本發(fā)明涉及一種背光單元、液晶顯示裝置及波長轉(zhuǎn)換部件。
背景技術(shù):
液晶顯示裝置(以下,也稱作LCD(Liquid Crystal Display))等平板顯示器作為耗電量小且節(jié)省空間的圖像顯示裝置,其用途逐年擴大。液晶顯示裝置至少由背光單元和液晶單元構(gòu)成。
作為背光單元,將白色LED(Light-Emitting Diode)等白色光源作為光源而包含的背光單元被廣泛使用。相對于此,近年來,提出有由代替白色光源而從例如藍色LED光源發(fā)出的光和來自波長轉(zhuǎn)換部件的發(fā)光來體現(xiàn)白色光的新的背光單元,所述波長轉(zhuǎn)換部件包含由從光源射出的光激發(fā)并發(fā)出熒光的熒光體,且作為與光源分離的部件而配置(參考專利文獻1)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特表2013-544018號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的技術(shù)課題
然而,在專利文獻1中提出有為了使與包含熒光體的層(波長轉(zhuǎn)換層)不同的部分具有散射光的功能而配置顆粒(專利文獻1中記載為散射顆粒。)(例如參考專利文獻1的0162、0163段落)。本發(fā)明人等進行了如下預(yù)測并研究:使與這種波長轉(zhuǎn)換層不同的部分具有散射光的功能,這將關(guān)系到使入射于波長轉(zhuǎn)換層的激發(fā)光量或從波長轉(zhuǎn)換層射出并入射于液晶單元的光量增加,由此能夠提高液晶顯示裝置的亮度。經(jīng)研究結(jié)果明確了通過設(shè)置上述部分而相比于不存在該部分的情況可以提高亮度,然而,若能夠?qū)崿F(xiàn)進一步提高亮度,則可以期待通過液晶顯示裝置顯示高亮度的鮮明的圖像、根據(jù)為實現(xiàn)一定亮度而減少熒光體的使用量的低成本化、根據(jù)波長轉(zhuǎn)換層的薄層化的背光單元的薄型化。
由此,本發(fā)明的目的在于在具備包含波長轉(zhuǎn)換部件的背光單元的液晶顯示裝置中實現(xiàn)進一步提高亮度。
用于解決技術(shù)課題的手段
本發(fā)明的一方式為一種背光單元,其包括:光源,射出發(fā)光中心波長λnm的光;及波長轉(zhuǎn)換部件,位于從光源射出的光的光路上,
波長轉(zhuǎn)換部件包括:波長轉(zhuǎn)換層,包含被激發(fā)光激發(fā)并發(fā)出熒光的熒光體;及光散射層,在基體中包含顆粒大小為0.1μm以上的顆粒,
波長轉(zhuǎn)換層的平均折射率n1與光散射層的基體的平均折射率n2之間滿足n1<n2的關(guān)系,且
光散射層在波長λnm中的吸光率為8.0%以下。
上述顆粒的顆粒大小設(shè)為,通過掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope;SEM)來觀察光散射層的剖面,并隨機抽取的20個顆粒的顆粒大小的算術(shù)平均。具體而言,以5000倍的倍率攝影光散射層的剖面之后,測定在所得到的圖像中隨機抽取的20個顆粒的一次粒徑。關(guān)于非球形狀的顆粒,求出長軸的長度和短軸的長度的平均值,將其作為一次粒徑而采用。由此,將關(guān)于隨機抽取的20個顆粒所求出的一次粒徑的算術(shù)平均設(shè)為上述顆粒的顆粒大小。另外,后述實施例所示的顆粒大小是作為掃描式電子顯微鏡而使用Hita chi High-Tech Co.,Ltd.制造的S-3400N來測定的值。
并且,光散射層的基體是指除去光散射層的顆粒大小為0.1μm以上的顆粒的部分。光散射層中的光散射是由層內(nèi)的光學(xué)不均勻性所帶來的。至于顆粒大小充分小的顆粒,即使包含有該顆粒,層的光學(xué)均勻性也不會大幅降低,相對于此,顆粒大小為0.1μm以上的顆粒使得層在光學(xué)角度上不均勻,因此是能夠帶來光散射的顆粒。以下,將顆粒大小為0.1μm以上的顆粒稱作光散射顆粒。而且,將包含光散射顆粒的層設(shè)為本發(fā)明中的光散射層。光散射層的基體的平均折射率n2是關(guān)于從光散射層形成用材料除去光散射顆粒而制作的測定用基體所求出的值。另外,光散射層的基體組成能夠通過紅外光譜、NMR(Nuclear Magnetic Resonance)測定、將光散射層的基體溶解于可溶解的任意的溶劑中所得到溶液的氣相色譜法測定等公知的組成分析法而求出。
本發(fā)明中的平均折射率是指面內(nèi)的慢軸方向的折射率nx、與慢軸方向正交的方向即面內(nèi)的快軸方向的折射率ny、與慢軸方向及快軸方向正交的方向的折射率nz的平均值。
折射率nx及ny能夠通過公知的折射率測定裝置而測定。作為折射率測定裝置的一例,可以舉出ATAGO CO.,LTD.制造的多波長阿貝折射儀DR-M2。另一方面,折射率nz能夠由層的厚度、面內(nèi)方向的延遲、折射率nx及ny的值如同后述進行計算。
另一方面,關(guān)于無慢軸的情況,將面內(nèi)方向的折射率、厚度方向的折射率、與面內(nèi)方向及厚度方向正交的方向的折射率的平均值設(shè)為平均折射率。該情況下,各方向的平均折射率能夠通過公知的折射率測定裝置例如上述ATAGO CO.,LTD.制造的多波長阿貝折射儀DR-M2而求出。
并且,通過使用了積分球的光學(xué)系統(tǒng)而求出光散射層在波長λnm中的吸光率。通過使用積分球,入射光在試樣中透射多次,因此也可以進行少量的吸收量的定量。例如作為測定裝置能夠使用可實施使用了積分球的絕對發(fā)光量子產(chǎn)率測定法的市售的裝置。作為一例,可以舉出Hamamatsu Photonics K.K.制造的絕對PL(光致發(fā)光)量子產(chǎn)率測定裝置(C9920-02),在后述實施例中使用了該測定裝置。
一方式中,光散射層比波長轉(zhuǎn)換層更靠近射出側(cè)(即,配置于液晶顯示裝置的狀態(tài)下,在液晶單元側(cè))而被配置。
一方式中,熒光體為量子點。
一方式中,光散射層的基體的平均折射率n2在1.45~2.00的范圍,其中,滿足n1<n2。
一方式中,波長轉(zhuǎn)換層的平均折射率n1在1.43~1.60的范圍,其中,滿足n1<n2。
一方式中,波長轉(zhuǎn)換層和光散射層隔著阻隔膜而層疊。
一方式中,阻隔膜至少包含無機層。
一方式中,無機層為包含選自由硅氧化物、硅氮化物、硅碳化物及鋁氧化物構(gòu)成的組中的至少一種物質(zhì)的組的無機層。
一方式中,在阻隔膜上,從波長轉(zhuǎn)換層側(cè)向光散射層側(cè),依次相鄰地配置有無機層、有機層及基材薄膜。在此,“相鄰”是指不隔著其它層而直接接觸。
一方式中,上述波長λnm在藍色光的波長頻帶上。
本發(fā)明的另一方式涉及一種液晶顯示裝置,其包含上述背光單元及液晶單元。
本發(fā)明的另一方式涉及一種波長轉(zhuǎn)換部件,其包括:
波長轉(zhuǎn)換層,包含被激發(fā)光激發(fā)并發(fā)出熒光的熒光體;及光散射層,在基體中包含顆粒大小為0.1μm以上的顆粒,
波長轉(zhuǎn)換層的平均折射率n1與光散射層的基體的平均折射率n2之間滿足n1<n2的關(guān)系,
且光散射層在波長450nm中的吸光率為8.0%以下。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供可以顯示高亮度圖像的液晶顯示裝置。另外,根據(jù)本發(fā)明,能夠提供可以提供這種液晶顯示裝置的波長轉(zhuǎn)換部件及背光單元。
附圖說明
圖1(a)、圖1(b)是包含波長轉(zhuǎn)換部件的背光單元的一例的說明圖。
圖2表示波長轉(zhuǎn)換部件的層結(jié)構(gòu)的具體例。
圖3是波長轉(zhuǎn)換部件的制造裝置的一例的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖4是圖3所示的制造裝置的局部放大圖。
圖5表示液晶顯示裝置的一例。
具體實施方式
以下說明是根據(jù)本發(fā)明的代表性實施方式而完成的,但本發(fā)明并不限定于這種實施方式。另外,在本發(fā)明及本說明書中使用“~”來表示的數(shù)值范圍是指將記載于“~”前后的數(shù)值作為下限值及上限值而包含的范圍。
在本發(fā)明及本說明書中,峰的“半值寬度”是指峰高度1/2上的峰的寬度。并且,將在430~480nm的波長頻帶上具有發(fā)光中心波長的光稱為藍色光,將在520~560nm的波長頻帶上具有發(fā)光中心波長的光稱為綠色光,將在600~680nm的波長頻帶上具有發(fā)光中心波長的光稱為紅色光。紫外光是指在300nm~430nm的波長頻帶上具有發(fā)光中心波長的光。而且,將作為單一峰值的光而射出藍色光的光源稱作藍色光源,將作為單一峰值的光而射出紫外光的光源稱作紫外光源。在此,發(fā)出單一峰值的光是指在發(fā)射光譜中僅存在一個將發(fā)光中心波長作為吸收極大值的峰值,而不是如同白色光源那樣出現(xiàn)兩個以上的峰值。
[背光單元、波長轉(zhuǎn)換部件]
本發(fā)明的背光單元包含射出發(fā)光中心波長λnm的光的光源、及位于從光源射出的光的光路上的波長轉(zhuǎn)換部件,波長轉(zhuǎn)換部件包括:波長轉(zhuǎn)換層,包含被激發(fā)光激發(fā)并發(fā)出熒光的熒光體;及光散射層,在基體中包含顆粒大小為0.1μm以上的顆粒,波長轉(zhuǎn)換層的平均折射率n1與光散射層的基體的平均折射率n2之間滿足n1<n2的關(guān)系,且光散射層在波長λnm中的吸光率為8.0%以下。
本發(fā)明人等為了實現(xiàn)前面所述的目的而重復(fù)進行深入研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)了本發(fā)明的背光單元。以下,關(guān)于這一點進一步進行說明。
如上所述,本發(fā)明人等認為,使與波長轉(zhuǎn)換層不同的部分具有散射光的功能是用于提高亮度的有效的方式。因此,上述背光單元具有光散射層。本發(fā)明人等推測,能夠通過光散射層來提高亮度的理由在于,能夠?qū)崿F(xiàn)(1)提高波長轉(zhuǎn)換層中的熒光體的發(fā)光效率、及(2)使熒光體發(fā)出的熒光有效地從背光單元射出中的一方或雙方。詳細內(nèi)容如下。
光散射層能夠配置于波長轉(zhuǎn)換層的射出側(cè)及光源側(cè)中的至少一方。配置于射出側(cè)的光散射層能夠使從波長轉(zhuǎn)換層射出的光向各個方向散射。通常,來自光源的射出光(以下,也記為“來自光源的光”。)的一部分在波長轉(zhuǎn)換層中被吸收于熒光體并使熒光體激發(fā),而另一部分通過波長轉(zhuǎn)換層并從波長轉(zhuǎn)換層射出。使如此射出的來自光源的光再次入射于波長轉(zhuǎn)換層,這將關(guān)系到通過增加入射于波長轉(zhuǎn)換層的激發(fā)光的光量而提高熒光體的發(fā)光效率。關(guān)于這一點,認為如上所述配置于波長轉(zhuǎn)換層的射出側(cè)的光散射層使從波長轉(zhuǎn)換層射出的來自光源的光散射并改變前進方向的朝向,從而能夠發(fā)揮使其一部分返回到波長轉(zhuǎn)換層側(cè)的作用。可以推測如此返回到波長轉(zhuǎn)換層的來自光源的光在波長轉(zhuǎn)換層中使熒光體激發(fā),由此能夠增加通過熒光體所發(fā)出的光量。并且,配置于波長轉(zhuǎn)換層的光源側(cè)的光散射層也能夠發(fā)揮使在背光單元中可配置于波長轉(zhuǎn)換層的射出側(cè)的棱鏡片等反射性部件反射的來自光源的光中透射波長轉(zhuǎn)換層的光再次返回到波長轉(zhuǎn)換層側(cè)的作用,由此可推測能夠通過熒光體來增加發(fā)光量。
并且,熒光體通常以各向同性的方式發(fā)出熒光,因此在波長轉(zhuǎn)換層的層內(nèi)發(fā)出的熒光(以下,也記為“來自波長轉(zhuǎn)換層的光”。)的一部分在折射率界面產(chǎn)生全反射,因此不會向射出側(cè)導(dǎo)出,而導(dǎo)致在波長轉(zhuǎn)換部件的內(nèi)部進行波導(dǎo)??梢哉J為配置于波長轉(zhuǎn)換層的射出側(cè)或光源側(cè)的光散射層能夠發(fā)揮通過改變重復(fù)該全反射的波導(dǎo)光的前進方向而向波長轉(zhuǎn)換部件的外部導(dǎo)出的作用。而且,由此可以推測能夠增加從背光單元射出的來自波長轉(zhuǎn)換層的光的光量。
由此,本發(fā)明人等認為光散射層有助于根據(jù)上述(1)、(2)來提高亮度。
然而,作為在與波長轉(zhuǎn)換層不同的部分配置光散射顆粒的方式,也可以考慮如專利文獻1的圖29~31所示僅使顆粒分散的情況,但為了根據(jù)從波長轉(zhuǎn)換層的射出側(cè)表面的整個面射出的光來賦予均等的散射效果,優(yōu)選作為將光散射顆粒包含于基體中的部件(光散射層)而進行配置。然而,在此,在光散射層的基體的折射率n2小于波長轉(zhuǎn)換層的折射率n1的情況(n1>n2)下,在光散射層與波長轉(zhuǎn)換層接觸的情況下,在這些兩層的界面導(dǎo)致產(chǎn)生全反射,并導(dǎo)致阻礙光入射于光散射層,并且,在光散射層與波長轉(zhuǎn)換層之間存在基材等具有不同的折射率的層的情況下,在波長轉(zhuǎn)換層與光散射層之間存在多個的、折射率不同的兩層的界面中的至少一個界面導(dǎo)致產(chǎn)生全反射,并導(dǎo)致阻礙光入射于光散射層。由此,本發(fā)明人等為了抑制全反射而設(shè)置了滿足n1<n2的關(guān)系的光散射層。
而且,本發(fā)明人等為了上述(1)(提高波長轉(zhuǎn)換層中的熒光體的發(fā)光效率),將光散射層設(shè)為在來自光源的光的發(fā)光中心波長λnm中的吸光率為8.0%以下,以降低因由光散射層來吸收激發(fā)光(來自光源的光)而引起的損失。
根據(jù)以上根據(jù)本發(fā)明人等進行深入研究的結(jié)果而發(fā)現(xiàn)的組合上述背光單元的液晶顯示裝置,能夠得到高亮度的圖像。
然而,以上是包括根據(jù)本發(fā)明人等的推測的內(nèi)容,對本發(fā)明不作任何限定。
另外,作為適合于將藍色光源用作光源的背光單元的波長轉(zhuǎn)換部件,根據(jù)本發(fā)明還提供如下波長轉(zhuǎn)換部件,其包括:波長轉(zhuǎn)換層,包含被激發(fā)光激發(fā)并發(fā)出熒光的熒光體;及光散射層,在基體中包含顆粒大小為0.1μm以上的顆粒,波長轉(zhuǎn)換層的平均折射率n1與光散射層的基體的平均折射率n2之間滿足n1<n2的關(guān)系,且光散射層在波長450nm中的吸光率為8.0%以下。另外,波長450nm作為藍色光源的中心發(fā)光波長的代表值而示出,其并非有意將本發(fā)明中的藍色光源的中心發(fā)光波長限定為450nm。
以下,關(guān)于上述背光單元及波長轉(zhuǎn)換部件,進一步詳細地進行說明。
<光散射層在波長λnm中的吸光率>
如上所述,上述波長轉(zhuǎn)換部件具備在光源的發(fā)光中心波長λnm中的吸光率為8.0%以下的光散射層而作為光散射層,以減少來自光源的光損失。上述吸光率優(yōu)選為7.0%以下,更優(yōu)選為5.0%以下,進一步優(yōu)選為3.0%以下,進一步優(yōu)選為2.5%以下,更進一步優(yōu)選為2.0%以下。上述吸光率例如為0.01%以上,但越低越優(yōu)選,因此對下限無特別的限定。另外,上述吸光率的測定方法如上所述。
背光單元中所包含的光源為藍色光源的情況下,波長λnm在藍色光的波長頻帶上。并且,在光源為紫外光源的情況下,波長λnm在紫外光的波長頻帶上。光散射層的基體的上述吸光率能夠根據(jù)例如為了形成光散射層所使用的組合物的配方進行控制。
<平均折射率n1、n2>
并且,由前面所述的理由,在上述波長轉(zhuǎn)換部件中,波長轉(zhuǎn)換層的平均折射率n1和光散射層的基體的平均折射率n2滿足n1<n2的關(guān)系。作為一例,例如,若將n1與n2的差分設(shè)為Δn=n2-n1,則Δn可以是0.001以上,也可以是0.010以上。然而,若為n1<n2,則能夠有效地抑制前面所述的全反射,因此只要滿足n1<n2的關(guān)系,則Δn不受限定。
光散射層的基體的平均折射率n2只要滿足n1<n2的關(guān)系即可。例如n2在1.45~2.00的范圍,優(yōu)選在1.48~1.85的范圍,更優(yōu)選在1.50~1.80的范圍。
另一方面,波長轉(zhuǎn)換層的平均折射率n1例如在1.43~1.60的范圍,但只要滿足n1<n2即可,并不限定于上述范圍。
以上n1、n2能夠根據(jù)為了形成波長轉(zhuǎn)換層所使用的組合物、及為了形成光散射層所使用的組合物的配方進行調(diào)整。
另外,如上所述,平均折射率是面內(nèi)的慢軸方向的折射率nx、與慢軸方向正交的方向即面內(nèi)的快軸方向的折射率ny、與慢軸方向及快軸方向正交的方向的折射率nz的平均值。慢軸由公知的相位差測定裝置來進行判斷。作為相位差測定裝置,能夠使用例如Oji Scientific Instruments Co.,Ltd.制造的相位差測定裝置KOBRA CCD系列、KOBRA 21ADH或WR系列。如上所述,nx、ny能夠通過公知的折射率測定裝置來進行測定。
另一方面,折射率nz可以由面內(nèi)方向的延遲Re、層厚、nx及ny來求出。面內(nèi)方向的延遲Re是通過使用公知的相位差測定裝置使波長λnm的光相對于層的表面向法線方向入射而測定的延遲。在本發(fā)明中,作為波長λnm而采用589nm。當(dāng)選擇測定波長λnm時,能夠以手動方式更換波長選擇薄膜,或者用程序等來更換測定值而進行測定。另外,折射率也指相對于波長589nm的光的折射率。
由面內(nèi)方向的延遲Re、層厚d、面內(nèi)的慢軸方向的折射率nx及面內(nèi)的快軸方向的折射率ny的值,能夠計算與面內(nèi)的慢軸方向及快軸方向正交的方向上的折射率nz。另外,層厚能夠根據(jù)光學(xué)顯微鏡、掃描式電子顯微鏡(SEM)等顯微鏡的剖面觀察而求出。
[數(shù)學(xué)式1]
式(1)
上述Re(θ)表示從測定對象層的法線方向傾斜θ°角度的方向上的延遲值。從而,面內(nèi)方向的延遲為θ=0°。
并且,在本發(fā)明及本說明書中,關(guān)于正交等與角度有關(guān)的記載包括本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域中可容許的誤差范圍。例如是指在小于精確角度±10°的范圍內(nèi),與精確角度的誤差優(yōu)選為5°以下,更優(yōu)選為3°以下。
<波長轉(zhuǎn)換部件的結(jié)構(gòu)、配置例>
波長轉(zhuǎn)換部件只要具有將入射光的至少一部分波長進行轉(zhuǎn)換而射出與入射光的波長不同波長的光的功能即可。波長轉(zhuǎn)換部件的形狀無特別限定,可以是片狀、棒狀等任意的形狀。波長轉(zhuǎn)換部件可以作為液晶顯示裝置的背光單元的構(gòu)成部分而使用。
圖1是包含波長轉(zhuǎn)換部件的背光單元1的一例的說明圖。在圖1中,背光單元1具備光源1A和用來作為表面光源的導(dǎo)光板1B。圖1(a)所示的例子中,波長轉(zhuǎn)換部件配置于從導(dǎo)光板射出的光的路徑上。另一方面,圖1(b)所示的例子中,波長轉(zhuǎn)換部件配置于導(dǎo)光板與光源之間。而且,圖1(a)所示的例子中,從導(dǎo)光板1B射出的光入射于波長轉(zhuǎn)換部件1C。
圖1(a)所示的例子中,從配置于導(dǎo)光板1B的邊緣部的光源1A射出的光2為藍色光,從導(dǎo)光板1B的液晶單元(未圖示)側(cè)的表面朝向液晶單元射出。在配置于從導(dǎo)光板1B射出的光(藍色光2)的路徑上的波長轉(zhuǎn)換部件1C中,至少包含由藍色光2激發(fā)并發(fā)出紅色光4的量子點(A)、及由藍色光2激發(fā)并發(fā)出綠色光3的量子點(B)。由此,從背光單元1射出被激發(fā)的綠色光3和紅色光4、以及透射波長轉(zhuǎn)換部件1C的藍色光2。如此能夠通過發(fā)出紅色光、綠色光及藍色光而體現(xiàn)白色光。
圖1(b)所示的例子,除了波長轉(zhuǎn)換部件和導(dǎo)光板的配置不同以外,與圖1(a)所示的方式相同。在圖1(b)所示的例子中,從波長轉(zhuǎn)換部件1C射出被激發(fā)的綠色光3和紅色光4、以及透射波長轉(zhuǎn)換部件1C的藍色光2,并入射于導(dǎo)光板,可實現(xiàn)表面光源。
<光散射層>
(光散射顆粒)
光散射層為在基體中包含光散射顆粒的層。光散射顆粒的顆粒大小為0.1μm以上,從散射效果的觀點考慮,優(yōu)選0.5~15.0μm的范圍,更優(yōu)選0.7~12.0μm的范圍。
并且,為了進一步提高亮度,或者調(diào)整相對于視角的亮度的分布,可以混合使用顆粒大小不同的兩種以上的光散射顆粒。若將顆粒大小較大的顆粒稱作大粒徑顆粒,將顆粒大小比大粒徑顆粒小的顆粒稱作小粒徑顆粒,則從賦予外部散射性及賦予抗牛頓環(huán)性能的觀點考慮,優(yōu)選大粒徑顆粒的顆粒大小在5.0μm~15.0μm的范圍,更優(yōu)選在6.0μm~12.0μm的范圍。并且,從賦予內(nèi)部散射性的觀點考慮,小粒徑顆粒的顆粒大小優(yōu)選在0.5μm~5.0μm的范圍,更優(yōu)選在0.7μm~3.0μm的范圍。
作為光散射顆粒,可以是有機顆粒,也可以是無機顆粒,也可以是有機無機復(fù)合顆粒。例如作為有機顆粒能夠使用合成樹脂顆粒。作為具體例,可以舉出硅樹脂顆粒、丙烯酸樹脂顆粒(聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))、尼龍樹脂顆粒、苯乙烯樹脂顆粒、聚乙烯顆粒、聚氨酯樹脂顆粒及苯代三聚氰胺顆粒等,從具有合適的折射率的顆粒的易獲得性的觀點考慮,優(yōu)選硅樹脂顆粒及丙烯酸樹脂顆粒。并且,也可以使用具有中空結(jié)構(gòu)的顆粒。
從散射效果的觀點考慮,優(yōu)選光散射顆粒與光散射層的基體的折射率差較大。由這個觀點考慮,光散射顆粒與基體的折射率差Δn優(yōu)選為0.02以上,更優(yōu)選為0.10以上,進一步優(yōu)選為0.20以上。光散射顆粒的折射率例如在1.40~1.45的范圍,優(yōu)選在1.42~1.45的范圍。在此,折射率也指所述平均折射率。另外,以下所述的“折射率”也相同。
從光散射層的光散射性的觀點及光散射層的脆性的觀點考慮,光散射顆粒在光散射層中以體積分數(shù)優(yōu)選被包含10體積%(vol%)~70vol%,更優(yōu)選被包含20vol%~60vol%。
(光散射層的基體)
光散射層的形成方法無特別的限定,但從生產(chǎn)率等的觀點考慮,優(yōu)選形成光散射層而作為包含光散射顆粒及聚合性化合物的聚合性組合物(固化性組合物)的固化層。作為上述聚合性化合物,只要考慮到以滿足n1<n2的方式形成波長轉(zhuǎn)換層的材料的折射率,從通過市售品或公知的方法來合成的聚合性化合物中選擇合適的聚合性化合物進行使用即可。作為優(yōu)選的聚合性化合物,可以舉出例如在末端及側(cè)鏈中的至少一方具有乙烯性不飽和鍵的化合物、和/或在末端及側(cè)鏈中的至少一方具有環(huán)氧基或氧雜環(huán)丁烷基的化合物,更優(yōu)選在末端及側(cè)鏈中的至少一方具有乙烯性不飽和鍵的化合物。作為在末端及側(cè)鏈中的至少一方具有乙烯性不飽和鍵的化合物的具體例,可以舉出(甲基)丙烯酸酯類化合物、丙烯酰胺類化合物、苯乙烯類化合物、馬來酸酐等,優(yōu)選(甲基)丙烯酸酯類化合物,更優(yōu)選丙烯酸酯類化合物。作為(甲基)丙烯酸酯類化合物,優(yōu)選(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯或聚酯(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧基(甲基)丙烯酸酯等。作為苯乙烯類化合物,優(yōu)選苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、二乙烯基苯、4-羥基苯乙烯及4-羧基苯乙烯等。
另外,在本發(fā)明及本說明書中,“(甲基)丙烯酸酯”是以丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中的一方或雙方的含義使用,“(甲基)丙烯酸”是以丙烯酸和甲基丙烯酸中的一方或雙方含義使用?!?甲基)丙烯?!钡纫蚕嗤?。
在(甲基)丙烯酸酯類化合物中,作為用于進一步降低在光源的發(fā)光中心波長λnm中的光散射層的吸光率而優(yōu)選使用的化合物,可以舉出多元醇和多官能(甲基)丙烯酸的酯即2官能以上的多官能(甲基)丙烯酸酯。
作為2官能(甲基)丙烯酸酯,可以舉出新戊二醇二(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、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、羥基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二環(huán)戊烯基(甲基)丙烯酸酯、二環(huán)戊烯基氧乙基(甲基)丙烯酸酯、二環(huán)戊基二(甲基)丙烯酸酯等作為優(yōu)選例。
作為3官能以上的(甲基)丙烯酸酯,可以舉出ECH(環(huán)氧氯丙烷)改性甘油三(甲基)丙烯酸酯、EO(環(huán)氧乙烷)改性甘油三(甲基)丙烯酸酯、PO(環(huán)氧丙烷)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(nèi)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(丙烯酰氧乙基)異氰脲酸酯、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(nèi)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、二三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基四(甲基)丙烯酸酯等。
從提高光散射層的硬度及與相鄰的層或部件的密接性的觀點考慮,(甲基)丙烯酸酯類化合物優(yōu)選并用下述(1)和(2)。
(1)選自包括(甲基)丙烯酸酯之間被碳原子數(shù)為5以上且9以下的烷基連接的2官能(甲基)丙烯酸酯、及(甲基)丙烯酸酯之間被環(huán)氧烷連接的2官能或3官能以上的(甲基)丙烯酸酯的組的至少一種(甲基)丙烯酸酯;
(2)不包含環(huán)氧烷的3官能以上的(甲基)丙烯酸酯的至少一種。
作為氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,可以舉出通過使TDI(甲苯二異氰酸酯)、MDI(二甲苯烷二異氰酸酯)、HDI(六亞甲基二異氰酸酯)、IPDI(異佛爾酮二異氰酸酯)、HMDI(六亞甲基二異氰酸酯)等二異氰酸酯;聚(環(huán)氧丙烷)二醇、聚(四亞甲基氧化物)二醇、乙氧基化雙酚A、乙氧基化雙酚S螺環(huán)二醇、己內(nèi)酯改性二醇、碳酸酯二醇等多元醇;及2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥丙基(甲基)丙烯酸酯、縮水甘油二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯等羥基丙烯酸酯反應(yīng)而得到的(聚氨酯)甲基丙烯酸酯。作為具體例,可以舉出日本特開2002-265650號公報、日本特開2002-355936號公報、日本特開2002-067238號公報等中所記載的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。并且,作為其它具體例,可以舉出TDI和丙烯酸羥乙酯的加成物、IPDI和丙烯酸羥乙酯的加成物、HDI和季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)的加成物、使制作TDI和PETA的加成物而殘留的異氰酸酯和十二烷氧基丙烯酸羥丙酯反應(yīng)的化合物、6,6尼龍和TDI的加成物、季戊四醇和TDI及丙烯酸羥乙酯的加成物等。其中,為了進一步降低在光源的發(fā)光中心波長λnm中的光散射層的吸光率,優(yōu)選通過具有羥基的化合物和脂肪族異氰酸酯的縮合而生成的(聚氨酯)甲基丙烯酸酯。
并且,在長期使用波長轉(zhuǎn)換部件之后,也為了將在光源的發(fā)光中心波長λnm中的光散射層的吸光率保持為較低,優(yōu)選并用選自氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、苯酚類化合物、亞磷酸三酯化合物、硫類化合物、受阻胺類化合物中的至少一種。若在長期使用波長轉(zhuǎn)換部件之后也能夠?qū)⒃诠庠吹陌l(fā)光中心波長λnm中的光散射層的吸光率保持為較低,則會抑制由長期使用引起的亮度的降低(即,耐久性的提高),因此優(yōu)選。
作為苯酚類化合物,可以舉出例如2,6-二叔丁基-對甲酚、2,6-二苯基-4-十八烷氧基苯酚、硬脂基(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)-丙酸酯、二硬脂基(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)磷酸酯、硫代二甘醇二〔(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯〕、1,6-六亞甲基雙〔(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯〕、1,6-六亞甲基雙〔(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酰胺〕、4,4’-硫代雙(6-叔丁基-間甲酚)、2,2’-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亞甲基雙(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、雙〔3,3-雙(4-羥基-3-叔丁基苯基)丁酸〕乙二醇酯、4,4’-亞丁基雙(6-叔丁基-間甲酚)、2,2’-亞乙基雙(4,6-二叔丁基苯酚)、2,2’-亞乙基雙(4-仲丁基-6-叔丁基苯酚)、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷、雙〔2-叔丁基-4-甲基-6-(2-羥基-3-叔丁基-5-甲基芐基)苯基〕對苯二甲酸酯、1,3,5-三(2,6-二甲基-3-羥基-4-叔丁基芐基)異氰脲酸酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰脲酸酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)-2,4,6-三甲苯、1,3,5-三〔(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰氧基乙基〕異氰脲酸酯、四〔亞甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羥基苯基)丙酸酯〕甲烷、2-叔丁基-4-甲基-6-(2-丙烯酰氧基-3-叔丁基-5-甲基芐基)苯酚、3,9-雙〔1,1-二甲基-2-{(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酰氧基}乙基〕-2,4,8,10-四氧雜螺〔5.5〕十一烷、四(3-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯)甲烷、三甘醇雙〔(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯〕、2-[1-(2-羥基-3,5-二叔戊基苯基)乙基]-4,6-二叔戊基苯基丙烯酸酯等。
作為亞磷酸三酯化合物,可以舉出例如三苯基亞磷酸酯、三壬基苯基亞磷酸酯、三甲酚亞磷酸酯、三(2-乙基己基)亞磷酸酯、十三亞磷酸酯、三月桂基亞磷酸酯、三(十三烷基)亞磷酸酯、三油基亞磷酸酯、二苯基單(2-乙基己基)亞磷酸酯、二苯基單癸基亞磷酸酯、二苯基單(十三烷基)亞磷酸酯、三月桂基三硫代亞磷酸酯、四苯基二丙二醇二亞磷酸酯、四苯基四(十三烷基)季戊四醇四亞磷酸酯、四(C12~C15烷基)-4,4’-異亞丙基二苯基亞磷酸酯、雙(十三烷基)季戊四醇二亞磷酸酯和雙(壬基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯的混合物、雙(癸基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(十三烷基)季戊四醇二亞磷酸酯、三硬脂基亞磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯、三(2,4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯、氫化雙酚A·季戊四醇亞磷酸酯聚合物、氫化雙酚A·苯基亞磷酸酯聚合物、2,2’-亞甲基雙(4,6-二-叔丁基苯基)-2-乙基己基亞磷酸酯、雙(2,4-二-叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、6-叔丁基-4-[3-(2,4,8,10-四-叔丁基二苯并[d,f][1,3,2]二氧雜亞膦酸酯-6-基氧基)丙基]-鄰甲酚等。
作為硫類化合物,可以舉出例如硫代二丙酸二月桂酯、肉豆蔻基、二硬脂基等二烷基硫代二丙酸酯類及季戊四醇四(β-十二烷基巰基丙酸酯)等多元醇的β-烷基巰基丙酸酯類。
并且,作為受阻胺類化合物,可以舉出例如2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基苯甲酸、N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)十二烷基琥珀酰亞胺、1-〔(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰氧基乙基〕-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-2-丁基-2-(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)丙二酸酯、N,N’-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)六亞甲基二胺、四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁烷四羧酸酯、四(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)丁烷四羧酸酯、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)·二(十三烷基)丁烷四羧酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)·二(十三烷基)丁烷四羧酸酯、3,9-雙〔1,1-二甲基-2-{三(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶氧基羰基氧基)丁基羰基氧基}乙基〕-2,4,8,10-四氧雜螺〔5.5〕十一烷、3,9-雙〔1,1-二甲基-2-{三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶氧基羰基氧基)丁基羰基氧基}乙基〕-2,4,8,10-四氧雜螺〔5.5〕十一烷、1,5,8,12-四〔4,6-雙{N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁基氨基}-1,3,5-三嗪-2-基〕-1,5,8,12-四氮雜十二烷、1-(2-羥乙基)-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇/琥珀酸二甲基縮合物、2-叔辛基氨基-4,6-二氯均三嗪/N,N’-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)六亞甲基二胺縮合物、N,N’-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)六亞甲基二胺/二溴乙烷縮合物等。
在上述穩(wěn)定劑中,優(yōu)選苯酚類化合物或受阻胺類化合物,更優(yōu)選苯酚類化合物。光散射層中的穩(wěn)定劑的含量在光散射層的基體100質(zhì)量份中優(yōu)選為0.02~10質(zhì)量份,更優(yōu)選為0.05~5質(zhì)量份,進一步優(yōu)選為0.1~3質(zhì)量份??梢圆⒂脙煞N以上的多種穩(wěn)定劑,在進行并用的情況下,能夠?qū)⒏鱾€穩(wěn)定劑的含量設(shè)為上述范圍。在光散射層的固化性、與相鄰的層或部件的密接性、在長期使用波長轉(zhuǎn)換部件之后也能夠?qū)⒃诠庠吹陌l(fā)光中心波長λnm中的光散射層的吸光率保持為較低的觀點考慮,優(yōu)選穩(wěn)定劑的含量在述范圍。
并且,作為丙烯酸酯類化合物,也優(yōu)選使用具有芴骨架的化合物。作為這種化合物的具體例,可以舉出在WO2013/047524A1中所記載的由式(2)表示的化合物。
另外,為了調(diào)整基體的折射率,能夠?qū)㈩w粒大小比光散射顆粒小的顆粒用作折射率調(diào)整顆粒。折射率調(diào)整顆粒的顆粒大小小于0.1μm。
作為折射率調(diào)整顆粒,可以舉出例如金剛石、氧化鈦、氧化鋯、氧化鉛、碳酸鉛、氧化鋅、硫化鋅、氧化銻、氧化硅及氧化鋁等顆粒。其中,從藍色光或紫外光的吸收少的觀點考慮,優(yōu)選氧化鋯或氧化硅顆粒,從能夠以少量調(diào)整折射率的方面考慮,優(yōu)選氧化鋯顆粒。折射率調(diào)整顆粒只要使用可以調(diào)整折射率的量即可,光散射層中的含量無特別的限定。
另外,在用于形成光散射層的聚合性組合物中,能夠以任意的量添加聚合引發(fā)劑、表面活性劑等一種以上公知的添加劑,或者一種以上用于粘度調(diào)整等的溶劑。作為添加劑和溶劑,可以不受任何限制地使用公知的添加劑和溶劑。
通過調(diào)整以上各種成分的種類或添加量,能夠控制光散射層的基體的折射率n2及光散射層在波長λnm中的吸光率。
(光散射層的配置位置、厚度、形成方法)
光散射層在波長轉(zhuǎn)換部件中可以設(shè)置于比波長轉(zhuǎn)換層更靠近射出側(cè),也可以設(shè)置于光源側(cè),可以設(shè)置于任一方,也可以設(shè)置于兩方。并且,光散射層也可以作為與波長轉(zhuǎn)換層直接接觸的層而設(shè)置,也可以隔著一層以上的其它層而與波長轉(zhuǎn)換層進行層疊。作為這種其它層,可以舉出例如后述阻隔膜中所包含的有機層、無機層及基材薄膜。圖2中示出波長轉(zhuǎn)換層的層結(jié)構(gòu)的具體例。在圖2中,上方為射出側(cè),下方為光源側(cè),符號10、10a、10b表示光散射層,符號11a、11b表示阻隔膜,符號12表示波長轉(zhuǎn)換層。另外,為了簡化而未示出阻隔膜的層結(jié)構(gòu),但如同后所述阻隔膜可以是兩層以上的層疊結(jié)構(gòu),優(yōu)選為層疊結(jié)構(gòu)。另外,圖2是僅為了例示層結(jié)構(gòu)而示出的圖,各層的厚度或厚度的比率對本發(fā)明不作任何限定,并且一層以上的未圖示的層可以包含于波長轉(zhuǎn)換部件中。從進一步提高亮度的觀點考慮,在波長轉(zhuǎn)換部件中,至少在比波長轉(zhuǎn)換層更靠近射出側(cè)優(yōu)選配置光散射層。
光散射層的厚度能夠以任意的厚度進行設(shè)定,作為一例可以設(shè)為1~20μm。從同時實現(xiàn)光散射層的光散射性和薄型化的觀點考慮,優(yōu)選在1~10μm的范圍,更優(yōu)選在1~5μm的范圍。
從提高從背光單元發(fā)出的光的面內(nèi)均勻性的觀點考慮,理想的是光散射層的霧度較高,優(yōu)選霧度為50%以上,更優(yōu)選為70%以上,進一步優(yōu)選為80%以上。
并且,光散射層可以作為與后面詳述的阻隔膜相鄰的層而包含于波長轉(zhuǎn)換部件中。該情況下,光散射層與阻隔膜的層疊體的霧度也優(yōu)選在上述范圍。
光散射層及光散射層與阻隔膜的層疊體的霧度設(shè)為根據(jù)JIS K 7136測定的值。作為測定裝置的一例,可以舉出NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES Co.,LTD.制造的霧度計NDH2000。
從提高從背光單元發(fā)出的光的面內(nèi)均勻性的觀點及提高亮度的觀點考慮,光散射層的總透光率優(yōu)選為50%以上,更優(yōu)選為70%以上。光散射層的總透光率設(shè)為根據(jù)JIS K 7136測定的值。作為測定裝置的一例,可以舉出NIPPON DE NSHOKU INDUSTRIES Co.,LTD.制造的霧度計NDH2000。
例如,將上述聚合性組合物涂布于合適的基材上,根據(jù)需要使其干燥并去除溶劑,之后,通過光照射、加熱等使其聚合固化,從而能夠形成光散射層。例如,作為基材可以使用已形成有波長轉(zhuǎn)換層的基材,或者在形成光散射層之后形成波長轉(zhuǎn)換層的基材。由此,經(jīng)由基材或者在基材上能夠得到具有波長轉(zhuǎn)換層和光散射層的波長轉(zhuǎn)換部件。作為涂布方法,可以舉出關(guān)于波長轉(zhuǎn)換層的形成進行后述的各種公知的涂布方法。并且,固化條件根據(jù)所使用的聚合性化合物的種類或聚合性組合物的組成而可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。
<波長轉(zhuǎn)換層>
(熒光體)
波長轉(zhuǎn)換層至少包含熒光體。波長轉(zhuǎn)換層的形狀無特別的限定,可以是片狀、棒狀等任意的形狀。
公知的熒光體中有:熒光體(A),在600nm~680nm范圍的波長頻帶上具有發(fā)光中心波長;熒光體(B),在520nm~560nm范圍的波長頻帶上具有發(fā)光中心波長;及熒光體(C),在400nm~500nm的波長頻帶上具有發(fā)光中心波長。熒光體(A)被激發(fā)光激發(fā)并發(fā)出紅色光,熒光體(B)發(fā)出綠色光,熒光體(C)發(fā)出藍色光。例如若使藍色光作為激發(fā)光而入射于包含熒光體(A)和熒光體(B)的波長轉(zhuǎn)換層,則如圖1所示能夠通過由熒光體(A)發(fā)出的紅色光、由熒光體(B)發(fā)出的綠色光及透射波長轉(zhuǎn)換層的藍色光來體現(xiàn)白色光?;蛘呤棺贤夤庾鳛榧ぐl(fā)光入射于包含熒光體(A)、(B)及(C)的波長轉(zhuǎn)換層,由此能夠通過由熒光體(A)發(fā)出的紅色光、由熒光體(B)發(fā)出的綠色光及由熒光體(C)發(fā)出的藍色光來體現(xiàn)白色光。
熒光體的一方式為量子點。尤其在波長轉(zhuǎn)換層中所包含的熒光體為量子點的情況下,為了以更少的熒光體(量子點)含量從背光單元中獲得白色而在波長轉(zhuǎn)換層中進行充分光量的波長轉(zhuǎn)換,以更多的光通過波長轉(zhuǎn)換層的方式優(yōu)選設(shè)計背光單元。隨之通過光散射層的光量增加,因此通過減少光散射層中的損失(吸光)而有亮度的提高變得更顯著的傾向。
量子點可以舉出根據(jù)量子限制效應(yīng)來獲取離散的能級的熒光體即量子點(Quantum Dot、QD)。量子點所發(fā)出的熒光的半值寬度與基于其它熒光體的熒光相比較小,因此從顏色再現(xiàn)性優(yōu)異的方面考慮,通過利用量子點的發(fā)光而獲得的白色光優(yōu)選為熒光體。量子點所發(fā)出的熒光的半值寬度優(yōu)選為100nm以下,更優(yōu)選為80nm以下,進一步優(yōu)選為50nm以下,進一步優(yōu)選為45nm以下,進一步優(yōu)選為40nm以下。
關(guān)于量子點,在上述所記載的基礎(chǔ)上,還可以參考例如日本特開2012-169271號公報0060~0066段落,但并不限定于其中所記載的內(nèi)容。作為量子點,可以不受任何限制地使用市售品。通常,量子點的發(fā)光波長能夠由顆粒的組成、大小、組成及大小來進行調(diào)整。
并且,作為熒光體,也可以舉出陶瓷熒光體。作為陶瓷熒光體,可以舉出例如在釔-鋁-石榴石(YAG)等無機晶體、金屬氧化物或金屬硫化物中添加作為活化劑的金屬元素的陶瓷熒光體。作為具體例,可以舉出以下陶瓷熒光體。以下,在“:”后面作為陽離子進行標(biāo)記的金屬種類為作為活化劑所添加的金屬元素。被鈰活化的釔-鋁-石榴石(YAG:Ce3+)類熒光體(YAG類熒光體)、(Ca、Sr、Ba)2SiO4:Eu2+、SrGa2S4:Eu2+、α-SiAlON:Eu2+、Ca3Sc2Si3O12:Ce3+、SrGa2S4:Eu2+、(Ca、Sr、Ba)S:Eu2+、(Ca、Sr、Ba)2Si5N8:Eu2+、CaAlSiN3:Eu2+等。并且,例如YAG類熒光體中釔(Y)的一部分或全部可以被選自包括Lu、Sc、La、Gd及Sm的組的至少一個元素取代,并且鋁(Al)的一部分或全部可以被Ga及In中的至少一方或雙方所取代。另外,YAG類熒光體通過改變組成而能夠調(diào)整熒光體的發(fā)光波長。例如通過用Gd來取代YAG類熒光體的Y的一部分或全部而能夠?qū)l(fā)光波長位移到長波長側(cè)。并且,通過增加Gd的取代量而發(fā)光波長位移到長波長側(cè)。并且,例如通過用Ga來取代YAG類熒光體的Al的一部分而能夠?qū)l(fā)光波長位移到短波長側(cè)。即,該情況下,能夠設(shè)為發(fā)出藍色較強的黃色(綠色)光的熒光體。關(guān)于其它陶瓷熒光體,也能夠通過調(diào)整組成來調(diào)整發(fā)光波長。
量子點、陶瓷熒光體等熒光體可以以顆粒的狀態(tài)添加于波長轉(zhuǎn)換層形成用聚合性組合物(含有熒光體的聚合性組合物)中,也可以以分散于溶劑中的分散液的狀態(tài)進行添加。從抑制熒光體的顆粒凝聚的觀點考慮,優(yōu)選以分散液的狀態(tài)進行添加。在此所使用的溶劑無特別的限定。熒光體相對于聚合性組合物的總量100質(zhì)量份可以添加例如0.01~10質(zhì)量份程度。
(波長轉(zhuǎn)換層的制作方法)
以上所記載的熒光體在波長轉(zhuǎn)換層中通常包含于基體中。基體通常為通過光照射、熱固化等使聚合性組合物聚合的聚合物(有機基體)。波長轉(zhuǎn)換部件的形狀無特別的限定。例如波長轉(zhuǎn)換層可以直接包含于背光單元,也可以作為與后述阻隔膜等一層以上的其它層的層疊體(波長轉(zhuǎn)換部件)包含于上述背光單元。具體而言,將包含熒光體的聚合性組合物(固化性組合物)涂布于合適的基材上,接著,通過光照射等而實施固化處理,由此能夠得到波長轉(zhuǎn)換層。
在聚合性組合物的制備中所使用的聚合性化合物無特別的限定。聚合性化合物可以使用一種,也可以混合使用兩種以上。在聚合性組合物總量中所占的所有聚合性化合物的含量優(yōu)選設(shè)為10~99.99質(zhì)量%程度。作為優(yōu)選的聚合性化合物的一例,從固化后的固化被膜的透明性、密接性等觀點考慮,可以舉出單官能或多官能(甲基)丙烯酸酯單體、其聚合物、預(yù)聚物等單官能或多官能(甲基)丙烯酸酯類化合物。
作為單官能(甲基)丙烯酸酯單體,可以舉出丙烯酸及甲基丙烯酸、它們的衍生物,更詳細而言,可以舉出在分子內(nèi)具有一個(甲基)丙烯酸的聚合性不飽和鍵((甲基)丙烯酰基)的單體。關(guān)于這些具體例,可以參考WO2012/077807A1的0022段落。
也可以并用在一個分子內(nèi)具有一個上述(甲基)丙烯酸的聚合性不飽和鍵((甲基)丙烯?;?的單體和在分子內(nèi)具有兩個以上(甲基)丙烯?;亩喙倌?甲基)丙烯酸酯單體。關(guān)于其詳細內(nèi)容,可以參考WO2012/077807A1的0024段落。并且,作為多官能(甲基)丙烯酸酯類化合物,也可以使用日本特開2013-043382號公報0023~0036段落中所記載的化合物。另外,也可以使用日本專利第5129458號說明書0014~0017段落中所記載的由通式(4)~(6)表示的含有烷基鏈的(甲基)丙烯酸酯單體。
從涂膜強度的觀點考慮,多官能(甲基)丙烯酸酯單體的使用量相對于聚合性組合物中所包含的聚合性化合物的總量100質(zhì)量份優(yōu)選為5質(zhì)量份以上,從抑制組合物的膠凝化的觀點考慮,優(yōu)選設(shè)為95質(zhì)量份以下。并且,從相同的觀點考慮,單官能(甲基)丙烯酸酯單體的使用量相對于聚合性組合物中所包含的聚合性化合物的總量100質(zhì)量份優(yōu)選設(shè)為5質(zhì)量份以上且95質(zhì)量份以下。
作為優(yōu)選的聚合性化合物,也可以舉出具有環(huán)氧基、氧雜環(huán)丁基等可以開環(huán)聚合的環(huán)狀醚基等環(huán)狀基的化合物。更優(yōu)選的這種化合物可以舉出具有環(huán)氧基的化合物(環(huán)氧化合物)。關(guān)于環(huán)氧化合物,可以參考日本特開2011-159924號公報0029~0033段落。
上述聚合性組合物可以包含作為聚合引發(fā)劑的公知的自由基聚合引發(fā)劑或陽離子聚合引發(fā)劑。關(guān)于聚合引發(fā)劑,可以參考例如日本特開2013-043382號公報0037段落、日本特開2011-159924號公報0040~0042段落。聚合引發(fā)劑優(yōu)選為聚合性組合物中所包含的聚合性化合物總量的0.1摩爾%以上,更優(yōu)選為0.5~5摩爾%。
波長轉(zhuǎn)換層只要是包含以上所記載的成分以及可以任意添加的公知的添加劑的層,則形成方法無特別的限定。將同時或依次混合以上所進行說明的成分以及根據(jù)需要所添加的一種以上公知的添加劑而制備的組合物涂布于合適的基材上之后,實施光照射、加熱等聚合處理,使其聚合固化,由此能夠形成在基體中包含熒光體的波長轉(zhuǎn)換層。添加劑的使用量無特別的限定,而可以適當(dāng)?shù)剡M行設(shè)定。并且,為了組合物的粘度等,根據(jù)需要可以添加溶劑。該情況下所使用的溶劑的種類及添加量無特別的限定。例如作為溶劑可以使用一種有機溶劑,或者混合使用兩種以上。
將上述聚合性組合物涂布于合適的基材上,并根據(jù)需要使其干燥并去除溶劑,之后通過光照射等使其聚合固化,從而能夠得到波長轉(zhuǎn)換層。作為涂布方法,可以舉出簾式涂布法、浸涂法、旋涂法、印刷涂布法、噴涂法、狹縫涂布法、輥涂法、滑動涂布法、刮刀涂布法、凹版涂布法、線棒涂布法等公知的涂布方法。并且,固化條件根據(jù)所使用的聚合性化合物的種類和聚合性組合物的組成而能夠適當(dāng)?shù)剡M行設(shè)定。
上述聚合性組合物的聚合處理可以通過任意的方法進行,作為一種方法,能夠以將聚合性組合物夾持于兩片基材之間的狀態(tài)進行。參考附圖,以下對包含這種聚合處理的波長轉(zhuǎn)換部件的制造工序的一方式進行說明。然而,本發(fā)明并不限定于下述方式。
圖3是波長轉(zhuǎn)換部件的制造裝置100的一例的概略結(jié)構(gòu)圖,圖4是圖3所示的制造裝置的局部放大圖。使用圖3、圖4所示的制造裝置100的波長轉(zhuǎn)換部件的制造工序至少包括:對連續(xù)輸送的第一基材(以下,也記為“第一薄膜”。)的表面,涂布含有熒光體的聚合性組合物并形成涂膜的工序;在涂膜上,將連續(xù)輸送的第二基材(以下,也記為“第二薄膜”。)進行層壓(重合),用第一薄膜和第二薄膜來夾持涂膜的工序;及在用第一薄膜和第二薄膜夾持涂膜的狀態(tài)下,將第一薄膜及第二薄膜中的任意薄膜卷繞于支撐輥,一邊連續(xù)輸送,一邊進行光照射,使涂膜聚合固化,從而形成波長轉(zhuǎn)換層(固化層)的工序。作為第一基材、第二基材中的任一方使用對氧氣或水分具有阻隔性的阻隔膜,由此能夠得到單面由阻隔膜來保護的波長轉(zhuǎn)換部件。并且,作為第一基材及第二基材分別使用阻隔膜,由此能夠得到波長轉(zhuǎn)換層的兩面由阻隔膜來保護的波長轉(zhuǎn)換部件。并且,通過使用層疊光散射層的阻隔膜而能夠得到具有波長轉(zhuǎn)換層、阻隔膜及光散射層的波長轉(zhuǎn)換部件。在阻隔膜的一面設(shè)置光散射層,在另一面設(shè)置波長轉(zhuǎn)換層,但從通過阻隔膜來保護波長轉(zhuǎn)換層的觀點考慮是優(yōu)選的?;蛘?,可以通過對層疊波長轉(zhuǎn)換層之后的阻隔膜涂布光散射層形成用聚合性組合物實施聚合處理而形成光散射層。
更詳細而言,首先,第一薄膜10從未圖示的輸送機向涂布部20被連續(xù)輸送。例如第一薄膜10從輸送機以1~50m/分鐘的輸送速度從輸送機被送出。但并不限定于該輸送速度。在送出時,例如第一薄膜10上被施加20~150N/m的拉力,優(yōu)選被施加30~100N/m的拉力。
在涂布部20中,連續(xù)輸送的第一薄膜10的表面被涂布含有熒光體的聚合性組合物(以下,也記為“涂布液”。),形成涂膜22(參考圖4)。在涂布部20中,設(shè)置有例如模涂機24和對置配置于模涂機24的支撐輥26。將與第一薄膜10的形成有涂膜22的表面相反的表面卷繞于支撐輥26,從而涂布液從模涂機24的吐出口涂布于被連續(xù)輸送的第一薄膜10的表面,形成涂膜22。在此,涂膜22是指涂布于第一薄膜10上的聚合處理前的涂布液。
在本實施的方式中,作為涂布裝置而示出應(yīng)用擠壓涂布法的模涂機24,但并不限定于此??梢允褂脩?yīng)用例如簾式涂布法、擠壓涂布法、棒涂法或輥涂法等各種方法的涂布裝置。
通過涂布部20并在其上形成有涂膜22的第一薄膜10被連續(xù)輸送到層壓部30。在層壓部30中,連續(xù)輸送的第二薄膜50層壓于涂膜22上,涂膜22被第一薄膜10和第二薄膜50夾持。
在層壓部30中設(shè)置有層壓輥32和包圍層壓輥32的加熱腔室34。加熱腔室34中設(shè)置有用于使第一薄膜10通過的開口部36、以及用于使第二薄膜50通過的開口部38。
在對置于層壓輥32的位置配置有支撐輥62。形成有涂膜22的第一薄膜10的與涂膜22的形成面相反的表面卷繞于支撐輥62,并向?qū)訅何恢肞被連續(xù)輸送。層壓位置P是指第二薄膜50與涂膜22開始接觸的位置。優(yōu)選第一薄膜10在到達層壓位置P之前卷繞于支撐輥62。這是因為假設(shè)在第一薄膜10上產(chǎn)生褶皺的情況下,也能夠由支撐輥62矯正并去除褶皺直至到達層壓位置P。從而,優(yōu)選第一薄膜10卷繞于支撐輥62的位置(接觸位置)到層壓位置P的距離L1較長,例如優(yōu)選為30mm以上,其上限值通常由支撐輥62的直徑和跡線來決定。
在本實施方式中,通過在聚合處理部60中使用的支撐輥62和層壓輥32來進行第二薄膜50的層壓。即,在聚合處理部60中使用的支撐輥62作為在層壓部30中使用的輥而被兼用。但并不限定于上述方式,也可以在層壓部30中與支撐輥62分開設(shè)置層壓用輥,以免兼用支撐輥62。
通過在層壓部30中使用在聚合處理部60中使用的支撐輥62而能夠減少輥的個數(shù)。并且,支撐輥62也可以作為對第一薄膜10的加熱輥而使用。
從未圖示的輸送機送出的第二薄膜50卷繞于層壓輥32,在層壓輥32與支撐輥62之間被連續(xù)輸送。第二薄膜50在層壓位置P層壓于在第一薄膜10上形成的涂膜22上。由此,涂膜22被第一薄膜10和第二薄膜50夾持。層壓是指將第二薄膜50重合并層疊于涂膜22上。
層壓輥32與支撐輥62的距離L2優(yōu)選為第一薄膜10、使涂膜22聚合固化的波長轉(zhuǎn)換層(固化層)28及第二薄膜50的總厚度值以上。并且,優(yōu)選L2為在第一薄膜10、涂膜22及第二薄膜50的總厚度上加上5mm的長度以下。通過將距離L2設(shè)為在總厚度上加上5mm的長度以下,能夠防止氣泡侵入到第二薄膜50與涂膜22之間。在此,層壓輥32與支撐輥62的距離L2是指層壓輥32的外周面與支撐輥62的外周面的最短距離。
層壓輥32和支撐輥62的旋轉(zhuǎn)精度,以徑向振動計為0.05mm以下,優(yōu)選為0.01mm以下。徑向振動越小,能夠使涂膜22的厚度分布越小。
并且,為了抑制由第一薄膜10和第二薄膜50來夾持涂膜22之后的熱變形,聚合處理部60的支撐輥62的溫度與第一薄膜10的溫度之差、以及支撐輥62的溫度與第二薄膜50的溫度之差優(yōu)選為30℃以下,更優(yōu)選為15℃以下,最優(yōu)選為相同。
為了減小與支撐輥62的溫度之差而設(shè)置有加熱腔室34的情況下,優(yōu)選在加熱腔室34內(nèi)加熱第一薄膜10及第二薄膜50。例如在加熱腔室34中,由未圖示的熱風(fēng)產(chǎn)生裝置來供給熱風(fēng),能夠加熱第一薄膜10及第二薄膜50。
第一薄膜10卷繞于被調(diào)整溫度的支撐輥62,由此通過支撐輥62可以加熱第一薄膜10。
另一方面,關(guān)于第二薄膜50,通過將層壓輥32設(shè)為加熱輥,能夠用層壓輥32來加熱第二薄膜50。
然而,加熱腔室34及加熱輥不是必須的,可以根據(jù)需要而設(shè)置。
接著,在涂膜22被第一薄膜10和第二薄膜50夾持的狀態(tài)下連續(xù)輸送到聚合處理部60。在附圖所示方式中,聚合處理部60中的聚合處理是通過光照射而進行的,但涂布液中所包含的聚合性化合物通過加熱而聚合的情況下,可以通過暖風(fēng)的噴吹等加熱而進行聚合處理。
在對置于支撐輥62的位置設(shè)置有光照射裝置64。在支撐輥62與光照射裝置64之間,夾持涂膜22的第一薄膜10和第二薄膜50被連續(xù)輸送。由光照射裝置所照射的光只要根據(jù)涂布液中所包含的光聚合性化合物的種類來決定即可,作為一例,可以舉出紫外線。作為產(chǎn)生紫外線的光源,例如可以使用低壓汞燈、中壓汞燈、高壓汞燈、超高壓汞燈、碳弧燈、金屬鹵化物燈及氙氣燈等。光照射量只要設(shè)定在可進行涂膜的聚合固化的范圍即可,例如作為一例可以將100~10000mJ/cm2照射量的紫外線朝向涂膜22進行照射。
在聚合處理部60中,在由第一薄膜10和第二薄膜50夾持涂膜22的狀態(tài)下,將第一薄膜10卷繞于支撐輥62,一邊連續(xù)輸送,一邊從光照射裝置64進行光照射,使涂膜22固化而能夠形成波長轉(zhuǎn)換層(固化層)28。
在本實施方式中,將第一薄膜10側(cè)卷繞于支撐輥62而連續(xù)輸送,但也可以將第二薄膜50卷繞于支撐輥62而連續(xù)輸送。
卷繞于支撐輥62是指第一薄膜10及第二薄膜50中的任意薄膜以某一包角與支撐輥62的表面接觸的狀態(tài)。從而,在連續(xù)輸送期間,第一薄膜10及第二薄膜50與支撐輥62的旋轉(zhuǎn)同步移動。只要至少在照射紫外線的期間卷繞于支撐輥62即可。
支撐輥62具備圓柱狀形狀的主體和配置于主體的兩端部的旋轉(zhuǎn)軸。支撐輥62的主體具有例如φ200~1000mm的直徑。關(guān)于支撐輥62的直徑φ沒有限制。若考慮卷曲變形、設(shè)備成本及旋轉(zhuǎn)精度,則優(yōu)選直徑φ300~500mm。通過在支撐輥62的主體上安裝溫度調(diào)節(jié)器而能夠調(diào)整支撐輥62的溫度。
支撐輥62的溫度可以考慮光照射時的發(fā)熱、涂膜22的固化效率、第一薄膜10和第二薄膜50在支撐輥62上產(chǎn)生的褶皺變形來決定。支撐輥62優(yōu)選設(shè)定在例如10~95℃的溫度范圍,更優(yōu)選為15~85℃。在此,關(guān)于輥的溫度是指輥的表面溫度。
層壓位置P與光照射裝置64的距離L3例如可以設(shè)為30mm以上。
涂膜22通過光照射而成為固化層28,制造出包括第一薄膜10、固化層28及第二薄膜50的波長轉(zhuǎn)換部件70。波長轉(zhuǎn)換部件70通過剝離輥80而從支撐輥62剝離。波長轉(zhuǎn)換部件70連續(xù)輸送到未圖示的卷取機,接著,波長轉(zhuǎn)換部件70通過卷取機而卷取成卷狀。
以上,關(guān)于波長轉(zhuǎn)換部件的制造工序的一方式進行了說明,但本發(fā)明并不限定于上述方式。例如,也可以將包含熒光體的聚合性組合物涂布于基材上,無需在其上進一步層壓基材,而是在根據(jù)需要進行干燥處理之后,通過實施聚合處理而制作波長轉(zhuǎn)換層(固化層)。也可以在所制作的波長轉(zhuǎn)換層上,通過公知的方法來層疊一層以上的其它層。
波長轉(zhuǎn)換層的厚度優(yōu)選為1~500μm的范圍,更優(yōu)選為10~250μm的范圍,進一步優(yōu)選為30~150μm范圍。若厚度為1μm以上,則可以得到優(yōu)異的波長轉(zhuǎn)換效果而優(yōu)選。并且,若厚度為500μm以下,則在組裝到背光單元的情況下,能夠使背光單元較變薄而優(yōu)選。
<支撐體>
波長轉(zhuǎn)換部件為了提高強度、成膜的容易性等而可以具有支撐體。支撐體可以作為與波長轉(zhuǎn)換層相鄰的層而被包含,也可以作為后述阻隔膜的基材薄膜而被包含。在波長轉(zhuǎn)換部件中,支撐體可以以后述無機層及支撐體的順序而被包含,也可以以波長轉(zhuǎn)換層、后述無機層、后述有機層及支撐體的順序而被包含。也可以在有機層與無機層之間、兩層的有機層之間、或者兩層的無機層之間配置支撐體。并且在波長轉(zhuǎn)換部件中可以包含一個或兩個以上的支撐體,波長轉(zhuǎn)換部件可以具有按支撐體、波長轉(zhuǎn)換層、支撐體的順序?qū)盈B的結(jié)構(gòu)。作為支撐體,優(yōu)選相對于可見光為透明的透明支撐體。在此,相對于可見光為透明是指可見光區(qū)域中的透光率為80%以上,優(yōu)選為85%以上。作為透明的尺度而使用的透光率,可以利用JIS-K7105中所記載的方法,即利用積分球式透光率測定裝置來測定總透光率及散射光量,并能夠通過從總透光率減去擴散透過率而算出。關(guān)于支撐體,可以參考日本特開2007-290369號公報0046~0052段落、日本特開2005-096108號公報0040~0055段落。從阻氣性、耐沖擊性等觀點考慮,支撐體的厚度優(yōu)選在10μm~500μm的范圍內(nèi),其中,優(yōu)選在15~400μm的范圍內(nèi),尤其優(yōu)選在20~300μm的范圍內(nèi)。
支撐體也可以作為后述的阻隔膜的基材而使用。并且,支撐體也可以使用于上述第一薄膜及第二薄膜中的任一方或雙方。當(dāng)?shù)谝槐∧ぜ暗诙∧るp方中使用支撐體時,所使用的支撐體可以相同,也可以不同。
<阻隔膜>
波長轉(zhuǎn)換部件優(yōu)選包含阻隔膜。阻隔膜是具有阻斷氧氣的阻氣功能的薄膜。阻隔膜也優(yōu)選具有阻斷水蒸氣的功能。
阻隔膜優(yōu)選作為與波長轉(zhuǎn)換層直接接觸的層而包含于波長轉(zhuǎn)換部件。并且,也可以在波長轉(zhuǎn)換部件中包含一個或兩個以上阻隔膜。波長轉(zhuǎn)換部件優(yōu)選具有按阻隔膜、波長轉(zhuǎn)換層、阻隔膜的順序?qū)盈B的結(jié)構(gòu)。
在波長轉(zhuǎn)換部件中,波長轉(zhuǎn)換層可以將阻隔膜作為基材而形成。并且,阻隔膜也可以使用上述第一薄膜及第二薄膜中的任一方或雙方。當(dāng)?shù)谝槐∧ぜ暗诙∧さ碾p方為阻隔膜時,作為第一薄膜及第二薄膜而使用的阻隔膜可以相同,也可以不同。
作為阻隔膜,可以是公知的任意的阻隔膜,例如也可以是以下進行說明的阻隔膜。
阻隔膜通常只要至少包含無機層即可,可以是基材薄膜及包含無機層的薄膜。關(guān)于基材薄膜,可以參考上述支撐體的記載。阻隔膜可以包含阻隔層疊體,該阻隔層疊體在基材薄膜上至少包含一層上述無機層和至少一層有機層。如此層疊幾層則可以進一步提高阻隔性而優(yōu)選。另一方面,所層疊的層的個數(shù)越增加,波長轉(zhuǎn)換部件的透光率越有降低的傾向,因此期待在可維持良好的透光率的范圍內(nèi)增加層疊數(shù)。具體而言,阻隔膜在可見光區(qū)域中的總透光率優(yōu)選為80%以上、且透氧率優(yōu)選為1.00cm3/(m2·day·atm)以下。在此,上述透氧率是在測定溫度23℃、相對濕度90%的條件下,使用透氧率測定裝置(MOCON INC.制作的OX-TRAN 2/20:商品名稱)來測定的值。并且,可見光區(qū)域是指380~780nm的波長區(qū)域,總透光率是指可見光區(qū)域的透光率的平均值。
阻隔膜的透氧率更優(yōu)選為0.10cm3/(m2·day·atm)以下,進一步優(yōu)選為0.01cm3/(m2·day·atm)以下。可見光區(qū)域中的總透光率更優(yōu)選為90%以上。透氧率越低越優(yōu)選,可見光區(qū)域中的總透光率越高越優(yōu)選。
(無機層)
“無機層”是將無機材料作為主要成分的層,優(yōu)選為僅由無機材料形成的層。相當(dāng)于此,有機層是將有機材料作為主要成分的層,是指優(yōu)選有機材料為占50質(zhì)量%以上的層,進一步優(yōu)選80質(zhì)量%以上的層,尤其優(yōu)選90質(zhì)量%以上的層。
構(gòu)成無機層的無機材料無特別限定,可以使用例如金屬,或者無機氧化物、氮化物、氧化氮化物等各種無機化合物。作為構(gòu)成無機材料的元素,優(yōu)選硅、鋁、鎂、鈦、錫、銦及鈰,這些元素可以包含一種或兩種以上。作為無機化合物的具體例,可以舉出硅氧化物、硅碳化物、硅氧氮化物、鎂氧化物、鈦氧化物、錫氧化物、氧化銦合金、鋁氧化物、硅氮化物、鋁氮化物及鈦氮化物。并且,作為無機層,可以設(shè)置金屬膜,例如鋁膜、銀膜、錫膜、鉻膜、鎳膜及鈦膜。
上述材料中,尤其優(yōu)選硅氧化物、硅氮化物、硅碳化物及鋁氧化物。這是因為包括這些材料的無機層與有機層的密接性良好,因此可以進一步提高阻隔性。
作為無機層的形成方法無特別限定,可以利用例如能夠使成膜材料蒸發(fā)或者飛散,并能夠堆積于被蒸鍍面的各種成膜方法。
作為無機層的形成方法的例子,可以舉出物理氣相沉積法(Physical Vap or Deposition法)和等離子體化學(xué)氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition法)等,所述物理氣相沉積法包括:真空蒸鍍法,將無機氧化物、無機氮化物、無機氧化氮化物、金屬等無機材料進行加熱而使其蒸鍍;氧化反應(yīng)蒸鍍法,將無機材料用作原料,并通過導(dǎo)入氧氣而使其氧化并蒸鍍;濺射法,將無機材料用作靶原料,導(dǎo)入氬氣及氧氣,并通過進行濺射而使其蒸鍍;及離子鍍法,通過在等離子體槍中產(chǎn)生的等離子體束來加熱無機材料而使其蒸鍍;等,所述等離子體化學(xué)氣相沉積法在形成氧化硅的蒸鍍膜的情況下,將有機硅化合物作為原料。只要將支撐體、基材薄膜、波長轉(zhuǎn)換層及有機層等作為基板,在其表面進行蒸鍍即可。
無機層的厚度只要為1nm~500nm即可,優(yōu)選為5nm~300nm,尤其優(yōu)選為10nm~150nm。這是因為相鄰無機層的膜厚在上述范圍內(nèi),因此能夠提供可實現(xiàn)良好的阻隔性且抑制無機層中的反射,且透光率更高的波長轉(zhuǎn)換部件。
在波長轉(zhuǎn)換部件中,優(yōu)選波長轉(zhuǎn)換層的至少一個主表面直接與無機層接觸。也優(yōu)選無機層直接與波長轉(zhuǎn)換層的兩個主表面接觸。在此,“主表面”是指在使用波長轉(zhuǎn)換部件時配置于識別側(cè)或背光側(cè)的波長轉(zhuǎn)換層的表面(正面、背面)。關(guān)于其它層或部件的主表面也相同。并且,可以通過公知的粘結(jié)層來貼合無機層與有機層之間、兩層無機層之間、或者兩層有機層之間。從提高透光率的觀點考慮,粘結(jié)層越少越優(yōu)選,更優(yōu)選不存在粘結(jié)層。一方式中,優(yōu)選無機層與有機層直接接觸。
(有機層)
關(guān)于有機層,可以參考日本特開2007-290369號公報0020~0042段落、日本特開2005-096108號公報0074~0105段落。另外,有機層優(yōu)選包含卡多聚合物(cardo polymer)。這是因為由此有機層與相鄰的層的密接性變得良好,尤其與無機層的密接性也變得良好,能夠?qū)崿F(xiàn)進一步優(yōu)異的阻氣性。關(guān)于卡多聚合物的詳細內(nèi)容,可以參考上述日本特開2005-096108號公報0085~0095段落。有機層的膜厚優(yōu)選在0.05μm~10μm的范圍內(nèi),其中,優(yōu)選在0.5~10μm的范圍內(nèi)。在有機層根據(jù)濕式涂布法形成的情況下,有機層的膜厚在0.5~10μm的范圍內(nèi),其中,優(yōu)選在1μm~5μm的范圍內(nèi)。并且,在根據(jù)干式涂布法形成的情況下,有機層的膜厚在0.05μm~5μm的范圍內(nèi),其中,優(yōu)選在0.05μm~1μm的范圍內(nèi)。這是因為根據(jù)濕式涂布法或干式涂布法形成的有機層的膜厚在上述范圍內(nèi),因此能夠使與無機層的密接性變得更好。
關(guān)于無機層、有機層的其它詳細內(nèi)容,可以參考上述日本特開2007-290369號公報、日本特開2005-096108號公報及US2012/0113672A1的記載。
關(guān)于可包含于阻隔膜中的上述各層及基材薄膜的折射率,例如無機層的折射率在1.60~1.82,有機層的折射率在1.42~1.62,基材薄膜的折射率在1.45~1.65的范圍,但無特別的限定。并且,這些折射率與波長轉(zhuǎn)換層的折射率n1、光散射層的折射率n2的大小關(guān)系無關(guān)。可以與n1、n2相同,也可以不同,可以較大,也可以較小。從抑制與相鄰的層的界面上的反射的觀點考慮,優(yōu)選與相鄰的層的折射率差較小,例如與相鄰的層折射率差優(yōu)選小于5.00,更優(yōu)選小于3.00。這一點在包含除了阻隔膜以外的其它層的情況下也相同。
[背光單元]
波長轉(zhuǎn)換部件可以作為背光單元的構(gòu)成部件而使用。背光單元至少包括波長轉(zhuǎn)換部件和光源。
(背光單元的發(fā)光波長)
從實現(xiàn)高亮度且較高的顏色再現(xiàn)性的觀點考慮,作為背光單元,優(yōu)選使用被進行多波長光源化的背光單元。例如優(yōu)選發(fā)出:藍色光,在430~480nm的波長頻帶上具有發(fā)光中心波長,并具有半值寬度為100nm以下的發(fā)光強度的峰;綠色光,在520~560nm的波長頻帶上具有發(fā)光中心波長,并具有半值寬度為100nm以下的發(fā)光強度的峰;及紅色光,在600~680nm的波長頻帶上具有發(fā)光中心波長,并具有半值寬度為100nm以下的發(fā)光強度的峰。
從進一步提高亮度及顏色再現(xiàn)性的觀點考慮,背光單元發(fā)出的藍色光的波長頻帶更優(yōu)選為440~475nm。
從相同的觀點考慮,背光單元發(fā)出的綠色光的波長頻帶更優(yōu)選為520~545nm。
并且,從相同的觀點考慮,背光單元發(fā)出的紅色光的波長頻帶更優(yōu)選為610~640nm。
并且,從相同的觀點考慮,背光單元發(fā)出的藍色光、綠色光及紅色光的各發(fā)光強度的半值寬度優(yōu)選均為80nm以下,更優(yōu)選為50nm以下,進一步優(yōu)選為40nm以下,進一步優(yōu)選為30nm以下。其中,尤其優(yōu)選藍色光的發(fā)光強度的半值寬度為25nm以下。
背光單元至少包括上述波長轉(zhuǎn)換部件和光源。一方式中,作為光源,能夠使用發(fā)出在430nm~480nm的波長頻帶上具有發(fā)光中心波長的藍色光的光源(藍色光源),例如發(fā)出藍色光的藍色發(fā)光二極管。在使用發(fā)出藍色光的光源的情況下,在波長轉(zhuǎn)換層中優(yōu)選至少包含由激發(fā)光激發(fā)且發(fā)出紅色光的熒光體、發(fā)出綠色光的熒光體。由此,能夠通過從光源發(fā)出且透射波長轉(zhuǎn)換部件的藍色光和從波長轉(zhuǎn)換部件發(fā)出的紅色光及綠色光來體現(xiàn)白色光。
或者,在另一方式中,作為光源,可以使用發(fā)出在300nm~430nm的波長頻帶上具有發(fā)光中心波長的紫外光的光源(紫外光源),例如紫外線發(fā)光二極管。該情況下,在波長轉(zhuǎn)換層中優(yōu)選包含發(fā)出紅色光的熒光體及發(fā)出綠色光的熒光體,并包含由激發(fā)光激發(fā)且發(fā)出藍色光的熒光體。由此,能夠通過從波長轉(zhuǎn)換部件發(fā)出的紅色光、綠色光及藍色光來體現(xiàn)白色光。
并且,在其它方式中,也能夠使用激光光源來代替發(fā)光二極管。
(背光單元的結(jié)構(gòu))
背光單元可以是例如將導(dǎo)光板或反射板等作為構(gòu)成部件的側(cè)光方式的背光單元。圖1中示出側(cè)光方式的背光單元的例子。作為導(dǎo)光板,可以不受任何限制地使用公知的導(dǎo)光板。然而,背光單元也可以是直下型方式。
并且,背光單元也可以在光源的后部具備反射性部件。作為這種反射部件無特別的限制,也可以使用公知的反射性部件,記載于日本專利3416302號、日本專利3363565號、日本專利4091978號及日本專利3448626號等,這些公報的內(nèi)容引用于本發(fā)明中。
背光單元也優(yōu)選還具備公知的擴散板或擴散片、棱鏡片(例如Sumitomo 3M Limited制造的BEF系列等)、導(dǎo)光器。關(guān)于其它部件也記載于日本專利3416302號、日本專利3363565號、日本專利4091978號、日本專利3448626號等,這些公報的內(nèi)容引用于本發(fā)明中。
[液晶顯示裝置]
上述背光單元能夠應(yīng)用于液晶顯示裝置。液晶顯示裝置只要設(shè)為至少包括上述背光單元和液晶單元的結(jié)構(gòu)即可。
(液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu))
關(guān)于液晶單元的驅(qū)動模式無特別的限制,可以利用扭曲向列(TN)、超扭曲向列(STN)、垂直取向(VA)、面內(nèi)切換(IPS)、光學(xué)補償彎曲(OCB)等各種模式。液晶單元優(yōu)選為VA模式、OCB模式、IPS模式或TN模式,但并不限定于這些模式。作為VA模式的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu),可以舉出日本特開2008-262161號公報的圖3所示的結(jié)構(gòu)而作為一例。然而,對液晶顯示裝置的具體的結(jié)構(gòu)無特別的限制,可以采用公知的結(jié)構(gòu)。
在液晶顯示裝置的一實施方式中,具有在對置的至少一方設(shè)置有電極的基板之間夾持液晶層的液晶單元,該液晶單元構(gòu)成為配置于兩個偏振片之間。液晶顯示裝置具備在上下基板之間封入液晶的液晶單元,通過施加電壓而使液晶的取向狀態(tài)發(fā)生變化,從而進行圖像的顯示。另外,根據(jù)需要,具有偏振片保護膜或進行光學(xué)補償?shù)墓鈱W(xué)補償部件、粘結(jié)層等附帶的功能層。并且,可以配置濾色器基板、薄層晶體管基板、透鏡薄膜、擴散片、硬涂層、防反射層、低反射層、防眩層等,并且(或者取而代之),可以配置前向散射層、底漆層、防靜電層、下涂層等表面層。
圖5中表示本發(fā)明的一方式所涉及的液晶顯示裝置的一例。圖5所示的液晶顯示裝置51在液晶單元21的背光側(cè)的表面具有背光側(cè)偏振片14。背光側(cè)偏振片14在背光側(cè)偏振器12的背光側(cè)的表面可以包含或不包含偏振片保護膜11,但優(yōu)選包括。
背光側(cè)偏振片14的結(jié)構(gòu)優(yōu)選為偏振器12被兩張偏振片保護膜11及偏振片保護膜13夾持。
在本說明書中,將相對于偏振器靠近液晶單元的一側(cè)的偏振片保護膜稱作內(nèi)側(cè)偏振片保護膜,將相對于偏振器遠離液晶單元的一側(cè)的偏振片保護膜稱作外側(cè)偏振片保護膜。圖5所示例中,偏振片保護膜13為內(nèi)側(cè)偏振片保護膜,偏振片保護膜11為外側(cè)偏振片保護膜。
背光側(cè)偏振片可以具有相位差薄膜而作為液晶單元側(cè)的內(nèi)側(cè)偏振片保護膜。作為這種相位差薄膜,可以使用公知的纖維素?;锉∧さ?。
液晶顯示裝置51在液晶單元21的背光側(cè)的表面的相反側(cè)的表面具有顯示側(cè)偏振片44。顯示側(cè)偏振片44的結(jié)構(gòu)為偏振器42被兩張偏振片保護膜41及偏振片保護膜43夾持。偏振片保護膜43為內(nèi)側(cè)偏振片保護膜,偏振片保護膜41為外側(cè)偏振片保護膜。
關(guān)于液晶顯示裝置51具有的背光單元1,如上所述。
關(guān)于構(gòu)成液晶顯示裝置的液晶單元、偏振片、偏振片保護膜等無特別限定,可以不受任何限制地使用以公知的方法制作的或市售品。并且,在各層之間,當(dāng)然也可以設(shè)置粘結(jié)層等公知的中間層。
實施例
以下,根據(jù)實施例,對本發(fā)明進一步具體地進行說明。以下實施例中示出的材料、使用量、比例、處理內(nèi)容、處理順序等,只要不脫離本發(fā)明的宗旨便可以適當(dāng)?shù)剡M行變更。從而,本發(fā)明的范圍不應(yīng)由以下所示的具體例被限定地解釋。
<波長轉(zhuǎn)換部件的制作>
(阻隔膜11的制作)
作為支撐體而使用聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(PET薄膜、TOYOBO CO.,LTD.制造,商品名稱:COSMOSHINE(注冊商標(biāo))A4300,厚度50μm),在支撐體的單面?zhèn)?,按以下順序依次形成了有機層及無機層。
準(zhǔn)備三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(DAICEL-ALLNEX LTD.制造的TMPTA)及光聚合引發(fā)劑(Lamberti Co.,Ltd.制造的ESACURE KTO46),以質(zhì)量比成為95:5的方式進行稱取,使這些物質(zhì)溶解于甲乙酮,設(shè)為固形分濃度15%的涂布液。使用模涂機,以卷對卷方式將該涂布液涂布于上述PET薄膜上,并使其經(jīng)3分鐘通過50℃的干燥區(qū)。之后,在氮氣氛下,照射(累計照射量大約600mJ/cm2)紫外線,以紫外線固化的方式使其固化并卷取。在支撐體上形成的第一有機層的厚度為1μm。
接著,使用卷對卷CVD(Chemical Vapor Deposition)裝置,在上述有機層的表面形成了無機層(氮化硅層)。作為原料氣體,使用了硅烷氣體(流量160sccm)、氨氣(流量370sccm)、氫氣(流量590sccm)及氮氣(流量240s ccm)。作為電源使用了頻率為13.56MHz的高頻電源。制膜壓力為40Pa,達到膜厚為50nm。
如此制作出在形成于支撐體上的第一有機層的表面層疊有無機層的阻隔膜11。
(光散射層付阻隔膜(層疊膜13)的制作)
在阻隔膜11的無機層表面貼合保護膜(Sun A.Kaken Co.,Ltd.制造的PAC2-30-T)進行保護之后,在背面的PET薄膜表面,按以下方法形成光散射層。
-光散射層形成用聚合性組合物的制備-
作為光散射顆粒,將硅樹脂顆粒(Momentive Performance Materials In c.制造的TOSPEARL120、顆粒大小2.0μm)150g及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)顆粒(SEKISUI CHEMICAL CO.,LTD.制造的泰格聚合物(Techpolymer)、顆粒大小8μm)40g,用甲基異丁基酮(MIBK)550g首先攪拌大約1小時,使其分散而得到分散液。
在所得到的分散液中添加丙烯酸酯類化合物(Osaka Synthetic Chemical Laboratories,Inc.制造的Viscoat700HV)50g、丙烯酸酯類化合物(TAISEI FINE CHEMICAL CO.,LTD.制造的8BR500(氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯))40g,進而進行了攪拌。還添加光聚合引發(fā)劑(BASF Corporation制造的IRGACU RE(注冊商標(biāo))819)1.5g及氟類表面活性劑(3M公司制造的FC4430)0.5g而制作出涂布液(光散射層形成用聚合性組合物)。
-光散射層形成用聚合性組合物的涂布及固化-
以上述阻隔膜11的PET薄膜表面成為涂布面的方式配置送出,輸送至模涂布機進行了涂布。用送液泵來調(diào)整濕潤(Wet)涂布量,以涂布量25cm3/m2進行了涂布(用干燥膜以成為12μm左右的方式調(diào)整了厚度)。在60℃的干燥區(qū)通過3分鐘之后卷繞于調(diào)整為30℃的支撐輥,在用600mJ/cm2的紫外線進行固化之后進行了卷取。由此得到阻隔膜11與光散射層的層疊膜13。
將所得到的層疊膜13的霧度,使用NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES Co.,LT D.制造的霧度計NDH2000根據(jù)JIS K 7136來測定的結(jié)果為90%。
(實施例1的波長轉(zhuǎn)換部件的制作)
制備下述含有量子點的聚合性組合物A,在孔徑為0.2μm的聚丙烯制過濾器中進行過濾之后,經(jīng)30分鐘進行減壓干燥而用作涂布液。以下甲苯分散液中的量子點濃度為1質(zhì)量%。
作為在實施例1中使用的量子點1的甲苯分散液,使用了發(fā)光最大波長為535nm的量子點的分散液(NN-LABS,LLC.制造的CZ520-100)。并且,作為量子點2的甲苯分散液,使用了發(fā)光最大波長為630nm的量子點的分散液(NN-L ABS,LLC.制造的CZ620-100)。這些分散液中所包含的量子點均為使用CdSe作為核部、使用ZnS作為殼部、以及使用十八胺作為配體的量子點,以3質(zhì)量%的濃度分散于甲苯。
將按上述順序制作的層疊薄膜13作為第一薄膜而使用,將阻隔膜11作為第二薄膜而使用,通過參考圖3及圖4進行說明的制造工序而得到波長轉(zhuǎn)換部件。具體而言,作為第一薄膜而準(zhǔn)備層疊薄膜13,以1m/分鐘、60N/m的拉力一邊連續(xù)輸送,一邊在無機層面上用模涂機涂布上述所制備的含量子點的聚合性組合物A,形成了50μm厚度的涂膜。接著,將形成有涂膜的第一薄膜(層疊薄膜13)卷繞于支撐輥,將第二薄膜(阻隔膜11)以無機層面接觸涂膜的朝向?qū)訅河谕磕?,用第一薄膜及第二薄膜來夾持涂膜的狀態(tài)下,一邊連續(xù)輸送,一邊使其經(jīng)3分鐘通過100℃的加熱區(qū)。之后,使用160W/cm的氣冷金屬鹵化物燈(EYE GRAPHICS CO.,LTD.制造)照射紫外線而使其固化,形成了含有量子點的波長轉(zhuǎn)換層。紫外線的照射量為2000mJ/cm2。并且,L1為50mm,L2為1mm,L3為50mm。
通過上述紫外線的照射使涂膜固化并形成固化層(波長轉(zhuǎn)換層),制造出波長轉(zhuǎn)換部件。波長轉(zhuǎn)換部件的固化層的厚度大約為50μm。由此得到實施例1的波長轉(zhuǎn)換部件,該波長轉(zhuǎn)換部件在波長轉(zhuǎn)換層的兩個表面上分別具有層疊膜13、阻隔膜11,且波長轉(zhuǎn)換層的兩個主表面與兩個薄膜的無機層直接接觸,且一個表面上形成有光散射層。
(實施例2的波長轉(zhuǎn)換部件的制作)
在光散射層形成用聚合性組合物中添加作為包含折射率調(diào)整顆粒的分散液的氧化鋯分散液(Nippon Shokubai Co.,Ltd.制造的AX-ZP)50g、以及用干燥膜以成為6μm左右的方式調(diào)整厚度并涂布光散射層形成用聚合性組合物,除了這一點以外,以與實施例1相同的方式制作出波長轉(zhuǎn)換部件。
將實施例2的波長轉(zhuǎn)換部件中所包含的層疊膜(阻隔膜11與光散射層的層疊膜)的霧度,以與實施例1相同的方式測定的結(jié)果為95%。
(實施例3的波長轉(zhuǎn)換部件的制作)
作為添加于光散射層形成用聚合性組合物中的聚合性化合物,使用了含有芴骨架的丙烯酸酯類化合物(OSAKA GAS CO.,LTD.制造的Oguzoru EA200)70g來代替丙烯酸酯類化合物(Osaka Synthetic Chemical Laboratories,Inc.制造的Viscoat700HV)50g、丙烯酸酯類化合物(TAISEI FINE CHEMICAL CO.,LT D.制造的8BR500)40g、以及用干燥膜以成為8μm左右的方式調(diào)整厚度并涂布光散射層形成用聚合性組合物,除了這一點以外,以與實施例1相同的方式制作出波長轉(zhuǎn)換部件。
將實施例3的波長轉(zhuǎn)換部件中所包含的層疊膜(阻隔膜11與光散射層的層疊膜)的霧度,以與實施例1相同的方式測定的結(jié)果為95%。
(實施例4的波長轉(zhuǎn)換部件的制作)
使用聚四氟乙烯(PTFE)顆粒(Polysciences,Inc.制造的Microdispers-3000,顆粒大小3.0μm)150g來代替硅樹脂顆粒(Momentive Performance M aterials Inc.制造的TOSPEARL120,顆粒大小2.0μm)150g、以及用干燥膜以成為8μm左右的方式調(diào)整厚度并涂布光散射層形成用聚合性組合物,除了這一點以外,以與實施例1相同的方式制作出波長轉(zhuǎn)換部件。
將實施例4的波長轉(zhuǎn)換部件中所包含的層疊膜(阻隔膜11與光散射層的層疊膜)的霧度,以與實施例1相同的方式測定的結(jié)果為95%。
(比較例1的波長轉(zhuǎn)換部件的制作)
在光散射層形成用聚合性組合物中添加作為折射率調(diào)整顆粒的TiO2(TAYC A CORPORATION制造的HTD760)20g、以及用干燥膜以成為6μm左右的方式調(diào)整厚度并涂布光散射層形成用聚合性組合物,除了這一點以外,以與實施例1相同的方式制作出波長轉(zhuǎn)換部件。
將比較例1的波長轉(zhuǎn)換部件中所包含的層疊膜(阻隔膜11與光散射層的層疊膜)的霧度,以與實施例1相同的方式測定的結(jié)果為98%。
(比較例2的波長轉(zhuǎn)換部件的制作)
使用苯乙烯樹脂顆粒(Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.制造的S X-130,顆粒大小1.3μm)150g來代替硅樹脂顆粒(Momentive Performance Materials Inc.制造的TOSPEARL120,顆粒大小2.0μm)150g、以及作為添加于光散射層形成用聚合性組合物中的聚合性化合物而使用DPHA(二季戊四醇六丙烯酸酯,Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造的A-DPH)90g來代替丙烯酸酯類化合物(Osaka Synthetic Chemical Laboratories,Inc.制造的Viscoa t700HV)50g、丙烯酸酯類化合物(TAISEI FINE CHEMICAL CO.,LTD.制造的8B R500)40g、以及用干燥膜以成為8μm左右的方式調(diào)整厚度并涂布光散射層形成用聚合性組合物,除了這一點以外,以與實施例1相同的方式制作出波長轉(zhuǎn)換部件。
將比較例2的波長轉(zhuǎn)換部件中所包含的層疊膜(阻隔膜11與光散射層的層疊膜)的霧度,以與實施例1相同的方式測定的結(jié)果為95%。
<評價方法>
(平均折射率n1、n2的測定)
波長轉(zhuǎn)換層的折射率測定用樣品通過以下方法而制作。
除了將第一薄膜及第二薄膜變更為PET薄膜(TOYOBO CO.,LTD.制造:A4300)以外,以與上述相同的方式制作出波長轉(zhuǎn)換部件。所得到的波長轉(zhuǎn)換部件的固化層的厚度為150μm。通過從所得到的波長轉(zhuǎn)換部件剝離雙面的PET薄膜而得到波長轉(zhuǎn)換層的單膜,將其用作折射率測定用波長轉(zhuǎn)換層而測定了平均折射率n1。
光散射層的基體的折射率測定用樣品通過以下方法而制作。
除了不添加光散射顆粒以外,以與上述相同的方式制作出聚合性組合物。將所制作的聚合性組合物,以與各實施例、比較例中的光散射層的形成相同的方式涂布于PET薄膜(TOYOBO CO.,LTD.制造:A4100)表面,同樣使其固化之后,通過剝離PET薄膜而得到厚度為12μm的單膜的固化層,將其作為折射率測定用光散射層的基體而測定了平均折射率n2。
關(guān)于所制作的折射率測定用波長轉(zhuǎn)換層及折射率測定用光散射層的基體,使用ATAGO CO.,LTD.制造的多波長阿貝折射儀DR-M2求出面內(nèi)的慢軸方向的折射率nx及快軸方向的折射率ny。另外,由這些值和通過所述方法測定的面內(nèi)方向的延遲Re及層厚算出如上所述的折射率nz,作為nx、ny及nz的平均值而求出平均折射率n1、n2。
另外,將薄膜剖面進行切削,并使用掃描式電子顯微鏡(SEM;Hitachi H igh-Tech Co.,Ltd.制造的S-3400N)測定了上述層厚。
(光散射層的藍色光吸光率測定)
將在各實施例、比較例中制作的層疊膜(帶光散射層的阻隔膜)13剪切為2cm角之后,配置于Hamamatsu Photonics K.K.制造的絕對PL量子產(chǎn)率測定裝置(C9920-02)的積分球內(nèi),使藍色光入射并測定了在波長450nm中的檢測光強度I,所述藍色光在后述亮度測定中所使用的市售的平板終端(Amazon.co m,Inc.制造,Kindle Fire HDX 7”)具備的藍色光源的發(fā)光中心波長即波長450nm上具有發(fā)光中心波長。同樣關(guān)于將薄膜未配置于積分球內(nèi)的空白,也測定在波長450nm中的透光強度I0,由下式算出層疊膜13的藍色光吸光率A1。
(式)A1=(I0-I)/I0
同樣地,測定未形成有光散射層的阻隔膜11的藍色光吸光率A2,并由下式求出與層疊膜13的藍色光吸光率A1的差分,由此算出光散射層單層的藍色光吸光率A。
(式)A=A2-A1
(亮度的測定)
將背光單元中具備藍色光源的市售的平板終端(Amazon.com,Inc.制造,K indle Fire HDX 7”)進行分解而取出背光單元,在導(dǎo)光板上放置以矩形切斷的各實施例、比較例的波長轉(zhuǎn)換部件,其上以表面凹凸圖案的方向正交的方式重疊放置從Kindle Fire HDX 7”取出的兩個棱鏡片。點亮背光單元,利用自背光單元的表面在垂直方向740mm的距離設(shè)置的亮度計(TOPCON CORPORATION制造的SR3)測定了亮度。若所測定的亮度為15300cd/m2以上,則能夠判定組裝有該背光單元的液晶顯示裝置可以顯示高亮度的圖像。
將以上結(jié)果示于表1中。
[表1]
由表1所示結(jié)果,能夠確認在實施例1~4中亮度的提高。
(實施例5的波長轉(zhuǎn)換部件的制作)
在光散射層形成用聚合性組合物中添加3,9-雙〔1,1-二甲基-2-{(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酰氧基}乙基〕-2,4,8,10-四氧雜螺〔5.5〕十一烷(Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制造的Sumilizer GA-80)0.45g,除了這一點以外,以與實施例1相同的方式制作出波長轉(zhuǎn)換部件。
將實施例5的波長轉(zhuǎn)換部件中所包含的層疊膜(阻隔膜11與光散射層的層疊膜)的霧度,以與實施例1相同的方式測定的結(jié)果為91%。
(實施例6的波長轉(zhuǎn)換部件的制作)
在光散射層形成用聚合性組合物中添加四(3-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯)甲烷(BASF Corporation制造的IRGANOX 1010)0.45g,除了這一點以外,以與實施例1相同的方式制作出波長轉(zhuǎn)換部件。
將實施例6的波長轉(zhuǎn)換部件中所包含的層疊膜(阻隔膜11與光散射層的層疊膜)的霧度,以與實施例1相同的方式測定的結(jié)果為86%。
(實施例7的波長轉(zhuǎn)換部件的制作)
作為添加于光散射層形成用聚合性組合物中的聚合性化合物,使用了三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(Kyoeisha Chemical Co.,Ltd.制造的LIGHT AC RYLATE TMP-A)50g、乙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造的ATM-35E)30g、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯(Kyoeisha Chemical Co.,Ltd.制造的LIGHT ACRYLATE 1,9ND-A)10g,來代替丙烯酸酯類化合物(Osaka Synthetic Chemical Laboratories,Inc.制造的Viscoat700HV)50g、丙烯酸酯類化合物(TAISEI FINE CHEMICAL CO.,LTD.制造的8BR500)40g,除了這一點以外,以與實施例1相同的方式制作出波長轉(zhuǎn)換部件。
將實施例7的波長轉(zhuǎn)換部件中所包含的層疊膜(阻隔膜11與光散射層的層疊膜)的霧度,以與實施例1相同的方式測定的結(jié)果為84%。
關(guān)于實施例5~7的波長轉(zhuǎn)換部件,以與實施例1相同的方式進行了各種評價。關(guān)于藍色光吸光率及亮度,進行了通過與實施例1相同的方法的測定(以下,記為“耐久試驗前測定”。)及下述耐久試驗后測定。關(guān)于實施例1的波長轉(zhuǎn)換部件,也進行了耐久試驗后測定。
(耐久試驗后測定)
將波長轉(zhuǎn)換部件靜放于85℃的環(huán)境下150小時,對此后的藍色光吸光率及亮度,以與耐久試驗前測定相同的方法進行了測定。
將以上結(jié)果示于表2中。
[表2]
由表2所示的結(jié)果,可以確認在實施例5~7實現(xiàn)了與實施例1相等的亮度的提高,進而,與實施例1相比耐久性提高。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明在液晶顯示裝置的制造領(lǐng)域中是有用的。