本實(shí)用新型涉及波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜及其制造方法、以及波長轉(zhuǎn)換片和背光單元。
背景技術(shù):
液晶顯示器是通過電壓的施加來控制液晶的取向狀態(tài)、通過在每個(gè)區(qū)域透過或阻斷光來顯示圖像等的顯示裝置。作為該液晶顯示器的光源,利用設(shè)置在液晶顯示器的背面的背光。在背光中目前為止使用了冷陰極管,但最近,由于長壽命、發(fā)色的優(yōu)勢等原因,逐漸使用LED(發(fā)光二極管)來代替冷陰極管。
在背光中所使用的LED中,白色LED技術(shù)占有非常大的重要度。就白色LED技術(shù)而言,一般使用如下方法:用青色(450nm)LED芯片激發(fā)摻雜了鈰的YAG:Ce(釔鋁石榴石:鈰)下方轉(zhuǎn)換用熒光體。在這種情況下,使LED的青色光與由YAG:Ce熒光體產(chǎn)生的波長范圍寬的黃色光混合而成為白色光。但是,該白色光多數(shù)情況下帶有少許的青色,常常產(chǎn)生“冷的”、“涼快的”白色這樣的印象。
于是,近年來,使用了量子點(diǎn)的納米尺寸的熒光體已制品化。所謂量子點(diǎn),為發(fā)光性的半導(dǎo)體納米粒子,直徑的范圍為1~20nm左右。量子點(diǎn)由于顯示寬范圍的激發(fā)光譜,量子效率高,因此能夠作為LED波長轉(zhuǎn)換用熒光體使用。進(jìn)而,具有如下優(yōu)點(diǎn):只通過改變點(diǎn)大小、半導(dǎo)體材料的種類,就能夠在整個(gè)可見區(qū)域中完全地調(diào)節(jié)發(fā)光的波長。因此,可以說量子點(diǎn)事實(shí)上隱藏著制造出所有的顏色、特別是照明業(yè)界強(qiáng)烈希望的暖白色的可能性。此外,將發(fā)光波長對(duì)應(yīng)于紅、綠、青的3種點(diǎn)組合,可以得到顯色評(píng)價(jià)數(shù)不同的白色光。這樣,對(duì)于使用了由量子點(diǎn)產(chǎn)生的背光的液晶顯示器,與以往的液晶顯示器相比,在沒有增加厚度、消耗電力、成本、制造工序的情況下,色調(diào)提高,可以表現(xiàn)人能夠識(shí)別的大量顏色。
使用了上述這樣的白色LED的背光具有如下的構(gòu)成:使具有規(guī)定的發(fā)光光譜的熒光體(量子點(diǎn)和YAG:Ce等)在膜內(nèi)擴(kuò)散、用保護(hù)膜將其表面密封、有時(shí)邊緣部也密封的波長轉(zhuǎn)換片與LED光源和導(dǎo)光板組合。
就上述保護(hù)膜而言,在塑料膜等基材的表面通過蒸鍍等形成薄膜,防止水分、氣體(例如氧)等大氣中的劣化因素透過。例如,日本特開2011-013567號(hào)公報(bào)和國際公開第2014/113562號(hào)中,為了抑制熒光體的劣化,提出了具有用保護(hù)膜(阻隔膜)夾持熒光體的結(jié)構(gòu)的波長轉(zhuǎn)換片及使用了其的背光。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
但是,本實(shí)用新型的發(fā)明者們發(fā)現(xiàn):即使是具有用波長轉(zhuǎn)換片用的保護(hù)膜夾持熒光體的結(jié)構(gòu)的波長轉(zhuǎn)換片,如果例如長時(shí)間暴露于85℃以上的高溫,則熒光體的發(fā)光效率部分地降低,有時(shí)發(fā)生被稱為黑條紋的異常。如果在波長轉(zhuǎn)換片中產(chǎn)生黑條紋,搭載于顯示器的情況下產(chǎn)生色調(diào)不良、顯示不良這樣的問題。
本實(shí)用新型鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)具有的課題而完成,目的在于提供在形成了波長轉(zhuǎn)換片時(shí)即使在長時(shí)間暴露于高溫中的情況下也能夠抑制黑條紋產(chǎn)生的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜及其制造方法、以及使用了上述波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的波長轉(zhuǎn)換片及背光單元。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供一種波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜,其具有:第1膜,該第1膜具有第1基材和設(shè)置在第1基材的一個(gè)面上的第1阻隔層;粘接層;和第2膜,該第2膜具有第2基材,其中,所述第1膜的所述第1阻隔層側(cè)的面與所述第2膜的所述第2基材借助所述粘接層以相對(duì)向的方式層疊。
上述波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的在30~90℃的溫度范圍內(nèi)的TD方向的熱膨脹系數(shù)優(yōu)選為1.0×10-4/K以下。
本實(shí)用新型的發(fā)明者們對(duì)產(chǎn)生黑條紋的原因反復(fù)深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn):黑條紋從波長轉(zhuǎn)換片的端部延伸,以及在波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜中也在與產(chǎn)生了黑條紋的位置對(duì)應(yīng)的位置處發(fā)生了線狀的異常(裂紋)。即,認(rèn)為通過將波長轉(zhuǎn)換片長時(shí)間暴露于高溫中,從而波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的阻隔層以條紋狀開裂,由于從開裂的部分侵入的氧,使熒光體劣化,產(chǎn)生黑條紋。另外,發(fā)現(xiàn)了該條紋狀的裂紋沿波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的MD方向伸展。認(rèn)為由熱引起的膜的伸縮在很大程度上參與裂紋的產(chǎn)生,如圖7中所示,通過將波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20A加熱,如波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20B那樣,與MD方向相比,在TD方向上更大幅地膨脹,在TD方向上被拉伸,在阻隔層中產(chǎn)生裂紋(開裂)30。再有,例如,有時(shí)也由于在波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜與熒光體的層壓時(shí)等波長轉(zhuǎn)換片制作時(shí)的熱產(chǎn)生阻隔層的裂紋。
對(duì)此,根據(jù)本實(shí)用新型的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜,通過具有將第1和第2膜層疊而成的結(jié)構(gòu),并且在30~90℃的溫度范圍內(nèi)的TD方向的熱膨脹系數(shù)為1.0×10-4/K以下,從而能夠減輕TD方向上的拉伸應(yīng)力,抑制在阻隔層產(chǎn)生條紋狀的裂紋,在形成了波長轉(zhuǎn)換片時(shí),即使在長時(shí)間暴露于高溫(例如85℃以上)的情況下也能夠抑制黑條紋的產(chǎn)生。
在本實(shí)用新型的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜中,上述第2膜還包含第2阻隔層,上述第2膜的上述第2阻隔層側(cè)的面可以與上述粘接層接觸。即,本實(shí)用新型還提供一種波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜,其具有:第1膜,該第1膜具有第1基材和設(shè)置在第1基材的一個(gè)面上的第1阻隔層;粘接層;和第2膜,該第2膜具有第2基材和設(shè)置在第2基材的一個(gè)面上的第2阻隔層,其中,所述第1膜的所述第1阻隔層側(cè)的面與所述第2膜的所述第2阻隔層的面借助所述粘接層以相對(duì)向的方式層疊。上述波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的在30~90℃的溫度范圍內(nèi)的TD方向的熱膨脹系數(shù)優(yōu)選為1.0×10-4/K以下。在這種情況下,能夠獲得更為優(yōu)異的阻隔性,并且在形成了波長轉(zhuǎn)換片時(shí)能夠進(jìn)一步抑制黑條紋產(chǎn)生。
本實(shí)用新型還提供一種波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的制造方法,其是具有將包含第1基材和第1阻隔層的第1膜的上述第1阻隔層側(cè)的面與包含第2基材的第2膜的一個(gè)面借助粘接層貼合而成的結(jié)構(gòu)的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的制造方法,在借助上述粘接層將上述第2膜與上述第1膜貼合時(shí),使對(duì)上述第2膜施加的張力為50N/m以下。
在工業(yè)上生產(chǎn)上述構(gòu)成的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的情況下,將第1膜與第2膜貼合時(shí),例如,使用層壓裝置,從卷狀的膜開卷出第1膜,在運(yùn)送的膜上涂布粘接劑,貼合從卷狀的膜開卷出的第2膜。對(duì)于運(yùn)送過程中的第1和第2膜中,通過層壓裝置在運(yùn)送方向(MD方向)上施加有張力,由此膜成為在MD方向上被拉伸并且在與MD方向垂直的方向(TD方向)上被壓縮的狀態(tài)。因此,在得到的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜內(nèi),在MD方向上存在壓縮的內(nèi)部應(yīng)力,在TD方向上存在拉伸的內(nèi)部應(yīng)力。根據(jù)本實(shí)用新型的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的制造方法,在借助粘接劑將第2膜與第1膜貼合時(shí),通過使對(duì)第2膜施加的張力為50N/m以下,能夠使TD方向上產(chǎn)生的拉伸的內(nèi)部應(yīng)力充分地減小,其結(jié)果是能夠使得到的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的TD方向的熱膨脹系數(shù)減小。因此,就得到的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜而言,在阻隔層中產(chǎn)生條紋狀的裂紋得到了抑制,在形成了波長轉(zhuǎn)換片時(shí),即使在長時(shí)間暴露于高溫的情況下,也能夠抑制黑條紋產(chǎn)生。再有,在本實(shí)用新型的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的制造方法中,在第1膜與第2膜貼合時(shí)可以未必使用層壓裝置,采用在貼合時(shí)能夠使對(duì)第2膜施加的張力為50N/m以下的方法進(jìn)行貼合即可。例如,可以不使用層壓裝置而通過手動(dòng)來進(jìn)行貼合。
在本實(shí)用新型的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的制造方法中,優(yōu)選上述第2膜還包含第2阻隔層,在上述波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜中,上述第2膜的上述第2阻隔層側(cè)的面與上述粘接層接觸。在這種情況下,得到的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜能夠獲得更為優(yōu)異的阻隔性,并且在形成了波長轉(zhuǎn)換片時(shí),即使在長時(shí)間暴露于高溫的情況下也能夠進(jìn)一步抑制黑條紋產(chǎn)生。
本實(shí)用新型還提供一種波長轉(zhuǎn)換片,其具有:包含熒光體的熒光體層;和上述本實(shí)用新型的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜。根據(jù)該波長轉(zhuǎn)換片,即使在長時(shí)間暴露于高溫的情況下,也能夠抑制黑條紋的產(chǎn)生。
本實(shí)用新型還提供一種背光單元,其具有:LED光源;上述本實(shí)用新型的波長轉(zhuǎn)換片;和使光從上述LED光源入射到上述波長轉(zhuǎn)換片的導(dǎo)光板。根據(jù)該背光單元,即使在長時(shí)間暴露于高溫的情況下也能夠抑制黑條紋的產(chǎn)生。
根據(jù)本實(shí)用新型,能夠提供在形成了波長轉(zhuǎn)換片時(shí)即使在長時(shí)間暴露于高溫的情況下也能夠抑制黑條紋的產(chǎn)生的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜及其制造方法、以及使用了上述波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的波長轉(zhuǎn)換片和背光單元。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的第1實(shí)施方式的波長轉(zhuǎn)換片的剖面示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的一實(shí)施方式的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的剖面示意圖。
圖3為本實(shí)用新型的一實(shí)施方式的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的剖面示意圖。
圖4為本實(shí)用新型的第2實(shí)施方式的波長轉(zhuǎn)換片的剖面示意圖。
圖5為本實(shí)用新型的一實(shí)施方式的背光單元的剖面示意圖
圖6為表示將第1膜與第2膜貼合時(shí)能夠使用的層壓裝置的一個(gè)例子的示意圖。
圖7為用于說明波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜中的裂紋產(chǎn)生的機(jī)理的說明圖。
圖8為表示實(shí)施例1和2的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的TD方向上的熱膨脹系數(shù)與溫度的關(guān)系的曲線圖。
圖9為表示實(shí)施例1和2的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的MD方向上的熱膨脹系數(shù)與溫度的關(guān)系的曲線圖。
圖10為表示實(shí)施例2和比較例1的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的TD方向上的熱膨脹系數(shù)與溫度的關(guān)系的曲線圖。
圖11為表示實(shí)施例2和比較例1的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的MD方向上的熱膨脹系數(shù)與溫度的關(guān)系的曲線圖。
[附圖標(biāo)記的說明]
1熒光體層、3熒光體、4密封樹脂、5第1膜、6粘接層、
7第2膜、8涂層、9第1基材、10第1阻隔層、
11無機(jī)薄膜層、12氣體阻隔性被覆層、14第 2基材、
15第2阻隔層、16無機(jī)薄膜層、17氣體阻隔性被覆層、
18LED光源、19導(dǎo)光板、2 0,21,22波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜、
52第1膜、54第2膜、56貼合膜、62第1開卷輥、
64第2開卷輥、66卷取輥、72粘接劑涂布裝置、74導(dǎo)輥、
76夾輥、82烘箱、100,200波長轉(zhuǎn)換片、500背光單元、
T1第1開卷張力、T2烘箱張力、T3第2開卷張力、T4卷取張力。
具體實(shí)施方式
以下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選的實(shí)施方式詳細(xì)地說明。再有,附圖中,對(duì)于相同或相當(dāng)部分標(biāo)注同一符號(hào),省略了重復(fù)的說明。另外,附圖的尺寸比率并不限于圖示的比率。
本實(shí)用新型的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的特征在于,具有將包含第1基材和第1阻隔層的第1膜的上述第1阻隔層側(cè)的面與包含第2基材的第2膜的一個(gè)面借助粘接層貼合而成的結(jié)構(gòu),波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的在30~90℃的溫度范圍內(nèi)的TD方向的熱膨脹系數(shù)為1.0×10-4/K以下。另外,本實(shí)用新型的波長轉(zhuǎn)換片具有:包含熒光體的熒光體層;和上述本實(shí)用新型的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜。以下對(duì)具有該構(gòu)成的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜和波長轉(zhuǎn)換片的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。
<第1實(shí)施方式的波長轉(zhuǎn)換片>
首先,對(duì)本實(shí)用新型的第1實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1為本實(shí)用新型的第1實(shí)施方式的波長轉(zhuǎn)換片的剖面示意圖。圖1中所示的波長轉(zhuǎn)換片包含量子點(diǎn)等熒光體,例如可以作為LED波長轉(zhuǎn)換用在背光單元中使用。
圖1中所示的波長轉(zhuǎn)換片100具有包含熒光體的熒光體層(波長轉(zhuǎn)換層)1和分別設(shè)置在熒光體層1的一個(gè)面1a側(cè)和另一個(gè)面1b側(cè)的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜(以下也簡稱為“保護(hù)膜”)20、20而概略構(gòu)成。由此,成為了在保護(hù)膜20、20之間包入了(即密封了)熒光體層1的結(jié)構(gòu)。其中,對(duì)于熒光體層1,由于必須賦予阻隔性,因此希望成為利用一對(duì)保護(hù)膜20、20來將熒光體層1夾持的構(gòu)成。以下對(duì)構(gòu)成波長轉(zhuǎn)換片100的各層詳細(xì)地進(jìn)行說明。
(熒光體層)
熒光體層1為包含密封樹脂4和熒光體3的數(shù)十~數(shù)百μm的厚度的薄膜。作為密封樹脂4,例如能夠使用感光性樹脂或熱固化性樹脂。在密封樹脂4的內(nèi)部混合了1種以上的熒光體3的狀態(tài)下密封。密封樹脂4在將熒光體層1與一對(duì)保護(hù)膜20、20層疊時(shí)起到在將它們接合的同時(shí)將它們的空隙填埋的作用。另外,熒光體層1可以是使2層以上的只密封了1種熒光體3的熒光體層層疊而成的。這些1層或2層以上的熒光體層中使用的2種以上的熒光體3選擇激發(fā)波長相同的熒光體。其激發(fā)波長基于LED光源照射的光的波長進(jìn)行選擇。2種以上的熒光體3的熒光色彼此不同。在作為LED光源使用青色LED(峰值波長為450nm)、并且使用2種熒光體3的情況下,各熒光色優(yōu)選為紅色、綠色。各熒光的波長和LED光源照射的光的波長基于濾色器的分光特性進(jìn)行選擇。就熒光的峰值波長而言,例如,紅色為610nm,綠色為550nm。
接下來,對(duì)熒光體3的粒子構(gòu)造進(jìn)行說明。作為熒光體3,優(yōu)選使用色純度高、可以期待亮度的提高的量子點(diǎn)。作為量子點(diǎn),例如可列舉出將作為發(fā)光部的核使用作為保護(hù)膜的殼被覆而成的量子點(diǎn)。作為上述核,例如可列舉出硒化鎘(CdSe)等,作為上述殼,例如可列舉出硫化鋅(ZnS)等。通過將CdSe的粒子的表面缺陷用帶隙大的ZnS被覆,從而量子效率提高。另外,熒光體3可以是核被第1殼和第2殼雙重地被覆而成的。在這種情況下,核可以使用CdSe,第1殼可以使用硒化鋅(ZnSe),第2殼可以使用ZnS。另外,作為量子點(diǎn)以外的熒光體3,也能夠使用YAG:Ce等。
上述熒光體3的平均粒徑優(yōu)選為1~20nm。另外,熒光體層1的厚度優(yōu)選為1~500μm。
熒光體層1中的熒光體3的含量以熒光體層1的總量為基準(zhǔn)計(jì)優(yōu)選為1~20質(zhì)量%,更優(yōu)選為3~10質(zhì)量%。
作為密封樹脂4,例如能夠使用熱塑性樹脂、熱固化性樹脂和紫外線固化型樹脂等。這些樹脂可以單獨(dú)使用1種或者將2種以上組合使用。
作為熱塑性樹脂,例如能夠使用乙?;w維素、硝基纖維素、乙酰基丁基纖維素、乙基纖維素和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、以及偏氯乙烯及其共聚物等乙烯基系樹脂;聚乙烯醇縮甲醛和聚乙烯醇縮丁醛等縮醛樹脂;丙烯酸系樹脂及其共聚物、甲基丙烯酸系樹脂及其共聚物等丙烯酸系樹脂;聚苯乙烯樹脂;聚酰胺樹脂;線狀聚酯樹脂;氟樹脂;以及聚碳酸酯樹脂等。
作為熱固化性樹脂,可列舉出酚醛樹脂、脲-蜜胺樹脂、聚酯樹脂以及有機(jī)硅樹脂等。
作為紫外線固化型樹脂,可列舉出環(huán)氧丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯等光聚合性預(yù)聚物。另外,也可以以這些光聚合性預(yù)聚物作為主成分,使用單官能、多官能的單體作為稀釋劑。
(波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜)
波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20具有:具有第1基材9和第1阻隔層10的第1膜5、粘接層6和具有第2基材14的第2膜7。而且,對(duì)于第1膜5與第2 膜7,將第1膜5的第1阻隔層10形成面與第2基材14借助粘接層6相對(duì)向地層疊。進(jìn)而,根據(jù)需要在第2基材14的一個(gè)面14a上設(shè)置涂層8。換言之,在使遠(yuǎn)離熒光體層1的一方為第2基材14,使接近熒光體層1、層疊了阻隔層的一方為第1基材9的情況下,將具有第2基材14和設(shè)置在第2基材14的一個(gè)面14a上的涂層8的膜與具有第1基材9和設(shè)置在第1基材的一個(gè)面9a上的第1阻隔層10的膜(第1膜5)借助粘接層6層疊以使第2基材14與第1基材9的第1阻隔層10形成面相對(duì)向。通過成為這樣的構(gòu)成,能夠防止在制造時(shí)第1阻隔層10的損傷,并且抑制由阻隔層的缺陷導(dǎo)致的阻隔性降低。
如圖1中所示那樣,第1膜5具有第1基材9和設(shè)置在該第1基材9的一個(gè)面9a上的第1阻隔層10。
作為第1和第2基材9、14,并無特別限定,優(yōu)選全光線透射率為85%以上的基材。例如,作為透明性高、耐熱性優(yōu)異的基材,能夠使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜等。
另外,為了獲得優(yōu)異的阻隔性,第2基材14的厚度優(yōu)選為12μm以上。另外,對(duì)第1基材9的厚度并無特別限定,為了使波長轉(zhuǎn)換片100的總厚變薄,優(yōu)選為80μm以下。
第2基材14的厚度優(yōu)選比第1基材9的厚度小。通過使第1基材9的厚度變大,從而抑制成為第1膜5的厚度不均的原因的由在形成第1阻隔層10時(shí)的熱經(jīng)歷導(dǎo)致的第1基材9的熱收縮,通過使第2基材14的厚度相對(duì)地變小,從而防止波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20整體的透射率的降低,結(jié)果能夠減輕亮度不均及色不均。
具體地,第2基材14的厚度D2優(yōu)選為4~30μm的范圍內(nèi),第1基材9的厚度D1優(yōu)選為16~80μm的范圍內(nèi)。另外,第2基材14的厚度與第1基材9的厚度之差D1-D2優(yōu)選為5~76μm的范圍內(nèi)。通過使D2為4~30μm,能夠抑制層壓時(shí)的形狀不良。通過使D1為16~80μm,能夠抑制波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20的卷曲。進(jìn)而,為了實(shí)現(xiàn)50μm以下的薄型的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20,第2基材14的厚度D2更優(yōu)選為4~20μm的范圍內(nèi),第1基材9的厚度D1更優(yōu)選為16~45μm的范圍內(nèi)。另外,第2基材14的厚度與第1基材9的厚度之差D1-D2更優(yōu)選為5~45μm的范圍內(nèi)。
另外,作為波長轉(zhuǎn)換片100,通過以具有第1阻隔層10的第1膜5比第2膜7位于更靠熒光體層1側(cè)的方式配置上下的保護(hù)膜20、20,從而使第1阻隔層10與熒光體層1的距離能夠盡可能地接近,提高由保護(hù)膜20產(chǎn)生的熒光體層1的密封效果。
對(duì)第1阻隔層10并無特別限定,優(yōu)選包含無機(jī)薄膜層11和氣體阻隔性被覆層12。作為阻隔層的構(gòu)成例子,例如可列舉出下述的構(gòu)成:如圖1中所示的第1阻隔層10那樣,在第1基材9的一個(gè)面(單個(gè)面)9a上層疊無機(jī)薄膜層11,并且在該無機(jī)薄膜層11上層疊有氣體阻隔性被覆層12。
作為無機(jī)薄膜層(無機(jī)氧化物薄膜層)11,并無特別限定,例如能夠使用氧化鋁、氧化硅、氧化鎂或它們的混合物。這些之中,從阻隔性、生產(chǎn)率的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選使用氧化鋁或氧化硅。
無機(jī)薄膜層11的厚度(膜厚)優(yōu)選為5~500nm的范圍內(nèi),更優(yōu)選為10~100nm的范圍內(nèi)。其中,如果膜厚為5nm以上,則存在容易形成均勻的膜、能夠更為充分地發(fā)揮作為氣體阻隔材料的功能的傾向。另一方面,如果膜厚為500nm以下,則能夠通過薄膜來保持充分的柔性,存在能夠更為確實(shí)地防止成膜后由于折曲、拉伸等外部因素而在薄膜中產(chǎn)生龜裂的傾向。
氣體阻隔性被覆層12是為了防止后工序中的二次的各種損傷、并且賦予高阻隔性而設(shè)置的。從獲得優(yōu)異的阻隔性的觀點(diǎn)出發(fā),該氣體阻隔性被覆層12優(yōu)選含有選自含有羥基的高分子化合物、金屬醇鹽、金屬醇鹽水解物和金屬醇鹽聚合物中的至少1種作為成分。
作為含有羥基的高分子化合物,具體地,例如可列舉出聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、淀粉等水溶性高分子,特別是在使用了聚乙烯醇的情況下,阻隔性最為優(yōu)異。
在金屬醇鹽為由通式:M(OR)n(M表示Si、Ti、Al、Zr等金屬原子,R表示-CH3、-C2H5等烷基,n表示與M的價(jià)數(shù)對(duì)應(yīng)的整數(shù))表示的化合物。具體地,可列舉出四乙氧基硅烷[Si(OC2H5)4]、三異丙氧基鋁[A1(O-異-C3H7)3]等。四乙氧基硅烷、三異丙氧基鋁由于水解后在水系的溶劑中比較穩(wěn)定,因此優(yōu)選。另外,作為金屬醇鹽的水解物和聚合物,例如作為四乙氧基硅烷的水解物、聚合物,可列舉出硅酸(Si(OH)4)等;作為三異丙氧基鋁的水解物、聚合物,可列舉出氫氧化鋁(Al(OH)3)等。
氣體阻隔性被覆層12的厚度(膜厚)優(yōu)選為50~2000nm的范圍內(nèi),更優(yōu)選為100~500nm的范圍內(nèi)。其中,如果膜厚為50nm以上,存在能夠獲得更為充分的氣體阻隔性的傾向,如果為2000nm以下,存在能夠通過薄膜來保持充分的柔性的傾向。
圖2為表示本實(shí)施方式中的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的變形例的圖。如圖2的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜21那樣,阻隔層可設(shè)置于在一個(gè)面14a上設(shè)置了涂層8的第2基材14的另一個(gè)面14b上。即,第2膜7可具有:第2基材14;以及在第2基材14的與涂層8相反側(cè)的面14b上形成的包含無機(jī)薄膜層16和氣體阻隔性被覆層17的第2阻隔層15。這樣,在第1基材9與第2基材14之間夾持有第1和第2阻隔層10、15,另外,通過將第2阻隔層15配置在更接近熒光體層1的部位,從而即使例如在第1阻隔層10或第2阻隔層15中產(chǎn)生了微小的針眼等缺陷的情況下,也能夠更為有效地發(fā)揮阻隔性能。無機(jī)薄膜層16和氣體阻隔性被覆層17可以采用與上述的無機(jī)薄膜層11和氣體阻隔性被覆層12同樣的構(gòu)成。
圖3為表示本實(shí)施方式中的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的另一變形例的圖。如圖3的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜22那樣,第1阻隔層10可具有將無機(jī)薄膜層11和氣體阻隔性被覆層12多個(gè)層疊而成的結(jié)構(gòu)。特別地,通過將無機(jī)薄膜層11和氣體阻隔性被覆層12交替地層疊,能夠通過氣體阻隔性被覆層12和其他的無機(jī)薄膜層11的存在而防止無機(jī)薄膜層11的微小的針眼等缺陷,能夠提高阻隔性能。
第1阻隔層10和第2阻隔層15根據(jù)需要可含有錨定涂層。為了提高第1和第2基材9、14與無機(jī)薄膜層11、16之間的密合性,在它們之間設(shè)置錨定涂層。另外,錨定涂層也可以具有防止水分、氧的透過的阻隔性。
錨定涂層例如可以使用選自聚酯樹脂、異氰酸酯樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸系樹脂、聚乙烯醇樹脂、乙烯-乙烯醇樹脂、乙烯基改性樹脂、環(huán)氧樹脂、含有噁唑啉基的樹脂、改性苯乙烯樹脂、改性有機(jī)硅樹脂或鈦酸烷基酯等中的樹脂來形成。錨定涂層可以單獨(dú)使用上述的樹脂、或者使用將上述的樹脂2種以上組合而成的復(fù)合樹脂來形成。
錨定涂層的厚度優(yōu)選為5~500nm的范圍內(nèi),更優(yōu)選為10~100nm的范圍內(nèi)。其中,如果厚度為5nm以上,則存在第1和第2基材9、14與無機(jī)薄膜層11、16之間的密合性和對(duì)于水分、氧的阻隔性提高的傾向;如果為500nm以下,則存在能夠形成由厚膜引起的內(nèi)部應(yīng)力得到了充分抑制的均勻?qū)拥膬A向。
如圖1~3中所示那樣,為了將第1膜5與第2膜7貼合層疊,粘接層6被設(shè)置在第1膜5與第2膜7之間。作為粘接層6,并無特別限定,能夠使用丙烯酸系材料、聚氨酯系材料、聚酯系材料等的粘接劑或粘合劑。更具體地,能夠使用丙烯酸系粘合劑、丙烯酸系粘接劑、聚氨酯系粘接劑、酯系粘接劑的任一種。
另外,作為粘接層6的厚度,并無特別限定,為了使波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜和波長轉(zhuǎn)換片的總厚度變薄,優(yōu)選為10μm以下。另一方面,從獲得更良好的粘接性的觀點(diǎn)出發(fā),粘接層6的厚度優(yōu)選為3μm以上。
為了發(fā)揮1個(gè)以上的光學(xué)的功能、抗靜電功能,將涂層8設(shè)置于2個(gè)波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20、20各自的表面、即波長轉(zhuǎn)換片100的兩表面上。其中,作為光學(xué)功能,并無特別限定,可列舉出防干涉條紋(莫爾條紋)功能、防止反射功能、擴(kuò)散功能等。這些之中,涂層8優(yōu)選至少具有防干涉條紋功能作為光學(xué)功能。本實(shí)施方式中,對(duì)涂層8至少具有防干涉條紋功能的情形進(jìn)行說明。
涂層8含有粘結(jié)劑樹脂和微粒而構(gòu)成。而且,可以通過將微粒埋入粘結(jié)劑樹脂中以使微粒的一部分從涂層8的表面露出,從而在涂層8的表面產(chǎn)生微細(xì)的凹凸。通過這樣地將涂層8設(shè)置于波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20、20各自的表面、即波長轉(zhuǎn)換片100的兩表面上,從而能夠更為充分地防止牛頓環(huán)等干涉條紋的產(chǎn)生,結(jié)果可以獲得高效率且高精細(xì)、長壽命的顯示器。再有,可以將涂層8只設(shè)置于一方的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20的表面、即波長轉(zhuǎn)換片100的一個(gè)面上,即使在這種情況下也能夠獲得上述效果。
作為粘結(jié)劑樹脂,并無特別限定,能夠使用光學(xué)上的透明性優(yōu)異的樹脂。更具體地,例如能夠使用聚酯系樹脂、丙烯酸系樹脂、丙烯酸氨基甲酸酯系樹脂、聚酯丙烯酸酯系樹脂、聚氨酯丙烯酸酯系樹脂、聚氨酯系樹脂、環(huán)氧系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚酰胺系樹脂、聚酰亞胺系樹脂、蜜胺系樹脂、酚醛系樹脂等熱塑性樹脂、熱固化性樹脂、電離放射線固化性樹脂等。這些之中,優(yōu)選使用耐光性、光學(xué)特性優(yōu)異的丙烯酸系樹脂。這些不僅是1種,而且也可以將多種組合使用。
作為微粒,并無特別限定,例如能夠使用二氧化硅、粘土、滑石、碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、氧化鈦、氧化鋁等無機(jī)微粒,以及苯乙烯樹脂、聚氨酯樹脂、有機(jī)硅樹脂、丙烯酸系樹脂等有機(jī)微粒。這些微粒不僅可以使用1種,而且也可以將多種組合使用。
微粒的平均粒徑優(yōu)選為0.1~30μm,更優(yōu)選為0.5~10μm。如果微粒的平均粒徑為0.1μm以上,則存在獲得優(yōu)異的防干涉條紋的功能的傾向;如果為30μm以下,則存在透明性進(jìn)一步提高的傾向。
涂層8中的微粒的含量以涂層8的總量為基準(zhǔn)計(jì)優(yōu)選為0.5~30質(zhì)量%,更優(yōu)選為3~10質(zhì)量%。如果微粒的含量為0.5質(zhì)量%以上,則存在光擴(kuò)散功能和防止干涉條紋的產(chǎn)生的效果進(jìn)一步提高的傾向;如果為30質(zhì)量%以下,不會(huì)使亮度降低。
具有以上這樣的構(gòu)成的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20在30~90℃的溫度范圍內(nèi)的TD方向的熱膨脹系數(shù)必須為1.0×10-4/K以下。即,在30~90℃的溫度范圍內(nèi)的TD方向的熱膨脹系數(shù)的最大值必須為1.0×10-4/K以下。其中,TD方向的熱膨脹系數(shù)可以采用TMA(熱機(jī)械分析)測定。測定條件例如可以設(shè)為載荷:50mN、升溫速度:5℃/分鐘、設(shè)定溫度:30~150℃。通過上述熱膨脹系數(shù)為1.0×10-4/K以下,能夠抑制在阻隔層(第1阻隔層10和第2阻隔層15)產(chǎn)生條紋狀的裂紋,在形成了波長轉(zhuǎn)換片100時(shí),即使長時(shí)間暴露于高溫的情況下,也能夠抑制黑條紋的產(chǎn)生。從更充分地獲得上述效果的觀點(diǎn)出發(fā),上述熱膨脹系數(shù)優(yōu)選為0.8×10-4/K以下,更優(yōu)選為0.5×10-4/K以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.3×10-4/K以下。另外,對(duì)于上述熱膨脹系數(shù)的下限值,并無特別限定,通常上述熱膨脹系數(shù)為-0.8×10-4/K以上。
另外,從更充分地抑制長時(shí)間在高溫中暴露時(shí)產(chǎn)生黑條紋的觀點(diǎn)出發(fā),波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20優(yōu)選在30~110℃的溫度范圍內(nèi)的TD方向的熱膨脹系數(shù)為1.0×10-4/K以下,更優(yōu)選為0.8×10-4/K以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.5×10-4/K以下,特別優(yōu)選為0.3×10-4/K以下。
對(duì)于波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20的在3 0~90℃的溫度范圍內(nèi)的MD方向的熱膨脹系數(shù),并無特別限定,通常為-1.5×10-4/K以上且1.5×10-4/K以下。
通過將具有上述構(gòu)成的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20用作用于保護(hù)波長轉(zhuǎn)換片100的熒光體的保護(hù)膜,可以最大限度地發(fā)揮使用了量子點(diǎn)等熒光體的波長轉(zhuǎn)換片100的性能。
接下來,對(duì)本實(shí)施方式的波長轉(zhuǎn)換片100的制造方法進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的波長轉(zhuǎn)換片100的制造方法中,例如,可以按照以下的程序,將熒光體層1層疊在一對(duì)波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20、20之間。
(波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20的制造工序)
在波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20、20的制造工序中,首先,在第2基材14的一個(gè)面14a上形成涂層8。具體地,通過在第2基材14的一個(gè)面14a上涂布將粘結(jié)劑樹脂、微粒和根據(jù)需要使用的溶劑混合而成的涂布液,進(jìn)行干燥,從而形成涂層8。
另外,在第1基材9的一個(gè)面9a上例如采用蒸鍍法等層疊無機(jī)薄膜層11。接下來,在無機(jī)薄膜層11的表面上涂布以包含選自含有羥基的高分子化合物、金屬醇鹽、金屬醇鹽水解物和金屬醇鹽聚合物中的至少1種成分等的水溶液或水/醇混合溶液作為主劑的涂布劑,進(jìn)行干燥,從而形成氣體阻隔性被覆層12。由此,得到在第1基材9的一個(gè)面上設(shè)置了由無機(jī)薄膜層11和氣體阻隔性被覆層12制成的第1阻隔層10的第1膜5。
接下來,將形成了涂層8的膜和形成了第1阻隔層10的第1膜5使用粘接層6貼合,層疊。具體地,使設(shè)置了涂層8的第2基材14(第2膜7)與第1膜5的阻隔層形成面相對(duì)向,使用粘接層6來層疊。作為粘接層6,能夠使用丙烯酸系粘合劑、丙烯酸系粘接劑、聚氨酯系粘接劑、酯系粘接劑的任一種。由此,得到將2張膜層疊而成的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20。
再有,本實(shí)施方式中,首先對(duì)形成涂層8的例子進(jìn)行了說明,但對(duì)形成涂層8的時(shí)機(jī)并無特別限定,例如,可在將形成涂層8前的2張膜貼合后,在第2基材14的表面14a上形成涂層8。當(dāng)然,在未形成涂層8的情況下,則不需要該工序。
在本實(shí)施方式中,第1膜5與第2膜7的貼合在對(duì)第2膜施加的張力成為50N/m以下的條件下進(jìn)行。由此,能夠得到TD方向上產(chǎn)生的拉伸的內(nèi)部應(yīng)力充分減小、TD方向的熱膨脹系數(shù)減小、能夠抑制在阻隔層中產(chǎn)生條紋狀的裂紋的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20。從更為充分地獲得上述效果的觀點(diǎn)出發(fā),對(duì)第2膜施加的張力優(yōu)選為30N/m以下,更優(yōu)選為15N/m以下。對(duì)第2 膜施加的張力的下限值并無特別限定,例如可以為0N/m,也可以為10N/m。
第1膜5與第2膜7的貼合方法只要是滿足上述條件的方法即可,并無特別限定。貼合可以通過手動(dòng)來進(jìn)行,在工業(yè)上生產(chǎn)波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20的情況下,例如,可以使用圖6中所示的層壓裝置進(jìn)行。
圖6為表示在將第1膜5與第2膜7貼合時(shí)能夠使用的層壓裝置的一例的示意圖。在使用圖6中所示的層壓裝置的情況下,按照以下的程序進(jìn)行貼合(貼合工序)。首先,通過粘接劑涂布裝置72在從第1開卷輥62開卷出的第1膜52的阻隔層形成面上涂布粘接劑(粘合劑)。將涂布了粘接劑的第1膜52通過導(dǎo)輥74導(dǎo)入烘箱82內(nèi),進(jìn)行粘接劑的干燥。烘箱82內(nèi)的溫度通??梢允褂?個(gè)單元來使溫度階段性地變化,可以各自設(shè)為25~200℃。干燥后,將第1膜52導(dǎo)入導(dǎo)輥74來運(yùn)送到夾輥76。另一方面,將從第2開卷輥64開卷出的第2膜54運(yùn)送到夾輥76,在夾輥76、76間貼合到第1膜52的涂布了粘接劑的面上。在夾輥76、76間第1膜52與第2膜54層壓時(shí)的壓力通??梢栽O(shè)為0.05~0.2MPa。然后,將第1膜52與第2膜54借助粘接劑貼合而成的貼合膜56卷取到卷取輥66。
在上述貼合工序中,將對(duì)所運(yùn)送的膜施加的張力T1、T2、T3和T4調(diào)節(jié)到所期望的范圍。本實(shí)施方式中,這些張力之中,將第2膜54開卷出而貼合到第1膜52時(shí)對(duì)第2膜54施加的第2開卷張力T3設(shè)為50N/m以下。第2開卷張力T3必須為50N/m以下,優(yōu)選為10~50N/m,更優(yōu)選為10~3 0N/m,進(jìn)一步優(yōu)選為10~15N/m。通過使第2開卷張力T3成為上述范圍內(nèi),能夠得到TD方向上產(chǎn)生的拉伸的內(nèi)部應(yīng)力充分地減小、TD方向的熱膨脹系數(shù)減小、能夠抑制在阻隔層產(chǎn)生條紋狀的裂紋的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20。
在第1膜52的開卷時(shí)對(duì)第1膜52施加的第1開卷張力T1優(yōu)選為10~100N/m,更優(yōu)選為10~30N/m,進(jìn)一步優(yōu)選為10~15N/m。
通過烘箱82內(nèi)時(shí)對(duì)第1膜52施加的烘箱張力T2優(yōu)選為10~10 0N/m,更優(yōu)選為10~60N/m,進(jìn)一步優(yōu)選為10~40N/m。
在卷取到卷取輥66時(shí)對(duì)貼合膜56施加的卷取張力T4優(yōu)選為10~150N/m,更優(yōu)選為10~100N/m,進(jìn)一步優(yōu)選為10~60N/m。
各膜的運(yùn)送速度通??梢栽O(shè)為5~100m/分鐘。
熟化優(yōu)選根據(jù)材料適當(dāng)?shù)剡x擇,優(yōu)選例如為40~60℃、1~3天。
(熒光體層1的制造工序)
在熒光體層1的制造工序中,首先,將熒光體3和密封樹脂4和根據(jù)需要使用的溶劑混合來制備混合液。接下來,將制備的混合液涂布到波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20的沒有設(shè)置涂層8的一側(cè)的表面上。接下來,層疊另外制作的另一波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20。此時(shí),熒光體層1的表面1a、1b與2張波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20的沒有設(shè)置涂層8的一側(cè)的表面分別相對(duì)向地配置。接下來,在密封樹脂4為感光性樹脂的情況下,通過紫外線的照射使感光性樹脂固化(UV固化),從而能夠得到本實(shí)施方式的波長轉(zhuǎn)換片100。再有,就感光性樹脂而言,可在UV固化后進(jìn)一步使其熱固化。另外,作為密封樹脂4,除了感光性樹脂以外,也可使用熱固化性樹脂、化學(xué)固化性樹脂等。
其中,UV固化例如可以在100~1000mJ/cm2下進(jìn)行。另外,熱固化例如可以在6 0~120℃下進(jìn)行0.1~3分鐘。
再有,本實(shí)施方式中,對(duì)在一個(gè)波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20的沒有設(shè)置涂層8的面上形成了熒光體層1后、在熒光體層1的表面上層疊另一波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20的例子進(jìn)行了說明,但并不限定于此。
<第2實(shí)施方式的波長轉(zhuǎn)換片>
接下來,對(duì)本實(shí)用新型的第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖4為本實(shí)用新型的第2實(shí)施方式的波長轉(zhuǎn)換片的剖面示意圖。第2實(shí)施方式的波長轉(zhuǎn)換片200與第1實(shí)施方式的波長轉(zhuǎn)換片100只是波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜23的構(gòu)成不同。因此,對(duì)于第2實(shí)施方式的波長轉(zhuǎn)換片200,對(duì)與第1實(shí)施方式相同的構(gòu)成部分標(biāo)記相同的符號(hào),并且省略了說明。
如圖4中所示那樣,本實(shí)施方式的波長轉(zhuǎn)換片200具有包含熒光體的熒光體層(波長轉(zhuǎn)換層)1以及分別設(shè)置在熒光體層1的一個(gè)面1a側(cè)和另一個(gè)面1b側(cè)的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜23、23來概略地構(gòu)成。由此,成為了在波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜23、23之間包入了(密封了)熒光體層1的結(jié)構(gòu)。
(波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜)
本實(shí)施方式的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜23具有:具有第1基材9和第1阻隔層10的第1膜5、粘接層6、第2基材14(第2膜7)和涂層8。而且,關(guān)于在一個(gè)面9b上設(shè)置了涂層8的第1基材9,在第1基材9的另一個(gè)面9a上具有第1阻隔層10,第1阻隔層10借助粘接層6與第2基材14相對(duì)向地層疊。換言之,在使遠(yuǎn)離熒光體層1的一方為第1基材9、使接近熒光體層1的一方為第2基材14的情況下,第1基材9、具有設(shè)置在第1基材9的一個(gè)面9b上的涂層8和設(shè)置在第1基材的另一個(gè)面9a上的第1阻隔層10的膜(第1膜5)以及第2基材14借助粘接層6以第2基材14與第1阻隔層10相對(duì)向的方式層疊。根據(jù)該波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜23的構(gòu)成,由于在第1阻隔層10與進(jìn)行保護(hù)的熒光體層1之間配置了第2基材14,因此即使在熒光體層1上存在凹凸、異物的情況下,也能夠通過第2基材14來緩和沖擊,能夠抑制第1阻隔層10損傷。
而且,在構(gòu)成本實(shí)施方式的波長轉(zhuǎn)換片200時(shí),如圖4中所示那樣,各個(gè)波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜23、23以使第2基材14面向熒光體層1側(cè)地進(jìn)行層疊。更具體地,在波長轉(zhuǎn)換片200中,將波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜23、23以使第2基材14夾持熒光體層1的方式層疊。在本實(shí)施方式中,涂層8也被設(shè)置在波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜23、23各自的表面上,并且被設(shè)置在波長轉(zhuǎn)換片200的兩表面。
波長轉(zhuǎn)換片200中,通過使第2基材14的膜厚比第1基材9的膜厚更薄,除了第1實(shí)施方式中所說明的效果以外,還能夠使第1阻隔層10與熒光體層1的距離靠近,能夠獲得抑制氧、水分浸入熒光體層1中的效果。
第1基材9的厚度優(yōu)選比第2基材14的厚度大。通過使第1基材9的厚度變大,抑制成為第1膜5的厚度不均的原因的由在形成第1阻隔層10時(shí)的熱經(jīng)歷引起的第1基材9的熱收縮,并且對(duì)于第2基材14,沒有形成無機(jī)薄膜層或氣體阻隔性被覆層,從而沒有施加熱經(jīng)歷,能抑制熱收縮,并且通過使厚度相對(duì)地變小,從而防止波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜23整體的透射率的降低,結(jié)果能夠減少亮度不均及色不均。
由以上內(nèi)容可知,第2基材14的厚度D2優(yōu)選為4~20μm的范圍內(nèi),第1基材9的厚度D1優(yōu)選為16~80μm的范圍內(nèi)。通過使第2基材14的厚度D2為4~20μm,從而利用第2基材14使沖擊緩和,能夠抑制第1阻隔層10損傷,并且能夠抑制層壓時(shí)的形狀不良。通過使D1為16~80μm,能夠抑制波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜23的卷曲。
另外,波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜23也與波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20同樣地,滿足第1實(shí)施方式中所說明的在30~90℃的溫度范圍內(nèi)的TD方向的熱膨脹系數(shù)的條件。由此,能夠抑制在阻隔層產(chǎn)生條紋狀的裂紋,在形成了波長轉(zhuǎn)換片200時(shí),即使在高溫下長時(shí)間暴露的情況下,也能夠抑制黑條紋的產(chǎn)生。
另外,與圖3的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜22同樣地,就第1阻隔層10而言,也可以將多個(gè)的無機(jī)薄膜層11和氣體阻隔性被覆層12層疊。特別地,通過將無機(jī)薄膜層11和氣體阻隔性被覆層12交替地層疊,從而無機(jī)薄膜層11的微小的針眼等缺陷能夠通過氣體阻隔性被覆層12與其他無機(jī)薄膜層11的存在而得以防止,能夠提高阻隔性能。
根據(jù)以上所說明了的第2實(shí)施方式的波長轉(zhuǎn)換片200,能夠獲得與上述的第1實(shí)施方式的波長轉(zhuǎn)換片100同樣的效果。
<背光單元>
圖5中示出背光單元的一實(shí)施方式。本實(shí)施方式的背光單元500具有LED(發(fā)光二極管)光源18、導(dǎo)光板19和波長轉(zhuǎn)換片100。再有,在背光單元500中,可使用波長轉(zhuǎn)換片200來代替波長轉(zhuǎn)換片100。進(jìn)而,背光單元500可以具有反射板、擴(kuò)散板、棱鏡片等,但在圖中省略了。
將LED光源18設(shè)置在導(dǎo)光板19的側(cè)面,在導(dǎo)光板19(光的行進(jìn)方向)上配置波長轉(zhuǎn)換片100。在LED光源18的內(nèi)部設(shè)置了多個(gè)發(fā)光色為青色的LED元件。該LED元件可以是紫色LED、或者還可以是更低波長的LED。LED光源向?qū)Ч獍鍌?cè)面照射光。在使用了本實(shí)施方式的波長轉(zhuǎn)換片100的背光單元的情況下,該照射的光例如經(jīng)由導(dǎo)光板入射到將丙烯酸系、環(huán)氧等樹脂與熒光體混合而成的層(熒光體層)1。
導(dǎo)光板19高效率地傳導(dǎo)從LED光源18照射的光,可使用公知的材料。作為導(dǎo)光板19,例如使用丙烯酸系膜、聚碳酸酯膜和環(huán)烯烴膜等。導(dǎo)光板19例如可以采用絲網(wǎng)印刷方式、注塑成型、擠出成型等成型方式、噴墨方式等形成。導(dǎo)光板19的厚度例如為100~1000μm。
以上對(duì)于本實(shí)用新型的優(yōu)選的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行了說明,但本實(shí)用新型的技術(shù)范圍并不限定于上述實(shí)施方式,在不脫離本實(shí)用新型的主旨的范圍內(nèi)可加以各種改變。例如,上述的第1和第2實(shí)施方式的波長轉(zhuǎn)換片100、200的構(gòu)成、波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20、21、22、23、背光單元500的構(gòu)成為一例,并不限定于此。
另外,本實(shí)用新型的波長轉(zhuǎn)換片如上述的第1和第2實(shí)施方式那樣,熒光體層1可被同一波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20乃至23夾持,也可被不同構(gòu)成的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜夾持。
另外,本實(shí)用新型的波長轉(zhuǎn)換片可以是在被覆熒光體層1的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜之中的任一方的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜具有涂層8的構(gòu)成,也可以是兩方的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜均具有涂層8的構(gòu)成。
另外,本實(shí)用新型的波長轉(zhuǎn)換片中,對(duì)于波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的與熒光體層1接觸的一側(cè)的面,為了提高波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜與熒光體層1的粘接性,可實(shí)施改性處理,或者設(shè)置由聚氨酯樹脂等制成的易粘接層。
另外,圖1和圖4中所示的波長轉(zhuǎn)換片100、200中,示出了第1阻隔層10具有1層無機(jī)薄膜層11和1層氣體阻隔性被覆層12的情形,但第1阻隔層10中無機(jī)薄膜層11和氣體阻隔性被覆層12中的至少一者可以具有2層以上。在這種情況下,優(yōu)選使無機(jī)薄膜層11和氣體阻隔性被覆層12交替地層疊。
進(jìn)而,在圖1和圖4中所示的波長轉(zhuǎn)換片100、200中,熒光體層1的兩端面(沒有被波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20、23被覆的圖中的左右的端面)可用密封樹脂密封,熒光體層1整體也可被密封樹脂覆蓋。
[實(shí)施例]
以下基于實(shí)施例和比較例對(duì)本實(shí)用新型更具體地說明,但本實(shí)用新型并不限于以下的實(shí)施例。
[實(shí)施例1]
(波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的制作)
在作為第1基材的厚25μm的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜的單個(gè)面上,采用真空蒸鍍法將氧化硅設(shè)置為0.05μm的厚度作為無機(jī)薄膜層,進(jìn)而采用濕涂法在無機(jī)薄膜層上涂布包含四乙氧基硅烷和聚乙烯醇的涂布液,在150℃下加熱干燥,從而形成了0.45μm的厚度的氣體阻隔性被覆層。由此,得到了在第1基材的一個(gè)面上設(shè)置了由無機(jī)薄膜層和氣體阻隔性被覆層制成的第1阻隔層的第1膜。
接著,在作為第2基材的厚15μm的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜的單個(gè)面上,采用真空蒸鍍法將氧化硅設(shè)置為0.05μm的厚度作為無機(jī)薄膜層,進(jìn)而采用濕涂法在無機(jī)薄膜層上涂布包含四乙氧基硅烷和聚乙烯醇的涂布液,在150℃下加熱干燥,從而形成了0.45μm的厚度的氣體阻隔性被覆層。由此,得到了在第2基材的一個(gè)面上設(shè)置了由無機(jī)薄膜層和氣體阻隔性被覆層制成的第2阻隔層的第2膜。
接下來,使用粘合劑采用以下的方法將第1膜和第2膜以使得成為各自的阻隔層相對(duì)向的朝向的方式貼合。首先,準(zhǔn)備裁切為A4大小的第1膜和第2膜。在第1膜的第1阻隔層上涂布粘合劑,在80℃下加熱1分鐘后,通過手動(dòng)在粘合劑上放置第2膜,使用層壓機(jī)在層壓溫度為60℃、線速度為1m/分鐘的條件下貼合(手動(dòng)貼合)。然后,在烘箱中50℃下熟化2天,得到了層壓膜。另外,作為粘合劑,使用了主劑(商品名:X-313-405S、SAIDEN化學(xué)公司制造、丙烯酸系樹脂、固體成分為60.0質(zhì)量%)20質(zhì)量份、固化劑(商品名:K-341、SAIDEN化學(xué)公司制造、異氰酸酯系樹脂、固體成分為75.5質(zhì)量%)0.274質(zhì)量份和溶劑(醋酸乙酯)25質(zhì)量份的混合物。
接下來,在第2膜的第2基材上采用濕涂法涂布包含丙烯酸系樹脂和二氧化硅微粒(平均粒徑為3μm)的涂布液,形成了5μm的厚度的涂層。由此,得到了A4大小的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜。制作了2張?jiān)摬ㄩL轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜。
(波長轉(zhuǎn)換片的制作)
將作為量子點(diǎn)的CdSe/ZnS 530(商品名、SIGMA-ALDRICH公司制造)與環(huán)氧系感光性樹脂混合后,將混合液涂布于上述的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的第1膜的第1基材表面,在其上層疊相同構(gòu)成的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜,通過UV固化層壓,得到了波長轉(zhuǎn)換片。得到的波長轉(zhuǎn)換片具有下述的構(gòu)成:在圖1中所示的波長轉(zhuǎn)換片100中使用了圖2的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜21來代替波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜20。另外,得到的波長轉(zhuǎn)換片的大小為A4大小。
[實(shí)施例2]
采用與實(shí)施例1同樣的方法制作了第1和第2膜。使用與實(shí)施例1相同的粘合劑采用以下的方法將得到的第1膜和第2膜以使得成為各自的阻隔層相對(duì)向的朝向的方式貼合。即,使用圖6中所示的層壓裝置,進(jìn)行調(diào)節(jié)以使得對(duì)膜施加的張力成為表1中所示的值,由此將第1膜和第2膜貼合(輥貼合)。另外,張力以外的層壓條件如以下所述。
(層壓條件)
版:斜線90L 95μm
反轉(zhuǎn)加工
基材寬度:320mm寬
加壓(加壓輥)寬度:280mm寬
加工速度:10m/分鐘
烘箱溫度(烘箱3單元的設(shè)定溫度):從入口側(cè)開始60℃-70℃-80℃
熟化:50℃、2天
除了采用上述的方法進(jìn)行貼合以外,與實(shí)施例1同樣地得到了最終裁切為A4大小的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜和波長轉(zhuǎn)換片。
[比較例1]
除了進(jìn)行調(diào)節(jié)以使得輥貼合時(shí)對(duì)膜施加的張力成為表1中所示的值以外,與實(shí)施例2同樣地操作從而得到了最終裁切成A4大小的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜和波長轉(zhuǎn)換片。
表1
<熱膨脹系數(shù)的比較>
對(duì)于實(shí)施例和比較例中得到的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的MD方向和TD方向,采用TMA(熱機(jī)械分析)測定熱膨脹系數(shù)。測定條件如以下所述。將測定結(jié)果示于圖8~11和表2中。其中,圖8為表示實(shí)施例1和2的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的TD方向上的熱膨脹系數(shù)與溫度的關(guān)系的曲線圖,圖9為表示實(shí)施例1和2的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的MD方向上的熱膨脹系數(shù)與溫度的關(guān)系的曲線圖,圖10為表示實(shí)施例2和比較例1的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的TD方向上的熱膨脹系數(shù)與溫度的關(guān)系的曲線圖,圖11為表示實(shí)施例2和比較例1的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的MD方向上的熱膨脹系數(shù)與溫度的關(guān)系的曲線圖。
表2中示出了在30~90℃的溫度范圍內(nèi)的TD方向上的熱膨脹系數(shù)的最大值。
(測定條件)
載荷:50mN
升溫速度:5℃/分鐘
設(shè)定溫度:30~150℃
<黑條紋的評(píng)價(jià)>
將實(shí)施例和比較例中得到的波長轉(zhuǎn)換片裝入85℃的烘箱內(nèi),放置了100小時(shí)和1000小時(shí)。然后,使用可用白色光和紫外(UV)光這兩者觀察的熒光顯微鏡(奧林巴斯制造的工業(yè)用檢查顯微鏡、商品名:MX51),進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換片表面的觀察,確認(rèn)了黑條紋的有無。基于該確認(rèn)結(jié)果,按照下述的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行了黑條紋的評(píng)價(jià)。將其結(jié)果示于表2中。
A:即使放置了1000小時(shí)后也沒有確認(rèn)到有黑條紋產(chǎn)生。
B:放置100小時(shí)后沒有確認(rèn)到有黑條紋產(chǎn)生,但放置1000小時(shí)后確認(rèn)到有黑條紋產(chǎn)生。
C:放在置100小時(shí)后確認(rèn)到了有黑條紋產(chǎn)生。
表2
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
如以上說明那樣,根據(jù)本實(shí)用新型,能夠提供在形成了波長轉(zhuǎn)換片時(shí)即使在高溫下長時(shí)間暴露的情況下也能夠抑制黑條紋產(chǎn)生的波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜及其制造方法、以及使用了上述波長轉(zhuǎn)換片用保護(hù)膜的波長轉(zhuǎn)換片和背光單元。由此,能夠制造不存在色調(diào)不良、顯示不良這樣的問題的高精細(xì)顯示器。