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TW201601906A - 轉印材料、液晶面板之製造方法及液晶顯示裝置之製造方法 - Google Patents

轉印材料、液晶面板之製造方法及液晶顯示裝置之製造方法 Download PDF

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TW201601906A
TW201601906A TW104119752A TW104119752A TW201601906A TW 201601906 A TW201601906 A TW 201601906A TW 104119752 A TW104119752 A TW 104119752A TW 104119752 A TW104119752 A TW 104119752A TW 201601906 A TW201601906 A TW 201601906A
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TW
Taiwan
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layer
wavelength conversion
liquid crystal
film
transfer material
Prior art date
Application number
TW104119752A
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English (en)
Inventor
Takashi Yonemoto
Yukito Saitoh
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
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    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02Physical, chemical or physicochemical properties
    • GPHYSICS
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    • G02B5/00Optical elements other than lenses
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Abstract

本發明一態樣係一種轉印材料,其係在作為暫時支撐體的阻隔構件A上,依序具備:具有包含被激發光激發而發出螢光的量子點之波長轉換層的波長轉換構件、及阻隔構件B。本發明係有關於附有波長轉換構件的液晶面板之製造方法及液晶顯示裝置之製造方法。

Description

轉印材料、液晶面板之製造方法及液晶顯示裝置之製造方法
本發明係有關於一種轉印材料,詳言之,係有關於一種可使用於液晶面板及液晶顯示裝置之製造的轉印材料。
更者,本發明係有關於一種使用該轉印材料的液晶面板及液晶顯示裝置之製造方法。
液晶顯示裝置(以下亦稱LCD(Liquid Crystal Display))等平面顯示器因耗電小,作為省空間的影像顯示裝置其用途逐年擴展。液晶顯示裝置係至少由背光源與液晶胞構成,通常,進一步包含背光側偏光板、目視側偏光板等構件。
在平面顯示器市場中,為改善LCD性能,而致力於色再現性的提升。以此而言,近年來,作為發光材料,量子點(Quantum Dot,QD)備受矚目(茲參照專利文獻1)。例如,從背光源向包含量子點的層入射激發光時,量子點被激發,而發出波長與激發光不同的螢光(波長轉換)。於此,透過使用具有不同發光特性的量子點,可使紅色光、綠色光、及藍色光從波長轉換構件射出而實 現白色光。量子點產生的螢光由於半值寬較小,得到的白色光為高輝度,而且色再現性優異。隨著使用此種量子點之三波長光源化技術的進行,色再現區域已由NTSC(National Television System Committee)比72%擴大至100%。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]US2012/0113672A1
諸如上述,量子點為一種可藉由提升色再現性而改善LCD之性能的有用之材料。
另一方面,在近年來急速擴展的平板型PC(Personal Computer)或行動用途等中小型LCD市場中,薄型化之要求為高。此薄型化的趨勢亦擴及至以TV為中心的大型LCD市場。在所述狀況下,對「將構成LCD的玻璃或薄膜薄型化」、「根據藉由構件的機能統合達成薄型化等各種的手段,來謀求LCD的薄型化」進行研究。
因此,本發明之目的在於提供一種供可達成包含量子點作為發光材料的液晶顯示裝置之薄型化的新穎手段。
量子點存有一接觸到氧便會因光氧化反應而導致發光強度降低(耐光性低)的課題。就此而言,專利 文獻1中提出,為保護量子點免於氧等的侵害,而對包含量子點的薄膜積層阻隔構件(阻隔層)。該阻隔構件,為了更有效地保護量子點免於氧等的侵害,較佳在具有包含量子點的層(以下,亦記載為「波長轉換層」)之波長轉換構件的兩面設置。
本案發明人等著眼於此,且為了達成上述目的而致力重複多次研究。其結果,終至發現一種「藉由在波長轉換構件的兩面設置阻隔構件,並使單面的阻隔構件成為可剝離的狀態(作成暫時支撐體),而形成波長轉換構件的兩面由阻隔構件保護的轉印材料;透過使用該轉印材料,藉由從轉印材料剝離暫時支撐體並予以貼合至轉印對象物,即可製造液晶顯示裝置」之以往完全未提出過的新穎手段。據此手段,波長轉換構件(更詳言之為波長轉換構件之波長轉換層所含的量子點),在轉印至轉印對象物前其兩面係由阻隔構件保護,經轉印而組裝至液晶顯示裝置後,由於可去除單面的阻隔構件,而成薄型化。去除掉阻隔構件的面便由轉印對象物保護,而能夠防止量子點因氧等而劣化的情形。
此外,作為達成上述之液晶顯示裝置的薄型化的手段,亦有思考將包含量子點的層(波長轉換層)薄型化。然,將包含作為發光材料的量子點的層薄層化,可能成為發光強度的降低、及由此而生之液晶顯示裝置的輝度降低的原因。相對於此,根據上述轉印材料,無需依賴波長轉換層的薄型化,即可達成液晶顯示裝置的薄型化。
本發明係基於以上見解而完成。
本發明一態樣係有關於一種轉印材料,其係在作為暫時支撐體的阻隔構件A上,依序具備:具有包含被激發光激發而發出螢光的量子點之波長轉換層的波長轉換構件、及阻隔構件B。
於一態樣中,上述轉印材料為液晶面板製造用轉印材料。
於一態樣中,上述波長轉換構件的阻隔構件A側最表面為易剝離面。
於一態樣中,上述波長轉換構件在阻隔構件A側表層區域具有粒徑100nm以上的粒子偏向存在的粒子偏向存在區域,易剝離面為粒子偏向存在區域的表面。
於一態樣中,上述波長轉換構件在阻隔構件A側表層區域具有粒徑500nm以上的粒子偏向存在的粒子偏向存在區域,易剝離面為粒子偏向存在區域的表面。
於一態樣中,阻隔構件A的波長轉換構件側最表面為易剝離面。
於一態樣中,阻隔構件A的波長轉換構件側最表層為含粒子層,含粒子層表面為上述之易剝離面。
於一態樣中,阻隔構件A的波長轉換構件側最表層為無機層。
於一態樣中,阻隔構件A係具有易接著層。易接著層可作為例如波長轉換構件側最表面以外的層含於阻隔構件A。波長轉換構件側最表層為例如構成阻隔構件A的基材、或無機層或者有機層。
於一態樣中,阻隔構件B係具有易接著層作為波長轉換構件側的最表層。
於一態樣中,阻隔構件A及阻隔構件B係分別包含由包括無機層及有機層之群組中選出的至少一層。
本發明另一態樣係有關於一種附有波長轉換構件的液晶面板之製造方法,其係包括:將上述轉印材料的阻隔構件A剝離;及將隨剝離而露出的露出面,與至少包含液晶胞的液晶面板表面貼合。
於一態樣中,將上述露出面與液晶面板的背光側表面貼合。
於一態樣中,上述液晶面板係夾著液晶胞具有目視側偏光板及背光側偏光板。
本發明又一態樣係有關於一種液晶顯示裝置之製造方法,其係包括:藉由上述方法,製作附有波長轉換構件的液晶面板;及將製成之液晶面板與背光單元組合來組裝液晶顯示裝置。
根據本發明一態樣,可提供一種能適用於具有波長轉換構件的液晶面板及液晶顯示裝置之製造的轉印材料、以及、使用該轉印材料的液晶面板及液晶顯示裝置之製造方法。根據本發明一態樣,可兼顧量子點的保護與液晶顯示裝置的薄型化。
10‧‧‧第1薄膜
20‧‧‧塗布部
22‧‧‧塗膜
24‧‧‧模塗布機
26‧‧‧背托輥
28‧‧‧波長轉換層(硬化層)
30‧‧‧層合部
32‧‧‧層壓輥
34‧‧‧加熱腔室
36‧‧‧開口部
38‧‧‧開口部
50‧‧‧第2薄膜
60‧‧‧硬化部
62‧‧‧背托輥
64‧‧‧照光裝置
70‧‧‧波長轉換構件
80‧‧‧剝離輥
100‧‧‧轉印材料
L1‧‧‧距離
L2‧‧‧距離
L3‧‧‧距離
P‧‧‧層合位置
第1圖為轉印材料之製造裝置的一例的示意構造圖。
第2圖為第1圖所示製造裝置的部分放大圖。
第3圖係表示實施例的層構造及評定結果(轉印材料103、液晶顯示裝置203)。
第4圖係表示實施例的層構造及評定結果(轉印材料104、液晶顯示裝置204)。
第5圖係表示實施例的層構造及評定結果(轉印材料105、液晶顯示裝置205)。
第6圖係表示實施例的層構造及評定結果(轉印材料106、液晶顯示裝置206)。
第7圖係表示實施例的層構造及評定結果(轉印材料107、液晶顯示裝置207)。
第8圖係表示實施例的層構造及評定結果(轉印材料108、液晶顯示裝置208)。
第9圖係表示比較例的層構造及評定結果(非轉印材料101、液晶顯示裝置201)。
第10圖係表示比較例的層構造及評定結果(轉印材料102、液晶顯示裝置202)。
[實施發明之形態]
[轉印材料]
本發明一態樣之轉印材料係在作為暫時支撐體的阻隔構件A上,依序具備:具有包含被激發光激發而發出螢 光的量子點之波長轉換層的波長轉換構件、及阻隔構件B。暫時支撐體係指在將轉印材料轉印至轉印對象物前被剝離的支撐體。上述暫時支撐體(阻隔構件A),至轉印前可與阻隔構件B共同保護波長轉換構件之波長轉換層所含的量子點。又,諸如前述,於轉印後可由轉印對象物與阻隔構件B保護量子點。如此,藉由轉印所得之轉印品由於不含阻隔構件A,無需依賴波長轉換層的薄型化,即可達成液晶顯示裝置的薄型化,而且如上所述在轉印前後均可保護量子點。此外,以下,將剝離去除暫時支撐體之狀態的轉印材料亦記載為「轉印品」。
以下,就上述轉印材料更詳細地加以說明。
以下之說明,有基於本發明之代表性實施態樣而作成者,惟本發明不受此種實施態樣所限定。此外,在本發明及本說明書中使用「~」所表示的數值範圍,係指包含「~」的前後所記載之數值作為下限值及上限值的範圍。
再者,本發明及本說明書中,峰的「半值寬」係指峰高度1/2下的峰的寬度。又,茲將在400~500nm的波段,較佳為430~480nm的波段具有發光中心波長的光稱為藍色光;將在500~600nm的波段具有發光中心波長的光稱為綠色光;將在600~680nm的波段具有發光中心波長的光稱為紅色光。
本發明及本說明書中,「聚合性組成物」意指包含至少一種聚合性化合物的組成物,係具有藉由實施照光、加熱等的聚合處理而硬化之性質。又,「聚合性化合物」係 指1分子中包含1個以上之聚合性基的化合物。聚合性基係為可參與聚合反應的基。以上的細節係於後述。
波長轉換構件
(波長轉換層)
上述轉印材料係至少具備含有包含被激發光激發而發出螢光的量子點之波長轉換層的波長轉換構件。波長轉換層係含有至少一種量子點,亦可含有發光特性不同的二種以上之量子點。周知之量子點有在600nm~680nm的範圍的波段具有發光中心波長的量子點A、在500nm~600nm的範圍的波段具有發光中心波長的量子點B、在400nm~500nm的波段具有發光中心波長的量子點C;量子點A可被激發光激發而發出紅色光,量子點B可發出綠色光,量子點C可發出藍色光。譬如說,向含有量子點A與量子點B的波長轉換層入射作為激發光的藍色光時,根據由量子點A所發出的紅色光、由量子點B所發出的綠色光、與穿透波長轉換層的藍色光,可實現白色光。或者,藉由對含有量子點A、B、及C的波長轉換層入射作為激發光的紫外光,根據由量子點A所發出的紅色光、由量子點B所發出的綠色光、及由量子點C所發出的藍色光,可實現白色光。此外,紫外光係指波長280~400nm的光,較佳為波長280~380nm的光。
波長轉換層可於有機基質中含有量子點。有機基質係通常使含有量子點的聚合性組成物(含有量子點之聚合性組成物)藉由照光或者加熱、或併用照光與加熱(順序不拘)等聚合而成的聚合物。波長轉換層的形狀不特 別限定,可為片狀、膜狀、棒狀等任意形狀。就量子點而言,可參照例如日本特開2012-169271號公報段落0060~0066,惟非限定於此處所記載者。作為量子點,可無任何限制地使用市售品。量子點的發光波長通常可根據粒子的組成、大小、以及組成及大小來調整。
波長轉換層可較佳藉由塗布法來製作。具體而言,可透過將含有量子點之聚合性組成物塗布於基材上等,其次藉由照光或者加熱、或併用照光與加熱(順序不拘)等實施硬化處理而得到波長轉換層。
量子點聚合性組成物之製作所使用的聚合性化合物不特別限定。聚合性化合物全體在量子點聚合性組成物總量中所占的含量較佳取10~99.99質量%左右。
基於硬化後之硬化被膜的透明性、接著性等觀點,較佳為單官能或多官能(甲基)丙烯酸酯單體等的(甲基)丙烯酸酯化合物、或其聚合物、預聚物等。以下,茲將同時包含量子點與由包括單官能或多官能(甲基)丙烯酸酯單體等的(甲基)丙烯酸酯化合物、其聚合物、預聚物之群組中選出的一種以上的聚合性組成物稱為含量子點之(甲基)丙烯酸酯系聚合性組成物。此外,本發明及本說明書中,所稱「(甲基)丙烯酸酯」之記載,係以丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯中至少一者、或兩者的意義使用。就「(甲基)丙烯醯基」等亦同。
作為單官能(甲基)丙烯酸酯單體,可舉出丙烯酸及甲基丙烯酸、彼等之衍生物,更詳言之,可舉出分子內具有1個(甲基)丙烯酸的聚合性不飽和鍵((甲基) 丙烯醯基)的單體。作為彼等之具體例,以下舉出化合物,惟本發明不限於此。
可舉出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十八酯等烷基的碳數為1~30的(甲基)丙烯酸烷基酯;(甲基)丙烯酸苯甲酯等芳烷基的碳數為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數為2~30的(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯;N,N-二甲基胺基乙基(甲基)丙烯酸酯等(單烷基或二烷基)胺基烷基的總碳數為1~20的(甲基)丙烯酸胺基烷基酯;二乙二醇乙醚之(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇丁醚之(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇單甲醚之(甲基)丙烯酸酯、六乙二醇單甲醚之(甲基)丙烯酸酯、八乙二醇之單甲醚(甲基)丙烯酸酯、九乙二醇之單甲醚(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇之單甲醚(甲基)丙烯酸酯、七丙二醇之單甲醚(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇之單甲醚(甲基)丙烯酸酯等伸烷基鏈的碳數為1~10且末端烷基醚的碳數為1~10的聚烯烴二醇烷基醚之(甲基)丙烯酸酯;六乙二醇苯醚之(甲基)丙烯酸酯等伸烷基鏈的碳數為1~30且末端芳基醚的碳數為6~20的聚烯烴二醇芳基醚之(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、甲醛加成(甲基)丙烯酸環癸三烯酯等具有脂環構造之總碳數4~30的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸十七氟癸酯等總碳數4~30的氟化(甲基)丙烯酸烷 基酯;(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、三乙二醇之單(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、六乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、八丙二醇單(甲基)丙烯酸酯、丙三醇之單或二(甲基)丙烯酸酯等具羥基之(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸環氧丙酯等具環氧丙基之(甲基)丙烯酸酯;四乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、六乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、八丙二醇單(甲基)丙烯酸酯等伸烷基鏈的碳數為1~30的聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺、2-羥基乙基(甲基)丙烯醯胺、丙醯基啉等的(甲基)丙烯醯胺等。
作為單官能(甲基)丙烯酸酯單體,較佳使用碳數為4~30的(甲基)丙烯酸烷基酯,基於提升量子點的分散性觀點,更佳使用碳數12~22的(甲基)丙烯酸烷基酯。量子點的分散性愈高,愈可增加從波長轉換層向出射面直線行進的光量,因此,對正面輝度及正面對比的提升為有效。具體而言,作為單官能(甲基)丙烯酸酯單體,較佳為(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸油基酯、(甲基)丙烯酸十八酯、(甲基)丙烯酸二十二酯、丁基(甲基)丙烯醯胺、辛基(甲基)丙烯醯胺、月桂基(甲基)丙烯醯胺、油基(甲基)丙烯醯胺、十八基(甲基)丙烯醯胺、二十二基(甲基)丙烯醯胺等。其中特佳為月桂基(甲基)丙烯酸酯、油基(甲基)丙烯酸酯、十八基(甲基)丙烯酸酯。
亦可與上述1分子內具有1個(甲基)丙烯酸的聚合性不飽和鍵((甲基)丙烯醯基)的單體同時併用分子內具有2個以上(甲基)丙烯醯基的多官能(甲基)丙烯酸酯單體。作為具體例,以下舉出化合物,惟本發明不限於此。
可舉出1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯等伸烷基鏈的碳數為1~20的烯烴二醇二(甲基)丙烯酸酯;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等伸烷基鏈的碳數為1~20的聚烯烴二醇二(甲基)丙烯酸酯;三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷加成三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等總碳數為10~60的三(甲基)丙烯酸酯;環氧乙烷加成新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等總碳數為10~100的四(甲基)丙烯酸酯;二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
多官能(甲基)丙烯酸酯單體的用量,相對於量子點聚合性組成物所含之聚合性化合物的總量100質量份,基於塗膜強度觀點,較佳取5質量份以上;基於抑制組成物的凝膠化觀點,較佳取95質量份以下。又,基於同樣的觀點,單官能(甲基)丙烯酸酯單體的用量,相對於量子點聚合性組成物所含之聚合性化合物的總量100質量份,較佳取5質量份以上、95質量份以下。
作為較佳之聚合性化合物,亦可舉出具有環氧基、環氧丙烷基等可進行開環聚合之環狀醚基等環狀 基的化合物。作為此類化合物,更佳可舉出具有具環氧基之化合物(環氧化合物)的化合物。就環氧化合物而言,可參照日本特開2011-159924號公報段落0029~0033。
上述量子點聚合性組成物可包含周知之自由基聚合起始劑或陽離子聚合起始劑作為聚合起始劑。就聚合起始劑而言,可參照例如日本特開2013-043382號公報段落0037、日本特開2011-159924號公報段落0040~0042。聚合起始劑較佳為聚合性組成物所含之聚合性化合物的總量的0.1莫耳%以上,更佳為0.5~5莫耳%。
量子點能以粒子狀態添加至上述聚合性組成物,亦能以分散於溶媒之分散液的狀態添加。基於抑制量子點粒子的凝聚觀點,以分散液的狀態添加係較佳者。此處所使用的溶媒不特別限定。相對於波長轉換層的形成所使用之組成物的總量100質量份,量子點可添加例如0.1~10質量份左右。
波長轉換層可藉由將包含以上記載之成分、及可任意添加的周知之添加劑的量子點聚合性組成物,塗布於例如阻隔構件表面再加以乾燥而去除溶媒,並且,其後藉由照光等使其聚合硬化而形成。作為塗布方法可舉出簾塗布法、浸漬塗布法、旋轉塗布法、印刷塗布法、噴射塗布法、狹縫塗布(slot coating)法、輥塗布法、滑動塗布(slide coating)法、刮刀塗布法、凹版塗布法、線棒法等周知之塗布方法。又,硬化條件可依據使用之聚合性化合物的種類或聚合性組成物的組成來適當設定。再者,為了配合組成物的黏度等,亦可視需求添加 溶媒。此時所使用的溶媒的種類及添加量不特別限定。例如,作為溶媒,可使用一種或混合使用二種以上的有機溶媒。
波長轉換層的總厚較佳為1μm以上,更佳為50μm以上,再佳為80μm以上。基於藉由從波長轉換層獲得高強度的發光而達成輝度提升的觀點,較佳使作為發光材料的量子點更多量地含於波長轉換層,而使波長轉換層增厚。就此而言,諸如先前所記載,根據上述轉印材料,無需依賴波長轉換層的薄型化,即可達成組裝有波長轉換構件之物品的薄型化。另一方面,波長轉換層的總厚較佳為500μm以下,更佳為400μm以下。又,波長轉換層可為二層以上的積層構造,亦可具有在同一層包含顯示二種以上不同之發光特性的(發光中心波長不同的)量子點的波長轉換層。當波長轉換層有複數層時,一層的厚度較佳為1~300μm的範圍,更佳為10~250μm的範圍,再佳為30~150μm的範圍。
含有量子點之聚合性組成物的硬化可在將含有量子點之聚合性組成物夾於阻隔構件A與阻隔構件B之間的狀態下進行。茲參照圖式,以下說明包含所述硬化處理之轉印材料的製造步驟的一態樣。惟,本發明非限於下述態樣。
第1圖為波長轉換構件之製造裝置的一例的示意構造圖,第2圖為第1圖所示製造裝置的部分放大圖。使用第1圖、第2圖所示製造裝置之波長轉換構件的製造步驟係至少包括:對連續運送之第1基材(以下稱為「 第1薄膜」)的表面塗布含量子點之聚合性組成物而形成塗膜的步驟;於塗膜上層合(重合)連續運送的第2基材(以下稱為「第2薄膜」),而以第1薄膜與第2薄膜包夾塗膜的步驟;及在以第1薄膜與第2薄膜包夾塗膜的狀態下,將第1薄膜、及第2薄膜任一者捲附於背托輥上,一面連續運送一面照光,使塗膜聚合硬化而形成波長轉換層(硬化層)的步驟。透過使用阻隔構件A、B作為第1薄膜、第2薄膜,可獲得在阻隔構件A與阻隔構件B之間具有波長轉換構件的轉印材料。只要第1薄膜及第2薄膜的任一者為阻隔膜A、另一者為阻隔膜B即可,不拘何者為阻隔膜A、B。
更詳言之,首先,由未圖示的送出機將第1薄膜10朝塗布部20連續運送。由送出機,例如將第1薄膜10以1~50m/分鐘的運送速度送出。惟,該運送速度不予限定。送出之際,例如對第1薄膜10施加20~150N/m的張力,較佳為30~100N/m的張力。
於塗布部20,對連續運送之第1薄膜10的表面塗布含有量子點之聚合性組成物(以下亦記載為「塗布液」),而形成塗膜22(參照第2圖)。於塗布部20,設置有例如模塗布機24、及與模塗布機24相向配置的背托輥26。將與第1薄膜10之形成有塗膜22的表面相反的表面捲附於背托輥26,並對連續運送之第1薄膜10的表面由模塗布機24的排出口塗敷塗布液,而形成塗膜22。於此,塗膜22係指塗布於第1薄膜10上之硬化前的含有量子點之聚合性組成物。
於本實施形態中,作為塗布裝置係示出應用擠壓塗布法的模塗布機24,惟不限定於此。可使用例如應用簾塗布法、擠壓塗布法、桿塗布法或輥塗布法等各種方法的塗布裝置。
通過塗布部20,且於其上形成有塗膜22的第1薄膜10係朝層合部30連續運送。於層合部30,在塗膜22上層合經連續運送的第2薄膜50,而以第1薄膜10與第2薄膜50包夾塗膜22。此外,當含有量子點之聚合性組成物包含溶媒時,亦可在層合部30前的任意位置設置未圖示的乾燥區,供以去除溶媒。乾燥區中的乾燥處理可藉由使其通過加熱環境中、或吹送乾燥風等周知之方法來進行。
層合部30係設有層壓輥32、及包圍層壓輥32的加熱腔室34。加熱腔室34設有用以使第1薄膜10通過的開口部36、及用以使第2薄膜50通過的開口部38。
在與層壓輥32相向的位置處配置有背托輥62。形成有塗膜22的第1薄膜10,其與塗膜22之形成面相反的表面係捲附於背托輥62,朝層合位置P連續運送。層合位置P係指第2薄膜50與塗膜22開始接觸的位置。第1薄膜10係以在到達層合位置P前捲附於背托輥62為佳。其原因在於,倘使第1薄膜10產生皺褶時,尚可藉由背托輥62使皺褶在到達層合位置P前被壓平而消除。因此,第1薄膜10捲附於背托輥62的位置(接觸位置)與層合位置P的距離L1係愈長愈佳,較佳為例如30mm以上,其上限值通常由背托輥62的直徑與軋製線(pass line)來決定。
於本實施形態中,係藉由硬化部60所使用的背托輥62與層壓輥32來進行第2薄膜50的層合。亦即,硬化部60所使用的背托輥62係兼作層合部30所使用的輥。惟,非限於上述形態,亦可在層合部30設置有別於背托輥62之層合用的輥,而不兼用背托輥62。
藉由將硬化部60所使用的背托輥62在層合部30使用,可減少輥的數量。又,背托輥62亦可使用於作為對第1薄膜10的加熱輥。
由未圖示之送出機送出的第2薄膜50係捲附於層壓輥32,在層壓輥32與背托輥62之間經連續運送。第2薄膜50係於層合位置P,在形成於第1薄膜10的塗膜22上層合。藉此,即由第1薄膜10與第2薄膜50包夾塗膜22。「層合」係指將第2薄膜50重合於塗膜22上而予以積層者。
層壓輥32與背托輥62的距離L2較佳為第1薄膜10、使塗膜22聚合硬化而成的波長轉換層(硬化層)28、與第2薄膜50的總厚度值以上。又,L2較佳為對第1薄膜10、塗膜22與第2薄膜50的總厚度加上5mm的長度以下。藉由使距離L2成為對總厚度加上5mm的長度以下,可防止氣泡侵入至第2薄膜50與塗膜22之間。於此,層壓輥32與背托輥62的距離L2係指層壓輥32的外周面與背托輥62的外周面的最短距離。
層壓輥32與背托輥62的旋轉精密度,以徑向跳動計係為0.05mm以下,較佳為0.01mm以下。徑向跳動愈小,愈可縮小塗膜22的厚度分布。
又,為了抑制以第1薄膜10與第2薄膜50包夾 塗膜22後的熱變形,硬化部60之背托輥62的溫度與第1薄膜10的溫度的差、及背托輥62的溫度與第2薄膜50的溫度的差較佳為30℃以下,更佳為15℃以下,最佳者係相同。
為縮小與背托輥62的溫度的差,若設有加熱腔室34時,係以對第1薄膜10、及第2薄膜50在加熱腔室34內加熱為佳。例如,可對加熱腔室34,藉由未圖示之熱風產生裝置供給熱風,而對第1薄膜10、及第2薄膜50加熱。
就第1薄膜10而言,亦可藉由捲附於經溫度調整的背托輥62,而藉由背托輥62對第1薄膜10加熱。
另一方面,就第2薄膜50而言,可透過以層壓輥32作為加熱輥,而對第2薄膜50以層壓輥32加熱。
惟,加熱腔室34、及加熱輥非為必須者,可視需求而設置。
其次,在由第1薄膜10與第2薄膜50包夾塗膜22的狀態下,朝硬化部60連續運送。依圖式所示態樣,硬化部60中的硬化係藉由照光來進行,惟若為使含有量子點之聚合性組成物所含的聚合性化合物藉由加熱而聚合時,則可藉由溫風吹送等的加熱來進行硬化。
在背托輥62、及與背托輥62相向的位置設有照光裝置64。在背托輥62與照光裝置64之間,連續運送包夾有塗膜22的第1薄膜10與第2薄膜50。藉由照光裝置所照射的光,只要依據含有量子點之聚合性組成物所含的光聚合性化合物的種類來決定即可,作為一例,可舉 出紫外線。於此,紫外線係指波長280~400nm的光。作為產生紫外線的光源,可使用例如低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、碳弧燈、金屬鹵化物燈、氙燈等。照光量只要設於可進行塗膜之聚合硬化的範圍即可,例如作為其一例,可向塗膜照射100~10000mJ/cm2之照射量的紫外線。
於硬化部60,可在由第1薄膜10與第2薄膜50包夾塗膜22的狀態下,將第1薄膜10捲附於背托輥62,一面連續運送一面由照光裝置64進行照光,使塗膜22硬化而形成波長轉換層(硬化層)28。
於本實施形態中,係將第1薄膜10側捲附於背托輥62而連續運送,惟亦可將第2薄膜50捲附於背托輥62而予以連續運送。
所稱「捲附於背托輥62」,係指使第1薄膜10及第2薄膜50任一者以某一圍包角接觸背托輥62的表面的狀態。因此,在連續運送期間,第1薄膜10及第2薄膜50便與背托輥62的旋轉同步地移動。向背托輥62的捲附,只要至少在照射紫外線的期間即可。
背托輥62係具備形狀呈圓柱狀的本體、及配置於本體之兩端部的旋轉軸。背托輥62的本體係具有例如 200~1000mm的直徑。就背托輥62的直徑未予限制。如考量積層薄膜的捲曲變形、設備成本、及旋轉精密度,直徑較佳為300~500mm。藉由對背托輥62的本體裝設溫度調節器,可以調整背托輥62的溫度。
背托輥62的溫度可考量照光時的放熱、塗膜 22的硬化效率、及第1薄膜10與第2薄膜50在背托輥62上之皺褶變形的產生來決定。背托輥62較佳設於例如10~95℃的溫度範圍,更佳為15~85℃。此處,輥的相關溫度係指輥的表面溫度。
層合位置P與照光裝置64的距離L3可取例如30mm以上。
藉由照光使塗膜22轉變為硬化層28,而製成包含第1薄膜10、硬化層28與第2薄膜50的波長轉換構件70。波長轉換構件70係藉由剝離輥80從背托輥62剝離。波長轉換構件70係朝未圖示之收捲機連續運送,其次藉由收捲機將波長轉換構件70收捲成捲筒狀。
以上,業已對轉印材料之製造步驟的一態樣加以說明,惟本發明不限於上述態樣。例如,亦可藉由將含有量子點之聚合性組成物塗布於阻隔構件A、B之其中一者,未於其上層合另一阻隔構件,在視需求所進行的乾燥處理之後實施硬化,而形成波長轉換構件(波長轉換層)。對於形成的波長轉換層,亦可藉由周知之方法積層無機層等的一層以上之其它的層。
(用於易剝離化的手段)
波長轉換構件係於其中一面具有阻隔構件B、於另一面具有暫時支撐體(阻隔構件A)。暫時支撐體由於可在將轉印材料轉印(貼合)至轉印對象物之際經剝離去除,因此,暫時支撐體與波長轉換構件的界面較佳為可容易地剝離。於本發明及本說明書中,所稱「可容易地剝離」,係指朝與波長轉換構件表面垂直的方向撕起暫時支撐 體時的力的大小,以JIS Z 0237所記載的90°剝離黏著力計,為0.2N/10mm以下。因此,於一態樣中,可將暫時支撐體(阻隔構件A)的波長轉換構件側最表層視為後述之易接著層以外的層。作為此種層,於一態樣中,可舉出後述之無機層。無機層一般而言有與波長轉換構件(其中,於有機基質中含有量子點的波長轉換層,尤為屬於使含有量子點之(甲基)丙烯酸酯系聚合性組成物硬化而成之硬化層的波長轉換層)的接著性較低的傾向。因此,藉由將暫時支撐體(阻隔構件A)的波長轉換構件側最表層作成無機層,便可使暫時支撐體(阻隔構件A)與波長轉換構件的界面成為可容易地剝離的狀態。又,於另一態樣中,可將波長轉換構件的暫時支撐體(阻隔構件A)側最表面作成易剝離面。再者,於又一態樣中,可將暫時支撐體(阻隔構件A)的波長轉換構件側最表面作成易剝離面。
易剝離面係指實施過用以使剝離更容易之處理的面,作為較佳之易剝離面形成方法,可舉出在波長轉換構件或暫時支撐體的表層區域使粒子偏向存在的方法。
為此,於一態樣中,係對波長轉換構件的暫時支撐體(阻隔構件A)側表層、或對暫時支撐體(阻隔構件A)的波長轉換構件側表層、或對此兩表層設置含粒子層。含粒子層係透過在該層的表面存在有粒子,使表面特性發生變化,而能夠發揮作為易剝離面之機能。
又,於另一態樣中,例如在波長轉換層形成時,透過使用粒子含量不同的二種以上之塗布液,藉由重力使粒子沿層的厚度方向偏向存在,可形成僅有單面粒子含量不同的區域。例如,使用不含粒子塗布液形成第一區域後,於此區域上塗布含有粒子的塗布液而形成第二區域,由此可形成具有粒子偏向存在區域(第二區域)的波長轉換層。藉由設置此種粒子偏向存在區域,可使波長轉換構件表面發揮作為易剝離面之機能。
粒子偏向存在區域可藉著以電子顯微鏡觀察波長轉換構件的剖面,計數厚度方向上的粒子數量來鑑定。或者,一面對波長轉換構件的表層以碳進行蝕刻,一面利用SEM-EDX(Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive X-ray Spectrometer;掃描式分析電子顯微鏡;例如JEOL公司製JSM670型)測定波長轉換構件的厚度方向(深度方向)之元素的強度,即可鑑定波長轉換構件中的粒子偏向存在區域。
具體而言,作為波長轉換構件中之粒子的偏向存在的指標(粒子偏向存在性的指標),可採用依以下方法所求得的值。
(粒子偏向存在性的指標)
利用SEM-EDX(例如JEOL公司製JSM670型)觀察波長轉換構件經切削的剖面,例如以Microtome切出的剖面,量測觀察對象之剖面上的粒子的個數。以與波長轉換構件之激發光入射側表面及出射側表面垂直的方向為x軸。設沿x軸之波長轉換構件的厚度為L,x=0係定義為暫 時支撐體側表面、x=L則定義為阻隔構件B側表面。設切削剖面上的粒子的規格化數量密度分布為(x)。
亦即,
成立。
作為表示波長轉換構件中的粒子的偏向存在性的指標,茲定義下式所示之Φ:
當Φ=1時,在波長轉換構件中,粒子全體存在於阻隔構件B側表面;當Φ=0時,則存在於暫時支撐體側表面。另一方面,在波長轉換構件中粒子均勻地分布時,Φ=0.5。因此,在波長轉換構件的暫時支撐體側表層區域存在有粒子偏向存在區域時,Φ係大於0且小於0.5。
同樣地,亦可鑑定暫時支撐體中的粒子偏向存在區域。
此外,含有量子點的波長轉換層,藉由提高層內之內部發出的光的取出效率,可提升發光強度而達成輝度提升。惟,波長轉換層所發出的光會隨著朝折射率相異之相鄰層界面入射的角度,發生全反射,導向波長轉換層內部,而導致光取出效率下降。因此,設置光散射構造來提升光取出效率,對於波長轉換構件之發光效率的進一步提升為有效。作為此種光散射構造,含粒子層或粒子偏向存在區域為有效者。
基於提升取出效率觀點,較佳使用一次粒子的粒徑(一次粒徑)為100nm以上的粒子,更佳使用一次粒徑為500nm以上的粒子,再佳使用一次粒徑為1μm以上的粒子。又,上述粒子的一次粒徑較佳為10μm以下,更佳為8μm以下,再佳為5μm以下。
本發明及本說明書中的粒徑係指藉由利用掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope;SEM)進行觀察所求得的值。具體而言,係以倍率5000倍拍攝波長轉換層或阻隔構件的剖面後,由所得影像測定粒徑。又,對於非呈球形的粒子,係求出長軸的長度與短軸的長度的平均值,以其為粒徑而採用。後述之直徑亦同。
上述粒子在波長轉換構件或阻隔構件中較佳以一次粒子存在,然亦可以二次粒子以上的高次粒子存在。以二次粒子以上的高次粒子(凝聚粒子)存在的粒子,其中所述凝聚粒子的粒徑較佳處於上述範圍內。此外在本發明及本說明書中,存在於波長轉換構件或阻隔構件中的粒子的粒徑係指存在於構件中的狀態(例如,若為一次粒子係為一次粒徑、若為二次粒子則為二次粒徑)。此外,後述之實施例所記載的粒徑係利用掃描式電子顯微鏡(JEOL公司製JSM670型)觀察波長轉換構件或阻隔構件的剖面並加以測定所得的值。
由提升光取出效率觀點而言較佳之粒子(以下記載為「光散射粒子」)為與構成含有粒子的層(含粒子層、波長轉換層)之基質的折射率的差(後述之絕對值| nb-ns |)為0.02以上者。光散射粒子可僅使用1種粒子 ,又,亦可組合使用多種粒子。光散射粒子可為無機粒子或有機粒子。就其細節,可參照日本特開2010-198735號公報段落0022。再者,就構成含粒子層之基質等的各種成分及含粒子層的製作方法,可參照同公報段落0023~0028、段落0033~0035。含粒子層的厚度不特別限制,以乾燥厚度計,為例如0.5μm~50μm左右,惟可視目的適當選擇。基於阻氧性與透光性觀點,較佳為1μm~20μm的範圍,更佳為2μm~10μm的範圍,再佳為3μm~7μm的範圍。
另一方面,當波長轉換層含有光散射粒子時,基於提升光取出效率觀點,波長轉換層中的光散射粒子量的質量密度較佳取2%以上。另一方面,基於脆性觀點,波長轉換層中的光散射粒子的質量密度較佳取小於30%。
基於提升光取出效率觀點,光散射粒子的折射率ns與基質材料的折射率nb的差的絕對值| nb-ns |較佳為0.02以上,更佳為0.03以上,再佳為0.10以上。此外本發明中的折射率係指對夫朗和斐之e線(546.1nm)的折射率ne。又,使二種以上種類不同的光散射粒子含於含粒子層或波長轉換層時,較佳為至少一種光散射粒子具有滿足上述絕對值的折射率,更佳為二種以上的光散射粒子具有滿足上述絕對值的折射率,再佳為所有的光散射粒子均具有滿足上述絕對值的折射率。光散射粒子的折射率ns可大於或小於基質材的折射率nb。
| nb-ns |之值較大者,較可提升散射效率,因而較佳。另一方面,光散射粒子及基質的折射率為素材固有的值,可透過由例如顯微IR(顯微紅外分光法)的光譜鑑定素材來得知。
此外,基質的折射率可利用阿貝折射率計來量測。基質的折射率可藉由添加具有與基質相異之折射率的小於直徑數10nm左右的微粒子來調整。此處所使用之直徑數10nm左右的微粒子極小,小到幾乎不會散射可見光。
基於提升光取出效率觀點,基質的折射率愈小愈佳。一般而言,將在折射率大於1的樹脂內部的發光向空氣層取出時,以臨界角以上入射的光在與空氣的界面處會發生全反射,而導致取出效率降低。該臨界角係由司乃耳定律來決定,基質的折射率愈低,臨界角愈大,愈可提升取出效率。即使在基質的出射側表面存在有無機阻隔構件等的高折射率介質時,此傾向仍成立。
基於提升取出效率觀點,較佳減少後方散射及前方散射。由此而言,光散射粒子的直徑rs,基於降低後方散射的影響觀點較佳為0.5μm以上;基於降低前方散射的影響觀點較佳為10μm以下。亦即,較佳處於0.5μm≦rs≦10μm的範圍。光散射粒子的直徑更佳為0.8μm≦rs≦8μm,再佳為1μm≦rs≦5μm。
較理想的是,在波長轉換構件的暫時支撐體(阻隔構件A)側表層區域、較佳為出射側表層區域含有2種以上之折射率及直徑中至少一者不同的光散射粒子。透過含有2種以上的此種光散射粒子,可抑制散射光之散 射角度依存性所引起的著色,可得良好的白色平衡。2種光散射粒子的數量(粒子數)比更佳為1:9~9:1,再佳為2:8~8:2。
波長轉換構件的表層區域、較佳為出射側表層區域所含的光散射粒子,縱使以在層的表面排列的方式配置,亦可發揮光取出效率提升效果。其原因在於,藉由如此配置的光散射粒子擾亂與相鄰的層之界面,而能夠防止全反射。此時,縱使在基質與光散射粒子的折射率相等的情況下,亦可看出良好的取出效率提升效果。
(阻隔構件A、B)
本發明一態樣之轉印材料所具有的阻隔構件A、B可分別包含由無機層及有機層中選出的一層以上。又,阻隔構件亦可包含基材。其細節係於後述。
此外,在本發明及本說明書中,「無機層」係指以無機材料為主成分的層。主成分係指層中所含的成分當中含量最多的成分。就含有二種以上之複數種不同無機材料的層而言,上述含量係指複數種不同無機材料的合計含量。就以上所述者,對於後述之有機層相關的主成分亦同。無機層較佳為僅由無機材料所形成的層。相對於此,有機層則為以有機材料為主成分的層,係指較佳為有機材料占50質量%以上,甚而占80質量%以上,尤為占90質量%以上的層。
-無機層-
作為構成無機層的無機材料,不特別限定,可使用例如金屬、或無機氧化物、氮化物、氧化氮化物等的各 種無機化合物。作為構成無機材料的元素,較佳為矽、鋁、鎂、鈦、錫、銦及鈰,此等可含有一種或二種以上。作為無機化合物的具體例,可舉出氧化矽、氧化氮化矽、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈦、氧化錫、氧化銦合金、氮化矽、氮化鋁、氮化鈦。又,作為無機層,亦可設置金屬膜,例如鋁膜、銀膜、錫膜、鉻膜、鎳膜、鈦膜。
上述材料當中,基於形成具有高阻隔性的阻隔構件觀點,特佳為氮化矽、氧化矽、或氧化氮化矽。又,於一態樣中,為使暫時支撐體(阻隔構件A)與波長轉換構件的界面形成可容易地剝離的狀態,較佳將包含由包括氮化矽、氧化矽及氧化氮化矽之群組中選出的無機材料的無機層,作為暫時支撐體(阻隔構件A)的波長轉換構件側最表層而設置;更佳為對暫時支撐體(阻隔層A),予以作為與在有機基質中含有量子點的波長轉換層相鄰的層而設置;再佳為予以作為與波長轉換層的相鄰的層而設置,其中該波長轉換層係使含有量子點之(甲基)丙烯酸酯系聚合性組成物硬化而成的硬化層。此外,在本發明及本說明書中,「相鄰」係指未隔著其它的層而直接相接。
無機層的形成方法不特別限定,可藉由周知之製膜方法來形成。基於實現更優良的阻隔性之觀點,較佳藉由蒸鍍使無機材料堆積來形成無機層。此處本發明中的蒸鍍,係指可使製膜材料蒸發或飛散而使其堆積被蒸鍍面的各種製膜方法,更詳言之,係包含蒸鍍法、 濺鍍法、離子鍍法等的物理氣相生長法(PVD)、各式化學氣相生長法(CVD)。
作為蒸鍍方法,具體而言可舉出對無機氧化物、無機氮化物、無機氧化氮化物、金屬等的無機材料加熱予以蒸鍍於基材上的真空蒸鍍法;使用無機材料作為原料,藉由導入氧氣使其氧化而予以蒸鍍於基材上的氧化反應蒸鍍法;使用無機材料作為靶原料,導入氬氣、氧氧進行濺鍍,而予以蒸鍍於基材上的濺鍍法;使無機材料藉由電漿槍所產生的電漿束加熱,而予以蒸鍍於基材上的離子鍍法等的物理氣相生長法(Physical Vapor Deposition法);在製作氧化矽的蒸鍍膜時,可舉出以有機矽化合物為原料的電漿化學氣相生長法(Chemical Vapor Deposition法)等。
又,氧化矽膜亦能以有機矽化合物為原料,採用低溫電漿化學氣相生長法形成。作為該有機矽化合物,具體而言,可舉出1,1,3,3-四甲基二矽氧烷、六甲基二矽氧烷、乙烯基三甲基矽烷、六甲基二矽烷、甲基矽烷、二甲基矽烷、三甲基矽烷、二乙基矽烷、丙基矽烷、苯基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、四甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、八甲基環四矽氧烷等。又,上述有機矽化合物當中,較佳使用四甲氧基矽烷(TMOS)、六甲基二矽氧烷(HMDSO)。此係因此等的操作處理性或蒸鍍膜之特性優良之故。
無機層的厚度較佳為10nm~500nm,其中較佳為10nm~300nm,尤以10nm~150nm的範圍內為佳。 此係因透過無機層的厚度處於上述範圍內,可實現良好的阻隔性,同時可抑制無機層中的反射,而能夠實現高的光穿透率之故。
又,亦可為無機層與波長轉換構件所含的波長轉換層相鄰,也可為在無機層與波長轉換層之間存在有一層以上的其它的層。若為後者時,由於無機層一般而言阻隔性優良,因此無機層的波長轉換構件側表面與波長轉換構件所含之波長轉換層的阻隔構件側表面的距離較佳為小於10μm,更佳為小於5μm。再佳為無機層與波長轉換層相鄰。
-有機層-
作為有機層,可參照日本特開2007-290369號公報段落0020~0042、日本特開2005-096108號公報段落0074~0105。此外,就有機層而言,於一態樣中,較佳包含咔哚聚合物(cardo polymer)。其原因在於,藉此,與和有機層相鄰的層或基材(細節係於後述)的接著性,尤其是與無機層的接著性更良好,而能夠實現更優良的阻氣性之故。就咔哚聚合物的細節,可參照上述之日本特開2005-096108號公報段落0085~0095。有機層的厚度較佳為0.05μm~10μm的範圍內,其中較佳為0.5~10μm的範圍內。藉由濕式塗布法形成有機層時,有機層的厚度較佳為0.5~10μm的範圍內,其中較佳為1μm~5μm的範圍內。又,藉由乾式塗布法來形成時,較佳為0.05μm~5μm的範圍內,其中較佳為0.05μm~1μm的範圍內。其原因在於,藉由濕式塗布法或乾式塗布法所形成之有機層的 厚度處於上述範圍內,可使與無機層的接著性更良好之故。
此外,在本發明及本說明書中,聚合物係指相同或相異的2個以上之化合物透過聚合反應聚合而成的聚合物,係以包含低聚物的意義使用,其分子量不特別限定。又,聚合物係具有聚合性基的聚合物,亦可為可藉由實施加熱、照光等對應聚合性基的種類之聚合處理而進一步進行聚合者。
又,有機層亦可為使包含(甲基)丙烯酸酯聚合物的聚合性組成物硬化而成的硬化層。(甲基)丙烯酸酯聚合物係指1分子中包含1個以上之(甲基)丙烯醯基的聚合物。作為有機層形成所使用之(甲基)丙烯酸酯聚合物的一例,可舉出1分子中包含1個以上之胺基甲酸酯鍵的(甲基)丙烯酸酯聚合物。以下,茲將1分子中包含1個以上之胺基甲酸酯鍵的(甲基)丙烯酸酯聚合物記載為「含有胺基甲酸酯鍵之(甲基)丙烯酸酯聚合物」。當阻隔構件A、B包含二層以上的有機層時,亦可包括:使包含含有胺基甲酸酯鍵之(甲基)丙烯酸酯聚合物的聚合性組成物硬化而成的硬化層、及其它的有機層。於一態樣中,阻隔構件B的波長轉換構件側最表層較佳為使包含含有胺基甲酸酯鍵之(甲基)丙烯酸酯聚合物的聚合性組成物硬化而成的硬化層。其係因所述硬化層對波長轉換構件(較佳為在有機基質中含有量子點的波長轉換層,更佳為使含有量子點之(甲基)丙烯酸酯系聚合性組成物硬化而成的硬化層的波長轉換層)顯示良好的接著性之故。
在含有胺基甲酸酯鍵之(甲基)丙烯酸酯聚合物中,於一態樣中,較佳為將具胺基甲酸酯鍵的結構單元導入至聚合物的側鏈。以下,茲將導入有具胺基甲酸酯鍵的結構單元的主鏈記載為「丙烯酸主鏈」。
又,亦較佳為在具胺基甲酸酯鍵之側鏈的末端的至少1者含有(甲基)丙烯醯基。更佳為在具胺基甲酸酯鍵之側鏈的全部含有(甲基)丙烯醯基。於此,末端所含之(甲基)丙烯醯基更佳為丙烯醯基。
含有胺基甲酸酯鍵之(甲基)丙烯酸酯聚合物,一般而言可藉由接枝共聚合而得,惟不特別限定。丙烯酸主鏈與具胺基甲酸酯鍵的結構單元可直接鍵結,亦可經由連結基而鍵結。作為連結基的一例,可舉出環氧乙烷基、聚環氧乙烷基、環氧丙烷基、及聚環氧丙烷基等。含有胺基甲酸酯鍵之(甲基)丙烯酸酯聚合物亦可包含複數種之具胺基甲酸酯鍵的結構單元經由不同的連結基(含直接鍵結)鍵結的側鏈。
含有胺基甲酸酯鍵之(甲基)丙烯酸酯聚合物亦可含有具胺基甲酸酯鍵的結構單元以外的其它的側鏈。作為其它的側鏈的一例,可舉出直鏈或分支之烷基。作為直鏈或分支之烷基,較佳為碳數1~6之直鏈烷基,更佳為正丙基、乙基、或甲基,再佳為甲基。又,其它的側鏈亦可含有相異結構者。以此而言,對於具胺基甲酸酯鍵的結構單元亦同。
含有胺基甲酸酯鍵之(甲基)丙烯酸酯聚合物1分子所含之胺基甲酸酯鍵及(甲基)丙烯醯基的數目係 分別為1個以上,較佳為2個以上,惟不特別限定。含有胺基甲酸酯鍵之(甲基)丙烯酸酯聚合物的重量平均分子量較佳為10,000以上,更佳為12,000以上,再佳為15,000以上。又,含有胺基甲酸酯鍵之(甲基)丙烯酸酯聚合物的重量平均分子量較佳為1,000,000以下,更佳為500,000以下,再佳為300,000以下。含有胺基甲酸酯鍵之(甲基)丙烯酸酯聚合物的丙烯醯基當量較佳為500以上,更佳為600以上,再佳為700以上;又,丙烯醯基當量較佳為5,000以下,更佳為3,000以下,再佳為2,000以下。丙烯醯基當量係指一分子中的(甲基)丙烯醯基數除以重量平均分子量所求得的值。
本發明及本說明書中的重量平均分子量係採用將由凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography;GPC)所得的測定值以聚苯乙烯換算而求得的值。作為重量平均分子量之具體測定條件的一例,可舉出以下之測定條件:GPC裝置:HLC-8120(TOSOH公司製):管柱:TSK gel Multipore HXL-M(TOSOH公司製7.8mmID(內徑)×30.0cm)
洗提液:四氫呋喃(THF)
作為含有胺基甲酸酯鍵之(甲基)丙烯酸酯聚合物,可使用以周知之方法所合成者,亦可使用市售品。作為市售品,可舉出例如TAISEI FINE CHEMICAL股份有限公司製UV(Ultra violet)硬化型丙烯酸胺基甲酸酯聚合物(8BR系列)。含有胺基甲酸酯鍵之(甲基)丙烯酸酯 聚合物,相對於用以形成有機層之聚合性組成物的固體成分總量100質量%較佳含有5~90質量%,更佳含有10~80質量%。
在用以形成有機層的硬化性化合物中,可併用含有胺基甲酸酯鍵之(甲基)丙烯酸酯聚合物的一種以上、與其它的聚合性化合物的一種以上。作為其它的聚合性化合物,較佳為末端或側鏈具有乙烯性不飽和鍵的化合物。作為末端或側鏈具有乙烯性不飽和鍵的化合物的實例,可舉出(甲基)丙烯酸酯化合物、丙烯醯胺系化合物、苯乙烯系化合物、馬來酸酐等,較佳為(甲基)丙烯酸酯化合物,更佳為丙烯酸酯化合物。
作為(甲基)丙烯酸酯化合物,較佳為(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯等。作為(甲基)丙烯酸酯化合物,具體而言可舉出例如日本特開2013-43382號公報之段落0024~0036或日本特開2013-43384號公報之段落0036~0048所記載的化合物。
作為苯乙烯系化合物,較佳為苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、二乙烯基苯、4-羥基苯乙烯、4-羧基苯乙烯等。
用以形成有機層的聚合性組成物亦可與一種以上的聚合性化合物同時包含周知之添加劑。作為此種添加劑的一例,可舉出周知之有機金屬偶合劑。有機金屬偶合劑,若設用以形成有機層的聚合性組成物的固體成分總量為100質量%,較佳為0.1~30質量%,更佳為1~20質量%。
此外,作為添加劑,可舉出聚合起始劑。使用聚合起始劑時,聚合性組成物中之聚合起始劑的含量較佳為聚合性化合物之合計量的0.1莫耳%以上,更佳為0.5~5莫耳%。作為光聚合起始劑的實例可舉出BASF公司所販售的Irgacure系列(例如Irgacure 651、Irgacure 754、Irgacure 184、Irgacure 2959、Irgacure 907、Irgacure 369、Irgacure 379、Irgacure 819等)、Darocure系列(例如Darocure TPO、Darocure 1173等)、Quantacure PDO、Lamberti公司所販售的Ezacure系列(例如Ezacure TZM、Ezacure TZT、Ezacure KTO46等)等。
用以形成有機層的聚合性組成物的硬化,只要藉由對應聚合性組成物所含之成分(聚合性化合物或聚合起始劑)的種類的處理(照光、加熱等)來進行即可。硬化條件不特別限定,只要配合聚合性組成物所含之成分的種類或有機層的厚度等來設定即可。
基於提升阻隔性觀點,阻隔構件所含的層的積層數增加愈多愈佳,但積層數增加愈多,有光穿透率愈低的傾向。因此,較理想的是,對組入至轉印品的阻隔構件B,在可維持良好的光穿透率的範圍內,增加其積層數。阻隔構件B在可見光區域下的總透光率較佳為80%以上。又,阻隔構件A、B的氧穿透度均較佳為1cm3/(m2.day.atm)以下。於此,上述氧穿透度係為在測定溫度23℃、相對濕度90%的條件下,利用氧氣穿透率測定裝置(MOCON公司製;OX-TRAN 2/20:商品名)所測得的值。又,可見光區域係指380~780nm的波長區域;總透光 率係表示涵蓋可見光區域之光穿透率的平均值。
阻隔構件A、B的氧穿透度更佳為0.1cm3/(m2.day.atm)以下,再佳為0.01cm3/(m2.day.atm)以下。可見光區域下的總透光率更佳為90%以上。氧穿透度係愈低愈佳;可見光區域下的總透光率則愈高愈佳。
另一方面,阻隔構件A、B的水蒸氣穿透率較佳為0.5g/(m2.day)以下,其中較佳為0.1g/(m2.day)以下,尤以0.05g/(m2.day)以下為佳。根據水蒸氣穿透率較低的阻隔構件,可防止水蒸氣等的水分導致量子點的劣化。上述水蒸氣穿透率係在測定溫度37.8℃、相對濕度100%的條件下,利用水蒸氣穿透率測定裝置(MOCON公司製;PERMATRAN-W 3/31:商品名)所測得的值。
就具阻隔性的無機層、有機層的其它細節,可參照上述之日本特開2007-290369號公報、日本特開2005-096108號公報、甚或US2012/0113672A1之記載。
又,為達強度提升、製膜的容易性等,在有機層與無機層之間、二層有機層之間、或二層無機層之間,或者作為用以形成阻隔構件的支撐體,亦可存在有基材(基材薄膜)。作為基材,較佳為對可見光呈透明的透明基材。此處所稱「對可見光呈透明」,係指可見光區域內的光線穿透率為80%以上,較佳為85%以上。用作透明性之尺度的光線穿透率,可依據JIS-K7105所記載的方法,亦即利用積分球式光線穿透率測定裝置測定總透光率及散射光量,再由總透光率減去擴散穿透率來算出。就基材而言,可參照日本特開2007-290369號公報段落 0046~0052、日本特開2005-096108號公報段落0040~0055。基材的厚度,基於阻氣性、耐衝擊性等觀點,較佳為10μm~500μm的範圍內,其中較佳為10~400μm的範圍內,尤以10~300μm的範圍內為佳。
亦可將有機層與無機層之間、二層有機層之間、或二層無機層之間藉由周知之接著層貼合。基於提升液晶顯示裝置的光穿透率觀點,在轉印後會包含於轉印品之阻隔構件B所具有的接著層係愈少愈佳。
(易接著層)
就阻隔構件B而言,較佳的是,未由轉印時去除而組入至轉印品後亦可發揮阻隔性而保護波長轉換層中的量子點。由此而言,以提升阻隔構件B與波長轉換構件的接著性為宜。另一方面,基於阻隔構件A與波長轉換構件的易剝離性觀點,於一態樣中,較佳為在阻隔構件A與波長轉換構件之間不存在易接著層。又,於另一態樣中,基於防止量子點的劣化觀點,就阻隔構件A而言,亦較佳為在轉印時被去除前與波長轉換構件的接著性良好。因此,在阻隔構件A與波長轉換構件之間亦可存在有易接著層。
作為易接著層,不特別限定,可使用周知者。基於提升接著性觀點,較佳為包含由聚酯樹脂、丙烯酸樹脂及胺基甲酸酯樹脂中選出之至少1種的易接著層,更佳為包含由聚酯樹脂、丙烯酸樹脂及胺基甲酸酯樹脂中選出的2種以上。
就聚酯樹脂的細節,可參照日本特開2013-230697號公報段落0044。聚酯樹脂較佳為脂肪族聚 酯,更佳為脂環族聚酯。脂環族聚酯係以脂環族二羧酸為主要的二羧酸成分、以脂環族二醇為主要的二醇成分所構成。就脂環族聚酯的細節,可參照日本特開2009-209285公報段落0014~0025。
就丙烯酸樹脂的細節,可參照日本特開2013-230697號公報段落0062~0063。就胺基甲酸酯樹脂的細節,可參照日本特開2013-230697號公報段落0064~0073。
對於聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、胺基甲酸酯樹脂在易接著層中所占的總含量,基於獲得更良好的接著性觀點,通常為10質量%以上,較佳為30~95質量%,更佳為40~95質量%的範圍。又,對於易接著層,為提升塗布面狀態及透明性,亦可併用上述樹脂成分以外的黏結劑聚合物、交聯劑、粒子等周知之成分及添加劑。作為黏結劑聚合物的具體例,可舉出聚烯烴二醇、聚烯烴亞胺、甲基纖維素、羥基纖維素、澱粉類等。就交聯劑而言,可參照日本特開2013-230697號公報段落0052~0056。此等交聯劑可單獨使用,亦可混合複數種使用。
再者,易接著層中,以改良易接著層的黏連性、平滑性為目的亦可含有粒子。作為粒子,可舉出二氧化矽、氧化鋁、氧化金屬等的無機粒子、或交聯高分子粒子等的有機粒子等。
易接著層的厚度不特別限定,基於接著性與透明性等觀點,通常為0.002~1.0μm,更佳為0.02~0.5μm,再佳為0.03~0.2μm的範圍。易接著層可依例如 周知之塗布法形成。就塗布方法,可參照例如日本特開2013-230697號公報段落0083~0088。
(黏著層)
於一態樣中,暫時支撐體(阻隔構件A)在與波長轉換構件貼合的面亦可具有黏著層。該黏著層可發揮以下作用,即在轉印時去除暫時支撐體後,透過其至少一部分殘留於波長轉換構件上,來貼合經去除暫時支撐體的轉印材料與轉印對象物。惟,暫時支撐體也可不含黏著層。此時,可藉由從轉印材料剝離暫時支撐體後,在隨剝離而露出的面形成黏著層(塗布黏著劑),而藉黏著劑進行與轉印對象物的貼合。
黏著層可使用周知之黏著劑形成。可使用例如自身黏著劑層,其係包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等;或感壓黏著劑層,其係包含以丙烯酸樹脂、苯乙烯樹脂、矽氧樹脂等為基體聚合物,對其添加異氰酸酯化合物、環氧化合物、氮丙啶化合物等交聯劑而成的組成物。再者,亦可在黏著劑中摻合微粒子,而形成顯示光散射性的黏著層。
黏著層的厚度,基於黏著性及防止塗布之黏著劑的滲出觀點,宜為1~40μm左右,在不損及加工性及黏著性之特性的範圍,塗得愈薄愈佳,更佳為3~25μm。若為厚度3~25μm,則具有特別良好的加工性。形成黏著層的方法不特別限定,可對被塗布面塗布包含以上述基體聚合物為首的各成分的溶液,再加以乾燥而形成黏著層,亦可在隔離板上形成黏著層後,予以黏貼於被 塗布面而積層。塗布黏著劑的被塗布面可視需求實施密著處理,例如電暈處理等。
暫時支撐體
如上所述,暫時支撐體係指在將轉印材料轉印至轉印對象物前被剝離的支撐體。上述轉印材料中的暫時支撐體係包含一層以上之具有阻隔性的層,為可任意包含基材、易接著層、黏著層等的阻隔構件(阻隔構件A)。就可構成阻隔構件的各種的層及基材的細節係如先前所記載者。
轉印材料之製造方法
上述轉印材料可藉由將以上說明的各層、基材積層而形成。積層方法、順序不特別限定。作為其一例,可分別製作包含暫時支撐體(阻隔構件A)、阻隔構件B的積層體,在任一阻隔構件的表面形成波長轉換構件,再將形成的波長轉換構件與另一者貼合,而得到依序包含暫時支撐體(阻隔構件A)、波長轉換構件、阻隔構件B的轉印材料。貼合可使用周知之黏著劑或接著劑來進行。或者,亦可藉由使用接著劑的層合、在不使用接著劑下所進行的層合(熱壓著)來實施貼合。
又,作為另一例,將波長轉換層藉由熱或者光硬化之際,亦能以包含暫時支撐體(阻隔構件A)的積層體夾持其中一表面、以包含阻隔構件B的積層體夾持另一面而進行硬化。藉由控制波長轉換構件兩面的接著性,而作成非對稱,亦可獲得上述轉印材料。
以上說明之轉印材料可作為用以貼合於液晶 顯示裝置之構成構件的轉印材料使用,較佳作為液晶面板製造用轉印材料使用。其原因在於,液晶面板所含的基板(通常為玻璃基板)由於具有高阻隔性,在剝離去除暫時支撐體(阻隔構件A)後,可良好地發揮保護量子點的作用。透過以此方式使用,無需依賴波長轉換層的薄型化,即可實現LCD的薄型化。對於將上述轉印材料用於液晶面板製造的態樣係於後述。
[附有波長轉換構件的液晶面板之製造方法]
本發明另一態樣係有關於一種附有波長轉換構件的液晶面板之製造方法,其係包括:將上述轉印材料的阻隔構件A(暫時支撐體)剝離;及將隨剝離而露出的露出面,與至少包含液晶胞的液晶面板表面貼合。
液晶顯示裝置係通常至少由包含液晶胞的液晶面板、與背光單元所構成。具有含有量子點之波長轉換層的波長轉換構件,向來係使用於作為液晶顯示裝置中的背光單元的構成構件。相對於此,根據本發明一態樣,可製造具備波長轉換構件的液晶面板。
暫時支撐體的剝離方法不特別限定。暫時支撐體的剝離較佳以剝離後的轉印品不會發生破損的速度進行。
諸如前述,在暫時支撐體與波長轉換構件之間存在有黏著層,且在隨剝離而露出的露出面殘留有黏著層時,可將露出面直接貼合於液晶面板表面。或者,亦可對露出面塗布黏著劑後,再與液晶面板表面貼合。 就黏著劑而言,係如先前所記載者。
進行暫時支撐體的剝離及向液晶面板的貼合之環境,基於防止波長轉換層所含的量子點與氧接觸觀點,較佳為密閉的腔室內部,更佳為氮氣環境下。惟,即使在並非如上述之環境的情況下,只要可於較短的時間(例如30分鐘以內)進行暫時支撐體的剝離及向液晶面板的貼合,則亦可防止波長轉換層所含的量子點的發光效率下降。
液晶面板係包含液晶胞,通常,進一步在目視側、背光側分別配置有偏光板(目視側偏光板、背光側偏光板)。上述轉印材料可貼合於目視側偏光板表面、背光側偏光板表面任一者,惟基於可藉由波長轉換構件所進行的波長轉換來容易且良好地實現多波長光源化觀點,係以貼合於液晶面板的背光側表面為佳。貼合之背光側表面可為背光側偏光板表面。又,亦較佳貼合於設於背光側偏光板表面上之輝度提升薄膜等的表面。作為輝度提升薄膜,可使用稜鏡片等周知之輝度提升薄膜。
其次,就作為轉印對象物的液晶面板加以說明。
(液晶胞)
就液晶胞的驅動模式不特別限制,可利用扭轉向列(TN)、超扭轉向列(STN)、垂直配向(VA)、平面切換(IPS)、光學補償彎曲(OCB)等的各種模式。
液晶胞係通常包含2片基板、與位於2片基板間的液晶層。基板一般為玻璃基板,亦可為塑膠基板、 或玻璃與塑膠的積層體。以塑膠單獨作成基板時,PC(聚碳酸酯)、PES(聚醚碸)等在面內幾乎不具有光學各向異性的材質,由於不會妨礙液晶層的偏光控制而為有用。1片基板的厚度一般為50μm~2mm的範圍。
液晶胞的液晶層,通常係對在二片基板之間夾著間隔件而形成的空間封入液晶所形成。通常,在基板上形成有透明電極層,其本身為含有導電性物質的透明的膜。液晶胞有時亦進一步設有阻氣層、硬塗層、用於透明電極層之接著的底塗層(底層)等的層。此等層係通常設於基板上。
(偏光板)
作為目視側偏光板、背光側偏光板,不特別限定,可無任何限制地使用液晶顯示裝置通常使用的偏光板。例如,可使用包含將聚乙烯醇薄膜浸漬於碘溶液中並實施延伸而成的延伸薄膜等作為偏光鏡的偏光板。偏光鏡的厚度不特別限定。基於液晶顯示裝置的薄型化觀點,係愈薄愈佳,為了維持偏光板的對比,較佳具有一定的厚度。由以上觀點而言,目視側偏光鏡、背光側偏光鏡,其厚度均較佳為0.5μm~80μm的範圍,更佳為0.5μm~50μm,再佳為1μm~25μm的範圍。又,目視側偏光鏡與背光側偏光鏡的厚度可相同或相異。就偏光鏡的細節,可參照日本特開2012-189818號公報段落0037~0046。
(保護薄膜)
就偏光板而言,通常在偏光鏡的一面或兩面具有保護薄膜。在轉印對象物的液晶面板中,目視側偏光鏡、 背光側偏光鏡亦可分別在其一面或兩面具有保護薄膜。保護薄膜的厚度可適當設定,一般而言,基於強度或操作處理等的作業性、薄層化等觀點,係為1~500μm左右,較佳為1~300μm,更佳為5~200μm,再佳為5~150μm。此外,目視側偏光鏡、背光側偏光鏡均可未隔著保護薄膜地與液晶胞貼合。其係因液晶胞中,尤其基板可發揮阻隔機能之故。
作為偏光板的保護薄膜,適合使用透明性、機械強度、熱穩定性、水分阻絕性、等向性等優良的熱塑性樹脂。作為此類熱塑性樹脂的具體例,可舉出三乙酸纖維素等纖維素樹脂、聚酯樹脂、聚醚碸樹脂、聚碸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、環狀聚烯烴樹脂(降莰烯樹脂)、聚丙烯酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯醇樹脂、及此等的混合物。就可作為保護薄膜使用的樹脂的細節,可參照日本特開2012-189818號公報段落0049~0054。
作為偏光板保護薄膜,亦可使用在熱塑性樹脂薄膜上具有一層以上之機能層者。作為機能層,可舉出低透濕層、硬塗層、抗反射層(低折射率層、中折射率層、高折射率層等折射率經調整過的層)、防眩層、抗靜電層、紫外線吸收層等。就此等機能層,可無任何限制地應用周知技術。具有機能層之保護薄膜的層厚為例如5~100μm的範圍,較佳為10~80μm,更佳為15~75μm的範圍。此外,亦可在無熱塑性樹脂薄膜之下,僅將機能層積層於偏光鏡。
(接著層、黏著層)
偏光鏡與保護薄膜可藉由周知之接著層或黏著層貼合。就其細節,可參照例如日本特開2012-189818號公報段落0056~0058、日本特開2012-133296號公報段落0061~0063。
(相位差層)
目視側偏光板及背光側偏光板,亦可在與液晶胞之間具有至少一層的相位差層。例如作為液晶胞側的內側偏光板保護薄膜,亦可具有相位差層。作為此種相位差層,可使用周知之醯化纖維素薄膜等。
[液晶顯示裝置之製造方法]
本發明又一態樣係有關於一種液晶顯示裝置之製造方法,其係包括:藉由上述方法,製作附有波長轉換構件的液晶面板;及將製成之液晶面板與背光單元組合來組裝液晶顯示裝置。基於藉由使用波長轉換構件進行波長轉換來容易且良好地實現多波長光源化的觀點,較佳將液晶面板以波長轉換構件配置於背光側的方式與背光單元組合。
(背光單元)
作為背光,周知有側邊照光方式者與正下方型方式者。上述背光單元可為任一種方式者。
於一態樣中,作為光源,可使用:可發出在430nm~480nm的波段具有發光中心波長的藍色光者,例如可發出藍色光的藍色發光二極體。當使用可發出藍色 光的光源時,波長轉換構件中,在同一層或不同層,較佳至少含有可被激發光激發而發出紅色光的量子點A、與可發出綠色光的量子點B。藉此,根據光源所發出且穿透波長轉換構件的藍色光、與波長轉換構件所發出的紅色光及綠色光,可實現白色光。
或者,於另一態樣中,作為光源,可使用:可發出在300nm~430nm的波段具有發光中心波長的紫外光者,例如紫外光發光二極體。此時,波長轉換構件中,在同一層或不同層,較佳與量子點A、B同時含有可被激發光激發而發出藍色光的量子點C。藉此,根據波長轉換構件所發出的紅色光、綠色光及藍色光,可實現白色光。
又,於另一態樣中,發光二極體亦能以雷射光源代用之。
再者,就背光單元而言,亦可在光源的後部具備反射構件。作為此類反射構件無特別限制,可使用周知者,茲記載於日本專利3416302號、日本專利3363565號、日本專利4091978號、日本專利3448626號等,此等公報的內容係包含於本發明中。
就背光單元而言,除此之外,亦較佳具備周知之擴散板或擴散片、輝度提升薄膜(例如住友3M公司製BEF系列等的稜鏡片、住友3M公司製DBEF(註冊商標)系列等的反射偏光鏡)、導光器。就其它的構件而言,亦記載於日本專利3416302號、日本專利3363565號、日本專利4091978號、日本專利3448626號等,此等公報的內容係包含於本發明中。
(發光波長)
基於實現高輝度且高色再現性觀點,作為背光單元,較佳使用經多波長光源化者。於較佳一態樣中,較佳可發出:在430~480nm的波段具有發光中心波長,且具有半值寬為100nm以下之發光強度的峰的藍色光、在500~600nm的波段具有發光中心波長,且具有半值寬為100nm以下之發光強度的峰的綠色光、及在600~680nm的波段具有發光中心波長,且具有半值寬為100nm以下之發光強度的峰的紅色光。
基於進一步提升輝度及色再現性觀點,背光單元所發出之藍色光的波段較佳為440~480nm的範圍,更佳為440~460nm的範圍。
基於同樣觀點,背光單元所發出之綠色光的波段較佳為510~560nm的範圍,更佳為510~545nm的範圍。
又,基於同樣觀點,背光單元所發出之紅色光的波段較佳為600~650nm的範圍,更佳為610~640nm的範圍。
又基於同樣觀點,藍色光、綠色光及紅色光之各發光強度的半值寬均較佳為80nm以下,更佳為50nm以下,再佳為40nm以下,再更佳為30nm以下。此等當中,尤以藍色光之各發光強度的半值寬為25nm以下較佳。
於液晶顯示裝置之一實施形態中,係於相向的至少一方具有在設有電極的基板間包夾液晶層的液晶胞,該液晶胞係配置於2片偏光板之間而構成。液晶顯示裝置係具備在上下基板間封入液晶的液晶胞,藉由外加 電壓使液晶的配向狀態改變來進行影像的顯示。進而視需求具有偏光板保護薄膜或進行光學補償的光學補償構件、接著層等隨附之機能層。又,亦可與彩色濾光片基板、薄層電晶體基板、透鏡膜、擴散片、硬塗層、抗反射層、低反射層、防眩層等同時(或取而代之地)配置有前方散射層、底漆層、抗靜電層、底塗層等的表面層。
根據以上說明的本發明一態樣,可兼顧量子點的保護與液晶顯示裝置的薄型化。
[實施例]
以下基於實施例對本發明更具體地加以說明。以下實施例所示材料、用量、比例、處理內容、處理順序等,只要不脫離本發明之意旨則可適當地加以變更。因此,本發明的範圍不應由以下所示之具體例限定性地解釋。
I.轉印材料相關之實施例、比較例
[比較例101]
1.含有量子點之聚合性組成物的調製
混合0.54ml三羥甲基丙烷丙烯酸酯、2.4ml甲基丙烯酸月桂酯與作為光聚合起始劑的BASF公司製Irgacure(註冊商標)819,得到聚合性組成物。
對所得聚合性組成物100mg添加量子點的甲苯分散液,使發光的峰位於600~680nm之波段的量子點A、與在比量子點A更短的波長區域具有發光中心波長,且發光的峰位於500~600nm之波段的量子點B之各量子點的濃度成為0.5質量%,進行30分鐘減壓乾燥。進行攪拌至量 子點分散為止,得到量子點分散液(含有量子點之聚合性組成物)。
2.阻隔膜(阻隔構件)的製作
(1)無機層的製作
作為基材係使用附有單面易接著層的基材薄膜(聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜;東洋紡公司製COSMOSHINE(註冊商標)A4100、厚度50μm、波長535nm下的折射率nu(535):1.62),予以配置於磁控濺鍍裝置的腔室內。靶係使用氮化矽,依以下之成膜條件,對易接著面側進行成膜,使氮化矽的厚度成為1μm。
成膜壓力:2.5×10-1Pa
氬氣流量:20sccm
氮氣流量:9sccm
頻率:13.56MHz
功率:1.2kW
(2)有機層的製作
藉由在上述(1)所得之無機層上,以旋轉塗布法塗布具有以茀為骨架之咔哚聚合物的樹脂,於160℃加熱1小時,而形成有機層。有機層的厚度為2μm。如此,得到阻隔膜(阻隔構件)。此外,依前述方法測定所得阻隔膜的阻隔性的結果,氧穿透度為0.1cm3/(m2.day.atm)以下、水蒸氣穿透率為0.5g/(m2.day)以下。
依照上述步驟,製成共計2片的阻隔膜。
3.非轉印材料的製作
在上述2.所製作之阻隔膜的基材薄膜表面上塗布上 述1.所調製的量子點分散液,使完成厚度達50μm,自其上方以基材薄膜表面為量子點分散液側的方式重合另一片阻隔膜,而形成由2片阻隔膜包夾的感光層。
對感光層利用UV曝光機(HOYA CANDEO OPTRO NICS公司製EXECURE 3000W),在氮氣環境下,以紫外線照射量5J/cm2進行曝光,使上述感光層硬化,而得到非轉印材料101。
[比較例102]
除使用附有兩面易接著層的基材薄膜(PET薄膜;東洋紡公司製COSMOSHINE A4300、厚度50μm)作為阻隔膜的基材以外,係以與非轉印材料101的製作同樣的方式得到非轉印材料102。
[實施例103]
除使用附有兩面易接著層的基材薄膜(PET薄膜;東洋紡公司製COSMOSHINE A4300、厚度50μm)作為其中一阻隔膜(阻隔構件B)的基材,並使用附有單面易接著層的基材薄膜(PET薄膜;東洋紡公司製COSMOSHINE A4300、厚度50μm)作為另一阻隔膜(阻隔構件A)的基材、及塗布量子點分散液使完成厚度成為100μm以外,係以與非轉印材料101的製作同樣的方式得到轉印材料103。
[實施例104]
除對量子點分散液添加作為光散射粒子的二氧化矽粒子(Corefront公司製sicastar;在波長轉換層中測得的粒徑(一次粒徑)100nm)、及塗布量子點分散液使完成厚度成為100μm以外,係以與非轉印材料102的製作同樣的 方式得到轉印材料104。
此外,以光學顯微鏡觀察轉印材料104的剖面,添加的二氧化矽粒子係於阻隔構件A與波長轉換層界面附近偏向存在。
[實施例105]
除對量子點分散液添加作為光散射粒子的二氧化矽粒子(Corefront公司製sicastar;在波長轉換層中測得的粒徑(一次粒徑)500nm)、及塗布量子點分散液使完成厚度成為100μm以外,係以與非轉印材料102的製作同樣的方式得到轉印材料105。
此外,以光學顯微鏡觀察轉印材料105的剖面,添加的二氧化矽粒子係於阻隔構件A與波長轉換層界面附近偏向存在。
[實施例106]
除對量子點分散液添加作為光散射粒子的二氧化矽粒子(Corefront公司製sicastar;在波長轉換層中測得的粒徑(一次粒徑)4μm)、及塗布量子點分散液使完成厚度成為100μm以外,係以與非轉印材料102的製作同樣的方式得到轉印材料106。
此外,以光學顯微鏡觀察轉印材料106的剖面,添加的二氧化矽粒子係於阻隔構件A與波長轉換層界面附近偏向存在。
[實施例107]
除使用依以下方法所得之附有含粒子層之阻隔膜作為阻隔構件A、及塗布量子點分散液使完成厚度成為 100μm以外,係以與非轉印材料102的製作同樣的方式得到轉印材料107。
<附有含粒子層之阻隔膜的製作>
將氧化鈦漿料(TAYCA公司製商品名HTD-760T;在阻隔構件中測得之氧化鈦粒子的粒徑(一次粒徑):15nm)、茀衍生物丙烯酸酯(Osaka Gas Chemicals公司製商品名OGSOL EA-0200)、及甲苯藉由輥、攪拌器攪拌使其溶解,進一步藉由超音波使氧化鈦粒子充分地分散,調製成氧化鈦分散甲苯液。調製之氧化鈦分散甲苯液中的氧化鈦粒子與樹脂材料(茀衍生物丙烯酸酯)的體積比率,氧化鈦:樹脂材料=25:75。
對上述氧化鈦分散甲苯液,一面將交聯丙烯酸系粒子(在阻隔構件中所觀察到的粒徑(一次粒徑)1.5μm;綜研化學公司製商品名:EX-150)及甲苯以攪拌器攪拌一面予以摻入。上述氧化鈦分散甲苯液的固體成分與交聯丙烯酸系粒子的體積比率係取50:50。進一步以超音波使交聯丙烯酸系粒子充分地分散,進而以攪拌器加以攪拌。
對如此所得的混合液添加聚合起始劑(BASF公司製商品名IRGACURE819),得到含粒子層形成用組成物。
將所得含粒子層形成組成物, 以阻隔膜為對象,利用金屬線棒塗布於上述比較例101之1.所製作的阻隔構件的易接著層上,其後,進行10分鐘紫外線照射(波長365nm)使其硬化,而形成含粒子層(厚度5μm)。
如此得到附有含粒子層之阻隔膜。藉由掃描式電子 顯微鏡的觀察,確認在含粒子層中,上述粒子係以一次粒子存在。
[實施例108]
1.含有量子點之聚合性組成物的調製
調製下述之含有量子點之聚合性組成物A,以孔徑0.2μm的聚丙烯製濾紙過濾後,進行30分鐘減壓乾燥而作為塗布液使用。
作為上述量子點1的甲苯溶液,係使用含有可發出綠色光之量子點(發光極大:535nm)的分散液(NN-Labs公司製CZ520-100)。又,作為上述量子點2的甲苯溶液,係使用含有可發出紅色光之量子點(發光極大:630nm)的分散液(NN-Labs公司製CZ620-100)。量子點1、2均為包含CdSe作為芯部、包含ZnS作為殼部、及包含十八胺作為配位子(ligand)的量子點,在上述甲苯分散液中以3質量%的濃度分散於甲苯中。
2.阻隔膜(阻隔構件)的製作
作為阻隔膜的支撐體,使用附有兩易接著層的基材薄膜(PET薄膜;東洋紡公司製COSMOSHINE A4300、厚度50μm),在支撐體的單面側依以下順序依序形成第一有機層及無機層。
準備三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(Daicel-Cytec公司製TMPTA)及光聚合起始劑(Lamberti公司製ESACURE KTO46),以質量比率計為95:5的方式秤量,使此等溶解於甲基乙基酮,調成固體成分濃度15質量%的塗布液。將該塗布液,利用模塗布機以輥對輥式(roll-to-roll)塗布於上述PET薄膜上,使其以3分鐘通過環境溫度50℃的乾燥區。其後,在氮氣環境下照射(累計照射量約600mJ/cm2)紫外線,以紫外線硬化使其硬化,並予以收捲。形成於支撐體上之第一有機層的厚度為1μm。
其次,利用輥對輥式之CVD(Chemical Vapor Deposition)裝置,在上述第一有機層的表面形成無機層(氮化矽層)。作為原料氣體,係使用矽烷氣體(流量160sccm)、氨氣(流量370sccm)、氫氣(流量590sccm)、及氮氣(流量240sccm)。作為電源,係使用頻率13.56MHz的高頻電源。製膜壓力為40Pa、到達厚度為50nm。
如此製成在形成於支撐體上之第一有機層的表面積層有無機層的阻隔膜11。
進而,依循以下順序,製作在與上述同樣地製作之阻隔膜11的無機層的表面具有第二有機層的阻隔膜12。
第二有機層係相對於含有胺基甲酸酯鍵之丙烯酸 酯聚合物(TAISEI FINE CHEMICAL公司製ACRIT 8 BR930)95.0質量份,秤量5.0質量份光聚合起始劑(BASF公司製Irg184),使此等溶解於甲基乙基酮,調成固體成分濃度15質量%的塗布液。
將該塗布液利用模塗布機藉由輥對輥式直接塗布於阻隔膜11的無機層表面,使其以3分鐘通過環境溫度100℃的乾燥區。其後,將如上述塗布塗布液並經乾燥的阻隔膜11捲附於加熱至表面溫度60℃的加熱輥,照射(累計照射量約600mJ/cm2)紫外線使其硬化,並予以收捲。如此形成於阻隔膜11的無機層上之第二有機層的厚度為1μm。
如此,製成在支撐體上依序具有第一有機層、無機層及第二有機層的阻隔膜12。
3.轉印材料的製作
使用依上述順序製作之附有第二有機層的阻隔膜12作為第1薄膜、使用阻隔膜11作為第2薄膜,藉由參照第1圖及第2圖所說明的製造步驟,得到轉印材料。具體而言,係準備第1薄膜與第2薄膜,一面以1m/分鐘、60N/m的張力連續運送,一面在第1薄膜(阻隔膜12)的第二有機層面上以模塗布機塗布上述調製之含有量子點之聚合性組成物A,形成厚度50μm的塗膜。其次,將形成有塗膜的第1薄膜(阻隔膜12)捲附於背托輥,於塗膜上將第2薄膜(阻隔膜11)以無機層面與塗膜相接的位向予以層合,一面在以第1薄膜及第2薄膜包夾塗膜的狀態下連續運送,一面使其以3分鐘通過環境溫度100℃的加熱區。其後,利 用160W/cm的氣冷金屬鹵化物燈(EYE GRAPHICS公司製),照射紫外線使其硬化,而形成含有量子點的波長轉換層。紫外線的照射量為2000mJ/cm2。又,L1為50mm、L2為1mm、L3為50mm。
藉由上述紫外線的照射使塗膜硬化而形成硬化層(波長轉換層),製成轉印材料。含有量子點之聚合性組成物A硬化而成的硬化層(波長轉換層)的厚度為約50μm。如此,得到在波長轉換層的兩表面上分別具有阻隔膜12、阻隔膜11,且波長轉換層的單側表面與阻隔膜11的無機層相鄰(直接相接)、另一側表面與阻隔膜12的第二有機層相鄰的轉印材料108。
分別製作複數個上述比較例之非轉印材料及實施例之轉印材料,將其中一者使用於下述之液晶顯示裝置的製作,將其它作為下述之剝離性評定、接著性評定的評定用試料使用。
II.液晶顯示裝置相關之實施例、比較例
[實施例203]
將平板型PC的Apple公司製iPad(註冊商標)2之製品分解後的結果,液晶面板的背光側偏光板黏貼有稜鏡片。
剝離波長轉換構件103的阻隔膜A(暫時支撐體),將露出的波長轉換構件、與黏貼於液晶面板的背光側偏光板的稜鏡片經由丙烯酸系黏著劑貼合。
在附著於反射板的LED模組與導光板之間,配置僅使藍色光穿透的濾光片。從而,由背光單元射出藍色光,朝液晶面板入射。
其後,藉由再度加以組裝,而得到液晶顯示裝置203。
[實施例204~208]
以與液晶顯示裝置203的製作同樣的方式,製作液晶顯示裝置204~208。
[比較例201、202]
將與液晶顯示裝置203的製作同樣地分解出來的黏貼於上述平板型PC之液晶面板的背光側偏光板的稜鏡片、與非轉印材料102、102之阻隔構件A的有機層經由丙烯酸系黏著劑貼合。
其後,藉由再度加以組裝,而得到液晶顯示裝置201、202。
III.評定方法
1.阻隔構件A(暫時支撐體)的剝離性評定
針對實施例之轉印材料103~108的阻隔構件A,以JIS Z 0237所記載的方法測定90°剝離黏著力。由剝離黏著力的測定值,依下述評定基準評定阻隔構件A(暫時支撐體)的剝離性。
A:90°剝離黏著力為0.2N/10mm以下。
B:90°剝離黏著力大於0.2N/10mm。
2.阻隔構件B的接著性評定
針對實施例之轉印材料103~108的阻隔構件B,進行JIS K 5600所記載的交叉切割試驗。根據交叉切割試驗後所殘留的試片數,依下述評定基準評定阻隔構件B的接著性。評定結果若為A,則可判斷為在阻隔構件A(暫時支撐體)的剝離時未發生阻隔構件B的剝離或部分性的剝離。
A:交叉切割試驗後,100個試片中有50個試片以上殘留。
B:交叉切割試驗後,100個試片中僅有49個試片以下殘留。
3.正面輝度
以液晶顯示裝置201~208顯示白色,以測定機(EZ-Contrast160D、ELDIM公司製)測定出射光的正面輝度,依下述評定基準加以評定。
A:正面輝度為320cd/m2以上。
B:正面輝度為200cd/m2以上且小於320cd/m2
C:正面輝度小於200cd/m2
4.粒子偏向存在區域的確認
針對粒子在轉印材料104~106之波長轉換層的阻隔構件A側表層區域的偏向存在性,利用掃描式電子顯微鏡(JEOL公司製JSM670型)觀察以Microtome切出的剖面,量測粒子的個數及座標,依前述式2予以定量化。轉印材料104~106的定量值均為Φ=0.1。由此結果,可確認在轉印材料104~106之波長轉換層的阻隔構件A側表層區域粒子偏向存在。又,亦可確認:在上述表層區域,粒子係以一次粒子存在。
將以上記載之實施例之轉印材料及比較例之非轉印材料的層構造、以及上述評定結果示於第3圖~第10圖。
如第3圖~第8圖所示,實施例之轉印材料,阻隔構件A(暫時支撐體)的剝離性評定結果均為A,暫時 支撐體與波長轉換構件的界面為可容易地剝離者。再者,由第3圖~第8圖所示結果亦可確認,實施例之轉印材料,係未藉由轉印而去除之阻隔構件的阻隔構件B與波長轉換構件的接著性良好。如此般阻隔構件B與波長轉換構件的接著性良好者,在施加用以剝離暫時支撐體之阻隔構件A的力時,可防止阻隔構件B部分或全面性地剝離,以此而言係較佳。而且藉由防止此種剝離的產生,轉印後亦可防止因阻隔構件B使波長轉換構件的波長轉換層所含之量子點劣化的情形。
供作參照,對比較例之非轉印材料102的阻隔構件A同樣地進行剝離性評定的結果,評定結果為B;對非轉印材料102的阻隔構件A進行接著性評定的結果,評定結果為B。
在實施例之液晶顯示裝置中,由背光連續照射藍色光達1000小時後,以與上述同樣的方法測定連續照射後的正面輝度的結果,實施例之液晶顯示裝置均顯示照射前之正面輝度的90%以上的正面輝度。本案發明人認為,此係顯示:因波長轉換層所含之量子點,在向液晶面板轉印前由阻隔構件A(暫時支撐體)保護、在轉印後由液晶面板保護而能夠抑制劣化之結果。又,實施例之液晶顯示裝置由於不含作為暫時支撐體而剝離的阻隔構件A,因此藉由減少阻隔構件A的厚度的部分,達成液晶顯示裝置的薄型化。
再者,實施例之液晶顯示裝置顯示出高於比較例之液晶顯示裝置的正面輝度(第3圖~第10圖)。茲認 為此係因含有作為發光材料之量子點的波長轉換層比比較例之液晶顯示裝置更厚的緣故。儘管如此將波長轉換層增厚,但由於作為暫時支撐體的阻隔構件A會被剝除,因此,附有波長轉換層之液晶面板的總厚度仍與比較例相同。如此根據本發明,無需依賴波長轉換層的薄型化,即可將液晶顯示裝置薄型化。
[產業上之可利用性]
本發明在液晶顯示裝置的製造領域為有用。

Claims (16)

  1. 一種轉印材料,其係在作為暫時支撐體的阻隔構件A上,依序具備:具有包含被激發光激發而發出螢光的量子點之波長轉換層的波長轉換構件、及阻隔構件B。
  2. 如請求項1之轉印材料,其為液晶面板製造用轉印材料。
  3. 如請求項1或2之轉印材料,其中該波長轉換構件的該阻隔構件A側最表面為易剝離面。
  4. 如請求項3之轉印材料,其中該波長轉換構件在該阻隔構件A側表層區域具有粒徑100nm以上的粒子偏向存在的粒子偏向存在區域,該易剝離面為該粒子偏向存在區域的表面。
  5. 如請求項3之轉印材料,其中該波長轉換構件在該阻隔構件A側表層區域具有粒徑500nm以上的粒子偏向存在的粒子偏向存在區域,該易剝離面為前述粒子偏向存在區域的表面。
  6. 如請求項1或2之轉印材料,其中該阻隔構件A的該波長轉換構件側最表面為易剝離面。
  7. 如請求項6之轉印材料,其中該阻隔構件A的該波長轉換構件側最表層為含粒子層,該含粒子層表面為該易剝離面。
  8. 如請求項1或2之轉印材料,其中該阻隔構件A的該波長轉換構件側最表層為無機層。
  9. 如請求項1或2之轉印材料,其中該阻隔構件A係具有易 接著層。
  10. 如請求項1或2之轉印材料,其中該阻隔構件A係具有易接著層,且該波長轉換構件側最表層為無機層。
  11. 如請求項1或2之轉印材料,其中該阻隔構件B係具有易接著層。
  12. 如請求項1或2之轉印材料,其中該阻隔構件A及阻隔構件B係分別包含由包括無機層及有機層之群組中選出的至少一層。
  13. 一種附有波長轉換構件的液晶面板之製造方法,其係包括:將如請求項1至12中任一項之轉印材料的阻隔構件A剝離;及將隨剝離而露出的露出面,與至少包含液晶胞的液晶面板表面貼合。
  14. 如請求項13之附有波長轉換構件的液晶面板之製造方法,其係將該露出面與該液晶面板的背光側表面貼合。
  15. 如請求項13之附有波長轉換構件的液晶面板之製造方法,其中該液晶面板係夾著該液晶胞具有目視側偏光板及背光側偏光板。
  16. 一種液晶顯示裝置之製造方法,其係包括:藉由如請求項13之方法,製作附有波長轉換構件的液晶面板;及將製成之液晶面板與背光單元組合來組裝液晶顯示裝置。
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