WO2019189495A1 - 波長変換部材、バックライトユニット、画像表示装置及び硬化性組成物 - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure it is possible to provide a wavelength conversion member that includes a quantum dot phosphor and is excellent in wet heat resistance and light resistance, and a backlight unit and an image display device using the wavelength conversion member. Furthermore, according to this indication, the curable composition which can form the hardened
- the cured product preferably has a glass transition temperature (Tg) of 85 ° C. or higher, more preferably 85 ° C. to 160 ° C., from the viewpoint of further improving adhesion, heat resistance, and moist heat resistance. More preferably, it is 90 ° C to 120 ° C.
- Tg glass transition temperature
- the glass transition temperature (Tg) of the cured product can be measured using a dynamic viscoelasticity measuring device (for example, Rheometric Scientific, Solid Analyzer RSA-III) under the condition of a frequency of 10 Hz.
- the backlight unit 20 shown in FIG. 2 includes a light source 21 for emitting the blue light L B, a light guide plate 22 to be emitted guiding the blue light L B emitted from the light source 21, the light guide plate 22 and disposed to face A wavelength conversion member 10, a retroreflective member 23 disposed opposite to the light guide plate 22 via the wavelength conversion member 10, and a reflection plate 24 disposed opposite to the wavelength conversion member 10 via the light guide plate 22.
- Wavelength conversion member 10 emits the red light L R and the green light L G part of the blue light L B as the excitation light, the red light L and R and the green light L G, the blue light was not the excitation light L B is emitted.
- the red light L R, the green light L G, and the blue light L B, the white light L W is emitted from the retroreflective member 23.
- the monofunctional (meth) acrylate compound that can be used as the dispersion medium is not particularly limited as long as it is liquid at room temperature (25 ° C.), and examples thereof include isobornyl (meth) acrylate and dicyclopentanyl (meth) acrylate. Can be mentioned.
- the dispersion medium is preferably a monofunctional (meth) acrylate compound and has an alicyclic structure from the viewpoint that the step of volatilizing the dispersion medium when curing the curable composition is unnecessary.
- the proportion of the quantum dot phosphor based on the mass of the quantum dot phosphor dispersion is preferably 1% by mass to 20% by mass, and more preferably 1% by mass to 10% by mass.
- the curable composition of the present disclosure may or may not contain a carboxylic acid having 18 or more carbon atoms such as oleic acid.
- liquid medium examples include acetone, methyl ethyl ketone, methyl-n-propyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl-n-butyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl-n-pentyl ketone, methyl-n-hexyl ketone, diethyl ketone, Ketone solvents such as dipropyl ketone, diisobutyl ketone, trimethylnonanone, cyclohexanone, cyclopentanone, methylcyclohexanone, 2,4-pentanedione, acetonylacetone; diethyl ether, methyl ethyl ether, methyl-n-propyl ether, diisopropyl Ether, tetrahydrofuran, methyltetrahydrofuran, dioxane, dimethyldioxane, ethylene glycol dimethyl ether
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Abstract
Description
<1> 量子ドット蛍光体と、炭素数1~17であるカルボン酸とを含む硬化性組成物の硬化物を有する波長変換部材。
<2> 前記硬化物の骨格中に脂環式構造を有する、<1>に記載の波長変換部材。
<3> 前記脂環式構造はイソボルニル骨格を含む、<2>に記載の波長変換部材。
<4> 前記脂環式構造はトリシクロデカン骨格を含む、<2>又は<3>に記載の波長変換部材。
<5> 前記硬化物は白色顔料を含む、<1>~<4>のいずれか1つに記載の波長変換部材。
<6> 前記白色顔料の平均粒子径が0.1μm~1.0μmである、<5>に記載の波長変換部材。
<7> 前記量子ドット蛍光体がCd及びInの少なくとも一方を含む化合物を有する、<1>~<6>のいずれか1つに記載の波長変換部材。
<8> 前記硬化物の少なくとも一部を被覆する被覆材をさらに有する、<1>~<7>のいずれか1つに記載の波長変換部材。
<9> 前記被覆材が、酸素に対するバリア性を有する、<8>に記載の波長変換部材。
<10> 前記カルボン酸は、酢酸、メルカプトプロピオン酸及びメタクリル酸からなる群から選ばれる少なくとも1つを含む、<1>~<9>のいずれか1つに記載の波長変換部材。
<11> 前記量子ドット蛍光体に対する前記カルボン酸の質量基準での含有比率(カルボン酸/量子ドット蛍光体)が0.06~6.5である、<1>~<10>のいずれか1つに記載の波長変換部材。
<12> 前記カルボン酸は酢酸であり、前記量子ドット蛍光体に対する前記カルボン酸の質量基準での含有比率(カルボン酸/量子ドット蛍光体)が0.5~6.5である、<1>~<10>のいずれか1つに記載の波長変換部材。
<13> 前記カルボン酸はメルカプトプロピオン酸であり、前記量子ドット蛍光体に対する前記カルボン酸の質量基準での含有比率(カルボン酸/量子ドット蛍光体)が0.06~6.5である、<1>~<10>のいずれか1つに記載の波長変換部材。
<14> 前記硬化性組成物中の前記量子ドット蛍光体の含有率は、前記硬化性組成物の全量に対して0.15質量%~0.3質量%である<1>~<13>のいずれか1つに記載の波長変換部材。
<18> 前記量子ドット蛍光体に対する前記カルボン酸の質量基準での含有比率(カルボン酸/量子ドット蛍光体)が0.06~6.5である、<17>に記載の硬化性組成物。
<19> 前記カルボン酸は酢酸であり、前記量子ドット蛍光体に対する前記カルボン酸の質量基準での含有比率(カルボン酸/量子ドット蛍光体)が0.5~6.5である、<17>に記載の波長変換部材。
<20> 前記カルボン酸はメルカプトプロピオン酸であり、前記量子ドット蛍光体に対する前記カルボン酸の質量基準での含有比率(カルボン酸/量子ドット蛍光体)が0.06~6.5である、<17>に記載の波長変換部材。
<21> 前記硬化性組成物中の前記量子ドット蛍光体の含有率は、前記硬化性組成物の全量に対して0.15質量%~0.3質量%である<17>~<20>のいずれか1つに記載の波長変換部材。
<22> 脂環式構造を有する多官能(メタ)アクリレート化合物、多官能チオール化合物及び光重合開始剤をさらに含む、<17>~<21>のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
<23> 前記脂環式構造を有する多官能(メタ)アクリレート化合物は、トリシクロデカン骨格を含む化合物である<22>に記載の硬化性組成物。
<24> アルキレンオキシ基及び重合性反応基を有するアルキレンオキシ基含有化合物、多官能チオール化合物並びに光重合開始剤をさらに含む、<17>~<21>のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
<25> 白色顔料をさらに含む、<17>~<24>のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
<26> イソボルニル(メタ)アクリレートをさらに含む、<17>~<25>のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
さらに、本開示によれば、量子ドット蛍光体を含み、耐湿熱性及び耐光性に優れる硬化物を形成可能な硬化性組成物を提供することができる。
本開示において「~」を用いて示された数値範囲には、「~」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、各成分の含有率又は含有量は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
本開示において各成分に該当する粒子は複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、各成分の粒子径は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
本開示において「層」又は「膜」との語には、当該層又は膜が存在する領域を観察したときに、当該領域の全体に形成されている場合に加え、当該領域の一部にのみ形成されている場合も含まれる。
本開示において「積層」との語は、層を積み重ねることを示し、二以上の層が結合されていてもよく、二以上の層が着脱可能であってもよい。
本開示において「(メタ)アクリロイル」とは、アクリロイル及びメタクリロイルの少なくとも一方を意味し、「(メタ)アクリレート」はアクリレート及びメタクリレートの少なくとも一方を意味し、「(メタ)アリル」はアリル及びメタリルの少なくとも一方を意味する。
また、本開示において、チオール基及びアルキレンオキシ基の両方を含む化合物は、チオール化合物に分類するものとする。
また、本開示において、アルキレンオキシ基及び脂環式構造を有する多官能(メタ)アクリレート化合物は、アルキレンオキシ基含有化合物に分類するものとする。
本開示の波長変換部材は、量子ドット蛍光体と、炭素数1~17であるカルボン酸とを含む硬化性組成物の硬化物を有する。本開示の波長変換部材は、必要に応じて、後述する被覆材等のその他の構成要素を含んでいてもよい。
本開示の硬化物は、後述する本開示の硬化性組成物の硬化物であってもよい。
本開示の波長変換部材は、画像表示用として好適に用いられる。
少なくとも2種類の脂環式構造が硬化物に含まれる場合、脂環式構造の組み合わせとしては、トリシクロデカン骨格及びイソボルニル骨格の組み合わせ、水添ビスフェノールA骨格及びイソボルニル骨格の組み合わせ等が挙げられる。これらの中でも、トリシクロデカン骨格及びイソボルニル骨格の組み合わせが好ましい。
また、硬化物の製造に用いる硬化性組成物中の特定カルボン酸及び量子ドット蛍光体についての詳細も、後述の硬化性組成物の項に記載のとおりである。
フィルム状の硬化物の平均厚みは、例えば、マイクロメータを用いる、あるいは、SEM(走査型電子顕微鏡)を用いて硬化物の断面を観察し、測定した任意の3箇所の厚みの算術平均値として求められる。
また、フィルム状かつ複数層の波長変換部材から硬化物の平均厚みを求める場合、波長変換部材の平均厚み及び波長変換部材における硬化物以外の平均厚み(例えば、被覆材の平均厚み)をマイクロメータを用いて前述のようにして求め、波長変換部材の平均厚みから波長変換部材における硬化物以外の平均厚みを差し引いてもよい。
また、フィルム状かつ複数層の波長変換部材から硬化物の平均厚みを求める場合、硬化物の平均厚みは、反射分光膜厚計等を用いる、あるいはSEM(走査型電子顕微鏡)を用いて硬化物の断面を観察し、測定した任意の3箇所の厚みの算術平均値として求められる。
フィルム状の被覆材の平均厚みは、フィルム状の波長変換部材の平均厚みと同様にして求められる。
EVOHを含む被覆材の平均厚みは、例えば、150μm以下であることが好ましく、125μm以下であることがより好ましい。平均厚みが150μm以下であると、光透過率の低下が抑えられる傾向にある。
本開示のバックライトユニットは、上述した本開示の波長変換部材と、光源とを備える。
本開示の画像表示装置は、上述した本開示のバックライトユニットを備える。画像表示装置としては特に制限されず、例えば、液晶表示装置が挙げられる。
本開示の硬化性組成物は、量子ドット蛍光体と、炭素数1~17であるカルボン酸とを含む。本開示の硬化性組成物は、活性エネルギー線の照射によって硬化可能であればよく、例えば、脂環式構造を有する多官能(メタ)アクリレート化合物又はアルキレンオキシ基含有化合物、多官能チオール化合物及び光重合開始剤をさらに含んでいてもよく、脂環式構造を有する多官能(メタ)アクリレート化合物、多官能チオール化合物及び光重合開始剤をさらに含んでいてもよい。
硬化性組成物は、量子ドット蛍光体を含む。量子ドット蛍光体としては特に制限されず、II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、及びIV族化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含む粒子が挙げられる。発光効率の観点からは、量子ドット蛍光体は、Cd及びInの少なくとも一方を含む化合物を含むことが好ましい。
III-V族化合物の具体例としては、GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb等が挙げられる。
IV-VI族化合物の具体例としては、SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe等が挙げられる。
IV族化合物の具体例としては、Si、Ge、SiC、SiGe等が挙げられる。
分散媒体として使用可能な有機溶剤としては、アセトン、酢酸エチル、トルエン、n-ヘキサン等が挙げられる。
分散媒体として使用可能な単官能(メタ)アクリレート化合物としては、室温(25℃)において液体であれば特に限定されるものではなく、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
これらの中でも、分散媒体としては、硬化性組成物を硬化する際に分散媒体を揮発させる工程が不要になる観点から、単官能(メタ)アクリレート化合物であることが好ましく、脂環式構造を有する単官能(メタ)アクリレート化合物であることがより好ましく、イソボルニル(メタ)アクリレート及びジシクロペンタニル(メタ)アクリレートであることがさらに好ましく、イソボルニル(メタ)アクリレートであることが特に好ましい。
また、硬化性組成物中の量子ドット蛍光体の含有率は、硬化性組成物の全量に対して、例えば、0.005質量%~1.0質量%であることが好ましく、0.08質量%~0.7質量%であることがより好ましく、0.1質量%~0.6質量%であることがさらに好ましく、0.15質量%~0.5質量%であることが特に好ましく、耐湿熱性及び耐光性により優れる観点から、0.15質量%~0.3質量%であることがより一層好ましい。量子ドット蛍光体の含有率が0.005質量%以上であると、硬化物に励起光を照射する際に充分な発光強度が得られる傾向にあり、量子ドット蛍光体の含有率が1.0質量%以下であると、量子ドット蛍光体の凝集が抑えられる傾向にある。
本開示の硬化性組成物は、炭素数1~17であるカルボン酸(特定カルボン酸)を含む。特定カルボン酸は、硬化物表面にしみでにくく、硬化物の信頼性に優れる観点、及び立体障害が少なく、量子ドット蛍光体に配位しやすくなる観点から、炭素数2~12であるカルボン酸が好ましく、炭素数2~10であるカルボン酸がより好ましく、炭素数3~8であるカルボン酸がさらに好ましく、炭素数3~6であるカルボン酸が特に好ましく、炭素数3~5であるカルボン酸がより一層好ましい。
なお、カルボキシ基の炭素は、特定カルボン酸中の炭素数に含めるものとする。
特定カルボン酸としては、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
特定カルボン酸がメルカプトプロピオン酸である場合、特定カルボン酸/量子ドット蛍光体は、耐湿熱性及び耐光性により優れる観点から、0.06~6.5が好ましく、0.06~1.2であることがより好ましく、0.1~1.0であることがさらに好ましく、0.3~0.8であることが特に好ましい。
本開示の硬化性組成物は、脂環式構造を有する多官能(メタ)アクリレート化合物を含んでいてもよい。脂環式構造を有する多官能(メタ)アクリレート化合物は、骨格に脂環式構造を有し、1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレート化合物である。具体例としては、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、1,3-アダマンタンジメタノールジ(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールA(ポリ)エトキシジ(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールA(ポリ)プロポキシジ(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールF(ポリ)エトキシジ(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールF(ポリ)プロポキシジ(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールS(ポリ)エトキシジ(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールS(ポリ)プロポキシジ(メタ)アクリレート等の脂環式(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
硬化性組成物の耐熱性の観点から、脂環式構造を有する多官能(メタ)アクリレート化合物に含まれる脂環式構造がトリシクロデカン骨格を含むことが好ましい。脂環式構造がトリシクロデカン骨格を含む多官能(メタ)アクリレート化合物としては、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレートであることが好ましい。
本開示の硬化性組成物は、多官能チオール化合物を含んでいてもよい。硬化性組成物が多官能チオール化合物を含むことで、硬化性組成物が硬化する際に脂環式構造を有する多官能(メタ)アクリレート化合物等と多官能チオール化合物との間でエンチオール反応が進行し、硬化物の耐熱性がより向上する傾向にある。また、硬化性組成物が多官能チオール化合物を含むことで、硬化物の光学特性がより向上する傾向にある。多官能チオール化合物としては、1分子中に2個以上のチオール基を有する化合物であればよく、1分子中に3個又は4個のチオール基を有する化合物であることが好ましい。
本開示の硬化性組成物は、光重合開始剤を含む。光重合開始剤としては特に制限されず、具体例として、紫外線等の活性エネルギー線の照射によりラジカルを発生する化合物が挙げられる。
本開示の硬化性組成物は、アルキレンオキシ基及び重合性反応基を有するアルキレンオキシ基含有化合物(本開示では、単に「アルキレンオキシ基含有化合物」とも称する)を含んでいてもよい。なお、本開示の硬化性組成物は、脂環式構造を有する多官能(メタ)アクリレート化合物又はアルキレンオキシ基含有化合物を含むことが好ましい。
重合性反応基としては、エチレン性二重結合を有する官能基が挙げられ、より具体的には、(メタ)アクリロイル基等が挙げられる。
アルキレンオキシ基含有化合物は、1種のアルキレンオキシ基を有していてもよく、2種以上のアルキレンオキシ基を有していてもよい。
アルキレンオキシ基含有化合物としては、中でも、エトキシ化ビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化ビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート及びプロポキシ化エトキシ化ビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレートが好ましく、エトキシ化ビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレートがより好ましい。
アルキレンオキシ基含有化合物としては、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
本開示の硬化性組成物は、液状媒体を含んでいてもよい。液状媒体とは、室温(25℃)において液体の状態の媒体をいう。
本開示の硬化性組成物は、白色顔料を含んでいてもよい。
白色顔料の具体例としては、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、炭酸カルシウム等が挙げられる。これらの中でも、光散乱効率の観点から酸化チタンであることが好ましい。
硬化性組成物が白色顔料として酸化チタンを含む場合、酸化チタンとしては、ルチル型酸化チタンであってもアナターゼ型酸化チタンであってもよく、ルチル型酸化チタンであることが好ましい。
本開示において白色顔料の平均粒子径は、以下のようにして測定することができる。
硬化性組成物から抽出した白色顔料を、界面活性剤を含んだ精製水に分散させ、分散液を得る。この分散液を用いてレーザー回折式粒度分布測定装置(例えば、株式会社島津製作所、SALD-3000J)で測定される体積基準の粒度分布において、小径側からの積算が50%となるときの値(メジアン径(D50))を白色顔料の平均粒子径とする。硬化性組成物から白色顔料を抽出する方法としては、例えば、硬化性組成物を液状媒体で希釈し、遠心分離処理等により白色顔料を沈澱させて分収することで得ることができる。
なお、硬化物中に含まれる白色顔料の平均粒子径は、走査型電子顕微鏡を用いた粒子の観察により、50個の粒子について円相当径(長径と短径の幾何平均)を算出し、その算術平均値として求めることができる。
有機物層に含まれる有機物は、ポリオール、有機シラン等を含むことが好ましく、ポリオール又は有機シランの少なくとも一方を含むことがより好ましい。
有機シランの具体例としては、オクチルトリエトキシシラン、ノニルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、トリデシルトリエトキシシラン、テトラデシルトリエトキシシラン、ペンタデシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリエトキシシラン、ヘプタデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン等が挙げられる。
オルガノシロキサンの具体例としては、トリメチルシリル官能基で終端されたポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリメチルヒドロシロキサン(PMHS)、PMHSのオレフィンによる官能化(ヒドロシリル化による)により誘導されるポリシロキサン等が挙げられる。
有機ホスホネートの具体例としては、例えば、n-オクチルホスホン酸及びそのエステル、n-デシルホスホン酸及びそのエステル、2-エチルヘキシルホスホン酸及びそのエステル並びにカンフィル(camphyl)ホスホン酸及びそのエステルが挙げられる。
有機リン酸化合物の具体例としては、有機酸性ホスフェート、有機ピロホスフェート、有機ポリホスフェート、有機メタホスフェート、これらの塩等が挙げられる。
有機ホスフィネートの具体例としては、例えば、n-ヘキシルホスフィン酸及びそのエステル、n-オクチルホスフィン酸及びそのエステル、ジ-n-ヘキシルホスフィン酸及びそのエステル並びにジ-n-オクチルホスフィン酸及びそのエステルが挙げられる。
有機スルホン酸化合物の具体例としては、ヘキシルスルホン酸、オクチルスルホン酸、2-エチルヘキシルスルホン酸等のアルキルスルホン酸、これらアルキルスルホン酸と、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、チタン等の金属イオン、アンモニウムイオン、トリエタノールアミン等の有機アンモニウムイオンなどとの塩が挙げられる。
カルボン酸の具体例としては、マレイン酸、マロン酸、フマル酸、安息香酸、フタル酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸等が挙げられる。
カルボン酸エステルの具体例としては、上記カルボン酸と、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、グリセロール、ヘキサントリオール、エリトリトール、マンニトール、ソルビトール、ペンタエリトリトール、ビスフェノールA、ヒドロキノン、フロログルシノール等のヒドロキシ化合物との反応により生成するエステル及び部分エステルが挙げられる。
アミドの具体例としては、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド等が挙げられる。
ポリオレフィン及びそのコポリマーの具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンと、プロピレン、ブチレン、酢酸ビニル、アクリレート、アクリルアミド等から選択される1種又は2種以上の化合物との共重合体などが挙げられる。
ポリオールの具体例としては、グリセロール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等が挙げられる。
アルカノールアミンの具体例としては、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等が挙げられる。
有機分散剤の具体例としては、クエン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、陰イオン性、陽イオン性、双性、非イオン性等の官能基をもつ高分子有機分散剤などが挙げられる。
硬化性組成物中における白色顔料の凝集が抑制されると、硬化物中における白色顔料の分散性が向上する傾向にある。
白色顔料が金属酸化物層を有することで、脂環式構造とスルフィド構造とを含む硬化物中における白色顔料の分散性が向上する傾向にある。
硬化性組成物は、重合禁止剤、シランカップリング剤、界面活性剤、密着付与剤、酸化防止剤等のその他の成分をさらに含んでいてもよい。硬化性組成物は、その他の成分のそれぞれについて、1種類を単独で含んでいてもよく、2種類以上を組み合わせて含んでいてもよい。
また、硬化性組成物は、必要に応じて(メタ)アリル化合物を含んでいてもよい。
硬化性組成物は、例えば、量子ドット蛍光体、特定カルボン酸、脂環式構造を有する多官能(メタ)アクリレート化合物又はアルキレンオキシ基含有化合物、多官能チオール化合物、光重合開始剤及び必要に応じて前述した成分を常法により混合することで調製することができる。量子ドット蛍光体は、分散媒体に分散させた状態で混合することが好ましい。
硬化性組成物は、フィルム形成に好適に使用可能である。また、硬化性組成物は、波長変換部材の形成に好適に使用可能である。
(硬化性組成物の調製)
表1に示す各成分を同表に示す配合量(単位:質量部)で混合することにより、実施例1~3及び比較例1の硬化性組成物をそれぞれ調製した。表1中の「-」は未配合を意味する。
なお、脂環式構造を有する多官能(メタ)アクリレート化合物として、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(新中村化学工業株式会社、A-DCP)を用いた。
また、多官能チオール化合物として、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)(SC有機化学株式会社、PEMP)を用いた。
また、光重合開始剤としては、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド(BASF社、IRGACURE TPO)を用いた。
また、カルボン酸として、酢酸、メルカプトプロピオン酸(SC有機化学株式会社)、メタクリル酸(和光純薬工業株式会社)及びオレイン酸(和光純薬工業株式会社)を用いた。
また、量子ドット蛍光体IBOA(イソボルニルアクリレート)分散液として、CdSe/ZnS(コア/シェル)分散液(Nanosys社、Gen3.5 QD Concentrate)を用いた。このCdSe/ZnS(コア/シェル)分散液の分散媒体としては、イソボルニルアクリレートを使用した。CdSe/ZnS(コア/シェル)分散液中に、イソボルニルアクリレートが約90質量%含有されている。
また、白色顔料として、酸化チタン(Chemours社、タイピュア R-706、粒子径0.36μm)を用いた。酸化チタンの表面には、酸化ケイ素を含む第一金属酸化物層、酸化アルミニウムを含む第二金属酸化物層及びポリオール化合物を含む有機物層が、第一金属酸化物層、第二金属酸化物層及び有機物層の順に設けられている。
上記で得られた各硬化性組成物を平均厚み120μmのバリアフィルム(大日本印刷株式会社)(被覆材)上に塗布して塗膜を形成した。この塗膜上に厚み120μmのバリアフィルム(大日本印刷株式会社)(被覆材)を貼り合わせ、紫外線照射装置(アイグラフィックス株式会社)を用いて紫外線を照射(照射量:1000mJ/cm2)することにより、波長変換用樹脂硬化物を含む硬化物の両面に被覆材が配置された波長変換部材をそれぞれ得た。
実施例1~3及び比較例1で得られた波長変換部材を用いて、以下の各評価項目を測定及び評価した。結果を表2に示す。
上記で得られた各波長変換部材を、幅100mm、長さ100mmの寸法に裁断した後、65℃、95%RH(相対湿度)の恒温恒湿槽に投入して480時間静置し、下記式に従って波長変換部材の相対発光強度保持率を算出した。
相対発光強度保持率:(RLb1/RLa)×100
RLa:初期相対発光強度
RLb1:65℃、95%RH×480時間後の相対発光強度
上記で得られた各波長変換部材を、直径28mmサイズの寸法に裁断し、評価用サンプルを準備した。評価用サンプルについてファイバマルチチャンネル分光器(オーシャンフォトニクス株式会社、オーシャンビュー)にて初期の発光強度の測定を行った。次に、評価用サンプルを高輝度試験機Light BOX(Nanosys社)(LEDピーク波長448nm)に設置し、照度150mW/cm2、恒温槽85℃環境下で試験を行った。24時間後に評価用サンプルを取り出し、下記式に従って波長変換部材の相対発光強度保持率を算出した。
相対発光強度保持率:(RLb2/RLa)×100
RLa:初期相対発光強度
RLb2:150mW/cm2、85℃×24時間後の相対発光強度
なお、相対発光強度保持率の数値が高いほど波長変換部材は耐光性に優れている。
(硬化性組成物の調製)
表3に示す各成分を同表に示す配合量(単位:質量部)で混合することにより、実施例4~9及び比較例2の硬化性組成物をそれぞれ調製した。表3中の「-」は未配合を意味する。
なお、表3では、比較のために前述の実施例1~3及び比較例1についても掲載している。
表3では、各実施例及び各比較例について、カルボン酸/量子ドット蛍光体の質量比を掲載している。固形分である量子ドット蛍光体が量子ドット蛍光体分散液に10質量%含まれているため、以下の式に基づき、カルボン酸/量子ドット蛍光体の質量比を算出した。
カルボン酸/量子ドット蛍光体の質量比=カルボン酸(質量部)/[量子ドット蛍光体分散液(質量部)×0.1]
実施例4~9及び比較例2について、実施例1と同様にして波長変換部材を製造し、得られた波長変換部材を用いて、実施例1と同様にして耐湿熱性及び耐光性を評価した。
結果を表3に示す。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
Claims (26)
- 量子ドット蛍光体と、炭素数1~17であるカルボン酸とを含む硬化性組成物の硬化物を有する波長変換部材。
- 前記硬化物の骨格中に脂環式構造を有する、請求項1に記載の波長変換部材。
- 前記脂環式構造はイソボルニル骨格を含む、請求項2に記載の波長変換部材。
- 前記脂環式構造はトリシクロデカン骨格を含む、請求項2又は請求項3に記載の波長変換部材。
- 前記硬化物は白色顔料を含む、請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の波長変換部材。
- 前記白色顔料の平均粒子径が0.1μm~1.0μmである、請求項5に記載の波長変換部材。
- 前記量子ドット蛍光体がCd及びInの少なくとも一方を含む化合物を有する、請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の波長変換部材。
- 前記硬化物の少なくとも一部を被覆する被覆材をさらに有する、請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の波長変換部材。
- 前記被覆材が、酸素に対するバリア性を有する、請求項8に記載の波長変換部材。
- 前記カルボン酸は、酢酸、メルカプトプロピオン酸及びメタクリル酸からなる群から選ばれる少なくとも1つを含む、請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の波長変換部材。
- 前記量子ドット蛍光体に対する前記カルボン酸の質量基準での含有比率(カルボン酸/量子ドット蛍光体)が0.06~6.5である、請求項1~請求項10のいずれか1項に記載の波長変換部材。
- 前記カルボン酸は酢酸であり、前記量子ドット蛍光体に対する前記カルボン酸の質量基準での含有比率(カルボン酸/量子ドット蛍光体)が0.5~6.5である、請求項1~請求項10のいずれか1項に記載の波長変換部材。
- 前記カルボン酸はメルカプトプロピオン酸であり、前記量子ドット蛍光体に対する前記カルボン酸の質量基準での含有比率(カルボン酸/量子ドット蛍光体)が0.06~6.5である、請求項1~請求項10のいずれか1項に記載の波長変換部材。
- 前記硬化性組成物中の前記量子ドット蛍光体の含有率は、前記硬化性組成物の全量に対して0.15質量%~0.3質量%である請求項1~請求項13のいずれか1項に記載の波長変換部材。
- 請求項1~請求項14のいずれか1項に記載の波長変換部材と、光源とを備えるバックライトユニット。
- 請求項15に記載のバックライトユニットを備える画像表示装置。
- 量子ドット蛍光体と、炭素数1~17であるカルボン酸とを含む、硬化性組成物。
- 前記量子ドット蛍光体に対する前記カルボン酸の質量基準での含有比率(カルボン酸/量子ドット蛍光体)が0.06~6.5である、請求項17に記載の硬化性組成物。
- 前記カルボン酸は酢酸であり、前記量子ドット蛍光体に対する前記カルボン酸の質量基準での含有比率(カルボン酸/量子ドット蛍光体)が0.5~6.5である、請求項17に記載の波長変換部材。
- 前記カルボン酸はメルカプトプロピオン酸であり、前記量子ドット蛍光体に対する前記カルボン酸の質量基準での含有比率(カルボン酸/量子ドット蛍光体)が0.06~6.5である、請求項17に記載の波長変換部材。
- 前記硬化性組成物中の前記量子ドット蛍光体の含有率は、前記硬化性組成物の全量に対して0.15質量%~0.3質量%である請求項17~請求項20のいずれか1項に記載の波長変換部材。
- 脂環式構造を有する多官能(メタ)アクリレート化合物、多官能チオール化合物及び光重合開始剤をさらに含む、請求項17~請求項21のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
- 前記脂環式構造を有する多官能(メタ)アクリレート化合物は、トリシクロデカン骨格を含む化合物である請求項22に記載の硬化性組成物。
- アルキレンオキシ基及び重合性反応基を有するアルキレンオキシ基含有化合物、多官能チオール化合物並びに光重合開始剤をさらに含む、請求項17~請求項21のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
- 白色顔料をさらに含む、請求項17~請求項24のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
- イソボルニル(メタ)アクリレートをさらに含む、請求項17~請求項25のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
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