施形態的硬化性組成物可單獨含有一種,亦可含有兩種以上的組合。
(硬化性組成物的製備方法) 本實施形態的硬化性組成物可藉由利用常規方法將(甲基)烯丙基化合物、(甲基)丙烯酸化合物、光聚合起始劑、量子點螢光體、及視需要的硫醇化合物、液狀介質等其他成分混合來製備。量子點螢光體較佳為以分散於液狀介質中的狀態來混合。
<波長變換材料> 本實施形態的波長變換材料具有所述本實施形態的硬化性組成物的硬化物。本實施形態的波長變換材料視需要可進而具有後述的包覆材料等其他構成材料。
硬化物的形狀並無特別限制,可列舉膜狀、透鏡狀等。當應用於後述的背光單元時,硬化物較佳為膜狀。
當硬化物為膜狀時,硬化物的平均厚度例如較佳為50 μm~200 μm,更佳為50 μm~150 μm,進而更佳為80 μm~120 μm。若平均厚度為50 μm以上,則存在波長變換效率進一步提昇的傾向,若平均厚度為200 μm以下,則存在當應用於後述的背光單元時,可使背光單元更薄型化的傾向。 膜狀的硬化物的平均厚度例如可作為使用測微計所測定的任意的3個部位的厚度的算術平均值來求出。
硬化物可為使一種硬化性組成物硬化而成者,亦可為使兩種以上的硬化性組成物硬化而成者。例如,當硬化物為膜狀時,硬化物可為使第1硬化物層與第2硬化物層積層而成者,所述第1硬化物層是使含有第1量子點螢光體的硬化性組成物硬化而成者,所述第2硬化物層是使含有發光特性與第1量子點螢光體不同的第2量子點螢光體的硬化性組成物硬化而成者。
硬化物可藉由形成硬化性組成物的塗膜、成形體等,視需要進行乾燥處理後,照射紫外線等活性能量線而獲得。活性能量線的波長及照射量可對應於硬化性組成物的組成而適宜設定。於一形態中,以100 mJ/cm2
~5000 mJ/cm2
的照射量照射280 nm~400 nm的波長的紫外線。作為紫外線源,可列舉:低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、碳弧燈、金屬鹵素燈、氙燈、化學燈、黑光燈、微波激發水銀燈等。
就進一步提昇密接性的觀點而言,藉由動態黏彈性測定,於頻率10 Hz且溫度25℃的條件下所測定的硬化物的損耗正切(tanδ)較佳為0.4~1.5,更佳為0.4~1.2,進而更佳為0.4~0.6。硬化物的損耗正切(tanδ)可使用動態黏彈性測定裝置(例如,流變科學(Rheometric Scientific)公司製造,固體分析儀(Solid Analyzer)RSA-III)來測定。
另外,就進一步提昇密接性、耐熱性、及耐濕熱性的觀點而言,硬化物的玻璃轉移溫度(Tg)較佳為10℃~40℃,更佳為25℃~40℃,進而更佳為25℃~35℃,特佳為30℃~35℃。硬化物的玻璃轉移溫度(Tg)可使用動態黏彈性測定裝置(例如,流變科學公司製造,固體分析儀 RSA-III)來測定。
另外,就進一步提昇密接性、耐熱性、及耐濕熱性的觀點而言,於頻率10 Hz且溫度25℃的條件下所測定的硬化物的儲存彈性模數較佳為1×107
Pa~1×109
Pa,更佳為5×107
Pa~1×109
Pa,進而更佳為5×107
Pa~5×108
Pa。硬化物的儲存彈性模數可使用動態黏彈性測定裝置(例如,流變科學公司製造,固體分析儀 RSA-III)來測定。
本實施形態的波長變換材料亦可為藉由包覆材料來包覆硬化物的至少一部分者。例如,當硬化物為膜狀時,膜狀的硬化物的一面或兩面可由膜狀的包覆材料包覆。
就抑制量子點螢光體的發光效率的下降的觀點而言,包覆材料較佳為對於氧及水的至少一者具有阻隔性,更佳為對於氧及水兩者具有阻隔性。作為對於氧及水的至少一者具有阻隔性的包覆材料,並無特別限制,可使用具有無機層的阻隔膜等公知的包覆材料。
當包覆材料為膜狀時,包覆材料的平均厚度例如較佳為100 μm~150 μm,更佳為100 μm~140 μm,進而更佳為100 μm~135 μm。若平均厚度為100 μm以上,則存在阻隔性等功能變得充分的傾向,若平均厚度為150 μm以下,則存在透光率的下降得到抑制的傾向。 膜狀的包覆材料的平均厚度能夠以與膜狀的硬化物相同的方式來求出。
包覆材料的氧透過率例如較佳為0.5 mL/(m2
・24 h・atm)以下,更佳為0.3 mL/(m2
・24 h・atm)以下,進而更佳為0.1 mL/(m2
・24 h・atm)以下。包覆材料的氧透過率可使用氧透過率測定裝置(例如,膜康(MOCON)公司製造,OX-TRAN),於溫度23℃且相對濕度65%的條件下進行測定。 另外,包覆材料的水蒸氣透過率例如較佳為5×10-2
g/(m2
・24 h・Pa)以下,更佳為1×10-2
g/(m2
・24 h・Pa)以下,進而更佳為5×10-3
g/(m2
・24 h・Pa)以下。包覆材料的水蒸氣透過率可使用水蒸氣透過率測定裝置(例如,膜康公司製造,AQUATRAN),於溫度40℃且相對濕度90%的條件下進行測定。
就進一步提昇光的利用效率的觀點而言,本實施形態的波長變換材料的全光線透過率較佳為55%以上,更佳為60%以上,進而更佳為65%以上。波長變換材料的全光線透過率可依據JIS K 7136:2000的測定法進行測定。
另外,就進一步提昇光的利用效率的觀點而言,本實施形態的波長變換材料的霧值較佳為95%以上,更佳為97%以上,進而更佳為99%以上。波長變換材料的霧值可依據JIS K 7136:2000的測定法進行測定。
將波長變換材料的概略構成的一例示於圖1中。但是,本實施形態的波長變換材料並不限定於圖1的構成。另外,圖1中的硬化物層及包覆材料的大小為概念性者,大小的相對的關係並不限定於此。再者,於以下的圖式中,對具有實質上相同的功能的構件於所有圖式中賦予相同的符號,且有時省略重複說明。
圖1中所示的波長變換材料10具有作為膜狀的硬化物的硬化物層11、及設置於硬化物層11的兩面上的膜狀的包覆材料12A與包覆材料12B。包覆材料12A與包覆材料12B的種類及平均厚度分別可相同,亦可不同。
圖1中所示的構成的波長變換材料例如可藉由如下的公知的製造方法來製造。
首先,將硬化性組成物賦予至被連續搬送的膜狀的包覆材料(以下,亦稱為「第1包覆材料」)的表面上,而形成塗膜。硬化性組成物的賦予方法並無特別限制,可列舉:模塗法、簾塗法、擠壓塗佈法、棒塗法、輥塗法等。
繼而,於硬化性組成物的塗膜上貼合被連續搬送的膜狀的包覆材料(以下,亦稱為「第2包覆材料」)。
繼而,自第1包覆材料及第2包覆材料中的可使活性能量線透過的包覆材料側照射活性能量線,藉此使塗膜硬化,而形成硬化物層。其後,切出成規定的尺寸,藉此可獲得圖1中所示的構成的波長變換材料。
再者,當第1包覆材料及第2包覆材料的任一者均無法使活性能量線透過時,亦可於貼合第2包覆材料前對塗膜照射活性能量線,而形成硬化物層。
<背光單元> 本實施形態的背光單元具備所述本實施形態的波長變換材料、及光源。
作為背光單元,就提昇色彩再現性的觀點而言,較佳為經多波長光源化者。作為較佳的一形態,可列舉發出如下的藍色光、綠色光、及紅色光的背光單元,所述藍色光於430 nm~480 nm的波長區域中具有發光中心波長、且具有半值寬為100 nm以下的發光強度峰值,所述綠色光於520 nm~560 nm的波長區域中具有發光中心波長、且具有半值寬為100 nm以下的發光強度峰值,所述紅色光於600 nm~680 nm的波長區域中具有發光中心波長、且具有半值寬為100 nm以下的發光強度峰值。再者,所謂發光強度峰值的半值寬,是指峰值高度的1/2的高度處的峰值寬度。
就進一步提昇色彩再現性的觀點而言,背光單元所發出的藍色光的發光中心波長較佳為440 nm~475 nm的範圍。就相同的觀點而言,背光單元所發出的綠色光的發光中心波長較佳為520 nm~545 nm的範圍。另外,就相同的觀點而言,背光單元所發出的紅色光的發光中心波長較佳為610 nm~640 nm的範圍。
另外,就進一步提昇色彩再現性的觀點而言,背光單元所發出的藍色光、綠色光、及紅色光的各發光強度峰值的半值寬較佳為均為80 nm以下,更佳為50 nm以下,進而更佳為40 nm以下,特佳為30 nm以下,極佳為25 nm以下。
作為背光單元的光源,例如可使用發出於430 nm~480 nm的波長區域中具有發光中心波長的藍色光的光源。作為光源,例如可列舉:發光二極體(Light Emitting Diode,LED)及雷射。當使用發出藍色光的光源時,波長變換材料較佳為至少含有發出紅色光的量子點螢光體R及發出綠色光的量子點螢光體G。藉此,藉由自波長變換材料中發出的紅色光及綠色光與透過波長變換材料的藍色光,可獲得白色光。
另外,作為背光單元的光源,例如亦可使用發出於300 nm~430 nm的波長區域中具有發光中心波長的紫外光的光源。作為光源,例如可列舉:LED及雷射。當使用發出紫外光的光源時,波長變換材料較佳為含有量子點螢光體R及量子點螢光體G,並且含有由激發光激發並發出藍色光的量子點螢光體B。藉此,藉由自波長變換材料中發出的紅色光、綠色光、及藍色光,可獲得白色光。
本實施形態的背光單元可為邊緣光方式,亦可為直下型方式。
將邊緣光方式的背光單元的概略構成的一例示於圖2中。但是,本實施形態的背光單元並不限定於圖2的構成。另外,圖2中的構件的大小為概念性者,構件間的大小的相對的關係並不限定於此。
圖2中所示的背光單元20包括:光源21,射出藍色光LB
;導光板22,對自光源21中射出的藍色光LB
進行導光後射出;波長變換材料10,與導光板22對向配置;反向反射性構件23,經由波長變換材料10而與導光板22對向配置;以及反射板24,經由導光板22而與波長變換材料10對向配置。波長變換材料10將藍色光LB
的一部分作為激發光而發出紅色光LR
及綠色光LG
,並射出紅色光LR
及綠色光LG
與未成為激發光的藍色光LB
。藉由該紅色光LR
、綠色光LG
、及藍色光LB
,自反向反射性構件23中射出白色光LW
。
<圖像顯示裝置> 本實施形態的圖像顯示裝置具備所述本實施形態的背光單元。作為圖像顯示裝置,並無特別限制,例如可列舉:液晶顯示裝置。
將液晶顯示裝置的概略構成的一例示於圖3中。但是,本實施形態的液晶顯示裝置並不限定於圖3的構成。另外,圖3中的構件的大小為概念性者,構件間的大小的相對的關係並不限定於此。
圖3中所示的液晶顯示裝置30具備背光單元20、及與背光單元20對向配置的液晶胞單元31。將液晶胞單元31設為在偏光板33A與偏光板33B之間配置有液晶胞32的構成。
液晶胞32的驅動方式並無特別限制,可列舉:扭轉向列(Twisted Nematic,TN)方式、超扭轉向列(Super Twisted Nematic,STN)方式、垂直配向(Vertical Alignment,VA)方式、面內切換(In-Plane-Switching,IPS)方式、光學補償雙折射(Optically Compensated Birefringence,OCB)方式等。 [實施例]
以下,藉由實施例來具體地說明本發明,但本發明並不限定於該些實施例。
<合成例1> 將季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)(SC有機化學(股份)製造,PEMP)174.0 g取至具備溫度計、攪拌裝置、氮氣導入管、及真空配管的反應容器中,一面以旋轉速度200次/分鐘進行攪拌,一面使用真空泵對反應容器內進行減壓,並保持30分鐘。其後,調配事先於55℃~65℃下增溫並溶解的三(2-丙烯醯氧基乙基)異氰脲酸酯(日立化成(股份)製造,範克利爾(Fancryl)FA-731A)26.0 g,並攪拌30分鐘。繼而,添加三乙基胺0.25 g作為觸媒,歷時2小時進行反應。藉由紅外分光分析測定來確認丙烯醯基的吸收峰值消失後結束反應,而獲得硫醚寡聚物(重量平均分子量:4600)。
再者,重量平均分子量是藉由使用凝膠滲透層析法,利用下述的裝置及測定條件,並使用標準聚苯乙烯的校準曲線進行換算所決定的值。於製作校準曲線時,作為標準聚苯乙烯,使用5個樣品組(PStQuick MP-H、PStQuick B[東曹(股份)製造,商品名])。 裝置:高速GPC裝置 HLC-8320GPC(檢測器:示差折射計)(東曹(股份)製造,商品名) 使用溶媒:四氫呋喃(Tetrahydrofuran,THF) 管柱:管柱TSKGEL SuperMultipore HZ-H(東曹(股份)製造,商品名) 管柱尺寸:管柱長度15 cm,管柱內徑4.6 mm 測定溫度:40℃ 流量:0.35 mL/min 試樣濃度:10 mg/THF5 mL 注入量:20 μL
<實施例1~實施例7以及比較例1及比較例2> (硬化性組成物的製備) 將表1中所示的各成分以該表中所示的調配量(單位:質量份)混合,藉此分別製備實施例1~實施例7以及比較例1及比較例2的硬化性組成物。表1中的「-」表示未調配。 再者,作為光聚合起始劑,使用2,4,6-三甲基苯甲醯基-苯基-乙氧基-氧化膦(巴斯夫(BASF)公司製造,豔佳固(IRGACURE)TPO-L)。另外,作為量子點螢光體,使用CdSe/ZnS(核/殼)分散液(納諾希思(Nanosys)公司製造,Gen2 QD Concentrate)。
[表1]
(波長變換材料的製造) 將以上所獲得的各硬化性組成物塗佈於厚度為110 μm的阻隔膜(凸版印刷(股份)製造)(包覆材料)上而形成塗膜。於該塗膜上貼合厚度為110 μm的阻隔膜(凸版印刷(股份)製造)(包覆材料),並使用紫外線照射裝置(愛古拉飛克斯(Eye Graphics)(股份)製造)照射紫外線(照射量:1000 mJ/cm2
),藉此分別獲得於硬化物層的兩面上配置有包覆材料的波長變換材料。
<評價> 使用實施例1~實施例7以及比較例1及比較例2中所獲得的硬化性組成物及波長變換材料,對以下的各評價項目進行測定及評價。將結果示於表2中。
(全光線透過率及霧值) 將以上所獲得的各波長變換材料裁剪成寬度50 mm、長度50 mm的尺寸而獲得評價用樣品。而且,使用濁度計(日本電色工業(股份)製造,NHD-2000),依據JIS K 7136:2000的測定法,測定評價用樣品的全光線透過率及霧值。再者,評價用樣品的霧值根據下述式來求出。 霧值(%)=(Td/Tt)×100 Td:擴散透過率 Tt:全光線透過率
(密接性) 將以上所獲得的各波長變換材料裁剪成寬度25 mm、長度100 mm的尺寸後,使用拉伸試驗機(歐里安泰克(Orientec)(股份)製造,RTC-1210),於25℃的溫度環境下,以拉伸速度300 mm/min將一面的阻隔膜朝90度方向剝離,並測定剝離強度。
(保存穩定性) 於溫度25℃且相對濕度50%的條件下將以上所獲得的各硬化性組成物保存24小時,並根據下述式測定硬化性組成物的黏度增加率。 黏度增加率(%)=(Vb/Va)×100 Va:初始黏度(mPa・s) Vb:經過24小時後的黏度(mPa・s) 而且,根據以下的評價基準,評價硬化性組成物的保存穩定性。 -評價基準- A:黏度增加率:未滿150% B:黏度增加率:150%以上、未滿200% C:黏度增加率:200%以上
(儲存彈性模數、損耗正切、及玻璃轉移溫度) 將以上所獲得的波長變換材料的阻隔膜剝離,並裁剪成寬度5 mm、長度40 mm的尺寸而獲得評價用硬化物。而且,使用大範圍動態黏彈性測定裝置(流變科學製造,固體分析儀 RSA-III),於「拉伸模式,夾頭間距離:25 mm,頻率:10 Hz,測定溫度範圍:-20℃~100℃,升溫速度:5℃/分」的條件下,測定溫度25℃下的評價用硬化物的儲存彈性模數及損耗彈性模數,並根據其比求出損耗正切(tanδ)。另外,根據損耗正切(tanδ)的峰頂部分的溫度求出玻璃轉移溫度(Tg)。
(平坦性) 將以上所獲得的波長變換材料的阻隔膜剝離,並截斷成寬度200 mm、長度200 mm而獲得評價用硬化物。將硬化物置於平坦的平台上,並對全邊測定端部所產生的褶皺距平台的高度,根據其合計數進行平坦性的評價。 -評價基準- A:1.0 mm以下 B:1.0 mm以上、3.0 mm以下 C:3.0 mm以上
[表2]
如根據表2而可知般,與不含(甲基)丙烯酸化合物的比較例1及比較例2的硬化性組成物相比,含有(甲基)烯丙基化合物、(甲基)丙烯酸化合物、光聚合起始劑、及量子點螢光體的實施例1~實施例7的硬化性組成物的硬化物的密接性顯著優異。
2016年9月26日申請的國際申請PCT/JP2016/078276中所揭示的全部內容藉由參照而被編入至本說明書中。 本說明書中所記載的所有文獻、專利申請、及技術規格是以與如下情況相同的程度,藉由參照而被編入至本說明書中,所述情況是具體地且個別地記載藉由參照而編入各個文獻、專利申請、及技術規格的情況。
10‧‧‧波長變換材料
11‧‧‧硬化物層
12A‧‧‧包覆材料
12B‧‧‧包覆材料
20‧‧‧背光單元
21‧‧‧光源
22‧‧‧導光板
23‧‧‧反向反射性構件
24‧‧‧反射板
30‧‧‧液晶顯示裝置
31‧‧‧液晶胞單元
32‧‧‧液晶胞
33A‧‧‧偏光板
33B‧‧‧偏光板
LB‧‧‧藍色光
LR‧‧‧紅色光
LG‧‧‧綠色光
LW‧‧‧白色光
圖1是表示本實施形態的波長變換材料的概略構成的一例的示意剖面圖。 圖2是表示本實施形態的背光單元的概略構成的一例的圖。 圖3是表示本實施形態的液晶顯示裝置的概略構成的一例的圖。
Claims (24)
- 一種波長變換材料,其具有硬化性組成物的硬化物,所述硬化性組成物包括:(甲基)烯丙基化合物、(甲基)丙烯酸化合物、光聚合起始劑、及量子點螢光體。
- 如申請專利範圍第1項所述的波長變換材料,其中所述硬化性組成物更包括硫醇化合物。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的波長變換材料,其中所述(甲基)丙烯酸化合物包含單官能(甲基)丙烯酸化合物。
- 如申請專利範圍第3項所述的波長變換材料,其中所述單官能(甲基)丙烯酸化合物包含烷基的碳數為1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯。
- 如申請專利範圍第4項所述的波長變換材料,其中所述烷基的碳數為1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯包含選自由(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)丙烯酸月桂酯及(甲基)丙烯酸硬脂酯所組成的群組中的至少一種。
- 如申請專利範圍第3項至第5項中任一項所述的波長變換材料,其中所述單官能(甲基)丙烯酸化合物包含具有脂環的(甲基)丙烯酸酯化合物。
- 如申請專利範圍第6項所述的波長變換材料,其中所述具有脂環的(甲基)丙烯酸酯化合物包含選自由(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯及甲醛加成環癸三烯(甲基)丙烯酸酯所組成的群組中的至少一種。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的波長變換材料,其中所述(甲基)丙烯酸化合物包含單官能甲基丙烯酸酯化合物。
- 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的波長變換材料,其中所述量子點螢光體含有包含Cd及In的至少一者的化合物。
- 如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的波長變換材料,其中所述硬化物為膜狀。
- 如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的波長變換材料,其更包括包覆所述硬化物的至少一部分的包覆材料。
- 如申請專利範圍第11項所述的波長變換材料,其中所述包覆材料對於氧及水的至少一者具有阻隔性。
- 如申請專利範圍第1項至第12項中任一項所述的波長變換材料,其中藉由動態黏彈性測定,於頻率10 Hz且溫度25℃的條件下所測定的所述硬化物的損耗正切(tanδ)為0.4~1.5。
- 一種背光單元,其包括如申請專利範圍第1項至第13項中任一項所述的波長變換材料、及光源。
- 一種圖像顯示裝置,其包括如申請專利範圍第14項所述的背光單元。
- 一種硬化性組成物,其包括:(甲基)烯丙基化合物、(甲基)丙烯酸化合物、光聚合起始劑、及量子點螢光體。
- 如申請專利範圍第16項所述的硬化性組成物,其更包括硫醇化合物。
- 如申請專利範圍第16項或第17項所述的硬化性組成物,其中所述(甲基)丙烯酸化合物包含單官能(甲基)丙烯酸化合物。
- 如申請專利範圍第18項所述的硬化性組成物,其中所述單官能(甲基)丙烯酸化合物包含烷基的碳數為1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯。
- 如申請專利範圍第19項所述的硬化性組成物,其中所述烷基的碳數為1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯包含選自由(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)丙烯酸月桂酯及(甲基)丙烯酸硬脂酯所組成的群組中的至少一種。
- 如申請專利範圍第18項至第20項中任一項所述的硬化性組成物,其中所述單官能(甲基)丙烯酸化合物包含具有脂環的(甲基)丙烯酸酯化合物。
- 如申請專利範圍第21項所述的硬化性組成物,其中所述具有脂環的(甲基)丙烯酸酯化合物包含選自由(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯及甲醛加成環癸三烯(甲基)丙烯酸酯所組成的群組中的至少一種。
- 如申請專利範圍第16項或第17項所述的硬化性組成物,其中所述(甲基)丙烯酸化合物包含單官能甲基丙烯酸酯化合物。
- 如申請專利範圍第16項至第23項中任一項所述的硬化性組成物,其中所述量子點螢光體含有包含Cd及In的至少一者的化合物。
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