顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 液晶顯示裝置等顯示裝置通常在與顯示畫面相反的背面?zhèn)染邆溆斜彻庠?，為了?高顯示畫面的亮度，已知有在背光源的顯示畫面?zhèn)扰渲糜欣绻饴鋵雍屠忡R的構(gòu)成。
[0003] 另外，近年來，作為顯示裝置的背光源，還已知如下的背光源，其使用利用半導(dǎo)體 粒子對光的波長進(jìn)行轉(zhuǎn)換的波長轉(zhuǎn)換層，經(jīng)過各種波長轉(zhuǎn)換，得到白色光（例如，參照專利 文獻(xiàn)1和2等）。
[0004] 但是，這種經(jīng)過波長轉(zhuǎn)換層得到的白色光有時會由于該波長轉(zhuǎn)換層所使用的半導(dǎo) 體粒子的種類、設(shè)置在波長轉(zhuǎn)換層的至少單面的光漫射層而無法適當(dāng)?shù)靥岣甙l(fā)光效率。特 別是對于具備使用了光學(xué)各向同性的半導(dǎo)體粒子的波長轉(zhuǎn)換層的顯示裝置而言，在光漫射 層中使用納米級的超微粒子作為漫射粒子的情況下，并不怎么能夠提高背光源整體的光能 轉(zhuǎn)換效率。
[0005] 另外，還已知有通過在波長轉(zhuǎn)換層中添加漫射粒子而提高了光能轉(zhuǎn)換效率的顯示 裝置。
[0006] 但是，對于這樣的具備添加有漫射粒子的波長轉(zhuǎn)換層的顯示裝置而言，在波長轉(zhuǎn) 換層制造時的組合物中，要分散到粘合劑成分中的介質(zhì)增加，因此，例如半導(dǎo)體粒子、漫射 粒子及其他各粒子、以及粘合劑成分等那樣的分散時必須考察的項目增加，有時難以制造 能夠發(fā)揮所期望的性能的波長轉(zhuǎn)換層。
[0007] 此外，由于波長轉(zhuǎn)換層的膜厚比較厚，因此如果未遍布其中地添加漫射粒子，則波 長轉(zhuǎn)換層的霧度會升高，即使好不容易通過添加漫射粒子而提高了光能轉(zhuǎn)換效率，朝向波 長轉(zhuǎn)換層的顯示畫面方向的光有時也會減少。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)1 :日本特表2013-539170號公報
[0011] 專利文獻(xiàn)2 :日本特表2013-544018號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 發(fā)明所要解決的課題
[0013] 鑒于上述現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的在于提供一種光能轉(zhuǎn)換效率優(yōu)異的顯示裝置。
[0014] 解決課題的手段
[0015] 本發(fā)明為一種顯示裝置，其具有光漫射層積體，該光漫射層積體是在波長轉(zhuǎn)換層 的至少單面配設(shè)有光漫射層的光漫射層積體，所述波長轉(zhuǎn)換層使用了光學(xué)各向同性的半導(dǎo) 體粒子，其特征在于，所述光漫射層含有由有機(jī)材料或無機(jī)材料形成的光漫射粒子、以及粘 合劑成分，并且，所述光漫射層在最外表面具有凹凸，該凹凸是所述光漫射粒子突出而形成 的；所述光漫射粒子以該光漫射粒子的粒徑的3%~50%的范圍突出于所述光漫射層的最 外表面；所述光漫射層的膜厚為1μπι~30μπι。
[0016] 本發(fā)明的顯示裝置中，優(yōu)選所述光漫射層所含有的光漫射粒子的70%以上未層積 而以1層存在。
[0017] 另外，本發(fā)明的顯示裝置優(yōu)選所述光漫射層的粘合劑成分與光漫射粒子的折射率 差為0.02~0· 15。
[0018] 另外，本發(fā)明的顯示裝置中，優(yōu)選波長轉(zhuǎn)換層含有光學(xué)各向同性的半導(dǎo)體粒子、粘 合劑樹脂和內(nèi)部散射粒子，所述內(nèi)部散射粒子具有比所述粘合劑樹脂的折射率高的折射 率。
[0019] 以下，詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0020] 需要說明的是，本說明書中，如果沒有特別說明，"樹脂"為也包含單體、低聚物等 的概念。
[0021] 本發(fā)明人進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在具有光漫射層積體的顯示裝置中，通過在 上述光漫射層的最外表面以特定的狀態(tài)形成有由光漫射粒子產(chǎn)生的凹凸形狀，能夠制成光 能轉(zhuǎn)換效率優(yōu)異的顯示裝置，該光漫射層積體配設(shè)有使用了光學(xué)各向同性的半導(dǎo)體粒子的 波長轉(zhuǎn)換層和光漫射層，從而完成了本發(fā)明。
[0022] 本發(fā)明的顯示裝置具有光漫射層積體，該具有光漫射層積體是在波長轉(zhuǎn)換層的至 少單面配設(shè)有光漫射層的光漫射層積體，該波長轉(zhuǎn)換層使用了光學(xué)各向同性的半導(dǎo)體粒子 (以下，也僅稱為半導(dǎo)體粒子）。
[0023] 上述半導(dǎo)體粒子是通過照射到光而產(chǎn)生與該半導(dǎo)體粒子的粒徑相應(yīng)的不同波長 的光的粒子，一般而言，上述半導(dǎo)體粒子的粒徑越小則產(chǎn)生波長越短的光，上述半導(dǎo)體粒子 的粒徑越大則產(chǎn)生波長越長的光。
[0024] 另外，本發(fā)明的顯示裝置中，上述半導(dǎo)體粒子為光學(xué)各向同性的粒子。
[0025] 本說明書中，上述光學(xué)各向同性的粒子是指照射到光時產(chǎn)生瑞利散射的粒子，例 如可以舉出平均粒徑為入射光波長的1/10以下左右的粒子。另外，這樣的光學(xué)各向同性的 粒子優(yōu)選在使用ΤΕΜ或STEM以10萬倍~30萬倍（加速電壓10~30kV)進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換層 的截面觀察時，可以觀察為球形。
[0026] 需要說明的是，現(xiàn)有的顯示裝置中的波長轉(zhuǎn)換層中混合存在有光學(xué)各向同性的粒 子和光學(xué)各向異性的粒子，但本發(fā)明的顯示裝置中，上述波長轉(zhuǎn)換層中的半導(dǎo)體粒子被特 定為光學(xué)各向同性的粒子。作為上述光學(xué)各向異性的粒子，例如可以舉出在照射到光時產(chǎn) 生米氏散射的粒子。這樣的光學(xué)各向異性的粒子通常具有比上述光學(xué)各向同性的粒子大的 平均粒徑。
[0027] 圖1是示意性示出包含使用了半導(dǎo)體粒子的波長轉(zhuǎn)換層的本發(fā)明的顯示裝置中 的背光光源的一例的截面圖。
[0028] 如圖1所示，上述背光光源由光源部20和波長轉(zhuǎn)換層200構(gòu)成，光源部20具備框 架21，并且在設(shè)置于該框架21的波長轉(zhuǎn)換層200側(cè)的面上的凹部安裝有藍(lán)色LED22,波長 轉(zhuǎn)換層200在粘合劑樹脂210中分散有半導(dǎo)體粒子（紅色半導(dǎo)體粒子220和綠色半導(dǎo)體粒 子 230)〇
[0029] 從光源部20的藍(lán)色LED22發(fā)射的藍(lán)色光由波長轉(zhuǎn)換層200中的紅色半導(dǎo)體粒子 220和綠色半導(dǎo)體粒子230進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換后而發(fā)出紅色光和綠色光，這些紅色光和綠色光 與透過了波長轉(zhuǎn)換層200的藍(lán)色光混色，由此轉(zhuǎn)換為白色光。
[0030] 在此，在本發(fā)明的顯示裝置中，為了提高光能轉(zhuǎn)換效率，需要使由光源部20發(fā)射 的藍(lán)色光多次透過至波長轉(zhuǎn)換層200。本發(fā)明的顯示裝置中，由于后述的光漫射層配設(shè)在波 長轉(zhuǎn)換層200的至少單面，因此能夠使上述藍(lán)色光多次透過至波長轉(zhuǎn)換層200,其結(jié)果是， 能夠提高光能轉(zhuǎn)換效率。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明人的研究，闡明了通過配設(shè)上述光漫射層而實(shí)現(xiàn)的光能轉(zhuǎn)換效率的提 高與形成在該光漫射層的最外表面的凹凸形狀存在密切的關(guān)系，通過以規(guī)定的狀態(tài)在上述 光漫射層的最外表面設(shè)置半球狀的凹凸形狀，能夠使光能轉(zhuǎn)換效率優(yōu)異。特別是在本發(fā)明 的顯示裝置中，優(yōu)選使用粒子在上述光漫射層的最外表面形成規(guī)定的凹凸形狀。這樣的具 有凹凸形狀的光漫射層不僅光能轉(zhuǎn)換效率提高，而且通用性提高，還可以利用內(nèi)部散射。此 外，還可以適當(dāng)?shù)胤乐乖谏鲜龉饴鋵由险迟N另外的片。
[0032] 需要說明的是，對于上述光漫射層在下文中記述。
[0033] 上述半導(dǎo)體粒子通常具有如下構(gòu)成：由中心體和被覆該中心體的殼構(gòu)成，在該殼 的外表面進(jìn)行了高分子涂布。
[0034] 作為上述半導(dǎo)體粒子的中心體和殼，沒有特別限定，例如可以舉出CdSe、CdTe、 CdS、ZnO、ZnS、ZnSe、InP、PbSe等。
[0035] 作為上述半導(dǎo)體粒子的平均粒徑，沒有特別限定，例如優(yōu)選為2~50nm。在此，上 述半導(dǎo)體粒子的粒徑越小則產(chǎn)生波長越短的光，粒徑越大則產(chǎn)生波長越長的光，因此，在上 述半導(dǎo)體粒子為綠色半導(dǎo)體粒子230和紅色半導(dǎo)體粒子220的情況下，綠色半導(dǎo)體粒子230 的粒徑形成得比紅色半導(dǎo)體粒子220的粒徑小。具體而言，作為紅色半導(dǎo)體粒子220的尺 寸，例如可以舉出6ηηιΦ~8ηηιΦ，作為綠色半導(dǎo)體粒子230的尺寸，例如可以舉出2ηηιΦ~ 4nmΦ〇
[0036] 另外，作為半導(dǎo)體粒子的形狀，只要為光學(xué)各向同性則沒有特別限定，例如可以舉 出截面形狀為圓形、三角形、四邊形或橢圓形等任意的形狀。其中，從為光學(xué)各向同性的觀 點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選截面形狀為圓形。
[0037] 需要說明的是，上述半導(dǎo)體粒子的平均粒徑為通過上述波長轉(zhuǎn)換層的截面TEM、 STEM或SEM的觀察所測定的20個半導(dǎo)體粒子的粒徑的平均值。
[0038] 另外，作為粘合劑樹脂210,沒有特別限定，可以舉出現(xiàn)有公知的材料，具體而言， 例如可以單獨(dú)或任意組合使用有機(jī)硅樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸類樹脂等。
[0039] 作為具有含有上述半導(dǎo)體粒子的波長轉(zhuǎn)換層的背光光源的其他構(gòu)成，沒有特別限 定，可以采用與具備使用了半導(dǎo)體粒子的波長轉(zhuǎn)換層的現(xiàn)有公知的背光光源同樣的構(gòu)成。
[0040] 需要說明的是，上述波長轉(zhuǎn)換層例如可以如下制造：制備在上述的半導(dǎo)體粒子和 粘合劑樹脂的單體成分中根據(jù)需要添加有公知的溶劑和光聚合引發(fā)劑等的波長轉(zhuǎn)換層用 組合物，將該波長轉(zhuǎn)換層用組合物利用公知的方法進(jìn)行涂布、干燥、固化。
[0041] 另外，本發(fā)明中，上述波長轉(zhuǎn)換層優(yōu)選在不妨礙通過具有后述的特定光漫射層而 得到的效果的范圍內(nèi)含有上述的光學(xué)各向同性的半導(dǎo)體粒子、粘合劑樹脂和內(nèi)部散射粒 子。通過含有上述內(nèi)部散射粒子，能夠提高上述波長轉(zhuǎn)換層的光能轉(zhuǎn)換效率。
[0042] 作為這樣的內(nèi)部散射粒子，優(yōu)選為具有比上述粘合劑樹脂的折射率高的折射率的 內(nèi)部散射粒子。上述內(nèi)部散射粒子的折射率比上述粘合劑樹脂的折射率低時，有時無法實(shí) 現(xiàn)上述波長轉(zhuǎn)換層的光能轉(zhuǎn)換效率的提高。具體而言，優(yōu)選上述內(nèi)部散射粒子的折射率比 粘合劑樹脂的折射率高0. 05以上。
[0043] 作為上述內(nèi)部散射粒子，只要滿足上述折射率的關(guān)系則沒有特別限定，可以為有 機(jī)微粒和無機(jī)微粒中的任一種，其中，優(yōu)選為無機(jī)微粒，更優(yōu)選為鋁系、鈦系、鋯系或鋅系的 無機(jī)微粒。作為上述內(nèi)部散射粒子，具體可以舉出氧化鋁微粒、二氧化鈦微粒、氧化鋯微粒、 氧化鋅微粒等。
[0044] 這樣的內(nèi)部散射粒子的平均粒徑優(yōu)選比上述波長轉(zhuǎn)換層的膜厚小，另外，作為該 內(nèi)部散射粒子的含量，以能夠在實(shí)用范圍內(nèi)維持上述波長轉(zhuǎn)換層的顯示畫面方向的光的方 式考慮該內(nèi)部散射粒子與上述粘合劑樹脂的折射率差及平均粒徑等來適當(dāng)選擇，沒有特別 限定，相對于上述粘合劑樹脂100質(zhì)量份，優(yōu)選為〇. 5~50質(zhì)量份，更優(yōu)選為1~30質(zhì)量 份。
[0045] 此外，在上述波長轉(zhuǎn)換層含有內(nèi)部散射粒子的情況下，對于在該波長轉(zhuǎn)換層的至 少單面配設(shè)有光漫射層的光漫射層積體而言，優(yōu)選內(nèi)部霧度比外部霧度大。即使在上述光 漫射層積體的外部霧度比內(nèi)部霧度大的情況下，由于上述波長轉(zhuǎn)換層含有內(nèi)部散射粒子， 因此，與具有不含有該內(nèi)部散射粒子的波長轉(zhuǎn)換層的光漫射層積體相比，也能夠提高光能 轉(zhuǎn)換效率，但通過使上述光漫射層積體的內(nèi)部霧度比外部霧度大，能夠使光能轉(zhuǎn)換效率更 優(yōu)異。這是因為，通過使內(nèi)部霧度取比外部霧度大的值，具有如下效果：光在光漫射層積體 的內(nèi)部被多次散射而使光程延長，從而得到大量波長轉(zhuǎn)換的機(jī)會。
[0046] 需要說明的是，上述內(nèi)部霧度與外部霧度存在相關(guān)性。具體而言，內(nèi)部霧度增大 時，即使在上述光漫射層積體具有相同的表面凹凸的情況下，外部霧度也減小。這是因為， 霧度值是指光漫射層積體的入射光中自該入射光的入射角度起算發(fā)生了 2. 5°以上的散射 的漫射透射光成分的比例。即，在光漫射層積體具有大的內(nèi)部霧度的情況下，即使在內(nèi)部被 漫射后的光由于光漫射層積體的