JP6948120B2 - 積層体の製造方法、積層体、バックライト装置、および表示装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明の第1の実施形態に係る積層体、その製造方法、バックライト装置および表示装置について、図面を参照しながら説明する。本明細書において、「シート」、「フィルム」等の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「フィルム」は、シートとも呼ばれるような部材も含む意味で用いられ、また「シート」はフィルムとも呼ばれ得るような部材も含む意味で用いられる。図1は本実施形態に係る積層体の斜視図であり、図2は図1の積層体のI−I線に沿った断面図であり、図3は図1に示されるレンズシートの光学的な作用を示す模式図であり、図4は入射光が光散乱性粒子に対しミー散乱する様子を示した模式図であり、図5は光波長変換層に入射した光の散乱効率を縦軸とし、光散乱性粒子の粒子径を横軸としたときに示されるグラフの一例である。図6〜図12は本実施形態に係る他の積層体の概略構成図であり、図13および図14は本実施形態に係る積層体の模式的な製造工程図である。
図1および図2に示されるように、積層体10は、レンズシート20と、光波長変換層30と、光透過性シート40とをこの順で備えている。レンズシート20は、第1の光透過性基材21と、第1の光透過性基材21の第1の面21A側に設けられたレンズ層22と、第1の光透過性基材21の第1の面21Aとは反対側の第2の面21Bに設けられたバリア層23とを備えている。光波長変換層30は、第1の光透過性基材21の第2の面21B側に設けられている。光透過性シート40は、光波長変換層30側の第1の面41Aおよび第1の面41Aとは反対側の第2の面41Bを有する第2の光透過性基材41と、第2の光透過性基材41の第1の面41Aに設けられたバリア層42と、第2の光透過性基材41の第2の面41Bに設けられた光拡散層43とを備えている。積層体10は、レンズシート20および光波長変換層30を備えていればよく、光透過性シート40を備えていなくともよい。レンズシート20や光透過性シート40は、バリア層23、42や光拡散層43を備えていなくともよい。レンズシート20においては、バリア層23は第1の光透過性基材21の第2の面21Bに設けられているが、第1の光透過性基材21の第1の面21Aに設けられていてもよい。この場合、バリア層23は第1の光透過性基材21とレンズ層22との間に配置されている。同様に、光透過性シート40においては、バリア層42は第2の光透過性基材41の第1の面41Aに設けられているが、第2の光透過性基材41の第2の面41Bに設けられていてもよい。また、光拡散層43の代わりに、貼り付き防止層を設けてもよい。なお、以下、説明の簡略化のために、第1の光透過性基材21を光透過性基材21と称し、第2の光透過性基材41を光透過性基材41と称することもある。
レンズシート20は、入射した光の進行方向を変化させて出光側から出射させる機能を有する。本実施形態においては、図3に示されるように、入射した光L3の進行方向を変化させて出光側から出射させて、正面方向の輝度を集中的に向上させる機能(集光機能)とともに、入射した光L4を反射させて、光波長変換層30側に戻す機能(再帰反射機能)を有している。レンズシート20は、上記したように、光透過性基材21と、光透過性基材21の第1の面21Aに設けられ、かつ複数の単位レンズ24を有するレンズ層22と、光透過性基材21の第2の面21Bに設けられたバリア層23とを備えている。
光透過性基材21としては、光透過性を有すれば特に限定されないが、量子ドット32は水分や酸素等で劣化し、発光効率が低下するおそれがあるため、光透過性基材21は水分や酸素の透過を抑制して、量子ドット32を水分や酸素から保護する機能を有するものであることが好ましい。
レンズ層22は、複数の単位レンズ24を備えているが、その他、シート状の本体部25を備えている。複数の単位レンズ24は、本体部25の出光側に並べて配置されている。
バリア層23は、水分や酸素の透過を抑制して、量子ドット32を水分や酸素から保護するための層である。また、バリア層23は、光波長変換層30との密着性を向上させる機能を有することが好ましい。
光波長変換層30は、ホストマトリクス31と、入射した光の波長変換を行うための量子ドット32とを含んでいる。図2に示される量子ドット32は、ホストマトリックス31中に分散されている。また、光波長変換層30は、光散乱性粒子33をさらに含んでいてもよい。積層体において、「光散乱」という用語は、積層体の内部における粒子に起因する光散乱を意味し、「光拡散」という用語は、主に、積層体の表面に起因する光拡散を意味する。
ホストマトリクス31としては、特に限定されないが、バインダ樹脂等が挙げられる。ホストマトリクスは、硬化性ホストマトリクス前駆体の硬化物(重合物、架橋物)から構成されている。硬化性ホストマトリクス前駆体としては、電離放射線重合性化合物および/または熱重合性化合物等を含む重合性化合物が挙げられる。電離放射線重合性化合物は、電離放射線重合性官能基を少なくとも1つ有するものである。本明細書における、「電離放射線重合性官能基」とは、電離放射線照射により重合反応し得る官能基である。電離放射線重合性官能基としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和基が挙げられる。なお、「(メタ)アクリロイル基」とは、「アクリロイル基」および「メタクリロイル基」の両方を含む意味である。また、電離放射線重合性化合物を重合する際に照射される電離放射線としては、可視光線、紫外線、X線、電子線、α線、β線、およびγ線が挙げられる。
量子ドット32は、量子閉じ込め効果(quantum confinement effect)を有するナノサイズの半導体粒子である。量子ドット32の粒径は、例えば、1nm以上20nm以下となっている。量子ドット32は、励起源から光を吸収してエネルギー励起状態に達すると、量子ドット32のエネルギーバンドギャップに該当するエネルギーを放出する。よって、量子ドット32の粒径又は物質の組成を調節すると、エネルギーバンドギャップを調節することができ、様々なレベルの波長帯のエネルギーを得ることができる。とりわけ、量子ドット32は、狭い波長帯で強い蛍光を発生することができる。
光散乱性粒子33は、光波長変換層30に進入した光を散乱させることによって光の進行方向を変化させる作用を有する粒子である。積層体10において、光散乱性粒子33の平均粒子径が、光波長変換層30の膜厚を100%としたときに8%以下であるであることが好ましい。光散乱性粒子の平均粒子径が8%を超えると、積層体による入射光の光変換効率の向上を充分に図ることができないおそれがあるからである。また、光散乱性粒子33の平均粒子径は、光波長変換層30の膜厚を100%としたときに3%以下であることが好ましい。
光透過性シート40は、上記したように、光透過性基材41と、光透過性基材41の第1の面41Aに設けられたバリア層42と、光透過性基材41の第2の面41Bに設けられた光拡散層43とを備えている。
光透過性基材41は、光透過性基材21と同様のものであるので、ここでは説明を省略するものとする。
バリア層42は、バリア層23と同様のものであるので、ここでは説明を省略するものとする。
光拡散層43は、積層体10に入射する光を拡散させる機能を有している。光拡散層43を設けることにより、積層体10における光の変換効率を高めることができる。また、積層体はバックライト装置内では後述する光学板と接触するが、積層体と光学板とが貼り付いてしまうと、積層体と光学板との間の界面にウエットアウトと呼ばれる水で濡らしたようなパターンが形成されてしまうので、図1および図2に示されるように、光拡散層43は、積層体10と光学板82との貼り付きを防止するための層に、光拡散層43の光透過性基材41側の面とは反対側の面は、凹凸面43Aとなっていることが好ましい。凹凸面43Aとすることにより、図15に示される光拡散層43と光学板82との接触面積を低下させることができるとともに、光学板82との間に空気層90を形成することができるので、積層体10と光学板82との貼り付きを防止することができる。光拡散層43は、表面凹凸形成粒子44とバインダ樹脂45とを含んでいる。
表面凹凸形成粒子44の平均粒径としては、例えば、1μm以上30μm以下であることが好ましく、1μm以上20μm以下であることがより好ましい。表面凹凸形成粒子の平均粒径が1μm未満であると、積層体の光波長変換効率が不充分となることがあり、充分な光拡散性を出すためには表面凹凸形成粒子の添加量を多くする必要がある。一方、表面凹凸形成粒子の平均粒径が30μmを超えると、光拡散性能は優れたものとなるが、光拡散層の光の透過率が大幅にダウンしやすくなる。なお、表面凹凸形成粒子の平均粒径は、上述した量子ドットと同様の方法で測定することができる。
バインダ樹脂45としては、特に限定されないが、光波長変換層30の欄で説明したバインダ樹脂と同様のバインダ樹脂を用いることができるので、ここでは説明を省略するものとする。
図1および図2においては、レンズシート30、光波長変換層30、および光透過性シート40がこの順で積層された積層体10が図示されているが、積層体は、波長変換層30とバリア層23、42との間の密着性をより向上させるために図6に示される構造としてもよく、またこの密着性をより一層向上させるために図7に示される構造としてもよい。
プライマー層51、52はバリア層23、42と光波長変換層30との間の密着性を高める層であり、バリア層23、42と光波長変換層30との間に配置され、かつバリア層41、42と光波長変換層30に密着している。プライマー層51、52の構成材料としては、公知のものを適宜選択して用いて良く、例えば、ホストマトリクスの欄で説明した光重合性化合物と同様の光重合性化合物の重合物や熱硬化性又は熱可塑性のポリエステル樹脂及びポリウレタン樹脂が挙げられる。なお、プライマー層51、52にはそれぞれ異なる構成材料を用いてもよい。また、プライマー層51、52の厚さは、特に限定されないが、例えば、10nm以上5μm以下とすることが可能である。
接着層61、64は、バリア層23、42と光透過性基材62、63との間に配置され、かつバリア層23、42と光透過性基材62、63に密着している。接着層61、64の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、エチレンと酢酸ビニルまたはアクリル酸などとの共重合体、エチレンとスチレンおよび/またはブタジエンなどとの共重合体、オレフィン樹脂などの熱可塑性樹脂および/またはその変性樹脂、光重合性化合物の重合体、およびエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂等の少なくともいずれかを用いることが可能である。接着層61、64の構成材料としてアクリル樹脂、エポキシ樹脂またはポリエステル樹脂を用いることが、耐熱性や接着性の観点から好ましい。なお、接着層61、64にはそれぞれ異なる構成材料を用いてもよい。また、接着層61、64の厚さは、特に限定されないが、例えば、100nm以上30μm以下とすることが可能である。
光透過性基材62、63は、接着層61、64と光波長変換層30との間に配置され、かつ接着層61、64と光波長変換層30に密着している。光透過性基材62、63は、光透過性基材21と同様のものであるので、ここでは説明を省略するものとする。
積層体は、図8に示されるように、レンズシート80と、光波長変換層90と、光透過性シート100とをこの順で備えている積層体70やレンズシート80と、光波長変換層90と、光拡散層43とをこの順で備えている積層体110であってもよい。レンズシート80は、光透過性基材21と、光透過性基材21の第1の面21A側に設けられたレンズ層22とを備えている。また、光透過性シート100は、光透過性基材41と、光透過性基材41の第2の面41Bに設けられた光拡散層43とを備えている。本実施形態のレンズシート80および光透過性シート100は、バリア層を備えていないものである。積層体70においては、レンズシート80、光波長変換層90、および光透過性シート100は一体化されており、積層体110においては、レンズシート80、光波長変換層90、および光拡散層43は一体化されている。なお、積層体70においては、レンズシート80および光透過性シート100は、バリア層を備えていないので、光波長変換層90は光透過性基材21、41と接合されている。また、積層体110においては、レンズシート80は、バリア層を備えていないので、光波長変換層90は光透過性基材21および光拡散層43と接合されている。図8、9において、図2と同じ符号が付されている部材は、図2で示した部材と同じものであるので、後述する内容以外は説明を省略するものとする。
光波長変換層90は、ホストマトリクス91と、量子ドット32とを含んでいる。図9に示される量子ドット32は、ホストマトリクス91中に分散されている。レンズシート80および光透過性シート100はバリア層を備えていないので、量子ドットの劣化を抑制する観点から、ホストマトリクス91は、ホストマトリクス31の成分の他、硫黄、リン、および窒素からなる群から選択される1以上の元素(以下、この元素を「特定の元素」と称する。)およびカルボン酸の少なくともいずれかを含むことが好ましい。量子ドットが劣化しやすいのは、以下のことが原因であると考えられる。まず、上記したように、量子ドットの表面には硫黄系化合物やリン系化合物等からなるリガンドが配位しているが、このリガンドは光や熱で脱離しやすい。リガンドが量子ドットから脱離すると、量子ドットに水分や酸素が付着しやすくなるので、量子ドットは、酸化され、劣化してしまう。これにより、量子ドットが劣化してしまうものと考えられる。これに対し、ホストマトリクス91が上記特定の元素およびカルボン酸の少なくともいずれかを含んでいる場合には、量子ドットの近傍に硫黄成分、リン成分、窒素成分およびカルボン酸の少なくともいずれかを存在させることができ、これによりバリア層を設けなくとも量子ドットの劣化を抑制できる。これは、リガンドが量子ドットから脱離した場合であっても、ホストマトリクス91中に存在する硫黄成分、リン成分、窒素成分およびカルボン酸の少なくともいずれかがリガンドの役割を補助するような機能(例えば、リガンドの代わりに量子ドットに結合して、リガンドを代替する機能および酸素を捕捉する機能の少なくともいずれかの機能)を発揮するので、量子ドットの劣化が抑制されるためであると考えられる。特定の元素やカルボン酸は、ホストマトリクス91中に固定されていなくともよいが、特定の元素やカルボン酸の溶出を抑制するためにホストマトリクス91中に固定されていることが好ましい。
硫黄含有化合物は、硫黄を含む化合物である。硫黄含有化合物としては、特に限定されないが、チオール化合物、チオエーテル化合物、ジスルフィド化合物、チオフェン化合物等が挙げられる。硫黄化合物として、チオール化合物を用いた場合には、光波長変換層中においては、チオール化合物と重合性化合物は、チオール−エン反応により共重合体を形成していることが好ましい。チオール化合物と重合性化合物が共重合することにより、チオール化合物を光波長変換層中に固定することができる。チオール化合物を用いる場合には、電離放射線や熱による硬化性に優れる観点からは、第1級チオール化合物を用いることが好ましいが、塗工時のポットライフや臭気抑制の観点からは、2級チオール化合物または3級チオール化合物を用いるのが好ましい。
リン含有化合物は、リンを含む化合物である。リン含有化合物としては、特に限定されないが、ホスホン酸系化合物、ホスフィン酸系化合物、ホスフィンオキサイド系化合物、亜ホスホン酸系化合物、亜ホスフィン酸系化合物、およびホスフィン系化合物が挙げられる。これらの中でも、光波長変換層の形成の際の硬化性や量子ドットの劣化抑制の観点から、下記一般式(2)で示される化合物が好ましい。
窒素含有化合物は、窒素を含む化合物である。窒素含有化合物としては、特に限定されないが、光波長変換層の形成の際の硬化性や量子ドットの劣化抑制の観点から、アミン化合物が好ましい。アミン化合物としては、1級アミン化合物、2級アミン化合物および3級アミン化合物、ジアミン化合物のいずれであってもよい。
カルボン酸は、カルボキシル基を少なくとも1以上含む化合物である。カルボン酸は、カルボキシル基を2以上含んでいてもよく、また重合性官能基を含んでいてもよい。
積層体は、図10に示されるように、レンズシート80と、光波長変換層90と、オーバーコート層121と、光拡散層43とをこの順で備えている積層体120であってもよい。積層体120においては、レンズシート80、光波長変換層90、オーバーコート層121、および光拡散層43は一体化されており、光波長変換層90は光透過性基材21およびオーバーコート層121と接している。本実施形態においては、光波長変換層90の片面にオーバーコート層121が形成されているが、オーバーコート層は光波長変換層の両面に形成されていてもよい。
オーバーコート層121は、光波長変換層90の表面を覆い、かつ塗工によって形成された樹脂からなる層である。オーバーコート層121上に光拡散層等の他の層が形成されていてもよい。
積層体は、図11に示されるように、レンズシート80と、光波長変換層140と、光透過性シート100とをこの順で備えている積層体130であってもよい。積層体130においては、レンズシート80、光波長変換層140、および光透過性シート100は一体化されている。なお、レンズシート80および光透過性シート100は、光波長変換層140と接合されている。また、光透過性シート100の代わりにオーバーコート層を形成してもよい。
積層体は、図12に示されるように、レンズシート80と、光波長変換層160と、光透過性シート100とをこの順で備えている積層体150であってもよい。積層体150においては、レンズシート80、光波長変換層160、および光透過性シート100は一体化されている。なお、レンズシート80および光透過性シート100は、光波長変換層160と接合されている。また、光透過性シート100の代わりにオーバーコート層を形成してもよい。
A=(B−C)/B×100
積層体10は、例えば、以下のようにして作製することができる。図13および図14は本実施形態に係る積層体の模式的な製造工程図である。まず、図13(A)に示されるように、光透過性基材21の第2の面21Bに蒸着法等によりバリア層23を形成し、バリア層23付き光透過性基材21を形成する。同様に、光透過性基材41の第1の面41Aに蒸着法等によりバリア層42を形成し、バリア層42付き光透過性基材41を形成する。なお、バリア層23は光透過性基材21の第1の面21Aに形成してもよく、また同様にバリア層42は光透過性基材41の第2の面41Bに形成してもよい。
図15に示される表示装置170は、バックライト装置180と、バックライト装置180の出光側に配置された表示パネル200とを備えている。表示装置170は、画像を表示する表示面170Aを有している。図15に示される表示装置170においては、表示パネル200の表面が表示面170Aとなっている。
図15に示される表示パネル200は、液晶表示パネルであり、入光側に配置された偏光板201と、出光側に配置された偏光板202と、偏光板201と偏光板202との間に配置された液晶セル203とを備えている。偏光板201、202は、入射した光を直交する二つの直線偏光成分(S偏光およびP偏光)に分解し、一方の方向(透過軸と平行な方向)に振動する直線偏光成分(例えば、P偏光)を透過させ、前記一方の方向に直交する他方の方向(吸収軸と平行な方向)に振動する直線偏光成分(例えば、S偏光)を吸収する機能を有している。
図15に示されるバックライト装置180は、エッジライト型のバックライト装置として構成され、光源181と、光源181の側方に配置された導光板として機能する光学板182と、光学板182の出光側に配置された積層体10、積層体10の出光側に配置されたレンズシート183と、レンズシート183の出光側に配置された反射型偏光分離シート84と、光学板182の出光側とは反対側に配置された反射シート185とを備えている。バックライト装置180は、光学板182、レンズシート183、反射型偏光分離シート184、反射シート185を備えているが、これらのシート等は備えられていなくともよい。本明細書において、「出光側」とは、各部材においてバックライト装置から出射する方向に向かう光が出射される側を意味する。
光源181は、例えば、線状の冷陰極管等の蛍光灯や、点状の発光ダイオード(LED)や白熱電球等の種々の態様で構成され得る。本実施の形態において、光源181は、光学板182の後述する入光面182B側に、面状に並べて配置された多数の点状発光体、具体的には、多数の発光ダイオード(LED)によって、構成されている。
導光板としての光学板182は、平面視形状が四角形形状に形成されている。光学板182は、表示パネル200側の一方の主面によって構成された出光面182Aと、出光面182Aに対向するもう一方の主面からなる裏面182Bと、出光面182Aおよび裏面182Bの間を延びる側面と、を有している。側面のうちの光源181側の側面が、光源からの光を受ける入光面182Cとなっている。入光面182Cから光学板182内に入射した光は、入光面182Cと、入光面182Cと対向する反対面とを結ぶ方向(導光方向)に光学板内を導光され、出光面182Aから出射される。
図16に示されるように、レンズシート183は、ほぼレンズシート20と同様の構成となっているが、バリア層は有していない。すなわち、レンズシート183は、光透過性基材186と、光透過性基材186の一方の面に設けられ、かつ複数の単位レンズ188を有するレンズ層187とを備えており、レンズ層187は単位レンズ188の他、シート状の本体部189を備えている。光透過性基材186、レンズ層187、単位レンズ188、本体部189は、レンズシート20における光透過性基材21、レンズ層22、単位レンズ24、本体部25と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。
反射型偏光分離シート184は、レンズシート183から出射される光のうち、第1の直線偏光成分(例えば、P偏光)のみを透過し、かつ第1の直線偏光成分と直交する第2の直線偏光成分(例えば、S偏光)を吸収せずに反射する機能を有する。反射型偏光分離シート84で反射された第2の直線偏光成分は再度反射され、偏光が解消された状態(第1の直線偏光成分と第2の直線偏光成分とを両方含んだ状態)で、再度、反射型偏光分離シート84に入射する。よって、反射型偏光分離シート184は再度入射する光のうち第1の直線偏光成分を透過し、第1の直線偏光成分と直交する第2の直線偏光成分は再度反射される。以下、同上の過程を繰り返す事により、当初レンズシート183から出光した光の70〜80%程度が第1の直線偏光成分となった光源光として出光される。したがって、反射型偏光分離シート184の第1の直線偏光成分(透過軸成分)の偏光方向と表示パネル200の偏光板201の透過軸方向とを一致させることにより、バックライト装置180からの出射光は全て表示パネル200で画像形成に利用可能となる。したがって、光源81から投入される光エネルギーが同じであっても、反射型偏光分離シート184を未配置の場合に比べて、より高輝度の画像形成が可能となり、又光源181のエネルギー利用効率も向上する。とりわけ、反射型偏光分離シート184で反射された光は、積層体10の光波長変換層で波長変換が行われ得る。したがって、反射型偏光分離シート184を配置することによって、積層体10の光波長変換効率がさらに上昇させることができる。したがって、更なる光の利用効率の改善を期待することができる。
反射シート185は、光学板182の裏面182Bから漏れ出した光を反射して、再び光学板182内に入射させる機能を有する。反射シート182は、白色の散乱反射シート、金属等の高い反射率を有する材料からなるシート、高い反射率を有する材料からなる薄膜(例えば金属薄膜)を表面層として含んだシート等から構成され得る。反射シート182での反射は、正反射(鏡面反射)でもよく、拡散反射でもよい。反射シート182での反射が拡散反射の場合には、当該拡散反射は、等方性拡散反射であってもよいし、異方性拡散反射であってもよい。
積層体を組み込むバックライト装置は、図19に示されるような直下型のバックライト装置であってもよい。図19に示されるバックライト装置210は、光源181と、光源181の光を受け、かつ光拡散板として機能する光学板211と、光学板211の出光側に配置された積層体10、積層体10の出光側に配置されたレンズシート183と、レンズシート184の出光側に配置された反射型偏光分離シート184とを備えている。本実施形態においては、光源181は、光学板211の側方ではなく、光学板211の直下に配置されている。図19において、図15と同じ符号が付されている部材は、図15で示した部材と同じものであるので、説明を省略するものとする。なお、バックライト装置210においては、光学板182は備えられていない。
光拡散板としての光学板211は、平面視形状が四角形形状に形成されている。光学板211は、表示パネル200側の一方の主面によって構成された出光面211Aと、出光面211Aに対向するもう一方の主面によって構成され、光源181からの光を受ける入光面211Bを有している。入光面211Bから光学板211内に入射した光は、光学板211内で拡散され、出光面211Aから出射される。
以下、本発明の第2の実施形態に係る積層体、バックライト装置および表示装置について、図面を参照しながら説明する。図20は本実施形態に係る積層体の斜視図であり、図21は図20の積層体のII−II線に沿った断面図である。なお、本実施形態において、第1の実施形態で説明した部材と同じ部材については、同じ符号が付してあるとともに、説明を省略するものとする。
図20および図21に示される積層体220は、光波長変換粒子225を含む光透過性基材221と、光透過性基材221の第1の面221Aに密着したレンズ層222と、光透過性基材221の第1の面221Aとは反対側の第2の面221B側に設けられた光拡散層223とを備えている。積層体220は、量子ドット32を含む光透過性基材221およびレンズ層222を備えていればよく、光拡散層223を備えていなくともよい。また、逆に、光透過性基材221の第1の面221Aにバリア層を備えていてもよい。積層体220においては、レンズ層222、光透過性基材221、および光拡散層223は一体化されている。
光透過性基材221は、内部に光波長変換粒子161を含む以外は、光透過性基材21と同様のものであるので、材料等に関しては、説明を省略するものとする。また、光透過性基材221に含まれる光波長変換粒子161も、光波長変換層160に含まれる光波長変換粒子161と同様のものであるので、説明を省略するものとする。
図20および図21に示されるように、レンズ層222は、レンズ層22と同様の構成となっている。すなわち、レンズ層222は、複数の単位レンズ226と、シート状の本体部227を備えている。単位レンズ226、本体部227は、単位レンズ24、本体部25と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。
光拡散層223は、光拡散層43と同様に、表面凹凸形成粒子44とバインダ樹脂45とを含んでおり、その他の構成も光拡散層43と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。
下記の手順に従って、光波長変換粒子を得た。
(光波長変換粒子1)
攪拌装置を有する重合容器内に、まず、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(製品名「A−DCP」、新中村化学工業社製)50質量部、テトラエチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)(製品名「EGMP−4」、SC有機化学社製)50質量部、緑色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 530」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径3.3nm)1.0質量部、赤色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 610」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径5.2nm)1.0質量部、および熱ラジカル重合開始剤(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、東京化成工業社製)1質量部からなる光波長変換粒子用組成物1を調整し、そこに貧溶媒として、分散剤であるポリビニルアルコール10質量部をイオン交換水900質量部に溶解させたものを投入した。その後、撹拌装置によって攪拌速度400rpmで10分間攪拌して、光波長変換粒子用組成物1を貧溶媒中に液滴として微分散させた。続いて、攪拌装置による攪拌を攪拌速度400rpmで継続させ、光波長変換粒子用組成物1および貧溶媒を含む反応液の温度を50℃になるまで昇温し、反応液の温度が50℃の状態で3時間かけて懸濁重合を行い、その後、熱ラジカル開始剤を完全に失活させるため、反応液の温度を80℃になるまで昇温し、反応液の温度が80℃の状態で3時間撹拌して、粒子状の重合物を得た。その後、重合容器内の重合物を含む反応液を攪拌装置により攪拌しながら室温まで冷却した。次いで、反応液を吸引ろ過し、ろ過の残渣をイオン交換水で洗浄し、その後脱液して、光波長変換粒子1を得た。光波長変換粒子1においては緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットが樹脂粒子中に内包され、また光波長変換粒子1の平均粒子径は3μmであった。光波長変換粒子1の平均粒子径は、走査型電子顕微鏡により20個の光波長変換粒子1の粒子径を測定し、その平均値を算出することによって求めた。なお、以下の光波長変換粒子2〜5の平均粒子径も、光波長変換粒子1と同様の方法と求めた。
光波長変換粒子用組成物1の代わりに、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(製品名「A−DCP」、新中村化学工業社製)50質量部、2−メタクロイロキシエチルアシッドホスフェート(製品名「ライトエステルP−2M」、共栄社化学社製)50質量部、緑色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 530」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径3.3nm)1.0質量部、赤色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 610」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径5.2nm)1.0質量部、および熱ラジカル重合開始剤(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、東京化成工業社製)1質量部からなる光波長変換粒子用組成物2を用いたこと以外は、光波長変換粒子1と同様の手順によって、光波長変換粒子2を得た。光波長変換粒子2においては緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットが樹脂粒子中に内包され、また光波長変換粒子5の平均粒子径は3μmであった。
光波長変換粒子用組成物1の代わりに、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(製品名「A−DCP」、新中村化学工業社製)50質量部、ステアリルアミン(製品名「ファーミン80」、花王社製)50質量部、緑色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 530」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径3.3nm)1.0質量部、赤色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 610」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径5.2nm)1.0質量部、および熱ラジカル重合開始剤(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、東京化成工業社製)1質量部からなる光波長変換粒子用組成物3を用いたこと以外は、光波長変換粒子1と同様の手順によって、光波長変換粒子3を得た。光波長変換粒子3においては緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットが樹脂粒子中に内包され、また光波長変換粒子3の平均粒子径は3μmであった。
光波長変換粒子用組成物1の代わりに、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(製品名「A−DCP」、新中村化学工業社製)50質量部、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート(製品名「M−5300」、東亞合成社製)50質量部、緑色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 530」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径3.3nm)1.0質量部、赤色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 610」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径5.2nm)1.0質量部、および熱ラジカル重合開始剤(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、東京化成工業社製)1質量部からなる光波長変換粒子用組成物4を用いたこと以外は、光波長変換粒子1と同様の手順によって、光波長変換粒子4を得た。光波長変換粒子4においては緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットが樹脂粒子中に内包され、また光波長変換粒子4の平均粒子径は3μmであった。
まず、1.0質量部の緑色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 530」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒子径3.3nm)および1.0質量部の赤色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 610」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒子径5.2nm)を用意した。緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットを用意した後、緑色発光量子ドットおよび赤色発光量子ドットの表面をドデシルアミンで覆い、これらの量子ドットをトルエン溶液(0.4mL、1.5μM/L)に分散させた。次いで、この溶液にテトラエトキシシラン(TEOS、10μL)を添加し、3時間攪拌して、有機溶液1を作製した。
まず、下記に示す組成となるように各成分を配合して、光波長変換層用組成物を得た。
(光波長変換層用組成物1)
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):99質量部
・緑色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 530」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径3.3nm):0.20質量部
・赤色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 610」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径5.2nm):0.20質量部
・光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):89質量部
・緑色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 530」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径3.3nm):0.20質量部
・赤色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 610」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径5.2nm):0.20質量部
・光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
・アルミナ粒子(製品名「DAM−03」、電気化学工業社製、平均粒子径4μm):10質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):89質量部
・緑色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 530」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径3.3nm):0.20質量部
・赤色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 610」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径5.2nm):0.20質量部
・光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
・アルミナ粒子(製品名「MM−P」、日本軽金属社製、平均粒子径1.5μm):10質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):89質量部
・緑色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 530」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径3.3nm):0.20質量部
・赤色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 610」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径5.2nm):0.20質量部
・光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
・ジルコニア粒子(製品名「TZ−3YS−E」、東ソー社製、平均粒子径0.1μm):10質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):89質量部
・緑色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 530」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径3.3nm):0.20質量部
・赤色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 610」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径5.2nm):0.20質量部
・光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
・チタニア粒子(製品名「R−38L」、堺化学工業社製、平均粒子径0.4μm):10質量部
・光波長変換粒子1:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
・光波長変換粒子2:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
・光波長変換粒子3:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
・光波長変換粒子4:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
・光波長変換粒子5:20質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):80質量部
・光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):50質量部
・テトラエチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)(製品名「EGMP−4」、SC有機化学社製):50質量部
・緑色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 530」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径3.3nm):0.20質量部
・赤色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 610」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径5.2nm):0.20質量部
・光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):89質量部
・緑色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 530」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径3.3nm):0.20質量部
・赤色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 610」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径5.2nm):0.20質量部
・光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
・アルミナ粒子(製品名「DAM−07」、電気化学工業社製、平均粒子径10μm):10質量部
・エポキシアクリレート(製品名「ユニディックV−5500」、DIC社製):89質量部
・緑色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 530」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径3.3nm):0.20質量部
・赤色発光量子ドット(製品名「CdSe/ZnS 610」、SIGMA−ALDRICH社製、コア:CdSe、シェル:ZnS、平均粒径5.2nm):0.20質量部
・光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184」、BASFジャパン社製):1質量部
・シリカ粒子(製品名「KE−P250」、日本触媒社製、平均粒子径2.5μm):10質量部
下記に示す組成となるように各成分を配合して、光拡散層用組成物を得た。
(光拡散層用組成物)
・ペンタエリスリトールトリアクリレート:99質量部
・表面凹凸形成粒子(架橋ポリスチレン樹脂ビーズ、製品名「SBX−4」、積水化成品工業株式会社製、平均粒子径4μm):158質量部
・光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184、BASFジャパン社製):1質量部
・溶剤(メチルイソブチルケトン:シクロヘキサノン=1:1(質量比)):170質量部
下記に示す組成となるように各成分を配合して、オーバーコート層用組成物を得た。
(オーバーコート層用組成物1)
・アクリル酸亜鉛(製品名「ZN−DA」日本触媒社製):30質量部
・メタノール:70質量部
・光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、製品名「Irgacure(登録商標)184、BASFジャパン社製):1質量部
下記に示す組成となるように各成分を配合して、ポリエチレンテレフタレートフィルム用組成物1を得た。
(ポリエチレンテレフタレートフィルム用組成物1)
・ポリエチレンテレフタレート:100質量部
・光波長変換粒子5:8質量部
まず、2枚のシリカ蒸着層付きポリエチレンテレフタレートフィルムを次のような方法で作製した。高周波スパッタリング装置において、電極に周波数13.56MHz、電力5kWの高周波電力を印加することにより、チャンバー内で放電を生じさせて、大きさ7インチおよび厚みが50μmの光透過性基材としてのポリエチレンテレフタレートフィルム(製品名「ルミラーT60」、東レ社製)の片面にターゲット物質(シリカ)からなる、厚みが50nmであり、かつ屈折率が1.46であるバリア層としてのシリカ蒸着層を形成し、これにより、ポリエチレンテレフタレートフィルムの一方の面にシリカ蒸着層が形成されたシリカ蒸着書付きポリエチレンテレフタレートフィルムを2枚形成した。
実施例2においては、光波長変換層用組成物1の代わりに光波長変換層用組成物2を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、積層体を作製した。光波長変換層中のアルミナの屈折率は1.77であり、バインダ樹脂の屈折率は1.51であった。また、光波長変換層における量子ドットは光学等方な粒子であり、光学波長変換層に入射した光の散乱効率を縦軸とし、光散乱性粒子の粒子径を横軸としたときに示されるグラフにおいて現れる最大ピークの半値幅である0.6μmから2.0μmの範囲内に、上記光散乱性粒子の粒子径分布のうち20%が含まれていた。
実施例3においては、光波長変換層の膜厚を60μmとしたこと以外は、実施例2と同様にして、積層体を作製した。
実施例4においては、光波長変換層用組成物1の代わりに光波長変換層用組成物3を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、積層体を作製した。なお、光学波長変換層に入射した光の散乱効率を縦軸とし、光散乱性粒子の粒子径を横軸としたときに示されるグラフにおいて現れる最大ピークの半値幅である0.6μmから2.0μmの範囲内に、上記光散乱性粒子の粒子径分布のうち40%が含まれていた。
実施例5においては、光波長変換層用組成物1の代わりに光波長変換層用組成物4を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、積層体を作製した。ジルコニアの屈折率は2.17であった。
実施例6においては、光波長変換層用組成物1の代わりに光波長変換層用組成物5を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、積層体を作製した。チタニアの屈折率は2.7であった。
実施例7においては、光波長変換層用組成物1の代わりに光波長変換層用組成物6を用い、かつ2枚のシリカ蒸着層付きポリエチレンテレフタレートフィルムの代わりに、2枚のシリカ蒸着層が形成されていない大きさ7インチおよび厚みが50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(製品名「ルミラーT60」、東レ社製)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、積層体を作製した。なお、実施例7に係る積層体は、シリカ蒸着層を備えていないプリズムシート、光波長変換層、シリカ蒸着層を備えていないポリエチレンテレフタレートフィルム、および光拡散層が一体化されたものであった。
実施例8においては、光波長変換層用組成物6の代わりに光波長変換層用組成物7を用いたこと以外は、実施例7と同様にして、積層体を作製した。
実施例9においては、光波長変換層用組成物6の代わりに光波長変換層用組成物8を用いたこと以外は、実施例7と同様にして、積層体を作製した。
実施例10においては、光波長変換層用組成物6の代わりに光波長変換層用組成物9を用いたこと以外は、実施例7と同様にして、積層体を作製した。
実施例11においては、光波長変換層用組成物6の代わりに光波長変換層用組成物10を用いたこと以外は、実施例7と同様にして、積層体を作製した。
実施例12においては、光波長変換層用組成物6の代わりに光波長変換層用組成物11を用いたこと以外は、実施例7と同様にして、積層体を作製した。
まず、シリカ蒸着層が形成されていない大きさ7インチおよび厚みが50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(製品名「ルミラーT60」、東レ社製)の一方の面に実施例1と同様の手法によって実施例1と同様の形状のプリズム層を形成し、シリカ蒸着層を備えていないプリズムシートを形成した。次いで、このプリズムシートのポリエチレンテレフタレートフィルムの他方の面に、光波長変換層用組成物6を塗布して、塗膜を形成した。この状態で、紫外線を積算光量が500mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させることにより、100μmの光波長変換層を形成した。そして、光波長変換層におけるプリズムシート側の面とは反対側の面に、オーバーコート層用組成物1を塗布し、塗膜を形成した。そして、紫外線を積算光量が500mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させて、膜厚5μmのオーバーコート層を得た。さらに、オーバーコート層における光波長変換層側の面とは反対側の面に上記光拡散層用組成物1を、塗布し、塗膜を形成した。次いで、形成した塗膜に対して、80℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させた。その後、紫外線を積算光量が150mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させることにより膜厚が10μmの光拡散層を形成した。これにより、プリズムシート、光波長変換層、オーバーコート層、および光拡散層が一体化された積層体を作製した。
実施例14においては、光波長変換層用組成物6の代わりに光波長変換層用組成物11を用いたこと以外は、実施例13と同様にして、積層体を作製した。
原料である上記ポリエチレンテレフタレートフィルム用組成物1を290℃で溶融して、フィルム形成ダイを通して、シート状に押出し、水冷冷却した回転急冷ドラム上に密着させて冷却し、未延伸フィルムを作製した。この未延伸フィルムを二軸延伸試験装置(東洋精機製)にて、120℃にて1分間予熱した後、120℃にて、未延伸フィルムの長手方向に延伸倍率3.5倍に延伸した後、フィルムの幅方向に延伸倍率4.2倍にて延伸を行い、光波長変換粒子5を含む厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。
まず、2枚のシリカ蒸着層付きポリエチレンテレフタレートフィルムを次のような方法で作製した。高周波スパッタリング装置において、電極に周波数13.56MHz、電力5kWの高周波電力を印加することにより、チャンバー内で放電を生じさせて、大きさ7インチおよび厚みが50μmの光透過性基材としてのポリエチレンテレフタレートフィルム(製品名「ルミラーT60」、東レ社製)の片面にターゲット物質(シリカ)からなる、厚みが50nmであり、かつ屈折率が1.46であるバリア層としてのシリカ蒸着層を形成し、これにより、ポリエチレンテレフタレートフィルムの一方の面にシリカ蒸着層が形成されたシリカ蒸着書付きポリエチレンテレフタレートフィルムを2枚形成した。
比較例2においては、光波長変換層用組成物1の代わりに光波長変換層用組成物2を用いたこと以外は、比較例1と同様にして、光波長変換シートおよびプリズムシートを作製した。
比較例3においては、光波長変換層用組成物1の代わりに光波長変換層用組成物3を用いたこと以外は、比較例1と同様にして、光波長変換シートおよびプリズムシートを作製した。
比較例4においては、光波長変換層用組成物1の代わりに光波長変換層用組成物4を用いたこと以外は、比較例1と同様にして、光波長変換シートおよびプリズムシートを作製した。
比較例5においては、光波長変換層用組成物1の代わりに光波長変換層用組成物5を用いたこと以外は、比較例1と同様にして、光波長変換シートおよびプリズムシートを作製した。
参考例1においては、光波長変換層の膜厚を40μmとしたこと以外は、実施例1と同様にして、積層体を作製した。
参考例2においては、光波長変換層用組成物1の代わりに光波長変換層用組成物6を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、積層体を作製した。
参考例3においては、光波長変換層用組成物1の代わりに光波長変換層用組成物7を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、積層体を作製した。シリカの屈折率は1.47であった。
実施例1〜15に係る積層体および比較例1〜5に係る光波長変換シートおよびプリズムシートをそれぞれバックライト装置に組み込み、実施例1〜7および比較例1〜5に係る積層体を組み込んだバックライト装置において、発光時のバックライト装置の発光面の周縁部および中央部の色度を、分光放射輝度計(製品名「CS2000」、コニカミノルタ社製)を用いてそれぞれ測定した。
上記で実施例1〜15に係る積層体ならびに比較例1〜5に係る光波長変換シートおよびプリズムシートを組み込んだバックライト装置を用いて、暗室において、バックライト装置における発光時の発光面の周縁部(端と端から5mm付近の位置との間の部分)および中央部を目視で観察し、発光面の周縁部の色味が中央部の色味に比べて際立っているか観察した。評価基準は以下の通りとした。
○:周縁部の色味が中央部の色味と同等、または周縁部の色味が中央部の色味と若干異なっていたが実用上問題のないレベルであった。
×:周縁部の色味が中央部の色味に比べて際立っていた。
上記で実施例1〜15に係る積層体ならびに比較例1〜5に係る光波長変換シートおよびプリズムシートを組み込んだバックライト装置において、バックライト装置の正面方向を0度とし、水平方向の輝度の角度特性を、−50度〜50度まで5度刻みで分光放射輝度計(製品名「CS2000」、コニカミノルタ社製)を用いてそれぞれ測定した。そして、各バックライト装置における各角度での輝度の積算値を算出し、比較例1の輝度の積算値を100%としたときの実施例および比較例の輝度の積算値の相対値を光利用効率とした。
上記実施例1〜15に係る積層体において、水蒸気透過率および酸素透過率をそれぞれ測定した。積層体の水蒸気透過率は、JIS K7129:2008に準拠して、水蒸気透過率測定装置(製品名「PERMATRAN−W3/31」、MOCON社製)を用いて、40℃、相対湿度90%の条件下で測定した。また、積層体の酸素透過率は、JIS K7126:2006に準拠して、酸素ガス透過率測定装置(製品名「OX−TRAN 2/21」、MOCON社製)を用いて23℃、相対湿度90%の条件下で測定した。
まず、実施例1〜6および参考例1〜3に係る積層体を組み込んだバックライト装置と、実施例に係る積層体を組み込んでいないバックライト装置において、分光放射計(製品名「SR−UL2」、トプコン社製)を用いて分光スペクトルをそれぞれ得た。それぞれで得られた分光スペクトルから青色光スペクトルの積分値、及び、緑色光スペクトル(480nm−590nm)の積分値、赤色光スペクトル(590nm−750nm)の積分値を算出した。実施例1〜6および参考例1〜3に係る積層体を組み込んだバックライト装置を用いて測定した緑色光スペクトルの積分値と赤色光スペクトルの積分値のそれぞれについて実施例に係る積層体を組み込んでいないバックライト装置を用いて測定した青色光スペクトルの積分値で除し光波長変換効率を測定した。
20、80…レンズシート
21、41、62、63、221…光透過性基材
22、122…レンズ層
23、42…バリア層
24、226…単位レンズ
30、90、140、160…光波長変換層
30C、50A、60A、70A、110A、120A、130A、150A…周縁部
30D、50B、60B、70B、110B、120B、130B、150B…中央部
31、91…ホストマトリクス
32…量子ドット
34…硬化性ホストマトリクス前駆体
35…塗膜
43…光拡散層
170…表示装置
180、210…バックライト装置
200…表示パネル
Claims (11)
- 第1の光透過性基材および前記第1の光透過性基材の第1の面側に設けられ、かつ複数の単位レンズを有するレンズ層を備えるレンズシートと、
前記第1の光透過性基材における前記第1の面とは反対側の第2の面側に設けられ、かつホストマトリクスおよび量子ドットを含む光波長変換層と、
前記光波長変換層における前記レンズシート側とは反対側に形成され、かつ凹凸面を有する光拡散層と、を備え、
前記レンズシートと前記光波長変換層と前記光拡散層が一体化されており、
前記量子ドットが、第1の半導体化合物からなるコアと、前記第1の半導体化合物と異なる第2の半導体化合物からなるシェルと、前記シェルの外側に位置するリガンドとを含み、
前記光波長変換層が光波長変換粒子をさらに含み、
前記光波長変換粒子が、硫黄、リン、および窒素からなる群から選択される1以上の元素およびカルボン酸の少なくともいずれかを含む光透過性の樹脂粒子と、前記樹脂粒子中に内包された前記量子ドットとを含み、
40℃、相対湿度90%での水蒸気透過率が0.1g/(m 2 ・24h)以上および23℃、相対湿度90%での酸素透過率が0.1cm 3 /(m 2 ・24h・atm)以上の少なくともいずれかを満たす、積層体。 - 前記積層体の表面が前記レンズシートのレンズ面であり、かつ前記積層体における前記表面とは反対側の面である裏面が前記光拡散層の前記凹凸面である、請求項1に記載の積層体。
- 前記光波長変換層が光散乱性粒子をさらに含み、前記光散乱性粒子と前記ホストマトリクスとの屈折率差が0.10以上であり、前記光散乱性粒子の平均粒子径が前記光波長変換層の膜厚を100%としたときに8%以下であり、前記量子ドットが、1種以上の材料からなり、および/または少なくとも一つの粒子径分布帯を有する、請求項1に記載の積層体。
- 量子ドットを含む光透過性基材と、
前記光透過性基材の一方の面側に設けられ、かつ複数の単位レンズを有するレンズ層と、
前記光透過性基材における前記レンズ層側とは反対側に形成され、かつ凹凸面を有する光拡散層と、を備え、
前記光透過性基材と前記レンズ層と前記光拡散層が一体化されており、
前記量子ドットが、第1の半導体化合物からなるコアと、前記第1の半導体化合物と異なる第2の半導体化合物からなるシェルと、前記シェルの外側に位置するリガンドとを含み、
前記光透過性基材が光波長変換粒子を含み、
前記光波長変換粒子が、硫黄、リン、および窒素からなる群から選択される1以上の元素およびカルボン酸の少なくともいずれかを含む光透過性の樹脂粒子と、前記樹脂粒子中に内包された前記量子ドットとを含み、
40℃、相対湿度90%での水蒸気透過率が0.1g/(m 2 ・24h)以上および23℃、相対湿度90%での酸素透過率が0.1cm 3 /(m 2 ・24h・atm)以上の少なくともいずれかを満たす、積層体。 - 前記光波長変換層の少なくとも一方の面または前記量子ドットを含む光透過性基材の少なくとも一方の面を覆う、樹脂からなるオーバーコート層をさらに備える、請求項1または4に記載の積層体。
- 光源と、
前記光源からの光を受ける、請求項1または請求項4に記載の積層体と、
を備える、バックライト装置。 - 前記光源からの光を受ける入光面、および前記光源からの光を出射させる出光面を有し、前記出光面が積層体側に位置し、かつ前記光源からの光を前記積層体に導く、または前記光源からの光を拡散させる光学板をさらに備える、請求項6に記載のバックライト装置。
- 光源と、
請求項2に記載の積層体と、
前記光源からの光を受ける入光面、および前記光源からの光を出射させ、かつ前記積層体の前記凹凸面の一部と光学的に密着し、前記凹凸面の他の部分との間に空気層を形成する出光面を有し、かつ前記光源からの光を前記積層体に導く、または前記光源からの光を拡散させる光学板と、
を備える、バックライト装置。 - 前記積層体の周囲および前記光学板の周囲を囲う枠体と、前記枠体に対して前記光源、前記光学板および前記積層体を固定する固定部材とをさらに備え、前記光源が前記光学板と前記枠体との間に配置されており、かつ前記光学板が前記光源からの光を前記積層体に導く導光板である、請求項7または8に記載のバックライト装置。
- 前記光源が青色光を発し、かつ前記量子ドットが前記青色光を緑色光に変換する第1の量子ドットと、前記青色光を赤色光に変換する第2の量子ドットとを含む、請求項6に記載のバックライト装置。
- 請求項6に記載のバックライト装置と、
前記バックライト装置の出光側に配置された表示パネルと
を備える、表示装置。
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