JP6577874B2 - 波長変換フィルム - Google Patents
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Description
量子ドットとは、三次元全方向において移動方向が制限された電子の状態のことであり、半導体のナノ粒子が、高いポテンシャル障壁で三次元的に囲まれている場合に、このナノ粒子は量子ドットとなる。量子ドットは種々の量子効果を発現する。例えば、電子の状態密度(エネルギー準位)が離散化される「量子サイズ効果」が発現する。この量子サイズ効果によれば、量子ドットの大きさを変化させることで、光の吸収波長や発光波長を制御できる。
バックライトから量子ドットフィルムに励起光が入射すると、量子ドットが励起され蛍光を発光する。ここで異なる発光特性を有する量子ドットを用いることで、赤色光、緑色光、青色光の半値幅の狭い光を発光させて白色光を具現化することができる。量子ドットによる蛍光は半値幅が狭いため、波長を適切に選択することで得られる白色光を高輝度にしたり色再現性に優れる設計にすることが可能である。
しかしながら、量子ドット層の両面をガスバリアフィルムで挟持するのみでは、ガスバリアフィルムで覆われていない端面から量子ドット層に水分や酸素が浸入し、量子ドットが劣化するという問題があった。
そのため、量子ドット層の両面に加え、量子ドット層の周辺もガスバリアフィルム等で封止することが提案されている。
特許文献3には、光源部から発せられた色光の少なくとも一部を他の色光に変換する色変換層と、色変換層を封止する不透水性の封止シートとを備えた発光装置が記載されており、蛍光体層の外周に沿って、すなわち蛍光体層の平面形状を囲むように枠形状に設けられている第2貼合層を有し、この第2貼合層がガスバリア性を有する接着材料からなる構成が記載されている。
特許文献1のように、薄い量子ドット層の全面をガスバリアフィルムで被覆するのは非常に困難であり、生産性が悪いという問題があった。また、ガスバリアフィルムを折り曲げるとバリア層が割れてガスバリア性が低下するという問題もあった。
すなわち、本発明は以下の構成の積層フィルムを提供する。
機能層積層体の一方の主面の一部から端面全体および他方の主面の一部までを覆う端面封止層を有し、
端面封止層の、機能層積層体の主面上に形成される乗り上がり部の、端面からの幅が0.01mm以上で、かつ、主面の長さの8%以下である積層フィルム。
(2) 端面封止層の、主面に垂直な方向における主面からの高さが、機能層積層体の厚さの0%超20%以下である(1)に記載の積層フィルム。
(3) 端面封止層が、多層である(1)または(2)に記載の積層フィルム。
(4) 機能層積層体は、少なくとも一方のガスバリアフィルム上に拡散層を有する(1)〜(3)のいずれかに記載の積層フィルム。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
図1に示す積層フィルム10は、波長変換層12と、2つのガスバリアフィルム14と、端面封止層16とを有する。図1に示すように、積層フィルム10は、シート状の波長変換層12の両面(両主面)それぞれに、ガスバリアフィルム14を積層し、波長変換層12をガスバリアフィルム14で挟持した機能層積層体11の端面の全面を、端面封止層16で覆った構成を有するものである。
図示例においては、端面封止層16は、機能層積層体11の端面側から第1層30、第2層32および第3層34の3層が積層された構成である。
ここで、端面封止層16は、機能層積層体11の一方の主面の一部から端面全体および他方の主面の一部までを覆っている。また、端面封止層16の、機能層積層体11の主面上に形成される部位を乗り上がり部Mとすると、乗り上がり部Mの、端面からの幅が0.01mm以上で、かつ、主面の長さの8%以下である。
波長変換層12は、量子ドット層などの入射した光を波長変換して出射する機能を発現する、各種の層が利用可能である。
中でも、端面封止層16を有することで、端面から侵入する酸素や水などに起因する光学機能材料の劣化を防止できるという、本発明の積層フィルムの特徴を十分に発現できる等の点で、車載などの高温高湿等の様々な環境下での使用が想定されるLCD等に利用され、かつ、酸素による量子ドットの劣化が大きな問題となる量子ドット層は、波長変換層12として好適に利用される。
例えば、図示しないバックライトから出射された青色光が波長変換層12に入射すると、波長変換層12は、内部に含有する量子ドットの効果により、この青色光の少なくとも一部を赤色光あるいは緑色光に波長変換して出射する。
なお、量子ドット層が発現する波長変換の機能は、青色光を赤色光あるいは緑色光に波長変換する構成に限定はされず、入射光の少なくとも一部を異なる波長の光に変換するものであればよい。
量子ドット層に含有される量子ドットの種類には特に限定はなく、求められる波長変換の性能等に応じて、種々の公知の量子ドットを適宜選択すればよい。
また、量子ドットは、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
2種以上の量子ドットを併用する場合は、互いの発光光の波長が異なる量子ドットを使用してもよい。
例えば、ポリエステル系樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート)、(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂などが挙げられる。あるいは、マトリックスとして、重合性基を有する硬化性化合物を用いることができる。重合性基の種類は、限定はないが、好ましくは、(メタ)アクリレート基、ビニル基またはエポキシ基であり、より好ましくは、(メタ)アクリレート基であり、特に好ましくは、アクリレート基である。また、2つ以上の重合性基を有する重合性単量体は、それぞれの重合性基が同一であってもよいし、異なっていても良い。
水素結合性を有する官能基としては、ウレタン基、ウレア基、またはヒドロキシル基等が挙げられる。
第1の重合性化合物と重合反応できる重合性基としては、例えば、第1の重合性化合物が2官能以上の(メタ)アクリレートモノマーであるときは(メタ)アクリロイル基であればよく、第1の重合性化合物がエポキシ基およびオキセタニル基からなる群から選択される官能基を2つ以上有するモノマーであるときはエポキシ基またはオキセタニル基であればよい。
第1の重合性化合物と第2の重合性化合物との質量比は10:90〜99:1であればよく、10:90〜90:10であることが好ましい。第2の重合性化合物の含有量に対し第1の重合性化合物の含有量が多いことも好ましく、具体的には(第1の重合性化合物の含有量)/(第2の重合性化合物の含有量)が2〜10であることが好ましい。
メチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等のアルキル基の炭素数が1〜30であるアルキル(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート等のアラルキル基の炭素数が7〜20であるアラルキル(メタ)アクリレート;ブトキシエチル(メタ)アクリレート等のアルコキシアルキル基の炭素数が2〜30であるアルコキシアルキル(メタ)アクリレート;N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等の(モノアルキルまたはジアルキル)アミノアルキル基の総炭素数が1〜20であるアミノアルキル(メタ)アクリレート;ジエチレングリコールエチルエーテルの(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールブチルエーテルの(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールモノメチルエーテルの(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコールモノメチルエーテルの(メタ)アクリレート、オクタエチレングリコールのモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ノナエチレングリコールのモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールのモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ヘプタプロピレングリコールのモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールのモノエチルエーテル(メタ)アクリレート等のアルキレン鎖の炭素数が1〜10で末端アルキルエーテルの炭素数が1〜10のポリアルキレングリコールアルキルエーテルの(メタ)アクリレート;ヘキサエチレングリコールフェニルエーテルの(メタ)アクリレート等のアルキレン鎖の炭素数が1〜30で末端アリールエーテルの炭素数が6〜20のポリアルキレングリコールアリールエーテルの(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、メチレンオキシド付加シクロデカトリエン(メタ)アクリレート等の脂環構造を有する総炭素数4〜30の(メタ)アクリレート;ヘプタデカフロロデシル(メタ)アクリレート等の総炭素数4〜30のフッ素化アルキル(メタ)アクリレート;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールのモノ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクタプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、グリセロールのモノまたはジ(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリレート;グリシジル(メタ)アクリレート等のグリシジル基を有する(メタ)アクリレート;テトラエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクタプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のアルキレン鎖の炭素数が1〜30のポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート;(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、アクリロイルモルホリン等の(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。
単官能(メタ)アクリレートモノマーは第1の重合性化合物と第2の重合性化合物との総質量100質量部に対して、1〜300質量部含まれていることが好ましく、50〜150質量部含まれていることがより好ましい。
炭素数4〜30の長鎖アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、具体的には、ブチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、オレイル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリルアミド、オクチル(メタ)アクリルアミド、ラウリル(メタ)アクリルアミド、オレイル(メタ)アクリルアミド、ステアリル(メタ)アクリルアミド、ベヘニル(メタ)アクリルアミド等が好ましい。中でもラウリル(メタ)アクリレート、オレイル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートが特に好ましい。
また、量子ドット層中のマトリックスとなる樹脂の総量には限定はないが、量子ドット層の全量100質量部に対して、90〜99.9質量部であることが好ましく、92〜99質量部であることがより好ましい。
なお、上記厚さは平均厚さを意図し、平均厚さは量子ドット層の任意の10点以上の厚さを測定して、それらを算術平均して求める。
なお、量子ドット層となる組成物には、必要に応じて、重合開始剤やシランカップリング剤等を添加してもよい。
なお、波長変換層12の両面それぞれに設けられるガスバリアフィルム14は、同じものであっても、異なるものであってもよい。
ガスバリアフィルム14の酸素透過度を0.1cc/(m2・day・atm)以下とすることにより、波長変換層12の主面から侵入する酸素等による波長変換層12の劣化を抑制して、長寿命な量子ドットフィルム等の積層フィルムを得ることができる。
なお、本発明において、ガスバリアフィルム14や端面封止層16等の酸素透過度は、公知の方法や、後述する実施例に準じて測定すればよい。
また、酸素透過度の単位cc/(m2・day・atm)をSI単位に換算すると、9.87mL/(m2・day・MPa)である。
好ましいガスバリアフィルム14として、支持体の上(一方の面もしくは両面)に、有機層と無機層とを交互に積層してなる、有機無機の積層構造を有するガスバリアフィルムが例示される。
図2に示すガスバリアフィルム14は、支持体20の上に有機層24を有し、有機層24の上に無機層26を有し、無機層26の上に有機層28を有するガスバリアフィルムである。
このガスバリアフィルム14において、ガスバリア性は主に無機層26によって発現される。無機層26の下層の有機層24は、無機層26を適正に形成するための下地層である。最上層の有機層28は、無機層26の保護層として作用する。
例えば、保護層として作用する最上層の有機層28を有さなくてもよい。
また、図2に示す例は、無機層と下地の有機層との組み合わせを1組のみ有するが、無機層と下地の有機層との組み合わせを2組以上有してもよい。一般的に、無機層と下地の有機層との組み合わせの数が多いほど、ガスバリア性は高くなる。
さらに、支持体20の上に無機層を形成し、その上に、無機層と下地の有機層との組み合わせを1組以上、有する構成であってもよい。
中でも、薄手化や軽量化が容易である、フレキシブル化に好適である等の点で、各種の樹脂材料(高分子材料)からなるフィルムが好適に利用される。
具体的には、ポリエチレン(PE)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリアミド(PA)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリアクリトニトリル(PAN)、ポリイミド(PI)、透明ポリイミド、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ABS、環状オレフィン・コポリマー(COC)、シクロオレフィンポリマー(COP)、および、トリアセチルセルロース(TAC)からなるプラスチックフィルムが、好適に例示される。
なお、支持体20は、このようなプラスチックフィルムの表面に、反射防止や位相差制御、光取り出し効率向上等の機能が付与されていてもよい。
支持体20の表面に形成される有機層24すなわち無機層26の下層となる有機層24は、ガスバリアフィルム14において主にガスバリア性を発現する無機層26の下地層となるものである。
このような有機層24を有することにより、支持体20の表面の凹凸や、支持体20の表面に付着している異物等を包埋して、無機層26の成膜面を、無機層26の成膜に適した状態にできる。これにより、支持体20の表面の凹凸や異物の影のような、無機層26となる無機化合物が着膜し難い領域を無くし、基板の表面全面に、隙間無く、適正な無機層26を成膜することが可能になる。その結果、酸素透過度が0.1cc/(m2・day・atm)以下のガスバリアフィルム14を安定して形成できる。
具体的には、ポリエステル、(メタ)アクリル樹脂、メタクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリスチレン、透明フッ素樹脂、ポリイミド、フッ素化ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、セルロースアシレート、ポリウレタン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、脂環式ポリオレフィン、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、フルオレン環変性ポリカーボネート、脂環変性ポリカーボネート、フルオレン環変性ポリエステル、アクリル化合物、などの熱可塑性樹脂、ポリシロキサンや、その他の有機ケイ素化合物の膜が好適に例示される。これらは、複数を併用してもよい。
中でも特に、屈折率が低い、透明性が高く光学特性に優れる等の点で、アクリレートおよび/またはメタクリレートのモノマーやオリゴマーの重合体を主成分とするアクリル樹脂やメタクリル樹脂は、有機層24として好適に例示される。
その中でも特に、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート(DPGDA)、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート(TMPTA)、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート(DPHA)などの、2官能以上、特に3官能以上のアクリレートおよび/またはメタクリレートのモノマーやオリゴマーの重合体を主成分とするアクリル樹脂やメタクリル樹脂は、好適に例示される。また、これらのアクリル樹脂やメタクリル樹脂を、複数、用いるのも好ましい。
有機層24の厚さを0.5μm以上とすることにより、支持体20の表面の凹凸や、支持体20の表面に付着した異物を包埋して、有機層24の表面すなわち無機層26の成膜面を平坦化できる。有機層24の厚さを5μm以下とすることにより、有機層24が厚すぎることに起因する、有機層24のクラックや、ガスバリアフィルム14に起因するカール等の問題の発生を、好適に抑制することができる。
なお、無機層と下地の有機層との組み合わせを複数有する場合等、複数の有機層を有する場合には、各有機層の厚さは、同じでも異なってもよい。
有機層24の下層となる無機層26との密着性を向上するために、有機層24(有機層24となる組成物)は、シランカップリング剤を含有するのが好ましい。
なお、後述する有機層28も含めて、無機層と下地の有機層との組み合わせを複数有する場合等、有機層24を複数有する場合には、各有機層の形成材料は、同じでも異なってもよい。しかしながら、生産性等の点からは、全ての有機層を、同じ材料で形成するのが好ましい。
無機層26は、無機化合物を主成分とする膜で、ガスバリアフィルム14において、ガスバリア性を主に発現するものである。
具体的には、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化インジウムスズ(ITO)などの金属酸化物; 窒化アルミニウムなどの金属窒化物; 炭化アルミニウムなどの金属炭化物; 酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素、酸炭化ケイ素、酸化窒化炭化ケイ素などのケイ素酸化物; 窒化ケイ素、窒化炭化ケイ素などのケイ素窒化物; 炭化ケイ素等のケイ素炭化物; これらの水素化物; これら2種以上の混合物; および、これらの水素含有物等の、無機化合物からなる膜が、好適に例示される。
特に、透明性が高く、かつ、優れたガスバリア性を発現できる点で、ケイ素酸化物、ケイ素窒化物、ケイ素酸窒化物およびケイ素酸化物等のケイ素化合物からなる膜は、好適に例示される。その中でも特に、窒化ケイ素からなる膜は、より優れたガスバリア性に加え、透明性も高く、好適に例示される。
無機層26の厚さを10nm以上とすることにより、十分なガスバリア性能を安定して発現する無機層26が形成できる。また、無機層26は、一般的に脆く、厚過ぎると、割れやヒビ、剥がれ等を生じる可能性が有るが、無機層26の厚さを200nm以下とすることにより、割れが発生することを防止できる。
なお、ガスバリアフィルムが複数の無機層26を有する場合には、各無機層26の厚さは、同じでも異なってもよい。
無機層を複数有する場合には、各無機層の形成材料は、同じでも異なってもよい。しかしながら、生産性等の点からは、全ての無機層を、同じ材料で形成するのが好ましい。
前述のように、有機層28は、無機層26の保護層として作用する層である。最上層に有機層28を有することにより、ガスバリア性を発現する無機層26の損傷を防止して、ガスバリアフィルム14が安定して目的とするガスバリア性を発現することが可能となる。また、有機層28を有することにより、マトリックスとなる樹脂に量子ドット等を分散してなる波長変換層12とガスバリアフィルム14との密着性も向上できる。
この有機層28は、基本的に、前述の有機層24と同様のものである。また、有機層28は、これ以外にも、アクリルポリマーを主鎖とし、側鎖に末端がアクリロイル基のウレタンポリマーおよび末端がアクリロイル基のウレタンオリゴマーの少なくとも一方を有する、分子量が10000〜3000000で、アクリル当量が500g/mol以上であるグラフト共重合体からなるものも、好適に利用可能である。
本発明者らの検討によれば、ガスバリアフィルム14の厚さは、5〜100μmが好ましく、10〜70μmがより好ましく、15〜55μmが特に好ましい。
ガスバリアフィルム14の厚さを100μm以下とすることで、ガスバリアフィルム14すなわち積層フィルム10が不要に厚くなることを防止できる。また、ガスバリアフィルム14の厚さを5μm以上とすることで、2つのガスバリアフィルム14の間に波長変換層12を形成する際に、波長変換層12の厚さを均一にできる点で好ましい。
また、機能層積層体11の面方向の大きさ、形状には限定はない。
ここで、図3に示すように、本発明の積層フィルム10において、端面封止層16は、機能層積層体11の一方の主面の一部から端面全体および他方の主面の一部までを覆っている。また、端面封止層16の、機能層積層体11の主面上に形成される部位を乗り上がり部Mとすると、乗り上がり部Mの、端面からの幅sが0.01mm以上で、かつ、主面の長さの8%以下である。
しかしながら、これらの構成では、十分なガスバリア性を確保できず、また、額縁部分が大きくなったり、生産性が悪い等の問題があった。
しかしながら、本発明者らの検討によれば、端面封止層を機能層積層体の端面のみに形成した場合には、端面封止層が部分的に剥離するなどして、機能層積層体の端面と端面封止層との界面から水分や酸素が浸入して波長変換層に到達し、波長変換層が劣化するおそれがあることがわかった。
端面封止層16の乗り上がり部の幅sを主面の長さの8%以下とすることで、積層フィルム10として波長変換の機能を有効に利用できる面積を確保でき、また、積層フィルム10の平坦性を確保できる。
また、端面封止層16の乗り上がり部の幅sを0.01mm以上とすることで、機能層積層体11と端面封止層16との密着性を向上して、機能層積層体11の端面と端面封止層16との界面から水分や酸素が浸入することを抑制でき、波長変換層が劣化するのを防止できる。
これに対して、本発明の積層フィルム10は、端面封止層16の乗り上がり部の幅sを主面の長さの8%以下であるので、機能層積層体11が拡散層を有する場合にも、拡散層としての機能を有効に利用できる面積を確保できる。
また、端面封止層16の乗り上がり部Mの幅sは、例えば、積層フィルムを大和光機工業株式会社製リトラトームREM−710などで断面切削し、その断面を光学顕微鏡で観察することで測定できる。
端面封止層16の、主面からの高さtを機能層積層体11の厚さの20%以下とすることで、積層フィルム10の平坦性を確保できる点で好ましい。
また、0%超とすることで、機能層積層体11と端面封止層16との密着性を向上して、機能層積層体11の端面と端面封止層16との界面から水分や酸素が浸入することを抑制できる点で好ましい。
端面封止層16の厚さを5μm以上とすることで、機能層積層体11の端面を適正に覆うことができ、十分なガスバリア性を発現できる等の点で好ましい。
また、端面封止層16の厚さを200μm以下とすることで、額縁部分が大きくなるのを抑制できる、機能層積層体11との密着性を十分に持たせることができる等の点で好ましい。
しかしながら、機能層積層体11の端面から侵入する酸素等による量子ドットの劣化等、波長変換層12の劣化をより好適に防止できる等の点で、端面封止層16は、可能な限り大きな面積で機能層積層体11の端面を覆うのが好ましく、機能層積層体11の端面全面を覆うのが特に好ましい。
端面封止層16を2層以上の多層構造とする場合には、付与させたい機能を層毎に分離して付与することで、単層(1層)の場合よりもガスバリア性を向上させることができる。例えば、低湿では酸素透過度が低く、高湿では酸素透過度が高くなるような水溶性素材を第1層30に用いる場合、第2層32に水蒸気バリア層を付与することで、湿度に関わらず1層目の低い酸素透過度を発現させることが可能となる。あるいは、例えば、酸素透過度が低い層(酸素バリア層)と機能層積層体11(光学機能層12)の密着性が悪い場合、酸素バリア層と機能層積層体11との間に接着層を設ける構成とすることもできる。
なお、端面封止層16を構成する各層の形成材料には限定はなく、各層に求められる機能に応じて、樹脂材料、金属材料等から適宜選択すればよい。
機能層積層体11側の第1層30として密着層を設けることで、機能層積層体11と端面封止層16との密着性を向上でき、第2層32として酸素バリア層を設けることで、端面封止層16として高い酸素バリア性を発現でき、第3層34として水蒸気バリア層を設けることで、端面封止層16として高い水蒸気バリア性を発現できると共に、水分により酸素バリア層の酸素バリア性が低下するのを抑制できる。
酸素バリア層の形成材料は、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)等を含有するのが好ましい。
また、酸素バリア層の形成材料として、市販品も好適に利用可能である。
例えば、三菱ガス化学社製のマクシーブ、株式会社クラレ製のエバール、サカタインクス株式会社製のエコステージ等が好適に例示される。
また、酸素バリア層の厚さにも限定はなく、所望の酸素バリア性を得られる厚さとすればよい。
酸素バリア層が無機物の粒子を含有することにより、酸素透過度をより低くでき、端面から侵入する酸素等に起因する波長変換層12の劣化を、より好適に防止できる。
なお、酸素バリア層に分散する無機物粒子の大きさは、均一でも不均一でもよい。
本発明者らの検討によれば、酸素バリア層における無機物粒子の含有量は、50質量%以下が好ましく、10〜30質量%がより好ましい。
酸素バリア層における無機物粒子の含有量を50質量%以下とすることにより、酸素バリア層の密着性や耐久性を十分にできる、積層フィルムを裁断や打ち抜きする際にクラックが発生することを抑制できる等の点で好ましい。
水蒸気バリア層の形成材料としては、エポキシ樹脂、シクロオレフィンポリマー(COP)、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)等を含有するのが好ましい。
また、水蒸気バリア層の厚さにも限定はなく、所望の水蒸気バリア性を得られる厚さとすればよい。
なお、水蒸気透過率は、カルシウム腐食法(特開2005−283561号公報に記載される方法)によって測定した値である。
具体的には、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等を利用可能である。
このような構成の端面封止層16において主にガスバリア性を発現するのは金属層である。この金属層と機能層積層体11の端面との間に端面樹脂層を有することで、金属層の下層を平滑化し、金属層にピンホール等の欠陥が発生するのを防止してガスバリア性を高くできる。
また、端面樹脂層と金属層との間に金属層の下地となる下地層を有する構成であってもよい。
また、端面樹脂層の上にスパッタにより第1の金属層を形成し、この第1の金属層を電極として、メッキ処理により第2の金属層を形成してもよい。
また、金属層の上に樹脂層を形成してもよい。
前述のとおり、端面樹脂層を有することで、後述する金属層(金属層を形成するための下地層)を形成する面を平滑にすることができ、これにより、金属層にピンホール等の欠陥が発生することを防止して、金属層によるガスバリア性を確実に発現することができる。
本発明者らの検討によれば、端面樹脂層の厚さが薄すぎると、金属層を形成する際に、下層の平滑化不足によってピンホール等の欠陥が発生することがわかった。
また、端面樹脂層の厚さが厚すぎると、端面樹脂層を形成する際の、端面樹脂層となる材料の硬化収縮に起因して、機能層積層体11との密着性が低下するおそれがあることがわかった。
また、端面樹脂層は、ガスバリアフィルム14の支持体20や有機層24、および、波長変換層12と接しているので、支持体20や有機層24と波長変換層12とが、端面樹脂層により無機層26を迂回して連通した状態である。そのため、端面樹脂層の厚さが厚すぎると、ガスバリアフィルム14の支持体20や有機層24を透過した酸素や水分が、端面樹脂層に浸入し、端面樹脂層から波長変換層12の端面に浸入しやすくなるおそれがある。
そこで、端面樹脂層の厚さを、1μm〜100μmとすることで、機能層積層体11との十分な密着性を確保でき、また、金属層にピンホール等の欠陥が発生するのを防止でき、また、端面樹脂層を迂回経路として酸素や水分が浸入するのを抑制して、波長変換層12の劣化をより好適に防止できる。
具体的には、端面樹脂層の酸素透過度は、10cc/(m2・day・atm)以下であるのが好ましく、5cc/(m2・day・atm)以下がより好ましく、1cc/(m2・day・atm)以下がさらに好ましい。
なお、端面樹脂層の酸素透過度の下限には、特に限定はなく、基本的に、低い程、好ましい。
端面樹脂層は、基本的に、重合性化合物あるいはさらに水素結合性化合物を主体として形成されるのが好ましい。ここで、端面樹脂層を形成するための組成物が含有する重合性化合物および水素結合性化合物は、親水度logPが4以下であるのが好ましく、3以下であるのがより好ましい。
なお、本発明において、親水度を示すLogP値とは、1−オクタノール/水の分配係数の対数値をいうものである。LogP値は、フラグメント法、原子アプローチ法等を用いて計算により算出することができる。本明細書に記載のLogP値は、化合物の構造からCambridge Soft社製ChemBioDraw Ultra12.0を用いて計算されるLogP値である。
ここで、波長変換層12では、マトリックスとして、疎水性の樹脂を用いる場合が少なくない。特に、波長変換層12が量子ドット層である場合には、マトリックスとして疎水性の樹脂が用いられる場合が多い。
一方、周知のように、化合物は、親水度logPが低い方が親水性が高い。すなわち、波長変換層12との密着力が強い端面樹脂層を形成するためには、主体となる重合性化合物や水素結合性化合物は、親水度logPが高い方が好ましい。
その半面、疎水性の高い化合物からなる樹脂は、酸素透過性が高く、樹脂層の酸素透過度という点では、主体となる重合性化合物や水素結合性化合物は、親水度logPが低い方が好ましい。
この点を考慮すると、重合性化合物および水素結合性化合物の親水度logPは、0.0以上が好ましく、0.5以上がより好ましい。
なお、組成物の固形分全量とは、組成物から有機溶剤を除いた、形成される端面樹脂層に残るべき成分の全量である。
端面樹脂層を形成する組成物の固形分が、水素結合性化合物を30質量部以上含有することにより、分子間の相互作用を強くして、酸素透過性を低くできる。
水素結合性を有する官能基とは、このような水素結合を生じさせることのできる水素原子を含む官能基である。具体的には、ウレタン基、ウレア基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミド基またはシアノ基等が挙げられる。
これらの官能基を有する化合物としては、具体的には、トリレンジイソシアナート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアナート(MDI)、ヘキサメチレンジイソシアナート(HDI)、イソホロンジイソシアナート(IPDI)、水素添加MDI(HMDI)等のジイソシアナートと、ポリ(プロピレンオキサイド)ジオール、ポリ(テトラメチレンオキサイド)ジオール、エトキシ化ビスフェノールA、エトキシ化ビスフェノールSスピログリコール、カプロラクトン変性ジオール、カーボネートジオール等のポリオール、および、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリシドールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等のヒドロキシアクリレートとを反応させて得られるモノマー、オリゴマーが例示される。
また、エポキシ基を有する化合物に、ビスフェノールA型、ビスフェノールS型、ビスフェノールF型、エポキシ化油型、フェノールノボラック型等の化合物を反応させて得られるエポキシ化合物や、脂環型エポキシに、アミン化合物、酸無水物等を反応させて得られるエポキシ化合物も例示される。
さらに、前述のエポキシ化合物のカチオン重合物、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ブテンジオール−ビニルアルコール共重合体、ポリアクリロニトリル等も例示される。
中でも、硬化収縮が小さく積層フィルムとの密着に優れる観点から、エポキシ基を有する化合物、エポキシ基を有する化合物を反応させて得られる化合物が好ましい。
本発明の積層フィルム10においては、端面樹脂層を形成する組成物の固形分が、(メタ)アクリロイル基等から少なくとも1つ選ばれる重合性官能基を有する重合性化合物を5質量部以上含有することにより、高温高湿下での耐久性に優れる端面樹脂層を実現できる。
また、グリシジル基、オキセタン基、脂環エポキシ基等を有する重合性化合物としては、具体的には、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールAジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールFジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル等が例示される。
これらの重合性化合物を含む市販品としては、三菱ガス化学社製のマクシーブ、EVONIK社製のNanopox450、Nanopox500、Nanopox630、荒川化学工業社製のコンポセラン102などのシリーズ、東レ・ファインケミカル社製のフレップ、チオコールLP、ヘンケル・ジャパン社製のロックタイトE−30CLなどのシリーズ、Epoxy Technology社製のEPO−TEX353NDなどのシリーズ等が好適に例示される。
ただし、端面樹脂層を形成する組成物において、これらの官能基を含まない重合性化合物は、組成物の固形分全量を100質量部とした際に、3質量部以下とするのが好ましい。
金属層の形成材料としては、金属であれば限定はないが、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法、および、金属メッキ処理のいずれかの方法により形成される金属層であるのが好ましい。
具体的には、金属層の形成材料は、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、錫、銅、銀、および、金からなる群から選択される少なくとも1種、あるいは、これらの少なくとも1種を含む合金であるのが好ましい。
金属層を形成する金属メッキ処理の方法は、電解メッキ処理、無電解メッキ処理等の公知の方法が利用可能である。中でも、メッキ液に浸漬するのみで容易に均一な厚さで形成でき、形成が容易である等の観点から、無電解メッキ処理で形成するのがより好ましい。
無電解メッキ処理での形成に適した金属材料としては、ニッケル、銅、錫、金、等が挙げられる。
例えば、金属層を電解メッキ処理によって形成する場合には、電解メッキ処理の際に電極(カソード)として作用する部材として、高い導電性を有する下地層を設ける。
また、金属層を無電解メッキ処理によって形成する場合にも、機能層積層体11の端面と無電解メッキ処理により形成されるメッキとの密着性を高くするために、高い導電性を有する下地層を設ける。
下地層の材料として用いられる導電性塗料としては、パラジウムコロイド(核触媒)等を主成分としたメッキプライマーなどが例示される。
また、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、および、プラズマCVD法のいずれかの方法で形成可能な層の形成材料としては、アルミニウム、チタン、クロム、銅、および、ニッケルからなる群から選択される少なくとも1種、あるいは、これらの少なくとも1種を含む合金であるのが好ましく、アルミニウム、チタン、クロムからなる群から選択される少なくとも1種、あるいは、これらの少なくとも1種を含む合金が特に好ましい。イオン化傾向が高い金属(アルミニウム、チタン、クロム)を用いることで樹脂との界面において金属酸化物、金属窒化物が形成されやすいため密着性が高くなると推測している。
例えば、3層構成の場合には第3層のみが、機能層積層体11の主面上に形成される構成であってもよく、あるいは、第2層が機能層積層体11の主面上に形成され、この主面上の第2層を覆うように、第3層が形成されていてもよし、第1層が機能層積層体11の主面上に形成され、この主面上の第1層を覆うように第2層が形成され、さらに、この第2層を覆うように第3層が形成されていてもよい。すなわち、乗り上がり部Mは、第3層のみで形成されてもよく、第2層と第3層とで形成されてもよく、第1層と第2層と第3層とで形成されてもよい。
機能層積層体11の作製方法としては、前述のように、支持体20の表面に塗布法等によって有機層24を形成し、この有機層24の表面にプラズマCVD等によって無機層26を形成し、無機層26の表面に塗布法等によって有機層28を形成して、ガスバリアフィルム14を作製する。
このような有機層および無機層の形成は、いわゆるロール・トゥ・ロールによって行うのが好ましい。以下の説明では、ロール・トゥ・ロールをRtoRとも言う。
2枚のガスバリアフィルム14を用意して、一枚のガスバリアフィルム14の有機層28の表面に、この波長変換層12となる組成物を、塗布し、さらに、組成物の上に有機層28を組成物側に向けてもう1枚のガスバリアフィルム14を積層して、紫外線硬化等を行って、波長変換層12の両面にガスバリアフィルム14を積層した積層体を作製する。
積層体の切断方法には限定はなく、トムソン刃等の刃物を用いて物理的に切断する方法、レーザーを照射して切断する方法等の公知の方法が各種利用可能である。
また、積層体を所定形状に加工した後、例えば、端面の研磨加工を行ってもよい。
端面封止層16の形成方法は、その形成材料に応じて適宜選択すればよい。
上記酸素バリア層、水蒸気バリア層および端面樹脂層等の樹脂層を形成する場合には、樹脂層となる化合物を含む組成物を調製して、この組成物を機能層積層体11の端面に塗布して、組成物を乾燥し、必要に応じて紫外線照射や加熱等によって主に樹脂層を構成する化合物を重合して形成する。
機能層積層体11の端面への組成物の塗布方法は、インクジェット、スプレー塗布、ディッピング(浸漬塗布)等の公知の方法が利用可能である。好ましい塗布方法として、図4(A)〜図4(C)に示す、液膜の転写による方法が例示される。
また、液膜31の面方向の大きさは、機能層積層体11の1つの端面が全面的に接触可能であれば、特に限定はなく、例えば、液膜31の一辺の長さが、機能層積層体11の端辺の長さよりも長ければよい。
その際、機能層積層体11の端面に付着した組成物の、端面の延在方向に垂直な断面形状は、組成物の表面張力により略円形状となる。
液膜31への端面の浸漬量、および、液膜31の厚さHは、形成する樹脂層の厚さ、機能層積層体11の主面への乗り上がり量(乗り上がり部Mの幅s、高さt)等に応じて、適宜、設定すればよい。
例えば、機能層積層体11とスペーサとを交互に積層して、機能層積層体11同士が離間した状態で、前述と同様にして、端面封止層16を形成する組成物の液膜31に端面を接触させて、各機能層積層体11の端面に端面封止層16を形成してもよい。
例えば、樹脂層となる組成物を貯留する容器内に、機能層積層体の端部を浸漬して、各端面に樹脂層となる組成物を塗布する構成としてもよい。
前述のとおり、下地層の形成方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、および、プラズマCVD法、あるいは、塗布法等が利用可能である。下地層として導電性塗料を塗布する方法としては、前述の端面樹脂層の場合と同様に、液膜の転写による塗布方法が好適に例示される。すなわち、端面樹脂層が形成された機能層積層体11に対して、図4(A)〜図4(C)に例示した方法と同様の方法で、下地層となる導電性塗料を端面樹脂層上に付着させる。その後、乾燥、硬化することで、下地層を形成することができる。
無電解メッキ処理の方法としては、従来公知の方法が利用可能であり、例えば、端面樹脂層および下地層が形成された機能層積層体11の端面を、無電解メッキ液に浸漬して、下地層上に金属皮膜を析出させることで金属層を形成することができる。
これにより、本発明の積層フィルム10が作製される。
実施例1として、1層構成の端面封止層を有する積層フィルム10を作製した。
<<支持体20>>
ガスバリアフィルム14の支持体として、ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム、東洋紡株式会社製、商品名:コスモシャインA4300、厚さ50μm、幅1000mm、長さ100m)を用いた。
支持体20の一面に、以下のようにして有機層24を形成した。
まず、有機層24を形成するための組成物を調製した。具体的には、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA、ダイセルサイテック株式会社製)および光重合開始剤(ランベルティ社製、ESACUREKTO46)を用意し、TMPTA:光重合開始剤の質量比率が、95:5となるように、秤量し、これらをメチルエチルケトンに溶解させ、固形分濃度が15%の組成物を調製した。
まず、ダイコーターを用いて組成物を支持体20の一面に塗布した。塗布後の支持体20を50℃の乾燥ゾーンを3分間通過させた後、紫外線(積算照射量約600mJ/cm2)を照射することで組成物を硬化して、有機層24を形成した。
また、紫外線硬化直後のパスロールにおいて、保護フィルムとして有機層24の表面にポリエチレンフィルム(PEフィルム、株式会社サンエー科研製、商品名:PAC2−30−T)を貼り付け、搬送し、巻き取った。
形成した有機層24の厚さは1μmであった。
次に、RtoRを利用するCVD装置を用いて、有機層24の表面に無機層26(窒化ケイ素(SiN)層)を形成した。
送出機より有機層24を形成した支持体20を送り出し、無機層の成膜前の最後の膜面タッチロール通過後に保護フィルムを剥離し、暴露された有機層24の上にプラズマCVDによって無機層26を形成した。
無機層26の形成には、原料ガスとして、シランガス(流量160sccm)、アンモニアガス(流量370sccm)、水素ガス(流量590sccm)、および窒素ガス(流量240sccm)を用いた。電源は、周波数13.56MHzの高周波電源を用いた。成膜圧力は40Paとした。
形成した無機層26の厚さは50nmであった。
なお、単位sccmで表す流量は、1013hPa、0℃における流量(cc/min)に換算した値である。
さらに、無機層26の表面に、以下のようにして有機層28を積層した。
まず、有機層28を形成するための組成物を調製した。具体的には、ウレタン結合含有アクリルポリマー(大成ファインケミカル株式会社製、アクリット8BR500、質量平均分子量250,000)と光重合開始剤(BASF社製イルガキュア184)とを用意し、ウレタン結合含有アクリルポリマー:光重合開始剤の質量比率が、95:5となるように、秤量し、これらをメチルエチルケトンに溶解させ、固形分濃度が15質量%の組成物を調製した。
まず、ダイコーターを用いて組成物を無機層26上に塗布した。塗布後の支持体20を100℃の乾燥ゾーンを3分間通過させて、有機層28を形成した。
これにより、支持体20の上に有機層24、無機層26および有機層28を形成してなる、図2に示すようなガスバリアフィルム14を作製した。形成した有機層24の厚さは1μmであった。
なお、ガスバリアフィルム14は、組成物を乾燥した直後のパスロールにおいて保護フィルムとして有機層28の表面に先と同じポリエチレンフィルムを貼り付けた後、巻き取った。
以下の組成を有する、波長変換層12としての量子ドット層を形成するための組成物を調製した。
(組成物の組成)
・量子ドット1のトルエン分散液(発光極大:520nm) 10質量部
・量子ドット2のトルエン分散液(発光極大:630nm) 1質量部
・ラウリルメタクリレート 2.4質量部
・トリメチロールプロパントリアクリレート 0.54質量部
・光重合開始剤(イルガキュア819、BASF社製) 0.009質量部
量子ドット1、2としては、下記のコア−シェル構造(InP/ZnS)を有するナノ結晶を用いた。
・量子ドット1:INP530−10(NN−labs社製)
・量子ドット2:INP620−10(NN−labs社製)
調製した組成物の粘度は50mPa・sであった。
2枚のガスバリアフィルム14を成膜装置の所定位置に装填、通紙した。まず、一枚のガスバリア層の保護フィルムを剥離した後、ダイコーターを用いて組成物を有機層28の表面に塗布した。次いで、もう一枚のガスバリアフィルム14から保護フィルムを剥離した後、組成物に有機層28を向けて、ガスバリアフィルム14を積層した。
さらに、波長変換層12となる組成物をガスバリアフィルム14で挟んだ積層体に、紫外線(積算照射量約2000mJ/cm2)を照射することで組成物を硬化して波長変換層12を形成し、波長変換層12の両面にガスバリアフィルム14を積層した積層体を作製した。
波長変換層12の厚さは、46μmであり、積層体の厚さTは、150μmであった。
作製した積層体を、刃先角度17°のトムソン刃を使用して、50mm×100mmのシート状に切断し、機能層積層体11を得た。
端面封止層16を形成する組成物として、固形分が以下の組成を有する組成物を調製した。なお、組成は、固形分全体を100質量部とした際の質量部である。
・2液型熱硬化性エポキシ樹脂の主剤(三菱ガス化学株式会社製、M−100)
32質量部
・2液型熱硬化性エポキシ樹脂の硬化剤(三菱ガス化学株式会社製、C−93)
68質量部
・1−ブタノール 60質量部
作製した積層フィルム10は、端面封止層16が機能層積層体11の端面の全域にわたって、ガスバリア層14の一部と光学機能層12を覆っていた。
作製した積層フィルム10のサンプルを、大和光機工業株式会社製リトラトームREM−710で断面切削し、その断面を光学顕微鏡で観察し、端面封止層16の乗り上がり部Mの幅sおよび主面からの高さtを測定したところ、幅sは3.8mm、主面からの高さtは33μmであった。また、端面封止層の厚さは47μmであった。
したがって、乗り上がり部Mの幅sは主面の長さの7.6%であり、主面からの高さtは、機能層積層体11の厚さの22%であった。
その結果、酸素透過度測定用サンプルすなわち端面封止層16の酸素透過度は、0.9cc/(m2・day・atm)であった。
端面封止層を形成しない以外は、実施例1と同様にして、積層フィルムを作製した。
端面封止層16の塗布条件を、液膜31の厚みを50μmにして、機能層積層体11の端面を液膜31に5μm押し込むように接触させるように変更した以外は、実施例1と同様にして積層フィルムを作製した。
作製した積層フィルム10の端面封止層16の乗り上がり部Mの幅sおよび主面からの高さtを測定したところ、幅sは0.008mm、主面からの高さtは1μmであった。また、端面封止層の厚さは40μmであった。
したがって、乗り上がり部Mの幅sは0.01mm未満、主面からの高さtは、機能層積層体11の厚さの0.7%であった。
また、端面封止層16の酸素透過度は、1.0cc/(m2・day・atm)であった。
端面封止層16の塗布条件を、液膜31の厚みを1000μmにして、機能層積層体11の端面を液膜31に500μm押し込むように接触させるように変更した以外は、実施例1と同様にして積層フィルムを作製した。
作製した積層フィルム10の端面封止層16の乗り上がり部Mの幅sおよび主面からの高さtを測定したところ、幅sは4.3mm、主面からの高さtは45μmであった。また、端面封止層の厚さは48μmであった。
したがって、乗り上がり部Mの幅sは主面の長さの8.6%であり、主面からの高さtは、機能層積層体11の厚さの30%であった。
また、端面封止層16の酸素透過度は、1.0cc/(m2・day・atm)であった。
端面封止層16の塗布条件を、液膜31の厚みを500μmにして、機能層積層体11の端面を液膜31に400μm押し込むように接触させるように変更した以外は、実施例1と同様にして積層フィルムを作製した。
作製した積層フィルム10の端面封止層16の乗り上がり部Mの幅sおよび主面からの高さtを測定したところ、幅sは1.0mm、主面からの高さtは14μmであった。また、端面封止層の厚さは29μmであった。
したがって、乗り上がり部Mの幅sは主面の長さの2%であり、主面からの高さtは、機能層積層体11の厚さの19%であった。
また、端面封止層16の酸素透過度は、1.0cc/(m2・day・atm)であった。
実施例3として、2層構成の端面封止層を形成した以外は実施例1と同様にして積層フィルム10を作製した。
機能層積層体11の端面に、2層からなる端面封止層16を形成した。なお、各層の形成方法としてはそれぞれ、実施例1の端面封止層と同様の転写による塗布方法を用いた。
また、第1層の厚さは2μmとし、第2層の厚さは30μmとし、合計32μmとした。
・2液型熱硬化性エポキシ樹脂の主剤(ヘンケル・ジャパン社製、E−30CL)
2質量部
・2液型熱硬化性エポキシ樹脂の硬化剤(ヘンケル・ジャパン社製、E−30CL)
1質量部
・1−ブタノール 97質量部
・ポリビニルアルコール系樹脂(日本合成化学工業株式会社製、Gポリマー:OKS−8049) 40質量部
・純水 44質量部
・2−プロパノール 16質量部
したがって、乗り上がり部Mの幅sは主面の長さの1%であり、主面からの高さtは、機能層積層体11の厚さの11%であった。
また、端面封止層16の酸素透過度は、0.01cc/(m2・day・atm)であった。
機能層積層体11の一方の面に拡散層を積層して端面封止層16を形成した以外は、実施例3と同様にして積層フィルムを作製した。
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DPHA 15g
PET−30 73g
イルガキュア184 1g
イルガキュア127 1g
粒径5.0μmスチレン粒子 8g
粒径1.5μmベンゾグアナミン粒子 2g
MEK(メチルエチルケトン) 50g
MIBK(メチルイソブチルケトン) 50g
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・DPHA:ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物[日本化薬(株)製]
・PET−30:ペンタエリスリトールトリアクリレート[日本化薬(株)製]
・イルガキュア127:重合開始剤[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製]
・イルガキュア184:重合開始剤[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製]
機能層積層体11の一方の表面に、一般的なダイコーターを用いて、光拡散層用塗布液を直接押し出して塗布した。搬送速度30m/分の条件で塗布し、30℃で15秒間、90℃で20秒間乾燥の後、さらに窒素パージ下酸素濃度0.2%で160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照射量90mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させて、拡散層を形成した。得られた拡散層の厚さは8.0μmであった。
その後、実施例3と同様にして端面封止層16を形成した。
したがって、乗り上がり部Mの幅sは主面の長さの1%であり、主面からの高さtは、機能層積層体11の厚さの11%であった。
また、端面封止層16の酸素透過度は、0.01cc/(m2・day・atm)であった。
端面封止層16の塗布条件を、液膜31の厚みを50μmにして、機能層積層体11の端面を液膜31に30μm押し込むように接触させるように変更した以外は、実施例1と同様にして積層フィルムを作製した。
作製した積層フィルム10の端面封止層16の乗り上がり部Mの幅sおよび主面からの高さtを測定したところ、幅sは0.05mm、主面からの高さtは3μmであった。また、端面封止層の厚さは41μmであった。
したがって、乗り上がり部Mの幅sは主面の長さの0.1%であり、主面からの高さtは、機能層積層体11の厚さの2.0%であった。
また、端面封止層16の酸素透過度は、1.0cc/(m2・day・atm)であった。
作製した実施例1〜5、および、比較例1〜4の積層フィルムについて、端部の性能劣化(バリア性)を評価した。
端部の性能劣化の度合を測定することで端面封止層のバリア性を評価した。
まず、積層フィルムの初期輝度(Y0)を以下の手順で測定した。市販のタブレット端末(Amazon社製Kindle(登録商標) Fire HDX 7”)を分解し、バックライトユニットを取り出した。取り出したバックライトユニットの導光板上に積層フィルムを置き、その上に、向きが直交した2枚のプリズムシートを重ね置いた。青色光源から発し、積層フィルムおよび2枚のプリズムシートを透過した光の輝度を、導光板の面に対して垂直方向740mmの位置に設置した輝度計(SR3、TOPCON社製)にて測定し、積層フィルムの輝度とした。
次に、60℃相対湿度90%に保たれた恒温槽に積層フィルムを投入し、1000時間保管した。100時間後、積層フィルムを取り出し、上記と同様の手順で、高温高湿試験後の輝度(Y1)を測定した。下記式のように、初期の輝度値(Y0)に対する、高温高湿試験後の輝度(Y1)の変化率(ΔY)を算出し、輝度変化の指標として、以下の基準で評価した。
ΔY[%]=(Y0−Y1)/Y0×100
A:ΔY≦5%
B:5%<ΔY<15%
C:15%≦ΔY
また、上記で測定した初期輝度(Y0)の、比較例1(端面未封止)に対する比率に基づいて、以下の基準で有効面積を評価した。
A:95%以上
B:85%以上95%未満
C:85%未満
結果を表1に示す。
また、実施例1と実施例2との対比から、端面封止層を2層構成とすることで、バリア性をより向上できることがわかる。
また、実施例2と実施例3との対比から、乗り上がり部Mの幅sは、5%以下であるのが好ましいことがわかる。
また、実施例1〜4の対比から、主面からの高さtは、10%以下であるのが好ましいことがわかる。
以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
11 機能層積層体
12 波長変換層
14 ガスバリアフィルム
16 端面封止層
20 支持体
24、28 有機層
26 無機層
30 第1層
31 液膜
32 第2層
34 第3層
40 平板
Claims (6)
- 波長変換層と、前記波長変換層の両主面それぞれに積層され挟持するガスバリアフィルムとを有する機能層積層体、および、
前記機能層積層体の一方の主面の一部から端面全体および他方の主面の一部までを覆う端面封止層を有し、
前記端面封止層の、前記機能層積層体の主面上に形成される乗り上がり部の、端面からの幅が0.01mm以上で、かつ、前記主面の長さの8%以下であり、
前記端面封止層の、前記主面に垂直な方向における前記主面からの高さが、前記機能層積層体の厚さの0%超20%以下であることを特徴とする波長変換フィルム。 - 前記端面封止層が、多層である請求項1に記載の波長変換フィルム。
- 前記機能層積層体は、少なくとも一方のガスバリアフィルム上に拡散層を有する請求項1または2に記載の波長変換フィルム。
- 前記端面封止層が、多層であり、
少なくとも最表面側の層が機能層積層体の主面上に形成され、他の層の少なくとも1つの層が主面上に形成されていない請求項1〜3のいずれか一項に記載の波長変換フィルム。 - 前記ガスバリアフィルムは、有機層および無機層を有する請求項1〜4のいずれか一項に記載の波長変換フィルム。
- 前記波長変換層が量子ドットを含む層である請求項1〜5のいずれか一項に記載の波長変換フィルム。
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