本發明涉及波長轉換片、背光單元以及熒光體用保護薄膜。
本申請基于2014年4月4日在日本申請的特愿2014-077989號、以及2014年4月4日在日本申請的特愿2014-077990號而主張優先權,并在此引用其內容。
背景技術:
液晶顯示器是為了進行顯示而使用液晶組成物的顯示裝置。液晶顯示器被用作多種儀器的顯示裝置、特別是信息顯示裝置以及圖像顯示裝置。
液晶顯示器基于電壓的施加而針對每個區域使光透過·隔斷,由此對影像進行顯示。因此,為了在液晶顯示器對影像進行顯示而需要外部的光。作為用于該用途的光源,使用在液晶顯示器的背面設置的背光源。背光源中使用當前的冷陰極管。最近,出于長壽命、良好的顯色等理由,有時使用LED(發光二極管)代替冷陰極管。
但是,近年來,以國外的標桿企業為中心,使用量子點的納米大小的熒光體實現了產品化。量子點是指發光性的半導體納米粒子,其直徑范圍為1nm~20nm。除了生物學以及醫學診斷領域的熒光顯像以外,量子點的獨特的光學特性以及電子特性被靈活運用于平板顯示、多彩顏色的照明(裝飾照明)等多種用途。
在顯示器中占據非常大的重要度的白色LED技術中,通常使用下述方法,即,利用藍色(450nm)LED核片對涂覆有鈰的YAG·Ce(釔鋁柘榴石)下方轉換用熒光體進行激勵。通過LED的藍色光、和從YAG熒光體產生的波長范圍較大的黃色光混合而形成白色光。
然而,該白色光大多略微發藍,逐漸被視為[冰涼]或者[涼爽]的白色。
量子點顯示出較寬的激發光譜且量子效率高,因此能夠作為LED下方轉換用熒光體(LED波長轉換用熒光體)而使用。并且,僅通過對點的大小、半導體材料的種類進行變更便能夠在整個可視區域完整地對發光的波長進行調整。因此,量子點事實上隱藏了形成所有顏色、特別是照明業強烈期望的暖白色的可能性。進而,通過對發光波長與紅色、綠色、藍色對應的3種點進行組合,能夠獲得顯色指數不同的白色光。這樣,在利用量子點的背光源的顯示器中,與當前的液晶TV相比,不會使厚度、消耗電力、成本、制造工序等增加,色調得到改善,能夠顯示至人所能夠識別的顏色的65%。
該背光源利用阻擋膜或者其層疊體將具有紅色、綠色的發光光譜的量子點向其內部擴散的薄膜的兩個面密封而形成。另外,根據情況的不同而將薄膜的邊緣部也密封。當前,在光學儀器領域等中,產生了下述問題,即,因塑料薄膜、玻璃板等部件彼此的緊貼而產生牛頓環。
另外,另一方面,針對用于密封的阻擋膜,除了阻擋性以外,還要求傷痕、褶皺之類的外觀、透明性等。這里,阻擋膜是指在塑料薄膜等基材的表面通過蒸鍍等而形成的薄膜,防止水分、氣體的透過。然而,當前的阻擋膜是作為食品、醫療品等的包裝材料、電子裝置等的包裹材料而使用的薄膜,因此,無法獲得令人滿意的性能。
這樣,在阻擋膜中,污點、異物等成為問題。這里,污點是指蒸鍍用的材料保持高溫的微細顆粒的狀態而飛散的現象,且是指蒸鍍用的材料保持原樣地附著于基材而變為異物、或者在基材開設出孔的現象。即,在用于背光源的阻擋膜中,抑制由污點造成的影響、且提高阻擋性成為問題。
為了解決上述問題,想到了幾種方法。
例如,專利文獻1中提出了為了防止牛頓環的產生而對部件的單面或者雙面實施凹凸處理的牛頓環防止片材。另外,作為凹凸處理,提出了對部件的表面實施噴砂處理、以及在部件上形成由粘合劑成分以及微粒構成的牛頓環防止層。
另外,專利文獻2中提出了為了抑制熒光體的劣化而由阻擋膜夾持的背光源。
并且,專利文獻3中提出了為了確保有機EL元件的可靠性而利用阻擋膜進行覆蓋的方案。
專利文獻1:日本特開平11-077946號公報
專利文獻2:日本特開2011-013567號公報
專利文獻3:日本特開2009-018568號公報
技術實現要素:
然而,參考專利文獻1,在已有的阻擋膜中,在制作將量子點密封的顯示器時,存在白色LED的亮度容易下降的問題。
另外,參考專利文獻2、3,在已有的阻擋膜中,在制作將量子點密封的顯示器時,存在由于阻擋性不足而使得所獲得的白色光的壽命變短的問題、因薄膜的傷痕、褶皺、量子點的圖案等而在白色LED產生斑點的問題。另外,在阻擋膜存在污點的情況下,存在下述問題,即,以該污點為起點而引起阻擋不良,亮度在局部下降。
本發明就是鑒于上述情形而提出的,其課題在于提供能夠抑制干涉條紋的產生以及來自光源的光的波動的波長轉換片以及具備該波長轉換片的背光單元、作為熒光體用的保護薄膜而提供阻擋性優異的熒光體用保護薄膜、以及能夠最大限度發揮量子點的性能的波長轉換片以及背光單元。
為了解決上述問題,本發明采用下面的結構。
本發明的第1方式所涉及的波長轉換片具備:熒光體;以及將所述熒光體密封的大于或等于1個的阻擋膜,所述阻擋膜的至少一個具有涂層,該涂層具有光學功能,所述涂層設置于所述阻擋膜的表面。
所述涂層至少可以防止干涉條紋。
所述涂層可以包含粘合劑樹脂層以及微粒。
所述微粒可以是有機粒子以及無機粒子的至少一者。
所述微粒的平均粒徑可以為0.5~30μm。
所述阻擋膜的至少一個可以具有大于或等于1個的基材、大于或等于1個的阻擋層、以及所述涂層。
所述阻擋層可以包含:無機薄膜層,其層疊于所述基材的單面;以及氣體阻擋性覆蓋層,其層疊于所述無機薄膜層上。
所述阻擋層可以包含:第1無機薄膜層,其層疊于所述基材的單面;第1氣體阻擋性覆蓋層,其層疊于所述第1無機薄膜層上;第2無機薄膜層,其層疊于所述第1氣體阻擋性覆蓋層上;以及第2氣體阻擋性覆蓋層,其層疊于所述第2無機薄膜層上。
所述基材可以是酸值小于或等于25的聚對苯二甲酸乙二醇酯類薄膜。
具有所述涂層的所述阻擋膜的全光線透過率值可以大于或等于85%。
本發明的第2方式所涉及的背光單元包含:發光裝置,其由藍色LED構成;以及上述方式所涉及的波長轉換片,其配置于所述發光裝置的光上。
本發明的第3方式所涉及的用于對使用了量子點的熒光體進行保護的熒光體用保護薄膜分別具有大于或等于1個的阻擋膜以及塑料薄膜,所述阻擋膜具有第1基材、以及在所述第1基材的至少一個面上設置的大于或等于1個的阻擋層,所述塑料薄膜包含第2基材,以在所述第1基材與所述第2基材之間夾入所述阻擋層的方式對所述阻擋膜以及所述塑料薄膜進行層疊。
所述阻擋層可以包含:無機薄膜層,其層疊于所述第1基材的一個面上;以及氣體阻擋性覆蓋層,其層疊于所述無機薄膜層上。
所述阻擋層可以包含:第1無機薄膜層,其層疊于所述第1基材的單面;第1氣體阻擋性覆蓋層,其層疊于所述第1無機薄膜層上;第2無機薄膜層,其層疊于所述第1氣體阻擋性覆蓋層上;以及第2氣體阻擋性覆蓋層,其層疊于所述第2無機薄膜層上。
可以利用丙烯酸樹脂類粘著劑、聚氨酯類粘接劑、酯類粘接劑的任意種進行貼合而對所述阻擋膜和所述塑料薄膜進行層疊。
所述阻擋膜或者所述塑料薄膜的至少一者可以具有提高光學特性的涂層,所述涂層可以設置于該熒光體用保護薄膜的表面。
所述第1基材可以是酸值小于或等于25的聚對苯二甲酸乙二醇酯類薄膜。
所述氣體阻擋性覆蓋層可以包含含羥基高分子化合物、金屬醇鹽、金屬醇鹽加水分解物以及金屬醇鹽聚合物中的至少大于或等于1種。
本發明的第4方式所涉及的波長轉換片具備:熒光體層,其包含使用了量子點的熒光體;以及大于或等于1個的上述方式所涉及的熒光體用保護薄膜,其層疊于所述熒光體層的至少一個面上。
所述熒光體用保護薄膜可以以使得所述阻擋膜的所述第1基材和所述熒光體層相對的方式層疊。
所述熒光體用保護薄膜可以具有提高光學特性的涂層,所述涂層可以設置于所述塑料薄膜的與所述熒光體層相對一側的相反側的面上。
所述熒光體用保護薄膜可以以使得所述塑料薄膜和所述熒光體層相對的方式層疊。
所述熒光體用保護薄膜可以具有涂層,該涂層具有光學功能,所述涂層可以設置于所述阻擋膜的與所述熒光體層相對一側的相反側的面上。
本發明的第5方式所涉及的背光單元具備光源、導光板、以及上述方式所涉及的波長轉換片。
發明的效果
本發明的上述方式所涉及的波長轉換片的、層疊于熒光體層的至少一個阻擋膜具有涂層,該涂層具有光學功能,上述涂層設置于該阻擋膜的表面,因此能夠抑制干涉條紋的產生,并且能夠抑制來自光源的光的波動。
本發明的上述方式所涉及的熒光體用保護薄膜是以將阻擋層夾入第1及第2基材之間的方式對阻擋膜和塑料薄膜進行層疊而成的復合薄膜,能夠抑制由污點造成的影響,因此阻擋性優異。并且,在涂層設置于熒光體用保護薄膜的表面的情況下,能夠抑制干涉條紋的產生,并且能夠抑制來自光源的光的波動。
本發明的上述方式所涉及的波長轉換片因包含利用了量子點的熒光體在內的熒光體層層疊于上述熒光體用保護薄膜而被密封,阻擋性優異,因此能夠最大限度地發揮量子點的性能。
本發明的上述方式所涉及的背光單元具備上述波長轉換片,因此能夠提供不存在缺陷、斑點、具有接近自然的鮮艷色彩、且色調優異的顯示器。
附圖說明
圖1是示意性地表示本發明的第1實施方式所涉及的波長轉換片的結構的剖面圖。
圖2是示意性地表示本發明的第2實施方式所涉及的波長轉換片的結構的剖面圖。
圖3是示意性地表示本發明的第3實施方式所涉及的波長轉換片的結構的剖面圖。
圖4是示意性地表示本發明的第4實施方式所涉及的波長轉換片的結構的剖面圖。
圖5是示意性地表示本發明的實施方式所涉及的波長轉換片的其他結構例的剖面圖。
圖6是示意性地表示作為應用了本發明的第1實施方式的波長轉換片的結構的剖面圖。
圖7是示意性地表示作為應用了本發明的第2實施方式的波長轉換片的結構的剖面圖。
圖8是示意性地表示本發明的熒光體用保護薄膜的其他結構例的剖面圖。
圖9是示意性地表示本發明的波長轉換片的其他結構例的剖面圖。
圖10表示搭載有實施方式所涉及的波長轉換片的背光單元的一個例子。
具體實施方式
下面,利用附圖對本發明的一個實施方式所涉及的波長轉換片、構成波長轉換片的熒光體用保護薄膜、以及包含波長轉換片的背光單元進行詳細說明。這里,下面的實施方式的波長轉換片包含使用量子點的熒光體,作為LED波長轉換用熒光體,能夠用于背光單元。
此外,在下面的說明中所使用的附圖,為了使特征容易理解,有時出于方便的考慮而放大表示成為特征的部分,各結構要素的尺寸比率等未必與實際情況相同。
<第1實施方式>
首先,對本發明的第1實施方式所涉及的波長轉換片1進行說明。圖1是示意性地表示波長轉換片1的結構的剖面圖。
如圖1所示,波長轉換片1具備:熒光體層(熒光體)2,其使用量子點;第1阻擋膜(阻擋膜)3,其設置于光體層2的一個面2a側;以及第2阻擋膜4,其設置于熒光體層2的另一個面2b側。更具體而言,熒光體層2的兩側的面2a、2b上直接或者經由密封樹脂層5(圖1中未圖示。參照圖5)而由第1以及第2阻擋膜3、4覆蓋。由此,形成為第1以及第2阻擋膜3、4之間包入有熒光體層2的(即,密封的)構造。
(熒光體層)
通常,背光單元由導光板和LED光源構成。LED光源設置于導光板的側面。在LED光源的內部設置有多個發光色為藍色的LED元件。該LED元件可以是紫色LED、或者波長更短的LED。LED光源朝向導光板側面照射光。在使用量子點的背光單元的情況下,該照射的光例如經由導光板而射入至混合有丙烯酸、環氧樹脂等樹脂和熒光體的層(熒光體層)2。因此,需要對熒光體層2賦予阻擋性,因此優選形成為由第1阻擋膜、第2阻擋膜4、后述的熒光體用保護薄膜夾持熒光體層2的結構。
熒光體層2是由樹脂等構成的幾十~幾百μm的薄膜。作為樹脂,例如能夠使用感光性樹脂或者熱硬化性樹脂。而且,樹脂的內部以混合的狀態而密封有2種由量子點構成的熒光體。另外,熒光體層2可以通過將僅密封有1種熒光體的熒光體層層疊大于或等于2層而形成。作為這些熒光體,選擇激發波長相同的熒光體。基于LED光源照射的光的波長而選擇熒光體的激發波長。2種熒光體的熒光色互不相同。各熒光色為紅色、綠色。基于濾色鏡的分光特性而選擇各熒光的波長、以及LED光源照射的光的波長。對于熒光的峰值波長,例如紅色的為610nm,綠色的為550nm。
下面,對熒光體層2中含有的熒光體的粒子構造進行說明。作為熒光體,優選使用發光效率特別好的核·殼型量子點。對于核·殼型量子點,作為發光部的半導體結晶核被作為保護膜的殼包覆。例如,核中能夠使用硒化鎘(CdSe),殼中能夠使用硫化鋅(ZnS)。CdSe的粒子的表面缺陷被帶隙大的ZnS包覆,從而量子吸收率提高。另外,熒光體可以形成為核被第1殼以及第2殼進行雙重包覆。核中能夠使用CdSe,第1殼中能夠使用硒化鋅(ZnSe),第2殼中能夠使用ZnS。
熒光體層2可以使將來自光源的光轉換為紅色、綠色等的各熒光體向單層分散,也可以作為其他層而層疊,從而形成為不同層結構的熒光體層。
(第1阻擋膜)
第1阻擋膜3具有基材6、阻擋層7以及涂層8。而且,在波長轉換片1中,如圖1所示,第1阻擋膜3(粘接)配置為基材6的一個面6a與熒光體層2的一個面2a相對。另外,在基材6的另一個面6b上按照阻擋層7和涂層8的順序對它們進行層疊。
作為基材6的材料,并未特別限定,但優選使用聚對苯二甲酸乙二醇酯類薄膜或者聚萘二甲酸乙二酯類薄膜。另外,作為基材6,特別優選使用酸值(為了中和1g的油脂或者蠟等油脂類中含有的游離脂肪酸以及其他酸性物質所需的氫氧化鉀的mg數)小于或等于25的聚對苯二甲酸乙二醇酯類薄膜。這里,如果基材6的酸值超過25,則特別是高溫高濕環境下的基材穩定性受損,因此引起阻擋性的下降,從而并非優選。另一方面,如果酸值小于或等于25,則基材穩定性增加,即使在高溫高濕環境下阻擋性也不下降而穩定,從而為優選。
阻擋層7包含無機薄膜層9以及氣體阻擋性覆蓋層10。而且,如圖1所示,阻擋層7以下述方式構成,即,在基材6的一個面(單面)6b上層疊有無機薄膜層9,并且在無機薄膜層9上層疊有氣體阻擋性覆蓋層10。
作為無機薄膜層(無機氧化物薄膜層)9的材料,并未特別限定,例如能夠使用氧化鋁、氧化硅、氧化鎂或者它們的混合物。其中,從阻擋性、生產率的角度出發,也優選使用氧化鋁或者氧化硅。并且,從水蒸氣阻擋性的方面來看,特別優選使用氧化硅。
無機薄膜層9的厚度(膜厚)優選設于10~500nm的范圍內,特別優選設于50~300nm的范圍內。這里,如果膜厚小于10nm,則產生因膜厚過薄而無法獲得均勻的膜的情況、無法充分發揮作為氣體阻擋材料的功能的情況,從而也并非優選。另一方面,在膜厚超過500nm的情況下,無法使薄膜保持柔軟性,有可能在成膜后因折彎、拉伸等外部因素而在薄膜產生龜裂。
氣體阻擋性覆蓋層10為了防止后工序中的二次的各種損傷、且賦予較高的阻擋性而設置。氣體阻擋性覆蓋層10的材料具有含羥基高分子化合物、金屬醇鹽、金屬醇鹽加水分解物以及金屬醇鹽聚合物中的至少大于或等于1種的物質作為成分。
作為含羥基高分子化合物,具體而言,例如能舉出聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉等水溶性高分子,特別是在使用聚乙烯醇的情況下,阻擋性最優異。
金屬醇鹽是一般式由M(OR)n(M:Si、Ti、Al、Zr等金屬、R:CH3、C2H5等烷基)來表示的化合物。作為金屬醇鹽,具體而言,能舉出四乙氧基硅烷[Si(OC2H5)4]、異丙醇鋁(triisopropoxyaluminium)[Al(O-iso-C3H7)3]等。其中,四乙氧基硅烷、異丙醇鋁在加水分解后在水類的溶劑中比較穩定,因此優選作為氣體阻擋性覆蓋層10的材料。作為加水分解物以及聚合物,例如作為四乙氧基硅烷的加水分解物、聚合物而舉出硅酸(Si(OH)4)等,作為三丙氧基鋁(trispropoxyaluminum)的加水分解物、聚合物而舉出氫氧化鋁(Al(OH)3)等。
為了使前述的金屬醇鹽分解,可以在氣體阻擋性覆蓋層10中添加氯化錫等催化劑。例如可以是氯化亞錫(stannous chloride)、四氯化錫(stannic chloride)或者它們的混合物,也可以是無水物或者氫氧化物。
為了發揮大于或等于1種的光學功能,將涂層8設置于第1阻擋膜3的表面、即波長轉換片1的表面。這里,作為光學功能,并未特別限定,能舉出防止干涉條紋(云紋)功能、防止反射功能、擴散功能等。在本實施方式的波長轉換片1中,其特征在于,涂層至少具有防止干涉條紋功能。
如圖1所示,涂層8構成為包含粘合劑樹脂層11以及微粒12。微粒12以微粒12的一部分從粘合劑樹脂層11的表面露出的方式被埋入。由此,在涂層8的表面產生微細的凹凸。這樣,通過在第1阻擋膜3的表面、即波長轉換片1的表面設置涂層8,能夠防止牛頓環的產生。
作為粘合劑樹脂層11,具體而言,例如能夠使用熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化型樹脂。
作為熱可塑性樹脂,能夠使用醋酸纖維素、硝酸纖維素、乙酸丁酸纖維素(acetylbutyrylcellulose)、乙基纖維素、甲基纖維素等纖維素衍生物、醋酸乙烯酯及其共聚物、氯乙烯及其共聚物、偏二氯乙烯(vinylidene chloride)及其共聚物等乙烯基類樹脂、聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮丁醛等縮醛樹脂、丙烯酸樹脂以及其共聚物、聚甲基丙烯酸樹脂以及其共聚物等丙烯酸類樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚酰胺樹脂、線狀聚酯樹脂、氟樹脂、聚碳酸酯樹脂等。
作為熱硬化性樹脂,能舉出苯酚樹脂、尿素三聚氰胺樹脂(urea melamine resin)、聚酯樹脂、硅樹脂等。
作為紫外線硬化型樹脂,能舉出環氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯(urethane acrylate)、聚酯丙烯酸酯(polyester acrylate)等光聚合性預聚物。另外,還能夠以上述的光聚合性預聚物為主成分、且使用單官能、多官能的單體作為稀釋劑而構成紫外線硬化型樹脂。
粘合劑樹脂層11的厚度(膜厚)優選設于0.1~20μm的范圍內,特別優選設于0.3~10μm的范圍內。這里,如果粘合劑樹脂層11的膜厚小于0.1μm,則產生因膜厚過薄而無法獲得均勻的膜的情況、無法充分發揮光學功能的情況,從而并非優選。另一方面,在膜厚超過20μm的情況下,微粒12不向涂層8的表面露出,有可能無法獲得凹凸賦予效果,另外,透明性下降或者根本不符合薄膜化的顯示器的趨勢,從而并非優選。
作為微粒12,具體而言,例如能夠使用有機粒子、無機粒子。其中,可以使用任意種,也可以使用大于或等于兩種的粒子。
作為有機粒子,能舉出球狀丙烯酸樹脂細粉末、四氟乙烯樹脂(ethylene tetrafluoride resin)細粉末、交聯聚苯乙烯樹脂細粉末、聚氨酯樹脂細粉末、聚乙烯樹脂細粉末、苯并胍胺樹脂(benzoguanamine resin)樹脂細粉末、硅樹脂細粉末、環氧樹脂樹脂細粉末等。
作為無機粒子,能舉出硅石粒子、氧化鋯粒子等。
另外,優選微粒12的平均一次粒徑為0.5~30μm。在本實施方式中,通過激光衍射法對平均一次粒徑進行測定。如果微粒12的平均粒徑小于0.5μm,則無法獲得對涂層8的表面的凹凸的賦予效果,從而并非優選。另一方面,如果平均粒徑超過30μm,則使用遠大于涂膜厚度的粒子,存在導致光線透過率下降的問題,從而并非優選。與此相對,如果平均粒徑處于上述范圍內,則能夠在維持較高的光線透過率的狀態下在表面形成凹凸形狀。
另外,優選第1阻擋膜3在具有涂層8的所有結構中全光線透過率值大于或等于85%。這里,如果具有涂層8的第1阻擋膜3的全光線透過率值小于85%,則來自光源的光的損失變大,在顯示器上無法確保足夠的亮度,或者為了確保亮度而必須使用明亮的光源,因此并非優選。與此相對,如果全光線透過率值大于或等于85%,則使用較少的電力便能夠確保顯示器上的亮度,因此為優選。
通過將具有如上結構的第1阻擋膜3用作波長轉換片1的結構,能夠最大限度地發揮使用量子點的熒光體層2的性能。并且,能夠防止牛頓環等干涉條紋的產生,結果能夠獲得高效率且高精細、長壽命的顯示器。
(第2阻擋膜)
第2阻擋膜4具有基材6以及阻擋層7而不具有涂層8,在這一點上與第1阻擋膜3的結構不同。更具體而言,在波長轉換片1中,如圖1所示,第2阻擋膜4配置為基材6的一個面6a與熒光體層2的另一個面2b相對。而且,在該基材6的一個面6a上層疊無機薄膜層9,在無機薄膜層9上層疊氣體阻擋性覆蓋層10。由無機薄膜層9和氣體阻擋性覆蓋層10構成阻擋層7。即,熒光體層2的另一個面2b與第2阻擋膜4的氣體阻擋性覆蓋層10接觸。
即,在與熒光體層2相對一側層疊有阻擋層7,在熒光體層2的相反側的面6b上未設置涂層8,第1阻擋膜3和第2阻擋膜4在上述這些方面不同。此外,關于基材6以及阻擋層7的結構,能夠使用與第1阻擋膜3中說明的結構相同的結構。
下面,對本實施方式所涉及的波長轉換片1的制造方法進行說明。
作為波長轉換片1的制造方法,例如,能夠通過下面的步驟而將熒光體層2層疊于第1阻擋膜3以及第2阻擋膜4之間。
(第1以及第2阻擋膜的制造工序)
在第1以及第2阻擋膜3、4的制造中,首先,在基材6的至少單個面對無機薄膜層9例如通過蒸鍍法等進行層疊。然后,將含有水溶性高分子(含羥基高分子化合物)、和(a)大于或等于1種的金屬醇鹽以及加水分解物或者(b)氯化錫的至少一者的水溶液或者以水/乙醇混合溶液為主劑的涂覆劑涂敷于無機薄膜層9的表面上,形成氣體阻擋性覆蓋層10。由此,獲得在基材6上設置有阻擋層7的第2阻擋膜4。
另一方面,第1阻擋膜3在設置于基材6上的阻擋層7上還形成涂層8。具體而言,在阻擋層7上涂敷粘合劑樹脂和微粒混合而成的涂覆液,形成涂層8。由此,獲得在基材6上層疊有阻擋層7以及涂層8的第1阻擋膜。
(熒光體層的制造工序以及阻擋膜的層疊工序)
熒光體層2的形成方法并未特別限定,例如日本特表2013-544018所記載的那樣,使熒光體材料向感光性樹脂、熱硬化性樹脂等粘合劑樹脂分散,在將調整后的混合液涂敷于第1或者第2阻擋膜3、4上之后,能夠通過UV硬化或者熱硬化而進行密封。作為感光性樹脂以及熱硬化性樹脂,能舉出使用丙烯酸樹脂、環氧樹脂樹脂、聚烯烴樹脂。
此外,在本實施方式中,熒光體層2的制造工序以及阻擋膜的層疊工序并不特別限定于上述方法。例如,可以在第1阻擋膜3的基材6的表面6a上形成熒光體層2之后,將第2阻擋膜4層疊于熒光體層2上。
如以上說明所示,根據本實施方式所涉及的波長轉換片1,層疊于熒光體層2的一個阻擋膜(第1阻擋膜3)具有涂層8,該涂層8具有光學功能。另外,上述涂層8設置于第1阻擋膜3的表面。因此,能夠抑制牛頓環等干涉條紋的產生,并且能夠抑制來自光源的光的波動。
另外,根據本實施方式所涉及的波長轉換片1,使用阻擋性、透明性優異的第1以及第2阻擋膜3、4,因此能夠提供一種能最大限度地發揮量子點的性能的顯示器用的背光單元。
并且,根據本實施方式所涉及的波長轉換片1,通過使用阻擋性以及透明性優異的第1以及第2阻擋膜3、4,能夠提供具有更接近自然的鮮艷的色彩且色調優異的顯示器。
<第2實施方式>
接下面,利用圖2對本發明的第2實施方式所涉及的波長轉換片21進行說明。波長轉換片21與第1實施方式所涉及的波長轉換片1相比,只有第1阻擋膜的結構不同。因此,關于本實施方式所涉及的波長轉換片21,對與第1實施方式所涉及的波長轉換片1相同的結構部分標注相同的標號并且將說明省略。
如圖2所示,波長轉換片21具備:熒光體層(熒光體)2;第1阻擋膜(阻擋膜)23,其設置于熒光體層2的一個面2a側;以及第2阻擋膜4,其設置于熒光體層2的另一個面2b側。更具體而言,在熒光體層2的兩個面2a、2b上直接或者經由密封樹脂層5(圖2中未圖示。參照圖5)而分別層疊有第1阻擋膜23以及第2阻擋膜4。由此,形成為在第1阻擋膜23以及第2阻擋膜4之間包入有熒光體層2的(即,密封的)構造。
(第1阻擋膜)
第1阻擋膜23具有基材6、阻擋層7以及涂層8。而且,如圖2所示,在第1阻擋膜23中,在與熒光體層2的一個面2a相對的基材6的一個面6a上層疊有阻擋層7。另外,在基材6的另一個面6b上層疊有涂層8。即,第1阻擋膜23的阻擋層7(氣體阻擋性覆蓋層10)設置為與熒光體層2相對(接觸),在熒光體層2的相反側的面6b上設置有涂層8,本實施方式的第1阻擋膜23與第1實施方式的第1阻擋膜3在上述這些方面不同。
如以上說明所示,根據本實施方式所涉及的波長轉換片21,能夠獲得與上述的第1實施方式所涉及的波長轉換片1同樣的效果。
另外,根據本實施方式的波長轉換片21,構成第1阻擋膜23的阻擋層7設置為與熒光體層2相對(接觸),能夠更有效地發揮阻擋性能。
<第3實施方式>
下面,利用圖3對本發明的第3實施方式所涉及的波長轉換片31進行說明。在本實施方式中,與第1以及第2實施方式所涉及的波長轉換片1、21相比,只有第1阻擋膜的結構不同。因此,關于本實施方式的波長轉換片,對與第1以及第2實施方式相同的結構部分標注相同的標號并將說明省略。
如圖3所示,本實施方式所涉及的波長轉換片31具備:熒光體層(熒光體)2;第1阻擋膜(阻擋膜)33,其設置于熒光體層2的一個面2a側;以及第2阻擋膜4,其設置于熒光體層2的另一個面2b側。更具體而言,熒光體層2的兩個面2a、2b上直接或者經由密封樹脂層5(圖3中未圖示。參照圖5)而由第1阻擋膜33以及第2阻擋膜4覆蓋。由此,形成為在第1阻擋膜33以及第2阻擋膜4之間包入有熒光體層2的(即、密封的)構造。
(第1阻擋膜)
第1阻擋膜33具有第1以及第2基材6A、6B、阻擋層7以及涂層8。而且,如圖3所示,在第1阻擋膜33中,第1基材6A的一個面6a配置為與熒光體層2的一個面2a相對(接觸),另外,在第1基材6A的另一個面6b上按照阻擋層7和第2基材6B的順序對它們進行層疊。即,第1基材6A的另一個面6b與第2基材6B的一個面6c之間夾入有阻擋層7。這里,在本實施方式中,阻擋層7的無機薄膜層9與基材6A接觸,氣體阻擋性覆蓋層10與基材6B接觸。并且,在第2基材6B的另一個面6d上層疊有涂層8。即,以與熒光體層2相對(接觸)的方式而設置有第1基材6A,在該第1基材6A上層疊有阻擋層7、第2基材6B以及涂層8,在這一點上,結構與本實施方式的第1阻擋膜33、第1以及第2實施方式的第1阻擋膜3、23不同。
如以上說明,根據本實施方式所涉及的波長轉換片31,能夠獲得與上述的第1以及第2實施方式的波長轉換片1、21同樣的效果。
另外,根據本實施方式所涉及的波長轉換片31,由第1以及第2基材6A、6B將構成第1阻擋膜33的阻擋層7夾入,因此即使在阻擋層7產生微小的小孔等缺陷的情況下,也能夠更有效地發揮阻擋性能。
<第4實施方式>
下面,利用圖4對本發明的第4實施方式所涉及的波長轉換片41進行說明。波長轉換片41相對于第2實施方式的波長轉換片21的結構,第1以及第2阻擋膜的結構不同。因此,關于本實施方式所涉及的波長轉換片41,對與第1~第3實施方式相同的結構部分標注相同的標號并將說明省略。
如圖4所示,本實施方式所涉及的波長轉換片41具備:熒光體層(熒光體)2;第1阻擋膜(阻擋膜)43,其設置于熒光體層2的一個面2a側;以及第2阻擋膜44,其設置于熒光體層2的另一個面2b側。更具體而言,熒光體層2的兩個面2a、2b上直接或者經由密封樹脂層5(圖4中未圖示。參照圖5)而由第1阻擋膜43以及第2阻擋膜44覆蓋。由此,形成為第1阻擋膜43以及第2阻擋膜44之間包入有熒光體層2的(即,密封的)構造。
(第1阻擋膜)
第1阻擋膜43具有基材6、第1及第2阻擋層7A、7B以及涂層8。
如圖4所示,在第1阻擋膜43中,在與熒光體層2的一個面2a相對的基材6的一個面6a上按照第1阻擋層7A和第2阻擋層7B的順序對它們進行層疊。第1阻擋層7A由第1無機薄膜層9A和第1氣體阻擋性覆蓋層10A構成,在基材6的一個面6a上按照該順序層疊。第2阻擋層7B由第2無機薄膜層9B和第2氣體阻擋性覆蓋層10B構成,在第1阻擋層7A的第1氣體阻擋性覆蓋層10A上按照該順序層疊。此外,在本實施方式中,熒光體層2的一個面2a與第2氣體阻擋性覆蓋層10B接觸。
基材6的另一個面6b上層疊有涂層8。
即,第1阻擋膜43在與熒光體層2相對一側設置有第1以及第2阻擋層7A、7B的層疊體,在熒光體層2的相反側的面6b上設置有涂層8,在這些方面,本實施方式所涉及的第1阻擋膜43與第2實施方式所涉及的第1阻擋膜23的結構不同。
(第2阻擋膜)
第2阻擋膜44具有基材6和第1及第2阻擋層7A、7B,不具有涂層8,在這一點上與第1阻擋膜43結構不同。
如圖4所示,第2阻擋膜44配置為基材6的一個面6a與熒光體層2的另一個面2b相對。而且,在該基材6的一個面6a上按照第1阻擋層7A和第2阻擋層7B的順序對它們進行層疊。第1阻擋層7A由第1無機薄膜層9A和第1氣體阻擋性覆蓋層10A構成,在基材6的一個面6a上按照該順序層疊。第2阻擋層7B由第2無機薄膜層9B和第2氣體阻擋性覆蓋層10B構成,在第1阻擋層7A的第1氣體阻擋性覆蓋層10A上按照該順序層疊。此外,本實施方式中,熒光體層2的另一個面2b與第2氣體阻擋性覆蓋層10B接觸。
即,第2阻擋膜44在與熒光體層2相對一側設置有第1以及第2阻擋層7A、7B的層疊體,在熒光體層2的相反側的面6b上未設置涂層8,在這一點上,第2阻擋膜44與第1阻擋膜43不同。此外,關于基材6以及第1以及第2阻擋層7A、7B的結構,能夠使用與第1阻擋膜43相同的結構。
如以上說明,根據本實施方式所涉及的波長轉換片41,能夠獲得與上述的第1~第3實施方式的波長轉換片1、21、31同樣的效果。
另外,根據本實施方式所涉及的波長轉換片41,阻擋層分別交替地層疊有大于或等于2層的無機薄膜層和氣體阻擋性覆蓋層,因此能夠發揮更優異的阻擋性能。
<第5實施方式>
對本發明的第5實施方式所涉及的波長轉換片61進行說明。圖6是示意性地表示波長轉換片61的結構的剖面圖。這里,本實施方式的波長轉換片1包含使用量子點的熒光體,作為LED波長轉換用熒光體而能夠用于背光單元。此外,關于本實施方式所涉及的波長轉換片61,對與第1實施方式所涉及的波長轉換片1相同的結構部分標注相同的標號并將說明省略。
如圖6所示,本實施方式的波長轉換片61具備:熒光體層(也稱為波長轉換層)2,其包含使用量子點的熒光體;以及熒光體用保護薄膜13,其分別設置于熒光體層2的一個面2a側以及另一個面2b側。更具體而言,熒光體層2的兩個面2a、2b上直接或者經由密封樹脂層5(圖6中未圖示。參照圖7以及圖8)而由熒光體用保護薄膜13覆蓋。由此,形成為在熒光體用保護薄膜13之間包入有熒光體層2(即,密封的)的構造。
(熒光體用保護薄膜)
如圖6所示,熒光體用保護薄膜13具有:阻擋膜15,其具有第1基材6和阻擋層7;塑料薄膜(第2基材)16;粘接層17;以及涂層18。而且,在第1基材6的一個面6a上設置的阻擋層7和塑料薄膜16以隔著粘接層17相對的方式進行層疊。換言之,熒光體用保護薄膜13是以在第1基材6與第2基材(塑料薄膜)16之間夾入有阻擋層7的方式層疊有阻擋膜15和塑料薄膜16的復合薄膜。
而且,在波長轉換片61中,如圖6所示,各熒光體用保護薄膜13分別以塑料薄膜16配置于熒光體層2側(塑料薄膜16與熒光體層2接觸)的方式層疊。
更具體而言,在波長轉換片61中,熒光體用保護薄膜13配置為塑料薄膜16的、與阻擋層7相對一個面16a的相反側的面16b與熒光體層2的一個面2a相對(接觸)。另外,在構成阻擋膜15的第1基材6的另一個面6b上層疊有涂層18。即,涂層18設置于熒光體用保護薄膜13的表面,并且設置為波長轉換片61的表面。
如圖6所示,阻擋膜15具有第1基材6、以及在該第1基材6的一個面6a上設置的阻擋層7。
作為第1基材6的材料,并未特別限定,能夠使用聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚萘二甲酸乙二酯薄膜等。另外,第1基材6的厚度并未特別限定,為了減薄波長轉換片61的總厚度,優選設為小于或等于50μm。
塑料薄膜16至少包含第2基材,可以僅由第2基材構成。作為塑料薄膜(第2基材)16的材料,并未特別限定,例如能夠使用聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚萘二甲酸乙二酯薄膜。特別優選使用酸值(為了中和1g的油脂或者蠟等油脂類中所含有的游離脂肪酸以及其他酸性物質所需的氫氧化鉀的mg數)小于或等于25的聚對苯二甲酸乙二醇酯類薄膜。這里,如果基材6的酸值超過30,則特別是高溫高濕環境下的基材穩定性受損,可能引起阻擋性的下降,從而并非優選。另一方面,如果酸值小于或等于30,則基材穩定性增加,即使在高溫高濕環境下阻擋性也不下降而穩定,從而為優選。
另外,作為塑料薄膜(第2基材)16的厚度,并未特別限定,為了減薄熒光體用保護薄膜13或者波長轉換片61的總厚度,優選使用小于或等于25μm的薄膜。
如圖6所示,塑料薄膜16設置為隔著在第1基材6的一個面6a上設置的阻擋層7以及粘接層17而與第1基材6相對。換言之,以在第1基材6和第2基材(塑料薄膜)16之間夾入阻擋層7的方式對阻擋膜15和塑料薄膜16進行層疊。這樣,在第1基材6和第2基材(塑料薄膜)16之間夾入有阻擋層7,因此即使在阻擋層7產生微小的小孔等缺陷的情況下,也能夠更有效地發揮阻擋性能。
如圖6所示,粘接層17為了將阻擋膜15和塑料薄膜16貼合而設置于阻擋膜15與塑料薄膜16之間。作為粘接層17的材料,并未特別限定,能夠使用丙烯酸類材料、聚氨酯類材料、聚酯類材料等粘接劑、粘著劑。更具體而言,能夠使用丙烯酸樹脂類粘著劑、聚氨酯類粘接劑、酯類粘接劑的任意種。
另外,作為粘接層17的厚度,并未特別限定,為了減薄熒光體用保護薄膜13或者波長轉換片61的總厚度,優選設為小于或等于20μm。
涂層18為了發揮1個以上的光學功能而在熒光體用保護薄膜13的各表面、即波長轉換片61的表面設置。這里,作為光學功能,并未特別限定,能舉出防止干涉條紋(云紋)功能、防止反射功能、擴散功能等。在本實施方式所涉及的背光單元(波長轉換片61)中,涂層至少具有防止干涉條紋功能。
涂層18可以如第1實施方式那樣構成為包含粘合劑樹脂層以及微粒。另外,可以以使得微粒的一部分從粘合劑樹脂層的表面露出的方式進行埋入,從而在涂層18的表面產生微細的凹凸。這樣,將涂層18設置于熒光體用保護薄膜13的表面、即波長轉換片61的表面,從而能夠防止牛頓環的產生。
作為粘合劑樹脂層,并未特別限定,能夠使用光學透明性優異的樹脂。更具體而言,例如能夠使用聚酯類樹脂、丙烯酸類樹脂、丙烯酸聚氨酯類樹脂(acrylic urethane resin)、聚酯丙烯酸類樹脂、聚氨酯丙烯酸類樹脂、聚氨酯類樹脂、環氧類樹脂、聚碳酸酯類樹脂、聚酰胺類樹脂、聚酰亞胺類樹脂、密胺類樹脂、酚類樹脂等熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂等。其中,優選使用耐光性、光學特性優異的丙烯酸類樹脂。
作為微粒,并未特別限定,例如除了硅石、粘土、云母、碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、氧化鈦、礬土等無機微粒以外,能夠使用苯乙烯樹脂、聚氨酯樹脂、硅樹脂、丙烯酸樹脂等有機微粒。不僅能夠使用這些例子中的1種,還能夠組合使用多種微粒。
具有如上結構的熒光體用保護薄膜13是以在第1基材6以及第2基材16之間夾入有阻擋層7的方式對阻擋膜15和塑料薄膜16進行層疊而成的復合薄膜。因此,能夠抑制由污點造成的影響,熒光體用保護薄膜13的阻擋性優異。并且,將熒光體用保護薄膜13用作波長轉換片61的結構,從而能夠最大限度地發揮使用量子點的熒光體層2的性能,并且能夠防止牛頓環等干涉條紋的產生。結果能夠獲得高效率且高精細、長壽命的顯示器。
下面,對本實施方式的波長轉換片61的制造方法進行說明。
在本實施方式的波長轉換片1的制造方法中,例如能夠通過下面的步驟而將熒光體層2層疊于一對熒光體用保護薄膜13之間。
(熒光體用保護薄膜13的制造工序)
在熒光體用保護薄膜13的制造中,首先,在第1基材6的至少單個面形成涂層18。具體而言,首先,涂敷作為粘合劑的丙烯酸類樹脂和丙烯酸微粒混合而成的涂覆液,由此獲得設置有涂層18的基材6。接下來,在第1基材6的、設置有涂層18一個面6a的相反側的面6b上,例如通過蒸鍍法等而對無機薄膜層9進行層疊。然后,將含有水溶性高分子(含羥基高分子化合物)、以及(a)大于或等于1種的金屬醇鹽以及加水分解物或者(b)氯化錫的至少一者的水溶液、或者以水/乙醇混合溶液為主劑的涂覆劑涂敷于無機薄膜層9的表面上,形成氣體阻擋性覆蓋層10。由此,獲得在第1基材6上設置有涂層18以及阻擋層7的阻擋膜15。
然后,利用粘接層17對阻擋膜15和塑料薄膜16進行貼合、層疊。具體而言,以將阻擋層7夾入于阻擋膜15的第1基材6和塑料薄膜16之間的方式對阻擋膜15和塑料薄膜16進行粘接。作為粘接層17,使用丙烯酸樹脂類粘著劑、聚氨酯類粘接劑、酯類粘接劑的任意種。由此,獲得以將阻擋層7夾入于第1基材6和塑料薄膜16之間的方式而層疊的熒光體用保護薄膜13。
(熒光體層2的制造工序以及熒光體用保護薄膜的層疊工序)
熒光體層2的形成方法并未特別限定,例如日本特表2013-544018所記載的那樣,使熒光體材料分散至感光性樹脂、熱硬化性樹脂等粘合劑樹脂,在將調整后的混合液分別涂敷于熒光體用保護薄膜13的未設置涂層18的塑料薄膜16側的表面13a(16b)上之后,能夠通過UV硬化或者熱硬化而進行密封。這樣,能夠制造波長轉換片61。作為感光性樹脂以及熱硬化性樹脂,能舉出使用丙烯酸樹脂、環氧樹脂、聚烯烴樹脂。
此外,在本實施方式中,熒光體層2的制造工序以及熒光體用保護薄膜的層疊工序并不特別限定于上述方法。例如,可以在一個熒光體用保護薄膜13的未設置涂層18的塑料薄膜16側的表面13a(16b)上形成熒光體層2之后,將另一個熒光體用保護薄膜13層疊于熒光體層2上。
如以上說明所示,本實施方式所涉及的熒光體用保護薄膜13是以將阻擋層7夾入于第1基材6和第2基材(塑料薄膜)16之間的方式對阻擋膜15和塑料薄膜16進行層疊而成的復合薄膜,因此能夠將由污點造成的影響抑制為最小限度,并且利用熱穩定性優異的PET薄膜將阻擋層夾入,從而能夠發揮優異的阻擋性。并且,在熒光體用保護薄膜13的表面設置涂層18,因此能夠抑制干涉條紋的產生、且能夠抑制來自光源的光的波動。
對于本實施方式所涉及的波長轉換片61而言,含有使用量子點的熒光體的熒光體層2層疊于上述的熒光體用保護薄膜13并被密封,阻擋性優異,因此能夠最大限度地發揮量子點的性能。
具備本實施方式所涉及的波長轉換片61的背光單元能夠提供不存在缺陷、斑點、具有接近于自然的鮮艷色彩、且色調優異的顯示器。
另外,根據本實施方式所涉及的波長轉換片61,層疊于熒光體層2的熒光體用保護薄膜13具有涂層18,該涂層18具有光學功能。另外,上述涂層18設置為波長轉換片61的表面。因此,能夠抑制牛頓環等干涉條紋的產生,并且能夠抑制來自光源的光的波動。
另外,根據本實施方式所涉及的波長轉換片61,使用阻擋性、透明性優異的熒光體用保護薄膜13,因此能夠提供能夠最大限度地發揮量子點的性能的顯示器用的背光單元。
并且,根據本實施方式所涉及的波長轉換片61,通過使用阻擋性以及透明性優異的熒光體用保護薄膜13,能夠提供具有更接近于自然的鮮艷色彩、且色調優異的顯示器。
<第6實施方式>
下面,利用圖7對本發明的第6實施方式所涉及的波長轉換片71進行說明。在本實施方式中,與第5實施方式的波長轉換片61相比,只有熒光體用保護薄膜的結構不同。因此,關于本實施方式的波長轉換片,對與第5實施方式相同的結構部分標注相同的標號并將說明省略。
如圖7所示,本實施方式的波長轉換片71具備:熒光體層(波長轉換層)2,其包含使用量子點的熒光體;以及熒光體用保護薄膜73,其分別設置于熒光體層2的一個面2a側以及另一個面2b側。
更具體而言,在熒光體層2的兩個面2a、2b上直接或經由密封樹脂層5(圖7中未圖示。參照圖8以及9)而分別層疊有熒光體用保護薄膜73。由此,形成為在熒光體用保護薄膜73之間包入有熒光體層2的(密封的)構造。
(熒光體用保護薄膜)
本實施方式的熒光體用保護薄膜73具有:阻擋膜15,其具有第1基材6和阻擋層7;塑料薄膜(第2基材)16;粘接層17;以及涂層18。而且,設置于第1基材6的一個面6a上的阻擋層7和塑料薄膜16以隔著粘接層17而相對的方式層疊。換言之,熒光體用保護薄膜73是以將阻擋層7夾入于第1基材6和第2基材(塑料薄膜)16之間的方式層疊有阻擋膜15和塑料薄膜16的復合薄膜。
而且,如圖7所示,在各熒光體用保護薄膜73中,分別層疊為使得阻擋膜15的第1基材6側的面15b(6b)與熒光體層2接觸。
更具體而言,在波長轉換片71中,熒光體用保護薄膜73配置為阻擋膜15的第1基材6的、設置有阻擋層7的面6a的相反側的面6b與熒光體層2的一個面2a相對。另外,在塑料薄膜16的與阻擋層7相對一個面16a的相反側的面16b上層疊有涂層18。即,在本實施方式中,涂層18也設置于熒光體用保護薄膜73的表面、且設置為波長轉換片71的表面。
如以上說明,根據本實施方式的71,能夠獲得與上述的第5實施方式的波長轉換片61同樣的效果。
此外,本發明的技術范圍并不限定于上述實施方式,在不脫離本發明的主旨的范圍內能夠進行各種變更。例如,由上述第1~第4實施方式的波長轉換片1、21、31、41所示的第1阻擋膜3、23、33、43的結構是一個例子,并不限定于此。具體而言,只要構成本發明的波長轉換片的第1阻擋膜具有大于或等于1個的基材6、大于或等于1個的阻擋層7、以及涂層8,且涂層8設置于該阻擋膜的表面即可。
另外,本發明的涂層不限定于由上述第1阻擋膜3、23、33、43所示的涂層8的結構、即發揮防止干涉條紋(云紋)功能的一層構造,可以是發揮多種功能的層的層疊體。
并且,本發明的波長轉換片可以是將熒光體層2覆蓋的第1以及第2阻擋膜中的至少一者的阻擋膜具有涂層8的結構,也可以是第1以及第2阻擋膜二者具有涂層8的結構。
另外,在上述第1~第4實施方式的波長轉換片1、21、31、41中,對利用第1及第2阻擋膜直接將熒光體層2密封的結構進行了說明,但并不限定于此。例如圖5所示,可以與熒光體層2不同地形成為設置將該熒光體層2覆蓋、密封的密封樹脂層5。通過形成為在第1及第2阻擋膜3、4之間設置密封樹脂層5而將熒光體層2密封的結構,能夠提供具有更高的阻擋性的波長轉換片51。
作為密封樹脂層5,例如能夠使用熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化型樹脂。更具體而言,能夠使用環氧樹脂、硅樹脂、乙烯·醋酸乙烯共聚樹脂(ethylene-vinyl acetate copolymer resin)等。
另外,例如,上述的第5以及第6實施方式的波長轉換片61、71的結構以及熒光體用保護薄膜13、73的結構是一個例子,并不限定于此。
具體而言,在上述的第5以及第6實施方式的熒光體用保護薄膜13、73中,對1個阻擋層7設置于第1基材6和塑料薄膜16之間的結構進行了說明,但并不限定于此。例如圖8所示,可以是由第1無機薄膜層9A和第1氣體阻擋性覆蓋層10A構成的第1阻擋層7A、以及由第2無機薄膜層9B和第2氣體阻擋性覆蓋層10B構成的第2阻擋層7B層疊的結構的熒光體用保護薄膜83。這樣,根據無機薄膜層和氣體阻擋性覆蓋層交替地層疊大于或等于2層的熒光體用保護薄膜83,能夠發揮更優異的阻擋性能。并且,可以在本發明的熒光體用保護薄膜設置大于或等于2個的阻擋層7。
另外,對于本發明的波長轉換片而言,如上述的第5及第6實施方式,含有熒光體層2的密封樹脂層5可以不被相同的熒光體用保護薄膜13(或者73)夾持,可以由不同結構的熒光體用保護薄膜13、73夾持。
并且,本發明的波長轉換片可以是將熒光體層2覆蓋的熒光體用保護薄膜中的、至少一個熒光體用保護薄膜具有涂層18的結構,也可以是兩個熒光體用保護薄膜具有涂層18的結構。
另外,在上述的第5及第6實施方式的波長轉換片61、71中,對利用熒光體用保護薄膜13(73)將熒光體層2直接密封的結構進行了說明,但并不限定于此。例如圖9所示,可以與熒光體層2不同地形成為設置將熒光體層2覆蓋、密封的密封樹脂層5的結構。通過形成為在熒光體用保護薄膜13之間設置密封樹脂層5而將熒光體層2密封的結構,能夠提供具有更高的阻擋性的波長轉換片91。
<背光單元>
利用上述實施方式所涉及的波長轉換片,能夠提供應用于液晶顯示器等的背光單元。圖10中示出搭載有上述實施方式所涉及的波長轉換片1(21、31、41、51、61、71、81、91)的背光單元100的一個例子。
背光單元100具備LED(發光二極管)光源101、導光板102以及波長轉換片1。LED光源設置于導光板的側面,并且,圖中進行了省略,但可以具備反射板、擴散板、棱鏡片材等。
LED光源101設置于導光板102的側端面,波長轉換片1配置于導光板102上(光的行進方向)。在LED光源101的內部設置有多個發光色為藍色的LED元件。該LED元件可以是紫色LED、或者波長比紫色更短的LED。LED光源101朝向導光板102側面照射光。在使用上述實施方式所涉及的波長轉換片的背光單元的情況下,從導光板102照射的光L射入至波長轉換片中的熒光體層,形成為波長轉換后的光L′。
導光板102是有效地對從LED光源101照射的光進行引導的部件,使用公知的材料。作為導光板102,例如使用丙烯酸、聚碳酸酯、以及環烯薄膜(cycloolefin film)等。導光板102例如能夠通過絲網印刷方式、注塑成型、擠出成型等成型方式、噴墨方式等而形成。導光板102的厚度例如為100~1000μm。另外,能夠在導光板102設置用于使從LED光源101射出的光向波長轉換片側反射的反射板、微細圖案。
下面,利用實施例以及對比例對本發明的效果進行進一步的說明,本發明并不局限于下述實施例等。
[第1實施例]
(實施例1)
制作了圖1所示的結構的波長轉換片。
在聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(酸值28)的單面通過真空蒸鍍法而形成了作為無機薄膜層的厚度為的氧化硅。并且,在其上作為氣體阻擋性被膜層而通過濕涂法按順序對由烷氧基硅烷以及聚乙烯醇構成的涂液進行層疊,由此形成了厚度為0.3μm的氣體阻擋性覆蓋層。由此,獲得第2阻擋膜。
然后,在通過與上述的第2阻擋膜的制作工序相同的工序制作的層疊體的氣體阻擋性覆蓋層的表面,涂敷由丙烯酸樹脂以及硅石粒子(平均粒徑為1.0μm)構成的涂膜,然后通過使丙烯酸樹脂硬化而獲得具有5μm的厚度的涂層的第1阻擋膜。
對于CdSe/ZnS 530(SIGMA-ALDRICH制),進行濃度調整并使其分散至溶劑而形成為熒光體溶液,在使該熒光體溶液與環氧樹脂類感光性樹脂混合之后,將其涂敷于先制作成的第2阻擋膜的氣體阻擋性覆蓋層上,由此獲得厚度為100μm的熒光體層。
對于先制作成的第1阻擋膜,以使得層疊有氣體阻擋性覆蓋層的面的相反側面與熒光體層相對的方式將其層疊配置于所獲得的熒光體層的上表面,然后通過UV照射而使熒光體層硬化,由此獲得實施例1的波長轉換片。
此外,作為酸值的測定方法,對切割后的薄膜進行稱量,在加熱溶解于甲酚后進行冷卻,然后利用氫氧化鉀乙醇溶液(potassium hydroxide ethanol solution)進行滴定而測量酸值。作為指示劑,使用酚酞溶液(參照JISK0070)。
(實施例2)
除了在實施例1中使用聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(氧化17)以外,通過同樣的操作而獲得了實施例2的波長轉換片。
(實施例3)
通過下面的工序而制作了圖2所示的結構的波長轉換片。關于未特殊記載的事項,依據與實施例1相同的結構以及步驟。
在聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(酸值17)的單面,通過真空蒸鍍法而形成作為無機薄膜層的厚度為的氧化硅。并且,在其上作為氣體阻擋性被膜層而通過濕涂法依次對由烷氧基硅烷和聚乙烯醇構成的涂液進行層疊,由此形成厚度為0.3μm的氣體阻擋性覆蓋層。由此獲得第2阻擋膜。
接著,在通過與上述第2阻擋膜的制作工序同樣的工序而制作的層疊體的形成有氣體阻擋性覆蓋層的面的相反側的面,涂敷由丙烯酸樹脂和硅石粒子(平均粒徑為1.0μm)構成的涂膜之后,通過使丙烯酸樹脂硬化而在一個面形成厚度為5μm的涂層,由此獲得第1阻擋膜。
通過與實施例1相同的工序而在第2阻擋膜的氣體阻擋性覆蓋層上涂敷熒光體的涂液,由此獲得厚度為100μm的熒光體層。
在以使得先制作成的第1阻擋膜的氣體阻擋性覆蓋層與熒光體層相對的方式進行配置并使第1阻擋膜層疊于所獲得的熒光體層的上表面之后,通過UV照射而使熒光體層硬化,由此獲得實施例3的波長轉換片。
(實施例4)
在實施例1中,代替在第1阻擋膜上直接形成涂層的方式,在將由丙烯酸樹脂和硅石粒子(平均粒徑為1.0μm)構成的涂膜涂敷于其他聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜上之后,通過使丙烯酸樹脂硬化而形成厚度為5μm的涂層。并且,配置為使得具有該涂層的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜的涂層形成面的相反側的面、與第1阻擋膜的層疊有氣體阻擋性覆蓋層的面相對,并利用丙烯酸類粘著劑將這些面貼合,由此制作成實施例4所涉及的第1阻擋膜。除此以外,通過與實施例1相同的結構以及步驟而制作成圖3所示的結構的波長轉換片。
(實施例5)
在第1阻擋膜以及第2阻擋膜的制作工序中,在聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜上形成氣體阻擋性包覆層之后,在其上通過真空蒸鍍法而設置作為第2無機薄膜層的厚度為的氧化硅。并且,在第2無機薄膜層上作為第2氣體阻擋性被膜層而通過濕涂法依次對由烷氧基硅烷和聚乙烯醇構成的涂液進行層疊,由此形成厚度為0.3μm的氣體阻擋性覆蓋層。除此以外,通過與實施例3相同的結構以及步驟而制作成圖4所示的結構的波長轉換片。
(對比例1)
除了在實施例1中未將涂層設置于第1阻擋膜以外,通過同樣的操作而獲得了對比例1的波長轉換片。
<阻擋膜的評價>
為了評價阻擋膜的阻擋性,利用水蒸氣透過度測定裝置(“Modern Control”社制的Permatoran3/31)在40℃-90%RH氣氛的條件下對水蒸氣透過度(g/m2·day)進行了測定。表1中示出所獲得的結果。
<波長轉換片的評價>
關于波長轉換片,利用亮度計(“コニカミノルタ社”制的LS-100)對初期以及60℃90%RH×保存1,000小時之后的亮度進行了測定。表1中示出所獲得的結果。如果阻擋性良好,則它們的隨時間的亮度差減小。還一并對綜合評價進行記載。
<外觀>
關于因量子點的圖案、薄膜的褶皺等影響而引起的光斑,通過目視觀察進行了確認。表1中示出所獲得的結果。這里,◎表示完全未看到薄膜的褶皺等,背光單元性能所需的面內的均勻發光性非常優異,○表示略微確認到薄膜的褶皺等,但均勻發光性優異,即,面內的亮度分布不存在差異,×不僅表示通過目視觀察也確認到褶皺等,而且還表示面內的亮度分布也看到了波動。
[表1]
如表1所示,利用實施例1~5的第1阻擋膜的波長轉換片,即使在惡劣環境下也能夠維持作為量子點顯示器的特點的高亮度。
并且,利用實施例1~5的第1阻擋膜的波長轉換片獲得了無斑點的均勻的光,成為良好的外觀。
另一方面,對比例1能夠維持惡劣環境下的高亮度,但第1以及第2阻擋膜均未使用涂層,因此作為光源而欠缺均勻性,確認看到了斑點。
[第2實施例]
<實施例6>
制作了圖6所示的結構的波長轉換片。
(熒光體用保護薄膜的制作)
在聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(酸值17)的單面通過真空蒸鍍法而形成了作為無機薄膜層的厚度為的氧化硅。并且,在其上作為氣體阻擋性被膜層而通過濕涂法依次對由烷氧基硅烷以及聚乙烯醇構成的涂液進行層疊,由此形成了厚度為0.3μm的氣體阻擋性覆蓋層。由此,獲得阻擋膜。
接著,利用丙烯酸樹脂粘接劑將聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜貼合于阻擋膜的氣體阻擋性覆蓋層側,由此獲得了包含阻擋膜的復合薄膜。
并且,在阻擋膜的氣體阻擋性覆蓋層的相反側,通過濕涂法對由丙烯酸樹脂、以及由丙烯酸樹脂構成的微粒(平均粒徑為3μm)所構成的涂液進行層疊,形成了厚度為5μm的涂層。由此獲得實施例6的熒光體用保護薄膜。
(波長轉換片的制作)
對于CdSe/ZnS 530(SIGMA-ALDRICH制),進行濃度調整并使其分散至溶劑而形成為熒光體溶液。在使該熒光體溶液與感光性樹脂混合之后,將其涂敷于先制作成的熒光體用保護薄膜的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜側,由此獲得厚度為100μm的熒光體層。
在涂敷于熒光體用保護薄膜上的熒光體層上,使得丙烯酸樹脂涂層處于外側,對相同結構的熒光體用保護薄膜進行層疊,通過UV硬化層合而獲得了實施例6的波長轉換片(參照圖6)。
(背光單元的制作)
對于所獲得的波長轉換片,通過對LED光源和導光板進行組合而制作成實施例6的背光單元。
<實施例7>
除了在實施例6中在復合薄膜的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜側設置1μm的丙烯酸樹脂涂層以外,通過同樣的操作而獲得實施例7的熒光體用保護薄膜。利用進一步制作成的2個熒光體用保護薄膜,使得兩個熒光體用保護薄膜的丙烯酸樹脂涂層處于外側,從而與實施例6同樣地制作成波長轉換片以及背光單元。
<對比例2>
在實施例6中,在阻擋膜的氣體阻擋性覆蓋層的相反側利用丙烯酸樹脂粘接劑對聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜進行貼合,且在該氣體阻擋性覆蓋層上設置由丙烯酸樹脂和微粒構成的涂層,通過除此以外的同樣的操作而獲得對比例2的熒光體用保護薄膜。利用進一步制作成的2個熒光體用保護薄膜,使得兩個熒光體用保護薄膜的丙烯酸樹脂涂層處于外側,從而與實施例6同樣地制作成波長轉換片以及背光單元。
<對比例3>
除了在實施例6不將聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜貼合于阻擋膜以外,通過同樣的操作而獲得了對比例3的熒光體用保護薄膜。利用進一步制作成的2個熒光體用保護薄膜,使得兩個熒光體用保護薄膜的丙烯酸樹脂涂層處于外側,從而與實施例6同樣地制作成波長轉換片以及背光單元。
<亮度測定>
關于背光單元,利用亮度計(“コニカミノルタ社“制的LS-100)對亮度進行了測定。表1中示出所獲得的結果。
<外觀評價>
對背光單元的發光狀態進行確認,進行了目視觀察評價。此時,從擴散性(面內是否形成為均勻的光)、異物(與污點、傷痕、褶皺等的觀察方式)、干涉(在背光單元上設置聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜時有無干涉斑點的產生)的角度出發而進行了確認。表2中示出所獲得的結果。在實施例7中,未發現背光單元性能所需的、面內的均勻發光性、污點、傷痕、干涉斑點等。對比例2的所述背光單元所需的性能良好,但在亮度這方面較差。對比例3中不存在均勻發光性,看到了污點、傷痕、干涉斑點等,在亮度方面也較差。
[表2]
根據表2,在利用實施例6以及7的波長轉換片的背光單元中,通過使阻擋膜和塑料薄膜層疊,還能夠抑制污點等異物的影響,獲得無斑點等的均勻的光源。
在對比例2的、使用相對于基材在與涂層相同側設置有無機氧化物薄膜層以及氣體阻擋性覆蓋層的熒光體用保護薄膜的背光單元中,應當保護的熒光體層和阻擋層的距離較大,因此阻擋性較差,發現了亮度的下降。
在利用對比例3的、未層疊有貼合基材的熒光體用保護薄膜的背光單元中,特別容易受到污點的影響,在局部發現了熒光體的性能惡化(亮度的下降)。
工業實用性
通過使用本發明的波長轉換片,能夠制造還具備可靠性的優異的高精細顯示器。
另外,通過使用本發明的、具有以將阻擋層夾入的方式對阻擋膜和塑料薄膜進行層疊的復合薄膜的熒光體用保護薄膜、由該熒光體用保護薄膜將熒光體層覆蓋的波長轉換片、以及使用了該波長轉換片的背光單元,能夠制造優異的高精細顯示器。
標號的說明
1、21、31、41、51、61、71、81、91…波長轉換片
2…熒光體層(熒光體)
3、23、33、34…第1阻擋膜(阻擋膜)
4、44…第2阻擋膜
5…密封樹脂
6、6A、6B…基材
7、7A、7B…阻擋層
8、18…涂層
9、9A、9B…無機薄膜層
10、10A、10B…氣體阻擋性覆蓋層
11…粘合劑樹脂層
12…微粒
13、73、83…熒光體用保護薄膜
15、85…阻擋膜
16…塑料薄膜(第2基材)
17…粘接層
100…背光單元
101…LED光源
102…導光板