背光单元、液晶显示装置及波长转换部件制造方法及图纸

本发明专利技术的一方式涉及一种背光单元、液晶显示装置及波长转换部件，所述背光单元包括：光源，射出发光中心波长λnm的光；及波长转换部件，位于从光源射出的光的光路上，波长转换部件包括：波长转换层，包含被激发光激发并发出荧光的荧光体；及光散射层，在基体中包含颗粒大小为0.1μm以上的颗粒，波长转换层的平均折射率n1与光散射层的基体的平均折射率n2之间满足n1＜n2的关系，且光散射层在波长λnm中的吸光率为8.0％以下。

Backlight unit, liquid crystal display device, and wavelength conversion unit

One embodiment of the present invention relates to a backlight unit and a liquid crystal display device and wavelength conversion component, the backlight unit includes a light source emits luminescence center wavelength lambda nm light; and wavelength conversion parts, located in the light path of light emitted from a light source, wavelength conversion member comprises a wavelength conversion layer containing phosphor is excited the excitation light and emit fluorescence; and light scattering layer in the matrix contains a particle size of 0.1 mu m or more particles, the average refractive matrix average refraction rate N1 wavelength conversion layer and light scattering layer rate between N2 meet the relationship of N1 < N2, and the light scattering layer in the wavelength of nm the absorption rate is below 8%.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背光单元、液晶显示装置及波长转换部件
本专利技术涉及一种背光单元、液晶显示装置及波长转换部件。
技术介绍
液晶显示装置(以下，也称作LCD(LiquidCrystalDisplay))等平板显示器作为耗电量小且节省空间的图像显示装置，其用途逐年扩大。液晶显示装置至少由背光单元和液晶单元构成。作为背光单元，将白色LED(Light-EmittingDiode)等白色光源作为光源而包含的背光单元被广泛使用。相对于此，近年来，提出有由代替白色光源而从例如蓝色LED光源发出的光和来自波长转换部件的发光来体现白色光的新的背光单元，所述波长转换部件包含由从光源射出的光激发并发出荧光的荧光体，且作为与光源分离的部件而配置(参考专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2013-544018号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题然而，在专利文献1中提出有为了使与包含荧光体的层(波长转换层)不同的部分具有散射光的功能而配置颗粒(专利文献1中记载为散射颗粒。)(例如参考专利文献1的0162、0163段落)。本专利技术人等进行了如下预测并研究：使与这种波长转换层不同的部分具有散射光的功能，这将关系到使入射于波长转换层的激发光量或从波长转换层射出并入射于液晶单元的光量增加，由此能够提高液晶显示装置的亮度。经研究结果明确了通过设置上述部分而相比于不存在该部分的情况可以提高亮度，然而，若能够实现进一步提高亮度，则可以期待通过液晶显示装置显示高亮度的鲜明的图像、根据为实现一定亮度而减少荧光体的使用量的低成本化、根据波长转换层的薄层化的背光单元的薄型化。由此，本专利技术的目的在于在具备包含波长转换部件的背光单元的液晶显示装置中实现进一步提高亮度。用于解决技术课题的手段本专利技术的一方式为一种背光单元，其包括：光源，射出发光中心波长λnm的光；及波长转换部件，位于从光源射出的光的光路上，波长转换部件包括：波长转换层，包含被激发光激发并发出荧光的荧光体；及光散射层，在基体中包含颗粒大小为0.1μm以上的颗粒，波长转换层的平均折射率n1与光散射层的基体的平均折射率n2之间满足n1＜n2的关系，且光散射层在波长λnm中的吸光率为8.0％以下。上述颗粒的颗粒大小设为，通过扫描式电子显微镜(ScanningElectronMicroscope；SEM)来观察光散射层的剖面，并随机抽取的20个颗粒的颗粒大小的算术平均。具体而言，以5000倍的倍率摄影光散射层的剖面之后，测定在所得到的图像中随机抽取的20个颗粒的一次粒径。关于非球形状的颗粒，求出长轴的长度和短轴的长度的平均值，将其作为一次粒径而采用。由此，将关于随机抽取的20个颗粒所求出的一次粒径的算术平均设为上述颗粒的颗粒大小。另外，后述实施例所示的颗粒大小是作为扫描式电子显微镜而使用HitachiHigh-TechCo.,Ltd.制造的S-3400N来测定的值。并且，光散射层的基体是指除去光散射层的颗粒大小为0.1μm以上的颗粒的部分。光散射层中的光散射是由层内的光学不均匀性所带来的。至于颗粒大小充分小的颗粒，即使包含有该颗粒，层的光学均匀性也不会大幅降低，相对于此，颗粒大小为0.1μm以上的颗粒使得层在光学角度上不均匀，因此是能够带来光散射的颗粒。以下，将颗粒大小为0.1μm以上的颗粒称作光散射颗粒。而且，将包含光散射颗粒的层设为本专利技术中的光散射层。光散射层的基体的平均折射率n2是关于从光散射层形成用材料除去光散射颗粒而制作的测定用基体所求出的值。另外，光散射层的基体组成能够通过红外光谱、NMR(NuclearMagneticResonance)测定、将光散射层的基体溶解于可溶解的任意的溶剂中所得到溶液的气相色谱法测定等公知的组成分析法而求出。本专利技术中的平均折射率是指面内的慢轴方向的折射率nx、与慢轴方向正交的方向即面内的快轴方向的折射率ny、与慢轴方向及快轴方向正交的方向的折射率nz的平均值。折射率nx及ny能够通过公知的折射率测定装置而测定。作为折射率测定装置的一例，可以举出ATAGOCO.,LTD.制造的多波长阿贝折射仪DR-M2。另一方面，折射率nz能够由层的厚度、面内方向的延迟、折射率nx及ny的值如同后述进行计算。另一方面，关于无慢轴的情况，将面内方向的折射率、厚度方向的折射率、与面内方向及厚度方向正交的方向的折射率的平均值设为平均折射率。该情况下，各方向的平均折射率能够通过公知的折射率测定装置例如上述ATAGOCO.,LTD.制造的多波长阿贝折射仪DR-M2而求出。并且，通过使用了积分球的光学系统而求出光散射层在波长λnm中的吸光率。通过使用积分球，入射光在试样中透射多次，因此也可以进行少量的吸收量的定量。例如作为测定装置能够使用可实施使用了积分球的绝对发光量子产率测定法的市售的装置。作为一例，可以举出HamamatsuPhotonicsK.K.制造的绝对PL(光致发光)量子产率测定装置(C9920-02)，在后述实施例中使用了该测定装置。一方式中，光散射层比波长转换层更靠近射出侧(即，配置于液晶显示装置的状态下，在液晶单元侧)而被配置。一方式中，荧光体为量子点。一方式中，光散射层的基体的平均折射率n2在1.45～2.00的范围，其中，满足n1＜n2。一方式中，波长转换层的平均折射率n1在1.43～1.60的范围，其中，满足n1＜n2。一方式中，波长转换层和光散射层隔着阻隔膜而层叠。一方式中，阻隔膜至少包含无机层。一方式中，无机层为包含选自由硅氧化物、硅氮化物、硅碳化物及铝氧化物构成的组中的至少一种物质的组的无机层。一方式中，在阻隔膜上，从波长转换层侧向光散射层侧，依次相邻地配置有无机层、有机层及基材薄膜。在此，“相邻”是指不隔着其它层而直接接触。一方式中，上述波长λnm在蓝色光的波长频带上。本专利技术的另一方式涉及一种液晶显示装置，其包含上述背光单元及液晶单元。本专利技术的另一方式涉及一种波长转换部件，其包括：波长转换层，包含被激发光激发并发出荧光的荧光体；及光散射层，在基体中包含颗粒大小为0.1μm以上的颗粒，波长转换层的平均折射率n1与光散射层的基体的平均折射率n2之间满足n1＜n2的关系，且光散射层在波长450nm中的吸光率为8.0％以下。专利技术效果根据本专利技术，能够提供可以显示高亮度图像的液晶显示装置。另外，根据本专利技术，能够提供可以提供这种液晶显示装置的波长转换部件及背光单元。附图说明图1(a)、图1(b)是包含波长转换部件的背光单元的一例的说明图。图2表示波长转换部件的层结构的具体例。图3是波长转换部件的制造装置的一例的概略结构图。图4是图3所示的制造装置的局部放大图。图5表示液晶显示装置的一例。具体实施方式以下说明是根据本专利技术的代表性实施方式而完成的，但本专利技术并不限定于这种实施方式。另外，在本专利技术及本说明书中使用“～”来表示的数值范围是指将记载于“～”前后的数值作为下限值及上限值而包含的范围。在本专利技术及本说明书中，峰的“半值宽度”是指峰高度1/2上的峰的宽度。并且，将在430～480nm的波长频带上具有发光中心波长的光称为蓝色光，将在520～560nm的波长频带上具有发光中心波长的光称为绿色光，将在600～680nm的波长频带上具有发光中心波长的光称为红色光。紫外光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种背光单元，其包括：光源，射出发光中心波长为λnm的光；及波长转换部件，位于从该光源射出的光的光路上，其中，所述波长转换部件包括：波长转换层，包含被激发光激发并发出荧光的荧光体；及光散射层，在基体中包含颗粒大小为0.1μm以上的颗粒，所述波长转换层的平均折射率n1与所述光散射层的基体的平均折射率n2之间满足n1＜n2的关系，且所述光散射层在波长λnm中的吸光率为8.0％以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.30 JP 2014-202426;2015.09.29 JP 2015-192301.一种背光单元，其包括：光源，射出发光中心波长为λnm的光；及波长转换部件，位于从该光源射出的光的光路上，其中，所述波长转换部件包括：波长转换层，包含被激发光激发并发出荧光的荧光体；及光散射层，在基体中包含颗粒大小为0.1μm以上的颗粒，所述波长转换层的平均折射率n1与所述光散射层的基体的平均折射率n2之间满足n1＜n2的关系，且所述光散射层在波长λnm中的吸光率为8.0％以下。2.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述光散射层被配置在比所述波长转换层更靠近射出侧。3.根据权利要求1或2所述的背光单元，其中，所述荧光体为量子点。4.根据权利要求1至3中任一项所述的背光单元，其中，所述光散射层的基体的平均折射率n2在1.45～2.00的范围，其中，满足n1＜n2。5.根据权利要求1至4中任一项所述的背光单元，其中，所述波长转换层的平均折射率n1在1.43～1.60的范围，其中，满足n1＜n2。6.根据权利要求1至5中任一项所述的背光单元，其中，所述波长转换层和光散射层隔着阻隔膜而层叠。7.根据权利要求6所述的背光单元，其中，所述阻隔膜至少包含无机层。8.根据权利要求7所述的背光单元，其中，所述无机层为包含选自由硅氧化物、硅氮化物、硅碳化物及铝氧化物构成的组中的至少一种物质的无机层。9.根据权利要求7或8所述的背光单元，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：米本隆，岩濑英二郎，佐藤宏一，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP