特許 5900720 量子ドット保護フィルム、それを用いた量子ドットフィルム及びバックライトユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5900720

(24)【登録日】2016年3月18日

(45)【発行日】2016年4月6日

(54)【発明の名称】量子ドット保護フィルム、それを用いた量子ドットフィルム及びバックライトユニット

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20160324BHJP

【ＦＩ】

   F21S2/00 431

【請求項の数】7

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2015-560892(P2015-560892)

(86)(22)【出願日】2015年7月16日

(86)【国際出願番号】JP2015070419

【審査請求日】2015年12月16日

(31)【優先権主張番号】特願2014-211857(P2014-211857)

(32)【優先日】2014年10月16日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000003193

【氏名又は名称】凸版印刷株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100136722

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼木 邦夫

(72)【発明者】

【氏名】北原 吏里

(72)【発明者】

【氏名】時野谷 修

(72)【発明者】

【氏名】西川 健

【審査官】 米山 毅

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１３−５４４０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１０２１０７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−１２９１９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ２／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリカ蒸着層を含むバリアフィルムと、拡散層とを備える量子ドット保護フィルムであって、
前記シリカ蒸着層に含まれる酸素とケイ素のＯ／Ｓｉ比が原子比で１．７以上２．０以下であり、
前記シリカ蒸着層の屈折率が１．５以上１．７以下であり、
波長４５０ｎｍ、波長５４０ｎｍ、及び波長６２０ｎｍの全ての波長において、前記量子ドット保護フィルムの反射率が１０％以上２０％以下であり、且つ、透過率が８０％以上９５％以下である、量子ドット保護フィルム。

【請求項2】

前記バリアフィルムは、ポリエステルフィルムの少なくとも片面上に、密着層、前記シリカ蒸着層、及び複合被膜層が、この順に積層された構造を有し、
前記複合被膜層は、水溶性高分子、金属アルコキシド、金属アルコキシドの加水分解物、及び、シランカップリング剤からなる群より選択される少なくとも一種を含む層である、請求項１に記載の量子ドット保護フィルム。

【請求項3】

前記ポリエステルフィルムが、重量平均分子量が６万以上のポリエチレンテレフタレートからなるポリエチレンテレフタレートフィルムである、請求項２に記載の量子ドット保護フィルム。

【請求項4】

前記バリアフィルムは、前記シリカ蒸着層と前記複合被膜層とが交互に２層ずつ以上積層された構造を有する、請求項２又は３に記載の量子ドット保護フィルム。

【請求項5】

蛍光体を含む量子ドット層と、請求項１〜４のいずれか一項に記載の量子ドット保護フィルムとを備える、量子ドットフィルム。

【請求項6】

前記拡散層、前記バリアフィルム、前記量子ドット層、前記バリアフィルム、及び前記拡散層が、この順で積層される、請求項５に記載の量子ドットフィルム。

【請求項7】

ＬＥＤ光源と、導光板と、前記導光板の上に設置された請求項５又は６に記載の量子ドットフィルムと、を備える、バックライトユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、量子ドット保護フィルム、それを用いた量子ドットフィルム及びバックライトユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

液晶ディスプレイは、電圧の印加により液晶の配向状態を制御し、領域ごとに光を透過又は遮断することで画像等を表示する表示装置である。この液晶ディスプレイの光源としては、液晶ディスプレイの背面に設けられたバックライトが利用される。バックライトには、従来、冷陰極管が使用されているが、最近では、長寿命、発色の良さ等の理由から、冷陰極管に代えてＬＥＤ（発光ダイオード）が使用されつつある。

【0003】

ところで、近年、量子ドットを用いたナノサイズの蛍光体が製品化されている。量子ドットとは、発光性を有する半導体ナノ粒子であり、半導体ナノ粒子の直径の範囲は１〜２０ｎｍ程度である。量子ドットは、幅広い励起スペクトルを示し、また高い量子効率を有するので、ＬＥＤ波長変換用蛍光体として使用される。さらに、量子ドットのドットサイズ或いは半導体材料の種類を変更するだけで、量子ドットの発光波長を可視域全体にわたって完全に調整することができるという利点がある。そのため、量子ドットは、事実上あらゆる色、特に照明業界で強く望まれている暖かい白色を作り出す可能性を秘めているといえる。加えて、赤、緑及び青の発光波長に対応する３種類の量子ドットが組み合わされると、演色評価数の異なる白色光が得られる。このように、量子ドットによるバックライトを用いた液晶ディスプレイは、従来よりも厚みや消費電力、コスト、製造プロセスを増やすことなく、色調を向上させ、人が識別できる色の多くを表現可能にする。

【0004】

白色ＬＥＤを用いたバックライトは、所定の発光スペクトルを持つ蛍光体（量子ドット等）をフィルム内に拡散させ、その表面をバリアフィルムにて封止し、場合によってはエッジ部も封止した波長変換シートを、ＬＥＤ光源及び導光板と組み合わせた構成を有する。バリアフィルムは、プラスチックフィルム等の基材の表面に蒸着等によって薄膜を形成して、水分や気体の透過を防ぐフィルムである。バリアフィルムには、バリア性の他に、キズやシワといった外観不良の抑制や透明性などが要求される。例えば特許文献１には、蛍光体の劣化を抑制するため、蛍光体をバリアフィルムで挟んだ構造を有するバックライトが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１−１３５６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来のバリアフィルムは、食品や医療品等の包装材料や電子デバイス等のパッケージ材料として用いられてきたフィルムである。このため、従来のバリアフィルムによって、量子ドット層を封止したディスプレイが作製されると、バリアフィルムのバリア性が不足するので、量子ドット層内への水蒸気の侵入等によって量子ドット層の特性が維持され難い場合があった。このため、この量子ドット層を含むバックライトユニットでは、高い輝度を維持できず、また、バックライトユニットがディスプレイに適用されると、ディスプレイに色のムラなどによる色調変化、及び黒点などの色再現不良が発生して外観に劣ることがあった。

【0007】

本発明は、バリア性に優れ、バックライトを構成した場合に長期間にわたって高い輝度を得ることができ、更に、ディスプレイを構成した場合に長期間にわたって優れた外観を得ることができる量子ドット保護フィルム、及び、この量子ドット保護フィルムを含む量子ドットフィルムを提供することを目的とする。さらに、本発明は、高い輝度とディスプレイ適用時の優れた外観とを得ることができるバックライトユニットを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一形態に係る量子ドット保護フィルムは、シリカ蒸着層を含むバリアフィルムと、拡散層とを備える量子ドット保護フィルムであって、シリカ蒸着層に含まれる酸素とケイ素のＯ／Ｓｉ比が原子比で１．７以上２．０以下であり、シリカ蒸着層の屈折率が１．５以上１．７以下であり、波長４５０ｎｍ、波長５４０ｎｍ、及び波長６２０ｎｍの全ての波長において、量子ドット保護フィルムの反射率が１０％以上２０％以下であり、且つ、透過率が８０％以上９５％以下である。

【0009】

この量子ドット保護フィルムによれば、Ｏ／Ｓｉ比が原子比で１．７以上であるので、シリカ蒸着層内のＳｉ-Ｓｉ結合の割合が低く抑えられ有色の金属が少なくなって、シリカ蒸着層の透過率が向上する。また、Ｏ／Ｓｉ比が原子比で２．０以下であるので、蒸着膜の成長が密となり、シリカ蒸着層がバリア性に優れる。この量子ドット保護フィルムは、水蒸気などの侵入を低減させることができる。このため、この量子ドット保護フィルムを有する量子ドットフィルムを含むバックライトユニットが作製されると、そのバックライトユニットは、長期間にわたって高い輝度を維持し、また、ディスプレイ適用時の色ムラ及び黒点などの発生を抑制して優れた外観を維持する。また、シリカ蒸着層の屈折率が１．５以上１．７以下であり、量子ドット保護フィルムの反射率が１０％以上２０％以下であり、且つ、透過率が８０％以上９５％以下である。このため、この量子ドット保護フィルムは、フィルム内での光学干渉を低減し、また、バックライトユニットの輝度を向上させる。

【0010】

上記の量子ドット保護フィルムでは、バリアフィルムは、ポリエステルフィルムの少なくとも片面上に、密着層、シリカ蒸着層、及び複合被膜層が、この順に積層された構造を有し、複合被膜層は、水溶性高分子、金属アルコキシド、金属アルコキシドの加水分解物、及び、シランカップリング剤からなる群より選択される少なくとも一種を含む層であることが好ましい。この量子ドット保護フィルムによれば、バリア性を有する複合被膜層が更に設けられるので、水蒸気バリア性などが有効に良化される。

【0011】

上記の量子ドット保護フィルムでは、ポリエステルフィルムが、重量平均分子量が６万以上のポリエチレンテレフタレートからなるポリエチレンテレフタレートフィルムであることが好ましい。この量子ドット保護フィルムによれば、ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）の末端カルボキシ基の濃度が低下するので、反応点が減少して、ＰＥＴフィルムの耐加水分解性能が向上する。これ故に、ＰＥＴフィルムの高いバリア性が維持される。

【0012】

上記の量子ドット保護フィルムでは、バリアフィルムは、シリカ蒸着層と複合被膜層とが交互に２層ずつ以上積層された構造を有することが好ましい。この量子ドット保護フィルムによれば、シリカ蒸着層と複合被膜層とが交互に２層ずつ以上積層されるので、ガスバリア性が更に向上し、量子ドットを用いた蛍光体の性能を最大限に発揮することが可能になり、結果として高効率かつ高精細、長寿命のディスプレイが得られる。

【0013】

上記の量子ドット保護フィルムでは、バリアフィルムを２つ以上備えることが好ましい。この量子ドット保護フィルムによれば、複数のバリアフィルムが設けられるので、バリア性が更に向上する。

【0014】

本発明の一形態に係る量子ドットフィルムは、蛍光体を含む量子ドット層と、上記の量子ドット保護フィルムとを備えることが好ましい。この量子ドットフィルムによれば、蛍光体を含む量子ドット層によって、幅広い励起スペクトルと高い量子効率とが提供される。この量子ドットフィルムは、優れたバリア性を有する量子ドット保護フィルムを有するので、長期間にわたって高い量子効率など良好な光学特性を維持することができる。

【0015】

上記の量子ドットフィルムでは、拡散層、バリアフィルム、量子ドット層、バリアフィルム、及び拡散層が、この順で積層されることが好ましい。このバックライトによれば、量子ドット層の両側に、拡散層及びバリアフィルムが設けられるので、量子ドット層が十分封止され、また、両側の拡散層によって光の拡散性が両方向に確保される。

【0016】

上記のバックライトユニットでは、ＬＥＤ光源と、導光板と、導光板の上に設置された上記の量子ドットフィルムと、を備えることが好ましい。このバックラトユニットによれば、長期間にわたって高い輝度とディスプレイ適用時の優れた外観とが得られる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、バリア性に優れ、バックライトを構成した場合に長期間にわたって高い輝度を得ることができ、更に、ディスプレイを構成した場合に長期間にわたって優れた外観を得ることができる量子ドット保護フィルム、及び、この量子ドット保護フィルムを含む量子ドットフィルムが提供される。さらに、本発明によれば、高い輝度とディスプレイ適用時の優れた外観とを得ることができるバックライトユニットが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施形態に係る第１量子ドット保護フィルムの模式断面図である。

【図2】本発明の実施形態に係るバックライトユニットの模式断面図である。

【図3】本発明の実施形態に係る第１量子ドットフィルムの模式断面図である。

【図4】本発明の実施形態に係る第３量子ドット保護フィルムの模式断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。

【0020】

（量子ドット保護フィルム）
図１は、本発明の実施形態に係る第１量子ドット保護フィルムの模式断面図である。第１量子ドット保護フィルム（量子ドット保護フィルム）１は、第１バリアフィルム（バリアフィルム）１０、第１拡散フィルム２０、及び接着剤層３０を備える。接着剤層３０は、第１バリアフィルム１０と第１拡散フィルム２０との間に位置し、接着剤層３０を介して、第１バリアフィルム１０と第１拡散フィルム２０とが貼り合わされる。

【0021】

第１バリアフィルム１０は、第１ポリエステルフィルム１１を含む基材、第１密着層（密着層）１２、第１シリカ蒸着層（シリカ蒸着層）１３、第１複合被膜層（複合被膜層）１４、第２シリカ蒸着層１５、及び第２複合被膜層１６を備える。第１ポリエステルフィルム１１を含む基材上に、第１密着層１２、第１シリカ蒸着層１３、第１複合被膜層１４、第２シリカ蒸着層１５、及び第２複合被膜層１６が、この順に設けられる。第２複合被膜層１６は、接着剤層３０に接着する。

【0022】

第１拡散フィルム２０は、第２ポリエステルフィルム２１を含む基材と第１拡散層２２とを備え、第１拡散層２２は、第２ポリエステルフィルム２１を含む基材上に設けられる。第２ポリエステルフィルム２１では、第１拡散層２２と接する面とは反対側の面が、接着剤層３０に接着する。

【0023】

（第１バリアフィルム）
＜第１ポリエステルフィルム＞
本発明で用いられる第１ポリエステルフィルム１１は、特に限定されないが、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等からなるポリエステルフィルム、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、及びシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）等からなるポリオレフィンフィルム、ポリスチレンフィルム、６，６−ナイロン等からなるポリアミドフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、及びポリイミドフィルム等のエンジニアリングプラスティックフィルム等であることができる。第１ポリエステルフィルム１１としては、特に、二軸方向に任意に延伸された二軸延伸ポリエステルフィルムであることが好ましい。二軸延伸ポリエステルフィルムは、寸法安定性、耐熱性、及び透明性に優れる。

【0024】

第１ポリエステルフィルム１１の厚みは、特に限定されないが、３μｍ〜２００μｍの範囲であることが好ましく、６μｍ〜５０μｍの範囲であることがより好ましい。この第１ポリエステルフィルム１１の厚みは、第１密着層１２、第１シリカ蒸着層１３、第１複合被膜層１４、第２シリカ蒸着層１５、及び第２複合被膜層１６が積層されるときの加工性を考慮した値である。なお、各層の積層にあたっては、各層の密着性を向上させるために、例えば、プラズマ処理、コロナ放電処理、オゾン処理、及びグロー放電処理その他の前処理が任意に施される。

【0025】

第１ポリエステルフィルム１１として、酸価（樹脂１ｇを中和するのに必要な水酸化カリウムのｍｇ数）が２５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリエチレンテレフタレート系フィルムを用いることが特に好ましい。ここで、第１ポリエステルフィルム１１の酸価が２５ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、特に高温高湿環境下での基材安定性が損なわれ、バリア性の低下がおこるために好ましくない。一方、酸価が２５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であると、基材安定性が増し、高温高湿環境下でもバリア性が低下せず安定しているために好ましい。なお、酸価の測定方法としては、カットした第１ポリエステルフィルム１１を秤量し、例えば、クレゾールに加熱溶解後冷却、その後水酸化カリウムエタノール溶液などで滴定して酸価を定量することができる。指示薬としては、例えば、フェノールフタレイン溶液を用いることができる（ＪＩＳ Ｋ００７０参照）。

【0026】

第１ポリエステルフィルム１１では、例えば６０℃／９０％ＲＨ及び８５℃／８５％ＲＨなどの過酷な環境下でのディスプレイ機能の加速劣化試験において第１ポリエステルフィルム１１のバリア性が安定して発現されるために、耐加水分解性能に優れることが好ましい。耐加水分解性能に優れるために、例えば、第１ポリエステルフィルム１１としてのＰＥＴフィルムでは、重量平均分子量として６万以上であることが好ましい。ＰＥＴフィルムは、その重量平均分子量が６万未満では、通常、加水分解を起こし易くなるので、ＰＥＴフィルムのバリア性が劣化しやすい。ＰＥＴフィルムでは、耐加水分解性能に優れるために、末端カルボキシ基の濃度が２５当量／１０^６ｇ以下にまで減少することが好ましい。末端カルボキシ基の濃度が２５当量／１０^６ｇ以下にまで減少すると反応点が減るので、ＰＥＴフィルムの耐加水分解性能が向上する。ポリエステル中の末端カルボキシル基の濃度は、文献（ＡＮＡＬＹＴＩＣＡＬ ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ 第２６巻、１６１４頁）に記載された方法によって測定されることができる。重量平均分子量は、常温ＧＰＣ分析といった方法によって測定される。

【0027】

ＰＥＴフィルムは、光透過性と平滑性に優れたフィルムであることが好ましい。このため、ＰＥＴフィルムの光透過性が向上するには、ＰＥＴフィルムに用いられる滑剤を低減することが望ましい。また、ＰＥＴフィルムに対して第１シリカ蒸着層が積層される際に、第１シリカ蒸着層に割れ等が発生せず、また、第１シリカ蒸着層が均一な薄膜になるようにするために、ＰＥＴフィルムの中心線表面粗さ（Ｒａ）は３０ｎｍ以下であることが望ましい。中心線表面粗さ（Ｒａ）が３０ｎｍ以下であれば、ＰＥＴフィルムは優れた平滑性を有していると言える。ＰＥＴフィルムの表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１に準じた方法で測定されることができる。

【0028】

＜第１密着層＞
第１ポリエステルフィルム１１の上に、第１密着層１２が設けられる。第１密着層１２は、第１シリカ蒸着層との密着を得るために適宜設けられる。第１密着層１２は、第１ポリエステルフィルム１１の延伸時に塗布されるインライン方式、及び第１ポリエステルフィルム１１が製膜された後のオフラインで塗布されるオフライン方式のいずれか一の方法、或いは、インライン方式及びオフライン方式の双方によって形成されることができる。第１密着層１２としては、特に限定されないが、インライン方式による第１密着層１２を形成するための密着層用組成物は、例えば、アクリル材料やウレタン材料であることができる。オフラインによる第１密着層１２を形成するための密着層用組成物は、例えば、アクリルポリオールなどの水酸基をもつ化合物とイソシアネート基をもつイソシアネート化合物との２液反応複合物であることができる。第１ポリエステルフィルム１１では、その片面のみならず両面に、第１密着層１２が設けられてもよい。

【0029】

＜第１シリカ蒸着層及び第２シリカ蒸着層＞
第１シリカ蒸着層１３及び第２シリカ蒸着層１５は、バリア性を発現する層である。蒸着層としてバリア性を発現する無機化合物としては、例えば酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化錫、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、或いはそれらの混合物などがあり、本実施形態では、酸化ケイ素を含むシリカ蒸着層が選択される。第１シリカ蒸着層１３及び第２シリカ蒸着層１５は、６０℃／９０％ＲＨ及び８５℃／８５％ＲＨなどの過酷な環境下でのディスプレイ機能の加速劣化試験での耐湿性を有している。シリカ蒸着層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、プラズマ気相成長法（ＣＶＤ）などといった方法により作製される。

【0030】

第１シリカ蒸着層１３及び第２シリカ蒸着層１５を構成する酸素及びケイ素のＯ／Ｓｉ比はいずれも、原子比で１．７以上２．０以下であることが好ましい。Ｏ／Ｓｉ比が原子比で１．７未満であると、第１シリカ蒸着層１３及び第２シリカ蒸着層１５内のＳｉ−Ｓｉ結合の割合が多くなり有色の金属を多く含むので、第１シリカ蒸着層１３及び第２シリカ蒸着層１５の透過率が低下する。また、Ｏ／Ｓｉ比が原子比で２．０を超えると、第１シリカ蒸着層１３及び第２シリカ蒸着層１５はバリア性能を発現しない。ディスプレイ用途に好適な第１シリカ蒸着層１３及び第２シリカ蒸着層１５のＯ／Ｓｉ比としては、原子比で１．８５〜２．０であることがより好ましい。

【0031】

シリカ蒸着層のＯ／Ｓｉ比は、例えば、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）により測定される。ＸＰＳ測定装置としては、具体的には、例えばＸ線光電子分光分析装置（日本電子株式会社製ＪＰＳ−９０ＭＸＶ）であることができる。Ｘ線源には、非単色化ＭｇＫα（１２５３．６ｅＶ）が用いられ、Ｘ線出力値は、例えば１００Ｗ（１０ｋＶ−１０ｍＡ）であることができる。Ｏ／Ｓｉ比を求めるための定量分析には、例えば、Ｏの１ｓ軌道に対して２．２８の相対感度因子、Ｓｉの２ｐ軌道に対して０．９の相対感度因子が用いられる。

【0032】

第１シリカ蒸着層１３及び第２シリカ蒸着層１５と接する第１複合被膜層１４などの第１量子ドット保護フィルム１を構成する有機層（第１複合被膜層１４、第２複合被膜層１６）の屈折率は、好ましくは１．５〜１．７である。このため、第１量子ドット保護フィルム１内での光学干渉を防ぐために、第１シリカ蒸着層１３及び第２シリカ蒸着層１５の屈折率は、１．５以上１．７以下である。第１シリカ蒸着層１３及び第２シリカ蒸着層１５の屈折率としては、バリア性に加えてディスプレイ用途のために、透明性の点から、より好ましくは１．６〜１．６５である。なお、シリカ蒸着層の屈折率の測定に際しては、物理気相成長（ＰＶＤ）法によってＰＥＴフィルム上に屈折率の異なるいくつかのシリカ蒸着膜が形成される。シリカ蒸着層の屈折率は、シリカ蒸着層の厚みと光干渉によって生じた透過率曲線とから算出される。

【0033】

第１シリカ蒸着層１３及び第２シリカ蒸着層１５の厚みは、５ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内であることが好ましい。第１シリカ蒸着層１３及び第２シリカ蒸着層１５の厚みが５ｎｍ未満であると、均一な膜が得られ難く、また、ガスバリア材としての機能を十分に果たし難い。第１シリカ蒸着層１３及び第２シリカ蒸着層１５の厚みが３００ｎｍを超えると、第１シリカ蒸着層１３及び第２シリカ蒸着層１５にフレキシビリティを保持させることが難しく、また、蒸着膜の成膜後に、折り曲げ及び引っ張りなどの外的要因により、蒸着膜に亀裂が生じ易い。第１シリカ蒸着層１３及び第２シリカ蒸着層１５の厚みは、インライン製膜による生産性を考慮すると、より好ましくは１０〜５０ｎｍの範囲内である。

【0034】

第１シリカ蒸着層１３及び第２シリカ蒸着層１５を形成する方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、及びプラズマ気相成長法（ＣＶＤ）などのいずれであってもよい。真空蒸着法に必要な加熱手段としては、電子線加熱方式、抵抗加熱方式、及び誘導加熱方式のいずれか一の方式を用いることができる。第１シリカ蒸着層１３及び第２シリカ蒸着層１５の光透過性を上げるために、例えば酸素等の各種ガスなどが吹き込まれる反応蒸着法が用いられてもよい。

【0035】

＜第１複合被膜層及び第２複合被膜層＞
第１複合被膜層１４及び第２複合被膜層１６は、ガスバリア性を持った被膜層であり、コーティング剤を用いて形成される。コーティング剤は、例えば、水溶性高分子、金属アルコキシド、金属アルコキシドの加水分解物、及び、シランカップリング剤からなる群より選択される少なくとも一種を含む水溶液、或いは水／アルコール混合溶液を主剤とする。

【0036】

コーティング剤は、具体的には、例えば、水溶性高分子の水溶液、或いは水／アルコール混合溶液に、金属アルコキシド、金属アルコキシドの加水分解物、及び、シランカップリング剤が直接混合されて作られる。或いは、コーティング剤は、例えば、水溶性高分子の水溶液、或いは水／アルコール混合溶液に、予め加水分解など処理が行われた金属アルコキシドとシランカップリング剤とが混合されて作られる。コーティング剤の溶液は、第１密着層１２の上にコーティング後、加熱乾燥されることで第１複合被膜層１４及び第２複合被膜層１６を形成する。また、コーティング剤の溶液は、第１シリカ蒸着層１３及び第２シリカ蒸着層１５上に、それぞれコーティング後、加熱乾燥されることで第１複合被膜層１４及び第２複合被膜層１６を形成する。

【0037】

コーティング剤に用いられる水溶性高分子としては、例えば、水酸基含有高分子化合物が挙げられる。水酸基含有高分子化合物は、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン、デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、及びアルギン酸ナトリウム等であることができる。コーティング剤としては、ＰＶＡが特に好ましい。ＰＶＡから作られた複合被膜層は、ガスバリア性に優れる。

【0038】

金属アルコキシドは、一般式、Ｍ（ＯＲ）_ｎ（Ｍ：Ｓｉ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｒ等の金属、Ｒ：ＣＨ_３，Ｃ_２Ｈ_５等のアルキル基、ｎ：Ｍの価数に対応する数）で表される化合物である。金属アルコキシドとしては、具体的に、例えば、テトラエトキシシラン〔Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４〕、及びトリイソプロポキシアルミニウム〔Ａｌ（Ｏ−２’−Ｃ_３Ｈ_７）_３〕などがある。金属アルコキシドとしては、テトラエトキシシラン及びトリイソプロポキシアルミニウムが特に好ましい。テトラエトキシシラン及びトリイソプロポキシアルミニウムは、加水分解後、水系溶媒中において比較的安定である。

【0039】

シランカップリング剤は、一般式、Ｒ^１_ｍＳｉ（ＯＲ^２）_４−ｍ（Ｒ^１：有機官能基、Ｒ^２：ＣＨ_３，Ｃ_２Ｈ_５等のアルキル基、ｍ：１〜３の整数）で表される化合物である。シランカップリング剤としては、具体的に、例えば、エチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、グリシドオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、及びγ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等のシランカップリング剤などであることができる。シランカップリング剤の溶液中には、ガスバリア性を損なわない範囲で、イソシアネート化合物、或いは、分散剤、安定化剤、粘度調整剤、及び着色剤などの公知の添加剤が必要に応じて加えられることも可能である。

【0040】

コーティング剤の塗布方法としては、例えば、ディッピング法、ロールコーティング法、スクリーン印刷法、スプレー法、及びグラビア印刷法などの従来公知の方法が用いられる。乾燥後の第１複合被膜層１４及び第２複合被膜層１６の厚みは、好ましくは０．０１〜５０μｍであり、より好ましくは０．１〜１０μｍである。乾燥後の複合被膜層の厚みが０．０１μｍ未満の場合は、均一な塗膜が得られないので、十分なガスバリア性を得られない場合がある。また、乾燥後の複合被膜層の厚みが５０μｍを超える場合は、複合被膜層にクラックが生じ易くなる。

【0041】

＜接着剤層＞
第１バリアフィルム１０と第１拡散フィルム２０とを貼り合わせるために、接着剤層３０が用いられる。接着剤層３０の材料としては、例えば、アクリル系材料或いはポリエステル系材料などを含む接着剤及び粘着剤であることができる。第１量子ドット保護フィルム１の厚みを薄くするために、接着剤層３０の厚みは１０μｍ以下であることが望ましい。

【0042】

（第１拡散フィルム）
＜第２ポリエステルフィルム＞
第２ポリエステルフィルム２１を含む基材は、第２ポリエステルフィルム２１を含む基材と同様に、例えばＰＥＴ及びＰＥＮなどのポリエステルフィルム等であることができる。第２ポリエステルフィルム２１は、特に、二軸方向に任意に延伸された二軸延伸ポリエステルフィルムであることが好ましい。二軸延伸ポリエステルフィルムは、寸法安定性、耐熱性、及び光透過性に優れる。第２ポリエステルフィルム２１に用いられるＰＥＴフィルムも、光透過性と平滑性とに優れたフィルムであることが望ましい。

【0043】

＜第１拡散層＞
第１拡散層２２では、その表面に凹凸形状が設けられ、光の拡散性が付与されている。また、干渉縞（モアレ）防止機能および反射防止機能なども付与されている。第１拡散層２２では、例えば、粒子などを分散させた有機層を被膜する方法、及び被膜後の有機層にエンボス加工を更に施す方法などによって、凹凸形状が形成される。粒子などを分散させた有機層を被膜する方法では、例えば、微粒子が、有機層の表面から微粒子の一部が露出するように埋め込まれる。それにより、第１拡散層２２の表面には微細な凹凸が生じて、第１拡散層２２においてニュートンリングの発生が防止される。

【0044】

有機層は、例えば、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、及びウレタン系樹脂等の高分子樹脂を含む層であることができる。

【0045】

また、有機層は、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化型樹脂等の高分子樹脂を含む層であることができる。

【0046】

熱可塑性樹脂としては、アセチルセルロース、ニトロセルロース、アセチルブチルセルロース、エチルセルロース、メチルセルロース等のセルロース誘導体、酢酸ビニル及びその共重合体、塩化ビニル及びその共重合体、塩化ビニリデン及びその共重合体等のビニル系樹脂、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール等のアセタール樹脂、アクリル樹脂及びその共重合体、メタアクリル樹脂及びその共重合体等のアクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、線状ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。

【0047】

熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、尿素メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。

【0048】

紫外線硬化型樹脂としては、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート等の光重合性プレポリマーが挙げられる。また、紫外線硬化型樹脂を、上記の光重合性プレポリマーを主成分とし、希釈剤として単官能や多官能のモノマーを使用して構成することもできる。

【0049】

有機層の厚さ（膜厚）は、０．１〜２０μｍの範囲内とすることが好ましく、０．３〜１０μｍの範囲内にすることが特に好ましい。ここで、有機層の膜厚が０．１μｍ未満であると、膜厚が薄すぎるために均一な膜が得られない場合や、光学的機能を十分に果たすことができない場合が生じるために好ましくない。一方、膜厚が２０μｍを越える場合は、第１拡散層２２の表面へ微粒子が表出せず、凹凸付与効果が得られないおそれがあり、また、透明性の低下や少しでも薄膜化というディスプレイのトレンドとの不整合といった理由から好ましくない。

【0050】

有機層に分散される粒子は、例えば、シリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、珪酸アルミニウム、酸化チタン、合成ゼオライト、アルミナ、スメクタイト、及びジルコニアなどの無機微粒子であることができる。また、有機層に分散される粒子は、例えば、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、四フッ化エチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、及びエポキシ樹脂などからなる有機微粒子などであることができる。これらのうち、いずれか一種類のみを用いてもよいし、二種以上を用いてもよい。

【0051】

微粒子の平均一次粒径は、０．５〜３０μｍであることが好ましい。本実施形態では、レーザー回折法により、平均一次粒径を測定することができる。微粒子の平均粒径が０．５μｍ未満であると、第１拡散層２２の表面への凹凸の付与効果が得られないために好ましくない。一方、平均粒径が３０μｍを超えると、有機層の膜厚よりもかなり大きな粒子を使用することになり、光線透過率の低下を招くという不具合があるために好ましくない。これに対して、平均粒径が上記範囲内であると、高い光線透過率を維持したまま、表面に凹凸形状をつけることができる。

【0052】

なお、図１の第１量子ドット保護フィルム１としては、その反射率が、青色領域の波長４５０ｎｍ、緑色領域の波長５４０ｎｍ、赤色領域の波長６２０ｎｍのそれぞれにおいて、１０％以上２０％以下であることが望ましい。反射率は、第１バリアフィルム１０による光学干渉と相関がある。反射率が各波長において２０％を超えると、第１量子ドット保護フィルム１が導光板（図２を参照）の上に拡散シートとして用いられた場合でも、光学干渉による色ムラが大きく現れて外観不良が生じる。反射率が各波長において１０％未満では、第１バリアフィルム１０中の第１シリカ蒸着層１３及び第２シリカ蒸着層１５のＯ／Ｓｉ比と屈折率とが上述の好ましい値の範囲から逸脱するので、第１バリアフィルム１０のバリア性が発現しない可能性がある。

【0053】

また、第１量子ドット保護フィルム１の透過率は青色の４５０ｎｍ波長、緑色の５４０ｎｍ波長、赤色の６２０ｎｍ波長のそれぞれにおいて８０％以上９５％以下であることが望ましい。８０％未満の透過率は、その透過率が低く量子ドット層の光変換効率を低下させるので好ましくない。

【0054】

（バックライトユニット）
図２は、本発明の実施形態に係るバックライトユニットの模式断面図である。バックライトユニット４０は、第１量子ドットフィルム２、ＬＥＤ光源４１、及び導光板４２を備える。第１量子ドットフィルム２は、量子ドット層３を含む（図３を参照）。導光板４２は、第１側面４２Ａ及び第１側面４２Ａに直交又は交差する第２側面４２Ｂを有し、ＬＥＤ光源４１は、導光板４２の第１側面４２Ａの近くに設置される。ＬＥＤ光源４１は、例えば一又は複数のＬＥＤ素子を含む。ＬＥＤ素子の発光色は、青色、紫色、又は紫色よりも低波長であることができる。ＬＥＤ光源４１は、導光板４２の第１側面４２Ａに向かってＬＥＤ光Ｌ１を出射する。このＬＥＤ光Ｌ１は、導光板４２を経て、第２側面４２Ｂから第１量子ドットフィルム２に向かって照射される。第１量子ドットフィルム２では、ＬＥＤ光Ｌ１の照射を受けて、量子ドット層３が白色光Ｌ２を発生させる。例えば、第１量子ドットフィルム２の近くに液晶パネルが設けられると、白色光Ｌ２は、その液晶パネルに提供される。

【0055】

（第１量子ドットフィルム）
図３は、本発明の実施形態に係る第１量子ドットフィルムの模式断面図である。第１量子ドットフィルム２は、量子ドット層３を備え、第１量子ドットフィルム２は、量子ドット層３を第１量子ドット保護フィルム１、及び第１量子ドット保護フィルム１と同様の方法により作製される第２量子ドット保護フィルム４によって挟む構造を有している。第２量子ドット保護フィルム４は、第２バリアフィルム５１、第２拡散フィルム５２、及び第２接着剤層５３を備える。第２接着剤層５３は、第２バリアフィルム５１と第２拡散フィルム５２との間に位置し、第２接着剤層５３を介して、第２バリアフィルム５１と第２拡散フィルム５２とが貼り合わされる。この第１量子ドットフィルム２の構造により、量子ドット層３にバリア性が付与される。量子ドット層３は、第１量子ドット保護フィルム１の第１バリアフィルム１０及び第２量子ドット保護フィルム４の第２バリアフィルム５１と貼り合わされる。

【0056】

量子ドット層３は、量子ドット化合物と、例えばアクリルやエポキシといった感光性樹脂等との量子ドット層用混合物から形成される。量子ドット層３に形成にあたって、量子ドット層用混合物は第１バリアフィルム１０及び第２バリアフィルム５１の上に塗布される。量子ドット層用混合物にＵＶ照射がなされると、量子ドット層用混合物に含まれる感光性樹脂が硬化する。これにより、量子ドット層３が第１量子ドット保護フィルム１及び第２量子ドット保護フィルム４によって挟まれた第１量子ドットフィルム２が形成される。なお、量子ドット層用混合物には、例えば熱硬化性樹脂或いは化学硬化性の樹脂等が更に含まれてもよく、量子ドット層用混合物には、ＵＶ硬化の後に、例えば熱硬化が施されてもよい。

【0057】

量子ドット層３では、量子ドット化合物を含む蛍光体が２種類用いられ、例えば、２種類の蛍光体が、互いに混合されて感光性樹脂などに封止される。或いは、量子ドット層３では、１種類の蛍光体が封止された蛍光体層と別の１種類の蛍光体が封止された蛍光体層とが２層積層される。１種類の蛍光体の励起波長は、ほぼ同一であり、その励起波長は、ＬＥＤ光源４１の波長によって決められる。２種類の蛍光体の蛍光色は相互に異なっており、２種類の蛍光体は、例えば赤色及び緑色の蛍光色を有する。蛍光体の蛍光の波長、及びＬＥＤ光源４１の波長は、液晶モジュールのピクセルにおけるカラーフィルタの分光特性に基づいて選択される。蛍光体における蛍光のピーク波長としては、例えば赤色領域が６１０ｎｍであり、緑色領域が５５０ｎｍであることができる。

【0058】

量子ドット層３では、例えば、発光するコアと、コアを被膜する保護膜のシェルにより構成されるコア・シェル構造を有する。コアは、例えばセレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）を含むことができ、また、シェルは、硫化亜鉛（ＺｎＳ）を含むことができる。例えば、ＣｄＳｅコアとＺｎＳシェルとを含む量子ドットでは、ＣｄＳｅ粒子の表面欠陥が、バンドギャップの大きいＺｎＳによって被膜されるので、量子ドットの量子収率が向上する。蛍光体は、コアが二つのシェルによって二重に被膜された構造を有してもよい。二重に被膜されたコア・シェル構造は、例えばコアがＣｄＳｅを含み、二つのシェルは、それぞれセレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）及びＺｎＳを別々に含むことができる。

【0059】

第１量子ドットフィルム２は、導光板４２と、例えば液晶パネルとの間に設けられるので、プラスチックフィルム同士が積層することによって起こるニュートンリング等の不具合を避けるために、第１量子ドットフィルム２の両端には、例えば拡散層が設けられる。量子ドット層３の厚みは、例えば数十μｍ〜数百μｍである。

【0060】

第１量子ドット保護フィルム１において、第１シリカ蒸着層１３と第１複合被膜層とが積層され、第２シリカ蒸着層１５と第２複合被膜層とが積層されていると、ガスバリア性が向上する。即ち、第１バリアフィルムでは、シリカ蒸着層と複合被膜層とが交互に２層ずつ以上積層された構造を有すると、量子ドットを用いた蛍光体の性能が最大限に発揮されることが可能になり、結果として高効率かつ高精細、長寿命のディスプレイが得られる。

【0061】

（第３量子ドット保護フィルム）
図４は、本発明の実施形態に係る第３量子ドット保護フィルムの模式断面図である。第３量子ドット保護フィルム５は、第１バリアフィルム１０、第３バリアフィルム６０、接着剤層３０、及び第２拡散層３１を備える。接着剤層３０は、第１バリアフィルム１０と第３バリアフィルム６０との間に位置し、第１バリアフィルム１０と第３バリアフィルム６０とを貼り合わせる。第２拡散層３１は、第３バリアフィルム６０において、第３バリアフィルム６０が接着剤層３０と接する面とは反対側の面上に設けられる。第３量子ドット保護フィルム５は、第２拡散層３１を備えることによって、光の拡散性を有している。

【0062】

第１バリアフィルム１０は、第１ポリエステルフィルム１１を含む基材、第１密着層１２、第１シリカ蒸着層１３、第１複合被膜層１４、第２シリカ蒸着層１５、及び第２複合被膜層１６を備える。第１ポリエステルフィルム１１を含む基材上に、第１密着層１２、第１シリカ蒸着層１３、第１複合被膜層１４、第２シリカ蒸着層１５、及び第２複合被膜層１６が、この順に設けられる。第２複合被膜層１６は、接着剤層３０に接着する。

【0063】

第３バリアフィルム６０は、第２ポリエステルフィルム６１を含む基材、第２密着層６２、第３シリカ蒸着層６３、第３複合被膜層６４、第４シリカ蒸着層６５、及び第４複合被膜層６６を備える。第２ポリエステルフィルム６１を含む基材上に、第２密着層６２、第３シリカ蒸着層６３、第３複合被膜層６４、第４シリカ蒸着層６５、及び第４複合被膜層６６が、この順に設けられる。第４複合被膜層６６は、接着剤層３０に接着する。

【0064】

なお、第１量子ドット保護フィルム１及び第２量子ドット保護フィルム４の替わりに、第３量子ドット保護フィルム５及び第３量子ドット保護フィルムと同様の第４量子ドット保護フィルムを用いると、第１量子ドットフィルム２と同様の方法により、第２量子ドットフィルムが作製されることができる。

【実施例】

【0065】

以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されない。

【0066】

［実施例１］
（第１バリアフィルムの作製）
重量平均分子量６万のＰＥＴを用いて形成された厚み１６μｍのＰＥＴフィルムの基材の片面に、密着層用組成物を塗工して、厚み０．１μｍの第１密着層を積層した。次に、第１密着層の上に、第１シリカ蒸着層をその厚みが３０ｎｍとなるように物理蒸着法によって積層した。第１シリカ蒸着層の上に、コーティング剤を含む複合被膜層用組成物を用いたウエットコーティング法によって、厚み１μｍの第１複合被膜層を形成した。更に、第１複合被膜層の上に、第２シリカ蒸着層をその厚みが３０ｎｍとなるように積層した。続いて、第２シリカ蒸着層の上に、複合被膜組成物を用いたウエットコーティング法によって、厚み１μｍの第２複合被膜層を形成し、第１バリアフィルムを作製した。第１シリカ蒸着層及び第２シリカ蒸着層におけるＯ／Ｓｉ比は原子比で１．８とし、屈折率は１．６１とした。

【0067】

密着層用組成物は、アクリルポリオールとトリレンジイソシアネートとの酢酸エチル溶液とした。アクリルポリオールのＯＨ基とトリレンジイソシアネートのＮＣＯ基とは互いに等量とした。酢酸エチル溶液におけるアクリルポリオールとトリレンジイソシアネートとを合わせた固形分の濃度は５質量％とした。

【0068】

複合被膜層用組成物の作製においては、テトラエトキシシラン１０．４ｇを０．１Ｎ（規定濃度）の塩酸８９．６ｇに加え、この塩酸溶液を３０分間撹拌して、テトラエトキシシランを加水分解した。加水分解後の固形分の濃度は、ＳｉＯ２換算で３質量％とした。テトラエトキシシランの加水分解溶液と、ポリビニルアルコールの３質量％水溶液とを混合して複合被膜層用組成物とした。テトラエトキシシランの加水分解溶液と、ポリビニルアルコールとの配合比は、質量％換算で５０対５０とした。

【0069】

第１及び第２シリカ蒸着層の形成においては、その形成前に、蒸着する材料の種類などの蒸着条件を変更して好適な蒸着条件を決めた。シリカ蒸着層のＯ／Ｓｉ比は、Ｘ線光電子分光分析装置（日本電子株式会社製、ＪＰＳ−９０ＭＸＶ）を用いて調べた。Ｘ線源は非単色化ＭｇＫα（１２５３．６ｅＶ）を使用し、Ｘ線出力１００Ｗ（１０ｋＶ−１０ｍＡ）で測定した。シリカ蒸着層のＯ／Ｓｉ比を求めるための定量分析は、それぞれＯ１ｓで２．２８、Ｓｉ２ｐで０．９の相対感度因子を用いて行った。シリカ蒸着層の屈折率は、シリカ蒸着層の厚みと光干渉によって生じた透過率曲線のピークの波長を利用してシミュレーションによって算出した。

【0070】

（第１拡散フィルムの形成）
厚み５０μｍのＰＥＴフィルム基材の上に、粒子径３μｍのオレフィン系粒子がウレタンバインダー中に分散された拡散層を、その厚みが５μｍになるように塗工した。これにより、ヘイズ値６０％（ＪＩＳ Ｋ７１３６）の第１拡散フィルムを得た。

【0071】

（第１量子ドット保護フィルムの作製）
第１バリアフィルムの第２複合被膜層と、第２ポリエステルフィルムの拡散層と接する面とは反対側の面とを、接着剤層によって接着させて、第１量子ドット保護フィルムを作製した。２液硬化型のウレタン接着剤によって接着剤層を作製した。接着後の接着剤層の厚みは５μｍであった。

【0072】

（第１量子ドットフィルムの作製）
ＣｄＳｅ／ＺｎＳのコア・シェル構造をもつ蛍光体を以下の方法で得た。初めに、オクタデセンに、オクチルアミン及び酢酸カドミウムを添加した溶液と、トリオクチルホスフィンにセレンを溶解させた溶液とを質量比１：１で混合し、加熱したマイクロ流路を通過させて、核微粒子としてのＣｄＳｅ微粒子溶液を得た。続いて、ＣｄＳｅ微粒子溶液と、［（ＣＨ_３）_２ＮＣＳＳ］_２Ｚｎをトリオクチルホスフィンに溶解させた溶液とを質量比で１：１となるように混合し、加熱されたマイクロ流路を通過させて、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ構造の蛍光体を得た。得られた蛍光体を感光性樹脂（エポキシ樹脂）に混合し、量子ドット層用混合物を得た。続いて、第１量子ドット保護フィルムの第１バリアフィルム上に量子ドット層用混合物を塗布し、この量子ドット層用混合物が塗布された第１バリアフィルムの面と、第１量子ドット保護フィルムと同様の方法で作製した第２量子ドット保護フィルムの第２バリアフィルムの面とを合わせるようにして、第１量子ドット保護フィルムに第２量子ドット保護フィルムを積層した。量子ドット層用混合物にＵＶ照射を行い、量子ドット層用混合物に含まれる感光性樹脂を硬化させた。これにより、量子ドット層が第１及び第２量子ドット保護フィルムによって挟まれた第１量子ドットフィルムを形成した。

【0073】

（バックライトユニットの作製）
得られた量子ドットフィルムに、ＬＥＤ光源と導光板とを組み合わせて、バックライトユニットを作製した。

【0074】

［実施例２］
実施例１と同様の工程により第１バリアフィルムと第３バリアフィルムとを作製した。実施例２では、接着剤層を介して、第１バリアフィルムと第３バリアフィルムとを貼り合せた。第３バリアフィルムのＰＥＴフィルムの上に、粒子径３μｍのオレフィン系粒子がウレタンバインダー中に分散された拡散層を、その厚みが５μｍになるように塗工した。ヘイズ値６０％（ＪＩＳ Ｋ７１３６）の第３量子ドット保護フィルムを得た。第３量子ドット保護フィルムを二つ用いて、実施例１と同様の方法によって、第２量子ドットフィルムを得た。

【0075】

［比較例１］
ＳｉＯ蒸着材料のＯ／Ｓｉ比を変更し、物理蒸着の条件を調整することにより、シリカ蒸着層のＯ／Ｓｉ比を原子比で１．４、屈折率を１．７５として、第１及び第２シリカ蒸着層を作製した。シリカ蒸着層のＯ／Ｓｉ比と屈折率との値以外は、実施例１と同様の方法によって、第１量子ドットフィルムを得た。

【0076】

［比較例２］
ＳｉＯ蒸着材料のＯ／Ｓｉ比を変更し、物理蒸着の条件を調整することにより、シリカ蒸着層のＯ／Ｓｉ比を原子比で２．１、屈折率を１．４２として、第１及び第２シリカ蒸着層を作製した。シリカ蒸着層のＯ／Ｓｉ比と屈折率との値以外は、実施例１と同様の方法によって、第１量子ドットフィルムを得た。

【0077】

＜量子ドット保護フィルム及びバックライトユニットの評価＞
表１は、実施例１、実施例２、比較例１、及び比較例２において作製した量子ドット保護フィルムの反射率及び透過率の評価結果を示す表である。

【0078】

表２は、実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２において作製した量子ドット保護フィルムの水蒸気透過度、及び、バックライトユニットの輝度及び外観の評価結果を示す表である。

【0079】

表１及び表２において、第１量子ドット保護フィルムを用いた実施例及び比較例について、量子ドット保護フィルムの構成を第１と表記した。表１及び表２において、第３量子ドット保護フィルムを用いた実施例について、量子ドット保護フィルムの構成を第３と表記した。

【0080】

【表1】

【0081】

【表2】

【0082】

量子ドット保護フィルムの反射率及び透過率は、分光光度計（商品名：ＳＨＩＭＡＺＵ ＵＶ−２４５０）を用い、波長４５０ｎｍ、５４０ｎｍ、及び６２０ｎｍにおいて測定した。測定にあたっては、量子ドット保護フィルムの拡散層とは反対側の面から測定光を照射した。量子ドット保護フィルムの水蒸気透過度（ｇ／ｍ^２・ｄａｙ）は、水蒸気透過度測定装置（Ｍｏｄｅｒｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ社製のＰｅｒｍａｔｒａｎ３／３３）を用い、４０℃／９０％ＲＨ雰囲気下において測定した。

【0083】

バックライトユニットの輝度の測定、及び外観の評価は、６０℃／９０％ＲＨ雰囲気下での１，０００時間保存実験の前後で実施された。表２において、初期とは、保存実験前を示し、保存後とは、保存実験後を示す。バックライトユニットの輝度は、輝度計（コニカミノルタ社製のＬＳ−１００）を用いて測定された。バックライトユニットの外観は、バックライトユニットとしてのディスプレイ用途に耐えうる外観を有する場合に「Ａ」と評価し、ディスプレイに色のムラなどによる色調変化が見られ黒点などの色再現不良がある場合に「Ｂ」と評価した。表２において、「−」は評価不要を示す。

【0084】

表２に示されるように、実施例１及び実施例２のバリアフィルムを用いたバックライトユニットでは、量子ドットディスプレイの特長である高輝度が初期に備えられる上に、６０℃／９０％ＲＨ雰囲気の過酷な保存実験後においても、高輝度が維持することが確認された。バリアフィルムのバリア性が過酷な環境下でも維持されることが示された。バリア性が低いと、過酷な環境下に置かれた後のバックライトの輝度は低下する。

【0085】

比較例１では、シリカ蒸着層の屈折率が高いので、量子ドット保護フィルムの反射率が高く、同時に透過率が低い。透過率が低いと輝度は低く、外観も不透明となるので、ディスプレイ用途としての仕様を満たし難い。比較例２は、シリカ蒸着層の反射率が低いので、量子ドット保護フィルムの透明性（光透過性）が高い。その一方で、比較例２では、シリカ蒸着層のＯ／Ｓｉ比が原子比で２．０を超えるので、バリア性が十分に発現せず、輝度が短期間で失われることが確認された。比較例２のバックライトユニットは、ディスプレイ用途としての信頼性に乏しいことが示された。

【産業上の利用可能性】

【0086】

本発明によれば、バリア性に優れ、バックライトを構成した場合に長期間にわたって高い輝度を得ることができ、更に、ディスプレイを構成した場合に長期間にわたって優れた外観を得ることができる量子ドット保護フィルム、及び、この量子ドット保護フィルムを含む量子ドットフィルムが提供される。さらに、本発明によれば、高い輝度とディスプレイ適用時の優れた外観とを得ることができるバックライトユニットが提供される。

【符号の説明】

【0087】

１…第１量子ドット保護フィルム、２…第１量子ドットフィルム、３…量子ドット層、４…第２量子ドット保護フィルム、５…第３量子ドット保護フィルム、１０…第１バリアフィルム（バリアフィルム）、１１…第１ポリエステルフィルム、１２…第１密着層（密着層）、１３…第１シリカ蒸着層（シリカ蒸着層）、１４…第１複合被膜層、１５…第２シリカ蒸着層、１６…第２複合被膜層、２０…第１拡散フィルム、２１…第２ポリエステルフィルム、２２…第１拡散層、３０…接着剤層、３１…第２拡散層、４０…バックライトユニット、４２…導光板、５１…第２バリアフィルム、５２…第２拡散フィルム、５３…第２接着剤層、６０…第３バリアフィルム、６１…第２ポリエステルフィルム、６２…第２密着層、６３…第３シリカ蒸着層、６４…第３複合被膜層、６５…第４シリカ蒸着層、６６…第４複合被膜層、Ｌ１…ＬＥＤ光、Ｌ２…白色光。

【要約】

第１量子ドット保護フィルムは、シリカ蒸着層を含む第１バリアフィルムと、第１拡散層とを備える。シリカ蒸着層のＯ／Ｓｉ比が原子比で１．７以上２．０以下であり、シリカ蒸着層の屈折率が１．５以上１．７以下であり、波長４５０ｎｍ、波長５４０ｎｍ及び波長６２０ｎｍの全ての波長での第１量子ドット保護フィルムの反射率が１０％以上２０％以下であり、透過率が８０％以上９５％以下である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】