含量子点的层叠体及其制造方法、背光单元、液晶显示装置及含量子点的组合物与流程

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含量子点的层叠体及其制造方法、背光单元、液晶显示装置及含量子点的组合物与流程

本发明涉及一种含量子点的层叠体的制造方法、含量子点的层叠体,详细而言涉及一种生产性较高,面状的均匀性优异的含量子点的层叠体的制造方法及通过该制造方法制造的含量子点的层叠体。

而且,本发明还涉及一种含有该含量子点的层叠体的背光单元、及含有该背光单元的液晶显示装置。



背景技术:

液晶显示装置(以下也称为LCD(Liquid Crystal Display))等的平面显示器作为消耗电力较小、省空间的图像显示装置,其用途逐年扩大。液晶显示装置至少由背光和液晶单元构成,通常进一步包含背光侧偏振片、视觉辨认侧偏振片等的部件。

在平面显示器市场中,作为LCD性能改善,正进行颜色再现性的提高。关于此点,近年来作为发光材料,量子点(Quantum Dot、QD,也称为量子点)受到瞩目(参考专利文献1)。例如,若从背光将激励光入射于包含量子点的光转换部件,则激励量子点而发出萤光。在此,通过使用具有不同发光特性的量子点,能够发出红色光、绿色光、蓝色光的半宽度狭窄的光而具体实现白色光。由于量子点发出的萤光的半宽度狭窄,因此能够通过适当地选择波长而使所得到的白色光成为高亮度,或成为颜色再现性优异的设计。通过使用这种量子点的3波长光源化技术的推进,颜色再现区域从现行的TV规格(FHD(Full High Definition)、NTSC(National Television System Committee))比从72%扩大到100%。

以往技术文献

专利文献

专利文献1:US2012/0113672A1

专利文献2:日本特开平9-024571号公报

专利文献3:日本特开2011-235279号公报



技术实现要素:

发明要解决的技术课题

量子点存在若接触氧则因光氧化反应而发光强度降低(耐光性低)的问题。关于这一点,专利文献1中为了保护量子点不接触氧等,提出在含量子点的薄膜(含量子点的层)上层叠阻隔膜。

这种含量子点的层为了防止因氧等引起的伴随时间经过的性能劣化,以阻氧性较高的基材夹住含量子点的层而制作。

作为以基材夹住含量子点的层的方法,一般在第1基材上涂布并固化含量子点的层而制作的片材上,隔着粘着剂等贴附另一第2基材的方法。然而,在该方法中,贴附含量子点的层与第2基材的工序由于必须与涂布工序另行进行,因此要求改善工序而生产性更高的含量子点的层叠体的制造方法。

在此,在与含量子点的层叠体不同的技术领域中,在光学元件、液晶显示器或有机EL显示器(Organic Electroluminescence Display)等的显示装置、半导体装置、薄膜太阳电池等的各种装置,利用如阻气膜、保护膜、滤光器或防反射膜等以多个薄膜构成的层叠膜。作为该层叠膜的制造方法,提出有各种方法。

例如,专利文献2公开对隔着间隙平行配置的1对辊,供给基材薄膜和第1铸模薄膜,且朝向辊的间隙吐出紫外线固化型树脂液,并且使两个辊朝向互相咬入的方向旋转,以使在基材薄膜与第1铸模薄膜之间夹持紫外线固化型树脂液,通过在如此夹持的状态下进行紫外线照射使树脂液固化而制造层叠膜的方法。

专利文献3揭示一种涂布装置,其使用2液固化型的无溶剂型粘合剂,将基材即片状的料片(web)彼此贴合而制作层叠产品的层压机中的涂布装置,其具备:一个模涂布机,面向输送上述一料片的输送管路而设置,且具有一对狭缝状出口以及与各出口分别连通的一对入口;第1供给机构,向上述一对入口的一个供给用于形成上述粘合剂的第1液;及第2供给机构,向上述一对入口的另一个供给用于通过与上述第1液接触而形成上述粘合剂的第2液,其中上述模涂布机以上述一对出口互相分离,且一对出口在上述输送管路中的料片输送方向相邻的方式配置,且所述涂布装置使上述第1液和第2液从上述一对出口排出后立刻相接触。在专利文献3中记载由通过这种涂布装置,使用2液固化型的无溶剂型粘合剂来制作层叠产品时,能够轻松地进行准备作业,而且使涂布面平滑。

对将专利文献2或3中记载的制造方法应用于含量子点的层叠体的制造而提高生产性进行了研究,认为在第1基材上涂布含量子点的组合物之后,将含量子点的组合物固化之前在含量子点的组合物上贴附另一侧的第2基材后,将含量子点的组合物固化而制造含量子点的层叠体的方法有效。

然而,本发明人等研究这种含量子点的层叠体的制造方法,结果发现无法兼顾以不发生涂布条纹的方式均匀地涂布含量子点的组合物、及将含量子点的组合物固化之前在含量子点的组合物上均匀地贴合第2基材,存在无法得到具有均匀的厚度的含量子点的层叠体的问题。

可见解决该问题较困难,这是因为为了以不发生涂布条纹的方式均匀地涂布而使涂膜的膜厚成为均匀,从涂布性与流平性的面来看,优选低粘度的涂布液,另一方面,为了将含量子点的组合物固化之前在含量子点的组合物上均匀地贴合第2基材,从对贴合时的压力的阻力变高的点来看,优选高粘度的涂布液,因此与含量子点的组合物所要求的性能相反,所谓的权衡关系成立。

而且,可知若涂膜不均匀,或将涂膜固化而形成含量子点的层之后的含量子点的层叠体的膜厚不均匀,则将所得到的含量子点的层叠体用作液晶显示装置的波长转换部件时,亮度不均、色度不均的性能也恶化。

本发明所要解决的问题在于提供一种含量子点的层叠体的制造方法,其生产性较高,可得到不发生涂布条纹的均匀的涂膜的含量子点的层,而且在第1基材及第2基材之间夹入涂膜而层叠,并将涂膜固化而形成含量子点的层之后的含量子点的层叠体的膜厚不均较小。

用于解决技术课题的手段

本发明人等为了打破前述的权衡关系,通过在使用作为涂布液的含量子点的组合物中含有触变剂,实现用于均匀地得到涂膜的膜厚的高剪切时(代表值为500s-1)的低粘性,用于均匀地贴合基材的低剪切时(代表值为1s-1)的高粘性,解决了上述问题。

详细而言,发现使用作为涂布液的含量子点的组合物的粘度,若在剪切速度500s-1时为3~100mPa·s,在(即将贴合第2基材之前的粘度为)1s-1时为300mPa·s以上,则能够在第1基材涂布含量子点的组合物之后,将含量子点的组合物固化之前在含量子点的组合物上贴付另一侧的第2基材后,将含量子点的组合物固化而轻松地制造含量子点的层叠体。

用于解决上述课题的具体方式的本发明的结构为如下。

[1]一种含量子点的层叠体的制造方法,依次具有如下工序:

将含有量子点、固化性化合物及触变剂,剪切速度500s-1时的粘度为3~100mPa·s,且剪切速度1s-1时的粘度为300mPa·s以上的含量子点的组合物涂布于第1基材上而形成涂膜的工序A;

在上述涂膜上层叠第2基材的工序B;及

对被上述第1基材及上述第2基材夹持的上述涂膜施加外部刺激而固化,形成含量子点的层的工序C。

[2]根据[1]中所记载的含量子点的层叠体的制造方法,其中,上述触变剂为纵横比1.2~300的无机粒子。

[3]根据[1]或[2]中所记载的含量子点的层叠体的制造方法,其中,上述触变剂为层状化合物。

[4]根据[1]~[3]中任一个所记载的含量子点的层叠体的制造方法,其中,上述触变剂包含选自由氧化聚烯烃及改性脲构成的组中的至少1种。

[5]根据[1]~[4]中任一个所记载的含量子点的层叠体的制造方法,其中,在上述含量子点的组合物中,相对于100质量份的上述固化性化合物,上述触变剂的含量为0.15~20质量份。

[6]根据[1]~[5]中任一个所记载的含量子点的层叠体的制造方法,其中,上述含量子点的组合物不含有有实质挥发性的有机溶剂。

[7]根据[1]~[6]中任一个所记载的含量子点的层叠体的制造方法,其中,对上述涂膜施加外部刺激的方法为对上述涂膜照射紫外线的方法。

[8]根据[1]~[7]中任一个所记载的含量子点的层叠体的制造方法,其中,上述第1基材及上述第2基材中的至少一个为可挠性膜。

[9]根据[1]~[8]中任一个所记载的含量子点的层叠体的制造方法,其中,上述第1基材及上述第2基材的至少一个为阻隔膜,上述阻隔膜具有可挠性支撑体和具有阻隔性的无机层。

[10]根据[9]中所记载的含量子点的层叠体的制造方法,其中,上述具有阻隔性的无机层为包含选自氮化硅、氧氮化硅、氧化硅、氧化铝中的至少1种化合物的无机层。

[11]一种含量子点的层叠体,其通过[1]~[10]中任一个所记载的含量子点的层叠体的制造方法而制造。

[12]一种背光单元,其至少包含[11]中所记载的含量子点的层叠体和光源。

[13]一种液晶显示装置,其至少包含[12]中所记载的背光单元和液晶单元。

[14]一种含量子点的组合物,其含有量子点、固化性化合物及触变剂,剪切速度500s-1时的粘度为3~100mPa·s,剪切速度1s-1时的粘度为300mPa·s以上。

[15]根据[14]中所记载的含量子点的组合物,其中,上述触变剂为层状化合物。

[16]根据[14]或[15]中所记载的含量子点的组合物,其中,上述触变剂为纵横比1.2~300的无机粒子。

[17]根据[14]中所记载的含量子点的组合物,其中,上述触变剂包含选自由氧化聚烯烃及改性脲构成的组中的至少1种。

[18]根据[14]~[17]中任一个所记载的含量子点的组合物,其中,相对于100质量份的上述固化性化合物,上述触变剂的含量为0.15~20质量份。

[19]根据[14]~[18]中任一个所记载的含量子点的组合物,其不含有有实质挥发性的有机溶剂。

发明效果

根据本发明的一方式,能够提供一种含量子点的层叠体的制造方法,其生产性较高,可得到不发生涂布条纹的均匀的涂膜的含量子点的层,且在第1基材及第2基材之间夹入涂膜而层叠,并将涂膜固化而形成含量子点的层之后,含量子点的层叠体的膜厚不均较小。

附图说明

图1(a)、图1(b)为本发明的一方式所涉及的包含含量子点的层叠体的背光单元的一例的说明图。

图2表示本发明的一方式所涉及的液晶显示装置的一例。

图3为本发明的一方式所涉及的含量子点的层叠体的制造方法中所使用的制造设备的一例的示意图。

图4为本发明的一方式所涉及的含量子点的层叠体的制造方法中所使用的制造设备的一例的局部放大图。

图5为本发明的一方式所涉及的含量子点的层叠体的制造方法中所使用的制造设备的另一例的示意图。

图6为本发明的一方式所涉及的含量子点的层叠体的制造方法中所使用的制造设备的其它一例的局部放大图。

具体实施方式

以下,对本发明进行详细说明。

以下的说明根据本发明的代表性的实施方式而进行的,但本发明并不限于这种实施方式。另外,本发明及本说明书中使用“~”表示的数值范围是指包含“~”的前后所记载的数值作为下限值及上限值的范围。

并且,在本发明及本说明书中,波峰的“半宽度”是指在波峰高度1/2的波峰的宽度。并且,将在430~480nm的波长频带具有发光中心波长的光称为蓝色光,将在500~600nm的波长频带具有发光中心波长的光称为绿色光,将在600~680nm的波长频带具有发光中心波长的光称为红色光。

[含量子点的层叠体的制造方法、含量子点的组合物]

本发明的含量子点的层叠体的制造方法,依次具有如下工序:将含有量子点、固化性化合物及触变剂,且剪切速度500s-1时的粘度为3~100mPa·s,剪切速度1s-1时的粘度为300mPa·s以上的含量子点的组合物,涂布于第1基材上而形成涂膜的工序A;在上述涂膜上层叠第2基材的工序B;及对夹入上述第1基材及上述第2基材的上述涂膜施加外部刺激而固化,形成含量子点的层的工序C。另外,优选至少将在上述第1基材上涂布上述含量子点的组合物时的上述含量子点的组合物的粘度调整为3~100mPa·s,优选至少将即将在上述涂膜上层叠上述第2基材之前至即将使上述涂膜固化之前为止上述涂膜的粘度调整为300mPa·s以上。

并且,本发明的含量子点的组合物,含有量子点、固化性化合物及触变剂,且剪切速度500s-1时的粘度为3~100mPa·s,剪切速度1s-1时的粘度为300mPa·s以上。

所谓的剪切速度500s-1以涂布时的剪切速度规定。例如,模涂布机的情况下,涂布时的剪切速度由涂布速度及基材与模涂布机前端的间隙(所谓的涂布间隙)决定。涂布速度为3m/min且涂布间隙为100μm时,涂布时的剪切速度计算为500s-1。当然,能够通过涂布速度与涂布间隙来改变涂布时的剪切速度,但在此作为代表值将500s-1时的粘度规定为涂布时的粘度。重要的不是绝对值500s-1,而是在涂布工序中具有其它工序所没有的高剪切速度(100s-1以上),因此调整为适合涂布工序的粘度。这并不限于模涂布机,在棒涂机或凹版涂布机等也相同,将代表值设为500s-1是合理的。

并且,所谓的剪切速度1s-1以层叠时的剪切速度规定。本来,不论层叠方法,由于以上述第2基材夹入涂布于上述第1基材上的涂膜而层叠时的剪切速度以相同速度贴合上述第1基材与上述第2基材,因此大致为0s-1。然而,由于0s-1的粘度原理上无法测定,因此作为代表值,将能够测定的1s-1的粘度规定为层叠时的粘度。

通过这种结构,使用本发明的含量子点的组合物的本发明的含量子点的层叠体的制造方法,其生产性较高,可得到不发生涂布条纹的均匀的涂膜的含量子点的层,而且在第1基材及第2基材之间夹入涂膜而层叠,将涂膜固化而形成含量子点的层之后的含量子点的层叠体的膜厚不均较小。

另外,通过本发明的含量子点的层叠体的制造方法而得到的涂膜均匀,且将涂膜固化而形成含量子点的层之后的含量子点的层叠体的膜厚均匀,若将这种含量子点的层叠体用作液晶显示装置的波长转换部件,则能够改善亮度不均、色度不均。

而且,已知有量子点若凝聚则发光效率下降。在本发明的含量子点的层叠体的制造方法中,通过使用触变剂,也能够改善使用高分子的增稠剂时所担心的量子点在含量子点的层的内部的分散性的恶化问题。因此,若将通过本发明的优选一方式的含量子点的层叠体的制造方法而得到的量子点的分散性也高的含量子点的层叠体用作液晶显示装置的波长转换部件,则亮度也变得良好。

<工序A>

对将含有量子点、固化性化合物及触变剂,且剪切速度500s-1时的粘度为3~100mPa·s,剪切速度1s-1时的粘度为300mPa·s以上的含量子点的组合物涂布于第1基材上而形成涂膜的工序A进行说明。

含量子点的组合物含有量子点、固化性化合物及触变剂。

(量子点)

量子点至少因入射的激励光激励而发出萤光。

含量子点的组合物包含至少1种量子点,也可包含发光特性不同的两种以上的量子点。公知的量子点中,存在在600nm~680nm的范围的波长频带具有发光中心波长的量子点(A)、在500nm~600nm的范围的波长频带具有发光中心波长的量子点(B)及在400nm~500nm的波长频带具有发光中心波长的量子点(C),量子点(A)被激励光激励而发出红色光,量子点(B)发出绿色光,量子点(C)发出蓝色光。例如,若对包含量子点(A)和量子点(B)的含量子点的层叠体,作为激励光入射蓝色光,则如图1所示,可通过量子点(A)发出的红色光、量子点(B)发出的绿色光及透射含量子点的层叠体的蓝色光,具体实现白色光。或者,通过对于包含量子点(A)、(B)及(C)的含量子点的层叠体,入射紫外光作为激励光,可通过量子点(A)所发出的红色光、量子点(B)所发出的绿色光及量子点(C)所发出的蓝色光,具体实现白色光。

关于量子点,例如可参考日本特开2012-169271号公报的段落0060~0066,但并不限于其中所记载的内容。作为量子点,可毫无限制地使用市售品。量子点的发光波长通常可通过粒子的组成、尺寸来调整。

量子点可以粒子的状态添加于上述含量子点的组合物中,也可以分散于溶剂中的分散液的状态添加。从抑制量子点的粒子凝聚的观点来看,优选以分散液的状态添加。在此所使用的溶剂并无特别限定。但是,本发明中含量子点的组合物优选不含有实质挥发性的有机溶剂。因此,以在溶剂中分散有量子点的分散液的状态添加于含量子点的组合物中时,优选将含量子点的组合物涂布于第1基材上而形成涂膜之前,包含使含量子点的组合物的溶剂干燥的工序。从减少使溶剂干燥的工序的观点来看,优选将量子点以粒子的状态添加于含量子点的组合物中。

另外,挥发性的有机溶剂是指沸点为160℃以下的不因本发明的固化性化合物与外部刺激而固化的化合物,且在20℃中液态的化合物。挥发性的有机溶剂的沸点为160℃以下,进一步优选为115℃以下,最优选为30℃以上且100℃以下。

含量子点的组合物不含有实质挥发性的有机溶剂时,含量子点的组合物中挥发性的有机溶剂的比例优选为10000ppm(parts per million)以下,更优选为1000ppm以下。

相对于含量子点的组合物的总量100质量份,量子点例如可添加0.1~10质量份左右。

(固化性化合物)

本发明中使用的固化性化合物能够广泛采用在1分子中具有1个以上的聚合性基的固化性化合物。聚合性基的种类并无特别限定,但优选为(甲基)丙烯酸酯基、乙烯基或环氧基,更优选为(甲基)丙烯酸酯基,进一步优选为丙烯酸酯基。并且,具有2个以上的聚合性基的聚合性单体各自的聚合性基可以相同,也可以不同。

-(甲基)丙烯酸酯类-

从固化后的固化被膜的透明性、粘附性等的观点来看,优选单官能或多官能(甲基)丙烯酸酯单体等的(甲基)丙烯酸酯化合物、或其聚合物、预聚物等。另外,在本发明及本说明书中记载的“(甲基)丙烯酸酯”以丙烯酸酯与甲基丙烯酸酯的至少一个或任一个的意思使用。“(甲基)丙烯酰基”等也同样。

--2官能的化合物--

作为具有2个聚合性基的聚合性单体,可举出具有2个含有乙烯性不饱和键基的2官能聚合性不饱和单体。2官能的聚合性不饱和单体适于使组合物成为低粘度。本发明中,优选反应性优异,无残留催化剂等问题的(甲基)丙烯酸酯类化合物。

尤其新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、羟基新戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二环戊基酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、二(甲基)丙烯酸二环戊基酯等适合使用于本发明中。

2官能(甲基)丙烯酸酯单体的使用量,相对于含量子点的组合物中所含有的固化性化合物的总量100质量份,从将含量子点的组合物的粘度调整为优选的范围的观点来看,优选设为5质量份以上,更优选设为10~80质量份。

--3官能以上的化合物-

作为具有3个以上的聚合性基的聚合性单体,可举出具有3个以上的含乙烯性不饱和键基的多官能聚合性不饱和单体。这些多官能的聚合性不饱和单体在机械强度赋予的点上优异。本发明中,优选为反应性优异,无残留催化剂等问题的(甲基)丙烯酸酯类化合物。

具体而言,环氧氯丙烷改性甘油三(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷(EO)改性甘油三(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷(PO)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、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、EO改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、PO改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇羟基五(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、二三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等较适合。

这些中,EO改性甘油三(甲基)丙烯酸酯、PO改性甘油三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、EO改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、PO改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯尤其适合使用于本发明中。

多官能(甲基)丙烯酸酯单体的使用量,相对于含量子点的组合物中所包含的固化性化合物的总量100质量份,从固化后的含量子点的层的涂膜强度的观点来看,优选为5质量份以上,从抑制组合物的凝胶化的观点来看,优选为95质量份以下。

-单官能化合物-

作为单官能(甲基)丙烯酸酯单体,可举出丙烯酸及甲基丙烯酸,这些衍生物更详细而言可举出在分子内具有1个(甲基)丙烯酸的聚合性不饱和键((甲基)丙烯酰基)的单体。作为它们的具体例,以下举出化合物,但本发明并不限于此。

可举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯等的烷基碳数为1~30的(甲基)丙烯酸烷酯;(甲基)丙烯酸苄酯等的芳烷基碳数为7~20的(甲基)丙烯酸芳烷酯;(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯等的烷氧基烷基碳数为2~30的(甲基)丙烯酸烷氧基烷酯;N,N-二甲基胺基乙基(甲基)丙烯酸酯等的(单烷基或二烷基)胺基烷基总碳数为1~20的胺基烷基(甲基)丙烯酸酯;二乙二醇乙基醚的(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇丁基醚的(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇单甲基醚的(甲基)丙烯酸酯、六乙二醇单甲基醚的(甲基)丙烯酸酯、八乙二醇的单甲基醚(甲基)丙烯酸酯、九乙二醇的单甲基醚(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇的单甲基醚(甲基)丙烯酸酯、七丙二醇的单甲基醚(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇的单乙基醚(甲基)丙烯酸酯等的伸烷基链碳数为1~10且末端烷基醚碳数为1~10的聚伸烷二醇烷基醚的(甲基)丙烯酸酯;六乙二醇苯基醚的(甲基)丙烯酸酯等的伸烷基链碳数为1~30且末端芳基醚碳数为6~20的聚伸烷二醇芳基醚的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、甲醛加成环癸三烯(甲基)丙烯酸酯等的具有脂环结构的总碳数4~30的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸十七氟癸酯等的总碳数4~30的(甲基)丙烯酸氟化烷酯;(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、三乙二醇的单(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、六乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、八丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、甘油的单或二(甲基)丙烯酸酯等的具有羟基的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸环氧丙酯等的具有环氧丙基的(甲基)丙烯酸酯;四乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、六乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、八丙二醇单(甲基)丙烯酸酯等的伸烷基链碳数为1~30的聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、2-羟基乙基(甲基)丙烯酰胺、丙烯酰基吗啉等的(甲基)丙烯酰胺等。

单官能(甲基)丙烯酸酯单体的使用量,相对于含量子点的组合物中所含有的固化性化合物的总量100质量份,从将含量子点的组合物的粘度调整为优选范围的观点来看,优选为10质量份以上,更优选为10~80质量份。

-环氧类化合物及其它-

作为本发明中使用的聚合性单体,可举出具有环氧基、氧杂环丁烷基等的能开环聚合的环状醚基等的环状基的化合物。作为这种化合物,更优选可举出含有具有环氧基的化合物(环氧化合物)的化合物。通过将具有环氧基或氧杂环丁烷基的化合物与(甲基)丙烯酸酯为化合物组合使用,与基材的粘附性趋于提高状态。

作为具有环氧基的化合物,例如可举出多元酸的聚环氧丙酯类、多元醇的聚环氧丙基醚类、聚氧化烯二醇的聚环氧丙基醚类、芳香族多元醇的聚环氧丙基醚类、芳香族多元醇的聚环氧丙基醚类的加氢化合物类、氨基甲酸酯聚环氧化合物及环氧化聚丁二烯类等。这些化合物可单独使用其1种,并且,也可混合其2种以上使用。

作为其它可优选使用的具有环氧基的化合物,例如可例示脂肪族环状环氧化合物、双酚A二环氧丙基醚、双酚F二环氧丙基醚、双酚S二环氧丙基醚、溴化双酚A二环氧丙基醚、溴化双酚F二环氧丙基醚、溴化双酚S二环氧丙基醚、氢化双酚A二环氧丙基醚、氢化双酚F二环氧丙基醚、氢化双酚S二环氧丙基醚、1,4-丁二醇二环氧丙基醚、1,6-己二醇二环氧丙基醚、甘油三环氧丙基醚、三羟甲基丙烷三环氧丙基醚、聚乙二醇二环氧丙基醚、聚丙二醇二环氧丙基醚类;通过在乙二醇、丙二醇、甘油等的脂肪族多元醇中附加1种或2种以上的环氧烷而得到的聚醚多元醇的聚环氧丙基醚类;脂肪族长链二元酸的二环氧丙酯类;脂肪族高级醇的单环氧丙基醚类;苯酚、甲酚、丁基苯酚或在这些中附加环氧烷而得到的聚醚醇的单环氧丙基醚类;高级脂肪酸的环氧丙酯类等。

在这些成分中,优选脂肪族环状环氧化合物、双酚A二环氧丙基醚、双酚F二环氧丙基醚、氢化双酚A二环氧丙基醚、氢化双酚F二环氧丙基醚、1,4-丁二醇二环氧丙基醚、1,6-己二醇二环氧丙基醚、甘油三环氧丙基醚、三羟甲基丙烷三环氧丙基醚、新戊二醇二环氧丙基醚、聚乙二醇二环氧丙基醚、聚丙二醇二环氧丙基醚。

能够适合使用于作为具有环氧基或氧杂环丁烷基的化合物的市售品,可举出UVR-6216(Union Carbide Corporation.制)、Glycidol、AOEX24、CyclomerM100、CyclomerA200、Celloxide2000、Celloxide2021P、Celloxide3000、Celloxide8000、EpoleadGT301、EpoleadGT401(以上,Daicel Corporation.制)、Sigma-Aldrich Corporation.制的4-乙烯基环己烯二氧化物、Nippon Terpene Chemicals,Inc.的D-柠檬烯氧化物、New Japan Chemical Co.,Ltd.的Sanso Cizer E-PS等、Epikote828、Epikote812、Epikote1031、Epikote872、EpikoteCT508(以上,油化shell(株)制)、KRM-2400、KRM-2410、KRM-2408、KRM-2490、KRM-2720、KRM-2750(以上,旭电化工业(株)制)等。这些可单独1种或组合2种以上使用。

其中,从波长转换层与相邻层的粘附性提高观点来看,尤其优选下述的脂环式环氧化合物A、B。脂环式环氧化合物A可由作为市售品的Daicel Corporation.Celloxide2021P获得。脂环式环氧化合物B可由作为市售品的Daicel Corporation.CyclomerM100获得。

[化学式1]

脂环式环氧化合物A

[化学式2]

脂环式环氧化合物B

并且,这些具有环氧基或氧杂环丁烷基的化合物其制造方法不受限制,例如可参考丸善KK出版、第四版实验化学讲座20有机合成II、213~、平成4年、Ed.by Alfred Hasfner,The chemistry OF heterocyclic compounds-Small Ring Heterocycles part3Oxiranes,John&Wiley and Sons,An Interscience Publication,New York,1985、吉村、接着、29卷12号、32、1985、吉村、接着、30卷5号、42、1986、吉村、接着、30卷7号、42、1986、日本特开平11-100378号公报、日本专利第2906245号公报、日本专利第2926262号公报等的文献来合成。

作为本发明中使用的固化性化合物,也可使用乙烯基醚化合物。

乙烯基醚化合物可适当选择公知的乙烯基醚化合物,例如可优选采用日本特开2009-73078号公报的段落编号0057中记载的乙烯基醚化合物。

这些乙烯基醚化合物例如可通过Stephen.C.Lapin,Polymers Paint Colour Journal.179(4237),321(1988)中记载的方法,即多元醇或多元酚与乙炔的反应、或多元醇或多元酚与卤化烷基乙烯基醚的反应而合成,这些可单独1种或组合2种以上使用。

在本发明的含量子点的组合物中,从低粘度化、高硬度化的观点来看,也可使用日本特开2009-73078号公报中记载的具有反应性基的硅倍半氧烷化合物。

(触变剂)

触变剂为无机化合物或有机化合物。

-无机物-

触变剂的优选一方式为无机物的触变剂。

在为无机物的触变剂时,优选为纵横比1.2~300的无机粒子,更优选为2~200的无机粒子,尤其优选为5~200的无机粒子,更尤其优选为5~100的无机粒子,进一步更尤其优选为5~50的无机粒子。通过设为该范围,可抑制所并用的量子点粒子的存在状态,可降低因无机物的触变剂所造成的不必要的内部散射,在对比度提高上有效。

本发明中,无机物的触变剂的长轴长度及纵横比以如下方式求出。将含量子点的层叠体相对于基材沿法线方向进行切割,制作厚度50nm的切片。对于其截面的含量子点的层部分,使用透射型电子显微镜拍摄15万倍的照片。在无机物的触变剂中应用互相正交的2轴(x轴、y轴),将最长方向设为x轴,沿着x轴测定长度并作为长轴长度。并且,确定与x轴正交的方向的y轴,将沿着y轴的最长长度作为短轴长度。在此,不将沿着y轴的最短长度作为短轴长度的理由时因为在化合物末端的极少一部分中也有成为非常薄的结晶的情况,若采用最短长度,则在无机物的触变剂的状态的表现为不恰当。本发明中,将[长轴长度]/[短轴长度]的比率定义为无机物的触变剂的纵横比。观察视场中的100个无机物的触变剂,求出了其平均值。

本发明中的无机物的触变剂的长轴长度优选为20nm以上且9μm以下,更优选为20nm以上且5μm以下。

作为一方式,尤其优选为20nm以上且300nm以下。通过设为该范围,可不大量地添加无机物的触变剂的添加量而控制触变性,可维持含量子点的层的脆性。

作为一方式,尤其优选为100nm以上且5μm以下。通过设为该范围,可不大量地添加无机物的触变剂的添加量而控制触变性,可维持含量子点的层的脆性。

在本发明及本说明书中,关于与正交等的角度有关的记载为包含本发明所属的技术领域中容许的误差范围。例如,是指小于严格的角度±10°的范围内,与严格的角度的误差优选为5°以下,更优选为3°以下。

在无机物的触变剂中,对满足上述纵横比的触变剂可无特别限制地进行使用,但例如可优选使用针状化合物、链状化合物、扁平状化合物、层状化合物。其中,优选为层状化合物。

作为层状化合物,并没有特别限制,可举出滑石、云母、长石、高岭石(高岭粘土)、叶蜡石(叶蜡石粘土)、sericite(绢云母)、膨润土、蒙皂石·蛭石类(蒙脱石、贝得石、绿脱石、皂石等)、有机膨润土、有机蒙皂石等。

这些可单独或组合2种以上使用。作为市售的层状化合物,例如作为无机化合物,可举出Crown Clay、Burgess Clay#60、Burgess Clay KF、Optiwhite(以上,Shiraishi Kogyo Kaisha,LTD.制)、Kaolin JP-100、NN Kaolin、ST Kaolin、Hardsil(以上,土屋Kaolin工业(株)制)、ASP-072、Satenton Plus、Translink 37、Hydrous Delami NCD(以上,Engelhard(株)制)、SY Kaolin、OS Clay、HA Clay、MCHard Clay(以上,MARUO CALCIUM CO.,LTD.制)、Lucentite SWN、Lucentite SAN、Lucentite STN、Lucentite SEN、Lucentite SPN(以上Co-op Chemical Co.,Ltd.制)、Smecton(KUNIMINE INDUSTRIES CO.,LTD.制)、Ben-Gel、Ben-Gel FW、S-Ben、S-Ben74、Organite、Organite T(以上,HOJUN Co.,Ltd.制)、穗高印、Olben、250M、Bentone 34、Bentone 38(以上,Wilbur-Ellis公司制)、Raponite、Raponite RD、Raponite RDS(以上,日本SILICA工业(株)制)等。可从这些中,选择目标纵横比及尺寸而使用。这些化合物也可分散在溶剂中。

添加于含量子点的组合物中的触变剂,即使在层状无机化合物中也是由xM(I)2O·ySiO2表示的硅酸盐化合物(也有相当于氧化数为2、3的M(II)O、M(III)2O3的化合物;x、y表示正数),更优选的化合物为水辉石、膨润土、蒙皂石、蛭石等的膨润性层状粘土矿物。

尤其优选可使用经有机阳离子修饰的层状(粘土)化合物(硅酸盐化合物的钠等的层间阳离子经有机阳离子化合物交换的化合物),例如可举出硅酸钠·镁(水辉石)的钠离子经如下的铵离子交换的化合物。

作为铵离子的例,可举出具有碳数6至18的烷基链的单烷基三甲基铵离子、二烷基二甲基铵离子、三烷基甲基铵离子、氧乙烯链为4至18的二聚氧乙烯椰子油烷基甲基铵离子、双(2-羟基乙基)椰子油烷基甲基铵离子、氧丙烯链为4至25的聚氧丙烯甲基二乙基铵离子等。这些铵离子可单独或组合2种以上使用。

作为硅酸钠·镁的钠离子经铵离子交换的有机阳离子修饰硅酸盐矿物的制造方法,使硅酸钠·镁分散于水中且进行充分搅拌之后,放置16小时以上,调制4质量%的分散液。一边搅拌该分散液,一边在硅酸钠·镁中添加30质量%~200质量%的所需要的铵盐。添加之后,发生阳离子交换,层间含有铵盐的水辉石不溶于水而沉淀,因此过滤并取出沉淀,进行干燥而得出。制备时,为了加快分散,也可进行加热。

作为烷基铵改性硅酸盐矿物的市售品,可举出Lucentite SAN、Lucentite SAN-316、Lucentite STN、Lucentite SEN、Lucentite SPN(以上Co-op Chemical Co.,Ltd.制)等,可单独或组合2种以上使用。

在本发明中,作为无机物的触变剂,与其纵横比无关系,可使用硅石、氧化铝、氮化硅、二氧化钛、碳酸钙、氧化锌等。这些化合物根据需要也可在表面进行调节亲水性或疏水性的处理。

-有机物-

触变剂的另一方式为有机物的触变剂。

作为有机物的触变剂,可举出氧化聚烯烃,改性脲等。

前述氧化聚烯烃可自己制备,也可使用市售品。作为市售品,例如可举出Disparlon 4200-20(商品名,Kusumoto Chemicals,Ltd.制)、Flownon SA300(商品名,KYOEISHA CHEMICAL Co.,LTD.制)等。

前述改性脲为异氰酸酯单体或其加合物与有机胺的反应物。前述改性脲可自己制备,也可使用市售品。作为市售品,例如可举出BYK410(BYK Additives&Instruments.制)等。

-含量-

触变剂的含量,在含量子点的组合物中,相对于100质量份的固化性化合物,优选为0.15~20质量份,更优选为0.2~10质量份,尤其优选为0.2~8质量份。尤其为无机物的触变剂时,相对于100质量份的固化性化合物,若为20质量份以下,则脆性趋于优化状态。

(聚合引发剂)

上述含量子点的组合物作为聚合引发剂,可含有公知聚合引发剂。关于聚合引发剂,例如可参考日本特开2013-043382号公报的段落0037,作为光阳离子聚合引发剂,可参考日本特开2007-298974号公报的段落0217,这些公报中所记载的内容并入本说明书中。在“最新UV固化技术”,TECHNICALINFORMATION INSTITUTE CO,.LTD.,1991年,p.159及“紫外线固化系统”加藤清视著,平成元年,综合技术中心发行,p.65~148中也记载有各种例子,有助于本发明。作为光阳离子聚合引发剂,以下化合物也较优选。

[化学式3]

光阳离子聚合引发剂(碘鎓盐化合物)A

聚合引发剂优选为含量子点的组合物中所含有的固化性化合物的总量的0.1摩尔%以上,更优选为0.5~2摩尔%。并且,在挥发性有机溶剂以外的全部固化性组合物中,聚合引发剂的质量%为优选含有0.1质量%~10质量%,更优选为0.2质量%~8质量%。

(硅烷偶联剂)

由包含硅烷偶联剂的含量子点的组合物形成的光转换层,由于硅烷偶联剂而与相邻的层的粘附性变坚固,因此能够显示出优异的耐光性。这主要因为含量子点的层中所含有的硅烷偶联剂,通过水解反应或缩合反应而与相邻的层的表面或该光转换层的构成成分形成共价键。并且,在硅烷偶联剂具有自由基聚合性基等的反应性官能基时,也与构成含量子点的层的单体成分形成交联结构,这也能有助于含量子点的层与相邻的层的粘附性提高。

作为硅烷偶联剂,可毫无限制地使用公知的硅烷偶联剂。从粘附性的观点来看,作为优选的硅烷偶联剂,可举出日本特开2013-43382号公报中记载的由下述通式(1)表示的硅烷偶联剂。

通式(1)

[化学式4]

(通式(1)中,R1~R6各自独立地为取代或无取代的烷基或芳基;其中,R1~R6中的至少1个为自由基聚合性的含碳-碳双键的取代基)。

R1~R6各自独立地为取代或无取代的烷基或芳基。R1~R6为除了自由基聚合性的含碳-碳双键的取代基的情况以外,优选为无取代的烷基或无取代的芳基。作为烷基优选为碳数1~6的烷基,更优选为甲基。作为芳基优选为苯基。R1~R6尤其优选为甲基。

优选为R1~R6中的至少1个具有自由基聚合性的含碳-碳双键的取代基,R1~R6的2个为自由基聚合性的含碳-碳双键的取代基。而且,尤其优选为R1~R3中具有自由基聚合性的含碳-碳双键的取代基的个数为1,R4~R6中具有自由基聚合性的含碳-碳双键的取代基的个数为1。

由通式(1)表示的硅烷偶联剂的2个以上的自由基聚合性的含碳-碳双键的取代基中,各自的取代基可以相同,也可以不同,优选为相同。

自由基聚合性的含碳-碳双键的取代基,优选为以-X-Y表示。在此,X为单键、碳数1~6的伸烷基、伸芳基,优选为单键、亚甲基、伸乙基、伸丙基、伸苯基。Y为自由基聚合性的碳-碳双键基,优选为丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、丙烯酰基氨基、甲基丙烯酰基氨基、乙烯基、丙烯基、乙烯氧基、乙烯基磺酰基,更优选为(甲基)丙烯酰氧基。

并且,R1~R6也可具有自由基聚合性的含碳-碳双键的取代基以外的取代基。作为取代基的例,可举出烷基(例如,甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、环丙基、环戊基、环己基等)、芳基(例如,苯基、萘基等)、卤素原子(例如,氟、氯、溴、碘)、酰基(例如,乙酰基、苯甲酰基、甲酰基、新戊酰基等)、酰氧基(例如,乙酰氧基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基等)、烷氧基羰基(例如,甲氧基羰基、乙氧基羰基等)、芳氧基羰基(例如,苯氧基羰基等)、磺酰基(例如,甲磺酰基、苯磺酰基等)等。

以下,示出由通式(1)表示的化合物的具体例,但本发明并不限于此。

[化学式5]

[化学式6]

从更进一步提高与相邻层的粘附性的观点来看,在含量子点的层形成用的含量子点的组合物中,优选为以1~30质量%的范围含有硅烷偶联剂,更优选为3~30质量%,进一步优选为5~25质量%。

本发明中,在含量子点的组合物中,能够使用前述的挥发性有机溶剂。优选方式为含量子点的组合物不含有实质挥发性的有机溶剂。并且,作为另一方式,可在含量子点的组合物中含有挥发性的有机溶剂,例如可含有10质量%以上且50质量%以下,也可含有10质量%以上且40质量%。能够使用的溶剂的具体例可参考日本特开2013-105160号公报段落0038~0041。

(第1基材,第2基材)

在本发明的含量子点的层叠体的制造方法中,上述第1基材与上述第2基材的至少一个优选为可挠性薄膜。

并且,上述第1基材与上述第2基材的至少一个优选为阻隔薄膜,该阻隔薄膜具有可挠性支撑体和具有阻隔性的无机层。

-可挠性薄膜,可挠性支撑体-

为了强度提高、制膜的简易性等,上述第1基材与上述第2基材也可具有可挠性薄膜或可挠性支撑体。

可挠性薄膜或可挠性支撑体,可以作为与含量子点的层(波长转换层)相邻或直接接触的层来含有,也可以作为后述的阻隔薄膜的支撑体来含有。在含量子点的层叠体中,基材可以以后述的无机层及支撑体的顺序含有,也可以以后述的无机层、后述的有机层及支撑体的顺序含有。在含量子点的层叠体中,也可以在有机层与无机层之间、两个层的有机层之间、或两个层的无机层之间,配置支撑体。并且,基材在含量子点的层叠体中也可以含有2个或3个以上,含量子点的层叠体也可以具有基材、含量子点的层(波长转换层)、基材按该顺序层叠的结构。当波长转换部件包含2个以上的基材时,该基材可以相同也可以不同。

相对于可见光,基材、可挠性薄膜或可挠性支撑体优选为透明。在此相对于可见光透明,是指可见光区域中的光线透射率为80%以上,优选为85%以上。作为透明尺度所使用的光线透射率,使用JIS(Japanese Industrial Standards)-K7105中记载的方法,即使用积分球式光线透射率测定装置,测定总光线透射率及散射光量,并可从总光线透射率减去扩散透射率而算出。

从阻气性、耐冲击性等的观点来看,基材的厚度优选在10~500μm的范围内,其中优选在20~400μm的范围内,尤其优选在30~300μm的范围内。

关于支撑体,可参考日本特开2007-290369号公报段落0046~0052、日本特开2005-096108号公报段落0040~0055。从阻气性、耐冲击性等的观点来看,支撑体的厚度优选在10~500μm的范围内,其中优选在15~300μm的范围内,尤其优选在15~120μm的范围内,更尤其优选在15~110μm的范围内,进一步优选为25~100μm,更进一步优选为25~60μm。作为可挠性薄膜或可挠性支撑体,也可使用市售品,例如可使用作为带有易粘合层的聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate;PET)薄膜的TOYOBO CO.,LTD.制CosmoshineA4100等。

支撑体可使用于上述的第1基材及第2基材的任一个或两个。在第1基材及第2基材两者包含支撑体时,可以相同也可以不同。

-无机层-

上述第1基材或上述第2基材也可以包含无机层。无机层优选为具有阻隔氧的阻气功能的层。具体而言,无机层的透氧度优选为1.00cm3/(m2·day·atm)以下。无机层的透氧系数可在Orbisphere Laboratories公司制氧浓度计的检测部上隔着硅滑脂贴附波长转换层,由平衡氧浓度值换算透氧系数而求得。无机层也优选为具有阻隔水蒸气的功能。

无机层优选为作为与含量子点的层(波长转换层)相邻或直接接触的层,包含于波长转换部件中。并且,无机层也可以在含量子点的层叠体中含有2个或3个以上,含量子点的层叠体优选为具有无机层、波长转换层、无机层按该顺序层叠的结构。作为无机层,优选使用具有阻气功能的阻隔薄膜。

在含量子点的层叠体中,含量子点的层(波长转换层)也可以将阻隔薄膜作为基材形成。并且,阻隔薄膜也可使用于上述的第1基材及第2基材的任一个或两个。第1基材及第2基材两者为阻隔薄膜时,可以相同也可以相异。

作为阻隔薄膜,可以为公知的任一的阻隔薄膜,例如可以为以下说明的阻隔薄膜。

阻隔薄膜只要至少包含无机层即可,也可以为含有基材薄膜及无机层的薄膜。关于基材薄膜,可参考上述的对支撑体的记载。阻隔薄膜也可以在基材薄膜上包含至少含有上述无机层1层与至少1层的有机层的阻隔层叠体。如此层叠多个层,可更进一步提高阻隔性,因此从耐光性提高的观点来看优选。另一方面,由于层叠的层数越增加,波长转换部件的透光率趋于降低,因此优选在可维持良好的透光率的范围内,增加层叠数。具体而言,阻隔薄膜在可见光区域的总光线透射率优选为80%以上,且透氧度优选为1.00cm3/(m2·day·atm)以下。总光线透射率是指表示遍及可见光区域的透光率的平均值。

阻隔薄膜的透氧度更优选为0.1cm3/(m2·day·atm)以下,尤其优选为0.01cm3/(m2·day·atm)以下,更尤其优选为0.001cm3/(m2·day·atm)以下。在此,上述透氧率为在23℃的测定温度、90%的相对湿度的条件下,使用氧气透射率测定装置(MOCON公司制,OX-TRAN 2/20:商品名)所测定的值。并且,可见光区域是指380~780nm的波长频带,总光线透射率是表示将包含量子点的波长转换层的光吸收及反射的作用除外的透光率的平均值。

在可见光区域的总光线透射率更优选为90%以上。透氧率越低越优选,在可见光区域的总光线透射率越高越优选。

所谓的“无机层”是以无机材料作为主成分的层,优选为仅由无机材料所形成的层。相对于此,所谓的有机层是以有机材料作为主成分的层,优选指有机材料占50质量%以上,更优选占80质量%以上,尤其优选占90质量%以上的层。

作为构成无机层的无机材料,并没有特别的限定,例如可使用金属、或无机氧化物、氮化物、氧化氮化物等的各种无机化合物。作为构成无机材料的元素,优选为硅、铝、镁、钛、锡、铟及铈,可包含1种或2种以上的这些元素。作为无机化合物的具体例,可举出氧化硅、氧化氮化硅、氧化铝、氧化镁、氧化钛、氧化锡、氧化铟合金、氮化硅、氮化铝、氮化钛。并且,作为无机层,也可设置金属膜,例如铝膜、银膜、锡膜、铬膜、镍膜、钛膜。

在上述材料的中,尤其优选上述具有阻隔性的无机层为包含选自氮化硅、氧氮化硅、氧化硅、氧化铝中的至少1种化合物的无机层。由这些材料构成的无机层,由于与有机层的粘附性良好,因此即使在无机层中有针孔时,有机层也可有效地填补针孔,可抑制断裂,并且在层叠有无机层的情况下也能够形成极为良好的无机层膜,可更进一步提高阻隔性。

作为无机层的形成方法,并无特别的限定,例如可使用能够使制膜材料不蒸发或飞散而沉积于被蒸镀面上的各种制膜方法。

作为无机层的形成方法的例,可举出将无机氧化物、无机氮化物、无机氧化氮化物、金属等的无机材料加热而蒸镀的真空蒸镀法;使用无机材料作为原料,通过导入氧气而使其氧化,并使其蒸镀的氧化反应蒸镀法;使用无机材料作为靶原料,导入氩气、氧气,通过溅射而使其蒸镀的溅射法;以等离子枪所产生的等离子束来加热无机材料,并使其蒸镀的离子镀法等的物理气相沉积法(Physical Vapor Deposition法),在制造氧化硅或氮化硅的蒸镀膜时,以有机硅化合物作为原料的等离子化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition法)等。蒸镀只要以支撑体、基材薄膜、波长转换层、有机层等作为基材而在其表面进行即可。

氧化硅膜优选为以有机硅化合物作为原料,利用低温等离子化学气相沉积法来形成。作为该有机硅化合物,具体而言可举出1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、六甲基二硅氧烷、乙烯基三甲基硅烷、六甲基二硅烷、甲基硅烷、二甲基硅烷、三甲基硅烷、二乙基硅烷、丙基硅烷、苯基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷等。并且,在上述有机硅化合物的中,优选使用四甲氧基硅烷、六甲基二硅氧烷。因为这些为处理性或蒸镀膜的特性优异。

无机层的厚度1nm~500nm即可,优选为5nm~300nm,尤其优选为10nm~150nm。这是因为,由于相邻无机层的膜厚在上述范围内,能够实现良好的阻隔性,并且能够抑制无机层的反射,可提供透光率更高的含量子点的层叠体。

在含量子点的层叠体中,一方式中,优选为含量子点的层的至少一侧的主表面与无机层直接接触。也优选为无机层直接接触含量子点的层的两主表面。并且,在一方式中,优选为含量子点的层的至少一侧的主表面与有机层直接接触。也优选为有机层直接接触含量子点的层的两主表面。在此“主表面”是指使用波长转换部件时,配置于视觉辨认侧或背光侧的含量子点的层(即波长转换层)的表面(正面、背面)。其它层或部件的主表面也同样。另外,也可通过公知的粘合层来贴合无机层与有机层之间、两个层的无机层之间、或两个层的有机层之间。从透光率提高的观点来看,粘合层越少越优选,更优选为粘合层不存在。在一方式中,无机层与有机层优选为直接接触。

-有机层-

作为有机层,可参考日本特开2007-290369号公报段落0020~0042、日本特开2005-096108号公报段落0074~0105。另外,在一方式中,有机层优选为包含卡多(cardo)聚合物。由此,有机层与相邻层或基材的粘附性良好,尤其与无机层也粘附性良好,可实现更优异的阻气性。关于卡多聚合物(cardo-polymer)的详细内容,可参考上述日本特开2005-096108号公报段落0085~0095。有机层的膜厚优选在0.05μm~10μm的范围内,尤其优选在0.5~10μm的范围内。当有机层为通过湿式涂布法形成时,有机层的膜厚优选在0.5~10μm的范围内,尤其优选在1μm~5μm的范围内。并且,通过干式涂布形成时,优选为0.05μm~5μm的范围内,尤佳为0.05μm~1μm的范围内。这是因为,由于湿式涂布法或干式涂布法形成的有机层的膜厚在上述范围内,可使与无机层的粘附性成为更良好。

另外,在本发明及本说明书中,聚合物是指相同或不同的2种以上的化合物通过聚合反应聚合的聚合物,也包含寡聚物的意思而使用,其分子量为并无特别限定。并且,聚合物为具有聚合性基的聚合物,可通过进行加热、光照射等的与聚合性基的种类相应的聚合处理而进一步聚合的聚合物。而且,先前记载的脂环式环氧化合物、单官能(甲基)丙烯酸酯化合物、多官能(甲基)丙烯酸酯化合物等的聚合性化合物,也可相当于上述定义的聚合物。

关于无机层、有机层的其它详细内容,可参考上述日本特开2007-290369号公报、日本特开2005-096108号公报,进一步US2012/0113672A1的记载。

-基材宽度-

上述第1基材与上述第2基材的宽度(基材宽度)并无特别限制,但例如可设为300~1500mm。

另外,优选为以比上述第1基材与上述第2基材的宽度(基材宽度)更窄的宽度,涂布含量子点的组合物。含量子点的组合物的涂布宽度,优选为比上述第1基材与上述第2基材的宽度(基材宽度)更窄10~200mm。

(工序A的具体方式)

以下参考附图,对本发明的含量子点的层叠体的制造方法的工序A的一方式进行说明。但本发明为并不限定于下述方式。

图3为波长转换部件的制造装置的一例的概略结构图,图4为图3所示的制造装置的局部放大图。

使用图3、图4所示的制造装置的波长转换部件的制造工序中,工序A优选为在经连续输送的第1基材的表面上,涂布含量子点的组合物而形成涂膜的工序。工序B优选为在涂膜上,层叠(叠合)经连续输送的第2基材,以第1基材与第2基材夹持涂膜的工序。工序C优选为以第1基材与第2基材夹持涂膜的状态,将第1基材及第2基材的任一个卷绕在支撑辊上,连续输送的同时进行光照射,使涂膜聚合固化而形成含量子点的层(固化层、波长转换层)的工序。

通过使用对氧或水分具有阻隔性的阻隔薄膜作为第1基材、第2基材的任一各,能够得到单面经阻隔薄膜保护的波长转换部件。并且,作为第1基材及第2基材,分别使用阻隔薄膜,从而能够得到含量子点的层的两个面经阻隔薄膜保护的含量子点的层叠体

以下对使用图3、图4所示的制造装置的波长转换部件的制造工序中的工序A的具体方式进行说明。

首先,从未图示的送出机将第1基材10向涂布部20连续输送。例如从送出机将第1基材10以1~50m/分钟的输送速度送出。但不受此输送速度限定。送出时,例如,对第1基材10施加20~150N/m的张力,优选为30~100N/m的张力。

在涂布部20中,在经连续输送的第1基材10的表面上涂布含量子点的组合物(以下也记载为“涂布液”),形成涂膜22(参考图4)。

在到达涂布部20之前的配管(未图示)中,优选进行含量子点的组合物的过滤并去除粗大粒子。过滤精度并无特别的限制,可使用过滤精度10~200μm的过滤器,优选使用过滤精度50~150μm的过滤器。作为过滤器,例如可使用过滤精度100μm的PALL制ProfileII。

在涂布部20中,例如设置模涂布机24及与模涂布机24对置配置的支撑辊26。将第1基材10的与形成涂膜22的表面相反的表面卷绕在支撑辊26上,从模涂布机24的吐出口将涂布液涂布于经连续输送的第1基材10的表面,形成涂膜22。涂膜22是指在第1基材10上所涂布的聚合处理之前的含量子点的组合物。

在本实施方式中,作为涂布装置示出了应用挤压涂布法的模涂布机24,但并不限于此,例如可以使用应用帘式涂布法、挤压涂布法、杆涂法或辊涂法等各种方法的涂布装置。

含量子点的层通过涂布法制作。具体而言,可在工序A中将含量子点的组合物(固化性组合物)涂布于第1基材上,粘合经过前述工序B或工序C,通过光照射等进行固化处理而得到含量子点的层。

在工序A中将含量子点的组合物涂布于适当的第1基材上。在工序A之后,涂布含量子点的组合物之后,进一步包含进行干燥而去除溶剂的工序也可。

作为涂布方法,可举出帘式涂布法、浸涂法、旋转涂布法、印刷涂布法、喷涂法、模涂布法(狭缝涂布法)、辊涂法、滑板涂布法、刮板涂布法、凹版涂布法、线棒涂布法等的公知的涂布方法。

(粘度)

含量子点的组合物在剪切速度500s-1时的粘度为3~100mPa·s,剪切速度1s-1时的粘度为300mPa·s以上。

含量子点的组合物在剪切速度500s-1时的粘度优选为3~75mPa·s,更优选为3~50mPa·s。

含量子点的组合物在剪切速度1s-1时的粘度为300mPa·s以上,优选为300~50000mPa·s,更优选为500~10000mPa·s。

在本发明的含量子点的层叠体的制造方法中,优选至少将在上述第1基材上涂布上述含量子点的组合物时的上述含量子点的组合物的粘度调整为3~100mPa·s。作为将在上述第1基材上涂布上述含量子点的组合物时的上述含量子点的组合物的粘度调整为3~100mPa·s的方法,并无特别限制,例如使用图3所示的模涂布机24将上述含量子点的组合物涂布于第1基材上时,可举出调整模涂布机与基材的间隙(指模唇间隙),并且将涂布速度等控制在适当的范围,从而使适当程度的剪切速度施加于含量子点的组合物的方法。

另外,作为将在上述第1基材上涂布上述含量子点的组合物时的上述含量子点的组合物的粘度调整为3~100mPa·s的方法,可举出以下的方法。

例如当上述涂膜对粘度的温度依赖性强时,可通过调整温度而调整粘度,并且预先用触变剂的种类与以事先分散状态来调整涂布液的触变性,利用粘度回复时间响应慢的方法也可。

在工序A之后至工序B之前,不包含对于上述涂膜照射紫外线的工序,从减少工序数及提高生产性的观点来看优选。

<工序B>

对在上述涂膜上层叠第2基材的工序B进行说明。

(工序B的具体方式)

以下对使用图3、图4所示的制造装置的波长转换部件的制造工序中的工序B的具体方式进行说明。

通过涂布部20,在其上形成有涂膜22的第1基材10,被连续输送到层叠部30。在层叠部30中,在涂膜22上,层叠经连续输送的第2基材50,以第1基材10与第2基材50夹持涂膜22。

在层叠部30中,设有层叠辊32和包围层叠辊32的加热室34。在加热室34中,设有用于使第1基材10通过的开口部36及使第2基材50通过的开口部38。

在与层叠辊32对置的位置,配置有支撑辊62。形成有涂膜22的第1基材10的与涂膜22的形成面相反的表面卷绕在支撑辊62上,连续输送至层叠位置P。层叠位置P是指第2基材50与涂膜22的接触开始的位置。第1基材10优选为在到达层叠位置P之前,卷绕在支撑辊62上。这是因为即使在第1基材10中发生褶皱时,也能够在到达层叠位置P之前通过支撑辊62矫正而去除褶皱。因此,第1基材10卷绕在支撑辊62上的位置(接触位置)到层叠位置P为止的距离L1越长越优选,例如优选为30mm以上,其上限值通常根据支撑辊62的直径与轨迹线来决定。

在本实施方式中,通过在聚合处理部60中使用的支撑辊62与层叠辊32,进行第2基材50的层叠。即,在聚合处理部60中使用的支撑辊62兼用作在层叠部30中使用的辊。但并不限于上述方式,也可在层叠部30,与支撑辊62分开设置层叠用的辊,而不兼用支撑辊62。

通过将在聚合处理部60中使用的支撑辊62使用在层叠部30,能够减少辊数。并且,支撑辊62也可用作对于第1基材10的加热辊。

从未图示的送出机所送出的第2基材50卷绕在层叠辊32上,在层叠辊32与支撑辊62之间被连续输送。第2基材50在层叠位置P层叠于在第1基材10上形成的涂膜22上。由此,涂膜22被第1基材10与第2基材50夹持。层叠是指将第2基材50叠合并层叠在涂膜22上。

层叠辊32与支撑辊62的距离L2,优选为第1基材10、将涂膜22聚合固化的波长转换层(固化层)28及第2基材50的总计厚度值以上。并且,L2优选为在第1基材10、涂膜22及第2基材50的总厚度加上5mm的长度以下。通过使距离L2成为在总厚度加上5mm的长度以下,可防止气泡侵入第2基材50与涂膜22之间。在此层叠辊32与支撑辊62的距离L2,是指层叠辊32的外周面与支撑辊62的外周面的最短距离。

层叠辊32与支撑辊62的旋转精度以径向偏转量表示为0.05mm以下,优选为0.01mm以下。径向偏转量越小,可越减小涂膜22的厚度分布。

支撑辊62具备圆柱状形状的主体与配置在主体的两端部的旋转轴。支撑辊62的主体例如具有50~1000mm的直径。支撑辊62的直径并无限制。若考虑含量子点的层叠体的卷曲变形、设备成本与旋转精度,则更优选为直径100~500mm,尤其优选为直径100~500mm,更尤其优选为直径100~300mm。

通过在支撑辊62的主体上安装温度调节器,可调整支撑辊62的温度。

并且,上述工序B也可为如下实施方式。使用图5、图6进行说明。其为在本工序A中得到的含量子点的层上层叠第2基材时,以2个辊(层叠辊32与支撑辊62)夹住而使其粘附的方式,优选为至少一个辊弹性变形,且对在(配置于第1基材上的)涂膜上层叠有第2基材的层叠体施加压力,并且使其粘附。更优选为在2个辊中,一个为能够弹性变形的辊,另一个为不能弹性变形的金属制辊。更优选为在层叠辊32与支撑辊62中,层叠辊32为能够弹性变形的辊,另一个为不能弹性变形的金属制辊。但也可以是能够弹性变形的辊为支撑辊62,金属制辊为层叠辊32。

能够弹性变形的辊,优选为至少辊的内筒或外筒的至少一个由橡胶或塑胶构成,更优选为由橡胶构成。作为橡胶,优选为天然橡胶及丁基橡胶、苯乙烯橡胶等。

能够弹性变形的辊优选为橡胶硬度20~90°的范围,更佳为50~90°的范围,尤其优选为70~80°的范围。

能够弹性变形的辊的直径并无特别限制,但优选为直径50~500mm,更优选为直径100~500mm,尤其优选为直径100~300mm。金属制辊的直径并无特别限制,但优选为直径50~500mm,更优选为直径100~500mm,尤其优选为直径100~300mm。

在涂膜上层叠第2基材的工序B中,优选为在线压5~300N/cm之间夹持并在涂膜上贴合第2基材,更优选为在线压10~200N/cm之间夹持,尤其优选为在线压30~100N/cm之间夹持。并且,对贴合方法并无限制,也可以为不使用夹持辊的贴合方法。

并且,为了抑制以第1基材10与第2基材50夹持涂膜22后的热变形,聚合处理部60的支撑辊62的温度与第1基材10的温度之差、及支撑辊62的温度与第2基材50的温度之差优选为30℃以下,更优选为15℃以下,最优选为相同。

为了减小与支撑辊62的温度之差,在设有加热室34时,优选为将第1基材10及第2基材50在加热室34内加热。例如,在加热室34中,可通过未图示的热风产生装置供给热风,并加热第1基材10及第2基材50。

也可以将第1基材10卷绕在经温度调整的支撑辊62上,由此通过支撑辊62来加热第1基材10。

另一方面,对于第2基材50,可以将层叠辊32当作加热辊,由此用层叠辊32加热第2基材50。

但加热室34及加热辊并非必须设置,可根据需要设置。

(粘度)

在本发明的含量子点的层叠体的制造方法中,优选为至少将即将在上述涂膜上层叠上述第2基材之前至即将使上述涂膜固化之前为止的上述涂膜的粘度调整为300mPa·s以上。作为至少将即将在上述涂膜上层叠上述第2基材之前至即将使上述涂膜固化之前为止的上述涂膜的粘度调整为300mPa·s以上的方法,并无特别限制,但例如可举出在上述涂膜上层叠上述第2基材时,对于上述含量子点的组合物,使用图3所示的支撑辊62与支撑辊32时,将支撑辊62与支撑辊32的圆周速度控制在适当的范围(例如支撑辊62的圆周速度相对于支撑辊32的圆周速度的比例为90~110%,优选为95~105%,更优选为99~101%,尤其优选为100%),尽可能地不将剪切速度施加于含量子点的组合物的方法。

此外,作为至少将即将在上述涂膜上层叠上述第2基材之前至即将使上述涂膜固化之前为止的上述涂膜的粘度调整为300mPa·s以上的方法,可举出以下的方法。

例如,当上述涂膜的对于粘度的温度依赖性强时,可通过调整温度而调整粘度,预先用触变剂的种类与以事先分散状态来调整涂布液的触变性,利用粘度恢复时间响应慢的方法为也可。

<工序C>

对于上述第1基材及上述第2基材所夹住的上述涂膜施加外部刺激而使其固化,并形成含量子点的层的工序C进行说明。

通过对于上述涂膜施加光照射等的外部刺激而使其聚合固化,可得到含量子点的层。作为对于上述涂膜施加外部刺激的方法,可举出活性能量射线的照射或加热等,优选为对于上述涂膜照射紫外线的方法。

并且,固化条件为可根据所使用的固化性化合物的种类或含量子点的组合物的组成而适当设定。

通过对于含量子点的组合物施加光照射、加热等的聚合处理而使其聚合固化,可形成在基质中包含量子点的含量子点的层。

并且,当含量子点的组合物为包含溶剂的组合物时,也可以在进行聚合处理之前,为了去除溶剂而实施干燥处理。

含量子点的组合物的聚合处理,以在2个基材间夹持该含量子点的组合物的状态进行。

(工序C的具体方式)

以下对使用图3、图4所示的制造装置的波长转换部件的制造工序中的工序C的具体方式进行说明。

涂膜22在由第1基材10与第2基材50夹持的状态下,连续输送至聚合处理部60。在附图所示的方式中,聚合处理部60中的聚合处理通过光照射进行,但当含量子点的组合物中所包含的固化性化合物为通过加热而聚合的化合物时,可通过温风的喷吹等的加热,进行聚合处理。

在图3及图4中,设有支撑辊62,及在与支撑辊62对置的位置设有光照射装置64。在支撑辊62与光照射装置64之间,连续输送夹持有涂膜22的第1基材10与第2基材50。通过光照射装置照射的光,可根据含量子点的组合物中所包含的固化性化合物的种类来决定,作为一例可举出紫外线。在此紫外线是指波长280~400nm的光。作为产生紫外线的光源,例如可使用低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、碳弧灯、金属卤化物灯、氙灯、LED(Light Emitting Diode)、激光等。光照射量只要是设定在能够使涂膜的聚合固化进行的范围即可,例如作为一例,可将10~10000mJ/cm2的照射量的紫外线朝向涂膜22照射。对于涂膜的光照射量,作为一例可设为10~10000mJ/cm2,优选设为10~1000mJ/cm2,更优选设为50~800mJ/cm2

在聚合处理部60中,在通过第1基材10与第2基材50夹持涂膜22的状态下,将第1基材10卷绕于支撑辊62上,连续输送并由光照射装置64进行光照射,使涂膜22固化,可形成含量子点的层(波长转换层、固化层)28。

在本实施方式中,将第1基材10侧卷绕在支撑辊62上,并连续输送,但也可将第2基材50卷绕在支撑辊62上,并连续输送。

卷绕在支撑辊62上是指第1基材10及第2基材50的任一个以某一包角接触支撑辊62的表面的状态。因此,在连续输送期间,第1基材10及第2基材50与支撑辊62的旋转同步地移动。对于支撑辊62的卷绕,只要至少在照射紫外线的期间即可。

支撑辊62的温度可考虑光照射时的发热、涂膜22的固化效率、第1基材10与第2基材50在支撑辊62上的褶皱变形的产生而决定。支撑辊62例如优选为设定在10~95℃的温度范围,更优选为15~85℃。在此,与辊有关的温度是指辊的表面温度。

层叠位置P与光照射装置64的距离L3例如可设为30mm以上。

通过光照射而涂膜22变成固化层28,制造含有第1基材10、固化层28及第2基材50的波长转换部件70。波长转换部件70通过剥离辊80而从支撑辊62剥离。波长转换部件70连续输送至未图示的卷取机,粘合通过卷取机将波长转换部件70卷取成卷筒状。

图5为本发明的一方式所涉及的含量子点的层叠体的制造方法中所使用的一般的制造设备的一例的示意图。本结构为在涂膜上层叠第2基材后,在无支撑辊处进行紫外线照射的结构图。

图6为制造设备的一例的放大图,其为用于本发明的一方式所涉及的含量子点的层叠体的制造方法中在涂膜上层叠第2基材的工序B及对于涂膜施加外部刺激而固化,形成含量子点的层的工序C。图6为图5所示的制造装置的局部放大图。

并且,在图5、图6所示的另一实施方式中,在通过第1基材10与第2基材50夹持涂膜22的状态下,连续输送至聚合处理部。聚合处理部中的聚合处理通过光照射进行,但当含量子点的组合物中所包含的固化性化合物为通过加热而聚合的化合物时,可通过温风的喷吹等的加热,进行聚合处理。此时,光照射也可以不卷绕在支撑辊上时进行,且光照射方向可以在第1基材侧或第2基材侧的任一侧,或在其两者进行光照射。自第1基材及第2基材的两者进行光照射时,可以任一个先光照射,而且也可以同时光照射。另外,在卷绕在支撑辊62上的期间,从第2基材侧进行光照射后,也可以在不卷绕于支撑辊上的状态下,从第1基材侧或从第1及第2基材侧进行光照射。这些在制作含量子点的层叠体时适当选择。并且,当含量子点的组合物中所包含的固化性化合物为通过加热而聚合的化合物时,可通过温风的喷吹等的加热,进行聚合处理。在该方法中,也可选择同样的固化位置、方向。

并且,支撑辊62的温度可考虑光照射时的发热、涂膜22的固化效率、第1基材10与第2基材50在支撑辊62上的褶皱变形的产生而决定。支撑辊62例如优选为设定在10~95℃的温度范围,更优选为15~85℃。在此,与辊有关的温度是指辊的表面温度。同样地即使在不卷绕于支撑辊的状态下进行固化时,也可选择通过温风或加热器等的方法进行加热而成为该气氛。

以下,若返回到图3、图4进行说明,则以这种方式通过光照射而涂膜22变成固化层28,制造包含第1基材10、固化层28及第2基材50的波长转换部件70。波长转换部件70连续输送至未图示的卷取机,粘合通过卷取机将波长转换部件70卷取成卷筒状。

[含量子点的层叠体]

本发明的含量子点的层叠体为利用本发明的含量子点的层叠体的制造方法来制造。

本发明的含量子点的层叠体为上述第1基材、上述含量子点的层及上述第2基材分别直接接触且按该顺序配置。

并且,本发明的含量子点的层叠体的膜厚不均较小。膜厚不均为由以下的方法求出的值优选为5%以下,更优选为4%以下,尤其优选为3%以下,更尤其优选为2%以下。

在宽度方向均等地在6点测定含量子点的层叠体(第1基材、含量子点的层及第2基材的层叠体)的膜厚,将结果进行平均而求出平均膜厚。由平均膜厚分别计算在6点测定的膜厚之差,将其中的最大值除以平均膜厚,将以百分率表示的值当作层叠后的膜厚不均。

<波长转换部件>

本发明的含量子点的层叠体可用作波长转换部件,且可并入液晶显示装置等中使用。

波长转换部件为具有含量子点的层(波长转换层)的波长转换部件,该含量子点的层包含被入射的激励光激励而发出萤光的量子点。上述波长转换部件中,第1基材及第2基材直接接触上述含量子点的层(波长转换层)。其中,优选为具有与含量子点的层(波长转换层)直接接触的相邻无机层。在此,直接接触是指不隔着粘合层等的其它层而两个层相邻配置。并且,上述含量子点的层(波长转换层)优选为在有机基质中包含量子点,优选为进一步包含硅烷偶联剂。

由于无机层阻隔性优异,设置无机层作为与在有机基质中包含量子点的含量子点的层直接接触的相邻层,在抑制量子点的光氧化反应上有效。含量子点的层叠体,也可以在含量子点的层(波长转换层)中包含硅烷偶联剂。通过该硅烷偶联剂,由于含量子点的层与相邻无机层的粘附变坚固,即使不层叠多个具有阻隔性的层,也可提高含量子点的层的耐光性。如此,可提供耐光性、透光率均较高的含量子点的波长转换部件。

以下,对上述波长转换部件进行更详细说明。

(波长转换层)

作为波长转换部件使用的含量子点的层叠体,至少具有含量子点的波长转换层(含量子点的层),该量子点被入射的激励光激励而发出萤光。

波长转换部件中的波长转换层,通常在有机基质中包含量子点。有机基质通常为将固化性化合物通过光照射等而进行聚合的聚合物。

波长转换层的形状并无特别限定,但优选为板状或可挠性的片状。

波长转换层的总厚度优选为1~500μm的范围,更优选为10~250μm的范围,尤其优选为30~150μm的范围。并且,波长转换层包含多个量子点层或量子点混合层时,一个层的膜厚优选为1~300μm的范围,更优选为10~250μm的范围。

[背光单元]

本发明的一方式所涉及的背光单元至少包含本发明的含量子点的层叠体与光源。含量子点的层叠体的详细内容如同先前记载的内容。

上述含量子点的层叠体优选为作为液晶显示装置的背光单元的构成部件而被包含。

图1为本发明的一方式所涉及的包含含量子点的层叠体的背光单元1的一例的说明图。图1中,背光单元1具备光源1A与作为面光源用的导光板1B。在图1(a)所示的例中,含量子点的层叠体配置于从导光板出射的光的路径上。另一方面,在图1(b)所示的例中,光转换部件配置于导光板与光源之间。

并且,在图1(a)所示的例中,从导光板1B所出射的光入射于含量子点的层叠体1C。在图1(a)所示的例中,从配置于导光板1B的边缘部的光源1A出射的光2为蓝色光,从导光板1B的液晶单元(未图示)侧的一面朝向液晶单元出射。在从导光板1B所出射的(蓝色光2)的路径上配置的含量子点的层叠体1C中,至少包含通过蓝色光2激励而发出红色光4的量子点(A)、及通过蓝色光2激励而发出绿色光3的量子点(B)。如此,从背光单元1中出射经激励而发出的绿色光3及红色光4、及透射含量子点的层叠体1C的蓝色光2。如此,通过使其发出红色(R)光、绿色(G)光及蓝色(B)光的亮线光,可具体实现白色光。

在图1(b)所示的例中,除了光转换部件与导光板的配置不同以外,与图1(a)所示的方式相同。在图1(b)所示的例中,从含量子点的层叠体1C出射经激励的绿色光3及红色光4、及透射含量子点的层叠体1C的蓝色光2,并入射至导光板而实现面光源。

<背光单元的发光波长>

从高亮度且高颜色再现性的实现的观点来看,作为背光单元,优选使用经多波长光源化的背光单元。作为优选的一方式,可举出发出以下的光的背光单元:在430~480nm的波长频带具有发光中心波长,且具有半宽度为100nm以下的发光强度的波峰的蓝色光;在500~600nm的波长频带具有发光中心波长,且具有半宽度为100nm以下的发光强度的波峰的绿色光;及在600~680nm的波长频带具有发光中心波长,且具有半宽度为100nm以下的发光强度的波峰的红色光。

从亮度及颜色再现性的更进一步提高的观点来看,背光单元所发出的蓝色光的波长频带优选为450~480nm,更优选为460~470nm。

从同样的观点来看,背光单元所发出的绿色光的波长频带优选为520~550nm,更优选为530~540nm。

并且,从同样的观点来看,背光单元所发出的红色光的波长频带优选为610~680nm,更优选为620~640nm。

并且,从同样的观点来看,背光单元所发出的蓝色光、绿色光及红色光的各发光强度的半宽度优选均为80nm以下,更优选为50nm以下,进一步优选为45nm以下,进一步优选为40nm以下。在这些中,蓝色光的各发光强度的半宽度尤其优选为30nm以下。

背光单元至少在包含上述光转换部件的同时,也包含光源。在一方式中,作为光源,可使用发出在430nm~480nm的波长频带具有发光中心波长的蓝色光的光源,例如发出蓝色光的蓝色发光二极管。使用发出蓝色光的光源时,在含量子点的层叠体中,优选为至少包含通过激励光激励而发出红色光的量子点(A)及发出绿色光的量子点(B)。由此,通过从光源发出而透射含量子点的层叠体的蓝色光、从光转换部件发出的红色光及绿色光,可具体实现白色光。

或者在另一方式中,作为光源,可使用发出在300nm~430nm的波长频带具有发光中心波长的紫外光的光源,例如使用紫外光发光二极管。此时,在光转换层中,优选在包含量子点(A)、(B),并且包含发出通过激励光激励的蓝色光的量子点(C)。由此,通过从含量子点的层叠体发出的红色光、绿色光及蓝色光,可具体实现白色光。

并且在另一方式中,使用选自由发出蓝色光的蓝色激光、发出绿色光的绿色激光、发出红色光的红色激光构成的组中的光源的两种,并通过将发出具有与该光源所出射的光不同的发光波长的萤光的量子点,存在于含量子点的层叠体中,由此通过从光源发出的两种光及从含量子点的层叠体的量子点发出的光,也可具体实现白色光。

<散射粒子>

为了将量子点的萤光高效率地取出至外部,波长转换部件可具有光散射功能。光散射功能可设置于波长转换层的内部,也可另外设置具有光散射功能的层作为光散射层。

作为一方式,也优选为在波长转换层的内部添加散射粒子。

并且,作为另一方式,也优选为在波长转换层的表面设置光散射层。在光散射层中的散射,可以利用散射粒子,也可以利用表面凹凸。

<背光单元的结构>

作为背光单元的结构,可为以导光板或反射板等作为构成部件的边缘发光形式。图1中示出边缘发光形式的背光单元的例,但本发明的一方式所涉及的背光单元也可以为直下式。作为导光板,可毫无限制地使用公知的导光板。

并且,背光单元在光源的后部也可具备反射部件。作为这种反射部件,并无特别限制,可使用公知的反射部件,记载于日本专利3416302号、日本专利3363565号、日本专利4091978号、日本专利3448626号等中,这些公报的内容并入本发明中。

背光单元也优选为具有使蓝色光中波长短于460nm的光选择性地透射的蓝色用波长选择滤波器。

并且,背光单元也优选为具有使红色光中波长长于630nm的光选择性地透射的红色用波长选择滤波器。

作为这种蓝色用波长选择滤波器或红色用波长选择滤波器,并无特别限制,可使用公知的滤波器。这种滤波器记载于日本特开2008-52067号公报等,该公报的内容并入本发明中。

背光单元也优选为另外具备公知的扩散板或扩散片、棱镜片(例如,Sumitomo 3M Limited.制BEF系列等)、导光器。关于其它部件,也记载于日本专利3416302号、日本专利3363565号、日本专利4091978号、日本专利3448626号等中,这些公报的内容并入本发明中。

[液晶显示装置]

本发明的一方式所涉及的液晶显示装置至少包含本发明的背光单元和液晶单元。

<液晶显示装置的结构>

液晶单元的驱动模式并无特别限制,可利用扭曲向列(TN)、超扭曲向列(STN)、垂直取向(VA)、面内切换(IPS)、光学补偿弯曲(OCB)等的各种模式。液晶单元优选为VA模式、OCB模式、IPS模式或TN模式,但并不限于这些。作为VA模式的液晶显示装置的结构,可举出日本特开2008-262161号公报的图2所示的结构作为一例。但液晶显示装置的具体结构并无特别限制,可采用公知的结构。

在液晶显示装置的一实施方式中,在对置的至少一侧设有电极的基板间具有夹持液晶层的液晶单元,该液晶单元配置于2个偏振片之间而构成。液晶显示装置具备在上下基板间封入有液晶的液晶单元,通过施加电压使液晶的取向状态变化而进行图像的显示。而且,根据需要具有偏振片保护膜或进行光学补偿的光学补偿部件、粘合层等的附属的功能层。并且,也可在配置滤色器基板、薄膜晶体管基板、透镜薄膜、扩散片、硬涂层、抗反射层、低反射层、防眩层等的同时(或取而代之)配置前向散射层、底漆层、抗静电层、底涂层等的表面层。

图2中,示出本发明的一方式所涉及的液晶显示装置的一例。图2所示的液晶显示装置51在液晶单元21的背光侧的一面具有背光侧偏振片14。背光侧偏振片14在背光侧偏振器12的背光侧的表面,可以包含偏振片保护膜11,也可以不包含偏振片保护膜11,但优选为包含偏振片保护膜11。

背光侧偏振片14结构优选为以2个偏振片保护薄膜11及13夹住偏振器12。

在本说明书中,将相对于偏振器接近液晶单元的侧的偏振片保护薄膜称为内侧偏振片保护薄膜,将相对于偏振器远离液晶单元的侧的偏振片保护薄膜称为外侧偏振片保护薄膜。在图2所示的例中,偏振片保护膜13为内侧偏振片保护膜,偏振片保护膜11为外侧偏振片保护膜。

背光侧偏振片作为液晶单元侧的内侧偏振片保护薄膜,也可以具有相位差薄膜。作为这种相位差薄膜,可使用公知的酰化纤维素薄膜等。

液晶显示装置51在液晶单元21的与背光侧的一面相反侧的面,具有显示侧偏振片44。显示侧偏振片44的结构为以2个偏振片保护膜41及43夹住偏振器42。偏振片保护膜43为内侧偏振片保护膜,偏振片保护膜41为外侧偏振片保护膜。

液晶显示装置51所具有的背光单元1如同先前记载。

关于构成本发明的一方式所涉及的液晶显示装置的液晶单元、偏振片、偏振片保护膜等,并无特别限制,可毫无限制地使用以公知的方法制作的市售品。并且,在各层之间,当然也可设置粘合层等的公知的中间层。

(滤色器)

作为滤色器基板的红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)像素形成方法,可使用公知的各种方法。例如,也可在玻璃基板上,使用光掩模及光致抗蚀剂,形成所希望的黑色矩阵及R、G、B的像素图案,并且也可使用R、G、B的像素用着色油墨,在指定宽度的黑色矩阵及隔着n个由比前述黑色矩阵的宽度还宽的黑色矩阵所划分的区域内(凸部所包围的凹部),使用喷墨方式的印刷装置,以成为所希望的浓度为止进行油墨组合物的吐出,制作由R、G、B的图案构成的滤色器。在图像着色后,也可通过烘烤等,使各像素及黑色矩阵完全地固化。

滤色器的优选特性记载于日本特开2008-083611号公报等中,该公报的内容并入本发明中。

作为滤色器用颜料,可毫无限制地使用公知的颜料。而且,现在一般使用颜料,但只要是可控制分光,可确保工艺稳定、可靠性的色素,则也可以为由染料构成的滤色器。

(黑色矩阵)

在液晶显示装置中,优选为在各像素之间配置黑色矩阵。作为形成黑条纹的材料,可举出使用铬等的金属的溅射膜的材料、组合有感光性树脂与黑色着色剂等的遮光性感光性组合物等。作为黑色着色剂的具体例,可举出碳黑、钛碳、氧化铁、氧化钛、石墨等,其中优选为碳黑。

(薄膜晶体管)

液晶显示装置也可进一步具有TFT基板,该TFT基板具有薄膜晶体管(以下也称为Thin Film Transistor;TFT)。薄膜晶体管优选具有载体浓度小于1×1014/cm3的氧化物半导体层。关于薄膜晶体管的优选方式,记载于日本特开2011-141522号公报,该公报的内容并入本发明中。

以上说明的本发明的一方式所涉及的液晶显示装置,由于具备包含能发挥高透光率的含量子点的层叠体的背光单元,因此可实现高亮度且高颜色再现性。

实施例

以下根据实施例对本发明进行更具体说明。以下的实施例中所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理步骤等,只要不脱离本发明的宗旨,则可适当地进行变更。因此,本发明的范围不应受以下所示的具体例所限定地解释。

[实施例1~11及比较例1~5]

<量子点分散液的制备>

混合各成分,制备下述的量子点分散液1及2。最大发光波长535nm的量子点A为NN-LABS,LLS.制CZ520-100。最大发光波长630nm的量子点B为NN-LABS,LLS.制CZ620-100。

<含量子点的组合物的制备>

在实施例1~4、比较例1、2中,对量子点分散液1添加如下述表1所示的触变剂的种类及量,制备实施例1~4、比较例1、2的含量子点的组合物。

在实施例5~9、比较例3、4中,对量子点分散液2添加如下述表1所示的触变剂的种类及量,制备实施例5~9、比较例3、4的含量子点的组合物。

在实施例10~11、比较例5中,对量子点分散液3添加如下述表1中所示的触变剂的种类及量,制备实施例10~11、比较例5的含量子点的组合物。

以下示出各实施例及比较例中使用的触变剂的种类。

A:有机修饰蒙皂石(层状粘土化合物),纵横比20,长径0.15μm

B:硅石微粒子,纵横比1.4,长径0.25μm

C:改性脲化合物

D:滑石(层状粘土化合物),纵横比3,长径1.2μm

以下示出各实施例及比较例中使用的光阳离子聚合引发剂A的结构。

[化学式7]

光阳离子聚合引发剂(碘鎓盐化合物)A

<涂布前处理>

各实施例及比较例的含量子点的组合物为事先在溶解器中以150rpm(round per minute)搅拌10L的涂液30分钟左右,同时实施超声波消泡(使用超声波振荡器为BRANSON制,使用Bransonic8800隔着水对塑胶容器内的该液,以280W的超声波输出、40kH的频率进行照射)。然后,用过滤精度为100μm的过滤器(PALL ProfileII,孔径100μm)实施过滤处理,制备涂布液用含量子点的组合物。测定涂布液用含量子点的组合物的粘度,并在下述表1中记载剪切速度500s-1时的粘度的值与1s-1时的粘度的值。测定时使用AntonPaar制PhysicaMCR30进行测定。

<形成涂膜的工序A>

使用隔膜泵,以约2.5m的配管长,对涂布液用含量子点的组合物进行送液,在中途使用过滤精度为100μm的过滤器(PALL制100μm ProfileII)来去除粗大粒子,并送液至模涂布机(图5或图6中的符号24)。以涂布宽度为600mm、基材宽度为700mm,将涂布液用含量子点的组合物(图6中的符号22)涂布于第1基材(图5或图6中的符号10)上而形成涂膜。

在此,从模涂布机挤出的涂布液用含量子点的组合物的粘度将上述搅拌、超声波处理及模涂布机的模唇间隙调整至适当范围,从而调整至3~100mPa·s。

并且,第1基材使用从第1送出机(图5中的符号66)送出的带有易粘合层的PET50μm(TOYOBO CO.,LTD.制CosmoshineA4100)。该基材为不包含具有阻隔性的无机层的基材,下述表1中记载为“PET”。

涂布速度在各实施例及比较例中随时变更,但在实施例1中以3m/min实施。另外,涂膜的厚度的平均值以成为如下述表1中所记载的方式,在各种实施例及比较例中进行变更并确认。

<在涂膜上层叠第2基材的工序B(层叠)>

在形成涂膜的工序A之后,作为第2基材(图5或图6中的符号50),将与上述第1基材相同的基材宽度700mm的带有易粘合层的PET50μmm,从第2送出机(图5中的符号67)送出,并在涂膜上层叠第2基材。具体而言,在即将形成含量子点的层的工序C(固化工序)之前,使用金属制辊(直径200mm,图5或图6中的支撑辊62)和天然橡胶制夹辊(直径200mm,硬度75度,图5或图6中的层叠辊32),以50N/cm的线压夹持,使第2基材粘附于涂膜上。此时,以支撑辊62的圆周速度相对于支撑辊32的圆周速度的比例成为100.0%的方式,控制2个辊的圆周速度。

并且,在即将在上述涂膜上层叠上述第2基材之前至即将使上述涂膜固化之前为止的区域中,将第1基材的温度控制在50℃,将第2基材的温度控制在60℃。

在此,即将在上述涂膜上层叠上述第2基材之前至即将使上述涂膜固化之前为止的上述涂膜的粘度为将涂液的搅拌、超声波处理、基材温度、支撑辊圆周速度及夹持压力调整至适当的范围,从而调整至300mPa·s以上。

<形成含量子点的层的工序C>

然后,在UV(Ultra violet)照射用的支撑辊(图5或图6中的符号62)上,对夹入于上述第1基材及上述第2基材的上述涂膜施加外部刺激(进行UV照射)而固化(300mJ/cm2),形成含量子点的层,从而制作含量子点的层叠体的样品。将所得到的含量子点的层叠体作为各实施例及比较例的含量子点的层叠体。

[评价]

<含量子点的组合物的评价>

(涂布条纹)

对于使用各实施例及比较例的含量子点的组合物而在进行至工序A为止的时间点的涂布条纹,通过肉眼观察层叠前的涂膜的面状而进行感官检验。

在下述表1中记载所得到的结果。

<含量子点的层叠体的评价>

(层叠后的膜厚不均(涂布量分布))

对于已进行至工序A、工序B及工序C为止的各实施例及比较例的含量子点的层叠体,使用接触式膜厚计,宽度方向均等地在6点测定含量子点的层叠体(第1基材、含量子点的层及第2基材的层叠体)的膜厚,将结果进行平均而求出平均膜厚。由平均膜厚分别计算在6点测定的膜厚之差,将其中的最大值除以平均膜厚,并将以百分率表示的值作为层叠后的膜厚不均(涂布量分布)。

在下述表1中记载所得到的结果。

<综合评价>

A:层叠后的膜厚不均(涂布量分布)为5%以下,且涂布条纹良好。

B:层叠后的膜厚不均(涂布量分布)大于5%且20%以下,且涂布条纹良好。

C:层叠后的膜厚不均(涂布量分布)大于20%或涂布条纹不良。

实用上,综合评价必须为A。

在下述表1中记载所得到的结果。

本发明的含量子点的层叠体的制造方法因工序数少而生产性较高,而且,由上述表1可知,可得到不发生涂布条纹的均匀的涂膜的含量子点的层,且在第1基材及第2基材之间夹入涂膜而层叠,使涂膜固化而形成含量子点的层之后,含量子点的层叠体的膜厚不均较小。

另一方面,由比较例1~3及5可知,使用剪切速度1s-1时的粘度分别为8mPa·s、75mPa·s、150mPa·s及120mPa·s且粘度低于本发明中规定的下限值的含量子点的组合物而形成的含量子点的层叠体在第1基材及第2基材之间夹入涂膜而层叠,并且使涂膜固化而形成含量子点的层之后的含量子点的层叠体的膜厚不均较大。

由比较例4可知,使用剪切速度500s-1时的粘度为230mPa·s且粘度高于本发明中规定的范围的上限值的含量子点的组合物而形成的含量子点的层叠体中,产生涂布条纹不良,无法得到均匀地涂膜的含量子点的层。

在实施例9中,对100质量份的实施例9的含量子点的组合物,添加20质量份的甲基乙基酮并进行混合,制备含量子点的组合物。该含量子点的组合物的粘度在剪切速度500[S-1]时为60mPa·s(剪切速度1[S-1]时7000mPa·s)。使用该含量子点的组合物代替实施例9的含量子点的组合物而涂布于第1基材上,并在90℃干燥5分钟后,与第2基材进行层叠,除此之外与实施例9同样地制作含量子点的层叠体的试样。所得到的含量子点的层叠体的涂布量分布从2.9%改善到2.5%。

另外,在实施例1~11的含量子点的组合物中,企图不添加挥发性的有机溶剂,而在直径5cm的培养皿上扩展1g含量子点的组合物,并测定100℃下加热5分钟之后的重量减少情况,结果为1000ppm以下。

[实施例101~111,比较例101~105]

<1.阻隔支撑体10的制作>

在聚对苯二甲酸乙二酯薄膜(PET薄膜,TOYOBO CO.,LTD.制,商品名:Cosmoshine A4300,厚度50μm)的单面侧,通过以下的步骤形成阻隔性层叠体。

准备TMPTA(三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,DAICELCYTEC公司制)及光聚合引发剂(LAMBERTI公司制,ESACURE KTO46),以质量比率成为95:5的方式秤量,使这些溶解于甲基乙基酮中,作为固体成分浓度15%的涂布液。使用模涂布机,以辊对辊将该涂布液涂布于上述PET薄膜上,使其通过50℃的干燥区3分钟。然后,在氮气气氛下照射紫外线(累计照射量约600mJ/cm2),并通过UV固化使其固化,进行卷取。形成在支撑体(上述PET薄膜)上的第一有机层的厚度为1μm。

粘合,利用辊对辊的CVD装置,在上述有机层的表面形成无机层(氮化硅层)。作为原料气体,使用硅烷气体(流量160sccm;standard cubic centimeter per minute)、氨气(流量370sccm)、氢气(流量590sccm)及氮气(流量240sccm)。作为电源,使用频率13.56MHz的高频电源。制膜压力为40Pa、极限膜厚为50nm。如此制作在支撑体上有机层及无机层按该顺序层叠的阻隔支撑体10。

在实施例1~11、比较例1~5中,代替第1基材,使用上述1.中制作的阻隔支撑体10作为第1基材,并且使用以同样的方式制作的另一个阻隔支撑体10作为第2基材,除此之外,以同样的方式形成实施例101~111、比较例101~105的含量子点的层叠体。量子点分散液以无机层接触阻隔支撑体10的方式构成。

实施例101~111、比较例101~105的含量子点的层叠体的性能倾向,与实施例1~11、比较例1~5的含量子点的层叠体的性能倾向相同。

<2.液晶显示装置的制作>

分解市售的液晶显示装置(Panasonic Corporation.制,商品名THL42D2),在具有液晶单元的一侧的导光板上添加实施例103、105、106、107~111、比较例101~105的含量子点的层叠体,并将背光单元变更为以下的B窄频带背光单元,从而制造实施例103、105、106、107~111、比较例101~105的背光单元及液晶显示装置。所使用的B窄频带背光单元作为光源具备蓝色发光二极管(日亚B-LED:Blue,主波长465nm,半宽度20nm)。

[液晶显示装置的评价]

<亮度不均的评价>

对于液晶显示装置的亮度不均,将显示装置显示为白色,根据以下的基准,通过肉眼进行感官评价。在显示装置的正面的对角线方向中,去除两端50mm,在两个对角线各自等间隔的5点,以设置在740mm的距离的亮度计(SR3、TOPCON CORPORATION制)来测定。由算出的平均值来计算在10点测定的各自的亮度之差,将其中的最大值除以平均亮度而以百分比表示的值作为亮度不均。

亮度不均若为4%以下,则是实用级别,优选为3%以下。并且,白色光的色调不均用以下的4个等级来评价。

A:在面内色调不均并不令人担忧。

B:在面内蓝色色调与黄色色调方向上存在色调不均,但为容许程度。

C:在面内蓝色色调与黄色色调方向上存在色调不均,并且令人担忧。

D:除了在面内蓝色色调与黄色色调方向的色调不均,而且存在红色与绿色方向的色调不均,并且令人担忧。

其结果,相对于比较例101~105,实施例103、105、106、107~111的本发明的装置为亮度不均较小,尤其色调不均的产生经抑制的液晶显示装置。

产业上的可利用性

本发明在液晶显示装置的制造领域中有用。

符号说明

1-背光单元,1A-光源,1B-导光板,1C-含量子点的层叠体,2-蓝色光,3-绿色光,4-红色光,10-第1基材,11-偏振片保护膜,12-背光侧偏振器,13-偏振片保护膜,14-背光侧偏振片,20-涂布部,21-液晶单元,22-涂膜,24-模涂布机,24A-上游侧模块(die block),24B-下游侧模块,25-减压室,26-支撑辊,27-歧管,28-含量子点的层,29-狭缝,30-层叠部,32-层叠辊,34-加热室,36、38-开口部,41-偏振片保护膜,42-显示侧偏振器,43-偏振片保护膜,44-显示侧偏振片,50-第2基材,51-液晶显示装置,60-固化部,62-支撑辊,64-紫外线照射装置,66-第1送出机,67-第2送出机,70-含量子点的层叠体,74-除尘机,76-干燥装置,78-加热装置,80-剥离辊,82-卷取机,90-夹辊,100-制造设备,P-层叠位置,L1-接触位置至层叠位置为止的距离,L2-层叠辊与支撑辊的距离,L3-层叠位置与紫外线照射装置的距离。

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