光散射层形成用组合物及波长转换层形成用组合物的制作方法

本发明涉及一种用于显示器的光提取的光散射层形成用组合物及在这些光散射层形成用组合物中添加荧光体后的波长转换层形成用组合物。

背景技术：

1、显示器的滤色器部分是通过用包含染料、颜料粒子和光散射性粒子的感光性树脂形成固化性材料的方法来制成。

2、近年来，逐渐采用利用有机、无机的荧光体代替染料、颜料的量子点法。

3、例如，已公开了一种光学滤色器，其特征在于，在设置于透明基板上的凹状区域至少层合有对各像素的入射光进行颜色校正的滤色器层，并以被覆上述滤色器层且填埋上述凹状区域内的间隙的方式形成保护层，保护层表面与凹状区域之外的基板表面连成一个面(参见专利文献1)。

4、已公开了包含具有磺酸基的无机氧化物和聚合性单体的固化型油墨组合物(参见专利文献2)。

5、已公开了包含氧化钛、磷的含氧酸和聚合性单体的氧化钛分散液(参见专利文献3)。

6、已公开了含有发光性纳米晶体粒子、光散射性粒子和高分子分散剂的油墨组合物(参见专利文献4)。

7、在该领域中，要求在光提取中使用高折射率的大粒径无机氧化物粒子将来自光源的光高效地照射至荧光体，而且将进行了波长转换的光照射至前方。

8、但是，在光散射层形成用组合物中或波长转换层形成用组合物中，使聚合性单体固化而形成光提取层，而高折射率的大粒径无机氧化物粒子在聚合性单体固化之前会在该组合物中发生沉降，导致使用喷墨装置进行填充时罐内的光散射性粒子沉降，或在固化的光提取层中具有光散射功能的高折射率的大粒径无机氧化物粒子形成不均匀的状态，从而出现问题。

9、现有技术文献

10、专利文献

11、专利文献1：日本特开2005-037471号公报

12、专利文献2：日本特开2016-079385号公报

13、专利文献3：日本特开2011-074328号公报

14、专利文献4：日本特开2018-109141号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、本发明提供在光散射层形成用组合物及其中包含荧光体后的波长转换层形成用组合物中，抑制了光散射用高折射率的大粒子氧化钛粒子的沉降的组合物以及它们的制造方法。

3、解决问题的手段

4、本发明的第1方面是一种光散射层形成用组合物，其包含具有110nm～500nm的平均一次粒径的氧化钛粒子(a)、具有1000～100000的重均分子量的磷酸酯(b)、及聚合性单体(c)。

5、第2方面是根据权利要求1所述的光散射层形成用组合物，关于所述氧化钛粒子(a)而言，关于在光散射层形成用组合物中由基于动态光散射法的粒度分布测定值求出的累积粒径(nm)，对于10％累积粒径(d10)、50％累积粒径(d50)及90％累积粒径(d90)，设定(d50)/(d10)＝ds、(d90)/(d50)＝dl时，ds/dl比为0.4～1.8，(d50)/(平均一次粒径)比为1.0～2.0。

6、第3方面是根据第1方面或第2方面所述的光散射层形成用组合物，在使用离心分离法并通过透光率测定来确定沉降速度时，在2mm厚的带盖聚酰胺制的棱柱透明容器(内容积为长度8mm×宽度2mm×高度20mm)中采集0.4ml上述氧化钛粒子(a)作为试样，在沉降速度测定仪内以透明容器的长度8mm×高度20mm的侧面成为上下方向且朝向该透明容器的长度8mm×宽度2mm的底面产生离心力的方式设置该透明容器，然后在25℃下以转速4000rpm进行离心分离，对于该透明容器的长度8mm×高度20mm的侧面，在从其底面至20mm为止的区域中测定光(波长470nm)的透光率以每秒0.0005％/s～0.0200％/s的比例变化。

7、第4方面是根据第1方面至第3方面中任一项所述的光散射层形成用组合物，所述磷酸酯(b)为选自式(1)～式(3)中的至少一种磷酸酯；

8、

9、式(1)～式(3)中，x1，x2和x3各自表示碳原子数为2～20的亚烷基，b、d及f分别表示1～100的整数，a、c及e分别表示1～3的整数，y1，y2和y3分别表示氢原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为2～20的烯基或(甲基)丙烯酰基。

10、第5方面是根据第1方面至第4方面中任一项所述的光散射层形成用组合物，所述聚合性单体(c)为包含(甲基)丙烯酰基或环氧基作为光聚合性官能团且分子内具有1～10个光聚合性官能团的聚合性单体。

11、第6方面是根据第1方面至第5方面中任一项所述的光散射层形成用组合物，其还包含光自由基聚合引发剂或光阳离子聚合引发剂。

12、第7方面是根据第1方面至第6方面中任一项所述的光散射层形成用组合物，所述氧化钛粒子(a)在光散射层形成用组合物中为5～40质量％，磷酸酯(b)相对于氧化钛(a)为1～50质量％，氧化钛粒子(a)与磷酸酯(b)的合计量在光散射层形成用组合物中为10～50质量％。

13、第8方面是根据第1方面至第7方面中任一项所述的光散射层形成用组合物，如果将所述磷酸酯(b)的重均分子量设定为(b1)，将所述磷酸酯(b)相对于所述氧化钛(a)的添加质量(％)设定为(b2)，则存在70万≥(b1)×(b2)≥8000的关系式。

14、第9方面是第1方面至第8方面中任一项所述的光散射层形成用组合物的制造方法，其中，混合所述氧化钛(a)、磷酸酯(b)及聚合性单体(c)并通过湿式介质粉碎机进行分散。

15、第10方面是根据第9方面所述的光散射层形成用组合物的制造方法，其中湿式介质粉碎机为珠磨机或球磨机。

16、第11方面是一种波长转换层形成用组合物，其包含第1方面至第8方面中任一项所述的光散射层形成用组合物和荧光体。

17、第12方面是根据第11方面所述的波长转换层形成用组合物，其中荧光体为有机荧光色素或发光性纳米晶体粒子。

18、发明效果

19、在光散射层形成用组合物中添加荧光体后的波长转换层形成用组合物中，来自光源的光照射于荧光体而发生波长转换，发挥滤色器的作用。为了使来自光源的光高效地照射至荧光体，并且使波长变化后的光向前方放出，在容积受限的光提取层中，将折射率大、而且粒径大的氧化钛粒子用作来自光源的光散射用粒子是有用的。

20、在现有技术中，氧化钛粒子的密度较大，因此在光散射层形成用组合物中添加了荧光体后的波长转换层形成用组合物中氧化钛容易产生沉降。为了形成光散射层或光转换层，利用喷墨装置将光散射层形成用组合物或波长转换层形成用组合物注入到设置于基板上的光散射层或光转换层中，但存在如下问题，即在喷墨装置的瓶内，光散射层形成用组合物中或在其中加入了荧光体后的波长转换层形成用组合物中的氧化钛粒子被注入到瓶中之后仅在数分钟以内就在瓶底部沉降而无法通过喷墨法注入，或者由于光散射层形成用组合物或在其中加入了荧光体的光转换层形成油墨组合物在喷墨装置的管内的流速发生变化，因此难以注入恒定的量。另外，在将该组合物注入至光提取层时，有时在聚合性单体固化(光固化)之前氧化钛粒子沉积于光提取层的底部而无法在光提取层内进行均匀分布。在这样的状况下，存在不能产生良好的光散射、波长转换效果的问题。

21、在本发明中，可知通过在包含氧化钛粒子和聚合性单体的组合物中配合具有1000～100000的重均分子量的磷酸酯作为氧化钛粒子的分散剂，氧化钛粒子充分地分散在该组合物中。而且，在本发明中，通过将氧化钛粒子、磷酸酯和聚合性单体预混合后用湿式介质粉碎机进行分散而得到，此时，按照使氧化钛粒子与磷酸酯和聚合性单体一起形成所期望的粒径范围的方式进行粉碎和分散，从而得到防止了氧化钛粒子的沉降性的上述组合物。在这些粉碎和分散中，就氧化钛粒子而言，关于由基于激光衍射法的粒度分布测定值求出的累积粒径(nm)，对于10％累积粒径(d10)、50％累积粒径(d50)和90％累积粒径(d90)，(d50)/(d10)、(d90)/(d50)存在于特定范围内，认为这些氧化钛粒子和磷酸酯发挥防沉降效果而解决了上述问题。