TWI661235B - Color conversion film and backlight unit - Google Patents

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TWI661235B TW104137270A TW104137270A TWI661235B TW I661235 B TWI661235 B TW I661235B TW 104137270 A TW104137270 A TW 104137270A TW 104137270 A TW104137270 A TW 104137270A TW I661235 B TWI661235 B TW I661235B
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Abstract

本發明之光學薄膜具備第1透明薄膜基材，和配置於第1透明薄膜基材上之具有凹凸形狀的消光層，其中消光層(matte layer)的靜摩擦係數為0.3以下，消光層的最大高度粗糙度Rz為0.05μm以上8μm以下。

Description

色轉換薄膜及背光單元
本發明係關於光學薄膜、使用其之光學阻隔薄膜、色轉換薄膜(color conversion film)、及背光單元。
液晶顯示器係基於電壓之施加而穿透或遮蔽光來顯示畫面的裝置。由於液晶顯示器需要外部的光源，所以能夠使用例如使用發光二極體的背光作為液晶顯示器用的光源。
使用發光二極體的背光，正嘗試使用紅色、綠色及藍色的3色發光二極體而合成白色光的方法，或者藉由通過色轉換材料而將藍色光變換成白色光的方法等。其中，使用色轉換材料的方法，例如藉由YAG螢光體所變換的白色光，由於具有寬廣的發光光譜，不利於液晶顯示器用之濾光片的匹配，其結果，液晶顯示器之色彩再現區域變窄。又，藉由YAG螢光體之成為白色光的變換，需要大量的消耗電力。
然而，即便為使用色轉換材料的方法，若使用核殼(core-shell)發光奈米結晶作為色轉換材料，則亦使藍色光變換成包含紅色、綠色及藍色的銳利發光光譜 的白色光。因此，將液晶顯示器的色彩再現區域擴大，又，將用於變換成白色光的消耗電力降低(例如參照專利文獻1)。核殼發光奈米結晶，例如能夠在和黏結劑樹脂混合後，被組裝於背光單元作為色轉換薄膜。
核殼發光奈米結晶若遭受因空氣及水蒸氣所造成的氧化，則其色轉換功能變差，因此需要設置用於保護色轉換薄膜以隔離空氣及水蒸氣之阻隔層。又，在包含核殼發光奈米結晶的色轉換薄膜被組裝於背光單元的情況下，由於擔心和與色轉換薄膜接觸的其它構件的沾黏(blocking)(貼合)，故在背光設置有具有凹凸形狀的光擴散片(消光層(matte layer))(例如參照專利文獻2至4)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特表2010-528118號公報
[專利文獻2]日本專利第3790571號公報
[專利文獻3]日本專利第5323709號公報
[專利文獻4]日本特開2003-270410號公報
用於抑制沾黏之具有凹凸形狀的消光層，若和與其相對向的構件重疊，則有消光層及與其相對向之其它構件表面刮傷的情況。又，若以重疊複數片具有擁有如此凹凸形狀之消光層的色轉換薄膜的狀態進行輸送等，則同樣有消光層等刮傷的情況。再者，在背光單元 的製造步驟中，若消光層等存在塵埃等異物，則有消光層等之表面刮傷的情況。消光層及與其相對向之其它構件的表面若刮傷，則顯示器的顯示功能低落。
本發明之目的為：提供一種光學薄膜，其係具備消光層的光學薄膜，其中除了防止和與消光層相對向之其它構件材料的沾黏之外，消光層及與其相對向之其它構件的表面亦不易刮傷。又，本發明之目的為：提供包含該光學薄膜、且進一步阻隔性良好的光學阻隔薄膜、色轉換薄膜、及背光單元。
與本發明之一形態相關的光學薄膜，具備透明薄膜基材，和配置於該透明薄膜基材上、具有凹凸形狀的消光層，且消光層的靜摩擦係數為0.3以下，消光層的最大高度粗糙度Rz為0.05μm以上8μm以下。若根據該光學薄膜，由於能夠設置具有適當之凹凸形狀的消光層，所以除了抗沾黏性，亦能夠獲得抗刮傷性。亦即，能夠獲得一種光學薄膜，其中除了防止和與消光層相對向之其它構件的沾黏(貼合)外，亦難以對消光層及與其相對向之其它構件表面造成刮傷。
上述的光學薄膜，其中消光層包含黏結劑樹脂和微粒子，微粒子的平均粒徑較佳為0.5μm以上10μm以下。若根據該光學薄膜，由於微粒子的平均粒徑為0.5μm以上10μm以下，所以能夠獲得具備抗沾黏性和抗刮傷性之具有適當凹凸形狀的消光層。
上述的光學薄膜，其中消光層較佳為包含選 自包含四級銨鹽材料、導電性高分子、及金屬氧化物粒子之群組中之至少1種。若根據該光學薄膜，由於消光層中添加導電性材料，而賦予消光層抗靜電功能。因此，減少塵埃等混入消光層，在背光單元的製造步驟等中，減少在消光層等表面產生的刮傷。
上述的光學薄膜，其中消光層的表面電阻值較佳為1.0×1013Ω/□以下。若根據該光學薄膜，由於消光層的表面電阻值成為1.0×1013Ω/□以下，所以展現合適的抗靜電功能。
與本發明之一形態相關的光學阻隔薄膜，具備阻隔層及上述的光學薄膜，且阻隔層係配置於光學薄膜之透明薄膜基材之與消光層側為相反側的面上。若根據該光學阻隔薄膜，除了藉由消光層，展現抗沾黏性和抗刮傷性之外，亦藉由阻隔層，適當地降低空氣及水蒸氣的侵入。
與本發明之一形態相關的光學阻隔薄膜，具備：具有透明薄膜基材及阻隔層的阻隔複合層和上述的光學薄膜，其中阻隔複合層係配置於光學薄膜中之透明薄膜基材之與消光層側為相反側的面上。若根據該光學阻隔薄膜，除了藉由消光層，展現抗沾黏性和抗刮傷性之外，亦藉由阻隔複合層，適當地降低空氣及水蒸氣的侵入。阻隔複合層相較於阻隔層，於步驟上所產生的刮傷、缺陷少，且更降低空氣及水蒸氣的侵入。
上述的光學阻隔薄膜，其中阻隔層較佳為包含以SiOx(1.0≦x≦2.0)表示的矽氧化物。若根據該光學 阻隔薄膜，由於阻隔層包含適合之原子比的矽氧化物，所以經過長時間仍維持其阻隔性。
與本發明之一形態相關的色轉換薄膜，具備色轉換層、和以夾住該色轉換層的方式配置的二片光學阻隔薄膜，且二片光學阻隔薄膜中至少一片為上述的光學阻隔薄膜。若根據該色轉換薄膜，除了展現抗沾黏性和抗刮傷性之外，亦藉由阻隔層來適當地降低空氣及水蒸氣的侵入，而經過長時間仍維持色轉換薄膜的色轉換功能。
與本發明之一形態相關的背光單元，具備：光源、導光板、及配置於該導光板上的色轉換薄膜，且色轉換薄膜係以將消光層和導光板相連接的方式配置。若根據該背光單元，能夠抑制色轉換薄膜所連接之導光板刮傷。又，因為亦抑制阻隔層本身刮傷，所以能夠適當地降低色轉換層中空氣及水蒸氣的侵入，能夠經過長時間仍由背光單元獲得良好的白光。
若根據本發明，則提供一種光學薄膜，其係具備消光層的光學薄膜，其中除了防止和相對向於消光層之其它構件的沾黏之外，在消光層及與其相對向之其它構件的表面亦不易刮傷。又，若根據本發明，則提供包含該光學薄膜、且進一步阻隔性良好的光學阻隔薄膜、色轉換薄膜、及背光單元。
1‧‧‧光學薄膜
2a‧‧‧第1光學阻隔薄膜
2b‧‧‧第2光學阻隔薄膜
2c‧‧‧第3光學阻隔薄膜
3a‧‧‧第4光學阻隔薄膜
3b‧‧‧第5光學阻隔薄膜
4‧‧‧色轉換薄膜
5‧‧‧背光單元
10‧‧‧第1透明薄膜基材
10A‧‧‧第1面
10B‧‧‧第2面
11‧‧‧消光層
11A‧‧‧凹凸面
11B‧‧‧下表面
12‧‧‧阻隔層
13‧‧‧阻隔複合層
14‧‧‧接著層
15‧‧‧第2透明薄膜基材
16‧‧‧色轉換層
16A‧‧‧第3面
16B‧‧‧第4面
21‧‧‧光源
22‧‧‧導光板
第1圖係與本發明之實施形態相關的光學薄膜的示意截面圖。
第2圖係與本發明之實施形態相關的光學阻隔薄膜的示意截面圖。
第3圖係與本發明之實施形態相關的其它光學阻隔薄膜的示意截面圖。
第4圖係與本發明之實施形態相關的色轉換薄膜的示意截面圖。
第5圖係與本發明之實施形態相關的背光單元的示意截面圖。
[實施發明之形態]
以下，一邊參照圖式一邊詳細地說明本發明之適合的實施形態。此外，圖式中，對相同或相當部分標示相同符號且省略重複的說明。又，上下左右等的位置關係，除非有另有規定，否則為基於圖式所表示的位置關係者。再者，圖式的尺寸比例並非受限於圖示的比例。
(光學薄膜)
第1圖係與本發明之實施形態相關之光學薄膜的示意截面圖。光學薄膜1具備第1透明薄膜基材10和消光層11。第1透明薄膜基材10具有第1面10A和與第1面10A相對向的第2面10B。消光層11具備具有凹凸形狀的凹凸面11A和下表面11B。將消光層11之下表面11B和第1透明薄膜基材10的第2面10B貼合，而將消光層11設置於第1透明 薄膜基材10上。
<第1透明薄膜基材>
本發明所使用的第1透明薄膜基材10，能夠包含例如有機高分子薄膜。具體而言，第1透明薄膜基材10，能夠包含例如聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烴系、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等的聚酯系、三乙醯纖維素、二乙醯纖維素、賽璐玢等的纖維素系、6-耐綸、6,6-耐綸等的聚醯胺系、聚甲基丙烯酸甲酯等的丙烯酸系、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚醯亞胺、聚乙烯醇、聚碳酸酯、及乙烯-乙烯醇等的有機高分子。
第1透明薄膜基材10的厚度，較佳在例如5μm以上300μm以下的範圍內。若第1透明薄膜基材10的厚度變得小於5μm，則第1透明薄膜基材10的強度低落，且在使用第1透明薄膜基材10的背光單元製作步驟等中，第1透明薄膜基材10的處理變得困難。另一方面，若第1透明薄膜基材10的厚度變得大於300μm，則在藉由輥對輥方式的成膜步驟時，第1透明薄膜基材10的處理變得困難。
<消光層>
用於製作消光層11的消光層組成物，包含例如黏結劑樹脂和微粒子。消光層11之凹凸面11A的凹凸形狀，係藉由例如微粒子所形成。若在第1透明薄膜基材10上設置消光層11，則將光學薄膜1使用作為例如背光單元用的構件時，適宜地防止和相對向於光學薄膜1之其它構件的沾黏(貼合)。又，光學薄膜1中，若將消光層11設置於第1透明薄膜基材10上，則增大對於對相於光學薄膜1之其它 構件、及消光層11之凹凸面11A的抗刮傷效果。消光層11的厚度，較佳為例如0.5μm以上30μm以下。消光層11的厚度，係按照JIS K5600、藉由質量法來測定。若消光層11具有該範圍的厚度，則在消光層11的凹凸面11A變得容易形成凹凸形狀。消光層11之凹凸面11A的凹凸形狀，除了藉由微粒子的方法以外，亦例如藉由實施壓花加工而形成。又，該凹凸形狀，係將例如黏結劑樹脂等的樹脂進行相分離，而在消光層11作成海島結構(sea-island structure)而形成。當藉由此種壓花加工或相分離等的方法而形成凹凸形狀時，消光層11可包含或不包含微粒子。
本發明所使用的消光層11，其靜摩擦係數為0.3以下。消光層11的靜摩擦係數更佳為0.25以下。若消光層11的靜摩擦係數大於0.3，則對於相對向於光學薄膜1的其它構件、及消光層11之凹凸面11A的抗刮傷效果低落。消光層11的靜摩擦係數，係藉由例如黏結劑樹脂的種類、以及微粒子的材質、粒徑及摻混量等的變更而調整。
又，本發明所使用的消光層11，其最大高度粗糙度Rz為0.05μm以上8μm以下。消光層11的最大高度粗糙度Rz更佳為5μm以下。若消光層11的最大高度粗糙度Rz變得小於0.05μm，則變得容易引起和相對向於光學薄膜1之其它構件的沾黏。另一方面，若最大高度粗糙度Rz變得大於8μm，則對於相對向於光學薄膜1的其它構件、及消光層11之凹凸面11A的抗刮傷效果低落。消光層11的最大高度粗糙度Rz，係藉由例如微粒子的粒徑及摻混 量來調整。
<黏結劑樹脂>
黏結劑樹脂能夠為例如光學透明性良好的樹脂。更具體而言，黏結劑樹脂能夠包含例如聚酯系樹脂、丙烯酸系樹脂、丙烯酸胺基甲酸酯系樹脂、聚酯丙烯酸酯系樹脂、聚胺基甲酸酯丙烯酸酯系樹脂、環氧基丙烯酸酯系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、環氧系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、纖維素系樹脂、縮醛系樹脂、聚乙烯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、三聚氰胺系樹脂、苯酚系樹脂、聚矽氧系樹脂等的熱塑性樹脂、熱硬化性樹脂、及電離幅射線硬化性樹脂等。黏結劑樹脂較佳為丙烯酸系樹脂。丙烯酸系樹脂係耐光性及光學特性等良好。
<微粒子>
微粒子能夠為例如氧化矽、黏土、滑石粉、碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、矽酸鋁、氧化鈦、合成沸石、氧化鋁、膨潤石(smectite)等的無機微粒子、及包含聚丙烯等的聚烯烴樹脂、耐綸等的聚醯胺樹脂、丙烯酸胺基甲酸酯樹脂、苯乙烯樹脂、胺基甲酸酯樹脂、苯胍胺(benzoguanamine)樹脂、聚矽氧樹脂、丙烯酸樹脂等的有機微粒子。微粒子較佳為有機微粒子，更佳為包含聚烯烴樹脂、聚醯胺樹脂、或聚矽氧樹脂的有機微粒子。有機微粒子容易獲得球狀粒子，又，容易控制形狀成為所期望的凹凸形狀。微粒子不僅可為上述1種，亦能夠組合多種來使用。
微粒子的平均粒徑，較佳為0.5μm以上10μm以下。若平均粒徑小於0.5μm，則有變得容易發生消光層11和其它背光單元構件等之沾黏的傾向。另一方面，若平均粒徑大於10μm，由於微粒子的表面凹凸變大，所以有其它構件之抗刮傷性低落的傾向。微粒子的摻混量，以消光層11之固體成分全量為基準，較佳為2質量%以上80質量%以下，更佳為5質量%以上50質量%以下。若摻混量小於2質量%，則有變得容易發生消光層11和其它背光單元構件等之沾黏的傾向。另一方面，若摻混量大於80質量%，則有其它構件之抗刮傷性低落的傾向。藉由微粒子的材質、量、粒徑等，而控制光學薄膜1的霧度。
<異氰酸酯硬化劑>
消光層11中，亦可添加異氰酸酯硬化劑。若添加異氰酸酯硬化劑，則在於黏結劑樹脂選擇具有羥基之樹脂的情況下，能夠將消光層11熱硬化。硬化劑若為異氰酸酯系則無特別之限制，但適宜使用能夠與丙烯酸系多元醇樹脂的羥基交聯之以六亞甲基二異氰酸酯系、苯二甲基二異氰酸酯系等的脂肪族異氰酸酯為基質者、以甲苯二異氰酸酯系、二苯基甲烷二異氰酸酯系等的芳香族異氰酸酯為基質者。
<導電性材料>
消光層11中，亦可添加導電性材料。若添加導電性材料，則消光層11的表面電阻值低落。若消光層11的表面電阻值成為1.0×1013Ω/□以下，由於適宜地展現抗靜電功能，所以減少塵埃等混入消光層11，在背光單元的 製造步驟等之中，減少在消光層11等表面所產生的刮傷。導電性材料能夠包含例如四級銨鹽、金屬氧化物粒子、及導電性高分子等。
四級銨鹽具有-N+X-的結構。四級銨鹽藉由具備四級銨陽離子(N+)和陰離子(X-)，而於消光層11展現導電性。四級銨鹽的陰離子(X-)，能夠為例如Cl-、Br-、I-、F-、HSO4 -、SO4 2-、NO3 -、PO4 3-、HPO4 2-、H2PO4 -、SO3 -、及OH-等。作為四級銨鹽，能夠適宜地使用於分子內包含四級銨鹽作為官能基的丙烯酸系材料。該丙烯酸系材料，能夠為例如：如於分子內含有四級銨鹽(-N+X-)作為官能基之多元醇的丙烯酸或甲基丙烯酸酯的單官能或多官能的(甲基)丙烯酸酯化合物，或者如由二異氰酸酯和多元醇及丙烯酸或甲基丙烯酸的羥基酯等所合成的多官能胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物等。
金屬氧化物粒子，能夠包含例如以選自氧化鋯、含銻氧化錫(ATO)、含磷氧化錫(PTO)、含錫氧化銦、氧化鋁、氧化鈰、氧化鋅、含鋁氧化鋅、氧化錫、鋰鹽、含銻氧化鋅及含銦氧化鋅中之1種或2種以上的金屬氧化物為主成分的材料。
導電性高分子，能夠包含選自聚乙炔、聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚苯硫醚、聚(1,6-庚二炔)、聚伸聯苯基(聚對伸苯基)、聚對苯硫醚、聚苯基乙炔、聚(2,5-伸噻吩基)、及該等之衍生物中之1種或2種以上的混合物。
還有，上述之具有黏結劑樹脂及微粒子的消光層組成物中，除了導電性材料之外，亦可進一步包含 例如硬化劑、光聚合起始劑、調平劑、潤滑劑、及溶劑等。
<消光層之製作>
於消光層11的製作步驟，首先將消光層組成物塗布於第1透明薄膜基材10上。該塗布，能夠使用例如輥塗機、逆輥塗布機、凹版塗布機、微凹版塗布機、刮刀塗布機、桿塗布機、線棒塗布機、模塗布機、及浸塗機等。
在將消光層組成物塗布於第1透明薄膜基材10上之後，係實施乾燥處理，將殘留於消光層組成物之塗膜中的溶劑除去。作為乾燥處理，進行例如加熱、及熱空氣等之送風。
對於已實施乾燥處理之消光層組成物的塗膜，實施藉由再次加熱之硬化處理或藉由電離幅射線照射之硬化處理等，藉此形成消光層11。電離幅射線，能夠為例如紫外線及電子束。紫外線係由例如高壓水銀燈、低壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、碳弧、及氙弧等光源所產生。又，電子束係由例如柯克勞夫-沃耳吞(Cockcroft-Walton)型、凡德格拉夫(van de Graaff)型、共振變壓型、絕緣線芯變壓器(insulated core transformer)型、直線型、dynamitron型、及高頻型等的各種電子束加速器所產生。
(光學阻隔薄膜)
第2圖係與本發明之實施形態相關之光學阻隔薄膜的示意截面圖。光學阻隔薄膜，能夠具備例如個別顯示於第2圖之(a)至(c)的3種形態。
第2(a)圖的第1光學阻隔薄膜2a，具備阻隔層12和光學薄膜1。第1光學阻隔薄膜2a具有將光學薄膜1設置於阻隔層12上的構成，將第1透明薄膜基材10的第1面10A貼合於阻隔層12。
第2(b)圖的第2光學阻隔薄膜2b，具備阻隔複合層13、接著層14、及光學薄膜1。阻隔複合層13係包含第2透明薄膜基材15和阻隔層12。第2光學阻隔薄膜2b中，依序設置阻隔複合層13、接著層14、及光學薄膜1，並藉由接著層14，將阻隔複合層13的阻隔層12和光學薄膜1的第1透明薄膜基材10貼合。
第2(c)圖的第3光學阻隔薄膜2c，具備阻隔複合層13、接著層14、及光學薄膜1。第3光學阻隔薄膜2c中，依序設置阻隔複合層13、接著層14、及光學薄膜1，並藉由接著層14，將阻隔複合層13的第2透明薄膜基材15和光學薄膜1的第1透明薄膜基材10貼合。
第3圖係與本發明之實施形態相關之其它光學阻隔薄膜的示意截面圖。光學阻隔薄膜，能夠進一步具備例如個別顯示於第3圖之(a)及(b)的2種形態。
第3(a)圖的第4光學阻隔薄膜3a，具備二層阻隔複合層13、二層接著層14、及光學薄膜1。第4光學阻隔薄膜3a中，依序設置阻隔複合層13、接著層14、另一層阻隔複合層13、另一層接著層14、及光學薄膜1。藉由接著層14，將阻隔複合層13的第2透明薄膜基材15和另一層阻隔複合層13的第2透明薄膜基材15貼合，又，藉由另一層接著層14，將另一層阻隔複合層13的阻隔層12和光 學薄膜1的第1透明薄膜基材10貼合。
第3(b)圖的第5光學阻隔薄膜3b，具備二層阻隔複合層13、二層接著層14、及光學薄膜1。第5光學阻隔薄膜3b中，依序設置阻隔複合層13、接著層14、另一層阻隔複合層13、另一層接著層14、及光學薄膜1。藉由接著層14，將阻隔複合層13的阻隔層12和另一層阻隔複合層13的阻隔層12貼合，又，藉由另一層接著層14，將另一層阻隔複合層13的第2透明薄膜基材15和光學薄膜1的第1透明薄膜基材10貼合。
阻隔層12係包含例如蒸鍍薄膜層。構成阻隔層12的材料，能夠為例如金屬及金屬氧化物。用於阻隔層12的金屬，能夠為例如鋁、銅、及銀。用於阻隔層12的金屬氧化物，能夠為例如選自釔鉭氧化物、鋁氧化物、矽氧化物、及鎂氧化物等中之至少1種。金屬氧化物較佳為矽氧化物。矽氧化物廉價，又，遮蔽水蒸氣等之侵入的阻隔功能良好。構成矽氧化物的氧及矽的O/Si比，期望以原子比計為1.0以上2.0以下。若O/Si比以原子比計小於1.0，則由於交聯不足而阻隔功能低落。又，若O/Si比以原子比計大於2.0，則阻隔功能低落。包含矽氧化物的阻隔層12，係藉由例如所謂蒸鍍法或濺鍍法的方法來製作。
接著層14能夠包含：例如包含丙烯酸系材料或聚酯系材料等的接著劑及黏著劑。為了將第2光學阻隔薄膜2b、第3光學阻隔薄膜2c、第4光學阻隔薄膜3a、及第5光學阻隔薄膜3b的厚度變薄，期望接著層14的厚度為 例如10μm以下。
第1光學阻隔薄膜2a、第2光學阻隔薄膜2b、第3光學阻隔薄膜2c、第4光學阻隔薄膜3a、或第5光學阻隔薄膜3b中，除了藉由消光層11而展現抗沾黏性及抗刮傷性之外，藉由阻隔層12或阻隔複合層13，適當地降低空氣及水蒸氣的侵入。阻隔複合層13相較於阻隔層12，進一步於步驟上所產生的刮傷、缺陷少，更降低空氣及水蒸氣的侵入。
(色轉換薄膜)
第4圖係與本發明之實施形態相關之色轉換薄膜的示意截面圖。第4圖中，色轉換薄膜4具備色轉換層16及二層第2光學阻隔薄膜2b。色轉換薄膜4係藉由二層第2光學阻隔薄膜2b，而具有將色轉換層16夾住的構成。色轉換層16具有第3面16A、及與第3面16A為相對側的第4面16B，將第2光學阻隔薄膜2b貼合於色轉換層16的第3面16A及第4面16B。
第4圖所示的樣態為色轉換薄膜4之一例，除此之外，色轉換薄膜4例如可將同樣的第1光學阻隔薄膜2a貼合於色轉換層16之第3面16A及第4面16B，或者，亦可將同樣的第3光學阻隔薄膜2c貼合於第3面16A及第4面16B。又，例如亦可將同樣的第4光學阻隔薄膜3a，或者同樣的第5光學阻隔薄膜3b，貼合於色轉換層16的第3面16A及第4面16B。
再者，例如可將第1光學阻隔薄膜2a、第2光學阻隔薄膜2b、第3光學阻隔薄膜2c、第4光學阻隔薄膜 3a、或第5光學阻隔薄膜3b中任一層，貼合於色轉換層16的第3面16A之一側，將與貼合於第3面16A之光學阻隔薄膜不同的第1光學阻隔薄膜2a、第2光學阻隔薄膜2b、第3光學阻隔薄膜2c、第4光學阻隔薄膜3a、或第5光學阻隔薄膜3b中任一層，貼合於第4面16B。貼合於色轉換層16之第3面16A及第4面16B之第1光學阻隔薄膜2a、第2光學阻隔薄膜2b、第3光學阻隔薄膜2c、第4光學阻隔薄膜3a、及第5光學阻隔薄膜3b的組合為任意的。
色轉換層16係將光的特定波長變換成其它波長。色轉換層16較佳為例如包含核殼(core-shell)發光奈米結晶和黏結劑樹脂。核殼發光奈米結晶係由例如包含無機材料的材料所製造。更佳為核殼發光奈米結晶係由例如包含無機導體或半導體材料的材料所製造。
半導體材料包含例如II-VI族、III-V族、IV-VI族、及IV族半導體。更具體而言，半導體材料包含例如Si、Ge、Sn、Se、Te、B、C(包含鑽石)、P、BN、BP、BAs、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、BeS、BeSe、BeTe、MgS、MgSe、GeS、GeSe、GeTe、SnS、SnSe、SnTe、PbO、PbS、PbSe、PbTe、CuF、CuCl、CuBr、CuI、Si3N4、Ge3N4、Al2O3、(Al,Ga,In)2(S,Se,Te)3、及Al2CO中任一種、或該等2種以上的任意組合。
奈米結晶能夠包含例如p型或n型的摻雜物。 又，奈米結晶能夠包含例如II-VI或III-V半導體。II-VI半導體奈米結晶包含例如Zn、Cd、及Hg等的II族元素、和S、Se、Te、及Po等的VI族元素的任意組合。III-V半導體奈米結晶包含例如B、Al、Ga、In、及Tl等的III族元素、和N、P、As、Sb、及Bi等的V族元素的任意組合。
色轉換薄膜4中，除了藉由消光層11而展現抗沾黏性和抗刮傷性之外，藉由阻隔複合層13而適當地減低空氣及水蒸氣的侵入，經過長時間仍維持色轉換薄膜的色轉換功能。
(背光單元)
第5圖係與本發明之實施形態相關之背光單元的示意截面圖。第5圖中，背光單元5具備光源21、導光板22、配置於該導光板上的色轉換薄膜4、和反射板23。色轉換薄膜4係以將凹凸面4A(或凹凸面4B)(亦即消光層11)和導光板22連接的方式配置。詳細而言，依序將導光板22及反射板23配置於色轉換薄膜4的凹凸面4A上，而光源21，配置於導光板22的側面(導光板22的表面方向)。背光單元5能夠抑制刮傷色轉換薄膜4所連接之導光板22。又，由於亦抑制刮傷阻隔層本身，所以能夠適當地降低色轉換層中空氣及水蒸氣的侵入，而由背光單元獲得經過長時間亦良好的白色光。
導光板22及反射板23為有效率地將由光源21所照射的光反射、傳導者，並使用熟知的材料。作為導光板22，係使用例如丙烯酸、聚碳酸酯、及環烯烴薄膜等。導光板22所使用的材料，大多不具有大的硬度，有 容易因與其它構件接觸而刮傷的傾向。特別地，雖然聚碳酸酯因透明性高及加工容易而為一般所使用，但是表面硬度低而容易刮傷。光源21中，設置多個例如藍色發光二極體元件。該發光二極體元件亦可為紫色發光二極體、或為更低波長的發光二極體。由光源21所照射的光，在入射於導光板22(D1方向)之後，隨著反射及折射等而入射於色轉換層16(D2方向)。通過色轉換層16的光係藉由以色轉換層16所產生的黃色光或紅色光及綠色光，混合在通過色轉換層16之前的光，而形成白色光。
[實施例]
以下，雖然更進一步藉由本發明之實施例及比較例說明，但是本發明不受下述範例所限制。
[實施例1]
使用厚度25μm的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜，製作第1透明薄膜基材。接著，將消光層組成物塗布於第1透明薄膜基材上，藉由線棒塗布機而形成塗膜。隨後，將該塗膜置於80℃的溫度下30秒鐘來實施加熱處理，將塗膜乾燥。對於該已乾燥的塗膜，進行所謂放置於60℃之溫度下2日的熟化，而製作光學薄膜。消光層的厚度為3μm。
消光層組成物係藉由100質量份黏結劑樹脂、10質量份微粒子、8.5質量份異氰酸酯硬化劑、2質量份四級銨鹽材料、及70質量份溶劑的混合而製作。黏結劑樹脂係使用DIC公司製的ACRYDIC A-814(商品名)，微粒子係使用平均粒徑3μm的聚丙烯，異氰酸酯硬化劑係使用DIC公司製的BURNOCK DN-980，四級銨鹽材料係 使用共榮社化學製的Light Ester DQ100(商品名)。溶劑為乙酸乙酯。
[實施例2]
藉由與實施例1相同的手法，製作光學薄膜。又，藉由與實施例1相同的手法，製作消光層組成物。黏結劑樹脂係使用DIC公司製的ACRYDIC A-814(商品名)，微粒子係使用平均粒徑2μm的胺基甲酸酯系微粒子，異氰酸酯硬化劑係使用DIC公司製的BURNOCK DN-980，四級銨鹽材料係使用共榮社化學製的Light Ester DQ100(商品名)。溶劑為乙酸乙酯。
[實施例3]
藉由與實施例1相同的手法，製作光學薄膜。又，藉由與實施例1相同的手法，製作消光層組成物。黏結劑樹脂係使用DIC公司製的ACRYDIC A-814(商品名)，微粒子係使用平均粒徑6μm的胺基甲酸酯系微粒子，異氰酸酯硬化劑係使用DIC公司製的BURNOCK DN-980，四級銨鹽材料係使用共榮社化學製的Light Ester DQ100(商品名)。溶劑為乙酸乙酯。
[實施例4]
藉由與實施例1相同的手法，製作光學薄膜。又，藉由與實施例1相同的手法，製作消光層組成物。黏結劑樹脂係使用DIC公司製的ACRYDIC A-814(商品名)，微粒子係使用平均粒徑6μm的耐綸系微粒子，異氰酸酯硬化劑係使用DIC公司製的BURNOCK DN-980，四級銨鹽材料係使用共榮社化學製的Light Ester DQ100(商品名)。溶劑 為乙酸乙酯。
[實施例5]
藉由與實施例1相同的手法，製作光學薄膜。又，藉由與實施例1相同的手法，製作消光層組成物。黏結劑樹脂係使用DIC公司製的ACRYDIC A-814(商品名)，微粒子係使用平均粒徑8μm的聚矽氧系微粒子，異氰酸酯硬化劑係使用DIC公司製的BURNOCK DN-980，四級銨鹽材料係使用共榮社化學製的Light Ester DQ100(商品名)。溶劑為乙酸乙酯。
[實施例6]
藉由與實施例1相同的手法，製作光學薄膜。又，藉由與實施例1相同的手法，製作消光層組成物。黏結劑樹脂係使用DIC公司製的ACRYDIC A-814(商品名)，微粒子係使用平均粒徑0.8μm的丙烯酸系微粒子，異氰酸酯硬化劑係使用DIC公司製的BURNOCK DN-980，四級銨鹽材料係使用共榮社化學製的Light Ester DQ100(商品名)。溶劑為乙酸乙酯。
[實施例7]
藉由與實施例1相同的手法，製作光學薄膜。又，藉由與實施例1相同的手法，製作消光層組成物。黏結劑樹脂係使用DIC公司製的ACRYDIC A-814(商品名)，微粒子係使用平均粒徑10μm的丙烯酸胺基甲酸酯系微粒子，異氰酸酯硬化劑係使用DIC公司製的BURNOCK DN-980，四級銨鹽材料係使用共榮社化學製的Light Ester DQ100(商品名)。溶劑為乙酸乙酯。
[實施例8]
藉由與實施例1相同的手法，製作光學薄膜。消光層組成物係藉由100質量份黏結劑樹脂、10質量份微粒子、8.5質量份異氰酸酯硬化劑、4質量份鋰鹽材料、及70質量份溶劑的混合所製作。黏結劑樹脂係使用DIC公司製的ACRYDIC A-814(商品名)，微粒子係使用平均粒徑2μm的胺基甲酸酯系微粒子，四級鋰鹽材料係使用Japan Carlit製的PEL-25(商品名)。溶劑為乙酸乙酯。
[比較例1]
藉由與實施例1相同的手法，製作光學薄膜。又，藉由與實施例1相同的手法，製作消光層組成物。黏結劑樹脂係使用DIC公司製的ACRYDIC A-814(商品名)，微粒子係使用平均粒徑15μm的丙烯酸胺基甲酸酯系微粒子，異氰酸酯硬化劑係使用DIC公司製的BURNOCK DN-980，四級銨鹽材料係使用共榮社化學製的Light Ester DQ100(商品名)。溶劑為乙酸乙酯。
[比較例2]
藉由與實施例1相同的手法，製作光學薄膜。又，藉由與實施例1相同的手法，製作消光層組成物。黏結劑樹脂係使用DIC公司製的ACRYDIC A-814(商品名)，微粒子係使用平均粒徑20μm的丙烯酸系微粒子，異氰酸酯硬化劑係使用DIC公司製的BURNOCK DN-980，四級銨鹽材料係使用共榮社化學製的Light Ester DQ100(商品名)。溶劑為乙酸乙酯。
[比較例3]
藉由與實施例1相同的手法，製作光學薄膜。又，藉由與實施例1相同的手法，製作消光層組成物。黏結劑樹脂係使用DIC公司製的ACRYDIC A-814(商品名)，微粒子係使用平均粒徑10μm的胺基甲酸酯系微粒子，異氰酸酯硬化劑係使用DIC公司製的BURNOCK DN-980，四級銨鹽材料係使用共榮社化學製的Light Ester DQ100(商品名)。溶劑為乙酸乙酯。
[比較例4]
藉由與實施例1相同的手法，製作光學薄膜。又，藉由與實施例1相同的手法，製作消光層組成物。黏結劑樹脂係使用DIC公司製的ACRYDIC A-814(商品名)，微粒子係使用平均粒徑15μm的胺基甲酸酯系微粒子，異氰酸酯硬化劑係使用DIC公司製的BURNOCK DN-980，四級銨鹽材料係使用共榮社化學製的Light Ester DQ100(商品名)。溶劑為乙酸乙酯。
[比較例5]
藉由與實施例1相同的手法，製作光學薄膜。消光層組成物係藉由100質量份黏結劑樹脂、8.5質量份異氰酸酯硬化劑、2質量份四級銨鹽材料、及70質量份溶劑的混合所製作。黏結劑樹脂係使用DIC公司製的ACRYDIC A-814(商品名)，異氰酸酯硬化劑係使用DIC公司製的BURNOCK DN-980，四級銨鹽材料係使用共榮社化學製的Light Ester DQ100(商品名)。溶劑為乙酸乙酯。
[比較例6]
藉由與實施例1相同的手法，製作光學薄膜。消光層 組成物係藉由100質量份黏結劑樹脂、8.5質量份異氰酸酯硬化劑、10質量份微粒子、及70質量份溶劑的混合所製作。黏結劑樹脂係使用DIC公司製的ACRYDIC A-814(商品名)，微粒子係使用平均粒徑15μm的胺基甲酸酯系微粒子，異氰酸酯硬化劑係使用DIC公司製的BURNOCK DN-980。溶劑為乙酸乙酯。
(光學薄膜之評估)
將與本發明之實施形態相關之光學薄膜的評估結果示於表1。表1顯示實施例及比較例所獲得之光學薄膜的靜摩擦係數、最大高度粗糙度Rz、抗刮傷性、抗沾黏性、及表面電阻值。
<靜摩擦係數>
針對實施例及比較例所獲得之光學薄膜的消光層，使用摩擦計來測定消光層的靜摩擦係數。摩擦計為新東科學公司製的MUSE TYPE：94i-II(商品名)。該摩擦計具有進行過硬鉻處理的黃銅滑動器(brass slider)。
<最大高度粗糙度Rz>
針對實施例及比較例所獲得的光學薄膜，使用非接觸表面‧層截面形狀計測系統，求出規範於JIS B0601：2013的最大高度粗糙度Rz。非接觸表面‧層截面形狀計測系統中，使用Ryoka Systems公司製的R3300H Lite(商品名)，測量在光學薄膜之消光層1mm×1mm範圍中的表面形狀。
<抗刮傷性>
以將實施例及比較例所獲得之光學薄膜的消光層和 聚碳酸酯薄膜重疊而成為互相連接的狀態，放置於25kgf/cm2的負重下30秒。然後，藉由目視及顯微鏡觀察光學薄膜和聚碳酸酯薄膜，評估抗刮傷性。聚碳酸酯薄膜係仿背光單元的導光板而預備者。聚碳酸酯薄膜的厚度為188μm。將於光學薄膜之消光層及碳酸酯薄膜未辨識出刮傷的觀察結果評估為「A」，將辨識出刮傷的觀察結果評估為「B」，將明顯辨識出刮傷的觀察結果評估為「C」。
<抗沾黏性>
以將實施例及比較例所獲得之光學薄膜的消光層和聚碳酸酯薄膜重疊而成為互相連接的狀態，放置於50kgf/cm2的負重下且60℃的環境下2小時。然後，藉由目視觀察光學薄膜和聚碳酸酯薄膜，評估抗沾黏性。抗沾黏性顯示薄膜之貼著的難度。聚碳酸酯薄膜係仿背光單元的導光板而預備著。聚碳酸酯薄膜的厚度為188μm。將未辨識出沾黏的觀察結果評估為「A」，將辨識出沾黏的觀察結果評估為「B」，將明顯辨識出沾黏的觀察結果評估為「C」。
<表面電阻值>
針對實施例及比較例所獲得之光學薄膜的消光層表面，使用高電阻電阻率計，依照JIS K6911來測定表面電阻值。於高電阻電阻率計使用Dia Instruments公司製的Hiresta MCP-HT260(商品名)。
於和比較例1至6的對比上，實施例1至8的結果為：若將消光層的靜摩擦係數設為0.3以下、將規範於JIS B0601：2013的最大高度粗糙度Rz設為0.05μm以上8μm以下，則顯示除了抗沾黏性之外，亦獲得具備抗刮傷性的光學薄膜。該光學薄膜能夠適宜地使用於光學阻隔薄膜、及色轉換薄膜。
[產業上之可利用性]
若根據本發明，係提供一種光學薄膜，其係具備消光層的光學薄膜，其中除了防止和相對向於消光層之其它構件的沾黏外，在消光層及與其相對向之其它構件表面亦不易刮傷。又，若根據本發明，係提供包含該光學薄膜、再者阻隔性良好的光學阻隔薄膜、色轉換薄膜及背光單元。

Claims (7)

  1. 一種色轉換薄膜(color conversion film)，其具備色轉換層、和以將該色轉換層夾住的方式配置的二層光學阻隔薄膜，該二層光學阻隔薄膜之至少一者具備阻隔層和光學薄膜，該光學薄膜係具備：透明薄膜基材，和配置於該透明薄膜基材上之具有凹凸形狀的消光層(matte layer)，該消光層的靜摩擦係數為0.3以下，該消光層的最大高度粗糙度Rz為0.05μm以上8μm以下，該阻隔層係配置於該光學薄膜之該透明薄膜基材之與該消光層側為相反側的面上。
  2. 一種色轉換薄膜，其具備色轉換層、和以將該色轉換層夾住的方式配置的二層光學阻隔薄膜，該二層光學阻隔薄膜之至少一者具備：具有透明薄膜基材及阻隔層的阻隔複合層、和光學薄膜，該光學薄膜係具備：透明薄膜基材，和配置於該透明薄膜基材上之具有凹凸形狀的消光層，該消光層的靜摩擦係數為0.3以下，該消光層的最大高度粗糙度Rz為0.05μm以上8μm以下，該阻隔複合層係配置於該光學薄膜之該透明薄膜基材之與該消光層側為相反側的面上。
  3. 如請求項1或2之色轉換薄膜，其中該消光層包含黏結劑樹脂和微粒子，該微粒子的平均粒徑為0.5μm以上10μm以下。
  4. 如請求項1或2之色轉換薄膜，其中該消光層包含選自包含四級銨鹽材料、導電性高分子、及金屬氧化物粒子之群組中之至少1種。
  5. 如請求項1或2之色轉換薄膜，其中該消光層的表面電阻值為1.0×1013Ω/□以下。
  6. 如請求項1或2之色轉換薄膜，其中該阻隔層包含以SiOx(1.0≦x≦2.0)表示的矽氧化物。
  7. 一種背光單元，其具備：光源、導光板、和配置於該導光板上之如請求項1至6中任一項之色轉換薄膜，其中該色轉換薄膜係以將該消光層與該導光板連接的方式配置。
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