KR102191226B1

KR102191226B1 - 형광체 함유 필름 및 백라이트 유닛

Info

Publication number: KR102191226B1
Application number: KR1020197012702A
Authority: KR
Inventors: 다츠야 오바; 히로후미 도야마; 겐이치 가키시타
Original assignee: 후지필름 가부시키가이샤
Priority date: 2016-11-07
Filing date: 2017-11-06
Publication date: 2020-12-15
Also published as: US20190258098A1; US10948767B2; KR20190057133A; JP6750026B2; CN109964155B; WO2018084289A1; CN109964155A; JPWO2018084289A1

Abstract

형광체의 열화를 억제할 수 있고, 기재 필름의 결손에 기인하는 휘점의 발생 및 휘도의 저하를 억제할 수 있는 형광체 함유 필름 및 백라이트 유닛의 제공을 과제로 한다. 산소 불투과성을 갖고 이산적인 오목부가 형성된 수지층 및 오목부에 배치되는 형광 영역을 갖는 형광체 함유층과, 형광체 함유층의 일면에 적층되는 제1 기재 필름 및 반대면에 적층되는 제2 기재 필름을 가지며, 형광 영역은, 산소에 노출되면 산소와 반응하여 열화되는 형광체와 바인더를 포함하고, 제1 기재 필름은, 지지 필름과 형광체 함유층과 대면하는 면측에 마련되는 무기층을 포함하며, 수지층은, 탄성률이 0.5~10GPa이고, 오목부의 바닥의 두께가 0.1~20μm임으로써, 과제를 해결한다.

Description

형광체 함유 필름 및 백라이트 유닛

본 발명은, 여기광 조사에 의하여 형광을 발하는 형광체를 포함하는 형광체 함유 필름 및 형광체 함유 필름을 파장 변환 부재로서 구비한 백라이트 유닛에 관한 것이다.

액정 표시 장치(LCD(Liquid Crystal Display)) 등의 플랫 패널 디스플레이는, 소비 전력이 작고, 공간 절약의 화상 표시 장치로서 매년 그 용도가 확대되고 있다. 이하, "액정 표시 장치"를 "LCD"라고도 한다. 최근 LCD에 있어서, LCD 성능 개선으로서 추가적인 전력 절약화나 색재현성 향상 등이 요구되고 있다.

LCD의 백라이트의 전력 절약화에 따라, 광이용 효율을 높이고, 또 색재현성을 향상시키기 위하여, 입사광의 파장을 변환하여 출사하는 양자 도트(QD(Quantum Dot), 양자점이라고도 불림)를 발광 재료(형광체)로서 포함한 파장 변환층을 이용하는 것이 제안되고 있다.

양자 도트란, 3차원 전체 방향에 있어서 이동 방향이 제한된 전자의 상태인 것이며, 반도체의 나노 입자가, 높은 퍼텐셜 장벽으로 3차원적으로 둘러싸져 있는 경우에, 이 나노 입자는 양자 도트가 된다. 양자 도트는 다양한 양자 효과를 발현한다. 예를 들면, 전자의 상태 밀도(에너지 준위)가 이산화(離散化)되는 "양자 사이즈 효과"가 발현된다. 이 양자 사이즈 효과에 의하면, 양자 도트의 크기를 변화시킴으로써, 광의 흡수 파장이나 발광 파장을 제어할 수 있다.

일반적으로, 이와 같은 양자 도트는, 수지 등의 중에 분산되고, 예를 들면 파장 변환을 행하는 양자 도트 필름으로서, 백라이트와 액정 패널의 사이에 배치되어 이용된다.

백라이트로부터 양자 도트를 포함하는 필름에 여기광이 입사하면, 양자 도트가 여기되어 형광을 발광한다. 여기에서 다른 발광 특성을 갖는 양자 도트를 이용하여, 각 양자 도트에 적색광, 녹색광 혹은 청색광의 반값폭이 좁은 광을 발광시킴으로써 백색광을 구현화할 수 있다. 양자 도트에 의한 형광은 반값폭이 좁기 때문에, 파장을 적절히 선택함으로써 얻어지는 백색광을 고휘도로 하는 것, 및 색재현성이 우수한 설계로 하는 것이 가능하다.

그런데, 양자 도트는, 수분이나 산소에 의하여 열화되기 쉽고, 특히 광산화 반응에 의하여 발광 강도가 저하된다는 문제가 있다. 이로 인하여, 파장 변환 부재는, 양자 도트를 포함한 파장 변환층인 양자 도트를 포함하는 수지층의 양 주면(主面)에 배리어 필름(가스 배리어 필름)을 적층하여, 양자 도트를 포함하는 수지층을 보호하도록 구성된다. 이하, "양자 도트를 포함하는 수지층"을 "양자 도트층"이라고도 한다.

배리어 필름은, 일례로서 수지 필름 등의 지지 필름의 일면에, 가스 배리어성을 발현하는 배리어층을 형성한 구성을 갖는다.

그러나, 양자 도트층의 양 주면을 배리어 필름으로 보호하는 것만으로는, 배리어 필름으로 보호되어 있지 않은 단부면으로부터 수분이나 산소가 인입되어, 양자 도트가 열화된다는 문제가 있다.

이로 인하여, 양자 도트층의 주위 전부(단부면의 전체 둘레)를 배리어 필름으로 보호하는 것이 제안되고 있다.

예를 들면, 특허문헌 1에는, 여기광을 파장 변환하여 파장 변환광을 발생시키는 양자점 및 양자점을 분산시키는 분산 매질을 포함하는 파장 변환부와, 파장 변환부를 밀봉하는 밀봉 부재를 포함하는 양자점 파장 변환체가 기재되어 있고, 밀봉 부재인 2매의 밀폐 시트 간에 파장 변환부를 배치하여, 밀폐 시트의 파장 변환부의 주위를 가열하고 열점착시킴으로써 파장 변환부를 밀봉하는 것이 기재되어 있다.

또, 특허문헌 2에는, 광원부로부터 발해진 색광의 적어도 일부를 다른 색광으로 변환하는 색변환층(형광체층)과, 색변환층을 밀봉하는 불투수성의 밀봉 시트를 구비한 발광 장치가 기재되어 있고, 형광체층의 외주를 따라, 즉 색변환층의 평면 형상을 둘러싸도록 프레임 형상으로 마련되어 있는 제2 첩합층을 가지며, 이 제2 첩합층이 수증기 배리어성을 갖는 접착 재료로 이루어지는 구성에 의하여 색변환층으로의 물의 침입을 방지한 색변환 시트(형광체 시트)가 기재되어 있다.

그런데, LCD에 이용되는, 양자 도트층(양자 도트를 포함하는 파장 변환층)은 50~350μm 정도의 박형의 필름이다. 그와 같은 매우 박형의 필름의 단부면 전체면을 배리어 필름 등의 밀봉 시트로 피복하는 것은 매우 곤란하고, 생산성이 나쁘다는 문제가 있었다.

이와 같은 문제는, 양자 도트에 한정하지 않고, 산소와 반응하여 열화되는 형광체를 구비하는 형광체 함유 필름에서 동일하게 발생한다.

한편, 양자 도트 등의 형광체를 함유하는 형광체 함유 필름을 높은 생산 효율로 제조하기 위해서는, 롤·투·롤 방식에 의하여 장척의 필름 상에 도포 공정이나 경화 공정을 순차적으로 실시하여, 적층 구조를 형성한 후에, 원하는 사이즈로 재단하는 방법이 바람직하다.

그러나, 이 장척 필름으로부터 원하는 사이즈의 형광체 함유 필름을 재단하여 얻을 때, 역시 절단 단부면에 있어서 형광체 함유층이 외기에 노출되기 때문에, 절단 단부면으로부터의 산소의 침입에 대한 대책이 필요하다.

이것에 대하여, 특허문헌 3에는, 2개의 기판과, 복수의 분리된 영역을 형성하는 시일재, 및 분리된 영역에 배치되는 형광 물질을 포함하는 형광 부재를 갖고, 2개의 기판의 사이에 적층되는 형광체 함유층을 갖는 광학 부품이 기재되어 있다. 이 광학 부품은, 시일재의 부분에서 재단함으로써, 광학 부품을 재단해도 형광 부재의 밀폐 상태를 유지할 수 있는 것이 기재되어 있다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2010-061098호 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 2009-283441호 특허문헌 3: 미국 특허공개공보 2015/0048403호

그러나, 형광체 함유층의 구성을, 복수의 분리된 영역(오목부)을 형성하는 수지층과 분리된 영역에 배치되는 형광 영역을 갖는 구성으로 한 경우여도, 수지층의 요철의 형성에 몰드를 사용한 경우에, 몰드와 배리어 필름이 접촉하고, 배리어 필름의 배리어층을 파괴하여 수분이나 산소가 침입하기 쉬워진다는 문제가 있는 것을 알 수 있었다.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 양자 도트 등의 형광체를 함유하는 필름에 있어서, 형광체의 열화를 억제할 수 있고, 또한 배리어층의 결손에 기인하는 내구성능의 악화를 억제할 수 있는 형광체 함유 필름과, 이 형광체 함유 필름을 파장 변환 부재로서 구비한 백라이트 유닛을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명자들은, 상기 과제를 달성하기 위하여 예의 검토한 결과, 산소에 대한 불투과성을 갖고, 이산적으로 배치된 복수의 오목부가 형성된 수지층, 및 수지층에 형성된 오목부에 배치되는 복수의 형광 영역을 갖는 형광체 함유층과, 형광체 함유층의 한쪽의 주면에 적층되는 제1 기재 필름, 및 형광체 함유층의 다른 쪽의 주면에 적층되는 제2 기재 필름을 가지며, 형광 영역은, 산소에 노출되면 산소와 반응하여 열화되는 형광체, 및 바인더를 포함하고, 제1 기재 필름은, 지지 필름, 및 지지 필름의 형광체 함유층과 대면하는 면측에 마련되는 무기층을 포함하며, 수지층은, 탄성률이 0.5~10GPa이고, 수지층의 오목부의 바닥의 두께가 0.1~20μm임으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성시켰다.

즉, 이하의 구성에 의하여 상기 과제를 달성할 수 있는 것을 발견했다.

(1) 산소에 대한 불투과성을 갖고, 이산적으로 배치된 복수의 오목부가 형성된 수지층, 및 수지층에 형성된 오목부에 배치되는 복수의 형광 영역을 갖는 형광체 함유층과,

형광체 함유층의 한쪽의 주면에 적층되는 제1 기재 필름, 및 형광체 함유층의 다른 쪽의 주면에 적층되는 제2 기재 필름을 가지며,

형광 영역은, 산소에 노출되면 산소와 반응하여 열화되는 형광체, 및 바인더를 포함하고,

제1 기재 필름은, 지지 필름, 및 지지 필름의 형광체 함유층과 대면하는 면측에 마련되는 무기층을 포함하며,

수지층은, 탄성률이 0.5~10GPa이고,

수지층의 오목부의 바닥의 두께가 0.1~20μm인 형광체 함유 필름.

(2) 상기 제2 기재 필름은, 지지 필름, 및 상기 지지 필름의 상기 형광체 함유층과 대면하는 면측에 마련되는 무기층을 포함하고, 상기 제2 기재 필름의 상기 무기층과 상기 수지층의 오목부의 정상면이 접하고 있지 않은 (1)에 기재된 형광체 함유 필름.

(3) 수지층의 오목부의 깊이(h)가 10~80μm이고, 인접하는 형광 영역의 사이의 폭(t)이 5~300μm 이하인 (1) 또는 (2)에 기재된 형광체 함유 필름.

(4) 수지층의 산소 투과도가 10cc/(m²·day·atm) 이하인 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 형광체 함유 필름.

(5) 제1 기재 필름 및 제2 기재 필름의 산소 투과도가 1cc/(m²·day·atm) 이하인 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 형광체 함유 필름.

(6) 형광체 함유층은, 형광 영역이, 수지층 및 산소에 노출됨으로써 산소와 반응하여 열화된 형광체를 포함하는 형광 영역에 의하여 둘러싸인 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 형광체 함유 필름.

(7) (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 형광체 함유 필름으로 이루어지는 파장 변환 부재와, 청색 발광 다이오드 및 자외선 발광 다이오드의 적어도 한쪽을 포함하는 백라이트 유닛.

본 발명에 의하면, 양자 도트 등의 형광체를 함유하는 필름에 있어서, 요철 형성 시에 몰드를 사용한 경우여도 배리어 필름의 배리어층의 손상을 방지할 수 있고, 산소 등에 의한 형광체의 열화를 억제할 수 있는 형광체 함유 필름과, 이 형광체 함유 필름을 파장 변환 부재로서 구비한 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 형광체 함유 필름의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1의 형광체 함유 필름의 평면도이다.
도 3은, 도 1의 형광체 함유 필름의 단면도이다.
도 4는, 형광 영역의 오목부의 깊이(h)와 인접하는 형광 영역 간의 폭(t)을 설명하기 위한 도이다.
도 5는, 형광 영역의 평면에서 볼 때 패턴의 다른 예를 나타내는 평면도이다.
도 6은, 형광 영역의 평면에서 볼 때 패턴의 다른 예를 나타내는 평면도이다.
도 7은, 형광 영역의 윤곽의 특정 방법을 설명하기 위한 도이다.
도 8a는, 본 발명의 형광체 함유 필름의 다른 예를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 8b는, 도 8a의 B-B선 단면도이다.
도 8c는, 도 8a의 C-C선 단면도이다.
도 9a는, 본 발명의 형광체 함유 필름의 다른 예를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 9b는, 도 9a의 B-B선 단면도이다.
도 10a는, 본 발명의 형광체 함유 필름의 다른 예를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 10b는, 도 10a의 B-B선 단면도이다.
도 11은, 본 발명의 형광체 함유 필름의 제작 방법의 일례를 설명하기 위한 모식도이다.
도 12는, 본 발명의 형광체 함유 필름의 제작 방법의 일례를 설명하기 위한 모식도이다.
도 13은, 형광체 함유 필름을 파장 변환 부재로서 구비한 백라이트 유닛의 일례의 개략 구성 단면도이다.
도 14는, 백라이트 유닛을 구비한 액정 표시 장치의 일례의 개략 구성 단면도이다.
도 15는, 본 발명의 형광체 함유 필름의 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 16은, 본 발명의 형광체 함유 필름의 다른 예를 설명하기 위한 개념도이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명에 관한 형광체 함유 필름, 및 형광체 함유 필름을 구비한 백라이트 유닛의 실시형태에 대하여 설명한다. 본 명세서의 도면에 있어서, 시인하기 쉽게 하기 위하여 각부의 축척을 적절히 변경하여 나타내고 있다. 또한 본 명세서에 있어서 "~"를 이용하여 나타나는 수치 범위는, "~"의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.

또, 본 명세서에 있어서, "(메트)아크릴레이트"란, 아크릴레이트와 메타크릴레이트 중 적어도 한쪽, 또는 어느 하나의 의미로 이용하는 것으로 한다. "(메트)아크릴로일" 등도 동일하다.

<형광체 함유 필름>

본 발명의 형광체 함유 필름은, 산소에 대한 불투과성을 갖고, 이산적으로 배치된 복수의 오목부가 형성된 수지층, 및 수지층에 형성된 오목부에 배치되는 복수의 형광 영역을 갖는 형광체 함유층과,

수지층은, 탄성률이 0.5~10GPa이고,

수지층의 오목부의 바닥의 두께가 0.1~20μm인 형광체 함유 필름이다.

도 1은, 본 발명에 관한 형광체 함유 필름(1)의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는, 도 1의 평면도이며, 도 3은, 도 1의 단면도이다. 또한 도 1에 있어서는 설명을 위하여, 제2 기재 필름(20)을 파선으로 나타내고, 형광체 함유층(30)을 실선으로 나타낸다.

본 실시형태의 형광체 함유 필름(1)은, 제1 기재 필름(10)과, 제1 기재 필름(10) 상에 있어서, 산소에 노출되면 산소와 반응하여 열화되는 형광체(31)를 포함하는 영역(35)이 복수, 이산적으로 배치되고, 이산적으로 배치된 형광체(31)를 포함하는 영역(35) 간에, 산소에 대한 불투과성을 갖는 수지층(38)이 배치되어 이루어지는 형광체 함유층(30)과, 형광체 함유층(30) 상에 배치되는 제2 기재 필름(20)을 구비하고 있다. 이하에 있어서, "형광체(31)를 포함하는 영역(35)"을 "형광 영역(35)"이라고도 하고, 또 "산소에 대한 불투과성을 갖는 수지층(38)"을 "수지층(38)"이라고도 하는 경우가 있다.

바꾸어 말하면, 형광체 함유층(30)은, 수지층(38)과 형광 영역(35)을 갖고, 수지층(38)에는 복수의 오목부가 이산적으로 형성되어 있으며, 형광 영역(35)이 수지층(38)의 오목부 내에 배치된 구성을 갖는다.

본 명세서에 있어서, "제1 기재 필름 상에 있어서, …형광체를 포함하는 영역이 복수, 이산적으로 배치되고"란, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 기재 필름(10)의 필름면(주면)에 수직인 방향으로부터 관찰(평면에서 볼 때)했을 때에, 제1 기재 필름(10)의 필름면을 따른 2차원 방향에 있어서 복수의 형광 영역(35)이 서로 접촉하지 않고 고립되어 배치되어 있는 것을 의미한다. 또한 주면이란, 시트상물의 최대면이다.

도 1에 나타내는 예에 있어서는, 형광 영역(35)은 원기둥상(디스크상)이고, 제1 기재 필름(10)의 필름면을 따른 2차원 방향에 있어서 산소에 대한 불투과성을 갖는 수지층(38)에 둘러싸여 개개 고립되어 있으며, 개개의 형광 영역(35)으로의 제1 기재 필름(10)의 필름면을 따른 2차원 방향으로부터의 산소의 침입이 차단되어 있다.

본 명세서에 있어서 "산소에 대한 불투과성을 갖는다"란, 산소 투과도가 10cc/(m²·day·atm) 이하인 것을 의미한다. 산소에 대한 불투과성을 갖는 수지층의 산소 투과도는 1cc/(m²·day·atm) 이하인 것이 보다 바람직하고, 더 바람직하게는, 1×10^-1cc/(m²·day·atm) 이하이다.

또한, 본 명세서에 있어서 "불투과성을 갖는다"와 "배리어성을 갖는다"는 동의로 이용하고 있다. 즉, 본 명세서에 있어서, 가스 배리어란, 가스(기체)에 대하여 불투과성을 갖는 것을 의미하고, 수증기 배리어란, 수증기에 대하여 불투과성을 갖는 것을 의미한다. 또, 산소 및 수증기의 양자에 대하여 불투과성을 갖는 층에 대해서는, "배리어층"이라고 한다.

본 발명의 형광체 함유 필름(1)은, 형광 영역(35)이 2차원 방향으로 이산적으로 배치되어 있다. 이로 인하여, 도 2에 나타내는 바와 같이, 형광체 함유 필름(1)을 장척 필름의 일부로 가정했을 때, 파선으로 나타내는 바와 같이 어느 개소에서 직선적으로 재단되었다고 해도, 재단 개소가 된 형광 영역(35) 이외의 형광 영역(35)은 수지층(38)에 의하여 둘러싸여 밀봉된 상태를 유지할 수 있다. 또, 재단되어 외기에 노출된 형광 영역(35)은, 본래의 형광체로서의 기능을 상실하지만, 실활(失活)된 형광 영역은, 외기에 노출되어 있지 않은 형광 영역(35)을 외기로부터 보호하는 수지층이 된다.

여기에서, 본 발명의 형광체 함유 필름(1)에 있어서는, 제1 기재 필름(10)은, 형광체 함유층(30)의 한쪽의 주면에 적층되는 것이고, 지지 필름(11)과 배리어층(12)을 포함한다. 또, 도 15 및 도 16에 개념적으로 나타내는 바와 같이, 배리어층(12)은, 지지 필름(11)의 형광체 함유층(30)과 대면하는 측의 면에 마련되고, 또한 무기층(52)을 갖는다.

또, 본 발명의 형광체 함유 필름(1)에 있어서는, 수지층(38)의 오목부의 바닥의 두께(b)가, 0.1~20μm이다. 또한 본 발명에 있어서, "수지층(38)의 오목부의 바닥의 두께(b)가 0.1~20μm이다"란, 바꾸어 말하면, 예를 들면 배리어층(12)이, 도 15에 나타내는 바와 같이, 유기층(50)과, 유기층(50) 상의 무기층(52)과, 무기층(52) 상의 유기층(54)으로 구성되는 경우에는, 배리어층(12)의 형광체 함유층(30) 측의 표면이 되는 유기층(54)의 표면으로부터, 수지층(38)의 오목부의 바닥면 즉 오목부에 충전되는 형광 영역(35)까지의 거리가 0.1~20μm인 것을 나타낸다. 또, 배리어층(12)이, 도 16에 나타내는 바와 같이, 유기층(50)과, 유기층(50) 상의 무기층(52)으로 구성되는 경우에는, "수지층(38)의 오목부의 바닥의 두께(b)가 0.1~20μm이다"란, 배리어층(12)의 형광체 함유층(30) 측의 표면이 되는 무기층(52)의 표면으로부터, 수지층(38)의 오목부의 바닥면 즉 오목부에 충전되는 형광 영역(35)까지의 거리가 0.1~20μm인 것을 나타낸다.

또, 본 발명의 형광체 함유 필름(1)에 있어서는, 바람직한 양태로서, 제1 기재 필름의 형광체 함유층과 접하는 측의 무기층과 수지층의 오목부의 정상면과의 거리가 0.01~10μm이다. 또한, 본 발명의 형광체 함유 필름(1)에 있어서는, 바람직한 양태로서, 도 4에 나타내는 바와 같이, 형광 영역(35)이 배치되는 수지층(38)의 오목부의 깊이를 h로 하고, 인접하는 형광 영역(35) 간의 폭, 즉, 수지층(38)의 두께를 t로 하면, 수지층(38)의 오목부의 깊이(h)가 1~100μm이고, 인접하는 형광 영역(35)의 사이의 폭(t)이 5~300μm이다.

상술한 바와 같이, 양자 도트 등의 형광체를 함유하는 형광체 함유 필름을 높은 생산 효율로 제조하기 위해서는, 롤·투·롤 방식에 의하여 장척인 필름 상에 도포 공정이나 경화 공정을 순차적으로 실시하여, 적층 구조를 형성한 후에, 원하는 사이즈로 재단하는 방법이 바람직하다. 이 장척 필름으로부터 원하는 사이즈의 형광체 함유 필름을 재단하여 얻을 때, 절단 단부면에 있어서 형광체 함유층이 외기에 노출되기 때문에, 절단 단부면으로부터의 산소의 침입에 대한 대책이 필요하다.

따라서, 양자 도트 등의 형광체를 포함하는 층(형광 영역)을 복수의 영역에 이산적으로 배치하고, 형광 영역의 주위에 시일재가 되는 수지층을 배치하는 구성으로 하며, 형광체 함유 필름을 재단할 때에 수지층의 부분에서 재단함으로써, 광학 부품을 재단해도 형광 부재의 밀폐 상태를 유지하는 것이 생각되고 있다.

후술하지만, 형광체를 포함하는 영역을 이산적으로 배치한 형광체 함유 필름은, 일례로서 배리어층을 구성하는 무기층을 갖는 배리어 필름(가스 배리어 필름)의 무기층 측의 표면에, 수지층이 되는 경화성의 도막을 형성하고, 몰드를 이용하여, 도막에 복수의 이산된 영역(오목부)을 형성한 후, 도막을 경화하여 복수의 오목부를 갖는 수지층을 형성하며, 오목부에 형광 영역을 충전하고, 수지층 상에 배리어 필름을 적층하여 첩착함으로써 형성된다.

그러나, 본 발명자들의 검토에 의하면, 형광체 함유층의 구성을, 복수의 분리된 영역(오목부)을 형성하는 수지층과 분리된 영역에 배치되는 형광 영역을 갖는 구성으로 한 경우여도, 요철 형성 시에 몰드를 사용한 경우에, 몰드와 배리어 필름이 접촉하고, 배리어층(무기층)을 파괴하여, 수분이나 산소가 침입하기 쉬워진다는 문제가 있는 것을 알 수 있었다.

이것에 대하여, 본 발명의 형광체 함유 필름은, 제1 기재 필름(10)과 접촉하는, 수지층(38)의 오목부의 바닥의 두께(b)가, 0.1~20μm이다.

또, 바람직하게는, 수지층(38)의 오목부의 깊이(h)가 1~100μm이고, 인접하는 형광 영역의 사이의 폭(t)이 5~300μm이다.

본 발명자들의 검토에 의하면, 수지층(38)의 오목부의 바닥의 두께(b)를 0.1μm 이상으로 함으로써, 수지층(38)의 오목부(요철) 형성 시에, 몰드와 지지 필름(11)(무기층)과의 접촉을 방지할 수 있고, 그 결과, 파장 변환 부재 주면의 배리어성을 유지하면서 단부를 밀봉할 수 있었다. 또, 수지층(38)의 오목부의 바닥의 두께(b)를 20μm 이하로 함으로써, 수지층(38)의 광흡수에 의한 파장 변환 부재의 양자 수율 저하를 최소한으로 억제할 수 있는 것이 명확해졌다. 상술하는 관점에서, 구체적으로는, 수지층(38)의 오목부의 바닥의 두께(b)는, 0.5~15μm가 보다 바람직하고, 1~10μm가 더 바람직하다.

또, 수지층(38)의 오목부의 바닥의 두께(b)는, 형광체 함유 필름을 형광체 함유 필름의 오목부의 부분을 마이크로톰으로 절단하여 단면을 형성하고, 그 절편을 SEM 등으로 관찰하여, 오목부를 10개 추출하며 오목부의 바닥면과 무기층과의 거리를 측정하여 평균값으로서 구한다.

또, 본 발명의 형광체 함유 필름에 있어서는, 제2 기재 필름(20)은, 형광체 함유층(30)의 제1 기재 필름(10)과는 반대 측의 주면에 적층되는 것이고, 지지 필름(21)과 배리어층(22)을 포함한다. 또, 제1 기재 필름(10)과 동일하게, 제2 기재 필름(20)도, 배리어층(22)은, 지지 필름(21)의 형광체 함유층(30) 측의 면에 마련되고, 또한 무기층을 갖는 것이 바람직하다.

여기에서, 본 발명의 형광체 함유 필름에 있어서는, 제2 기재 필름(20)의 형광체 함유층(30) 측의 표면과, 수지층(38)의 오목부의 정상면이 접하고 있지 않은 것이, 제2 기재 필름(20)과 형광체 함유층(30)과의 밀착력을 높이는 관점에서 바람직하다. 또한 제2 기재 필름(20)의 형광체 함유층(30) 측의 표면이란, 즉, 배리어층(22)의 표면이고, 배리어층(22)이, 도 15에 나타내는 바와 같이 유기층과 무기층과 유기층으로 구성되는 경우에는, 최표층이 되는 유기층의 표면이며, 배리어층(22)이, 도 16에 나타내는 바와 같이 유기층과 무기층으로 구성되는 경우에는, 최표층이 되는 무기층의 표면이다.

구체적으로는, 제2 기재 필름(20)의 형광체 함유층(30) 측의 표면과, 수지층(38)의 오목부의 정상면과의 거리는 0.01~10μm가 바람직하고, 0.05~4μm가 보다 바람직하며, 0.1~4μm가 더 바람직하다. 제2 기재 필름(20)의 형광체 함유층(30) 측의 표면과, 수지층(38)의 오목부의 정상면과의 거리를, 어느 정도, 확보함으로써, 제2 기재 필름(20)과 형광체 함유층(30)과의 충분한 밀착성의 확보가 가능해지고, 또 제2 기재 필름(20)의 형광체 함유층(30) 측의 표면과, 수지층(38)의 오목부의 정상면과의 거리를, 어느 정도의 거리 이하로 함으로써, 수지층(38)에 의한 밀봉능를 유지하여, 신뢰성을 확보할 수 있다.

여기에서, 제2 기재 필름(20)의 형광체 함유층(30) 측의 표면과 수지층(38)의 오목부의 정상면과의 거리는, 형광체 함유 필름의 정상면(오목부가 아닌 개소)의 부분을 마이크로톰으로 절단하여 단면을 형성하고, 그 절편을 SEM 등으로 관찰하여, 정상면을 10개 추출하며, 측정하여 평균값으로서 구한다.

또, 제2 기재 필름(20)의 형광체 함유층(30) 측의 표면과, 수지층(38)의 오목부의 정상면과의 사이는, 형광 영역(35)이어도 되고 그 외의 소재여도 된다. 형광 영역(35) 이외의 소재로서, 예를 들면 제2 기재 필름(20) 상에 감압성 접착층이나 열압착성 실런트층을 마련하여, 제1 기재 필름(10)에 수지층(38)을 형성하고, 형광 영역(35)을 충전한 후, 제2 기재 필름(20)을 첩합하며, 히트 프레스 등을 행하여 압착하는 경우도 들 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 형광체 함유 필름(1)은, 제1 기재 필름(10)은 무기층(52)을 포함하고, 수지층(38)의 오목부의 바닥의 두께(b)가 0.1~20μm이다.

또, 바람직하게는, 제2 기재 필름(20)은 무기층을 포함하고, 제2 기재 필름(20)의 표면과 수지층(38)의 오목부의 정상면이 접하지 않으며, 또한 수지층(38)의 오목부의 깊이(h)가 1~100μm이고, 인접하는 형광 영역의 사이의 폭(t)이 5~300μm이다.

여기에서, 형광 영역(35)의 높이(막두께)는 1μm 이상으로 목표 색도에 도달할 수 있지만, 막두께 불균일의 영향이 커지기 때문에, 일정 이상의 막두께를 갖는 것이 바람직하다. 한편, 형광 영역(35)의 막두께가 과도하게 크면, 광의 흡수량이 증대되어, 초기의 휘도가 저하되는 경우가 있다. 이들 관점에서, 형광 영역(35)의 높이, 즉, 오목부의 깊이(h)는, 1~100μm가 바람직하고, 5~80μm가 보다 바람직하며, 10~50μm가 더 바람직하다.

또, 인접하는 형광 영역(35) 간의 폭(t), 즉, 수지층(38) 부분의 폭(t)은, 수지층(38)을 시인할 수 없도록 하기 위하여 얇게 하는 것이 바람직하다. 한편, 강도 및 내구성의 관점에서 일정 이상의 폭이 필요하게 된다. 이들 관점에서, 인접하는 형광 영역(35) 간의 폭(t), 즉, 수지층(38) 부분의 폭(t)은, 5~300μm가 바람직하고, 10~200μm가 보다 바람직하며, 15~100μm가 더 바람직하다.

또한, 수지층(38)에 형성되는 오목부의 깊이(h)는, 형광체 함유 필름의 오목부의 부분을 마이크로톰으로 절단하여 단면을 형성하고, 여기광을 형광체 함유층에 조사하여 형광체를 발광시킨 상태에서, 이 단면을 공초점 레이저 현미경을 이용하여 관찰하며, 오목부를 10개 추출하여 깊이를 측정하고 평균값으로서 구한다.

또, 인접하는 형광 영역(35) 간의 폭(t)(즉 수지층(38)의 두께)은, 인접하는 형광 영역(35) 간의 최단 거리이고, 여기광을 형광체 함유층에 조사하여 형광체를 발광시킨 상태에서, 형광체 함유 필름의 한쪽의 면으로부터, 공초점 레이저 현미경 등을 이용하여 표면을 관찰하며, 인접하는 형광 영역(35)의 사이의 수지층(38) 부분을 적어도 20개 추출하여, 그 폭을 판독하고, 이들 평균값을 폭(t)으로서 산출한다.

또, 평면에서 보았을 때에 있어서의, 형광체 함유층(30) 전체의 면적에 대한 형광 영역(35)의 면적의 비율은, 여기광을 형광체 함유층에 조사하여 형광체를 발광시킨 상태에서, 공초점 레이저 현미경 등을 이용하여 형광체 함유 필름의 표면을 바로 위에서 관찰하고, 30mm×30mm의 시야(5개소)에 대하여, 형광 영역의 면적의 합계와 시야의 면적(기하학적 면적)으로부터, 비율(형광 영역의 면적/기하학적 면적)을 산출하여, 각 시야(5개소)에 있어서의 평균값을 면적의 비율로서 산출했다.

여기에서, 형광 영역(35)은, 형광체(31)가 바인더(33) 중에 분산되어 구성되어 있다. 바인더(33)의 산소 투과도가 형광 영역(35) 간에 충전되어 있는 수지층(38)의 투과도보다 큰 경우, 즉 바인더(33)가 산소를 투과하기 쉬운 것인 경우에, 본 발명의 효과는 특히 현저하다.

또, 제1 기재 필름(10) 및 제2 기재 필름(20)은, 산소에 대하여 불투과성을 갖는 것이 바람직하고, 도 3에 나타내는 바와 같이 지지 필름(11, 21)과, 산소에 대한 불투과성을 갖는 배리어층(12, 22)과의 적층 구조를 갖는 것이 바람직하다.

또, 형광 영역(35)의 크기나 배치 패턴은 특별히 한정되지 않고, 원하는 조건에 따라 적절히 설계하면 된다. 설계에 있어서는, 형광 영역을 평면에서 보았을 때에 있어서 서로 이간하여 배치하기 위한 기하학적 제약이나, 절단 시에 발생하는 비발광 영역의 폭의 허용값 등을 고려한다. 또, 예를 들면 후술하는 형광 영역의 형성 방법의 하나로서 인쇄법을 이용하는 경우, 개개의 점유 면적(평면에서 보았을 때에 있어서)이 어느 정도의 크기 이상이 아니면 인쇄를 할 수 없다는 제약도 있다. 나아가서는, 인접하는 형광 영역의 최단 거리(폭(t))는, 산소 투과도 10cc/(m²·day·atm) 이하를 실현할 수 있는 거리로 할 필요가 있다. 이들을 감안하여 원하는 형상, 크기 및 배치 패턴을 설계하면 된다.

상기 실시형태에 있어서는, 형광 영역(35)은 원기둥상이고, 평면에서 보았을 때에 있어서 원형이지만, 형광 영역(35)의 형상은 특별히 제한은 없다. 형광 영역(35)은, 도 5에 나타내는 바와 같이 평면에서 보았을 때에 있어서 사각형, 혹은 도 6에 나타내는 바와 같이 평면에서 보았을 때에 있어서 육각형 등과 같이 다각 기둥이어도 되고, 정다각 기둥이어도 된다. 또, 상술한 예에 있어서는 원기둥 혹은 다각 기둥의 바닥면이 기재 필름면에 평행하게 배치되어 있지만, 반드시 바닥면이 기재 필름면에 평행하게 배치되어 있지 않아도 상관없다. 또, 각 형광 영역(35)의 형상은 부정형이어도 상관없다.

또한, 형광 영역(35) 중 바인더(33)와 형광 영역(35) 간의 산소에 대하여 불투과성을 갖는 수지층(38)과의 경계가 명확하지 않은 경우에는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 형광체(31)가 근접 배치되어 있는 영역의 최외부에 위치하는 형광체(31e)의 외측(형광체(31)가 배치되어 있지 않은 측)의 점을 연결하는 선을 형광 영역(35)의 윤곽(형광 영역(35)과 수지층(38)의 경계)(m)으로 간주하는 것으로 한다. 여기광을 형광체 함유층에 조사하여 형광체를 발광시키고, 예를 들면 공초점 레이저 현미경 등으로 관찰함으로써, 형광체의 위치를 특정할 수 있으며, 이로써 형광 영역(35)의 윤곽(m)을 특정할 수 있다. 본 명세서에 있어서, 원기둥이나 다각 기둥의 변은 도 7의 윤곽과 같이 사행되어 있는 것을 허용하는 것으로 한다.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 형광 영역(35)은 주기적으로 패턴 배치되어 있지만, 복수의 형광 영역(35)이 이산적으로 배치되어 있으면 원하는 성능이 손상되지 않는 한에 있어서, 비주기적이어도 된다. 형광 영역(35)은, 형광체 함유층(30)의 전역에 걸쳐 균일하게 분포되어 있는 것이 휘도의 면내 분포가 균등해지기 때문에 바람직하다.

형광량을 충분한 것으로 하기 위해서는 형광 영역(35)이 차지하는 영역을 가능한 한 크게 하는 것이 바람직하다.

형광 영역(35) 중 형광체(31)는 1종이어도 되고, 복수 종이어도 된다. 또, 하나의 형광 영역(35) 중 형광체(31)는 1종으로서, 복수의 형광 영역(35) 중, 제1 형광체를 포함하는 영역과 제1 형광체와는 다른 제2 형광체를 포함하는 영역이 주기적으로 혹은 비주기적으로 배치되어 있어도 된다. 형광체의 종류는 3종 이상이어도 상관없다.

형광체 함유층(30)은, 형광 영역(35)이 필름의 두께 방향으로 복수 층 적층되어 구성되어 있어도 된다. 그와 같은 예를 도 8a 내지 도 10b를 참조하여 간단하게 설명한다. 또한 이하의 설명에 있어서, 도 1에 나타내는 형광체 함유 필름(1)과 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.

도 8a는, 형광체 함유 필름의 다른 일례의 모식적 평면도이고, 도 8b는, 도 8a의 B-B선 단면도이며, 도 8c는, 도 8a의 C-C선 단면도이다.

도 8a~도 8c에 나타내는 형광체 함유 필름(3)은, 형광 영역으로서, 바인더(33) 중에 제1 형광체(31a)가 분산되어 이루어지는 제1 형광 영역(35a)과 바인더(33) 중에 제1 형광체(31a)와는 다른 제2 형광체(31b)가 분산되어 이루어지는 제2 형광 영역(35b)을 구비하고 있다. 제1 형광 영역(35a)과 제2 형광 영역(35b)은, 평면에서 보았을 때에 있어서 교대로 배치되어 있고, 필름 두께 방향에 있어서, 서로 다른 위치에 분산 배치되어 있다. 제1 형광 영역(35a)이 제2 기재 필름(20)에 인접하는 주면 측에 배치되고, 제2 형광 영역(35b)이 제1 기재 필름(10)에 인접하는 주면 측에 배치되어 있으며, 제1 형광 영역(35a)과 제2 형광 영역(35b)은 평면에서 보았을 때에 있어서 중첩되지 않도록 배치되어 있다.

제1 형광체(31a)와 제2 형광체(31b)는, 예를 들면 서로 다른 발광 중심 파장을 갖는 형광체로 한다. 예를 들면, 제1 형광체(31a)로서, 600~680nm의 파장 대역에 발광 중심 파장을 갖는 형광체를, 제2 형광체(31b)로서, 520~560nm의 파장 대역에 발광 중심 파장을 갖는 형광체를 이용하는 것 등이다.

제1 형광 영역(35a)과 제2 형광 영역(35b)의 바인더(33)는 본 예에 있어서 동일한 조성으로 이루어지는 것으로 하고 있지만, 다른 조성으로 이루어지는 것이어도 된다.

도 9a는, 본 발명의 형광체 함유 필름의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이고, 도 9b는, 도 9a의 B-B선 단면도이다.

도 9a 및 도 9b에 나타내는 형광체 함유 필름(4)은, 필름 두께 방향으로 다른 위치에 배치되어 있는 제1 형광 영역(35a)과 제2 형광 영역(35b)이 필름면을 평면에서 보았을 때 일부 중첩을 갖고 있는 점에서, 도 8a~도 8c에 나타내는 형광체 함유 필름(3)과 다르다. 이와 같이, 필름 방향에 있어서 다른 위치에 배치되어 있는 제1 형광 영역(35a)과 제2 형광 영역(35b)이 평면에서 보았을 때에 있어서 중첩을 갖고 있어도 상관없다.

도 10a는, 본 발명의 형광체 함유 필름의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이며, 도 10b는, 도 10a의 B-B선 단면도이다.

도 10a 및 도 10b에 나타내는 형광체 함유 필름(6)은, 사각 기둥상의 영역이 반주기 어긋나 적층된 계단상의 형광 영역(35)을 구비하고 있다. 형광 영역(35)은, 제1 형광체(31a), 제2 형광체(31b)가 바인더(33) 중에 분산되어 이루어진다. 본 예에서는, 계단상의 형광 영역(35) 하측 계단부에 제2 형광체(31b)가, 상측 계단부에 제1 형광체(31a)가 분산되어 있지만, 제1 형광체(31a), 제2 형광체(31b)가 형광 영역(35) 내의 상하 측 계단부 전체에 혼재되어 있어도 상관없다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 형광체 함유 필름은, 형광 영역(35)의 형상이나 그 배치 패턴에는 특별한 제한은 없다. 어느 경우도, 형광 영역(35)은, 필름면에 있어서 이산적으로 배치되어 있기 때문에, 절단 단부의 형광 영역(35)의 형광체(31)는 열화되지만, 절단 단부 이외의 부분의 형광 영역(35)은 필름면을 따른 방향에 있어서 산소를 투과하지 않는 수지층(38)에 의하여 둘러싸여 밀봉되어 있기 때문에, 필름면을 따른 방향으로부터의 산소의 침입에 의한 성능 열화를 억제할 수 있다.

이하에, 본 발명의 형광체 함유 필름의 각 구성 요소에 대하여 설명한다.

형광체 함유 필름(1)은, 제1 기재 필름(10)의 한쪽의 필름면에 형광체 함유층(30)이 적층되고, 또한 형광체 함유층(30) 상에 제2 기재 필름(20)이 적층되며, 형광체 함유층(30)이 2매의 기재 필름(10, 20)으로 협지된 구성이다.

-형광체 함유층-

형광체 함유층(30)은, 복수의 형광체(31)를 포함하는 형광 영역(35)과, 형광 영역(35) 간에 충전되는, 산소에 대하여 불투과성을 갖는 수지층(38)을 구비한다.

<<형광체를 포함하는 영역(형광 영역)>>

형광 영역(35)은, 형광체(31)와 형광체(31)가 분산되어 이루어지는 바인더(33)로 구성되는 것이고, 형광체(31) 및 바인더(33)가 되는 경화성 조성물을 포함하는 형광 영역 형성용 도포액을 도포, 경화시켜 형성된다.

<형광체>

산소에 노출되면 산소와 반응하여 열화되는 형광체로서는, 공지의 각종 형광체를 이용할 수 있다. 예를 들면, 희토류 도핑 가닛, 규산염, 알루민산염, 인산염, 세라믹스 형광체, 황화물 형광체, 질화물 형광체 등의 무기 형광체, 및 유기 형광 염료 및 유기 형광 안료를 바탕으로 하는 유기 형광 물질 등이다. 또, 반도체 미립자에 희토류를 도프한 형광체, 및 반도체의 나노 미립자(양자 도트, 양자 로드)도 적합하게 이용된다. 형광체는 1종 단독으로 이용할 수도 있지만, 원하는 형광 스펙트럼이 얻어지도록, 다른 파장의 것을 복수 혼합하여 사용해도 되고, 다른 소재 구성의 형광체끼리의 조합(예를 들면, 희토류 도핑 가닛과 양자 도트와의 조합)으로서 이용해도 된다.

여기에서, 산소에 노출된다란, 대기 중 등 산소를 포함하는 환경하에 노출되는 것을 의미하고, 산소와 반응하여 열화된다란, 형광체가 산화됨으로써 그 형광체의 성능이 열화(저하)되는 것을 의미한다. 산소와 반응하여 열화된다란, 주로, 발광 성능이 산소와 반응하기 전과 비교하여 저하되는 것을 말하지만, 형광체를 광전 변환체로서 이용하는 경우에는, 광전 변환 효율이 산소와 반응하기 전과 비교하여 저하되는 것을 의미한다.

이하에 있어서는, 산소에 의하여 열화되는 형광체로서, 주로 양자 도트를 예로서 설명하지만, 본 발명의 형광체로서는, 양자 도트에 한정하지 않고, 그 외의 산소에 의하여 열화되는 형광 색소, 광전 변환 재료 등, 외부로부터의 에너지를 광으로 변환하거나, 혹은 광을 전기로 변환하는 재료이면 특별히 한정은 되지 않는다.

(양자 도트)

양자 도트는, 수~수십nm의 크기를 갖는 화합물 반도체의 미립자이며, 적어도 입사하는 여기광에 의하여 여기되어 형광을 발광한다.

본 실시형태의 형광체로서는, 적어도 1종의 양자 도트를 포함하고, 발광 특성이 다른 2종 이상의 양자 도트를 포함해도 된다. 공지의 양자 도트에는, 600~680nm의 범위의 파장 대역에 발광 중심 파장을 갖는 양자 도트 (A), 500nm 이상 600nm 미만의 범위의 파장 대역에 발광 중심 파장을 갖는 양자 도트 (B), 및 400nm 이상 500nm 미만의 파장 대역에 발광 중심 파장을 갖는 양자 도트 (C)가 있다. 양자 도트 (A)는, 여기광에 의하여 여기되어 적색광을 발광하고, 양자 도트 (B)는, 여기광에 의하여 여기되어 녹색광을 발광하며, 양자 도트 (C)는, 여기광에 의하여 여기되어 청색광을 발광한다.

예를 들면, 양자 도트 (A)와 양자 도트 (B)를 포함하는 형광체 함유층에 여기광으로서 청색광을 입사시키면, 양자 도트 (A)에 의하여 발광되는 적색광 및 양자 도트 (B)에 의하여 발광되는 녹색광과, 형광체 함유층을 투과한 청색광에 의하여, 백색광을 구현화할 수 있다. 또는, 양자 도트 (A), (B), 및 (C)를 포함하는 형광체 함유층에 여기광으로서 자외광을 입사시킴으로써, 양자 도트 (A)에 의하여 발광되는 적색광, 양자 도트 (B)에 의하여 발광되는 녹색광, 및 양자 도트 (C)에 의하여 발광되는 청색광에 의하여, 백색광을 구현화할 수 있다.

양자 도트에 대해서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2012-169271호 단락 0060~0066을 참조할 수 있지만, 여기에 기재된 것에 한정되는 것은 아니다. 양자 도트로서는, 시판품을 아무런 제한없이 이용할 수 있다. 양자 도트의 발광 파장은, 통상 입자의 조성, 사이즈에 따라 조정할 수 있다.

양자 도트는, 도포액의 전체량 100질량부에 대하여, 예를 들면 0.1~10질량부 정도 첨가할 수 있다.

양자 도트는, 도포액 중에 입자 상태로 첨가해도 되고, 유기 용매에 분산시킨 분산액 상태로 첨가해도 된다. 분산액 상태로 첨가하는 것이, 양자 도트의 입자의 응집을 억제하는 관점에서 바람직하다. 양자 도트의 분산을 위하여 사용되는 유기 용매는, 특별히 한정되는 것은 아니다.

양자 도트로서는, 예를 들면 코어 셸형의 반도체 나노 입자가, 내구성을 향상시키는 관점에서 바람직하다. 코어로서는, II-VI족 반도체 나노 입자, III-V족 반도체 나노 입자, 및 다원계 반도체 나노 입자 등을 이용할 수 있다. 구체적으로는, CdSe, CdTe, CdS, ZnS, ZnSe, ZnTe, InP, InAs, InGaP 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 그 중에서도, CdSe, CdTe, InP, InGaP가, 고효율로 가시광을 발광하는 관점에서, 바람직하다. 셸로서는, CdS, ZnS, ZnO, GaAs, 및 이들의 복합체를 이용할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 양자 도트의 발광 파장은, 통상 입자의 조성 및 사이즈에 따라 조정할 수 있다.

양자 도트는, 구형의 입자여도 되고, 또 양자 로드라고도 불리는, 봉상의 입자여도 되며，또한 테트라포드형의 입자여도 된다. 발광 반값폭(FWHM(full width at half maximum))을 좁게 하고, 액정 표시 장치의 색재현역을 확대하는 관점에서는, 구형의 양자 도트, 또는 봉상의 양자 도트(즉, 양자 로드)가 바람직하다.

양자 도트의 표면에는, 루이스 염기성의 배위성기를 갖는 배위자가 배위하고 있어도 된다. 또, 이미 이와 같은 배위자가 배위한 양자 도트를 이용하는 것도 가능하다. 루이스 염기성의 배위성기로서는, 아미노기, 카복시기, 머캅토기, 포스핀기, 및 포스핀옥사이드기 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 헥실아민, 데실아민, 헥사데실아민, 옥타데실아민, 올레일아민, 미리스틸아민, 라우릴아민, 올레산, 머캅토프로피온산, 트라이옥틸포스핀, 및 트라이옥틸포스핀옥사이드 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 헥사데실아민, 트라이옥틸포스핀, 및 트라이옥틸포스핀옥사이드가 바람직하고, 트라이옥틸포스핀옥사이드가 특히 바람직하다.

이들 배위자가 배위한 양자 도트는, 공지의 합성 방법에 의하여 제작할 수 있다. 예를 들면, C. B. Murray, D. J. Norris, M. G. Bawendi, Journal American Chemical Society, 1993,115(19), pp 8706-8715, 또는 The Journal Physical Chemistry, 101, pp 9463-9475, 1997에 기재된 방법에 의하여 합성할 수 있다. 또, 배위자가 배위한 양자 도트는, 시판 중인 것을 아무런 제한없이 이용할 수 있다. 예를 들면, Lumidot(씨그마 알드리치사제)을 들 수 있다.

본 발명에 있어서, 배위자가 배위한 양자 도트의 함유량은, 형광 영역이 되는 양자 도트 함유 조성물에 포함되는 중합성 화합물의 전체 질량에 대하여, 0.01~10질량%가 바람직하고, 0.05~5질량%가 보다 바람직하다. 형광체 함유 필름의 두께에 따라, 농도를 조정하는 것이 바람직하다.

또, 양자 도트는, 상기 양자 도트 함유 조성물에 입자 상태로 첨가해도 되고, 용매에 분산시킨 분산액 상태로 첨가해도 된다. 분산액 상태로 첨가하는 것이 양자 도트의 입자의 응집을 억제하는 관점에서 바람직하다. 여기에서 사용되는 용매는, 특별히 한정되는 것은 아니다.

(배위자의 합성 방법)

양자 도트 함유 조성물에 있어서의 배위자는, 공지의 합성법에 의하여 합성할 수 있다. 예를 들면, 특허문헌이면, 일본 공개특허공보 2007-277514호에 기재되는 방법에 의하여 합성할 수 있다.

<형광 영역의 바인더를 형성하는 경화성 조성물>

본 발명에 있어서는, 형광 영역의 바인더를 형성하는 경화성 조성물은, 고분자 분산제를 포함한다. 또, 이 경화성 조성물은, 중합성 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.

(중합성 화합물)

중합성 화합물은, 아크릴 화합물인 것이 바람직하다. 단관능 또는 다관능 (메트)아크릴레이트 모노머가 바람직하고, 중합성을 갖고 있으면, 모노머의 프리폴리머나 폴리머여도 된다. 또한 본 명세서에 있어서, "(메트)아크릴레이트"란, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 중 한쪽, 또는 양쪽 모두를 의미한다. "(메트)아크릴로일" 등도 동일하다.

--단관능의 것--

단관능 (메트)아크릴레이트 모노머로서는, 아크릴산 및 메타크릴산, 그들의 유도체, 보다 자세하게는, (메트)아크릴산의 중합성 불포화 결합((메트)아크릴로일기)을 분자 내에 1개 갖는 모노머를 들 수 있다. 그들의 구체예로서 이하에 화합물을 들지만, 본 실시형태는 이에 한정되는 것은 아니다.

메틸(메트)아크릴레이트, n-뷰틸(메트)아크릴레이트, 아이소뷰틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 아이소노닐(메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 및 스테아릴(메트)아크릴레이트 등의 알킬기의 탄소수가 1~30인 알킬(메트)아크릴레이트; 벤질(메트)아크릴레이트 등의 아랄킬기의 탄소수가 7~20인 아랄킬(메트)아크릴레이트; 뷰톡시에틸(메트)아크릴레이트 등의 알콕시알킬기의 탄소수가 2~30인 알콕시알킬(메트)아크릴레이트; N,N-다이메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트 등의 (모노알킬 또는 다이알킬)아미노알킬기의 총 탄소수가 1~20인 아미노알킬(메트)아크릴레이트; 다이에틸렌글라이콜에틸에터의 (메트)아크릴레이트, 트라이에틸렌글라이콜뷰틸에터의 (메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글라이콜모노메틸에터의 (메트)아크릴레이트, 헥사에틸렌글라이콜모노메틸에터의 (메트)아크릴레이트, 옥타에틸렌글라이콜의 모노메틸에터(메트)아크릴레이트, 노나에틸렌글라이콜의 모노메틸에터(메트)아크릴레이트, 다이프로필렌글라이콜의 모노메틸에터(메트)아크릴레이트, 헵타프로필렌글라이콜의 모노메틸에터(메트)아크릴레이트, 및 테트라에틸렌글라이콜의 모노에틸에터(메트)아크릴레이트 등의 알킬렌쇄의 탄소수가 1~10이고 말단 알킬에터의 탄소수가 1~10인 폴리알킬렌글라이콜알킬에터의 (메트)아크릴레이트; 헥사에틸렌글라이콜페닐에터의 (메트)아크릴레이트 등의 알킬렌쇄의 탄소수가 1~30이고 말단 아릴에터의 탄소수가 6~20인 폴리알킬렌글라이콜아릴에터의 (메트)아크릴레이트; 사이클로헥실(메트)아크릴레이트, 다이사이클로펜탄일(메트)아크릴레이트, 아이소보닐(메트)아크릴레이트, 및 메틸렌옥사이드 부가 사이클로데카트라이엔(메트)아크릴레이트 등의 지환 구조를 갖는 총 탄소수 4~30의 (메트)아크릴레이트; 헵타데카플루오로데실(메트)아크릴레이트 등의 총 탄소수 4~30의 불소화 알킬(메트)아크릴레이트; 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 3-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시뷰틸(메트)아크릴레이트, 트라이에틸렌글라이콜의 모노(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글라이콜모노(메트)아크릴레이트, 헥사에틸렌글라이콜모노(메트)아크릴레이트, 옥타프로필렌글라이콜모노(메트)아크릴레이트, 및 글리세롤의 모노 또는 다이(메트)아크릴레이트 등의 수산기를 갖는 (메트)아크릴레이트; 글리시딜(메트)아크릴레이트 등의 글리시딜기를 갖는 (메트)아크릴레이트; 테트라에틸렌글라이콜모노(메트)아크릴레이트, 헥사에틸렌글라이콜모노(메트)아크릴레이트, 및 옥타프로필렌글라이콜모노(메트)아크릴레이트 등의 알킬렌쇄의 탄소수가 1~30인 폴리에틸렌글라이콜모노(메트)아크릴레이트; (메트)아크릴아마이드, N,N-다이메틸(메트)아크릴아마이드, N-아이소프로필(메트)아크릴아마이드, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴아마이드, 및 아크릴로일모폴린 등의 (메트)아크릴아마이드 등을 들 수 있다.

단관능 (메트)아크릴레이트 모노머의 사용량은, 도포액에 포함되는 경화성 화합물의 전체량 100질량부에 대하여, 도포액의 점도를 바람직한 범위로 조정하는 관점에서는, 10질량부 이상이 바람직하고, 10~80질량부가 보다 바람직하다.

--2관능의 것--

중합성기를 2개 갖는 중합성 단량체로서, 에틸렌성 불포화 결합 함유기를 2개 갖는 2관능 중합성 불포화 단량체를 들 수 있다. 2관능의 중합성 불포화 단량체는 조성물을 저점도로 하기에 적합하다. 본 실시형태에서는, 반응성이 우수하고, 잔존 촉매 등의 문제가 없는 (메트)아크릴레이트계 화합물이 바람직하다.

특히, 네오펜틸글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 1,9-노네인다이올다이(메트)아크릴레이트, 다이프로필렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 트라이프로필렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 하이드록시피발산 네오펜틸글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 다이사이클로펜텐일(메트)아크릴레이트, 다이사이클로펜텐일옥시에틸(메트)아크릴레이트, 및 다이사이클로펜탄일다이(메트)아크릴레이트 등이 본 발명에 적합하게 이용된다.

2관능 (메트)아크릴레이트 모노머의 사용량은, 도포액에 포함되는 경화성 화합물의 전체량 100질량부에 대하여, 도포액의 점도를 바람직한 범위로 조정하는 관점에서는, 5질량부 이상이 바람직하고, 10~80질량부가 보다 바람직하다.

--3관능 이상의 것--

중합성기를 3개 이상 갖는 중합성 단량체로서, 에틸렌성 불포화 결합 함유기를 3개 이상 갖는 다관능 중합성 불포화 단량체를 들 수 있다. 이들 다관능의 중합성 불포화 단량체는 기계적 강도 부여의 점에서 우수하다. 본 실시형태에서는, 반응성이 우수하고, 잔존 촉매 등의 문제가 없는 (메트)아크릴레이트계 화합물이 바람직하다.

구체적으로는, ECH(Epichlorohydrin) 변성 글리세롤트라이(메트)아크릴레이트, EO(Ethylene Oxide) 변성 글리세롤트라이(메트)아크릴레이트, PO(Propylene Oxide) 변성 글리세롤트라이(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트라이아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트, EO 변성 인산 트라이아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, EO 변성 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, PO 변성 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)아이소사이아누레이트, 다이펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 다이펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨하이드록시펜타(메트)아크릴레이트, 알킬 변성 다이펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨폴리(메트)아크릴레이트, 알킬 변성 다이펜타에리트리톨트라이(메트)아크릴레이트, 다이트라이메틸올프로페인테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨에톡시테트라(메트)아크릴레이트, 및 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트 등이 적합하다.

이들 중에서 특히, EO 변성 글리세롤트라이(메트)아크릴레이트, PO 변성 글리세롤트라이(메트)아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, EO 변성 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, PO 변성 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨에톡시테트라(메트)아크릴레이트, 및 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트가 본 발명에 적합하게 이용된다.

다관능 (메트)아크릴레이트 모노머의 사용량은, 도포액에 포함되는 경화성 화합물의 전체량 100질량부에 대하여, 경화 후의 형광체 함유층의 도막 강도의 관점에서는, 5질량부 이상이 바람직하고, 도포액의 젤화 억제의 관점에서는, 95질량부 이하가 바람직하다.

또, 형광 영역(바인더)의 내열성을 보다 향상시키는 관점에서, (메트)아크릴레이트 모노머는 지환식 아크릴레이트인 것이 바람직하다. 그와 같은 단관능 (메트)아크릴레이트 모노머로서는, 예를 들면 다이사이클로펜텐일(메트)아크릴레이트, 다이사이클로펜탄일(메트)아크릴레이트, 및 다이사이클로펜텐일옥시에틸(메트)아크릴레이트를 들 수 있다. 또, 2관능 (메트)아크릴레이트 모노머로서는, 예를 들면 트라이사이클로데케인다이메탄올다이(메트)아크릴레이트를 들 수 있다.

또, 바인더를 형성하는 경화성 조성물 중의 중합성 화합물의 총량은, 조성물 취급 및 경화성의 관점에서 경화성 조성물 100질량부에 대하여, 70~99질량부가 바람직하고, 85~97질량부가 보다 바람직하다.

-에폭시계 화합물-

중합성 단량체로서, 에폭시기, 옥세탄일기 등의 개환 중합 가능한 환상 에터기 등의 환상기를 갖는 화합물을 들 수 있다. 그와 같은 화합물로서 보다 바람직하게는, 에폭시기를 갖는 화합물(에폭시 화합물)을 갖는 화합물을 들 수 있다. 에폭시기나 옥세탄일기를 갖는 화합물을, (메트)아크릴레이트계 화합물과 조합하여 사용함으로써, 배리어층과의 밀착성이 향상되는 경향이 있다.

에폭시기를 갖는 화합물로서는, 예를 들면 다염기산의 폴리글리시딜에스터류, 다가 알코올의 폴리글리시딜에터류, 폴리옥시알킬렌글라이콜의 폴리글리시딜에터류, 방향족 폴리올의 폴리글리시딜에스터류, 방향족 폴리올의 폴리글리시딜에터류의 수소 첨가 화합물류, 유레테인폴리에폭시 화합물, 및 에폭시화 폴리뷰타다이엔류 등을 들 수 있다. 이들 화합물은, 1종을 단독으로 사용할 수도 있고, 또 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.

그 외에 바람직하게 사용할 수 있는 에폭시기를 갖는 화합물로서는, 예를 들면 지방족 환상 에폭시 화합물, 비스페놀 A 다이글리시딜에터, 비스페놀 F 다이글리시딜에터, 비스페놀 S 다이글리시딜에터, 브로민화 비스페놀 A 다이글리시딜에터, 브로민화 비스페놀 F 다이글리시딜에터, 브로민화 비스페놀 S 다이글리시딜에터, 수소 첨가 비스페놀 A 다이글리시딜에터, 수소 첨가 비스페놀 F 다이글리시딜에터, 수소 첨가 비스페놀 S 다이글리시딜에터, 1,4-뷰테인다이올다이글리시딜에터, 1,6-헥세인다이올다이글리시딜에터, 글리세린트라이글리시딜에터, 트라이메틸올프로페인트라이글리시딜에터, 폴리에틸렌글라이콜다이글리시딜에터, 폴리프로필렌글라이콜다이글리시딜에터류; 에틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜, 및 글리세린 등의 지방족 다가 알코올에 1종 또는 2종 이상의 알킬렌옥사이드를 부가함으로써 얻어지는 폴리에터폴리올의 폴리글리시딜에터류; 지방족 장쇄 이염기산의 다이글리시딜에스터류; 지방족 고급 알코올의 모노글리시딜에터류; 페놀, 크레졸, 뷰틸페놀, 및 이들에 알킬렌옥사이드를 부가하여 얻어지는 폴리에터알코올 등의 모노글리시딜에터류; 고급 지방산의 글리시딜에스터류 등을 예시할 수 있다.

이들 성분 중, 지방족 환상 에폭시 화합물, 비스페놀 A 다이글리시딜에터, 비스페놀 F 다이글리시딜에터, 수소 첨가 비스페놀 A 다이글리시딜에터, 수소 첨가 비스페놀 F 다이글리시딜에터, 1,4-뷰테인다이올다이글리시딜에터, 1,6-헥세인다이올다이글리시딜에터, 글리세린트라이글리시딜에터, 트라이메틸올프로페인트라이글리시딜에터, 네오펜틸글라이콜다이글리시딜에터, 폴리에틸렌글라이콜다이글리시딜에터, 및 폴리프로필렌글라이콜다이글리시딜에터 등이 바람직하다.

에폭시기나 옥세탄일기를 갖는 화합물로서 적합하게 사용할 수 있는 시판품으로서는, UVR-6216(유니언 카바이드사제), 글리시돌, AOEX24, 사이클로머 A200, 셀록사이드 2021P, 및 셀록사이드 8000(이상, 다이셀 가가쿠 고교사제), 4-바이닐사이클로헥센다이옥사이드(씨그마 알드리치사제), 에피코트 828, 에피코트 812, 에피코트 1031, 에피코트 872, 및 에피코트 CT508(이상, 유카 쉘사제)과, KRM-2400, KRM-2410, KRM-2408, KRM-2490, KRM-2720, 및 KRM-2750(이상, 아사히 덴카 고교사제) 등을 들 수 있다. 이들은, 1종 단독으로, 또는 2종 이상 조합하여 이용할 수 있다.

또, 이들 에폭시기나 옥세탄일기를 갖는 화합물은 그 제법은 불문하지만, 예를 들면 마루젠 KK 슛판, 제4판 실험 화학 강좌 20 유기 합성 II, 213~, 헤이세이 4년, Ed. by Alfred Hasfner, The chemistry OF heterocyclic compounds-Small Ring Heterocycles part 3 Oxiranes, John & Wiley and Sons, An Interscience Publication, New York, 1985, 요시무라, 접착, 29권 12호, 32, 1985, 요시무라, 접착, 30권 5호, 42, 1986, 요시무라, 접착, 30권 7호, 42, 1986, 일본 공개특허공보 평11-100378호, 일본 특허공보 제2906245호, 및 일본 특허공보 제2926262호 등의 문헌을 참고로 하여 합성할 수 있다.

경화성 화합물로서, 바이닐에터 화합물을 이용해도 된다.

바이닐에터 화합물은 공지의 것을 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 일본 공개특허공보 2009-073078호의 단락 번호 0057에 기재된 것을 바람직하게 채용할 수 있다.

이들 바이닐에터 화합물은, 예를 들면 Stephen. C. Lapin, Polymers Paint Colour Journal. 179(4237), 321(1988)에 기재되어 있는 방법, 즉 다가 알코올 혹은 다가 페놀과 아세틸렌과의 반응, 및 다가 알코올 혹은 다가 페놀과 할로젠화 알킬바이닐에터와의 반응에 의하여 합성할 수 있다. 바이닐에터 화합물은, 1종을 단독 혹은 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.

도포액에는, 저점도화, 고경도화의 관점에서 일본 공개특허공보 2009-073078호에 기재된 반응성기를 갖는 실세스퀴옥세인 화합물을 이용하는 것도 가능하다.

산소에 대하여 불투과성을 갖는 수지층(38)을 형성하는 경화성 화합물로서는, (메트)아크릴레이트계 화합물, 에폭시계 화합물 등의 가스 배리어성이 높은 수지층을 형성할 수 있는 것이 특히 바람직하다.

상술한 경화성 화합물 중에서도, (메트)아크릴레이트 화합물이, 조성물 점도, 광경화성의 관점에서 바람직하고, 아크릴레이트가 보다 바람직하다. 또, 본 발명에서는, 중합성 관능기를 2개 이상 갖는 다관능 중합성 화합물이 바람직하다. 본 발명에서는 특히, 단관능 (메트)아크릴레이트 화합물과 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물의 배합비가, 질량비로 80/20~0/100이 바람직하고, 70/30~0/100이 보다 바람직하며, 40/60~0/100이 더 바람직하다. 적절한 비율을 선택함으로써, 충분한 경화성을 갖고, 또한 조성물을 저점도로 할 수 있다.

상기 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물에 있어서, 상기 2관능 (메트)아크릴레이트와 상기 3관능 이상의 (메트)아크릴레이트와의 비율은, 질량비로 100/0~20/80이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100/0~50/50, 더 바람직하게는 100/0~70/30이다. 상기 3관능 이상의 (메트)아크릴레이트는 상기 2관능 (메트)아크릴레이트보다 점도가 높기 때문에, 상기 2관능 (메트)아크릴레이트가 많은 쪽이 본 발명에 있어서의 산소에 대하여 불투과성을 갖는 수지층용 경화성 화합물의 점도를 낮출 수 있기 때문에 바람직하다.

중합성 화합물로서는 방향족 구조 및/또는 지환 탄화 수소 구조를 갖는 치환기를 함유하고 있는 화합물을 포함하는 것이 산소에 대한 불투과성을 높이는 관점에서 바람직하다. 중합성 화합물은, 방향족 구조 및/또는 지환 탄화 수소 구조를 갖는 중합성 화합물을 성분 중 50질량% 이상 함유하고 있는 것이 보다 바람직하고, 80질량% 이상 함유하고 있는 것이 더 바람직하다.

방향족 구조를 갖는 중합성 화합물로서는, 방향족 구조를 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물이 바람직하다. 방향족 구조를 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물로서는, 나프탈렌 구조를 갖는 단관능 (메트)아크릴레이트 화합물, 예를 들면 1- 또는 2-나프틸(메트)아크릴레이트, 1- 또는 2-나프틸메틸(메트)아크릴레이트, 1- 또는 2-나프틸에틸(메트)아크릴레이트, 방향환 상에 치환기를 갖는 벤질아크릴레이트 등의 단관능 아크릴레이트, 카테콜다이아크릴레이트, 및 자일릴렌글라이콜다이아크릴레이트 등의 2관능 아크릴레이트가 특히 바람직하다.

지환 탄화 수소 구조를 갖는 중합성 화합물로서는 아이소보닐(메트)아크릴레이트, 다이사이클로펜탄일(메트)아크릴레이트, 다이사이클로펜탄일옥시에틸(메트)아크릴레이트, 다이사이클로펜텐일(메트)아크릴레이트, 아다만틸(메트)아크릴레이트, 트라이사이클로데칸일(메트)아크릴레이트, 및 테트라사이클로도데칸일(메트)아크릴레이트 등이 바람직하다.

또, 중합성 화합물로서, (메트)아크릴레이트를 이용하는 경우, 경화성이 우수한 관점에서 메타아크릴레이트보다, 아크릴레이트가 바람직하다.

<중합 개시제>

상기 도포액은, 중합 개시제로서는, 공지의 중합 개시제를 포함할 수 있다. 중합 개시제에 대해서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2013-043382호의 단락 0037을 참조할 수 있다. 중합 개시제의 함유량은, 도포액에 포함되는 경화성 화합물의 전체량의 0.1몰% 이상이 바람직하고, 0.5~2몰%가 보다 바람직하다. 또, 휘발성 유기 용매를 제외한 전체 경화성 조성물 중에 질량%로서, 0.1~10질량% 포함하는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 0.2~8질량%이다.

-광중합 개시제-

경화성 화합물은, 광중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다. 광중합 개시제로서는, 광조사에 의하여 상술한 중합성 화합물을 중합하는 활성종을 발생하는 화합물이면 어느 것이어도 이용할 수 있다. 광중합 개시제로서는, 양이온 중합 개시제, 및 라디칼 중합 개시제를 들 수 있고, 라디칼 중합 개시제가 바람직하다. 또, 본 발명에 있어서, 광중합 개시제는 복수 종을 병용해도 된다.

광중합 개시제의 함유량은, 용제를 제외한 전체 조성물 중, 예를 들면 0.01~15질량%이고, 바람직하게는 0.1~12질량%이며, 더 바람직하게는 0.2~7질량%이다. 2종류 이상의 광중합 개시제를 이용하는 경우는, 그 합계량이 상기 범위가 된다.

광중합 개시제의 함유량이 0.01질량% 이상이면, 감도(속(速)경화성), 도막 강도가 향상되는 경향이 있어 바람직하다. 한편, 광중합 개시제의 함유량을 15질량% 이하로 하면, 광투과성, 착색성, 취급성 등이 향상되는 경향이 있어 바람직하다.

염료 및/또는 안료를 포함하는 계(系)에서는, 이들이 라디칼 트랩제로서 작용하는 경우가 있어, 광중합성, 감도에 영향을 미친다. 그 점을 고려하여, 이들 용도에서는, 광중합 개시제의 첨가량이 최적화된다. 한편, 본 발명에 이용되는 조성물에서는, 염료 및/또는 안료는 필수 성분이 아니고, 광중합 개시제의 최적 범위가 액정 디스플레이 컬러 필터용 경화성 조성물 등의 분야의 것과는 다른 경우가 있다.

라디칼 광중합 개시제로서는, 예를 들면 시판되고 있는 개시제를 이용할 수 있다. 이들 예로서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2008-105414호의 단락 번호 0091에 기재된 것을 바람직하게 채용할 수 있다. 이 중에서도 아세토페논계 화합물, 아실포스핀옥사이드계 화합물, 및 옥심에스터계 화합물이, 경화 감도, 흡수 특성의 관점에서 바람직하다.

아세토페논계 화합물로서는, 바람직하게는, 하이드록시아세토페논계 화합물, 다이알콕시아세토페논계 화합물, 및 아미노아세토페논계 화합물 등을 들 수 있다.

하이드록시아세토페논계 화합물로서는, 바람직하게는, BASF사로부터 입수 가능한 Irgacure(등록 상표) 2959(1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로판-1-온), Irgacure(등록 상표) 184(1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤), Irgacure(등록 상표) 500(1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤, 벤조페논), 및 Darocur(등록 상표) 1173(2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판-1-온) 등을 들 수 있다.

다이알콕시아세토페논계 화합물로서는, 바람직하게는, BASF사로부터 입수 가능한 Irgacure(등록 상표) 651(2,2-다이메톡시-1,2-다이페닐에탄-1-온)을 들 수 있다.

아미노아세토페논계 화합물로서는, 바람직하게는, BASF사로부터 입수 가능한 Irgacure(등록 상표) 369(2-벤질-2-다이메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)뷰탄온-1), Irgacure(등록 상표) 379(EG)(2-다이메틸아미노-2-(4-메틸벤질)-1-(4-모폴린-4-일 페닐)뷰탄-1-온), Irgacure(등록 상표) 907(2-메틸-1[4-메틸싸이오페닐]-2-모폴리노프로판-1-온) 등을 들 수 있다.

아실포스핀옥사이드계 화합물로서는, 바람직하게는, BASF사로부터 입수 가능한 Irgacure(등록 상표) 819(비스(2,4,6-트라이메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드), Irgacure(등록 상표) 1800(비스(2,6-다이메톡시벤조일)-2,4,4-트라이메틸-펜틸포스핀옥사이드), BASF사로부터 입수 가능한 LucirinTPO(2,4,6-트라이메틸벤조일다이페닐포스핀옥사이드), LucirinTPO-L(2,4,6-트라이메틸벤조일페닐에톡시포스핀옥사이드) 등을 들 수 있다.

옥심에스터계 화합물로서는, 바람직하게는, BASF사로부터 입수 가능한 Irgacure(등록 상표) OXE01(1,2-옥테인다이온, 1-[4-(페닐싸이오)페닐]-2-(O-벤조일옥심)), 및 Irgacure(등록 상표) OXE02(에탄온, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카바졸-3-일]-, 1-(O-아세틸옥심))을 들 수 있다.

양이온 광중합 개시제로서는, 설포늄염 화합물, 아이오도늄염 화합물, 옥심설포네이트 화합물 등이 바람직하고, 4-메틸페닐-4-(1-메틸에틸)페닐아이오도늄테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트(로데아사제, PI2074), 및 4-메틸페닐-4-(2-메틸프로필)페닐아이오도늄헥사플루오로포스페이트(BASF사제, IRGACURE250), IRGACURE PAG103, 108, 121 및 203(BASF사제) 등을 들 수 있다.

광중합 개시제는, 사용하는 광원의 파장에 대하여 적시에 선택할 필요가 있지만, 몰드 가압·노광 중에 가스를 발생시키지 않는 것이 바람직하다.

가스가 발생하면, 몰드가 오염되기 때문에, 빈번하게 몰드를 세정해야 하게 되거나, 광경화성 조성물이 몰드 내에서 변형되어, 전사 패턴 정밀도를 열화시키는 등의 문제를 발생시킨다.

산소에 대하여 불투과성을 갖는 수지층(38)을 형성하는 경화성 화합물은, 중합성 화합물이 라디칼 중합성 화합물이고, 광중합 개시제가 광조사에 의하여 라디칼을 발생하는 라디칼 중합 개시제인 라디칼 중합성 경화성 조성물인 것이 바람직하다.

(폴리머)

바인더를 형성하는 경화성 조성물은, 폴리머를 포함해도 된다.

폴리머로서는, 예를 들면 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리(메트)아크릴아마이드, 폴리에스터, 폴리유레테인, 폴리유레아, 폴리아마이드, 폴리에터, 및 폴리스타이렌등을 들 수 있다.

(그 외의 첨가제)

형광 영역 형성용 도포액은, 점도 조정제, 실레인 커플링제, 계면활성제, 산화 방지제, 산소 게터제, 중합 금지제, 및 무기 입자 등을 함유해도 된다.

-점도 조정제-

형광 영역 형성용 도포액은, 필요에 따라 점도 조정제를 포함해도 된다. 점도 조정제를 첨가함으로써, 그들을 원하는 점도로 조정하는 것이 가능하다. 점도 조정제는, 입경이 5~300nm인 필러가 바람직하다. 또, 점도 조정제는 틱소트로피제여도 된다.

또한, 본 발명 및 본 명세서 중, 틱소트로피성이란, 액상 조성물에 있어서, 전단 속도의 증가에 대하여 점성을 저감시키는 성질을 가리키고, 틱소트로피제란, 그것을 액상 조성물에 포함시킴으로써, 조성물에 틱소트로피성을 부여하는 기능을 갖는 소재를 가리킨다.

틱소트로피제의 구체예로서는, 흄드 실리카, 알루미나, 질화 규소, 이산화 타이타늄, 탄산 칼슘, 산화 아연, 탤크, 운모, 장석, 카올리나이트(카올린 클레이), 파이로필라이트(납석 클레이), 세리사이트(견운모), 벤토나이트, 스멕타이트·버미큘라이트류(몬모릴로나이트, 바이델라이트, 논트로나이트, 사포나이트 등), 유기 벤토나이트, 및 유기 스멕타이트 등을 들 수 있다.

-실레인 커플링제-

실레인 커플링제를 포함하는 도포액으로 형성되는 형광체 함유층(형광 영역)은, 실레인 커플링제에 의하여 인접하는 층과의 밀착성이 강고한 것이 되기 때문에, 우수한 내구성을 나타낼 수 있다.

또, 실레인 커플링제를 포함하는 도포액으로 형성되는 형광체 함유층은, 바람직한 밀착력 조건인 "지지 필름과 배리어층의 밀착력 A<형광체 함유층과 배리어층과의 밀착력 B"의 관계를 형성하는 데 있어서도 바람직하다. 이것은 주로, 형광체 함유층에 포함되는 실레인 커플링제가, 가수분해 반응이나 축합 반응에 의하여, 인접하는 층의 표면이나 이 형광체 함유층의 구성 성분과 공유 결합을 형성하는 것에 의한 것이다. 또, 실레인 커플링제가 라디칼 중합성기 등의 반응성 관능기를 갖는 경우, 형광체 함유층을 구성하는 모노머 성분과 가교 구조를 형성하는 것도, 형광체 함유층과 인접하는 층과의 밀착성 향상에 기여할 수 있다.

실레인 커플링제로서는, 공지의 실레인 커플링제를, 아무런 제한없이 사용할 수 있다. 밀착성의 관점에서 바람직한 실레인 커플링제로서는, 일본 공개특허공보 2013-043382호에 기재된 하기 일반식 (1)로 나타나는 실레인 커플링제를 들 수 있다.

[화학식 1]

(일반식 (1) 중, R₁~R₆은, 각각 독립적으로, 치환 혹은 무치환의 알킬기 또는 아릴기이다. 단, R₁~R₆ 중 적어도 하나는, 라디칼 중합성의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 치환기이다.)

R₁~R₆은, 라디칼 중합성의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 치환기인 경우를 제외하고, 무치환의 알킬기 또는 무치환의 아릴기가 바람직하다. 알킬기로서는 탄소수 1~6의 알킬기가 바람직하고, 메틸기가 보다 바람직하다. 아릴기로서는, 페닐기가 바람직하다. R₁~R₆은, 메틸기가 특히 바람직하다.

R₁~R₆ 중 적어도 하나는, 라디칼 중합성의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 치환기를 갖고, R₁~R₆중 2개가 라디칼 중합성의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 치환기인 것이 바람직하다. 또한, R₁~R₃ 중에서, 라디칼 중합성의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 치환기를 갖는 것의 수가 1이고, R₄~R₆ 중에서 라디칼 중합성의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 치환기를 갖는 것의 수가 1인 것이 특히 바람직하다.

일반식 (1)로 나타나는 실레인 커플링제가 2개 이상의 라디칼 중합성의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 치환기는, 각각의 치환기는 동일해도 되고, 달라도 되지만, 동일한 것이 바람직하다.

라디칼 중합성의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 치환기는, -X-Y로 나타나는 것이 바람직하다. 여기에서, X는, 단결합, 탄소수 1~6의 알킬렌기, 아릴렌기이고, 바람직하게는, 단결합, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 페닐렌기이다. Y는, 라디칼 중합성의 탄소-탄소 이중 결합기이고, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 아크릴로일아미노기, 메타크릴로일아미노기, 바이닐기, 프로펜일기, 바이닐옥시기, 바이닐설폰일기가 바람직하며, (메트)아크릴로일옥시기가 보다 바람직하다.

또, R₁~R₆은 라디칼 중합성의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 치환기 이외의 치환기를 가져도 된다. 치환기의 예로서는, 알킬기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, 아이소프로필기, tert-뷰틸기, n-옥틸기, n-데실기, n-헥사데실기, 사이클로프로필기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기 등), 아릴기(예를 들면, 페닐기, 나프틸기 등), 할로젠 원자(예를 들면, 불소, 염소, 브로민, 아이오딘), 아실기(예를 들면, 아세틸기, 벤조일기, 폼일기, 피발로일기 등), 아실옥시기(예를 들면, 아세톡시기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기 등), 알콕시카보닐기(예를 들면, 메톡시카보닐기, 에톡시카보닐기 등), 아릴옥시카보닐기(예를 들면, 페닐옥시카보닐기 등), 설폰일기(예를 들면, 메테인설폰일기, 벤젠설폰일기 등) 등을 들 수 있다.

실레인 커플링제는, 인접층과의 밀착성을 보다 더 향상시키는 관점에서는, 도포액 중에, 1~30질량%의 범위에서 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3~30질량%이며, 더 바람직하게는 5~25질량%이다.

-계면활성제-

형광 영역 형성용 도포액은, 불소 원자를 20질량% 이상 함유하는 적어도 1종의 계면활성제를 포함하고 있어도 된다.

계면활성제는, 불소 원자를 25질량% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 28질량% 이상 함유하는 것이 보다 바람직하다. 상한값으로서는, 특별히 정하는 것은 아니지만, 예를 들면 80질량% 이하이고, 바람직하게는 70질량% 이하이다.

본 발명에서 이용하는 계면활성제로서는, 불소 원자를 갖는 알킬기, 불소 원자를 갖는 사이클로알킬기 또는 불소 원자를 갖는 아릴기를 갖는 화합물인 것이 바람직하다.

불소 원자를 포함한 알킬기는, 적어도 하나의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 직쇄 또는 분기쇄 알킬기이다. 이 알킬기는, 탄소수가 1~10인 것이 바람직하고, 탄소수가 1~4인 것이 보다 바람직하다. 이 불소 원자를 포함한 알킬기는, 불소 원자 이외의 치환기를 더 갖고 있어도 된다.

불소 원자를 포함한 사이클로알킬기는, 적어도 하나의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 단환식 또는 다환식의 사이클로알킬기이다. 이 불소 원자를 포함한 사이클로알킬기는, 불소 원자 이외의 치환기를 더 갖고 있어도 된다.

불소 원자를 포함한 아릴기는, 적어도 하나의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 아릴기이다. 이 아릴기로서는, 예를 들면 페닐기 및 나프틸기를 들 수 있다. 이 불소 원자를 포함한 아릴기는, 불소 원자 이외의 치환기를 더 갖고 있어도 된다.

이와 같은 구조를 가짐으로써 표면 편재능이 양호해지고, 또 중합체와의 부분적인 상용(相容)이 발생하여 상분리가 억제된다고 생각된다.

계면활성제의 분자량은, 300~10000이 바람직하고, 500~5000이 보다 바람직하다.

계면활성제의 함유량은, 용제를 제외한 전체 조성물 중, 예를 들면 0.01~10질량%이고, 바람직하게는 0.1~7질량%이며, 더 바람직하게는 0.5~4질량%이다. 2종류 이상의 계면활성제를 이용하는 경우는, 그 합계량이 상기 범위가 된다.

계면활성제의 예로서는, 상품명 플루오라드 FC-430 및 FC-431(스미토모 3M사제), 상품명 서프론 "S-382"(아사히 글라스사제), EFTOP "EF-122A, 122B, 122C, EF-121, EF-126, EF-127 및 MF-100"(토켐 프로덕츠사제), 상품명 PF-636, PF-6320, PF-656및 PF-6520(모두 OMNOVA사제), 상품명 프터젠트 FT250, FT251 및 DFX18(모두 네오스사제), 상품명 유니다인 DS-401, DS-403 및 DS-451(모두 다이킨 고교사제), 상품명 메가팍 171, 172, 173, 178K 및 178A(모두 DIC사제), 상품명 X-70-090, X-70-091, X-70-092 및 X-70-093(모두 신에쓰 가가쿠 고교사제), 및 상품명 메가팍 R-08 및 XRB-4(모두 DIC사제) 등을 들 수 있다.

(그 외 성분)

경화성 화합물은, 상술한 성분 외에 다양한 목적에 따라, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 산화 방지제 등 그 외의 성분을 포함하고 있어도 된다.

-산화 방지제-

경화성 화합물에는, 공지의 산화 방지제를 함유하는 것이 바람직하다. 산화 방지제는, 열이나 광조사에 의한 퇴색 및 오존, 활성 산소, NO_x, SO_x(X는 정수) 등의 각종 산화성 가스에 의한 퇴색을 억제하는 것이다. 특히 본 발명에서는, 산화 방지제를 첨가함으로써, 경화막의 착색 방지나, 분해에 의한 막두께 감소를 저감할 수 있다는 이점이 있다.

또, 산화 방지제로서 2종류 이상의 산화 방지제를 이용해도 된다.

경화성 화합물에 있어서, 산화 방지제는, 경화성 화합물의 전체 질량에 대하여, 0.2질량% 이상인 것이 바람직하고, 1질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 2질량% 이상인 것이 더 바람직하다.

한편, 산화 방지제는, 산소와의 사이에서의 상호 작용에 의하여 변질되는 경우가 있다. 변질된 산화 방지제는 양자 도트 함유 중합성 조성물의 분해를 유인하는 경우가 있고, 밀착성 저하, 취성 악화, 양자 도트 발광 효율 저하를 초래한다. 이들을 방지하는 관점에서, 산화 방지제는, 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 15질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 10질량% 이하인 것이 더 바람직하다.

산화 방지제로서는, 라디칼 저해제, 금속 불활성화제, 일중항 산소 소거제, 슈퍼 옥사이드 소거제, 및 하이드록시 라디칼 소거제 중 적어도 1종인 것이 바람직하다. 이와 같은 산화 방지제로서는, 페놀계 산화 방지제, 힌더드 아민계 산화 방지제, 퀴논계 산화 방지제, 인계 산화 방지제, 및 싸이올계 산화 방지제 등이 예시된다.

페놀계 산화 방지제로서는, 예를 들면 2,6-다이-tert-뷰틸-p-크레졸, 2,6-다이페닐-4-옥타데실옥시페놀, 다이스테아릴(3,5-다이-tert-뷰틸-4-하이드록시벤질)포스포네이트, 1,6-헥사메틸렌비스[(3,5-다이-tert-뷰틸-4-하이드록시페닐)프로피온산 아마이드], 4,4'-싸이오비스(6-tert-뷰틸-m-크레졸), 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-tert-뷰틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-에틸-6-tert-뷰틸페놀), 4,4'-뷰틸리덴비스(6-tert-뷰틸-m-크레졸), 2,2'-에틸리덴비스(4,6-다이 tert-뷰틸페놀), 2,2'-에틸리덴비스(4-sec-뷰틸-6-tert-뷰틸페놀), 1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-tert-뷰틸페닐)뷰테인, 1,3,5-트리스(2,6-다이메틸-3-하이드록시-4-tert-뷰틸벤질)아이소사이아누레이트, 1,3,5-트리스(3,5-다이-tert-뷰틸-4-하이드록시벤질)아이소사이아누레이트, 1,3,5-트리스(3,5-다이-tert-뷰틸-4-하이드록시벤질)-2,4,6-트라이메틸벤젠, 2-tert-뷰틸-4-메틸-6-(2-아크릴로일옥시-3-tert-뷰틸-5-메틸벤질)페놀, 스테아릴(3,5-다이-tert-뷰틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 테트라키스[3-(3,5-다이-tert-뷰틸-4-하이드록시페닐)프로피온산 메틸]메테인((아데카 스타브 AO-60, ADEKA사제)), 싸이오다이에틸렌글라이콜비스[(3,5-다이-tert-뷰틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 1,6-헥사메틸렌비스[(3,5-다이-tert-뷰틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 비스[3,3-비스(4-하이드록시-3-tert-뷰틸페닐)뷰틸애시드]글라이콜에스터, 비스[2-tert-뷰틸-4-메틸-6-(2-하이드록시-3-tert-뷰틸-5-메틸벤질)페닐]테레프탈레이트, 1,3,5-트리스[(3,5-다이-tert-뷰틸-4-하이드록시페닐)프로피온일옥시에틸]아이소사이아누레이트, 3,9-비스[1,1-다이메틸-2-{(3-tert-뷰틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피온일옥시}에틸]-2,4,8,10-테트라옥사스파이로[5,5]운데케인, 및 트라이에틸렌글라이콜비스[(3-tert-뷰틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피오네이트] 등을 들 수 있다.

인계 산화 방지제로서는, 예를 들면 트리스노닐페닐포스파이트, 트리스[2-tert-뷰틸-4-(3-tert-뷰틸-4-하이드록시-5-메틸페닐싸이오)-5-메틸페닐]포스파이트, 트라이데실포스파이트, 옥틸다이페닐포스파이트, 다이(데실)모노페닐포스파이트, 다이(트라이데실)펜타에리트리톨다이포스파이트, 다이(노닐페닐)펜타에리트리톨다이포스파이트, 비스(2,4-다이 tert-뷰틸페닐)펜타에리트리톨다이포스파이트, 비스(2,6-다이-tert-뷰틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨다이포스파이트, 비스(2,4,6-트라이 tert-뷰틸페닐)펜타에리트리톨다이포스파이트, 비스(2,4-다이큐밀페닐)펜타에리트리톨다이포스파이트, 테트라(트라이데실)아이소프로필리덴다이페놀다이포스파이트, 테트라(트라이데실)-4,4'-n-뷰틸리덴비스(2-tert-뷰틸-5-메틸페놀)다이포스파이트, 헥사(트라이데실)-1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-tert-뷰틸페닐)뷰테인트라이포스파이트, 테트라키스(2,4-다이 tert-뷰틸페닐)바이페닐렌다이포스포나이트, 9,10-다이하이드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드, 2,2'-메틸렌비스(4,6-tert-뷰틸페닐)-2-에틸헥실포스파이트, 2,2'-메틸렌비스(4,6-tert-뷰틸페닐)-옥타데실포스파이트, 2,2'-에틸리덴비스(4,6-다이 tert-뷰틸페닐)플루오로포스파이트; 트리스(2-[(2,4,8,10-테트라키스 tert-뷰틸다이벤조[d,f][1,3,2]다이옥사포스페핀-6-일)옥시]에틸)아민, 2-에틸-2-뷰틸프로필렌글라이콜, 및 2,4,6-트라이 tert-뷰틸페놀의 포스파이트 등을 들 수 있다.

이들 인계 산화 방지제의 첨가량은, 폴리올레핀계 수지 100질량부에 대하여 0.001~10질량부가 바람직하고, 특히 0.05~5질량부가 바람직하다.

싸이올계 산화 방지제로서는, 예를 들면 싸이오다이프로피온산 다이라우릴, 싸이오다이프로피온산 다이미리스틸 및 싸이오다이프로피온산 다이스테아릴 등의 다이알킬싸이오다이프로피오네이트류와, 펜타에리트리톨테트라(β-알킬머캅토프로피온산)에스터류 등을 들 수 있다.

힌더드 아민계 산화 방지제는, HALS(Hindered amine lightstabilizers)라고도 칭해지고, 피페리딘의 2위 및 6위의 탄소 상의 모든 수소 원자가 메틸기로 치환된 구조, 바람직하게는 하기 식 1로 나타나는 기를 갖는다. 단, 식 1 중, X는 수소 원자 또는 알킬기를 나타낸다. 하기 식 1로 나타나는 기 중에서도, X가 수소 원자인 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜기, 및 X가 메틸기인 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜기를 갖는 HALS가 특히 바람직하게 이용된다.

또한, 식 1로 나타나는 기가 -COO-기에 결합하고 있는 구조, 즉 하기 식 2로 나타나는 기를 갖는 HALS가 많이 시판되고 있지만, 이들은 바람직하게 사용할 수 있다.

[화학식 2]

구체적으로 본 발명에서 바람직하게 사용할 수 있는 HALS를 들면, 예를 들면 이하의 식으로 나타나는 것을 들 수 있다. 또한 여기에서 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜기를 R, 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜기를 R'로 나타낸다.

ROC(=O)(CH₂)₈C(=O)OR, ROC(=O)C(CH₃)=CH₂, R'OC(=O)C(CH₃)=CH₂, CH₂(COOR)CH(COOR)CH(COOR)CH₂COOR, CH₂(COOR')CH(COOR')CH(COOR')CH₂COOR', 하기의 식 3으로 나타나는 화합물 등.

[화학식 3]

구체적으로는, 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜스테아레이트, 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜스테아레이트, 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜벤조에이트, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(1-옥톡시-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 테트라키스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)-1,2,3,4-뷰테인테트라카복실레이트, 테트라키스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)-1,2,3,4-뷰테인테트라카복실레이트, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)·다이(트라이데실)-1,2,3,4-뷰테인테트라카복실레이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)·다이(트라이데실)-1,2,3,4-뷰테인테트라카복실레이트, 비스(1,2,2,4,4-펜타메틸-4-피페리딜)-2-뷰틸-2-(3,5-다이-tert-뷰틸-4-하이드록시벤질)말로네이트, 1-(2-하이드록시에틸)-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디놀/석신산 다이에틸 중축합물, 1,6-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜아미노)헥세인/2,4-다이클로로-6-모폴리노-s-트라이아진 중축합물, 1,6-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜아미노)헥세인/2,4-다이클로로-6-tert-옥틸아미노-s-트라이아진 중축합물, 1,5,8,12-테트라키스[2,4-비스(N-뷰틸-N-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)아미노)-s-트라이아진-6-일]-1,5,8,12-테트라아자도데케인, 1,5,8,12-테트라키스[2,4-비스(N-뷰틸-N-(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)아미노)-s-트라이아진-6-일]-1,5,8-12-테트라아자도데케인, 1,6,11-트리스[2,4-비스(N-뷰틸-N-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)아미노)-s-트라이아진-6-일]아미노운데케인, 및 1,6,11-트리스[2,4-비스(N-뷰틸-N-(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)아미노)-s-트라이아진-6-일]아미노운데케인 등의 힌더드 아민 화합물을 들 수 있다.

또, 구체적인 상품으로서는, 티누빈 123, 티누빈 144, 티누빈 765, 티누빈 770, 티누빈 622, 치마소브 944 및 치마소브 119(이상은, 모두 치바·스페셜티·케미컬즈사제, 상품명)와, 아데카 스타브 LA52, 아데카 스타브 LA57, 아데카 스타브 LA62, 아데카 스타브 LA67, 아데카 스타브 LA82, 아데카 스타브 LA87 및 아데카 스타브 LX335(이상은, 모두 아사히 덴카 고교사제, 상품명) 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.

HALS 중에서도 분자가 비교적 작은 것은 수지층으로부터 형광 영역으로 확산되기 쉬워 바람직하다. 이 관점에서 바람직한 HALS로서는, ROC(=O)(CH₂)₈C(=O)OR, R'OC(=O)C(CH₃)=CH₂로 나타나는 화합물 등이다.

상기한 산화 방지제 중, 힌더드 페놀 화합물, 힌더드 아민 화합물, 퀴논 화합물, 하이드로퀴논 화합물, 토코페롤 화합물, 아스파라진산 화합물, 및 싸이올 화합물 중 적어도 1종인 것이 보다 바람직하고, 시트르산 화합물, 아스코브산 화합물, 및 토코페롤 화합물 중 적어도 1종인 것이 더 바람직하다.

이들 화합물로서는 특별히 제한되지 않지만, 힌더드 페놀, 힌더드 아민, 퀴논, 하이드로퀴논, 토코페롤, 아스파라진산, 싸이올, 시트르산, 토코페릴아세트산, 및 토코페릴인산 그 자체, 또는 그들의 염이나 에스터 화합물 등을 바람직하게 들 수 있다.

이하에, 산화 방지제의 일례를 나타낸다.

[화학식 4]

[화학식 5]

[화학식 6]

[화학식 7]

[화학식 8]

[화학식 9]

[화학식 10]

[화학식 11]

[화학식 12]

-산소 게터제-

산소 게터제로서는, 유기 EL 소자의 게터제로서 이용되는 공지의 물질을 이용할 수 있다. 산소 게터제는, 무기계 게터제 및 유기계 게터제 중 어느 것이어도 되며, 금속 산화물, 금속 할로젠화물, 금속 황산염, 금속 과염소산염, 금속 탄산염, 금속 알콕사이드, 금속 카복실레이트, 금속 킬레이트, 및 제올라이트(알루미노 규산염) 중에서 선택된 적어도 1종의 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.

무기계 게터제로서는, 산화 칼슘(CaO), 산화 바륨(BaO), 산화 마그네슘(MgO), 산화 스트론튬(SrO), 황산 리튬(Li₂SO₄), 황산 나트륨(Na₂SO₄), 황산 칼슘(CaSO₄), 황산 마그네슘(MgSO₄), 황산 코발트(CoSO₄), 황산 갈륨(Ga₂(SO₄)₃), 황산 타이타늄(Ti(SO₄)₂), 및 황산 니켈(NiSO₄) 등을 들 수 있다.

유기계 게터제로서는, 화학 반응에 의하여 물을 흡수하고, 그 반응 전후로 불투명화되지 않는 재료이면 특별히 제한되지 않는다. 여기에서, 유기 금속 화합물이란, 금속-탄소 결합이나 금속-산소 결합, 금속-질소 결합 등을 갖는 화합물을 의미한다. 물과 유기 금속 화합물이 반응하면 가수분해 반응에 의하여, 상술한 결합이 끊어져 금속 수산화물이 된다. 금속에 따라서는 금속 수산화물에 반응 후에 가수분해 중축합을 행하여 고분자량화해도 된다.

금속 알콕사이드, 금속 카복실레이트, 및 금속 킬레이트의 금속으로서는, 유기 금속 화합물로서 물과의 반응성이 양호한 것, 즉, 물에 의하여 각종 결합과 끊어지기 쉬운 금속 원자를 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 알루미늄, 규소, 타이타늄, 지르코늄, 비스무트, 스트론튬, 칼슘, 구리, 나트륨, 리튬을 들 수 있다. 또, 세슘, 마그네슘, 바륨, 바나듐, 나이오븀, 크로뮴, 탄탈럼, 텅스텐, 크로뮴, 인듐, 및 철 등을 들 수 있다. 특히, 알루미늄을 중심 금속으로서 갖는 유기 금속 화합물의 건조제가 수지 중으로의 분산성이나 물과의 반응성의 점에서 적합하다. 유기기는, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 뷰톡시기, 2-에틸헥실기, 옥틸기, 데실기, 헥실기, 옥타데실기, 스테아릴기 등의 불포화 탄화 수소, 포화 탄화 수소, 분기 불포화 탄화 수소, 분기 포화 탄화 수소, 환상 탄화 수소를 함유한 알콕시기 및 카복실기와, 아세틸아세토네이트기 및 다이피바로일메타네이트기 등의 β-다이케토나토기를 들 수 있다.

그 중에서도, 하기 화학식에 나타내는, 탄소수가 1~8인 알루미늄에틸아세토아세테이트류가, 투명성이 우수한 밀봉 조성물을 형성할 수 있는 점에서 적합하게 이용된다.

[화학식 13]

(식 중, R₅~R₈은 탄소수 1개 이상 8개 이하의 알킬기, 아릴기, 알콕시기, 사이클로알킬기, 아실기를 포함하는 유기기를 나타내고, M은 3가의 금속 원자를 나타낸다. 또한 R₅~R₈은 각각 동일한 유기기여도 되고 다른 유기기여도 된다.)

상기 탄소수가 1~8인 알루미늄에틸아세토아세테이트류는, 예를 들면 가와켄 파인 케미컬 주식회사, 호프 세이야쿠 주식회사로부터 출시되고 있고, 입수 가능하다.

산소 게터제는 입자상 또는 분말상이다. 산소 게터제의 평균 입자경은 통상 20μm 미만의 범위로 하면 되고, 바람직하게는 10μm 이하, 보다 바람직하게는 2μm 이하, 더 바람직하게는 1μm 이하이다. 산란성의 관점에서, 산소 게터제의 평균 입자경은, 0.3~2μm가 바람직하고, 0.5~1.0μm가 보다 바람직하다. 여기에서 말하는 평균 입경이란, 동적 광산란법에 의하여 측정한 입도 분포로부터 산출한, 입자경의 평균값을 말한다.

-중합 금지제-

바인더를 형성하는 경화성 조성물에는, 중합 금지제를 함유해도 된다.

중합 금지제의 함유량으로서는, 전체 중합성 단량체에 대하여 0.001~1질량%이고, 보다 바람직하게는 0.005~0.5질량%, 더 바람직하게는 0.008~0.05질량%이다. 중합 금지제를 적절한 양 배합함으로써 높은 경화 감도를 유지하면서 경시에 따른 점도 변화를 억제할 수 있다. 한편, 중합 금지제의 첨가량이 과잉이 되는 경우, 중합 저해에 의한 경화 불량이나 경화물의 착색이 발생하기 때문에 적당량이 존재한다. 중합 금지제는 중합성 단량체의 제조 시에 첨가해도 되고, 경화 조성물에 나중에 첨가해도 된다.

바람직한 중합 금지제로서는, 하이드로퀴논, p-메톡시페놀, 다이-tert-뷰틸-p-크레졸, 파이로갈롤, tert-뷰틸카테콜, 벤조퀴논, 4,4'-싸이오비스(3-메틸-6-tert-뷰틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-tert-뷰틸페놀), N-나이트로소페닐하이드록시아민 제1 세륨염, 페노싸이아진, 페녹사진, 4-메톡시나프톨, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-1-옥시 프리 라디칼, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 4-하이드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-1-옥시 프리 라디칼, 나이트로벤젠, 다이메틸아닐린 등을 들 수 있고, 바람직하게는 p-벤조퀴논, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-1-옥시 프리 라디칼, 4-하이드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-1-옥시 프리 라디칼, 및 페노싸이아진 등을 들 수 있다. 이들 중합 금지제는 중합성 단량체의 제조 시뿐만 아니라, 경화 조성물의 보존 시에 있어서도 폴리머 불순물의 생성을 억제하고, 임프린트 시의 패턴 형성성의 열화를 억제한다.

-무기 입자-

또한, 형광 영역 형성용 도포액은, 무기 입자를 함유하는 것이 바람직하다. 무기 입자를 함유함으로써 산소에 대한 불투과성을 높일 수 있다.

무기 입자의 일례로서, 실리카 입자, 알루미나 입자, 산화 지르코늄 입자, 산화 아연 입자, 산화 타이타늄 입자와, 마이카 및 탤크 등의 무기층상 화합물 등을 들 수 있다.

또, 무기 입자는 평판상인 것이 산소에 대한 불투과성을 높이는 관점에서 바람직하다. 구체적으로는, 무기 입자의 애스펙트비(r=a/b, 단 a>b)는, 2~1000이 바람직하고, 10~800이 보다 바람직하며, 20~500이 더 바람직하다. 애스펙트비가 큰 쪽이 산소에 대한 불투과성을 높이는 효과가 우수하기 때문에 바람직하지만, 과도하게 크면 막의 물리 강도나 경화용 조성물 중의 입자 분산성이 뒤떨어진다.

-광산란 입자-

형광체 함유층(형광 영역 및 수지층)은, 광산란 입자를 포함하고 있어도 된다. 따라서, 상기 광경화성 조성물에 광산란 입자를 첨가해도 된다.

광산란 입자의 입자 사이즈는 0.10μm 이상인 것이 바람직하다. 광산란 입자가 형광체 함유층에 포함되는 것은, 휘도의 추가적인 향상의 관점에서 바람직하다. 광산란 효과의 관점에서, 광산란 입자의 입자 사이즈는 0.10~15.0μm가 바람직하고, 0.10~10.0μm가 보다 바람직하며, 0.20~4.0μm가 더 바람직하다. 또, 추가적인 휘도의 향상이나, 시야각에 대한 휘도의 분포를 조정하기 위하여 입자 사이즈가 다른 2종 이상의 광산란 입자를 혼합하여 이용해도 된다.

광산란 입자는, 유기 입자여도 되고, 무기 입자여도 되며, 유기 무기 복합 입자여도 된다.

예를 들면, 유기 입자로서는, 합성 수지 입자를 들 수 있다. 구체예로서는, 실리콘 수지 입자, 아크릴 수지 입자(폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)), 나일론 수지 입자, 스타이렌 수지 입자, 폴리에틸렌 입자, 유레테인 수지 입자, 및 벤조구아나민 입자 등을 들 수 있다. 광산란 효과의 관점에서는, 형광체 함유층에 있어서 광산란 입자와 다른 부분과의 굴절률은 다른 것이 바람직하고, 적합한 굴절률을 갖는 입자의 입수 용이성의 관점에서는 실리콘 수지 입자, 및 아크릴 수지 입자가 바람직하다. 또, 중공 구조를 갖는 입자도 사용할 수 있다.

무기 입자로서는, 다이아몬드, 산화 타이타늄, 산화 지르코늄, 산화 납, 탄산 납, 산화 아연, 황화 아연, 산화 안티모니, 산화 규소, 및 산화 알루미늄 등의 입자를 이용할 수 있고, 적합한 굴절률을 갖는 입자의 입수 용이성의 관점에서는 산화 타이타늄, 산화 알루미늄이 바람직하다.

형광 영역 형성용 도포액에는, 상술한 성분 외에 필요에 따라 이형제, 실레인 커플링제, 자외선 흡수제, 광안정제, 노화 방지제, 가소제, 밀착 촉진제, 열중합 개시제, 착색제, 엘라스토머 입자, 광산증식제, 광염기 발생제, 염기성 화합물, 유동 조정제, 소포제, 및 분산제 등을 첨가해도 된다.

바인더를 형성하는 경화성 조성물의 조제 방법은 특별히 제한되지 않고, 일반적인 경화성 조성물의 조제 수순에 의하여 실시하면 된다.

<<산소에 대하여 불투과성을 갖는 수지층>>

수지층(38)(산소에 대하여 불투과성을 갖는 수지층(38))은, 상술한 바인더를 형성하는 경화성 조성물과 동일한 경화성 조성물을 포함하는 수지 형성용 도포액을 도포하고, 경화시켜 형성된다. 또한 수지층을 형성하는 경화성 조성물에는 고분자 분산제는 포함하지 않아도 된다.

수지층(38)은, 산소에 대하여 불투과성을 갖는 것이며, 즉, 수지층(38)을 사이에 두고 인접하는 형광 영역(35) 간의 최단 거리에 있어서의 산소 투과도가 10cc/(m²·day·atm) 이하를 충족시킨다. 수지층(38)의, 인접하는 형광 영역(35) 간의 최단 거리에 있어서의 산소 투과도는 1cc/(m²·day·atm) 이하가 바람직하고, 1×10^-1cc/(m²·day·atm) 이하가 보다 바람직하다. 수지층(38)의 조성에 따라, 형광 영역(35) 간의 필요 최단 거리는 다르다.

여기에서, 산소 투과도의 SI 단위는 [fm/(s·Pa)]이다. "fm"은 "펨토미터"이고 "1fm=1×10^-15m"이다. [cc/(m²·day·atm)]은, "1fm/(s·Pa)=8.752cc/(m²·day·atm)"에 의하여, SI 단위로 환산할 수 있다.

수지층(38)의 조성에 따라, 형광 영역(35) 간의 필요 최단 거리는 다르다. 또한 수지층(38)의 인접하는 형광 영역(35) 간의 최단 거리란, 형광체 함유 필름 주면에서 관찰한 경우의 인접하는 형광 영역(35) 간의 필름면 내에 있어서의 최단 거리를 의미한다. 또, 이하에서는 인접하는 형광 영역(35) 간의 최단 거리를 수지층의 폭이라고 기재하는 경우도 있다.

상술과 같이 수지층(38)의 조성에 따라 형광 영역(35) 간의 필요 최단 거리는 다르지만, 일례로서 인접하는 형광 영역(35) 간의 최단 거리, 즉 수지층(38)의 폭(t)은 5~300μm이고, 10~200μm가 바람직하며, 15~100μm가 보다 바람직하다. 수지층(38)의 폭(t)이 과도하게 짧으면 필요한 산소 투과도를 확보하는 것이 어렵고, 수지층(38)의 폭(t)이 과도하게 길면 표시 장치의 휘도 불균일이 악화되기 때문에 바람직하지 않다.

수지층(38)은, 탄성률이 0.5~10GPa이고， 1~7GPa인 것이 바람직하며, 3~6GPa인 것이 보다 바람직하다. 수지층의 탄성률을 이 범위로 함으로써, 산소 투과도를 유지하면서, 수지층(38)을 형성할 때의 결손을 방지할 수 있어 바람직하다.

수지층(38)의 탄성률은, JIS K7161 등에 예시되는 방법으로 측정된다.

수지층(38)의 형성 재료로서는, 2관능 이상의 광중합성 가교기를 갖는 화합물이 바람직하다. 구체적으로는, 유레테인(메트)아크릴레이트, 트라이사이클로데케인다이메탄올다이(메트)아크릴레이트 등의 지환식 (메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트라이아크릴레이트 등의 하이드록실기를 갖는 (메트)아크릴레이트, 변성 비스페놀 A 다이(메트)아크릴레이트 등의 방향족 (메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨다이(메트)아크릴레이트, 3,4-에폭시사이클로헥실메틸(메트)아크릴레이트, 3',4'-에폭시사이클로헥실메틸 3,4-에폭시사이클로헥세인카복실레이트, 및 비스페놀 A형 에폭시 등을 들 수 있다.

그 중에서도 산소에 대한 불투과성을 높이는 관점에서 유레테인(메트)아크릴레이트, 및 에폭시 화합물을 적어도 포함하는 것이 바람직하다. 유레테인 결합, 하이드록실기, 및 카복실기 등의 극성 관능기 갖는 화합물을 이용함으로써 분자 간의 상호 작용을 높여, 산소에 대한 불투과성이 높은 수지층이 얻어진다.

또, 형광 영역과 동일한 중합성 가교기를 갖는 화합물을 포함하는 것이, 수지층과 형광 영역과의 밀착이 우수한 관점에서 바람직하다. 예를 들면, 형광 영역의 소재에 다이사이클로펜탄일(메트)아크릴레이트 등이 포함되는 경우, 수지층은, 적어도 (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.

(첨가제)

수지층 형성 재료에는 필요에 따라, 광중합 개시제, 무기층상 화합물, 광산란 입자, 산화 방지제, 박리 촉진제, 및 용제 등이 포함되어 있어도 된다.

(광중합 개시제)

수지층(38)을 형성하는 경화성 화합물은, 광중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다. 광중합 개시제로서는, 광조사에 의하여 상술한 중합성 화합물을 중합하는 활성종을 발생하는 화합물이면 어느 것이어도 이용할 수 있다. 광중합 개시제로서는, 양이온 중합 개시제, 및 라디칼 중합 개시제를 들 수 있고, 수지층 형성 재료에 따라 적절히 선택된다.

(무기층상 화합물)

수지층(38)을 형성하는 경화성 화합물은 무기층상 화합물 등의, 수지층 중에서 기체 분자의 확산 길이를 늘려, 가스 배리어성을 향상시키는, 이른바 미로 효과를 부여하는 화합물을 포함하고 있어도 된다. 그와 같은 무기층상 화합물로서는 예를 들면, 탤크, 운모, 장석, 카올리나이트(카올린 클레이), 파이로필라이트(납석 클레이), 세리사이트(견운모), 벤토나이트, 스멕타이트·버미큘라이트류(몬모릴로나이트, 바이델라이트, 논트로나이트, 사포나이트 등), 유기 벤토나이트, 유기 스멕타이트, 및 평판 알루미나 등의 평판 무기 산화물 등을 들 수 있다. 또, 무기층상 화합물은 수지 형성 재료에 대한 분산성을 높이기 위하여 표면 처리가 실시되어 있어도 된다.

또한 상술한 미로 효과가 우수한 관점에서, 무기층상 화합물의 애스펙트비가 10~1000인 것이 바람직하다. 애스펙트비가 10 이하이면 미로 효과에 의한 가스 배리어성 향상 효과가 낮고, 애스펙트비가 1000 이상이면 부서지기 쉽기 때문에 제작 프로세스 중에 분쇄될 가능성이 있다.

이들을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 시판되고 있는 층상 화합물로서는, 예를 들면 무기 화합물로서는, 시라이시 칼슘사제의 ST-501 및 ST-509, 가타쿠라 코프 어그리사제의 소마시프 시리즈 및 미크로 마이카 시리즈와, 긴세이마텍사제의 세라프 시리즈를 들 수 있다. 그 중에서도, 본 발명의 형광체 함유 필름에 있어서는 투명성이 높은 세라프 시리즈를 적합하게 이용할 수 있다.

여기에서, 수지층(38), 즉, 수지층(38)을 형성하는 경화성 화합물이, 무기층상 화합물을 함유하는 경우에는, 수지층(38)의 오목부의 바닥의 두께(b)는, 두껍게 하는 것이 바람직하다.

구체적으로는, 수지층(38)이 무기층상 화합물을 함유하는 경우에는, 수지층(38)의 오목부의 바닥의 두께(b)를 1μm 이상으로 하는 것이 바람직하고, 무기층상 화합물의 최대 길이보다 두껍게 하는 것이 보다 바람직하다.

수지층(38)이 무기층상 화합물을 함유하는 경우에, 수지층(38)의 오목부의 바닥의 두께(b)를 두껍게 함으로써, 몰드에 의하여 수지층(38)의 오목부(요철)를 형성할 때의 배리어층(12)의 무기층의 손상을, 보다 적합하게 방지할 수 있고, 산소 등에 기인하는 형광체(31)의 열화를 방지한, 내구성이 높은 형광체 함유 필름이 얻어진다.

형광체 함유층(30)에 있어서, 형광 영역(35)의 체적 Vp와 수지층(38)의 체적 Vb비에 관해서는 임의의 비율을 취할 수 있지만, 형광 영역(35)의 체적 Vp의 형광체 함유층 전체의 체적(Vp+Vb)에 대한 비는 0.1≤Vp/(Vp+Vb)<0.9인 것이 바람직하고, 0.2≤Vp/(Vp+Vb)<0.85가 보다 바람직하며, 0.3≤Vp/(Vp+Vb)<0.8이 더 바람직하다.

형광체 함유층(30)에 있어서의 형광 영역(35)의 체적비가 과도하게 작으면, 어느 일정 두께에 있어서의 초기 휘도가 저하되는 경향이 있고, 형광 영역(35)의 체적비가 과도하게 크면 수지층(38)의 폭이 짧아지며, 그 결과, 필요한 산소 투과도를 확보하는 것이 어려워진다. 또한 형광체를 포함하는 영역 Vp와 산소 불투과성을 갖는 수지층의 영역 Vb는, 형광체 함유 필름 주면에서 관찰한 경우에 있어서의 각각의 면적과 두께를 곱한 것이라고 정의한다.

-기재 필름-

제1 기재 필름(10) 및 제2 기재 필름(20)은, 산소의 투과를 억제하는 기능을 갖는 필름인 것이 바람직하다. 상기의 실시형태에서는, 제1 기재 필름(10) 및 제2 기재 필름(20)은, 지지 필름(11, 21)의 일면에 배리어층(12, 22)을 각각 구비한 구성을 갖고 있다. 이러한 양태에서는, 지지 필름(11, 21)의 존재에 의하여, 형광체 함유 필름의 강도가 향상되고, 또한 용이하게 제막을 실시하는 것이 가능해진다. 또한, 본 실시형태에서는 지지 필름(11, 21) 일면에 배리어층(12, 22)을 구비하는 구성이지만, 배리어성을 충분히 갖는 지지체만으로 기재 필름이 구성되어 있어도 된다.

제1 기재 필름(10) 및 제2 기재 필름(20)은, 가시광 영역에 있어서의 전체 광선 투과율이 80% 이상인 것이 바람직하고, 85% 이상인 것이 보다 바람직하다. 가시광 영역이란, 380~780nm의 파장 영역을 말하는 것으로 하고, 전체 광선 투과율이란, 가시광 영역에 걸친 광투과율의 평균값을 나타낸다.

제1 기재 필름(10) 및 제2 기재 필름(20)의 산소 투과도가 1cc/(m²·day·atm) 이하인 것이 바람직하다. 제1 기재 필름(10) 및 제2 기재 필름(20)의 산소 투과도는, 보다 바람직하게는 0.1cc/(m²·day·atm) 이하, 더 바람직하게는 0.01cc/(m²·day·atm) 이하이고, 특히 바람직한 것은 0.001cc/(m²·day·atm) 이하이다. 여기에서, 산소 투과도는, 측정 온도 23℃, 상대 습도 90%의 조건하에서, 산소 가스 투과율 측정 장치(MOCON사제, OX-TRAN 2/20: 상품명)를 이용하여 측정한 값이다.

제1 기재 필름(10) 및 제2 기재 필름(20)은, 산소를 차단하는 가스 배리어 기능에 더하여, 수분(수증기)을 차단하는 기능을 갖고 있는 것이 바람직하다. 제1 기재 필름(10) 및 제2 기재 필름(20)의 투습도(수증기 투과도)는 0.10g/(m²·day·atm) 이하가 바람직하고, 0.01g/(m²·day·atm) 이하가 보다 바람직하다.

(지지 필름)

지지 필름(11, 21)으로서는, 가시광에 대하여 투명한 가요성을 갖는 띠상의 지지체가 바람직하다. 여기에서 가시광에 대하여 투명하다란, 가시광 영역에 있어서의 광선 투과율이, 80% 이상, 바람직하게는 85% 이상인 것을 말한다. 투명의 척도로서 이용되는 광선 투과율은, JIS-K7105에 기재된 방법, 즉 적분구식 광선 투과율 측정 장치를 이용하여 전체 광선 투과율 및 산란광량을 측정하고, 전체 광선 투과율로부터 확산 투과율을 빼서 산출할 수 있다. 가요성을 갖는 지지체에 대해서는, 일본 공개특허공보 2007-290369호 단락 0046~0052, 및 일본 공개특허공보 2005-096108호 단락 0040~0055를 참조할 수 있다.

지지 필름은, 산소 및 수분에 대한 배리어성을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 지지 필름으로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 환상 올레핀 구조를 갖는 폴리머로 이루어지는 필름, 및 폴리스타이렌 필름 등을, 바람직한 예로서 들 수 있다.

지지 필름(11, 21)의 평균 막두께는, 형광체 함유 필름의 내충격성 등의 관점에서, 10~500μm가 바람직하고, 20~400μm가 보다 바람직하며, 30~300μm가 더 바람직하다.

형광체 함유층(30)에 포함되는 양자 도트의 농도를 저감한 경우나, 형광체 함유층(30)의 두께를 저감한 경우와 같이, 광의 재귀 반사를 증가시키는 양태에서는, 파장 450nm의 광의 흡수율이 보다 낮은 것이 바람직하기 때문에, 휘도 저하를 억제하는 관점에서, 지지 필름(11, 21)의 평균 막두께는, 40μm 이하인 것이 바람직하고, 25μm 이하인 것이 더 바람직하다.

또, 지지 필름(11, 21)은, 파장 589nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(589)가 1000nm 이하인 것이 바람직하고, 500nm 이하인 것이 보다 바람직하며, 200nm 이하인 것이 더 바람직하다.

형광체 함유 필름을 제작한 후, 이물이나 결함의 유무를 검사할 때, 2매의 편광판을 소광위에 배치하고, 그 사이에 형광체 함유 필름을 끼워 넣어 관찰함으로써, 이물이나 결함을 찾아내기 쉽다. 지지체의 Re(589)가 상기 범위이면, 편광판을 이용한 검사 시에, 이물이나 결함을 보다 찾아내기 쉬워지기 때문에 바람직하다.

여기에서, Re(589)는, AxoScan OPMF-1(옵토 사이언스사제)을 이용하여, 입력 파장 589nm의 광을 필름 법선 방향으로 입사시킴으로써 측정할 수 있다.

(배리어층)

제1 기재 필름(10) 및 제2 기재 필름(20)은, 지지 필름(11, 21)의 형광체 함유층(30) 측의 면에 형성되는 적어도 1층의 무기층을 포함하는 배리어층(12, 22)을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 배리어층(12, 22)으로서는, 적어도 무기층 1층과 적어도 1층의 유기층을 포함하는 것이어도 된다(도 15 및 도 16 참조). 이와 같이 복수의 층을 적층하는 것은, 보다 더 배리어성을 높일 수 있기 때문에, 내광성 향상의 관점에서는 바람직하다. 한편, 적층하는 층의 수가 늘어날수록, 기재 필름의 광투과율은 저하되는 경향이 있기 때문에, 양호한 광투과율을 유지할 수 있는 범위에서, 적층수를 늘리는 것이 바람직하다.

배리어층(12, 22)은, 가시광 영역에 있어서의 전체 광선 투과율이 바람직하게는 80% 이상이고, 또한 산소 투과도가 1.00cc/(m²·day·atm) 이하인 것이 바람직하다.

배리어층(12, 22)의 산소 투과도는, 보다 바람직하게는 0.1cc/(m²·day·atm) 이하, 더 바람직하게는 0.01cc/(m²·day·atm) 이하이고, 특히 바람직한 것은 0.001cc/(m²·day·atm) 이하이다.

산소 투과도는, 낮을수록 바람직하고, 가시광 영역에 있어서의 전체 광선 투과율은, 높을수록 바람직하다.

-무기층-

무기층이란, 무기 재료를 주성분으로 하는 층이며, 무기 재료가 50질량% 이상, 나아가서는 80질량% 이상, 특히 90질량% 이상을 차지하는 층이 바람직하고, 바람직하게는 무기 재료만으로 형성되는 층이다.

무기층은 산소를 차단하는 가스 배리어 기능을 갖는 층인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 무기층의 산소 투과도는, 1cc/(m²·day·atm) 이하인 것이 바람직하다. 무기층의 산소 투과도는 오비스페어 래버러토리사제형 산소 농도계의 검출부에 파장 변환층을, 실리콘 그리스를 통하여 첩부하고, 평형 산소 농도값으로부터 산소 투과도를 환산하여 구할 수 있다. 무기층은, 수증기를 차단하는 기능을 갖는 것도 바람직하다.

무기층은, 배리어층 중에 2층 또는 3층 이상 포함되어 있어도 된다.

무기층의 두께는, 1~500nm이면 되고, 5~300nm가 바람직하며, 특히 10~150nm가 바람직하다. 무기층의 막두께가, 상술한 범위 내이면, 양호한 배리어성을 실현하면서, 무기층에 있어서의 반사를 억제할 수 있어, 광투과율이 보다 높은 적층 필름을 제공할 수 있기 때문이다.

무기층을 구성하는 무기 재료는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 금속과, 무기 산화물, 질화물 및 산화 질화물 등의 각종 무기 화합물을 이용할 수 있다. 무기 재료를 구성하는 원소로서는, 규소, 알루미늄, 마그네슘, 타이타늄, 주석, 인듐, 및 세륨이 바람직하고, 이들을 1종 또는 2종 이상 포함하고 있어도 된다. 무기 화합물의 구체예로서는, 산화 규소, 산화 질화 규소, 산화 알루미늄, 산화 마그네슘, 산화 타이타늄, 산화 주석, 산화 인듐 합금, 질화 규소, 질화 알루미늄, 및 질화 타이타늄을 들 수 있다. 또, 무기층으로서, 금속막, 예를 들면 알루미늄막, 은막, 주석막, 크로뮴막, 니켈막, 및 타이타늄막 등을 마련해도 된다.

상기의 재료 중에서도, 상기 배리어성을 갖는 무기층이 질화 규소, 산화 질화 규소, 산화 규소, 및 산화 알루미늄으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 포함하는 무기층이 특히 바람직하다. 이들 재료로 이루어지는 무기층은, 유기층과의 밀착성이 양호한 점에서, 무기층에 핀홀이 있는 경우여도, 유기층이 핀홀을 효과적으로 메울 수 있고, 파단을 억제할 수 있음과 함께, 또한 무기층을 적층한 케이스에 있어서도 매우 양호한 무기층막 형성을 할 수 있어, 배리어성을 보다 더 높일 수 있기 때문이다. 또, 배리어층에 있어서의 광의 흡수를 억제하는 관점에서는, 질화 규소가 가장 바람직하다.

무기층의 형성 방법으로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 제막 재료를 증발 내지 비산시켜 피증착면에 퇴적시킬 수 있는 각종 제막 방법을 이용할 수 있다.

무기층의 형성 방법의 예로서는, 무기 산화물, 무기 질화물, 무기 산화 질화물, 및 금속 등의 무기 재료를, 가열하여 증착시키는 진공 증착법; 무기 재료를 원료로서 이용하여, 산소 가스를 도입함으로써 산화시켜 증착시키는 산화 반응 증착법; 무기 재료를 타겟 원료로서 이용하여, 아르곤 가스, 산소 가스를 도입하고, 스퍼터링함으로써 증착시키는 스퍼터링법; 무기 재료를 플라즈마 건에서 발생시킨 플라즈마 빔에 의하여 가열시켜 증착시키는 이온 플레이팅법 등의 물리 기상 성장법(PVD법(Physical Vapor Deposition법))이 예시된다. 산화 규소의 증착막을 제막시키는 경우는, 유기 규소 화합물을 원료로 하는 플라즈마 화학 기상 성장법(CVD법(Chemical Vapor Deposition법)) 등을 들 수 있다.

또, 무기층으로서 질화 규소의 증착막을 제막시키는 경우에는, 실레인 가스를 원료로 하는 플라즈마 CVD법이 예시된다.

-유기층-

유기층이란, 유기 재료를 주성분으로 하는 층으로서, 바람직하게는 유기 재료가 50질량% 이상, 또 80질량% 이상, 특히 90질량% 이상을 차지하는 층을 말하는 것으로 한다.

유기층으로서는, 일본 공개특허공보 2007-290369호 단락 0020~0042, 및 일본 공개특허공보 2005-096108호 단락 0074~0105를 참조할 수 있다. 또한 유기층은, 상기의 밀착력 조건을 만족하는 범위 내에서 카도 폴리머를 포함하는 것이 바람직하다. 이로써, 유기층과 인접하는 층과의 밀착성, 특히 무기층과도 밀착성이 양호해져, 보다 더 우수한 가스 배리어성을 실현할 수 있기 때문이다. 카도 폴리머의 상세에 대해서는, 상술한 일본 공개특허공보 2005-096108호 단락 0085~0095를 참조할 수 있다.

유기층의 막두께는, 0.05~10μm가 바람직하고, 그 중에서도 0.5~10μm가 보다 바람직하다. 유기층이 웨트 코팅법에 의하여 형성되는 경우에는, 유기층의 막두께는, 0.5~10μm, 그 중에서도 1~5μm가 바람직하다. 또, 드라이 코팅법에 의하여 형성되는 경우에는, 0.05~5μm, 그 중에서도 0.05~1μm가 바람직하다. 웨트 코트법 또는 드라이 코팅법에 의하여 형성되는 유기층의 막두께가 상술한 범위 내이면, 무기층과의 밀착성을 보다 양호한 것으로 할 수 있기 때문이다.

무기층, 유기층의 그 외 상세에 대해서는, 상술한 일본 공개특허공보 2007-290369호, 일본 공개특허공보 2005-096108호, 또한 US2012/0113672A1의 기재를 참조할 수 있다.

형광체 함유 필름에 있어서, 유기층은, 무기층의 하지층(下地層)으로서 지지 필름과 무기층의 사이에 적층되어 있어도 되고, 무기층의 보호층으로서 무기층과 형광체 함유층의 사이에 적층되어 있어도 된다. 또, 2층 이상의 무기층을 갖는 경우에는, 유기층은 무기층의 사이에 적층되어 있어도 된다.

(요철 부여층)

기재 필름(10, 20)은, 형광체 함유층(30) 측의 면과 반대 측의 면에, 요철 구조를 부여하는 요철 부여층을 구비하고 있어도 된다. 기재 필름(10, 20)이 요철 부여층을 갖고 있으면, 기재 필름의 블로킹성, 슬라이딩성을 개량할 수 있기 때문에 바람직하다. 요철 부여층은 입자를 함유하는 층인 것이 바람직하다. 입자로서는, 실리카, 알루미나 및 산화 금속 등의 무기 입자와, 가교 고분자 입자 등의 유기 입자 등을 들 수 있다. 또, 요철 부여층은, 기재 필름의 형광체 함유층과는 반대 측의 표면에 마련되는 것이 바람직하지만, 양면에 마련되어 있어도 된다.

형광 체적층 필름은, 양자 도트의 형광을 효율적으로 외부에 취출하기 위하여 광산란 기능을 가질 수 있다. 광산란 기능은, 형광체 함유층(30) 내부에 마련해도 되고, 광산란층으로서 광산란 기능을 갖는 층을 별도 마련해도 된다. 광산란층은, 기재 필름(10, 20)의 형광체 함유층(30) 측의 면에 마련되어 있어도 되고, 기재 필름(10, 20)의 형광체 함유층(30)과는 반대 측의 면에 마련되어 있어도 된다. 상기 요철 부여층을 마련하는 경우는, 요철 부여층을 광산란층과 겸용할 수 있는 층으로 하는 것이 바람직하다.

<형광체 함유 필름의 제조 방법>

다음으로, 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시형태의 형광체 함유 필름의 제조 공정의 일례에 대하여 도 11~도 12를 참조하여 설명한다.

(도포액 조제 공정)

제1 도포액 조제 공정에서는, 형광체로서 양자 도트(또는 양자 로드)를 포함하는 형광 영역 형성용 도포액을 조제한다. 구체적으로는, 유기 용매 중에 분산된 양자 도트, 경화성 화합물, 고분자 분산제, 중합 개시제, 및 실레인 커플링제 등의 각 성분을 탱크 등에 의하여 혼합하고, 형광 영역 형성용 도포액을 조제한다. 또한 형광 영역 형성용 도포액에는 유기 용매를 포함하지 않아도 상관없다.

제2 도포액 조제 공정에서는 형광 영역 간에 충전하는 수지층용 도포액을 조제한다.

(수지층 형성 공정)

다음으로, 제1 기재 필름(10) 상에 수지층용 도포액을 도포하고, 필요에 따라 수지층용 도포액을 건조한 후, 도포한 수지층용 도포액(도막)에 요철 패턴을 갖는 금형(몰드)을 압접하여 오목부를 갖는 소정 패턴을 형성하며, 수지층용 도포액을 경화시켜, 도 11에 나타내는, 제1 기재 필름(10) 상에, 복수의 오목부를 갖는 수지층(38)이 적층된 적층 필름(59)을 형성한다.

여기에서, 본 발명의 형광체 함유 필름에 있어서는, 수지층(38)의 오목부의 바닥의 두께가 0.1~20μm가 되도록, 복수의 오목부를 갖는 수지층(38)을 형성한다. 본 발명은, 이로써, 몰드와 제1 기재 필름(10)과의 접촉을 방지하고, 제1 기재 필름(10)의 배리어층(12)이 갖는 무기층의 손상을 방지하며, 산소 등에 의한 형광체(31)의 열화를 방지한, 내구성이 높은 형광체 함유 필름을 실현할 수 있다.

(형광 영역 형성 공정, 및 제2 기재 필름 첩합 공정)

다음으로, 적층 필름(59)의 수지층(38)의 오목부 내에 형광 영역 형성용 도포액을 도포하고, 형광 영역 형성용 도포액을 경화시키기 전에, 제2 기재 필름(20)을 첩합한 후, 형광 영역 형성용 도포액을 경화시켜 형광 영역(35)을 형성하며, 도 12에 나타내는, 제1 기재 필름(10), 형광체 함유층(30), 및 제2 기재 필름(20)이 적층된 형광체 함유 필름을 제작한다.

형광 영역 형성 공정 및 수지층 형성 공정에 있어서의 경화 처리는, 도포액에 따라 열경화 혹은 자외선에 의한 광경화 등 적절히 선택하면 된다.

자외선에 의한 광경화에 의하여 수지층(38)을 경화시키는 경우에는, 자외선의 조사량은, 100~10000mJ/cm²로 하는 것이 바람직하다.

한편, 열경화에 의하여 수지층(38)을 경화시키는 경우에는, 20~100℃로 가열하는 것이 바람직하다.

(재단 처리)

얻어진 형광체 함유 필름은, 필요에 따라 절단기에 의하여 재단(절단)된다.

또한, 형광체 함유 필름의 제작 방법은, 이른바 롤·투·롤(R to R(Roll to Roll))에 의하여 상술한 각 공정을 연속적으로 행해도 되고, 차단 시트상의 기재 필름을 이용하여, 이른바 매엽식으로 각 공정이 처리를 실시하는 것이어도 된다.

여기에서, 제1 기재 필름(10)에 도포된 수지층용 도포액에 복수의 오목부(요철 패턴)를 형성하는 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.

패턴의 형성으로서는, 상술한 바와 같이, 기재 필름 상에 도포한 수지층용 도포액에 요철 패턴을 갖는 금형(몰드)을 압접하여 미세한 요철 패턴을 형성하는 방법을 이용할 수 있다.

또, 잉크젯법, 디스펜서법으로 패턴 형성을 할 수도 있다.

여기에서, 몰드로서는, 전사되어야 할 패턴을 갖는 몰드가 사용된다. 몰드 상의 패턴은, 예를 들면 포토리소그래피나 전자선 묘화법 등에 의하여, 원하는 가공 정밀도에 따라 형성할 수 있지만, 몰드 패턴 형성 방법은 특별히 제한되지 않는다.

광투과성의 몰드재는, 특별히 한정되지 않지만, 소정의 강도, 내구성을 갖는 것이면 된다. 구체적으로는, 유리, 석영, PMMA 및 폴리카보네이트 수지 등의 광투명성 수지, 투명 금속 증착막, 폴리다이메틸실록세인 등의 유연막, 광경화막과, SUS 등의 금속막이 예시된다.

한편, 비광투과형 몰드재로서는, 특별히 한정되지 않지만, 소정의 강도를 갖는 것이면 된다. 구체적으로는, 세라믹 재료, 증착막, 자성막, 반사막, Ni, Cu, Cr 및 Fe 등의 금속 기판과, SiC, 실리콘, 질화 실리콘, 폴리실리콘, 산화 실리콘 및 어모퍼스 실리콘 등의 기판 등이 예시된다. 또, 몰드의 형상도 특별히 제약되는 것은 아니고, 판상 몰드 및 롤상 몰드 중 어느 것이어도 된다. 롤상 몰드는, 특히 전사의 연속 생산성이 필요한 경우에 적용된다.

몰드는, 경화성 화합물과 몰드 표면과의 박리성을 향상시키기 위하여 이형 처리를 행한 것을 이용해도 된다. 이와 같은 몰드로서는, 발수 발유성(潑水撥油性)이 우수한 소재를 코팅하는 것을 들 수 있다. 구체적으로는, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE(polytetrafluoroethylene)) 및 다이아몬드 라이크 카본(DLC(Diamond-like Carbon)) 등을 물리 증착(PVD) 또는 화학 증착(CVD)한 것과, 실리콘계 및 불소계 등의 실레인 커플링제에 의한 처리를 행한 것이 예시된다. 이형 처리에는, 예를 들면 다이킨 고교사제의 옵툴 DSX나, 스미토모 3M사제의 Novec EGC-1720 등, 시판 중인 이형제도 적합하게 이용할 수 있다.

상기 몰드를 이용한 요철 패턴을 형성하는 방법으로서 구체적으로, 기재 필름 상에 도포·경화한 수지층에 몰드를 수지층 또는 몰드를 가열한 상태로 압접하여 미세한 요철 패턴을 형성하는 열임프린트법, 기재 필름 상에 도포한 수지층용 도포액에 요철 패턴을 갖는 금형(몰드)을 압접한 후, 수지층을 광으로 경화시켜, 미세한 요철 패턴을 형성하는 광임프린트법, 및 미세한 요철 패턴을 형성하는 용융 성형법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 생산 속도가 우수하고, 설비 투자가 적은 관점에서 광임프린트법이 바람직하다.

광임프린트 리소그래피를 행하는 경우, 통상 몰드 압력을 10기압 이하로 행하는 것이 바람직하다. 몰드 압력을 10기압 이하로 함으로써, 몰드나 기판이 변형되기 어려워 패턴 정밀도가 향상되는 경향이 있다. 또, 가압이 낮기 때문에 장치를 축소할 수 있는 경향이 있는 점에서도 바람직하다. 몰드 압력은, 몰드 볼록부의 경화성 화합물의 잔막이 적어지는 범위에서, 몰드 전사의 균일성을 확보할 수 있는 영역을 선택하는 것이 바람직하다.

경화성 화합물을 경화할 때에 있어서의 광조사의 조사량은, 경화에 필요한 조사량보다 충분히 크면 된다. 경화에 필요한 조사량은, 경화성 조성물의 불포화 결합의 소비량이나 경화막의 택니스를 조사하여 적절히 결정된다.

또, 광임프린트 리소그래피에 있어서는, 광조사 시의 기판 온도는, 통상 실온에서 행해지지만, 반응성을 높이기 위하여 가열을 하면서 광조사해도 된다. 광조사의 전단계로서, 진공 상태로 해두면, 기포 혼입 방지, 산소 혼입에 의한 반응성 저하의 억제, 몰드와 경화성 조성물과의 밀착성 향상에 효과가 있기 때문에, 진공 상태에서 광조사해도 된다. 또, 패턴 형성 방법 중, 광조사 시에 있어서의 바람직한 진공도는, 10^-1Pa 내지 1기압의 범위이다.

경화성 화합물을 경화시키기 위하여 이용되는 광은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 고에너지 전리 방사선, 근자외, 원자외, 가시, 및 적외 등의 영역의 파장의 광 또는 방사선을 들 수 있다. 고에너지 전리 방사선원으로서는, 예를 들면 콕크로프트형 가속기, 밴더 그래프형 가속기, 리니어 액셀레이터, 베타트론, 및 사이클로트론 등의 가속기에 의하여 가속된 전자선이 공업적으로 가장 편리하고 또한 경제적으로 사용된다. 또, 그 외에 방사성 동위 원소나 원자로 등으로부터 방사되는 γ선, X선, α선, 중성자선, 및 양자선 등의 방사선도 사용할 수 있다.

자외선원으로서는, 예를 들면 자외선 형광등, 저압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 제논등, 탄소 아크등, 태양등, 및 LED(Light Emitting Diode) 등을 들 수 있다.

방사선에는, 예를 들면 마이크로파, 및 EUV(Extreme Ultraviolet) 등이 포함된다.

또, LED, 반도체 레이저광, 248nm의 KrF 엑시머 레이저광, 및 193nm ArF 엑시머 레이저 등의 반도체의 미세 가공에서 이용되고 있는 레이저광도 본 발명에 적합하게 이용할 수 있다.

이들 광은, 모노크롬광을 이용해도 되고, 복수의 파장이 다른 광(믹스광)이어도 된다.

노광 시에는, 노광 조도를 1~1000mW/cm²로 하는 것이 바람직하다. 노광 조도를 1mW/cm² 이상으로 함으로써, 노광 시간을 단축할 수 있기 때문에 생산성이 향상되고, 1000mW/cm² 이하로 함으로써, 부반응이 발생하는 것에 의한 영구막의 특성의 열화를 억제할 수 있는 경향이 있어 바람직하다.

노광량은 5~10000mJ/cm²로 하는 것이 바람직하다. 노광량이 5mJ/cm² 미만에서는, 노광 마진이 좁아지고, 광경화가 불충분해져 몰드에 대한 미반응물의 부착 등의 문제가 발생하기 쉬워진다. 한편, 노광량이 10000mJ/cm²를 초과하면 조성물의 분해에 의한 영구막의 열화의 우려가 발생한다.

또한, 노광 시에는, 산소에 의한 라디칼 중합의 저해를 방지하기 위하여, 질소나 아르곤 등의 불활성 가스를 흘려 보내, 산소 농도를 100mg/L 미만으로 제어해도 된다.

경화성 화합물의 경화에 있어서는, 광조사에 의하여 경화성 화합물을 경화시킨 후, 필요에 따라 열을 가하여 더 경화시키는 공정을 포함하고 있어도 된다. 광조사 후에 가열 경화시키는 열로서는, 80~280℃가 바람직하고, 100~200℃가 보다 바람직하다. 또, 열을 부여하는 시간으로서는, 5~60분간이 바람직하고, 15~45분간이 보다 바람직하다.

수지층(38)에 형성되는 요철 패턴은 임의의 형태를 취할 수 있다.

요철 패턴으로서는, 일례로서 오목부의 개구 형상 또는 볼록부의 형상이 정사각형 또는 직사각형인 격자상 메시 패턴, 오목부 또는 볼록부가 정육각형인 허니콤 패턴, 오목부 또는 볼록부가 원형인 해도(海島) 패턴, 오목부 또는 볼록부가 정오각형/정육각형의 조합, 직경이 다른 원형의 조합 등의 복합 패턴, 및 육각형의 크기에 면내 분포가 있는 패턴 등을 들 수 있다.

그 중에서도, 광임프린트법으로 수지층(38)을 형성하는 경우는, 몰드로부터 수지층을 박리할 때의 격벽의 결손을 억제할 수 있는, 및 인그레스 거리를 짧게 할 수 있는 등의 관점에서, 정사각형, 정육각형 등의 정다각형, 및 원형 패턴이 바람직하다. 또한, 형광 영역(35)의 충전율(면적률)을 높게 할 수 있는 관점에서 정육각형이 보다 바람직하다.

또, 상기 예에 있어서는, 수지층(38)을 경화시키는 공정은, 몰드를 밀착시킨 상태에서 행하는 구성으로 했지만, 몰드 박리 후에 행해도 된다. 단, 수지층(38)을 경화시키는 공정은, 몰드를 밀착시킨 상태에서 행하는 것이 바람직하다.

열임프린트법을 행하는 경우, 통상 몰드 압력을 0.1~100MPa의 범위에서 행하는 것이 바람직하다. 또, 몰드 및 수지층의 온도를 소정의 범위로 하는 것이 바람직하고, 일반적으로는, 몰드 온도는 수지층의 유리 전이 온도(Tg) 이상으로 설정하는 것, 기재 온도는 몰드 온도보다 낮게 설정하는 경우가 많다.

용융 성형법을 행하는 경우, 성형하는 수지를 융점 이상의 온도로 가열한 후, 즉시 몰드와 기재 필름의 사이에 용융 상태의 수지(멜트)를 흘려 넣은 후에 압접·냉각하여 제작한다. 용융 성형법을 행하는 경우의, 수지층(38)에 적합한 재료로서, 산소 투과도가 낮은 고분자가 바람직하고, 구체적으로는 폴리바이닐알코올(PVA), 폴리에틸렌-바이닐알코올 공중합체(EVOH), 폴리 염화 바이닐리덴(PVDC), 폴리 불화 바이닐리덴(PVDF), 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 폴리에스터계 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도 투명성, 내열 내광성이 우수한 관점에서 (변성) 폴리바이닐알코올이 바람직하고, 폴리에틸렌-바이닐알코올 공중합체(EVOH)가 특히 바람직하다.

수지층을 형성하는 기재 필름과의 밀착성을 확보하기 위하여, 기재 필름에 앵커 코트층을 마련해도 된다. 앵커 코트층의 소재로서는, 수지층(38) 및 기재 필름의 재질 등에 따라 적절히 선택되지만, 예를 들면 수지층이 EVOH, 기재 필름이 PET인 경우, 앵커 코트층의 소재로서, 유레테인계, 폴리에틸렌이민계, 폴리뷰타다이엔계, 및 (변성) 폴리올레핀계 등의 화합물을 들 수 있고, 내수성 및 밀착력이 우수한 관점에서 유레테인계, 및 (변성) 폴리올레핀계 화합물의 앵커 코트 소재 등이 가장 바람직하다. 앵커 코트 소재의 구체적인 상품으로서, 도요 모톤사제 EL-530A/B, 미쓰이 가가쿠사제 타케락 A/타케네이트 A 시리즈, 애드머 시리즈, 및 유니스톨 시리즈가 예시된다.

"백라이트 유닛"

도면을 참조하여, 본 발명의 형광체 함유 필름의 일 실시형태로서의 파장 변환 부재를 구비한 백라이트 유닛에 대하여 설명한다. 도 13은, 백라이트 유닛의 개략 구성을 나타내는 모식도이다.

도 13에 나타나는 바와 같이, 백라이트 유닛(102)은, 1차광(청색광(L_B))을 출사하는 광원(101A)과 광원(101A)으로부터 출사된 1차광을 도광하여 출사하는 도광판(101B)으로 이루어지는 면상 광원(101C)과, 면상 광원(101C) 상에 구비되어 이루어지는 형광체 함유 필름으로 이루어지는 파장 변환 부재(100)와, 면상 광원(101C)을 사이에 두고 파장 변환 부재(100)와 대향 배치되는 반사판(102A)과, 재귀 반사성 부재(102B)를 구비하고 있다. 또한 도 13에 있어서는, 반사판(102A), 도광판(101B), 파장 변환 부재(100) 및 재귀 반사성 부재(102B)는 이간한 도면을 나타내고 있지만, 실제로는, 이들은 서로 밀착하여 형성되어 있어도 된다.

파장 변환 부재(100)는, 면상 광원(101C)으로부터 출사된 1차광(L_B)의 적어도 일부를 여기광으로 하고, 형광을 발광하여, 이 형광으로 이루어지는 2차광(녹색광(L_G), 적색광(L_R)) 및 파장 변환 부재(100)를 투과한 1차광(L_B)을 출사하는 것이다. 예를 들면, 파장 변환 부재(100)는, 청색광(L_B)의 조사에 의하여 녹색광(L_G)을 발광하는 양자 도트와 적색광(L_R)을 발광하는 양자 도트를 포함하는 형광체 함유층이 제1 기재 필름(10) 및 제2 기재 필름(20)으로 협지되어 구성되어 이루어지는 형광체 함유 필름이다.

도 13에 있어서, 파장 변환 부재(100)로부터 출사된 L_B, L_G, L_R은, 재귀 반사성 부재(102B)에 입사하고, 입사한 각 광은, 재귀 반사성 부재(102B)와 반사판(102A)의 사이에서 반사를 반복하며, 몇번이고 파장 변환 부재(100)를 통과한다. 그 결과, 파장 변환 부재(100)에서는 충분한 양의 여기광(청색광(L_B))이 형광체 함유층(30) 내의 형광체(31)(여기에서는, 양자 도트)에 의하여 흡수되어, 필요한 양의 형광(L_G, L_R)이 발광하고, 재귀 반사성 부재(102B)로부터 백색광(L_W)이 구현화되어 출사된다.

고휘도이고 또한 높은 색재현성의 실현의 관점에서는, 백라이트 유닛으로서, 다파장 광원화된 것을 이용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 430~480nm의 파장 대역에 발광 중심 파장을 갖고, 반값폭이 100nm 이하인 발광 강도의 피크를 갖는 청색광과, 500~600nm의 파장 대역에 발광 중심 파장을 가지며, 반값폭이 100nm 이하인 발광 강도의 피크를 갖는 녹색광과, 600~680nm의 파장 대역에 발광 중심 파장을 갖고, 반값폭이 100nm 이하인 발광 강도의 피크를 갖는 적색광을 발광하는 것이 바람직하다.

추가적인 휘도 및 색재현성의 향상의 관점에서, 백라이트 유닛이 발광하는 청색광의 파장 대역은, 440~460nm인 것이 보다 바람직하다.

동일한 관점에서, 백라이트 유닛이 발광하는 녹색광의 파장 대역은, 520~560nm가 바람직하고, 520~545nm가 보다 바람직하다.

또, 동일한 관점에서, 백라이트 유닛이 발광하는 적색광의 파장 대역은, 610~640nm가 보다 바람직하다.

또 동일한 관점에서, 백라이트 유닛이 발광하는 청색광, 녹색광 및 적색광의 각 발광 강도의 반값폭은, 모두 80nm 이하가 바람직하고, 50nm 이하가 보다 바람직하며, 40nm 이하가 더 바람직하고, 30nm 이하가 보다 더 바람직하다. 이들 중에서도, 청색광의 각 발광 강도의 반값폭은 25nm 이하가, 특히 바람직하다.

상기에 있어서 광원(101A)으로서는, 예를 들면 430~480nm의 파장 대역에 발광 중심 파장을 갖는 청색광을 발광하는 청색 발광 다이오드이지만, 자외광을 발광하는 자외선 발광 다이오드를 이용해도 된다. 광원(101A)으로서는, 발광 다이오드 외에 레이저 광원 등을 사용할 수 있다. 자외광을 발광하는 광원을 구비한 경우에는, 파장 변환 부재의 파장 변환층(형광체 함유층)에 있어서, 자외광의 조사에 의하여 청색광을 발광하는 형광체, 녹색광을 발광하는 형광체, 및 적색광을 발광하는 형광체를 포함하는 것으로 하면 된다.

면상 광원(101C)은, 도 13에 나타내는 바와 같이, 광원(101A)과 광원(101A)으로부터 출사된 1차광을 도광시켜 출사시키는 도광판(101B)으로 이루어지는 면상 광원이어도 되고, 광원(101A)이 파장 변환 부재(100)와 평행한 평면상으로 나열되어 배치되며, 도광판(101B) 대신에 확산판을 구비한 면상 광원이어도 된다. 전자의 면상 광원은 일반적으로 에지 라이트 방식, 후자의 면상 광원은 일반적으로 직하형 방식으로 불리고 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 광원으로서 면상 광원을 이용한 경우를 예로 설명했지만, 광원으로서는 면상 광원 이외의 광원도 사용할 수 있다.

(백라이트 유닛의 구성)

백라이트 유닛의 구성으로서는, 도 13에서는, 도광판이나 반사판 등을 구성 부재로 하는 에지 라이트 방식에 대하여 설명했지만, 직하형 방식이어도 상관없다. 도광판으로서는, 공지의 것을 아무런 제한없이 사용할 수 있다.

또, 반사판(102A)으로서는, 특별히 제한은 없고, 공지의 것을 이용할 수 있으며, 일본 특허공보 3416302호, 일본 특허공보 3363565호, 일본 특허공보 4091978호, 및 일본 특허공보 3448626호 등에 기재되어 있고, 이들 공보의 내용은 본 발명에 원용된다.

재귀 반사성 부재(102B)는, 공지의 확산판이나 확산 시트, 프리즘 시트(예를 들면, 스미토모 3M사제 BEF 시리즈 등), 도광기 등으로 구성되어 있어도 된다. 재귀 반사성 부재(102B)의 구성에 대해서는, 일본 특허공보 3416302호, 일본 특허공보 3363565호, 일본 특허공보 4091978호, 및 일본 특허공보 3448626호 등에 기재되어 있고, 이들 공보의 내용은 본 발명에 원용된다.

"액정 표시 장치"

상술한 백라이트 유닛(102)은 액정 표시 장치에 응용할 수 있다. 도 14는, 액정 표시 장치의 개략 구성을 나타내는 모식도이다.

도 14에 나타나는 바와 같이, 액정 표시 장치(104)는 상기 실시형태의 백라이트 유닛(102)과 백라이트 유닛의 재귀 반사성 부재 측에 대향 배치된 액정 셀 유닛(103)을 구비하여 이루어진다.

액정 셀 유닛(103)은, 도 14에 나타나는 바와 같이, 액정 셀(110)을 편광판(120과 130)으로 협지한 구성으로 하고 있고, 편광판(120, 130)은, 각각, 편광자(122, 132)의 양 주면을 편광판 보호 필름(121과 123, 131과 133)으로 보호된 구성으로 하고 있다.

액정 표시 장치(104)를 구성하는 액정 셀(110), 편광판(120, 130) 및 그 구성 요소에 대해서는 특별히 한정은 없고, 공지의 방법으로 제작되는 것이나 시판품을, 아무런 제한없이 이용할 수 있다. 또, 각층의 사이에, 접착층 등의 공지의 중간층을 마련하는 것도, 물론 가능하다.

액정 셀(110)의 구동 모드에 대해서는 특별히 제한은 없고, 트위스티드 네마틱(TN), 슈퍼 트위스티드 네마틱(STN), 버티컬 얼라인먼트(VA), 인플레인 스위칭(IPS), 및 옵티컬리 컴펜세이티드 벤드 셀(OCB) 등의 다양한 모드를 이용할 수 있다. 액정 셀은, VA 모드, OCB 모드, IPS 모드, 또는 TN 모드인 것이 바람직하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. VA 모드의 액정 표시 장치의 구성으로서는, 일본 공개특허공보 2008-262161호의 도 2에 나타내는 구성을 일례로서 들 수 있다. 단, 액정 표시 장치의 구체적 구성에는 특별히 제한은 없고, 공지의 구성을 채용할 수 있다.

액정 표시 장치(104)에는, 또한 필요에 따라 광학 보상을 행하는 광학 보상 부재, 접착층 등의 부수하는 기능층을 갖는다. 또, 컬러 필터 기판, 박층 트랜지스터 기판, 렌즈 필름, 확산 시트, 하드 코트층, 반사 방지층, 저반사층, 및 안티 글레어층 등과 함께(또는 그 대신에), 전방 산란층, 프라이머층, 대전 방지층, 및 언더코팅층 등의 표면층이 배치되어 있어도 된다.

백라이트 측 편광판(120)은, 액정 셀(110) 측의 편광판 보호 필름(123)으로서, 위상차 필름을 갖고 있어도 된다. 이와 같은 위상차 필름으로서는, 공지의 셀룰로스아실레이트 필름 등을 이용할 수 있다.

백라이트 유닛(102) 및 액정 표시 장치(104)는, 상기 본 발명의 형광체 함유 필름으로 이루어지는 파장 변환 부재를 구비하여 이루어진다. 따라서, 상기 본 발명의 형광체 함유 필름과 동일한 효과를 나타내고, 양자 도트를 포함하는 파장 변환층의 발광 강도가 저하되기 어려운, 고휘도인 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치가 된다.

실시예

이하에 실시예에 근거하여 본 발명을 더 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 수순 등은, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 의하여 한정적으로 해석되어야 할 것은 아니다.

[실시예 1]

<형광체 함유 필름의 제작>

형광체로서 양자 도트를 함유하는 도포액을 이용하여 형광체 함유층을 갖는 형광체 함유 필름을 제작했다.

(배리어 필름의 제작)

제1 기재 필름 및 제2 기재 필름으로서, PET로 이루어지는 지지 필름 상에 무기층으로 이루어지는 배리어층 및 그 배리어층 상에 하기 조성물을 도공(塗工)한 유기층이 형성되어 이루어지는 배리어 필름을 이하와 같이 하여 제작했다.

지지체로서 PET 필름(도요보사제, 상품명 "코스모샤인(등록 상표) A4300", 두께 23μm)을 이용하여, 지지체의 편면 측에 이하의 수순으로 유기층 및 무기층을 순차적으로 형성했다.

-유기층의 형성-

트라이메틸올프로페인트라이아크릴레이트(제품명 "TMPTA", 다이셀·올넥스사제) 및 광중합 개시제(상품명 "ESACURE(등록 상표) KTO46", 람베르티사제)를 준비하여, 질량 비율로서 95:5가 되도록 칭량하고, 이들을 메틸에틸케톤에 용해시켜, 고형분 농도 15%의 도포액으로 했다. 이 도포액을, 다이 코터를 이용하여 롤·투·롤로 PET 필름 상에 도포하고, 50℃의 건조존을 3분간 통과시켰다. 그 후, 질소 분위기하에서 자외선을 조사(적산 조사량 약 600mJ/cm²)하여, 자외선 경화로 경화시키고, 권취했다. 지지체 상에 형성된 유기층의 두께는, 1μm였다.

-무기층의 형성-

다음으로, 롤·투·롤의 CVD 장치를 이용하여, 유기층의 표면에 무기층(질화 규소층)을 형성했다. 원료 가스로서, 실레인 가스(유량 160sccm), 암모니아 가스(유량 370sccm), 수소 가스(유량 590sccm), 및 질소 가스(유량 240sccm)를 이용했다. 전원으로서, 주파수 13.56MHz의 고주파 전원을 이용했다. 제막 압력은 40Pa, 도달 막두께는 50nm였다. 이와 같이 하여 지지체 상에 형성된 유기층의 표면에 무기층이 적층된 배리어 필름을 제작했다.

-제2 유기층의 형성-

또한, 무기층의 표면에, 제2 유기층을 적층했다. 제2 유기층에는, 유레테인 골격 아크릴레이트 폴리머(상품명 "아크리트 8BR930", 다이세이 파인 케미컬사제) 95.0질량부에 대하여, 광중합 개시제(상품명 "IRGACURE184", BASF사제) 5.0질량부를 칭량하고, 이들을 메틸에틸케톤에 용해시켜, 고형분 농도 15%의 도포액으로 했다.

이 도포액을, 다이 코터를 이용하여 롤·투·롤에 의하여 상기 무기층 표면에 직접 도포하고, 100℃의 건조존을 3분간 통과시켰다. 그 후, 60℃로 가열한 히트 롤에 둘러싸면서, 자외선을 조사(적산 조사량 약 600mJ/cm²)하여 경화시키고, 권취했다. 지지체 상에 형성된 제2 유기층의 두께는, 0.1μm였다.

이와 같이 하여, 제1 기재 필름 및 제2 기재 필름으로서, 제2 유기층을 갖는 배리어 필름을 제작했다.

이 배리어 필름의 산소 투과도를 MOCON사제, OX-TRAN 2/20을 이용하여 측정한바, 4.0×10^-3cc/(m²·day·atm) 이하의 값을 나타냈다.

(수지층의 형성)

수지층 형성용의 도포액 1로서, 경화성 화합물, 중합 개시제, 및 실레인 커플링제 등의 각 성분을 탱크 등에 의하여 혼합하여, 도포액을 조제했다.

-수지층의 도포액 1의 조성-

·유레테인(메트)아크릴레이트(U-4HA, 신나카무라 가가쿠 고교사제)

42질량부

·트라이사이클로데케인다이메탄올다이아크릴레이트(A-DCP, 신나카무라 가가쿠 고교사제) 42질량부

·평판 알루미나(산란 입자: 세라프 05070, 긴세이마텍사제) 15질량부

·광중합 개시제(이르가큐어 TPO, BASF사제) 1질량부

-수지층의 형성-

제1 기재 필름 상에 수지층용 도포액 1을 도포하고 오목부를 전사한 후에 광경화시켜, 복수의 오목부를 갖는 수지층을 형성했다. 또한 전사에 이용하는 금형에는, 오목부의 모서리부에 곡률 반경 10μm의 둥그스름한 것을 사용했다.

여기에서, 오목부는, 한 변 125μm의 정육각 형상이고, 허니콤 패턴으로 하며, 오목부의 깊이(h)(오목부의 바닥 두께)는 40μm로 하고, 폭(t)(선폭)은 50μm로 했다. 즉, 애스펙트비 h/t는 0.8이다.

계속해서, 제1 기재 필름과 시트상 금형의 사이에 수지층용 도포액을 흘려 넣어, 래미네이터로 압력 0.5MPa로 압접하여 수지를 금형 시트 오목부에 충전한 후, 광경화했다. 경화 후에 시트상 금형을 제1 기재 필름으로부터 박리하여, 복수의 오목부를 갖는 필름을 얻었다. 또한 광경화에는, 200W/cm의 공랭 메탈할라이드 램프(아이 그래픽스사제)를 이용하여, 자외선을 제1 기재 필름 측으로부터 500mJ/cm² 조사하여 수지층을 경화시켰다.

또, 경화 후의 수지층의 탄성률을, JIS K7161의 기준에 따라 계측한 결과, 4.2GPa였다.

폭(t)(선폭(50μm))은, 수지층을 사이에 두고 인접하는 형광 영역 간의 최단 거리이며, 즉 형광 영역 간에 있어서의 수지층의 가장 얇은 부분이다. 수지층의 두께 50μm에 있어서의 산소 투과도를 앞과 동일하게 측정한바, 8cc/(m²·day·atm)였다.

(형광 영역의 형성 및 기재 필름의 첩착)

형광 영역을 형성하는 도포액 2로서, 양자 도트, 경화성 화합물, 고분자 분산제, 중합 개시제, 및 실레인 커플링제 등의 각 성분을 탱크 등에 의하여 혼합하여, 도포액을 조제했다.

-형광 영역용의 도포액 2의 조성-

하기의 조성의 양자 도트 분산액을 조제하여, 도포액 2로 했다.

·양자 도트 1의 톨루엔 분산액(발광 극대: 520nm) 20질량%

·양자 도트 2의 톨루엔 분산액(발광 극대: 630nm) 2질량%

·다이사이클로펜탄일아크릴레이트(DCP: FA-513AS, 히타치 가세이사제) 78.8질량%

·트라이사이클로데케인다이메탄올다이아크릴레이트(A-DCP, 신나카무라 가가쿠 고교사제) 20질량%

·광산란 입자(토스펄 120, 모멘티브·퍼포먼스·머티리얼즈사제)

20질량%

·광중합 개시제(이르가큐어 TPO, BASF사제) 0.2질량%

상기 양자 도트 1, 2로서는, 하기의 코어 셸 구조(InP/ZnS)를 갖는 나노 결정을 이용했다.

·양자 도트 1: INP530-10(NN-labs사제)

·양자 도트 2: INP620-10(NN-labs사제)

-형광 영역 형성용 도포액의 도포 및 기재 필름의 첩착-

복수의 오목부를 갖는 수지층과 제1 기재 필름 상에 형광 영역 형성용 도포액 2를 도포하여 오목부 내에 도포액 2를 충전하고, 제2 기재 필름을 첩착한 후에 래미네이터로 압력 0.1MPa로 압접하여 광경화시켜, 수지층의 복수의 오목부 내에 형광 영역이 형성된 형광 영역 함유층을 형성하여 형광체 함유 필름을 제작했다.

또, 광경화에는, 200W/cm의 공랭 메탈할라이드 램프(아이 그래픽스사제)를 이용하여, 자외선을 제1 기재 필름 측으로부터 500mJ/cm² 조사하여 형광 영역을 경화시켰다.

얻어진 형광체 함유 필름의 형광체 함유층의 두께는 40μm로 했다. 또한 제작한 필름을 마이크로톰으로 절삭하고, 그 절편의 단면을 SEM으로 관찰한바, 수지층의 오목부의 바닥의 두께(b)는 1.2μm였다. 또, 제2 기재 필름의 표면(제2 유기층의 표면)과, 수지층 오목부의 정상면과의 거리(수지층과의 간극)는 0.5μm였다.

[실시예 2~12 및 비교예 1~2]

수지층 형성 시 및, 형광 영역의 형성 시의 래미네이터 압력을 변경하고, 수지층의 오목부의 바닥의 두께(b), 및 수지층 오목부의 정상면과 제2 기재 필름의 표면(제2 유기층의 표면)과의 거리(수지층과의 간극)를 표 1과 같이 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 형광체 함유 필름을 제작했다.

또한, 실시예 12에 있어서는, 하기 조성의 형광 영역용의 도포액 3(양자 도트 분산액)을 조제하여, 도포액 3을 형광 영역용의 도포액으로서 이용했다.

-형광 영역용의 도포액 3의 조성-

하기의 조성의 양자 도트 분산액을 조제하여, 도포액 3으로 했다.

·양자 도트 1의 톨루엔 분산액(발광 극대: 520nm) 20질량%

·양자 도트 2의 톨루엔 분산액(발광 극대: 630nm) 2질량%

20질량%

·광중합 개시제(이르가큐어 TPO, BASF사제) 0.2질량%

상기 양자 도트 3, 4로서는, 하기의 코어 셸 구조(CdSe/ZnS)를 갖는 나노 결정을 이용했다.

·양자 도트 1: CZ520-10(NN-labs사제)

·양자 도트 2: CZ620-10(NN-labs사제)

[화학식 14]

[비교예 3]

수지층을 형성하지 않고, 제1 기재 필름과 제2 기재 필름의 사이에 형광 영역용의 도포액 2를 끼워 넣은 후에 광경화시켜, 수지층을 갖지 않는 형광체 함유 필름을 제작했다.

또, 광경화에는, 200W/cm의 공랭 메탈할라이드 램프(아이 그래픽스사제)를 이용하여, 자외선을 제1 기재 필름 측으로부터 500mJ/cm² 조사하여 형광 영역용의 도포액 2를 경화시켜, 형광 영역을 형성했다. 얻어진 형광체 함유 필름의 형광체 함유층의 두께는 30μm였다.

<평가 항목>

실시예 및 비교예에서 제작한 형광체 함유 필름은 파장 변환 부재이고, 이 파장 변환 부재의 발광 성능의 경시 변화를 이하와 같이 측정하여, 평가했다.

또한, 각 파장 변환 부재는, 나카야마사제의 톰슨 블레이드 MIR-CI23을 사용하여 소정의 크기로 재단하고 각 평가에 제공했다. 재단된 파장 변환 부재의 각 변은, 수지층 및 형광 영역을 걸쳐 있다.

(초기 휘도)

백라이트 유닛에 청색 광원을 구비하는 시판 중인 태블릿 단말(상품명 "Kindle(등록 상표) Fire HDX 7", Amazon사제, 이하, 간단히 "Kindle Fire HDX 7"로 기재하는 경우가 있음)을 분해하여, 백라이트 유닛을 취출했다. 백라이트 유닛에 내장되어 있던 파장 변환 필름 QDEF(Quantum Dot Enhancement Film) 대신에 직사각형으로 자른 실시예 또는 비교예의 파장 변환 부재를 내장시켰다. 이와 같이 하여 액정 표시 장치를 제작했다.

제작한 액정 표시 장치를 점등시켜, 전체면이 흰색 표시가 되도록 하고, 도광판의 면에 대하여 수직 방향 520mm의 위치에 설치한 휘도계(상품명 "SR3", TOPCON사제)로 휘도를 측정했다.

그리고 초기 휘도 Y₀(cd/m²)을 하기 평가 기준에 근거하여 평가했다.

-평가 기준-

A: Y₀≥530

B: 530>Y₀≥515

C: 515>Y₀≥500

D: 500>Y₀

(습열 내구성의 평가)

제작한 파장 변환 부재를, 야마토 가가쿠 주식회사제 정밀 항온기 DF411을 이용하여, 60℃, 상대 습도 90%에서 1000시간 가열했다. 그 후, 상기와 동일하게 하여 Kindle Fire HDX 7에 내장하고, 휘도를 측정하여, 초기 휘도 Y₀에 대한 습열 내구 후의 상대 휘도 Y_W를 산출했다. 상대 휘도 Y_W를, 하기 평가 기준에 근거하여 평가했다.

-평가 기준-

A: Y_W≥95%

B: 95%>Y_W≥90%

C: 90%>Y_W≥80%

D: 80%>Y_W

(박리력의 평가)

제작한 파장 변환 부재를, 세로 150mm 및 가로 25mm의 단책(短冊)상으로 재단하고, JIS K 6854(T형 박리)에 따라, 박리 각도 180도와 박리 속도 300mm/분의 조건으로, 제1 기재 필름의 형광체 함유층의 박리력 F(N/25mm)를 측정하며, 이하의 기준에 근거하여 평가했다. 또한, 명확한 접착 경계를 얻기 위하여 제1 기재 필름에 접착 방지 테이프를 첩부한 샘플을 이용하여, 비접착부를 그립부로서 측정을 실시했다.

-평가 기준-

A: F≥10

B: 10>F≥3

C: 3>F≥1

D: 1>F

(단부 휘도 열화의 평가)

85℃로 유지된 방에서, 시판 중인 청색 광원(OPTEX-FA 주식회사제 OPSM-H150X142B) 상에 각 파장 변환 부재를 두고, 파장 변환 부재에 대하여 청색광을 1000시간 연속으로 조사했다. 1000시간 후, 형광체 함유 필름을 취출하고, 광학 현미경으로 관찰하여, 단부 휘도 열화의 거리(색도 변화 또는 휘도 저하를 확인할 수 있는 거리) Lmm를 평가했다.

-평가 기준-

A: L≤0.5

B: 0.5<L≤1.0

C: 1.0<L≤1. 5

D: 1.5<L

[표 1]

표 1에 나타내는 결과로부터, 본 발명의 실시예는 습열 내구성이 우수하고, 신뢰성이 높은 형광체 함유 필름을 얻을 수 있는 것을 시사하고 있다. 또, 실시예 및 비교예 1의 결과로부터, 수지층의 오목부의 바닥의 두께(b)가 과도하게 작으면, 단부의 휘도 열화는 억제되어 있지만, 습열 내구성이 악화되어 있고, 형광체 함유 필름의 주면/단부면 밀봉이 양립할 수 없는 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 및 비교예 2의 결과로부터 수지층의 오목부의 바닥의 두께(b)가 과도하게 크면, 형광체 함유 필름의 휘도가 저하되는 것을 알 수 있다. 그리고, 비교예 3의 결과로부터, 수지층을 마련하지 않는 경우에는, 내구성이 나빠지는 것을 알 수 있다.

또, 실시예 1과 실시예 7~9와의 대비 등으로부터, 제2 기재 필름의 표면과 수지층의 오목부의 정상면과의 거리가 알맞게 짧으면 내구성이 우수한 것을 알 수 있다.

또, 실시예 1과 실시예 10, 11과의 대비로부터, 제2 기재 필름의 표면과 수지층의 오목부의 정상면과의 거리가 알맞게 길면 밀착성이 우수한 것을 알 수 있다.

산업상 이용가능성

본 발명의 형광체 함유 필름은, 상술한 실시형태에 있어서는 파장 변환 부재를 예로 설명했지만, 형광체의 종류를 적절히 선택함으로써, 유기 일렉트로 루미네선스 소자에 있어서의 유기 일렉트로 루미네선스층, 유기 태양 전지에 있어서의 유기 광전 변환층 등에 적용하는 것이 가능하고, 성능 저하를 억제하는 효과를 얻을 수 있다.

1, 3, 4, 6 형광체 함유 필름
10 제1 기재 필름
11, 21 지지 필름
12, 22 배리어층
20 제2 기재 필름
30 형광체 함유층
31, 31a, 31b, 31e 형광체
33 바인더
35, 35a, 35b 형광체를 포함하는 영역(형광 영역)
37 수지층용 도포액
38 산소에 대한 불투과성을 갖는 수지층
100 파장 변환 부재
101A 광원
101B 도광판
101C 면상 광원
102 백라이트 유닛
102A 반사판
102B 재귀 반사성 부재
103 액정 셀 유닛
104 액정 표시 장치
110 액정 셀
120, 130 편광판
121, 123, 131, 133 편광판 보호 필름
122, 132 편광자

Claims

산소에 대한 불투과성을 갖고, 이산적으로 배치된 복수의 오목부가 형성된 수지층, 및 상기 수지층에 형성된 오목부에 배치되는 복수의 형광 영역을 갖는 형광체 함유층과,
상기 형광체 함유층의 한쪽의 주면에 적층되는 제1 기재 필름, 및 상기 형광체 함유층의 다른 쪽의 주면에 적층되는 제2 기재 필름을 가지며,
상기 형광 영역은, 산소에 노출되면 산소와 반응하여 열화되는 형광체, 및 바인더를 포함하고,
상기 제1 기재 필름은, 지지 필름, 및 상기 지지 필름의 상기 형광체 함유층과 대면하는 면측에 마련되는 무기층을 포함하며,
상기 수지층은, 탄성률이 0.5~10GPa이고,
상기 수지층의 상기 오목부의 바닥의 두께가 0.1~20μm이며
상기 형광체 함유층은, 상기 형광 영역이, 상기 수지층 및 산소에 노출됨으로써 산소와 반응하여 열화된 형광체를 포함하는 형광 영역에 의하여 둘러싸인,
형광체 함유 필름.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 기재 필름은, 지지 필름, 및 상기 지지 필름의 상기 형광체 함유층과 대면하는 면측에 마련되는 무기층을 포함하고, 상기 제2 기재 필름의 상기 무기층과 상기 수지층의 오목부의 정상면이 접하고 있지 않은 형광체 함유 필름.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 수지층의 오목부의 깊이(h)가 10~80μm이고, 인접하는 상기 형광 영역의 사이의 폭(t)이 5~300μm인 형광체 함유 필름.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 수지층의 산소 투과도가 10cc/(m²·day·atm) 이하인 형광체 함유 필름.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1 기재 필름 및 상기 제2 기재 필름의 산소 투과도가 1cc/(m²·day·atm) 이하인 형광체 함유 필름.
삭제
청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 형광체 함유 필름으로 이루어지는 파장 변환 부재와, 청색 발광 다이오드 및 자외선 발광 다이오드의 적어도 한쪽을 포함하는 백라이트 유닛.