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CN108712966A - 阻气膜及波长转换膜 - Google Patents

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CN108712966A
CN108712966A CN201780014938.0A CN201780014938A CN108712966A CN 108712966 A CN108712966 A CN 108712966A CN 201780014938 A CN201780014938 A CN 201780014938A CN 108712966 A CN108712966 A CN 108712966A
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Fujifilm Corp
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Abstract

本发明提供一种除了良好的光扩散性能及透光性以外对热或光的耐久性也高的带光扩散层的阻气膜及使用该阻气膜的波长转换膜。阻气膜具有:支撑体;在支撑体的一个面形成的无机层和有机层;及在另一面形成的包含粘合剂和光扩散剂的光扩散层,粘合剂具有:将丙烯酸聚合物作为主链且在侧链上具有含有丙烯酰基末端的氨基甲酸酯聚合物或氨基甲酸酯低聚物的接枝共聚物;在侧链上具有甲基丙烯酸酯的丙烯酸聚合物;及将丙烯酸聚合物作为主链且在侧链上具有含有聚碳酸酯基末端的氨基甲酸酯聚合物或氨基甲酸酯低聚物的接枝共聚物。

Description

阻气膜及波长转换膜
技术领域
本发明涉及一种耐紫外线性及耐热性优异的阻气膜及使用该阻气膜的波长转换膜。
背景技术
液晶显示装置(以下,也称为LCD)作为耗电量较少且节省空间的图像显示装置,其用途正在逐年扩大。并且,近年来作为对LCD的性能改善,要求进一步的省电化、颜色再现性提升等。
在LCD的背光单元中,作为光源广泛地使用包含白色LED(Light-Emitting Diode:发光二极管)等白色光源的光源。
相对于此,近年来,如专利文献1等所示提出有由代替白色光源而从例如蓝色LED的光源发出的光和来自波长转换部件的发光来体现白色光的新的背光单元,所述波长转换部件包含由从光源射出的光激发而发出荧光的荧光体且作为与光源不同的部件而配置。
在这种波长转换部件中,正在研究使用量子点作为荧光体。
通常,这种量子点分散在包括丙烯酸树脂或环氧树脂等树脂的粘合剂中而作为量子点层(波长转换层),例如,作为进行波长转换的波长转换膜,配置于背光与液晶面板之间来使用。
若从背光向量子点层入射激发光,则量子点被激发并发出荧光。在此能够通过使用具有不同的发光特性的量子点,发出红色光、绿色光、蓝色光的半值宽度窄的光而具体实现白色光。基于量子点的荧光由于半值宽度较窄,因此能够使通过适当地选择波长而获得的白色光成为高亮度或者设计成颜色再现性优异。
量子点存在容易因水分或氧而劣化,而且发光强度因光氧化反应而下降的问题。因此,在专利文献1中,通过用2片阻气膜夹持量子点层来保护量子点。
并且,专利文献1的<0162>及<0163>中还记载有在除量子点层以外的部分设置光散射层(具有散射粒子的层)的结构。
作为这种光散射层,例示有如下光扩散层:如专利文献2中所记载,其在包含通过紫外线等电离射线的照射而固化的电离射线固化型树脂的粘合剂中,作为光扩散剂分散氧化钛、氧化铝、碳酸钙等粒子而成。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2013-544018号公报
专利文献2:日本专利第3373106号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
本发明人预想到如专利文献1所示与量子点层相分开地设置光散射层,导致增加入射到量子点层的激发光量或从量子点层射出的光量,由此能够提高LCD的亮度,并进行了研究。
其结果证明了通过在具有量子点层的波长转换膜中设置光散射层,与没有光散射层的情况相比,能够提高亮度。只要能够实现这种亮度的提高,则能够期待利用LCD显示高亮度的鲜明的图像、或减少量子点的使用量并以低成本实现一定亮度、或者量子点层的薄层化所导致的背光单元的薄型化。
然而,量子点材料对热和氧气弱。
因此,若在用阻气膜夹持量子点层之后,在阻气膜的表面形成光扩散层,在形成光扩散层时的干燥炉或紫外线装置中,对量子点层施加热损伤,会导致量子点劣化,品质降低,因此不优选。并且,随着多层化,卷曲的控制或传送也变得困难,并且生产率较差。
即,为了防止由热导致的量子点的劣化,优选制作具有光扩散层的阻气膜,然后,用2片阻气膜夹持量子点层,从而制造波长转换膜。
然而,在该波长转换膜的制造方法中,有光扩散层劣化的问题。
量子点层具有将紫外线固化型树脂等作为粘合剂并将量子点材料分散在粘合剂中而成的结构。作为一例,这种量子点层通过以下方法制作:制备将量子点材料进一步分散在将粘合剂溶解在有机溶剂中而成的溶液中而得的组合物,涂布并干燥该组合物,并且通过紫外线照射固化粘合剂。
如专利文献1所示,用阻气膜夹持量子点层而得的波长转换膜通过以下方法制作:将形成量子点层的组合物涂布于阻气膜,并在所涂布的组合物上层叠另一片阻气膜,干燥组合物,进而照射紫外线。
若用于固化粘合剂的紫外线照射量不充分,则量子点层可能会凝聚剥离或量子点层不会充分固化。
量子点层的厚度例如为100μm左右,其为比较厚的层。因此,当形成量子点层时,为了充分固化粘合剂,需要照射非常大量的紫外线。
然而,如专利文献2所示,考虑到光学特性、硬度等,光扩散层通常使用紫外线固化型树脂等作为粘合剂。
因此,在形成有光扩散层的阻气膜中,由于固化量子点层时的大量的紫外线或通过吸收紫外线而产生的热,导致产生成为光扩散层的粘合剂的紫外线固化型树脂的分解或低分子化,并且主要在500nm以下的波长的短波长侧的透光率降低。
并且,近年来,以提高光的利用效率、LCD的薄膜化、降低LCD的耗电量等为目的,期望缩短波长转换膜与成为光源的LED之间的距离。
在具有光扩散层的波长转换膜中,光扩散层与成为光源的LED对置地配置。因此,若波长转换膜和成为光源的LED靠近,则入射到光扩散层的光的强度也变强,并且,光扩散层的温度变得更高。
即,近年来,使用了具有光扩散层的阻气膜的波长转换膜在使用情况下也由于来自光源的光及热,光扩散层的透光率降低等的可能性变高。
因此,要求具有高透明性及高光散射性,同时将对热或光具有高耐久性的光扩散层赋予阻气膜。
本发明的目的在于解决这种现有技术问题,并且提供一种不仅是高透明性及良好的光扩散性,对光或热的耐久性也高的带光扩散层的阻气膜及使用该带光扩散层的阻气膜的波长转换膜。
用于解决技术课题的手段
为了解决该问题,本发明人进行了深入研究。
其结果,为了兼顾高透明性和高光散射性,具有包括折射率低的聚合物和折射率更低的扩散粒子的散射结构,并且,为了提高耐久性,添加难以分解为光和热的玻璃化转变温度高的含有甲基丙烯酸酯的聚合物,并添加提高与基材的粘附性高的氨基甲酸酯丙烯酸酯聚合物,进而发现了,使用硅氧烷粒子作为扩散粒子,从而获得具有高透明性和高光散射性,并且耐久性也高的带光扩散层的阻气膜。
即,本发明的带光扩散层的阻气膜的特征在于具有:支撑体;在支撑体的第1面形成的无机层与成为无机层基底的有机层的组合;及在与支撑体的第1面侧相反的一侧的第2面形成的包含分散有光扩散剂的粘合剂的光扩散层,
光扩散层的粘合剂包含:第1成分即接枝共聚物,将丙烯酸聚合物作为主链,作为侧链具有末端为丙烯酰基的氨基甲酸酯聚合物及末端为丙烯酰基的氨基甲酸酯低聚物中的至少一种;第2成分,将丙烯酸聚合物作为主链,作为侧链具有甲基丙烯酸酯;及第3成分即接枝共聚物,将丙烯酸聚合物作为主链,作为侧链具有末端为聚碳酸酯基的氨基甲酸酯聚合物及末端为聚碳酸酯基的氨基甲酸酯低聚物中的至少一种,
光扩散剂为硅树脂粒子。
在这种本发明的带光扩散层的阻气膜中,优选第1成分的重均分子量为10000~300000,双键当量为1000g/mol以上。
并且,优选第2成分的重均分子量为20000~40000。
并且,优选粘合剂包含氨基甲酸酯丙烯酸酯聚合物及氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物中的至少一种。
并且,更优选粘合剂进一步包含氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物。
并且,优选第2成分的玻璃化转变温度为100℃以上。
并且,优选第3成分的玻璃化转变温度为50℃以上。
并且,在光扩散层中,优选粘合剂的折射率n1与光扩散剂的折射率n2之差n1-n2为0.04~0.1,并且粘合剂的折射率n1为1.52以下。
并且,在光扩散层中,优选粘合剂的质量相对于光扩散剂的质量(粘合剂质量/光扩散剂质量)为0.3~0.65。
并且,优选光扩散剂为粒径不同的两种硅树脂粒子,第1硅树脂粒子的粒径为1~5μm,第2硅树脂粒子的粒径为6~14μm,进而,所述第1硅树脂粒子的合计质量相对于所述第2硅树脂粒子的合计质量(小径粒子质量/大径粒子质量)为0.6~1.4。
并且,优选光扩散层的厚度为10~20μm。
并且,自光扩散层侧的透射率TT1与自与所述光扩散层侧相反的一侧的透射率TT2之差TT1-TT2为10~30%,并且自光扩散层侧的透射率TT1为88%以上。
进而,优选雾度为90%以上。
并且,本发明的波长转换膜的特征在于具有:波长转换层;及层叠于波长转换层中的至少一个面的本发明的带光扩散层的阻气膜,在支撑体的第1面侧具有波长转换层。
在这种本发明的波长转换膜中,优选波长转换层为量子点层。
并且,在波长转换层的一个面具有带光扩散层的阻气膜,在另一面具有阻气膜。
进而,优选阻气膜具有支撑体及在支撑体的一个面具有一组以上的无机层和成为无机层的基底的有机层的组合,有机层及无机层的形成面朝向所述波长转换层侧。
发明效果
本发明的带光扩散层的阻气膜为不仅是高透明性及良好的光扩散性,对光或热的耐久性也高的带光扩散层的阻气膜。
并且,本发明的波长转换膜能够通过使用本发明的带光扩散层的阻气膜来照射高亮度的光,并且为耐久性也高的波长转换膜。
附图说明
图1是示意地表示本发明的带光扩散层的阻气膜的一例的图。
图2是示意地表示本发明的波长转换膜的一例的图。
具体实施方式
以下,基于附图所示的优选实施例,对本发明的带光扩散层的阻气膜及波长转换膜进行详细说明。
图1中示意地表示本发明的带光扩散层的阻气膜的一例。
图1所示的带光扩散层的阻气膜10基本上具有支撑体12、形成于支撑体12的其中一个面的基底有机层14、无机层16及最表面的粘附层18。并且,在支撑体12的与形成基底有机层14或无机层16的面相反侧的面具有光扩散层20。最表面的粘附层18是作为优选的形态而设置的。
在以下说明中,将“带光扩散层的阻气膜10”也简称为“阻挡膜10”。
如前所述,图1所示的阻挡膜10在支撑体12的一个面(第1面)具有基底有机层14、无机层16及最表面的粘附层18。即,该阻挡膜10具有1组基底有机层14与无机层16的组合。
然而,本发明的阻挡膜除此以外还能够使用各种层结构。
例如,也可以是具有2组基底有机层14与无机层16的组合,而进一步在最表面具有粘附层18的结构。或者,也可以是具有3组以上的基底有机层14与无机层16的组合,而进一步在最表面具有粘附层18的结构。
或者,也可以是在支撑体12的表面形成无机层16,并在其上具有1组以上的基底有机层14与无机层16的组合的结构。
即,本发明的阻挡膜只要是具有有机无机的层叠结构,则能够使用各种结构,所述有机无机的层叠结构具有1组以上的无机层与成为无机层的基底的有机层的组合。
在阻挡膜10中,支撑体12能够使用各种公知的片状物,所述片状物在各种阻气膜或各种层叠型功能性膜中用作支撑体。
作为支撑体12,具体而言,优选例示包括如下各种树脂材料的薄膜(树脂膜):聚乙烯(PE)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰亚胺(PI)、透明聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、ABS、环烯烃共聚物(COC)、环烯烃聚合物(COP)及三醋酸纤维素(TAC)。
并且,在本发明中,可以在这种树脂薄膜的表面形成保护层、粘接层、光反射层、防反射层、遮光层、平坦化层、缓冲层、应力缓和层等用于获得各种功能的层(膜)来用作支撑体12。
另外,支撑体12优选为紫外线透射率(透光率)较高。
在后述的本发明的波长转换膜中,量子点层32通过如下而形成:在阻挡膜10的粘附层18涂布成为量子点层32的聚合性组合物(固化性组合物),进一步层叠其他阻挡膜34之后,通过紫外线照射固化聚合性组合物。因此,为了适当地形成量子点层,支撑体12优选为紫外线透射率较高。
支撑体12的厚度只要根据用途或形成材料等适当地设定即可。
根据本发明人的研究,支撑体12的厚度优选为5~100μm,更优选为10~50μm。
通过将支撑体12的厚度设为上述范围,而充分确保阻挡膜10的机械强度,并且从阻挡膜10的轻量化、薄型化、挠性等方面考虑是优选的。并且,通过将支撑体12的厚度设为上述范围,能够使后述的本发明的波长转换膜变薄。
在阻挡膜10中,支撑体12上具有作为无机层16的基底层的基底有机层14。
基底有机层14为包括有机化合物的层,基本上是将成为基底有机层14的单体或低聚物进行聚合(交联)而成。
基底有机层14作为基底层而发挥功能,所述基底层用于在阻挡膜10中适当地形成主要显现出阻气性的无机层16。
通过具有这种基底有机层14,包埋支撑体12的表面的凹凸或附着于支撑体12的表面的异物等,能够使无机层16的成膜面成为适于无机层16的成膜的状态。由此,如支撑体12的表面的凹凸或异物的影子,去除成为无机层16的无机化合物难以附膜的区域,在支撑体的表面整个面可无间隙地成膜适当的无机层16。
在阻挡膜10中,对基底有机层14的形成材料并无限定,能够使用各种公知的有机化合物。
具体而言,优选例示聚酯、(甲基)丙烯酸树脂、甲基丙烯酸-马来酸共聚物、聚苯乙烯、透明氟树脂、聚酰亚胺、氟化聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、纤维素酰化物、聚氨酯、聚醚醚酮、聚碳酸酯、脂环式聚烯烃、聚芳酯、聚醚砜、聚砜、芴环改性聚碳酸酯、脂环改性聚碳酸酯、芴环改性聚酯、丙烯酸化合物等热塑性树脂、聚硅氧烷、或其他有机硅化合物的膜。这些也可同时使用多个。
其中,在玻璃化转变温度或强度优异等方面,优选为由自由基固化性化合物和/或官能团中具有醚基的阳离子固化性化合物的聚合物构成的基底有机层14。
其中,在折射率较低、透明性较高且光学特性优异等方面,优选例示以丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的单体或低聚物的聚合物为主成分的丙烯酸树脂或甲基丙烯酸树脂作为基底有机层14。
其中,尤其优选例示二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯(DPGDA)、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(TMPTA)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(DPHA)等、以2官能以上、尤其3官能以上的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的单体或低聚物的聚合物为主成分的、丙烯酸树脂或甲基丙烯酸树脂。并且,还优选使用多个这些丙烯酸树脂或甲基丙烯酸树脂。
基底有机层14的厚度只要根据基底有机层14的形成材料或支撑体12适当设定即可。根据本发明人的研究,基底有机层14的厚度优选设为0.5~5μm,更优选设为1~3μm。
将基底有机层14的厚度设为0.5μm以上,由此包埋支撑体12的表面的凹凸或附着于支撑体12的表面的异物,并能够对基底有机层14的表面即无机层16的成膜面进行平坦化。
并且,通过将基底有机层14的厚度设为5μm以下,能够适当抑制因基底有机层14过厚而产生基底有机层14的龟裂或阻挡膜10的卷曲等问题。
另外,如前述,具有多个基底有机层14时,各基底有机层14的厚度可以相同也可互不相同。并且,各基底有机层14的形成材料可相同也可不同。
这种基底有机层14利用根据所形成的基底有机层14形成由有机化合物构成的层的公知的方法形成(成膜)即可。
作为一例,基底有机层14利用如下所谓涂布方法形成即可:制备包含有机溶剂、成为基底有机层14的有机化合物(单体、二聚体、三聚体、低聚物、聚合物等)、表面活性剂、硅烷偶联剂等的涂布组合物,涂布、干燥该涂布组合物,进一步根据需要通过紫外线照射等聚合(交联)有机化合物。
并且,基底有机层14优选通过所谓辊到辊(以下也称为RtoR)而形成。众所周知,所谓RtoR是如下制造方法:从将长形被成膜材料卷绕成辊状而成的材料辊送出被成膜材料,一边沿长边方向输送被成膜材料一边进行成膜,且将成膜完的被成膜材料卷绕成辊状。通过使用RtoR获得高生产率和生产效率。
无机层16是由无机化合物构成的层。
在阻挡膜10中,无机层16主要显现出目标阻气性。
对无机层16的形成材料没有限制,能够使用各种由显现出阻气性的无机化合物构成的层。
具体而言,优选例示包括氧化铝、氧化镁、氧化钽、氧化锆、氧化钛、氧化铟锡(ITO)等金属氧化物;氮化铝等金属氮化物;碳化铝等金属碳化物;氧化硅、氧化氮化硅、氧碳化硅、氧化氮化碳化硅等硅氧化物;氮化硅、氮化碳化硅等硅氮化物;碳化硅等硅碳化物;它们的氢化物;这些2种以上的混合物;及这些含氢物质等无机化合物的膜。并且,也能够使用这些2种以上的混合物。
尤其在透明性较高且显现出优异的阻气性方面,有限使用氮化硅、氧化硅、氧氮化硅、氧化铝、这些2种以上的混合物。其中,尤其是氮化硅除了优异的阻气性以外,透明性也高,可优选使用。
无机层16的膜厚根据形成材料适当确定能够显现作为目的的阻气性的厚度即可。根据本发明人的研究,无机层16的厚度优选为10~200nm,更优选为15~100nm,尤其优选为20~75nm。
将无机层16的厚度设为10nm以上,由此能够形成稳定显现充分的阻隔性能的无机层16。并且,无机层16通常为较脆、过厚则有可能产生裂纹或龟裂、剥离等,但是将无机层16的厚度设为200nm以下,由此能够防止产生裂纹。
另外,如前述,具有多个无机层16时,各无机层16的厚度可相同也可不同。并且,各无机层16的形成材料可相同也可不同。
在阻挡膜10中,对无机层16的形成方法没有限定,能够根据所形成的无机层16使用各种公知的无机层(无机膜)的形成方法。
具体而言,无机层16只要通过CCP-CVD或ICP-CVD等等离子体CVD、磁控管溅射或反应性溅射等溅射、真空蒸镀等气相成膜法形成即可。
并且,无机层16也优选通过RtoR形成。
阻挡膜10作为优选的形态在无机层16上的最表面具有粘附层18。
粘附层18为了保护无机层16并且获得与量子点层等波长转换层的高粘附性而形成,所述波长转换层在包括有机化合物的粘合剂中分散显现出功能性的粒子等而成。
如前述,已知为了保护对氧气等弱的量子点用阻气膜夹持量子点层。
为了确保充分的阻气性,阻气膜需要使用包括氮化硅或氧化硅等的无机层。相对于此,量子点层由量子点被分散而成的丙烯酸树脂等构成。因此,用阻气膜夹持量子点层的层叠体中,有时阻气膜与量子点层的粘附性不充分。若阻气膜与量子点层的粘附性不充分,则在两者的界面会产生层间剥离,氧气等有可能从此处侵入量子点层,并且导致量子点层劣化。
与此相对,阻挡膜10作为优选方式在无机层16上具有粘附层18。粘附层18为包括有机化合物的有机层。
更优选粘附层18使用:紫外线可固化的氨基甲酸酯聚合物(以下,也称为UV可固化的氨基甲酸酯聚合物),以氨基甲酸酯聚合物为主链,并具有末端为(甲基)丙烯酰基的侧链,重均分子量为5000~30000,且双键当量为300g/mol以上;固化性的氨基甲酸酯聚酯;及包含2个以下(甲基)丙烯酰基的磷酸化合物和包含1个(甲基)丙烯酰基的硅烷偶联剂中的至少一个而形成。
粘附层18通过使用包含这些化合物的聚合性组合物,将UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的主链(氨基甲酸酯聚合物主链)及固化性氨基甲酸酯聚酯进行固化,优选通过热固化而形成。
使用这种UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的粘附层18具有如下结构:在基质(网眼结构/网络)中分散含有未交联的(甲基)丙烯酰基的磷酸化合物和/或硅烷偶联剂而成的结构,所述基质由被交联的UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的主链和固化性氨基甲酸酯聚酯、通过固化被交联的UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的主链彼此、及通过固化被交联的固化性氨基甲酸酯聚酯彼此形成。
并且,优选UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的侧链的末端(甲基)丙烯酰基以未交联的状态留存。
在该情况下,粘附层18成为表面已固化的状态。因此,具有这种粘附层18的阻气膜10也能够卷绕,因此还能够优选利用于RtoR。
并且,通过具有表面已固化的状态的粘附层18,粘附层18作为保护层而发挥作用,因此还能够防止无机层16的损伤。
并且,通过等离子体CVD等气相成膜法形成的氮化硅层等无机层16通过与空气接触表面被氧化而导入有-OH基等。另一方面,对UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的主链及固化性氨基甲酸酯聚酯进行固化时,进行硅烷偶联剂的水解反应得到促进。并且,磷酸化合物具有-OH基。因此,无机层16与粘附层18所具有的磷酸化合物或硅烷偶联剂直接形成共价键或氢键。其结果,也能够确保无机层16与粘附层18的粘附性。
另外,磷酸化合物具有2个以下未交联的(甲基)丙烯酰基,硅烷偶联剂具有1个未交联的(甲基)丙烯酰基。并且,UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的侧链的末端(甲基)丙烯酰基维持以未交联的状态留存。
因此,与后述的光扩散层20同样地在阻挡膜10的粘附层18上形成量子点层等波长转换层时,通过用于固化波长转换层的紫外线的照射等,波长转换层的粘合剂的未交联基、磷酸化合物和/或硅烷偶联剂的(甲基)丙烯酰基及UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的侧链的末端(甲基)丙烯酰基进行反应而键合,因此也能够确保波长转换层与粘附层18的粘附性。而且,粘附层18的(甲基)丙烯酰基未交联,因此成为形成波长转换层时的粘合剂的化合物容易侵入,并能够形成从波长转换层内部到达至粘附层18的内部的交联结构,因此在这方面,也能够提高波长转换层与粘附层18的粘附性。另外,在粘附层18内交联也得到促进,因此还能够防止粘附层18的凝聚剥离等。
此外,优选仅通过紫外线照射形成量子点层等波长转换层,由此能够确保粘附层18与波长转换层的粘附性,因此如用硅烷偶联剂确保粘附性的情况那样,还能够防止由加热引起的量子点等功能性粒子的劣化。
形成粘附层18的UV可固化的氨基甲酸酯聚合物是,以氨基甲酸酯聚合物为主链,并具有末端为(甲基)丙烯酰基的侧链、重均分子量为5000~30000且双键当量为300g/mol以上的紫外线可固化的层。
UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的主链基本上是公知的氨基甲酸酯聚合物。因此,可以由氨基甲酸酯(carbamic acid ester)、氨基甲酸酯低聚物单元、氨基甲酸酯聚合物单元等分别单独聚合而形成,也可以是这些的任一共聚物或这些的任一种与其他单体、低聚物、聚合物的共聚物。并且,氨基甲酸酯(carbamic acid ester)、氨基甲酸酯低聚物单元、氨基甲酸酯聚合物单元可相同也可不同。
与UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的主链(氨基甲酸酯聚合物主链)键合的侧链在末端具有(甲基)丙烯酰基。该侧链只要在末端具有(甲基)丙烯酰基,则能够使用各种侧链。
作为这种侧链,例示具有在末端具有(甲基)丙烯酰基的直链或分支的烷基等。作为具有直链或分支的烷基,优选碳原子数1~6的直链烷基,更优选例示正丙基、乙基、甲基,尤其优选甲基。在末端具有(甲基)丙烯酰基的侧链可以全部相同,也可以混合有不同的侧链。
UV可固化的氨基甲酸酯聚合物可以具有在末端不具有(甲基)丙烯酰基的侧链。
作为在末端不具有(甲基)丙烯酰基的侧链,可例示具有直链或分支的烷基、环氧乙基、聚环氧乙基、环氧丙基、聚环氧丙基等。
并且,在末端不具有(甲基)丙烯酰基的侧链可以全部相同,也可以混合有不同的侧链。
如前述,形成粘附层18的UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的重均分子量为5000~30000。
通过将UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的重均分子量设为5000以上,从用于形成粘附层18的涂布组合物的膜能够防止凹陷、形成粘附层18时防止加热蒸发来获得所希望的厚度的粘附层18等方面考虑是优选的。
通过将UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的重均分子量设为30000以下,从形成牢固的膜来防止粘附层18内的凝聚剥离等方面考虑是优选的。
鉴于以上情况,UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的重均分子量优选为10000~27000。
另外,在本发明中,各种聚合物(树脂、高分子材料)的重均分子量(Mw)只要通过凝胶渗透色谱法(GPC)作为聚苯乙烯(PS)换算的分子量测定即可。更具体而言,重均分子量只要使用HLC-8220(Tosoh Corporation制造),并且作为柱使用TSKgel Super AWM-H(TosohCorporation制造,6.0mmID×15.0cm),作为洗脱液使用10mmol/L溴化锂NMP(N-甲基吡咯烷酮)溶液来求出即可。
聚合物等的重均分子量也可利用记载于目录等中的数值。
形成粘附层18的UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的双键当量(丙烯酸当量)为300g/mol以上。所谓双键当量是UV可固化的氨基甲酸酯聚合物中所含的每1mol聚合性双键(即(甲基)丙烯酰基)的重均分子量(聚合物质量)。
UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的双键当量为300g/mol以上,由此使双键即侧链所具有的末端的(甲基)丙烯酰基的量适当,并且能够防止由于交联密度变得过高而内部应力变高导致的卷曲或导致界面剥离等的产生。
鉴于以上情况,UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的双键当量优选为320g/mol以上。
UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的双键当量的上限没有特别限定。然而,若双键当量过大,即侧链所具有的末端的(甲基)丙烯酰基过少,则有可能产生如下不良情况:粘附层18内的交联不充分而导致层内产生凝聚剥离;粘附层18的硬度降低而导致无机层16的保护功能降低;易产生擦伤等缺陷等不良情况。
若考虑这一点,UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的双键当量优选为1500g/mol以下,更优选为1200g/mol以下。
UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的双键当量只要通过公知的方法进行测定即可。并且,UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的双键当量也可利用目录等中记载的数值。
在这方面,后述的成为光扩散层20的粘合剂的接枝共聚物等也相同。
这种UV可固化的氨基甲酸酯聚合物例如可使用Taisei Fine Chemical Co.,Ltd.制造的UV固化型氨基甲酸酯聚合物(ACRIT 8UH系列)等市售品。
并且,UV可固化的氨基甲酸酯聚合物可以同时使用多种。
在用于形成粘附层18的聚合性组合物中,UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的含量只要根据所使用的UV可固化的氨基甲酸酯聚合物适当设定即可。
根据本发明人的研究,UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的含量在聚合性组合物的固体成分(挥发成分挥发之后的剩余成分)中优选为35~55质量%,更优选为40~50质量%。
通过将UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的含量设为35质量%以上,从即使含有未聚合的(甲基)丙烯酰基也难以凝聚剥离等方面考虑是优选的。
通过将UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的含量设为55质量%以下,能够充分确保未聚合的磷酸化合物或硅烷偶联剂,并且也能够充分地添加热交联材料,而能够抑制热固化时的表面TAC,从以上等方面考虑是优选的。
用于形成粘附层18的聚合性组合物含有固化性氨基甲酸酯聚酯(聚酯氨基甲酸酯)。
固化性氨基甲酸酯聚酯(以下也称为氨基甲酸酯聚酯)只要能够进行热固化,则能够使用公知的各种氨基甲酸酯聚酯。
因此,氨基甲酸酯聚酯的重均分子量没有特别限定,只要根据前述聚氨酯的种类等适当设定即可。
根据本发明人的研究,氨基甲酸酯聚酯的重均分子量优选为10000~500000,更优选为20000~100000。
通过将氨基甲酸酯聚酯的重均分子量设为10000以上,能够抑制干燥工序中的加热引起的氨基甲酸酯聚酯的蒸发,并且适当地控制涂布组合物的涂布膜的粘度而能够抑制凹陷等故障,从以上等方面考虑是优选的。
通过将氨基甲酸酯聚酯的重均分子量设为500000以下,能够减少调节涂布组合物的粘度时的稀释剂的量,而能够降低涂布量、能够延长涂布组合物的适用期,从以上等方面考虑是优选的。
氨基甲酸酯聚酯能够使用各种市售品。
具体而言,例示Toyobo Co.,Ltd.制造的Byron UR1400等Byron UR系列等。
并且,氨基甲酸酯聚酯可同时使用多种。
在用于形成粘附层18的聚合性组合物中,氨基甲酸酯聚酯的含量只要根据所使用的UV可固化的氨基甲酸酯聚合物或氨基甲酸酯聚酯等适当设定即可。
根据本发明人的研究,氨基甲酸酯聚酯的含量优选为聚合性组合物的固体成分中的10~20质量%,更优选为12~17质量%。
通过将氨基甲酸酯聚酯的含量设为10质量%以上,从能够使粘附层18充分固化、能够确保粘附层18的机械强度等方面考虑是优选的。
通过将氨基甲酸酯聚酯的含量设为20质量%以下,从能够提高粘附层18与量子点层等波长转换层及无机层16的粘附性等方面考虑是优选的。
用于形成粘附层18的聚合性组合物还包含含有2个以下(甲基)丙烯酰基的磷酸化合物和/或含有1个(甲基)丙烯酰基的硅烷偶联剂。
含有2个以下(甲基)丙烯酰基的磷酸化合物(以下也称为磷酸化合物)能够使用公知的各种化合物。具体而言例示双[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]或下述化合物。
[化学式1]
并且,磷酸化合物可使用Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造的KAYAMER系列、Uni-Chemical Co.,Ltd.制造的Phosmer系列等市售的化合物。
同样地,含有1个(甲基)丙烯酰基的硅烷偶联剂(以下,也称为硅烷偶联剂)也能够使用公知的各种硅烷偶联剂。具体而言,例示有3-丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷等。并且,硅烷偶联剂也能够使用Shin-Etsu Silicone Co.,Ltd.制造的KBM-5103、KBM-502、KBM-503、KBE-502、KBE-503等市售品。硅烷偶联剂可同时使用多种。
磷酸化合物优选使用分子量为200~400的磷酸化合物。硅烷偶联剂优选使用分子量为200~300的硅烷偶联剂。
通过将磷酸化合物及硅烷偶联剂的分子量设为上述范围,能够在形成前述UV可固化的聚氨酯及氨基甲酸酯聚酯的基质内适当地分散磷酸化合物和/或硅烷偶联剂,从以上等方面考虑是优选的。
在用于形成粘附层18的聚合性组合物中,磷酸化合物和/或硅烷偶联剂的含量只要根据所使用的UV可固化的氨基甲酸酯聚合物或氨基甲酸酯聚酯等适当设定即可。
根据本发明人的研究,磷酸化合物和/或硅烷偶联剂的含量优选为聚合性组合物的固体成分中的5~40质量%,更优选为10~35质量%。
通过将磷酸化合物和/或硅烷偶联剂的含量设为5质量%以上,从能够提高与量子点层等波长转换层及无机层16的粘附性等方面考虑是优选的。
通过将磷酸化合物和/或硅烷偶联剂的含量设为40质量%以下,能够使粘附层18充分固化、能够防止在RtoR等中的卷绕时由渗出引起的与支撑体12背面的粘连,从以上等方面考虑是优选的。
在此,粘附层18可以仅使用磷酸化合物,也可以仅使用硅烷偶联剂,还可以同时使用磷酸化合物及硅烷偶联剂。
例如,在无机层16为氮化硅的情况下,仅使用硅烷偶联剂时,能够提高无机层16与粘附层18的粘附性。并且,在无机层16为氧化铝的情况下,仅使用磷酸化合物时,能够提高无机层16与粘附层18的粘附性。因此,使用磷酸化合物及硅烷偶联剂的哪一种,可根据下层的无机层16的形成材料来选择。
在此,本发明的阻挡膜10例如使用于通过用2片阻气膜夹持量子点层等波长转换层来防止波长转换层因氧气等而劣化的用途中。在此时,阻挡膜10通过使粘附层18面对量子点层等而配置。并且,波长转换层作为一例由分散有量子点等功能性材料而得的粘合剂构成。
根据所夹持的波长转换层的粘合剂,既存在当粘附层18含有磷酸化合物时可获得更高的粘附性的情况,也存在当粘附层18含有硅烷偶联剂时可获得更高的粘附性的情况。因此,通过粘附层18含有磷酸化合物及硅烷偶联剂这两者,从能够与使用各种粘合剂的波长转换层相对应地获得良好的粘附性的方面考虑是优选的。
粘附层18优选含有光聚合引发剂。
如后述,本发明的波长转换膜优选通过如下来形成:准备阻挡膜10及另一片阻气膜,例如在阻挡膜10的粘附层18上涂布含有量子点的聚合性组合物之后,使另一个阻气膜面对聚合性组合物层叠,进行干燥及照射紫外线而将聚合性组合物进行固化。并且,认为本发明的阻挡膜10除了波长转换膜以外,常用于以相同的方式制造的功能性层叠膜。
进行基于该紫外线照射的固化时,具有粘附层18所含有的(甲基)丙烯酰基的UV可固化的氨基甲酸酯聚合物、具有粘附层18所含有的(甲基)丙烯酰基的磷酸化合物及具有粘附层18所含有的(甲基)丙烯酰基的硅烷偶联剂也进行交联。在此时,粘附层18含有光聚合引发剂,由此该粘附层18内的交联得到更适当的促进,因此能够提高波长转换层及无机层16与粘附层18的粘附性。另外,也能够降低形成量子点层等波长转换层时的紫外线的照射量。
光聚合引发剂能够使用各种公知的光聚合引发剂。具体而言,优选例示由BASF公司出售的Irgacure系列(例如,Irgacure 651、Irgacure 754、Irgacure 184、Irgacure2959、Irgacure 907、Irgacure 369、Irgacure 379、Irgacure 819等)、Darocure系列(例如,Darocur TPO、Darocur 1173等)、Quantacure PDO、由Lamberti公司出售的ESACURE系列(例如,ESACURE TZM、ESACURE TZT、ESACURE KTO46等)等市售品。
并且,光聚合引发剂的添加量只要根据所使用的光聚合引发剂等适当设定即可,优选为聚合性组合物的固体成分中的0.5~4质量%,更优选为1~3质量%。
粘附层18优选含有润滑剂。
如前述,本发明的阻挡膜10也能够适当地对应于基于RtoR的制造或基于RtoR的波长转换膜等功能性层叠膜的制造。
在此,将在后面进行详述,粘附层18通过涂布法而形成,因此表面平滑性非常高。因此,根据粘附层18的形成材料,也有可能在卷绕时导致膜彼此过度粘合,而无法顺利地进行开卷。
与此相对,粘附层18含有润滑剂,由此使用于RtoR时能够稳定且顺利地进行卷绕或开卷。
润滑剂能够使用油酸酰胺、氧化硅粒子等各种公知的润滑剂(消光剂)。其中,优选使用硅例子,其中优选使用粒径为5~30nm左右的硅粒子。该硅粒子以少量的添加获得非常高的滑动性的赋予效果,从而优选。
润滑剂的添加量只要根据所使用的润滑剂适当设定即可。例如,只要是粒径为5~30nm左右的硅粒子,则根据目标粘附层的厚度,使硅粒子的量成为0.0005~0.005g/m2左右,优选成为0.001g/m2左右即可。
另外,成为粘附层18的形成材料的UV可固化的氨基甲酸酯聚合物、固化性氨基甲酸酯聚酯、磷酸化合物、硅烷偶联剂等成分能够通过公知的方法分析粘附层18,并通过对分析结果进行分析来检测。
在这方面,后述的光扩散层20也相同。
粘附层18的厚度只要根据粘附层18的形成材料、阻挡膜10的厚度或大小、阻气膜的用途等而适当地设定即可。
根据本发明人的研究,粘附层18的厚度优选为10~1000nm,更优选为50~700nm,尤其优选为70~500nm。
通过将粘附层18的厚度设为10nm以上,从能够适当地保护无机层16等方面考虑是优选的。
通过将粘附层18的厚度设为1000nm以下,从能够防止阻挡膜10不必要地变厚、能够将内部应力保持得较低而实现高粘附性等方面考虑是优选的。
这种粘附层18只要根据粘附层18的形成材料等通过形成包括有机化合物的层的公知的方法来形成即可。
作为一例,粘附层18只要通过涂布法形成即可。即,首先,制备含有有机溶剂、及如前述的UV可固化的氨基甲酸酯聚合物、氨基甲酸酯聚酯以及磷酸化合物和/或硅烷偶联剂,或者进一步含有光聚合引发剂和/或润滑剂的涂布组合物(聚合性组合物)。该涂布组合物中可根据需要添加热聚合引发剂等。
接着,将该涂布组合物涂布于无机层16的表面,对涂布组合物进行加热以进行干燥。涂布及加热只要通过公知的方法进行即可。
该涂布组合物的加热干燥时,UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的主链及氨基甲酸酯聚酯交联并固化,如前述,形成已固化的粘附层18,所述粘附层18在UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的主链和氨基甲酸酯聚酯、UV可固化的氨基甲酸酯聚合物彼此、及氨基甲酸酯聚酯彼此所形成的基质中分散有含有未交联的(甲基)丙烯酰基的磷酸化合物和/或硅烷偶联剂。并且,通过该加热磷酸化合物和/或硅烷偶联剂(包含水解)与无机层16的表面的-OH基之间的氢键合或共价键合得到促进,无机层16与粘附层18以高粘附力粘附。
形成粘附层18的涂布组合物(聚合性组合物)的干燥温度只要根据涂布组合物的成分等适当设定即可。
根据本发明人的研究,优选为90~150℃。通过将涂布组合物的干燥温度设在上述范围,在如下等方面为优选:能够充分促进UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的主链及氨基甲酸酯聚酯的固化;能够防止涂布组合物所含有的成分的劣化;能够防止支撑体12的劣化。
并且,根据需要,也可在涂布组合物的干燥之后,进行用于充分固化UV可固化的氨基甲酸酯聚合物的主链及氨基甲酸酯聚酯的加热工序。加热工序的加热温度只要与涂布组合物的干燥相同地设定即可。
这种粘附层18的形成也优选通过RtoR进行。
并且,粘附层18并不限定于使用UV可固化的氨基甲酸酯聚合物等形成的上述结构,只要是具有能够保护无机层16的硬度,并且能够确保与量子点层等波长转换层的充分的粘附性,则能够利用使用各种有机化合物的有机层。
在阻挡膜10中,在与支撑体12的第1面侧(基底有机层14、无机层16及粘附层18的形成面侧)相反的一侧的第2面形成有光扩散层20。通过具有光扩散层20,在后述量子点膜等中,促使入射到量子点层的激发光量或从量子点层射出的光亮增加,由此能够提高LCD等的亮度。
另外,在本发明的阻挡膜10中,光扩散层可以是由多层构成的层。
然而,若考虑光扩散层的厚度和透光性,则光扩散层如图示例那样优选为由1层构成的层。
光扩散层20作为光扩散剂包含分散有硅树脂粒子而得的粘合剂。粘合剂包含:第1成分,其为将丙烯酸聚合物作为主链,作为侧链,具有末端为丙烯酰基的氨基甲酸酯聚合物及末端为丙烯酰基的氨基甲酸酯低聚物的至少一种的接枝共聚物;第2成分,将丙烯酸聚合物作为主链,作为侧链,具有甲基丙烯酸酯;及第3成分,其为将丙烯酸聚合物作为主链,作为侧链,具有末端为聚碳酸酯基的氨基甲酸酯聚合物及末端为聚碳酸酯基的氨基甲酸酯低聚物的至少一种的接枝共聚物。
即,光扩散层20将含有这种第1成分、第2成分、第3成分及硅树脂粒子的聚合性组合物固化而成。
本发明的阻挡膜10的光扩散层20由包含这3种成分的粘合剂形成,并且作为光扩散剂含有硅树脂粒子,由此实现除了良好的光扩散性以外,对热和光的耐久性也良好的阻挡膜。
如前所述,在使用量子点层的波长转换膜中,为了防止由氧气等引起的量子点的劣化,用阻气膜夹持量子点层(波长转换层)。除此以外,通过在具有量子点层的波长转换膜设置光散射层,与没有光散射层的情况相比,能够提高亮度。
在此,量子点不耐热。因此,若在形成量子点层之后形成光扩散层,则量子点因形成光扩散层时的热而劣化。相对于此,在阻气膜中形成光扩散层之后,形成用阻气膜夹持量子点层而成的结构的波长转换膜,由此能够防止形成量子点层时由于热等引起的量子点的劣化。
然而,就光学特性和硬度等方面而言,光扩散层较多使用紫外线固化型树脂。因此,在阻气层中形成光扩散层之后,形成量子点层的方法中,因形成量子点层时的紫外线的照射,产生成为光扩散层的粘合剂的紫外线固化型树脂的分解或低分子化、并且如上所述,主要为500nm以下的波长的短波长侧的光的透射率降低。
在以下说明中,将该短波长的光的透射率的降低也称为波长转换层的“黄变”。
并且,近年来,出于提高光的利用效率、LCD的薄膜化、降低LCD的耗电量等为目的,期望缩短波长转换膜与成为光源的LED之间的距离。
然而,若缩短波长转换膜与成为光源的LED之间的距离,则入射到光扩散层的光的强度变高,并且,由于光的吸收引起的发热也变大。因此,近年来,利用具有光扩散层的阻气膜保护量子点层的波长转换膜即使在使用情况下,如上所述,也因来自光源的光及热,光扩散层的黄变等进展,进而光扩散层劣化的可能性变高。
进而,根据本发明人的研究,若使波长转换膜和光源靠近,则产生如下问题
众所周知,在具有量子点层的波长转换膜中,通常使用蓝色LED作为光源。并且,如前所述,光扩散层较多情况下将分散有光扩散剂的紫外线固化型的树脂构成为粘合剂。
若将波长转换膜和LED靠近配置,则当然高强度的光入射到波长转换层。若高强度的光入射到波长转换层,则因蓝色短波长的成分或光的吸收引起的发热,光扩散层的粘合剂被分解,并且产生光扩散层的黄变等。
除此以外,如高强度的蓝色光入射到光扩散层,则通过光和热,进行粘合剂的未聚合的部分的聚合或通过光分解而得的粘合剂的再聚合。若在光扩散层的内部进行聚合,则内部应力提高,并在最脆弱的光扩散层与支撑体的界面产生剥离。
若在光扩散层与支撑体的界面产生剥离,由于成为与在光扩散层与支撑体之间形成有低折射率的层相同的状态,因此成为该剥离部分变白的状态,并在该部分,光扩散层的透射率(透光率)大幅降低。
并且,在该光扩散层与支撑体的界面处的剥离在高强度的蓝色光所入射的区域逐渐进行,因此最终从支撑体剥离的光扩散层脱落。若光扩散层脱落,则在该部分,光不会扩散。其结果,导致从波长转换膜照射的光的亮度降低。
相对于此,在本发明的阻挡膜10中,光扩散层20具有将光扩散剂分散在粘合剂中而成的结构,所述粘合剂包含:将折射率低,优选为分子量大且双键当量高的作为氨基甲酸酯丙烯酸接枝共聚物的第1成分作为主成分,进一步具有甲基丙烯酸酯作为侧链的、Tg(玻璃化转变温度)高的丙烯酸聚合物即第2成分;及提高粘附性且具有末端为聚碳酸酯基的氨基甲酸酯侧链的氨基甲酸酯丙烯酸接枝共聚物即第3成分。
具有这种光扩散层20的本发明的阻挡膜10不仅具有高透明性及高光扩散性,而且即使入射高强度的蓝色光,也能够抑制光扩散层20的黄变,并且也防止光扩散层20与支撑体之间的界面中的剥离,对光或热的耐久性也较高。
在本发明的阻挡膜10中,成为光扩散层20的粘合剂的主成分的第1成分为具有以丙烯酸聚合物为主链,在侧链具有末端为丙烯酰基的氨基甲酸酯聚合物和/或末端为丙烯酰基的氨基甲酸酯低聚物的紫外线固化型的氨基甲酸酯丙烯酸接枝共聚物。
包括这种第1成分能够通过固化侧链的氨基甲酸酯聚合物和/或氨基甲酸酯低聚物成为交联的状态,优选通过热固化成为交联的状态。并且,侧链的氨基甲酸酯聚合物和/或氨基甲酸酯低聚物的末端的丙烯酰基也能够以未交联的状态留存。
因此,将该第1成分作为主成分的光扩散层20即使是没有完全固化的状态,也能够成为表面固化的状态。因此,具有这种光扩散层20或还具有粘附层18的本发明的阻挡膜10具有良好的处理性,并且,也能够进行卷绕,因此还能够适当地使用于RtoR。
并且,第1成分的侧链的氨基甲酸酯聚合物和/或氨基甲酸酯低聚物的末端的丙烯酰基也可以以未交联的状态留存。在该情况下,与前述粘附层18同样地,通过在阻挡膜10的粘附层18上形成量子点层等波长转换层时的用于使波长转换层固化的紫外线的照射等,第1成分的侧链的氨基甲酸酯聚合物和/或氨基甲酸酯低聚物的末端的丙烯酰基进行交联,从而能够完成固化。
因此,根据本发明的阻挡膜10,尽管具有紫外线固化性粘附层18及光扩散层20,粘附层18及光扩散层20在具有可通过热固化等而获得良好的处理性的硬度的基础上,能够通过量子点膜等的制造时的仅1次的紫外线照射完成光扩散层20或甚至粘附层18。由此,能够防止由紫外线照射引起的光扩散层20变黄,并可获得具有透明性高且光学特性良好的光扩散层20的阻挡膜10。
并且,光扩散层20通过紫外线固化来完成,因此交联性较高,且在最终产品中也能够获得充分的耐擦伤性。
如前述,第1成分为具有将丙烯酸聚合物作为主链,并在侧链上具有末端为丙烯酰基的氨基甲酸酯聚合物和/或末端为丙烯酰基的氨基甲酸酯低聚物的紫外线固化型氨基甲酸酯丙烯酸聚合物。
作为该第1成分的接枝共聚物只要是在成为主干的丙烯酸主链的单体单元的各处,具有氨基甲酸酯单体单元作为侧链排列的结构的共聚物即可,通常只要具有通过接枝共聚而形成的结构即可。
该接枝共聚物透明性高,而且不易变黄。另外,能够形成折射率也低且具有良好的透光率及光扩散性的光扩散层20。
第1成分的丙烯酸主链可以由丙烯酸酯单体、丙烯酸乙酯单体等分别单独聚合而形成,也可以是这些的任一共聚物或这些的任一种与其他单体的共聚物。例如,也优选可由(甲基)丙烯酸酯及乙烯获得的共聚物。
与丙烯酸主链键合的侧链的至少一部分为包含氨基甲酸酯聚合物单元或氨基甲酸酯低聚物单元的侧链。接枝共聚物可分别具有多个不同分子量的氨基甲酸酯聚合物单元或不同分子量的氨基甲酸酯低聚物单元。氨基甲酸酯聚合物单元的分子量例如为3000~4000即可。并且,氨基甲酸酯低聚物单元的分子量例如为350~600即可。接枝共聚物可具有包含氨基甲酸酯聚合物单元的侧链及包含氨基甲酸酯低聚物单元的侧链这两者。
丙烯酸主链与氨基甲酸酯聚合物单元或氨基甲酸酯低聚物单元可直接键合,也可经由其他连接基团键合。作为其他连接基团的例,可列举环氧乙基、聚环氧乙基、环氧丙基及聚环氧丙基等。接枝共聚物可包含多种氨基甲酸酯聚合物单元或氨基甲酸酯低聚物单元经由不同的连接基团(包含直接键合)键合的侧链。
包含氨基甲酸酯聚合物单元或氨基甲酸酯低聚物单元的侧链的至少一部分在末端具有丙烯酰基。优选只要包含接枝共聚物中的氨基甲酸酯聚合物单元或氨基甲酸酯低聚物单元的侧链全部在末端具有丙烯酰基即可。
第1成分可具有包含氨基甲酸酯聚合物单元或氨基甲酸酯低聚物单元的侧链以外的其他侧链。作为其他侧链的例子,可列举直链或分支的烷基。作为直链或分支的烷基,优选为碳原子数1~6的直链烷基,更优选为正丙基、乙基或甲基,尤其优选为甲基。
第1成分也可以是分别包含多个在氨基甲酸酯聚合物单元或氨基甲酸酯低聚物单元的分子量或连接基团等上不同的多种侧链及上述其他侧链的结构。
优选第1成分的重均分子量为10000~300000,更优选为50000~250000,尤其优选为100000~150000。
通过将第1成分的重均分子量设为10000以上,尤其设为50000以上,防止在形成光扩散层20的聚合性组合物(涂布组合物)的减速干燥状态下的干燥温度中的蒸发,能够形成所期望的厚度的光扩散层20,并且通过充分粘度的聚合性组合物,也能够控制光扩散剂的流动。并且,也能够抑制交联光扩散层20时产生的卷曲。另外,即使从LED等光源入射高强度的光,也防止产生未固化的粘合剂成分的聚合、粘合剂的分解及再聚合,更优选抑制支撑体12与光扩散层20的界面中的剥离,能够更优选防止阻挡膜10的透光性的降低或光扩散层20的剥落。
通过将第1成分的重均分子量设为300000以下,适当地保持聚合性组合物的粘度,能够容易调节聚合性组合物的稀释比率,并且能够容易控制干燥的溶剂的量较多且干燥负荷也降低。
如前述,第1成分为末端具有丙烯酰基的氨基甲酸酯侧链的丙烯酸聚合物,但是优选双键当量(丙烯酸当量)为1000g/mol以上,更优选为1200g/mol以上。
通过将第1成分的丙烯酸当量设为1000g/mol以上,能够防止基于固化收缩的卷曲,并且抑制相对于第1成分整体的丙烯酸的量,并防止因丙烯酸的分解而引起的黄变等,能够更加提高光扩散层20的透射率或光扩散性。
第1成分的双键当量的上限没有特别限定。然而,若双键当量过大,即侧链所具有的末端的丙烯酰基过少,则有可能产生由固化不足引起的耐擦伤性的恶化等、容易产生由光扩散层20的硬度引起的缺陷等不良情况。
若考虑这一点,接枝共聚物的双键当量更优选为2000g/mol以下。
优选第1成分的固化物的折射率为1.44~1.52,更优选为1.45~1.5。
通过将第1成分的折射率设为上述范围,透射率较高,另外,与作为光扩散剂的硅树脂粒子的折射率差也充分,也能够提高光扩散层20的光扩散性。
这种第1成分例如也可以使用Taisei Fine Chemical Co.,Ltd.制的作为紫外线固化型氨基甲酸酯丙烯酸聚合物的ACRIT8BR-600等ACRIT8BR系列等、市售品。
并且,第1成分也可以同时使用多个。
本发明的阻挡膜10中,构成光扩散层20的粘合剂的第2成分为以丙烯酸聚合物为主链并在侧链具有甲基丙烯酸酯的紫外线固化型丙烯酸聚合物。
作为该第2成分的丙烯酸聚合物可以为在干的丙烯酸主链的单体单元各处具有甲基丙烯酸酯的聚合物即可。
作为该第2成分的丙烯酸聚合物中,固化物的Tg较高。因此,通过光扩散层20具有第2成分,能够提高光扩散层20的耐热性。另外,第2成分中,侧链为甲基丙烯酸酯而不是丙烯酸酯,因此与高Tg即交联密度较高无关,即使入射高强度的光,聚合也不会进一步进行、不易产生由热或光引起的分解。因此,通过光扩散层20具有第2成分,防止基于入射高强度的光的粘合剂的分解,并能够防止光扩散层20的黄变等。
第2成分中的丙烯酸主链可以由丙烯酸酯单体、丙烯酸乙酯单体等分别单独聚合而形成,也可以是这些的任一共聚物或这些的任一种与其他单体的共聚物。例如,也优选可由丙烯酸酯及乙烯获得的共聚物。
与丙烯酸主链键合的侧链为甲基丙烯酸酯(甲基丙烯酰基)。
第2成分可以具有除了甲基丙烯酸酯以外的其他侧链。作为其他侧链的例子,可列举直链的烷基或分支的烷基。作为直链的烷基或分支的烷基,优选为碳原子数1~6的直链烷基,更优选为正丙基、乙基或甲基,进一步优选为甲基。
优选第2成分的重均分子量为10000~40000,更优选为15000~35000,尤其优选为20000~30000。
通过将第2成分的重均分子量设为10000以上,防止形成光扩散层20的聚合性组合物在减速干燥状态下的干燥温度下的蒸发,能够形成所期望的厚度的光扩散层20,并且通过充分粘度的聚合性组合物,也能够控制光扩散剂的流动等,在这一方面优选。
并且,通过将第2成分的重均分子量设为40000以下,适当地保持聚合性组合物的粘度,并能够容易调节聚合性组合物的稀释比率,并且能够容易控制干燥的溶剂的量较多且干燥负荷也降低等,在这一方面优选。
如前述,第2成分为具有甲基丙烯酸酯侧链的丙烯酸聚合物,但是优选双键当量(丙烯酸当量)为200~700g/mol,更优选300~600g/mol。
通过将第2成分的丙烯酸当量设为上述范围,能够适当地防止因粘合剂的分解而引起的光扩散层20的黄变,并且也能够维持作为涂膜的硬度,在这一方面优选。
第2成分中,优选固化物的折射率为1.46~1.52,更优选为1.47~1.5。
通过将第2成分的折射率设为上述范围,透射率较高,另外,与作为光扩散剂的硅树脂粒子的折射率差也充分,也能够提高光扩散层20的光扩散性能。
如前述,第2成分的固化物的Tg较高。其中,优选第2成分的固化物的Tg100℃以上,更优选为110℃以上。
通过将第2成分的固化物的Tg设为100℃以上,能够提高光扩散层20相对于光或热的耐久性等,在这一方面优选。
这种第2成分例如可以使用Taisei Fine Chemical Co.,Ltd.制的作为紫外线固化型丙烯酸聚合物的ACRIT8KX-012C或ACRIT8KX-056等ACRIT8KX系列等、市售品。
并且,第2成分也可以同时使用多个。
本发明的阻挡膜10中,光扩散层20的粘合剂除了前述第1成分以外,还具有第2成分及第3成分,由此可实现透明性及光扩散性较高,并且相对于光或热的耐久性也较高的光扩散层20。
如前述,第3成分为将丙烯酸聚合物作为主链并在侧链具有末端为聚碳酸酯基的氨基甲酸酯聚合物和/或末端为聚碳酸酯基的氨基甲酸酯低聚物的氨基甲酸酯改性丙烯酸接枝共聚物。
第3成分中,通过在侧链具有氨基甲酸酯,由此粘附性非常高。因此,通过光扩散层20的粘合剂具有第3成分,能够大幅提高光扩散层20与支撑体12的粘附性。另外,第3成分中,在氨基甲酸酯侧链的末端具有聚碳酸酯基,因此能够防止基于光或热的氨基甲酸酯侧链的分解,因此相对于光或热的耐久性也较高。因此,通过光扩散层20的粘合剂具有第3成分,也能够提高光扩散层20的耐热性。
该第3成分即接枝共聚物(氨基甲酸酯改性丙烯酸聚合物)只要是在成为主干的丙烯酸主链的单体单元的各处,具有将末端设为聚碳酸酯基的氨基甲酸酯单体单元作为侧链排列的结构的共聚物即可,通常只要具有通过接枝共聚而形成的结构即可。
第3成分中的丙烯酸主链可以由丙烯酸酯单体、丙烯酸乙酯单体等分别单独聚合而形成,也可以是这些的任一共聚物或这些的任一种与其他单体的共聚物。例如,也优选可由(甲基)丙烯酸酯及乙烯获得的共聚物。
与丙烯酸主链键合的侧链为包含氨基甲酸酯聚合物单元或氨基甲酸酯低聚物单元的侧链。接枝共聚物可分别具有多个不同分子量的氨基甲酸酯聚合物单元或不同分子量的氨基甲酸酯低聚物单元。氨基甲酸酯聚合物单元的分子量例如为1000~5000即可。并且,氨基甲酸酯低聚物单元的分子量例如为200~500即可。第3成分可具有包含氨基甲酸酯聚合物单元的侧链及包含氨基甲酸酯低聚物单元的侧链这两者。
第3成分在氨基甲酸酯侧链的末端具有聚碳酸酯基。聚碳酸酯基将具有碳酸酯基的单体单元聚合而成。
1个聚碳酸酯基可以由相同的单体单元构成,也可以为由互不相同的多个单体单元构成的共聚物。
并且,各氨基甲酸酯侧链的聚碳酸酯基的分子量或结构可以相同,也可以不同。
第3成分可具有包含氨基甲酸酯聚合物单元或氨基甲酸酯低聚物单元的侧链以外的其他侧链。作为其他侧链的例子,可列举(甲基)丙烯酰基、直链或分支的烷基。作为直链或分支的烷基,优选为碳原子数1~6的直链烷基,更优选为正丙基、乙基或甲基,尤其优选为甲基。
第3成分也可以是分别包含多个在氨基甲酸酯聚合物单元或氨基甲酸酯低聚物单元的分子量或连接基团等上不同的多种侧链及上述其他侧链的结构。
优选第3成分的重均分子量为20000~60000,更优选为30000~50000。
通过将第3成分的重均分子量设为20000以上,防止形成光扩散层20的聚合性组合物在减速干燥状态下的干燥温度下的蒸发,并能够形成所期望的厚度的光扩散层20,并且通过充分粘度的聚合性组合物,也能够控制光扩散剂的流动等,在这一方面优选。
通过将第3成分的重均分子量设为60000以下,适当地保持聚合性组合物的粘度,能够容易调节聚合性组合物的稀释比率,并且容易控制干燥的溶剂的量较多且干燥负荷也降低等,在这一方面优选。
优选第3成分的固化物的折射率为1.46~1.52,更优选为1.47~1.50。
通过将第3成分的折射率设为上述范围,透射率较高,另外,与作为光扩散剂的硅树脂粒子的折射率差也充分,也能够提高光扩散层20的光扩散性能。
优选第3成分的固化物的Tg为40℃以上,更优选为50℃以上。
通过将第3成分的固化物的Tg设为40℃以上,能够提高光扩散层20的相对于光或热的耐久性等,在这一方面优选。
这种第3成分例如也可以使用Taisei Fine Chemical Co.,Ltd.制的作为氨基甲酸酯改性丙烯酸聚合物的ACRIT8UA-347H或ACRIT8UA-540H等ACRIT8UA系列的聚碳酸酯系等、市售品。
并且,第3成分也可以同时使用多个。
形成光扩散层20的粘合剂中,只要第1成分为主成分即第1成分的量在粘合剂中最多,则第1成分、第2成分及第3成分的量比并无其他限定。
根据本发明人的研究,优选粘合剂中的第1成分的量为50~70质量%,更优选为55~65质量%。
并且,优选粘合剂中的第2成分的量为15~20质量%,更优选为17.5~22.5质量%。
另外,优选粘合剂中的第3成分的量为15~25质量%,更优选为17.5~22.5质量%。
因此,形成后述的光扩散层20的聚合性组合物中,优选以固体成分浓度成为上述量的方式设定第1成分、第2成分及第3成分的添加量。
通过将光扩散层20中的各成分的量比设为上述范围,获得光的透射率较高的光扩散层20并获得光扩散性高的光扩散层20,能够提高对光或热的光扩散层20的耐久性等方面优选。
在本发明的阻挡膜10中,在光扩散层20的粘合剂中根据需要可以添加氨基甲酸酯丙烯酸酯聚合物和/或氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物。
通过在粘合剂中添加这种塑性材料,能够抑制阻挡膜10的卷曲。
作为这种氨基甲酸酯丙烯酸酯聚合物及氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物,固化物具有延展性,并且能够利用各种能够紫外线固化的氨基甲酸酯系的化合物。
在此,氨基甲酸酯丙烯酸酯聚合物及氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物中,固化物的折射率优选为1.45~1.49,更优选为1.46~1.48。
通过将添加到粘合剂中的氨基甲酸酯丙烯酸酯聚合物及氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物的折射率设为上述范围,透射率高,另外,与光扩散剂即硅树脂粒子的折射率差也充分,也能够提高光扩散层20的光扩散性能。
并且,氨基甲酸酯丙烯酸酯聚合物的重均分子量优选为10000~500000,氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物的分子量优选为1000~10000。
通过将氨基甲酸酯丙烯酸酯聚合物及氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物的分子量设为上述范围,能够使形成光扩散层20的聚合性组合物的粘度适当等方面优选。
作为这种氨基甲酸酯丙烯酸酯聚合物或氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物,也能够使用Sartomer Company,Inc制的CN9178NS等市售品。
在不损害形成光扩散层20的粘合剂的特性的范围内适当设定粘合剂中的氨基甲酸酯丙烯酸酯聚合物和/或氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物的含量即可。
具体而言,优选为5~15质量%,更优选为7.5~12.5质量%。
通过将氨基甲酸酯丙烯酸酯聚合物和/或氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物的含量设为上述范围,在不损害光扩散层20的透射率或光扩散性及对热或光的耐久性的情况下,能够适当地抑制阻挡膜10的卷曲,并能够维持透明性等方面优选。
光扩散层20例如以粘合剂的折射率的调节等为目的,可以例如在固化型丙烯酸树脂、固化型氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂、固化型氨基甲酸酯树脂、固化型环氧树脂等粘合剂中同时使用各种固化型单体、二聚体、三聚体、低聚物、聚合物等。
这些能够使用各种固化型单体或聚合物。并且,也能够使用各种市售品。作为一例,例示Taisei Fine Chemical Co.,Ltd.制造的ACRIT 8UX-015A(紫外线固化型氨基甲酸酯丙烯酸酯),或Taisei Fine Chemical Co.,Ltd.制造的ACRIT 8DK系列(紫外线固化型丙烯酸树脂)、Osaka Gas Chemicals Co.,Ltd.制的Ogsol系列(固化型丙烯酸树脂)等。
另外,在光扩散层20中,这种固化型单体或聚合物等优选为粘合剂的90质量%以下,更优选为85质量%以下。
在本发明的阻挡膜10的光扩散层20中,粘合剂的折射率为1.52以下,更优选为1.5以下。并且,粘合剂的折射率优选为1.43以上。
通过将粘合剂的折射率设为1.52以下,从降低光扩散层20的反射率,从而提高透射率而能够提高光的提取效率等方面考虑是优选的。
通过将粘合剂的折射率设为1.43以上,从与光扩散剂即硅酮树脂粒子的折射率差也充分并且也能够提高光扩散层20的光扩散性能等方面考虑是优选的。
另外,粘合剂的折射率作为一例能够通过调节第1成分与第2成分与第3成分的配合比来调节。并且,也可以添加添加物以便粘合剂的折射率成为上述范围。具体而言,也可以添加TiO2,SiO2、Al2O3等无机氧化物的折射率调整剂来调节折射率。
另外,在本发明的阻挡膜10的光扩散层20中,粘合剂的Tg优选为50℃以上,更优选为60℃以上。
通过将光扩散层20的粘合剂的Tg设为50℃以上,从能够提高光扩散层20对光或热的耐久性等方面考虑是优选的。
另外,光扩散层20的粘合剂的折射率及Tg为交联(固化)之后的折射率及Tg。
并且,当将本发明的带光扩散层的阻气膜用于后述的波长转换膜(量子点膜)等功能性层叠膜时,在成为最终的波长转换膜时,光扩散层20的粘合剂的折射率及Tg可以成为满足上述范围的状态。
在本发明中,粘合剂等的Tg通过差示扫描量热法并根据JIS K 7121进行测定即可。
光扩散层20通过在具有第1成分、第2成分及第3成分的3种成分系的粘合剂中分散硅酮树脂粒子作为光扩散剂而构成。
将第1成分作为主成分的光扩散层20的粘合剂的折射率低,透射率高。并且,硅酮树脂粒子的折射率也低。在本发明中,作为光扩散剂,通过使用硅酮树脂粒子实现透射率较高,并且光扩散性良好的光扩散层20。并且,硅酮树脂粒子与粘合剂、尤其是与第1成分的粘附性也良好。
成为光扩散剂的硅酮树脂粒子还能够适当地使用市售品。
作为一例,例示Momentive performance Materials Inc.制的硅酮树脂粒子的Tospearl系列、Shin-Etsu Silicone制的硅树脂粉等。
光扩散剂的粒径没有特别限定,只要根据光扩散剂的折射率、光扩散剂与粘合剂的折射率差等适当设定即可。
根据本发明人的研究,光扩散剂的粒径优选为0.5μm以上,更优选为0.5~30μm,进一步更优选为2~20μm。
通过将光扩散剂的粒径设为0.5μm以上,从可获得良好的光扩散效果等方面考虑是优选的。
并且,光扩散剂可以使用不同粒径(大小)的两种光扩散剂(硅酮树脂粒子)。通过使用不同粒径的2种光扩散剂,能够提高从量子点膜照射的光的亮度、能够通过控制内部散射与外部散射的比率调节利用于LCD等时相对于视角的亮度的分布,从以上等方面考虑是优选的。
使用不同粒径的2种光扩散剂时,从赋予内部散射性的方面考虑,其中一个光扩散剂的粒径优选为1~5μm,更优选为2~4μm。并且,从赋予外部散射性及赋予抗牛顿环性的方面考虑,另一光扩散剂的粒径优选为6~14μm,更优选为9~12μm。
粒径不同的两种硅酮树脂粒子优选为粒径为1~5μm的第1硅酮树脂粒子和粒径为6~14μm的第2硅酮树脂粒子。第1硅酮树脂粒子的粒径更优选为2~4μm。第2硅酮树脂粒子的粒径更优选为9~12μm。在光扩散层20中,相对于粒径大的第2硅酮树脂粒子的合计质量,粒径小的第1硅酮树脂粒子的合计质量即“小径粒子质量/大径粒子质量”优选为0.6~1.4,更优选为0.8~1.2。
通过将“小径粒子质量/大径粒子质量”设为0.6以上,从内部散射的贡献增加,能够提高内部雾度,并能够提高散射性等方面考虑是优选的。
通过将“小径粒子质量/大径粒子质量”设为1.4以下,通过一边维持内部雾度一边获得外部散射,能够控制亮度在视角中的扩展宽度(防止过于扩展),而且充分地形成表面的凹凸,能够防止产生粘连或牛顿环,从以上等方面考虑是优选的。
在光扩散层20中,粘合剂的折射率n1与光扩散剂的折射率n2基本上为n1>n2即可。
在此,根据本发明人的研究,关于粘合剂的折射率n1与光扩散剂的折射率n2,作为两者之差的“n1-n2”优选为0.04~0.1,“n1-n2”更优选为0.06~0.08。另外,如前所述,粘合剂的折射率优选为1.52以下,更优选为1.5以下。
通过将粘合剂的折射率n1与光扩散剂折射率n2之差“n1-n2”设为0.04以上,从可获得良好的光扩散性等方面考虑是优选的。
并且,通过将差“n1-n2”设为0.1以下,从能够控制视角中的散射强度等方面考虑是优选的。
另外,光扩散剂的粒径例如在通过扫描型电子显微镜(Scanning ElectronMicroscope;SEM)的观察中求出即可。具体而言,以5000倍的倍率摄影光扩散层20的截面之后,由所获得的图像测定一次粒径。并且,关于不是球形的粒子,求出长轴的长度和短轴的长度的平均值,将其用作一次粒径。将这样求出的一次粒径设为上述粒子的粒子尺寸。另外,后述的实施例所示的粒子尺寸是使用Hitachi High-Tech Co.,Ltd.制造的S-3400N作为扫描型电子显微镜来测定而得的值。
并且,粘合剂及光扩散剂的折射率使用公知的折射率测定装置并根据JIS K 7142进行测定即可。作为折射率测定装置的一例,能够列举ATAGO CO.,LTD,制造的多波长阿贝折射仪DR-M2。
粒径及折射率也可使用目录等中记载的数值。
在光扩散层20中,粘合剂的总质量相对于光扩散剂的总质量即“粘合剂质量/光扩散剂质量”(粘合剂的总质量与光扩散剂的总质量之比)优选为0.3~0.65,更优选为0.44~0.55。即,在本发明的阻挡膜10中,光扩散层20以质量比计,优选比粘合剂多的光扩散剂。
通过将“粘合剂质量/光扩散剂质量”设为0.3以上,从能够提高光扩散层20的强度、能够防止光扩散层20内的凝聚剥离等方面考虑是优选的。
通过将“粘合剂质量/光扩散剂质量”设为0.65以下,从可获得良好的光扩散性能等方面考虑是优选的。
光扩散层20的厚度根据粘合剂的形成材料或光扩散剂的种类等适当设定可获得目标光扩散性能或光扩散层的强度等的厚度。
根据本发明人的研究,光扩散层20的厚度优选为5~20μm,更优选为7~16μm。
通过将光扩散层20的厚度设为5μm以上,从可获得良好的光扩散性能等方面考虑是优选的。
通过将光扩散层20的厚度设为20μm以下,从能够防止阻挡膜10不必要地变厚、可获得透射率较高的光扩散层20、能够抑制卷曲等方面考虑是优选的。
另外,光扩散层20的厚度优选比所含有的光扩散剂的粒径厚。
通过使光扩散层20的厚度比光扩散剂的粒径厚,能够通过粘合剂与粒子的折射率差获得高光散射性。
这种光扩散层20只要利用根据光扩散层20的粘合剂等形成包括有机化合物的层的公知的方法形成即可。
作为一例,光扩散层20只要通过涂布法形成即可。即,首先,制备有机溶剂和含有如前述的第1成分、第2成分及第3成分以及光扩散剂的聚合性组合物(涂布组合物)。该聚合性组合物优选以粘合剂中的第1成分、第2成分及第3成分的含量成为前述范围的方式设定第1成分、第2成分及第3成分的固体成分浓度。
以抑制阻挡膜10的卷曲为目的,该聚合性组合物(粘合剂)可以含有氨基甲酸酯丙烯酸酯聚合物和/或氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物。另外,可根据需要在该聚合性组合物中添加热聚合引发剂、表面活性剂、分散剂等。并且,如前述,光扩散剂可以使用不同粒径的2种。
接着,将该聚合性组合物涂布于与支撑体12的无机层16等的形成面相反侧的面,加热聚合性组合物来进行干燥。涂布及加热只要通过公知的方法进行即可。另外,通过进行紫外线照射来固化聚合性组合物,并形成光扩散层20。
另外,在通过紫外线照射固化聚合性组合物之前进行的、聚合性组合物的加热干燥时,作为接枝共聚物的第1成分交联、固化,从而获得充分固化的光扩散层20。因此,在本发明的阻挡膜10中,只进行加热干燥,在侧链的末端,丙烯酰基作为未交联的状态,通过用于形成后述的量子点层的紫外线照射,丙烯酰基在侧链的末端固化,从而可以完成光扩散层20的固化。
形成光扩散层20的聚合性组合物的干燥温度只要根据涂布组合物的成分等适当设定即可。
在此,形成光扩散层20时的干燥不优选过度加热。即,如前述,粘合剂的紫外线固化成为量子点层的形成工序等其他工序,因此若丙烯酰基以未交联的状态,创建如内部应力提高这样的只有氨基甲酸酯的热交联状态,则导致丙烯酰基中的局部的凝聚剥离,并有可能产生落粉(粒子掉落、剥落)等不良情况。即,用于形成光扩散层20的聚合性组合物的干燥优选使涂布组合物的溶剂充分飞溅,并且不会过度加热。
若考虑这一点,则用于形成光扩散层20的聚合性组合物的干燥温度优选为40~130℃,更优选为50~110℃。通过将聚合性组合物的干燥温度设为上述范围,从适当促进作为第1成分的接枝共聚物的固化而能够防止落粉等的产生等方面考虑是优选的。
并且,根据需要,在聚合性组合物的干燥之后,可以对接枝共聚物进行用于充分促进热固化的加热工序。加热工序的加热温度只要与聚合性组合物的干燥相同地设定即可。
制造本发明的阻挡膜10时,优选在形成基底有机层14、无机层16及粘附层18之后形成光扩散层20。
光扩散层20也优选通过RtoR形成。在此,光扩散层20比基底有机层14、无机层16及粘附层18厚。因此,若先形成光扩散层20,则导致能够卷绕于辊的支撑体12的长度变短,从生产率方面考虑是不利的。
并且,如前述,无机层16通过等离子体CVD等气相成膜法形成。进行利用RtoR的成膜时,考虑到成膜时的支撑体的稳定性等,优选将支撑体卷绕在圆筒状的滚筒后输送。因此,若先形成光扩散层20,则导致滚筒与支撑体12的粘附性变差,无机层16的成膜有时会变得不稳定。并且,若先形成光扩散层20,则在通过滚筒的加热或冷却进行无机层16的成膜面的温度调节的情况下,也难以进行控制。
这种本发明的阻挡膜10中,来自光扩散层20侧的透射率TT1优选为88%以上,更优选为90%以上。并且,阻挡膜10中,优选从光扩散层20侧的透射率TT1与从与光扩散层20侧相反的一侧的透射率TT2之差TT1-TT2为10~30%,更优选为15~25%。
通过将阻气膜从光扩散层20侧的透射率TT1设为88%以上,不降低从光源的照射光的光量而入射到量子点层等,得到光的利用效率高的波长转换膜等,在这一方面上优选。
通过将TT1-TT2设为10%以上,由阻挡膜夹持量子点层等时,通过内部中的回射能够提高波长转换的效率等方面优选。
通过将TT1-TT2设为30%以下,由阻挡膜夹持量子点层等时,能够抑制过度增加内部中的回射,并抑制从端面的光的泄漏等方面优选。
并且,本发明的阻挡膜10的雾度优选为90%以上,更优选为93%以上。
通过将阻挡膜10的雾度设为90%以上,得到良好的光扩散特性等方面优选。
另外,使用NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES Co.,LTD.制的NDH5000或SH-7000等、市售的测定装置,以JIS K 7361为基准测定阻挡膜10的透射率(总光线透射率)即可。
并且,使用NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES Co.,LTD.制的NDH5000等、市售的测定装置,也以JIS K 7136为基准测定阻挡膜10的雾度即可。
图2中概括表示使用这种本发明的阻挡膜10的本发明的波长转换膜的一例。
另外,图2所示的波长转换膜30为由本发明的(附带光扩散层的气体)阻挡膜10及阻气膜34夹持作为波长转换层的量子点层32而成的波长转换膜。在以下的说明中,也将『阻气膜34』称为『阻挡膜34』。
本发明的波长转换膜并不限定于此,也可以为在量子点层32(波长转换层)的一面层叠有本发明的阻挡膜10的结构。
从更加确实地防止基于氧气等的量子点层的劣化等的方面考虑,优选在量子点层32的两面具有阻气膜。并且,也能够利用于由2片本发明的阻挡膜10夹持量子点层32的结构。
并且,本发明的波长转换膜除了利用于量子点层以外,也能够利用公知的各种波长转换层。作为一例,可例示荧光层。
另外,本发明的阻挡膜10除了利用于波长转换膜以外,也能够利用于各种功能性层叠膜。作为一例,可例示具有有机电致发光层(有机EL层)等的功能性层叠膜。
图2所示的波长转换膜30为所谓的量子点膜,阻挡膜10和不具有光扩散层20的阻挡膜34夹持量子点层32,以便各自的粘附层18对置。换言之,波长转换膜30具有通过使粘附层18相对的2片阻气膜夹持量子点层32的结构。在本发明的阻气膜中,粘附层作为优选的方式设置。优选的波长转换膜在波长转换层的一个面具有带光扩散层的阻气膜,在波长转换层的另一面具有不具有光扩散层的阻气膜。更优选的波长转换膜中,不具有光扩散层的阻气膜具有支撑体和在支撑体的一个面具有无机层与成为无机层的基底的有机层的组合,有机层及无机层的形成面(支撑体的一个面)朝向波长转换层侧。即,不具有光扩散层的阻气膜的设置有无机层与有机层的组合的支撑体的一个面与波长转换层的设置有带光扩散层的阻气膜的面侧相反的一侧的面对置。另外,阻挡膜34除了不具有光扩散层20以外,基本上具有与本发明的阻挡膜10相同的结构。
量子点层32将量子点分散在树脂等粘合剂(基质)中而构成。量子点层32具有将已入射的光的波长转换而出射的功能。
例如,若从未图示的背光射出的蓝色光入射到量子点层32,则量子点层32通过内部所含有的量子点的效应,将该蓝色光的至少一部分波长转换为红色光或绿色光来射出。
蓝色光是在400nm~500nm的波长频带具有发光中心波长的光,绿色光是在500nm~600nm的波长频带具有发光中心波长的光,红色光是在超过600nm且680nm以下的波长频带具有发光中心波长的光。
另外,量子点层所显现的波长转换的功能不限定于将蓝色光波长转换为红色光或绿色光的结构,只要是将入射光的至少一部分转换为不同波长的光的结构即可。
量子点至少被入射的激发光激发而产生荧光。
量子点层中所含有的量子点的种类没有特别限定,只要根据所要求的波长转换的性能等适当选择各种公知的量子点即可。
关于量子点(量子点材料),例如能够参考日本特开2012-169271号公报的段落号<0060>~<0066>,但并不限定于此处记载的内容。并且,量子点能够没有任何限制地使用市售品。量子点的发光波长通常能够通过粒子的组成、尺寸来进行调整。
量子点可以只使用1种,也可以同时使用2种以上。当同时使用2种以上的量子点时,可使用发出光的波长不同的2种以上的量子点。
具体而言,所谓公知的量子点中有在600nm~680nm范围的波长频带具有发光中心波长的量子点(A)、在500nm~600nm范围的波长频带具有发光中心波长的量子点(B)、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)被激发光激发而发出红色光,量子点(B)发出绿色光,量子点(C)发出蓝色光。例如,若向包含量子点(A)和量子点(B)的含量子点的层叠体入射蓝色光而作为激发光,则能够通过由量子点(A)发出的红色光、由量子点(B)发出的绿色光、透射量子点层而得的蓝色光来具体实现白色光。或者通过向包含量子点(A)、量子点(B)及量子点(C)的量子点层入射紫外光而作为激发光,能够通过由量子点(A)发出的红色光、由量子点(B)发出的绿色光及由量子点(C)发出的蓝色光来具体实现白色光。
并且,作为量子点,可使用形状为杆状且具有方向性并发出偏振光的所谓的量子杆。
量子点优选均匀地分散在粘合剂中,但也可以不均匀地分散在粘合剂中。
作为量子点层32的粘合剂的种类没有特别限定,能够使用在公知的量子点层中使用的各种树脂。
例如可列举聚酯系树脂(例如,聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯)、(甲基)丙烯酸系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚偏二氯乙烯系树脂等。
或者,作为粘合剂,能够使用将具有1个以上聚合性基(交联性基)的固化性化合物(聚合性化合物(聚合性单体))进行固化(聚合/交联)而成的粘合剂。另外,具有2个以上聚合性基的固化性化合物各自的聚合性基可相同也可不同。
聚合性基的种类没有特别限定,优选为(甲基)丙烯酰基、乙烯基、环氧基,更优选为(甲基)丙烯酰基,进一步优选为丙烯酰基。即,在本发明中,量子点层的粘合剂优选为(甲基)丙烯酸树脂,更优选为丙烯酸树脂。
如前述,在阻挡膜10中,粘附层18包括包含未交联的(甲基)丙烯酰基的氨基甲酸酯聚合物与包含未交联的(甲基)丙烯酰基的磷酸化合物和/或硅烷偶联剂。
因此,关于量子点层32,通过将作为聚合性基包含(甲基)丙烯酰基的固化性化合物进行固化来形成量子点层32,由此在量子点层32的固化时,量子点层32内的(甲基)丙烯酰基与粘附层18内的(甲基)丙烯酰基适当地反应而进行交联,从而能够提高粘附层18与量子点层32的粘附性。
并且,形成量子点层32的固化性化合物的分子量优选为500以下。
通过使用分子量为500以下的固化性化合物形成量子点层32,从易产生向前述粘附层18的基质结构中的固化性化合物的进入而能够提高粘附层18与量子点层32的粘附性等方面考虑是优选的。
具体而言,量子点层32例如能够将对包含以下第1固化性化合物和第2固化性化合物的固化性组合物进行固化而成的树脂用作粘合剂。
第1固化性化合物优选为选自包括2官能以上的(甲基)丙烯酸酯单体以及具有2个以上的官能团的单体的组中的1个以上的化合物,所述官能团选自包括环氧基及氧杂环丁烷基的组。
2官能以上的(甲基)丙烯酸酯单体中,作为2官能的(甲基)丙烯酸酯单体,可列举新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基氧基乙酯、二环戊烯二(甲基)丙烯酸酯等作为优选例。
并且,2官能以上的(甲基)丙烯酸酯单体中,作为3官能以上的(甲基)丙烯酸酯单体,可列举ECH改性甘油三(甲基)丙烯酸酯、EO改性甘油三(甲基)丙烯酸酯、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(丙烯酰基氧基乙基)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)丙烯酸酯等作为优选例。
作为具有2个以上的选自包括环氧基及氧杂环丁烷基的组中的官能团的单体,例如优选使用:脂肪族环状环氧化合物、双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、双酚S二缩水甘油醚、溴化双酚A二缩水甘油醚、溴化双酚F二缩水甘油醚、溴化双酚S二缩水甘油醚、氢化双酚A二缩水甘油醚、氢化双酚F二缩水甘油醚、氢化双酚S二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚类;通过在乙二醇、丙二醇、甘油等脂肪族多元醇中加成1种或2种以上的环氧烷烃而得的聚醚多元醇的聚缩水甘油醚类;脂肪族长链二元酸的二缩水甘油酯类;高级脂肪酸的缩水甘油酯类;包含环氧环烷烃的化合物等。
作为能够适当地用作具有2个以上选自包含环氧基及氧杂环丁烷基的组中的官能团的单体的市售品,可列举Daicel Chemical Industries Ltd.的CELL OXIDE 2021P、CELLOXIDE 8000、Sigma-Aldrich Co.LLC.制造的4-乙烯基环己烯二氧化物等。这些能够单独使用1种或者将2种以上组合使用。
并且,具有2个以上选自包括环氧基及氧杂环丁烷基的组中的官能团的单体的制备方法没有限定,例如能够参考如下等文献来合成: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 ofheterocycliccompounds-Small Ring Heterocycles part3Oxiranes,John&Wiley andSons,An IntersciencePublication,New York,1985、吉村、粘接、29卷12号、32、1985、吉村、粘接、30卷5号、42、1986、吉村、粘接、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。
第2固化性化合物具有在分子中具有氢键合性的官能团,并且具有能够与第1固化性化合物进行聚合反应的聚合性基。
作为具有氢键合性的官能团,可列举氨基甲酸酯基、脲基或羟基等。
作为能够与第1固化性化合物进行聚合反应的聚合性基,例如,当第1固化性化合物为2官能以上的(甲基)丙烯酸酯单体时,只要是(甲基)丙烯酰基即可,当第1固化性化合物为具有2个以上选自包括环氧基及氧杂环丁烷基的组中的官能团的单体时,只要是环氧基或氧杂环丁烷基即可。
作为包含氨基甲酸酯基的(甲基)丙烯酸酯单体,能够列举将TDI、MDI、HDI、IPDI、HMDI等二异氰酸酯和聚(环氧丙烷)二醇、聚(四氢呋喃)二醇、乙氧基化双酚A、乙氧基化双酚S螺环二醇、己内酯改性二醇、碳酸酯二醇等多元醇、及(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、缩水甘油二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯等羟基丙烯酸酯反应而获得的单体、低聚物,且在日本特开2002-265650号公报或日本特开2002-355936号公报、日本特开2002-067238号公报等中记载的多官能氨基甲酸酯单体。具体而言,能够列举TDI与丙烯酸羟基乙酯的加成物、IPDI与丙烯酸羟基乙酯的加成物、HDI与季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)的加成物、通过将制备TDI与PETA的加成物后剩余的异氰酸酯与丙烯酸十二烷氧基羟基丙酯反应而得的化合物、6,6-尼龙与TDI的加成物、季戊四醇、TDI及丙烯酸羟基乙酯的加成物等,但并不限定于此。
作为能够适当地用作包含氨基甲酸酯基的(甲基)丙烯酸酯单体的市售品,可列举KYOEISHA CHEMICAL Co.,LTD.制造的AH-600、AT-600、UA-306H、UA-306T、UA-306I、UA-510H、UF-8001G、DAUA-167、SHIN-NAKAMURA CHEMICA L CO,LTD.制造的UA-160TM、OSAKAORGANIC CHEMICAL INDUSTRY LTD.制造的UV-4108F、UV-4117F等。这些能够单独使用1种,或者将2种以上组合使用。
作为包含羟基的(甲基)丙烯酸酯单体,能够列举通过具有环氧基的化合物与(甲基)丙烯酸的反应合成的化合物。典型的是,根据具有环氧基的化合物,分类为双酚A型、双酚S型、双酚F型、环氧化油型、苯酚酚醛清漆型、脂环型。作为具体例,能够列举使(甲基)丙烯酸与双酚A和环氧氯丙烷的加成物反应而得的(甲基)丙烯酸酯、使表氯醇与酚醛清漆反应后使(甲基)丙烯酸与之反应而得的(甲基)丙烯酸酯、使(甲基)丙烯酸与双酚S和表氯醇的加成物反应而得的(甲基)丙烯酸酯、使(甲基)丙烯酸与环氧化大豆油反应而得的(甲基)丙烯酸酯等。并且,作为包含羟基的(甲基)丙烯酸酯单体,还能够列举末端具有羧基或磷酸基的(甲基)丙烯酸酯单体等,但并不限定于这些。
作为能够适当地用作包含羟基的第2固化性化合物的市售品,可列举KYOE ISHACHEMICAL Co.,LTD.制造的环氧酯、M-600A、40EM、70PA、200PA、80MF A、3002M、3002A、3000MK、3000A、Nippon Kasei Chemical Co.,Ltd.制造的丙烯酸4-羟丁酯、SHIN-NAKAMURACHEMICAL CO,LTD.制造的单官能丙烯酸酯A-SA、单官能甲基丙烯酸酯SA、DAICEL-ALLNEXLTD.,制造的单官能丙烯酸酯丙烯酸β-羧乙酯、JOHOKU CHEMICAL CO.,LTD制造的JPA-514等。这些能够单独使用1种或者将2种以上组合使用。
第1固化性化合物与第2固化性化合物的质量比为10:90~99:1即可,优选为10:90~90:10。还优选与第2固化性化合物的含量相比,第1固化性化合物的含量较多,具体而言,(第1固化性化合物的含量)/(第2固化性化合物的含量)优选为2~10。
使用将第1固化性化合物和第2固化性化合物固化而成的树脂作为粘合剂时,优选作为固化性组合物,还包含单官能(甲基)丙烯酸酯单体。作为单官能(甲基)丙烯酸酯单体能够列举丙烯酸及甲基丙烯酸、它们的衍生物,更详细而言在分子内具有1个(甲基)丙烯酸的聚合性不饱和键((甲基)丙烯酰基)的单体。作为它们的具体例可列举以下的化合物,但本发明并不限定于此。
可列举(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)丙烯酸硬脂基酯等烷基的碳原子数为1~30的(甲基)丙烯酸烷基酯;(甲基)丙烯酸苄基酯等芳烷基的碳原子数为7~20的(甲基)丙烯酸芳烷基酯;(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯等烷氧基烷基的碳原子数为2~30的(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯;(甲基)丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯等(单烷基或二烷基)氨基烷基的总碳原子数为1~20的(甲基)丙烯酸氨基烷基酯;二乙二醇乙醚的(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、九乙二醇的单甲醚(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇的单甲基醚(甲基)丙烯酸酯、庚丙二醇的单甲基醚(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇的单乙基醚(甲基)丙烯酸酯等亚烷基链的碳原子数为1~10且末端烷基醚的碳原子数为1~10的聚亚烷基二醇烷基醚的(甲基)丙烯酸酯;六乙二醇苯基醚的(甲基)丙烯酸酯等亚烷基链的碳原子数为1~30且末端芳基醚的碳原子数为6~20的聚亚烷基二醇芳基醚的(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)丙烯酸酯等具有脂环结构的总碳原子数4~30的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸十七氟癸酯等总碳原子数为4~30的(甲基)丙烯酸氟代烷基酯;(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)丙烯酸酯等具有羟基的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等具有缩水甘油基的(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)丙烯酸酯等亚烷基链的碳原子数为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-羟乙基(甲基)丙烯酰胺、丙烯酰基吗啉等(甲基)丙烯酰胺等。
单官能(甲基)丙烯酸酯单体相对于第1固化性化合物与第2固化性化合物的总质量100质量份,优选包含1~300质量份,更优选包含50~150质量份。
并且,优选包含具有碳原子数为4~30的长链烷基的化合物。具体而言,优选第1固化性化合物、第2固化性化合物或单官能(甲基)丙烯酸酯单体中的至少任一个具有碳原子数为4~30的长链烷基。上述长链烷基更优选为碳原子数为12~22的长链烷基。这是因为,由此提高量子点的分散性。量子点的分散性越提高,从光转换层直达出射面的光量越增加,因此对提高正面亮度及正面对比度是有效的。
作为碳原子数4~30的具有长链烷基的单官能(甲基)丙烯酸酯单体,具体而言,优选(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸油烯酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸二十二烷基酯、丁基(甲基)丙烯酰胺、辛基(甲基)丙烯酰胺、月桂基(甲基)丙烯酰胺、油烯基(甲基)丙烯酰胺、硬脂基(甲基)丙烯酰胺、二十二烷基(甲基)丙烯酰胺等。其中,尤其优选(甲基)丙烯酸月桂基酯、(甲基)丙烯酸油烯基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯。
并且,作为固化性化合物,可包含三氟乙基(甲基)丙烯酸酯、五氟乙基(甲基)丙烯酸酯、(全氟丁基)乙基(甲基)丙烯酸酯、全氟丁基-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、(全氟己基)乙基(甲基)丙烯酸酯、八氟戊基(甲基)丙烯酸酯、全氟辛基乙基(甲基)丙烯酸酯、四氟丙基(甲基)丙烯酸酯等具有氟原子的化合物。能够通过包含这些化合物来提高涂布性。
在量子点层32中,粘合剂的量没有特别限定,只要根据所使用的固化性化合物的种类或量子点层32的厚度等适当设定即可。
根据本发明人的研究,相对于量子点层32的总量100质量份,粘合剂的量优选为90~99.9质量份,更优选为92~99质量份。
量子点层32的厚度没有特别限定,优选为30~200μm,更优选为40~150μm。
通过将量子点层32的厚度设为30μm以上,从可获得良好的发光特性等方面考虑是优选的。
通过将量子点层32的厚度设为200μm以下,能够防止波长转换膜30不必要地变厚、可获得处理性良好的波长转换膜30、能够形成固化性充分的(无凝聚剥离)量子点层32,从以上等方面考虑是优选的。
量子点层32即波长转换膜30也只要根据量子点层32的形成材料通过形成包括有机化合物的层的公知的方法形成即可。
首先,如前述制作阻挡膜10。另外,关于阻挡膜34的制作,在制作阻挡膜10时只要不形成光扩散层20即可。
另一方面,将量子点分散在成为粘合剂的固化性化合物中来制备成为量子点层32的涂布组合物(聚合性组合物)。该涂布组合物可根据需要含有光聚合引发剂或表面活性剂等。
制作阻挡膜10及阻挡膜34,并制备成为量子点层32的涂布组合物之后,在阻挡膜10或阻挡膜34的粘附层18上涂布已制备的涂布组合物。
接着,使粘附层18面对涂布组合物来层叠另一个阻挡膜10或阻挡膜34。
用阻挡膜10夹持成为量子点层32的涂布组合物之后,照射紫外线使涂布组合物中的成为粘合剂的固化性化合物聚合,并形成量子点层32,从而制作波长转换膜30。
聚合成为该粘合剂的固化性化合物时,如前述,成为粘合剂的固化性化合物(优选为(甲基)丙烯酸酯)、粘附层18的磷酸化合物的(甲基)丙烯酰基和/或硅烷偶联剂的(甲基)丙烯酰基、及氨基甲酸酯聚合物的侧链的末端(甲基)丙烯酰基进行反应而键合,因此量子点层32与粘附层18以高粘附性粘附。
此外,阻挡膜10的光扩散层20中,侧链的未交联的末端的丙烯酰基通过该紫外线的照射进行交联,而进行接枝共聚物的交联,使粘合剂完全固化来完成光扩散层20。
如上所述,在制造该波长转换膜30时,只照射了一次紫外线。因此,通过防止由紫外线照射引起的量子点层32等波长转换层的黄变等来获得光学特性优异的波长转换膜30。
优选这种波长转换膜30的制造也通过RtoR进行。
以上,对本发明的带光扩散层的阻气膜及波长转换膜进行了详细说明,但本发明并不限定于上述实施例,在不脱离本发明的宗旨的范围内,当然也可以进行各种改良或变更。
[实施例]
以下,举出本发明的具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。
[实施例1-1]
<阻挡膜10的制作>
制作在支撑体12的一面具有基底有机层14、无机层16及粘附层18,在相反面具有光扩散层20的如图1所示的阻挡膜10。
支撑体12使用了宽度1000mm、厚度50μm、长度100m的PET膜(Toyobo Co.,Ltd.制造的COSMOSHINE A4300)。
<<基底有机层14的形成>>
准备TMPTA(Daicel-Cytec Company,Ltd.制)及光聚合引发剂(Lamberti S.p.A制造,ESACURE KTO46),作为质量比率以成为95:5的方式称重。将这些以固体成分浓度成为15质量%的方式溶解到甲基乙基酮(MEK)中,制备了用于形成基底有机层14的涂布组合物。
在具有基于模涂机的涂布部、基于暖风的干燥区域及基于紫外线照射的固化区域的、基于通常的RtoR的成膜装置的涂布部的规定位置填充了用于形成基底有机层14的涂布组合物。并且,将支撑体12卷绕成辊状而形成的辊装填到该成膜装置的规定位置,并将支撑体12插入到规定的输送路径。
在成膜装置中,一边沿长边方向输送支撑体12,一边用模涂机对涂布组合物进行涂布,历时3分钟通过50℃的干燥区域。然后,在固化区域照射紫外线(累积照射量为约600mJ/cm2)使涂布组合物固化而形成了基底有机层14。在基底有机层14的表面上贴附PE制的保护膜之后进行卷取,制成在支撑体12上形成有基底有机层14的辊。基底有机层14的厚度为1μm。
<<无机层16的形成>>
使用RtoR将形成有基底有机层14的支撑体12的辊装填到通过CCP-CVD(电容耦合型等离子体CVD)进行成膜的、通常的CVD成膜装置的规定位置,并将支撑体12插入到规定的输送路径。
在该CVD成膜装置中,一边沿长边方向输送形成有基底有机层14的支撑体12,剥离保护膜之后,一边在基底有机层14上作为无机层16形成了氮化硅膜。在无机层16上贴上PE制的保护膜之后卷取支撑体12。
原料气体使用了硅烷气体(流量160sccm)、氨气(流量370sccm)、氢气(流量590sccm)及氮气(流量240sccm)。电源使用了频率为13.56MHz的高频率电源,等离子体激发功率设为800W。成膜压力设为40Pa。无机层16的膜厚为50nm。
<<粘附层18的形成>>
以UV可固化的氨基甲酸酯聚合物:氨基甲酸酯聚酯:磷酸化合物:硅烷偶联剂的质量比计为50:15:25:10的方式,对UV可固化的氨基甲酸酯聚合物(Taisei Fine ChemicalCo.,Ltd.制造,ACRIT 8UH-1006)、氨基甲酸酯聚酯(Toyobo Co.,Ltd.制造,Byron U1510)、磷酸化合物(Sigma-Aldrich Co.LLC.制造,BMOP)及硅烷偶联剂(Shin-Etsu SiliconeCo.,Ltd.制造,KBM5103)进行称量,溶解于MEK中以使固体成分浓度成为2质量%,从而制备了用于形成粘附层18的涂布组合物。
在具有基于模涂机的涂布部、基于加热的干燥区域及基于紫外线照射的固化区域的、基于通常的RtoR的成膜装置的涂布部的规定位置填充了用于形成粘附层18的涂布组合物。并且,将形成有无机层16的支撑体12的辊装填到该成膜装置的规定位置,并插入到规定的输送路径。
在成膜装置中,沿长边方向输送支撑体12的同时剥离保护膜之后,利用模涂机将涂布组合物涂布到无机层16上,历时3分钟通过110℃的干燥区域。然后,在固化区域中,在氮气气氛下照射(累积照射量为约300mJ/cm2)紫外线并使涂布组合物固化,从而形成了粘附层18。
另外,涂布组合物的涂布量设为5mL(升)/m2。所形成的粘附层18的厚度为100nm。
<<光扩散层20的形成>>
作为第1成分,准备了Taisei Fine Chemical Co.,Ltd.制的ACRIT 8BR-600(n(固化后的折射率)=1.467、Tg(固化物的Tg)=58℃)。
作为第2成分,准备了Taisei Fine Chemical Co.,Ltd.制的ACRIT 8KX012C(n=1.48、Tg=125℃)。
作为第3成分,准备了Taisei Fine Chemical Co.,Ltd.制的ACRIT 8UA347H(n=1.48、Tg=54℃)。
以固体成分的质量比成为以第1成分:第2成分:第3成分计为60:20:20的方式掺合该第1成分、第2成分及第3成分,并设为粘合剂成分。
通过照射紫外线,使该粘合剂成分固化,从而得到了粘合剂。通过差示扫描热量分析,以JIS K 7121为基准测定了固化后的粘合剂的Tg,其结果为70℃。
作为小径的光扩散剂,准备了momentive performance materials Inc.制的Tospearl 130(平均粒径3μm、折射率1.42)。
作为大径的光扩散剂,准备了momentive performance materials Inc.制的Tospearl 1100(平均粒径11μm、折射率1.42)。
接着,将粘合剂成分的固体成分设为100,以质量比计成为100:110:110:3的方式,称量小径的光扩散剂、大径的光扩散剂、光聚合引发剂(BASF公司制、Irgacure 184)。混合这些并进行搅拌而得到了混合物。即,粘合剂质量/光扩散剂质量的质量比为0.45,小径粒子质量/大径粒子质量的质量比为1。
向该混合物添加甲基异丁基酮(MIBK),以固体成分浓度成为50质量%的方式,制备了用于形成光扩散层20的聚合性组合物。
在具有基于模涂机的涂布部、基于加热的干燥区域及基于紫外线照射的固化区域的、基于通常的RtoR的成膜装置的涂布部的规定位置填充了用于形成光扩散层20的聚合性组合物。并且,将形成有粘附层18的支撑体12的辊装填到该成膜装置的规定位置,并插入到规定的输送路径。支撑体12的装填将聚合性组合物涂布于与无机层16等的形成面相反的一侧的面。
在成膜装置中,一边沿长边方向输送支撑体12,一边用模涂机对涂布组合物进行涂布,历时2分钟通过130℃的干燥区域。然后,在固化区域中,照射(累积照射量为约500mJ/cm2)紫外线并使聚合性组合物固化,从而形成了光扩散层20。卷取支撑体12而制作了图1所示的阻挡膜10。
用于形成光扩散层20的聚合性组合物的涂布量设为27mL/m2。所形成的的光扩散层20的厚度为13.5μm。
通过计算求出了光扩散层20的粘合剂的折射率n1,其结果粘合剂的折射率n1为1.472。光扩散剂的折射率n2为1.42,因此折射率的差n1-n2为0.052。
折射率的计算由(1.467(第1成分)×60+1.48(第2成分)×20+1.48(第3成分)×20)/100进行。
[实施例1-2]
用于形成光扩散层20的聚合性组合物中,向粘合剂成分加入第1成分、第2成分及第3成分,添加氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物(Sartomer Company,Inc制、CN9178NS、n=1.469),固体成分的质量比配合成以第1成分:第2成分:第3成分:氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物计成为60:15:15:10。除此以外,以与实施例1相同的方式制作了阻挡膜10。
以与实施例1相同的方式算出粘合剂的折射率n1,其结果为1.471,因此折射率之差n1-n2为0.051。
并且,以与实施例1-1相同的方式测定了粘合剂的Tg,其结果为59℃。
[实施例1-3]
用于形成光扩散层20的聚合性组合物中,将粘合剂成分的第2成分从Taisei FineChemical Co.,Ltd.制的ACRIT8KX012C变更为Taisei Fine Chemical Co.,Ltd.制的ACRIT8KX056(n=1.48、Tg=111℃),除此以外,以与实施例1相同的方式制作了阻挡膜10。
以与实施例1相同的方式算出粘合剂的折射率n1,其结果为1.472,因此折射率之差n1-n2为0.052。
并且,以与实施例1-1相同的方式测定了粘合剂的Tg,其结果为67℃。
[实施例1-4]
用于形成光扩散层20的聚合性组合物中,将粘合剂成分的第3成分,从TaiseiFine Chemical Co.,Ltd.制的ACRIT8UA347H变更为Taisei Fine Chemical Co.,Ltd.制的ACRIT8UA540H(n=1.48、Tg=23℃),除此以外,以与实施例1相同的方式制作了阻挡膜10。
以与实施例1相同的方式算出粘合剂的折射率n1,其结果为1.472,因此折射率之差n1-n2为0.052。
并且,以与实施例1-1相同的方式测定了粘合剂的Tg,其结果为61℃。
[实施例1-5]
用于形成光扩散层20的聚合性组合物中,将粘合剂成分、小径的光扩散剂、大径的光扩散剂、光聚合引发剂的质量比,从100:110:110:3变更为100:150:150:3,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了阻挡膜10。
因此,粘合剂质量/光扩散剂质量的质量比为0.3,小径粒子质量/大径粒子质量的质量比为1。
[实施例1-6]
用于形成光扩散层20的聚合性组合物中,将粘合剂成分、小径的光扩散剂、大径的光扩散剂、光聚合引发剂的质量比,从100:110:110:3变更为100:75:75:3,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了阻挡膜10。
因此,粘合剂质量/光扩散剂质量的质量比为0.65,小径粒子质量/大径粒子质量的质量比为1。
[实施例1-7-1]
用于形成光扩散层20的聚合性组合物中,向粘合剂成分加入第1成分、第2成分及第3成分,添加固化型丙烯酸树脂(Osaka Gas Chemicals Co.,Ltd.制、OGSOL 200、n=1.6、Tg=200℃),配合成固体成分的质量比成为60:10:10:20。除此以外,以与实施例1相同的方式制作了阻挡膜10。
以与实施例1相同的方式算出粘合剂的折射率n1,其结果为1.5,因此折射率之差n1-n2为0.08。
并且,以与实施例1-1相同的方式测定了粘合剂的Tg,其结果为92℃。
[实施例1-7-2]
用于形成光扩散层20的聚合性组合物中,向粘合剂成分加入第1成分、第2成分及第3成分,添加固化型丙烯酸树脂(Osaka Gas Chemicals Co.,Ltd.制、OGSOL 200、n=1.6、Tg=200℃),配合成固体成分的质量比成为50:7.5:7.5:35。除此以外,以与实施例1相同的方式制作了阻挡膜10。
以与实施例1相同的方式算出粘合剂的折射率n1,其结果为1.52,因此折射率之差n1-n2为0.1。
并且,以与实施例1-1相同的方式测定了粘合剂的Tg,其结果为112℃。
[实施例1-7-3]
用于形成光扩散层20的聚合性组合物中,向粘合剂成分加入第1成分、第2成分及第3成分,添加固化型丙烯酸树脂(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd制、APG200、n=1.449、Tg=90℃),配合成固体成分的质量比成为50:7.5:7.5:35。除此以外,以与实施例1相同的方式制作了阻挡膜10。
以与实施例1相同的方式算出粘合剂的折射率n1,其结果为1.46,因此折射率之差n1-n2为0.02。
并且,以与实施例1-1相同的方式测定了粘合剂的Tg,其结果为74℃。
[实施例1-8]
用于形成光扩散层20的聚合性组合物中,将小径的光扩散剂,从momentiveperformance materials Inc.制的Tospearl 130变更为momentive performancematerials Inc.制的Tospearl 120(平均粒径2μm、折射率1.42),除此以外,以与实施例1相同的方式制作了阻挡膜10。
[实施例1-9]
用于形成光扩散层20的聚合性组合物中,将小径的光扩散剂,从momentiveperformance materials Inc.制的Tospearl 130变更为Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制的X52-854(平均粒径0.8μm、折射率1.42),除此以外,以与实施例1相同的方式制作了阻挡膜10。
因此,粘合剂的折射率n1(n=1.47)与小径的光扩散剂的折射率n2的折射率之差n1-n2为0.05。
[实施例1-10]
用于形成光扩散层20的聚合性组合物中,将大径的光扩散剂,从momentiveperformance materials Inc.制的Tospearl 1100变更为Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制的KMP598(平均粒径13μm、折射率1.42),除此以外,以与实施例1相同的方式制作了阻挡膜10。
因此,粘合剂的折射率n1(n=1.47)与大径的光扩散剂的折射率n2的折射率之差n1-n2为0.05。
[实施例1-11]
用于形成光扩散层20的聚合性组合物中,将大径的光扩散剂,从momentiveperformance materials Inc.制的Tospearl 1100变更为momentive performancematerials Inc.制的Tospearl 2000b(平均粒径6μm、折射率1.42),除此以外,以与实施例1相同的方式制作了阻挡膜10。
[实施例1-12]
用于形成光扩散层20的聚合性组合物中,将粘合剂成分、小径的光扩散剂、大径的光扩散剂、光聚合引发剂的质量比,从100:110:110:3变更为100:80:140:3,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了阻挡膜10。
因此,粘合剂质量/光扩散剂质量的质量比为0.45,小径粒子质量/大径粒子质量的比为0.6。
[实施例1-13]
用于形成光扩散层20的聚合性组合物中,将粘合剂成分、小径的光扩散剂、大径的光扩散剂、光聚合引发剂的质量比,从100:110:110:3变更为100:130:90:3,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了阻挡膜10。
因此,粘合剂质量/光扩散剂质量的质量比为0.45,小径粒子质量/大径粒子质量的质量比为1.4。
[实施例1-14]
光扩散层20的形成中,将形成光扩散层20的聚合性组合物的涂布量设为40mL/m2,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了阻气膜10。
所形成的光扩散层20的厚度为20μm。
[实施例1-15]
光扩散层20的形成中,将形成光扩散层20的聚合性组合物的涂布量设为10mL/m2,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了阻气膜10。
所形成的光扩散层20的厚度为5μm。
[比较例1-1]
用于形成光扩散层20的聚合性组合物中,粘合剂成分中不使用第2成分,固体成分的质量比配合成以第1成分:第3成分计成为60:40。除此以外,以与实施例1相同的方式制作了阻挡膜10。
以与实施例1相同的方式算出粘合剂的折射率n1,其结果为1.47,因此折射率之差n1-n2为0.05。
并且,以与实施例1-1相同的方式测定了粘合剂的Tg,其结果为56℃。
[比较例1-2]
用于形成光扩散层20的聚合性组合物中,在粘合剂成分中不使用第3成分,固体成分的质量比配合成以第1成分:第2成分计成为60:40。除此以外,以与实施例1相同的方式制作了阻挡膜10。
以与实施例1相同的方式算出粘合剂的折射率n1,其结果为1.47,因此折射率之差n1-n2为0.05。
并且,以与实施例1-1相同的方式测定了粘合剂的Tg,其结果为84℃。
[比较例1-3]
用于形成光扩散层20的聚合性组合物中,在粘合剂成分中不使用第1成分,固体成分的质量比配合成以第2成分:第3成分计成为50:50。除此以外,以与实施例1相同的方式制作了阻挡膜10。
以与实施例1相同的方式算出粘合剂的折射率n1,其结果为1.48,因此折射率之差n1-n2为0.06。
并且,以与实施例1-1相同的方式测定了粘合剂的Tg,其结果为89.5℃。
[光学特性的评价]
关于已制作的各阻气膜,测定了刚制作之后、进行了紫外线及热耐久性试验之后、进行了湿热耐久性试验之后的总光线透射率及雾度。总光线透射率的测定在从光扩散层侧(TT1)及相反的表面侧(TT2)这两者中进行。
通过一边用加热板加热到100℃,一边以累计照射量计为5000mJ/cm2照射紫外线而进行紫外线及热耐久性试验。湿热耐久性试验通过如下进行,即在60℃且相对湿度90%的环境下放置500小时及在85℃且相对湿度85%的环境下放置500小时。
测定时共同使用NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES Co.,LTD.制的SH-7000,总光线透射率以JIS K 7361为基准、雾度以JIS K 7136为基准进行了测定。
根据下述基准对总光线透射率的值进行了评价。将结果示于表2。表中,将刚制作之后的阻气膜表示成“耐久性试验前”,将紫外线及热耐久性试验后的阻气膜表示成“紫外热耐久”,将湿热耐久性试验后的阻气膜表示成“湿热耐久”。
从光扩散层侧的测定(TT1)
A:总光线透射率为90%以上
B:总光线透射率为88%以上且小于90%
C:总光线透射率为86%以上且小于88%
D:总光线透射率为84%以上且小于86%
E:总光线透射率小于84%
从与光扩散层侧相反的表面侧的测定(TT2)
A:总光线透射率为70%以上
B:总光线透射率为65%以上且小于70%
C:总光线透射率为60%以上且小于65%
D:总光线透射率为55%以上且小于60%
E:总光线透射率小于55%
[卷曲的测定]
使用通过用汤姆逊刀片将制作的各阻气膜冲压成10cm见方的样品来测定卷曲。将样品载置在设置面,在样品四角中,测定从设置面到样品的距离,并计算出四角的距离的平均值。另外,将光扩散层侧作为上来进行测定。
[粘附性的评价]
通过根据JIS K5400的交叉划格法剥离试验进行了评价。
具体而言,在各阻气膜的光扩散层的形成面使用切刀对膜面以1mm的间隔切割出呈90°的切口,制作了100个1mm间隔的棋盘格。将在其上以2cm宽度的玛拉胶带(NITTODENKO CORPORATION.制造,聚酯带,No.31B)粘贴的胶带剥离。以形成于支撑体上的光扩散层剩余的方格的数进行了评价。
评价为如下。
A:剩余方格数为90方格以上者
B:剩余方格数为80~89方格者
C:剩余方格数为70~79方格者
D:剩余方格数为70方格以下者
将各阻气膜的规格示于表1,将评价将结果示于表2。
[表1]
在折射率差中,n2为光扩散剂的折射率
如表2所示,本发明的阻气膜的总光线透射率及雾度高,并具有优异的光扩散性能。并且,本发明的阻气膜的光扩散层的粘附性较高,并且卷曲也少。另外,本发明的阻气膜为在进行了紫外线热耐久试验及湿热耐久试验之后也维持这种优异的性能,即对光或热的耐久性也较高的阻气膜。
相对于此,光扩散层的粘合剂不具有第1成分、第2成分及第3成分中的任一种的比较例1-1~1-3尽管最初具有良好的光学特性,但进行了紫外线热耐久试验及湿热耐久试验之后,总光线透射率大幅降低。并且,光扩散层不具有第3成分的比较例1-2及不具有第1成分的比较例1-3从一开始,光扩散层的粘附性稍低。
[实施例2-1~2-15及比较例2-1~2-3]
制备了下述含量子点的聚合性组合物。含量子点的聚合性组合物用孔径0.2μm的聚丙烯制过滤器过滤之后,进行30分钟减压干燥而用作涂布液。以下甲苯分散液中的量子点浓度为1质量%。
<含量子点的聚合性组合物>
·量子点1的甲苯分散液(发光极大:520nm)10质量份
·量子点2的甲苯分散液(发光极大:630nm)1质量份
·甲基丙烯酸月桂基酯80.8质量份
·三羟甲基丙烷三丙烯酸酯18.2质量份
·光聚合引发剂(Irgacure 819、BASF公司制造)0.003质量份
另外,量子点1的甲苯分散液使用了NN-LABS,LLC.制造的CZ520-100。并且,量子点2的甲苯分散液使用了NN-LABS,LLC.制造的CZ620-100。它们均为使用了CdSe作为核、使用了ZnS作为壳、使用了十八烷胺作为配体的量子点。
并且,除了未形成光扩散层20以外,与阻气膜10同样地制作了图2所示的阻挡膜34。
使用在该实施例1-1~1-15及比较例1-1~1-3中制作的阻气膜10及该阻挡膜34,以如下方式制作了波长转换膜。
在具有基于模涂机的涂布装置、层压机及基于紫外线照射的固化区域的、基于通常的RtoR的成膜装置的涂布部的规定位置填充了含量子点的聚合性组合物。
并且,将卷绕形成有光扩散层20的阻挡膜10而得的辊装填到成膜装置的规定位置,并将阻气膜插入到贯穿涂布部、层压机及固化部的规定的输送路径。另外,将卷绕未形成光扩散层20的阻挡膜34而得的辊装填到成膜装置的规定位置,并将阻气膜插入到贯穿层压机及固化部的规定的输送路径。通过涂布部的阻气膜以粘附层18成为涂布组合物的涂布面的方式装填到成膜装置中。并且,两个阻气膜以彼此的粘附层18面对的方式装填到成膜装置。
一边以1m/分钟的输送速度、60N/m的张力输送2片阻气膜,一边将含量子点的聚合性组合物涂布于通过涂布装置的阻气膜10,从而形成了厚度为50μm的涂膜。
接着,用支撑辊支撑并输送形成有涂膜的阻挡膜10,并通过层压机层叠了另一个阻挡膜34。支撑辊的温度调节至30℃。
另外,一边以用2片阻气膜夹持的状态输送涂膜,一边在固化区域照射紫外线来固化含量子点的聚合性组合物,从而形成量子点层32并进行了卷绕。由此,制作了用2片阻气膜夹持量子点层32的、如图2所示的波长转换膜30。
另外,所形成的量子点层32的膜厚为50μm。并且,固化区域使用160W的气冷金属卤化物灯(EYE GRAPHICS Co.,Ltd.制造),紫外线的累积照射量为约2000mJ/cm2
<亮度的测定>
将背光单元中具备蓝色光源的市售的平板终端(Amazon.com,Inc.制造,KindleFire HDX 7”)进行分解后取出背光单元。在所取出的背光单元的导光板上放置切成规定尺寸的波长转换膜,然后以表面凹凸图案的方向正交的方式叠加配置从平板终端取出的2片棱镜片。
将背光单元点亮,利用设置在从背光单元的表面沿垂直方向距离740mm的位置的亮度计(TOPCON CORPORATION制造,SR3)测定了中心部的亮度。
若所测定的亮度为15300cd/m2以上,则能够判定组装有该背光单元的LCD能够显示高亮度的图像。
评价为如下。
A:所测定的亮度为15300cd/m2以上
B:所测定的亮度为14800cd/m2以上且小于15300cd/m2未満
C:所测定的亮度为14300cd/m2以上且小于14800cd/m2未満
D:所测定的亮度为13800cd/m2以上且小于14300cd/m2未満
E:所测定的亮度小于13800cd/m2
[耐久性评价]
将测定了亮度的各背光单元放入到60℃且相对湿度90%的恒温恒湿槽及85℃且相对湿度85%的恒温恒湿槽中,继续点亮的同时测定经过了500小时后的亮度的变化。
评价与亮度的测定相同。
将结果示于下述表3。
[表3]
如表3所示,使用了本发明的(带光扩散层)阻气膜的实施例的波长转换膜在进行紫外线热耐久试验及湿热耐久试验的前后,亮度几乎不降低。
相对于此,使用了光扩散层的粘合剂不具有第1成分、第2成分及第3成分中的任一种(带光扩散层)阻气膜的比较例2-1~2-3的波长转换膜尽管最初具有高亮度,但在进行了紫外线热耐久试验及湿热耐久试验之后,亮度大幅降低。
从以上结果,本发明的效果显而易见。
产业上的可利用性
能够适当地用于制造波长转换膜等功能性层叠膜或制造液晶显示器。
符号说明
10-(带光扩散层的气体)阻挡膜,12-支撑体,14-基底有机层,16-无机层,18-粘附层,20-光扩散层,30-波长转换膜,32-量子点层,34-阻气膜。

Claims (16)

1.一种带光扩散层的阻气膜,其特征在于,具有:
支撑体;
在所述支撑体的第1面形成的无机层与成为所述无机层的基底的有机层的组合;及
在与所述支撑体的第1面侧相反的一侧的第2面形成的包含分散有光扩散剂的粘合剂的光扩散层;
其中,所述粘合剂包含:
第1成分即接枝共聚物,将丙烯酸聚合物作为主链,作为侧链具有末端为丙烯酰基的氨基甲酸酯聚合物及末端为丙烯酰基的氨基甲酸酯低聚物中的至少一种;
第2成分,将丙烯酸聚合物作为主链,作为侧链具有甲基丙烯酸酯;及
第3成分即接枝共聚物,将丙烯酸聚合物作为主链,作为侧链具有末端为聚碳酸酯基的氨基甲酸酯聚合物及末端为聚碳酸酯基的氨基甲酸酯低聚物中的至少一种,
所述光扩散剂为硅树脂粒子。
2.根据权利要求1所述的带光扩散层的阻气膜,其中,
所述第1成分的重均分子量为10000~300000,双键当量为1000g/mol以上。
3.根据权利要求1或2所述的带光扩散层的阻气膜,其中,
所述第2成分的重均分子量为20000~40000。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的带光扩散层的阻气膜,其中,
所述粘合剂包含氨基甲酸酯丙烯酸酯聚合物及氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物中的至少一种。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的带光扩散层的阻气膜,其中,
所述第2成分的玻璃化转变温度为100℃以上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的带光扩散层的阻气膜,其中,
所述第3成分的玻璃化转变温度为50℃以上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的带光扩散层的阻气膜,其中,
所述粘合剂的折射率n1与所述光扩散剂的折射率n2之差n1-n2为0.04~0.1,并且所述粘合剂的折射率n1为1.52以下。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的带光扩散层的阻气膜,其中,
所述粘合剂的质量相对于所述光扩散剂的质量为0.3~0.65。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的带光扩散层的阻气膜,其中,
所述光扩散剂为粒径不同的两种硅树脂粒子,
第1硅树脂粒子的粒径为1~5μm,第2硅树脂粒子的粒径为6~14μm,
进而,所述第1硅树脂粒子的合计质量相对于所述第2硅树脂粒子的合计质量为0.6~1.4。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的带光扩散层的阻气膜,其中,
所述光扩散层的厚度为10~20μm。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的带光扩散层的阻气膜,其中,
自所述光扩散层侧的透射率TT1与自与所述光扩散层侧相反的一侧的透射率TT2之差TT1-TT2为10~30%,并且自所述光扩散层侧的透射率TT1为88%以上。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的带光扩散层的阻气膜,其中,
所述带光扩散层的阻气膜的雾度为90%以上。
13.一种波长转换膜,其特征在于,具有:
波长转换层;及
层叠于波长转换层中的至少一个面的权利要求1~12中任一项所述的带光扩散层的阻气膜,
在所述支撑体的第1面侧具有所述波长转换层。
14.根据权利要求13所述的波长转换膜,其中,
所述波长转换层为量子点层。
15.根据权利要求13或14所述的波长转换膜,其中,
在所述波长转换层的一个面具有所述带光扩散层的阻气膜,在另一面具有阻气膜。
16.根据权利要求15所述的波长转换膜,其中,
所述阻气膜具有:
支撑体;及
在支撑体的一个面形成的无机层与成为所述无机层的基底的有机层的组合,
所述有机层及所述无机层的形成面朝向所述波长转换层侧。
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