KR101760225B1 - 파장 변환 시트용 보호 필름, 파장 변환 시트 및 백라이트 유닛 - Google Patents

파장 변환 시트용 보호 필름, 파장 변환 시트 및 백라이트 유닛 Download PDF

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다케시 니시카와
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Abstract

파장 변환 시트에 있어서의 형광체를 보호하기 위한 파장 변환 시트용 보호 필름으로서, 기재와 그 기재가 적어도 일방의 면 상에 형성된 1 이상의 배리어층을 갖는 배리어 필름이, 2 이상 적층된 구조를 갖는 파장 변환 시트용 보호 필름.

Description

파장 변환 시트용 보호 필름, 파장 변환 시트 및 백라이트 유닛{PROTECTIVE FILM FOR WAVELENGTH CONVERSION SHEET, WAVELENGTH CONVERSION SHEET AND BACKLIGHT UNIT}
본 발명은, 파장 변환 시트용 보호 필름, 그리고 그것을 사용한 파장 변환 시트 및 백라이트 유닛에 관한 것이다.
액정 디스플레이는, 전압의 인가에 의해 액정의 배향 상태를 제어하고, 영역 마다 광을 투과 또는 차단함으로써 화상 등을 표시하는 표시 장치이다. 이 액정 디스플레이의 광원으로는, 액정 디스플레이의 배면에 형성된 백라이트가 이용된다. 백라이트에는, 종래, 냉음극관이 사용되고 있는데, 최근에는 장수명, 발색 양호성 등의 이유에서, 냉음극관 대신에 LED (발광 다이오드) 가 사용되고 있다.
백라이트에 사용되는 LED 에 있어서는, 백색 LED 기술이 매우 큰 중요도를 차지한다. 백색 LED 기술에서는, 세륨을 도프한 YAG：Ce (이트륨·알루미늄·가닛：세륨) 하방 변환용 형광체를 청색 (450 ㎚) LED 칩으로 여기하는 방법이 일반적으로 사용되고 있다. 이 경우, LED 의 청색광과, YAG：Ce 형광체로부터 발생한 파장 범위가 넓은 황색광이 혼합됨으로써 백색광이 된다. 그러나, 이 백색광은 약간 푸른기를 띄고 있는 경우가 많아, 자주 「차갑」거나 「서늘한」백색이라는 인상을 준다.
그런데, 최근, 양자 도트를 사용한 나노 사이즈의 형광체가 제품화되고 있다. 양자 도트란, 발광성의 반도체 나노 입자로, 직경의 범위는 1 ∼ 20 ㎚ 정도이다. 양자 도트는 폭넓은 여기 스펙트럼을 나타내고 양자 효율이 높기 때문에, LED 파장 변환용 형광체로서 사용할 수 있다. 또한, 도트 사이즈나 반도체 재료의 종류를 변경하는 것만으로, 발광의 파장을 가시역 전체에 걸쳐서 완전히 조정할 수 있다는 이점이 있다. 그 때문에, 양자 도트는 사실상 모든 색, 특히 조명 업계에서 강하게 요망되고 있는 따뜻한 백색을 만들어 낼 수 있을 가능성을 가지고 있다고 할 수 있다. 이에 더하여, 발광 파장이 적색, 녹색, 청색에 대응하는 3 종류의 도트를 조합하여, 연색 평가수가 상이한 백색광을 얻는 것이 가능해진다. 이와 같이, 양자 도트에 의한 백라이트를 사용한 액정 디스플레이에서는, 종래의 것보다 두께나 소비 전력, 비용, 제조 프로세스를 늘리지 않고, 색조가 향상되고, 사람이 식별할 수 있는 색의 대부분이 표현 가능해진다.
상기 서술한 바와 같은 백색 LED 를 사용한 백라이트는, 소정의 발광 스펙트럼을 가지는 형광체 (양자 도트 및 YAG：Ce 등) 를 필름 내에 확산시키고, 그 표면을 배리어 필름으로 봉지하고, 경우에 따라서는 에지부도 봉지한 파장 변환 시트를, LED 광원 및 도광판과 조합한 구성을 갖는다.
상기 배리어 필름은, 플라스틱 필름 등의 기재의 표면에 증착 등에 의해 박막을 형성하여, 수분이나 기체의 투과를 방지하는 것이다. 이 배리어 필름에는, 투명성 및 배리어성 이외에, 스플래시, 흠집, 주름과 같은 외관 불량을 방지할 것이 요구된다. 여기서, 스플래시란, 증착용의 재료가 고온의 미세한 입자인 채 비산되는 현상으로, 증착용의 재료가 그대로 기재에 부착되어 이물질이 되거나 기재에 구멍을 뚫거나 하는 현상을 말한다. 이와 같은 요구에 대하여, 종래의 배리어 필름은, 그 대부분이 식품이나 의료품 등의 포장 재료나 전자 디바이스 등의 패키지 재료로서 이용되어 온 것이기 때문에, 만족할 수 있는 성능을 얻을 수 없다는 과제가 있었다. 액정 디스플레이로의 용도로는, 예를 들어 특허문헌 1 에, 형광체의 열화를 억제하기 위해, 형광체를 배리어 필름 사이에 둔 구조를 갖는 백라이트가 제안되어 있다.
일본 공개특허공보 2011-013567호
그러나, 특허문헌 1 에 기재된 배리어 필름으로 양자 도트를 봉지한 디스플레이를 제작한 경우, 배리어성이 부족하기 때문에 얻어진 백색광의 수명이 짧거나, 필름의 흠집, 주름, 양자 도트의 모양 등에 의해 백색 LED 의 발광에 불균일이 생긴다는 문제가 있었다. 또, 배리어 필름에 스플래시가 있는 경우에는, 그것을 기점으로 하여 배리어 불량이 일어나, 부분적으로 휘도가 저하된다는 문제가 있었다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 파장 변환 시트에 있어서의 형광체를 보호하기 위한 보호 필름으로서, 장기간에 걸쳐서 우수한 배리어성을 발휘할 수 있고, 또한 스플래시, 흠집, 주름 등의 영향에 의한 외관 불량의 발생을 억제할 수 있는 파장 변환 시트용 보호 필름, 그리고 그것을 사용한 파장 변환 시트 및 백라이트 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 파장 변환 시트에 있어서의 형광체를 보호하기 위한 파장 변환 시트용 보호 필름으로서, 기재와 그 기재가 적어도 일방의 면 상에 형성된 1 이상의 배리어층을 갖는 배리어 필름이, 2 이상 적층된 구조를 갖는 파장 변환 시트용 보호 필름을 제공한다.
이러한 파장 변환 시트용 보호 필름에 의하면, 상기 배리어 필름이 2 이상 적층된 구조를 가짐으로써, 장기간에 걸쳐서 우수한 배리어성을 발휘할 수 있고, 또한 스플래시, 흠집, 주름 등의 영향에 의한 외관 불량의 발생을 억제할 수 있다. 특히 본 발명에 있어서는, 1 장의 기재 상에 복수의 배리어층을 적층한 경우와는 달리, 기재와 배리어층의 적층 구조를 갖는 배리어 필름을 2 이상 적층하고 있고, 이 구조를 취함으로써, 스플래시, 흠집, 주름 등의 영향에 의한 배리어 불량 발생에 대한 억제 효과를 대폭 향상시킬 수 있다. 이러한 효과가 얻어지는 것은, 상기 구조를 취함으로써, 각각의 기재 및 배리어층이 독립적으로 존재하게 되어, 독립적으로 배리어 불량 발생에 대한 억제 효과를 발휘할 수 있기 때문이라고 생각된다.
또, 종래, 양자 도트 등의 형광체를 사용한 백라이트에서는, 1 장의 기재 상에 복수의 배리어층을 적층한 결과, 박막 간섭에 의해, 뉴턴링 등의 간섭 무늬가 쉽게 발생한다는 문제도 있었다. 본 발명의 파장 변환 시트용 보호 필름에 의하면, 상기 구성을 구비함으로써, 간섭 무늬의 발생을 저감시키는 효과도 나타낼 수 있다.
본 발명의 파장 변환 시트용 보호 필름은, 광학적 기능을 갖는 코팅층을 추가로 갖고, 상기 코팅층이 파장 변환 시트용 보호 필름의 적어도 일방의 표면에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 광학적 기능은, 간섭 무늬 방지 기능인 것이 바람직하다. 또, 상기 코팅층은, 바인더 수지와 그 바인더 수지 중에 분산된 미립자를 포함하는 것이 바람직하다. 코팅층을 파장 변환 시트용 보호 필름의 표면에 형성함으로써, 여러가지 광학적 기능을 부여할 수 있다. 특히, 간섭 무늬 방지 기능을 갖는 코팅층을 형성한 경우, 간섭 무늬의 발생을 억제할 수 있고, 광원으로부터의 광의 불균일을 억제할 수 있다.
본 발명의 파장 변환 시트용 보호 필름에 있어서, 상기 기재가, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 필름 또는 폴리에틸렌나프탈레이트계 필름인 것이 바람직하다. 이로써, 보다 우수한 투명성이나 배리어성을 얻을 수 있다.
본 발명의 파장 변환 시트용 보호 필름에 있어서, 상기 배리어층이, 상기 기재의 일방의 면 상에 적층된 무기 박막층과 그 무기 박막층 상에 적층된 가스 배리어성 피복층을 포함하는 것이 바람직하다. 이로써, 수분이나 기체에 대한 보다 우수한 배리어성을 얻을 수 있다.
본 발명의 파장 변환 시트용 보호 필름에 있어서, 상기 배리어층은, 상기 무기 박막층과 상기 가스 배리어성 피복층이 교대로 2 층씩 이상 적층된 구조를 갖고 있어도 된다. 이 경우, 더욱 우수한 배리어성을 보다 장기간에 걸쳐서 얻을 수 있다.
본 발명의 파장 변환 시트용 보호 필름에 있어서, 상기 무기 박막층이, 산화규소 및 산화알루미늄의 적어도 일방을 함유하는 층인 것이 바람직하다. 이로써, 보다 우수한 배리어성을 얻을 수 있다.
본 발명의 파장 변환 시트용 보호 필름에 있어서, 상기 가스 배리어성 피복층이, 수산기 함유 고분자 화합물, 금속 알콕사이드, 금속 알콕사이드 가수분해물 및 금속 알콕사이드 중합물 중 적어도 1 종을 함유하는 층인 것이 바람직하다. 이로써, 보다 우수한 배리어성을 얻을 수 있다.
본 발명의 파장 변환 시트용 보호 필름에 있어서, 2 이상의 상기 배리어 필름은, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 및 에스테르계 수지 중 어느 1 종을 함유하는 접착층을 사용하여 적층되어 있는 것이 바람직하다. 이로써, 보다 우수한 투명성이나 밀착성을 얻을 수 있다.
본 발명의 파장 변환 시트용 보호 필름에 있어서, 2 이상의 상기 배리어 필름은, 접착층을 사용하여 적층되어 있고, 인접하는 2 개의 상기 배리어 필름 중 일방의 배리어 필름의 배리어층과 타방의 배리어 필름의 기재가, 상기 접착층을 개재하여 대향하도록 배치된 구조를 갖고 있어도 된다. 이 경우, 파장 변환 시트를 형성할 때에, 상기 타방의 배리어 필름의 배리어층을 형광체측을 향하여 파장 변환 시트용 보호 필름을 배치함으로써, 형광체에 가까운 장소에 배리어층을 형성할 수 있고, 형광체에 대한 배리어 성능을 보다 효과적으로 발휘할 수 있다.
또, 본 발명의 파장 변환 시트용 보호 필름에 있어서, 2 이상의 상기 배리어 필름은, 접착층을 사용하여 적층되어 있고, 인접하는 2 개의 상기 배리어 필름의 상기 배리어층끼리가, 상기 접착층을 개재하여 대향하도록 배치된 구조를 갖고 있어도 된다. 이 경우, 파장 변환 시트를 형성할 때에, 배리어층과 형광체 사이에 기재를 배치할 수 있기 때문에, 형광체 상에 요철이나 이물질이 존재하는 경우라도, 기재에 의해 충격이 완화되어 배리어층이 손상되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 스플래시, 흠집, 주름 등에 의한 배리어층으로의 악영향을 최소한으로 억제할 수 있음과 함께, 보다 우수한 배리어성을 얻을 수 있다.
또, 본 발명의 파장 변환 시트용 보호 필름은, 적어도 일방의 표면에 배치된 광학적 기능을 갖는 코팅층을 추가로 갖고, 상기 배리어층이 무기 박막층으로서 실리카 증착층을 포함하고, 상기 실리카 증착층에 함유되는 산소와 규소의 O/Si 비가 원자비로 1.7 이상 2.0 이하이고, 상기 실리카 증착층의 굴절률이 1.5 이상 1.7 이하이고, 파장 450 ㎚, 파장 540 ㎚ 및 파장 620 ㎚ 의 모든 파장에 있어서, 상기 파장 변환 시트용 보호 필름의 반사율이 10 ％ 이상 20 ％ 이하이고, 또한 투과율이 80 ％ 이상 95 ％ 이하여도 된다.
이 파장 변환 시트용 보호 필름에 의하면, O/Si 비가 원자비로 1.7 이상이므로, 실리카 증착층 내의 Si-Si 결합의 비율이 낮게 억제되고, 유색의 금속이 적어져, 실리카 증착층의 투과율이 향상된다. 또, O/Si 비가 원자비로 2.0 이하이므로, 증착막의 성장이 조밀해져, 실리카 증착층이 배리어성이 우수하다. 이 파장 변환 시트용 보호 필름은, 수증기 등의 침입을 저감시킬 수 있다. 이 때문에, 이 파장 변환 시트용 보호 필름을 갖는 파장 변환 시트를 포함하는 백라이트 유닛이 제작되면, 그 백라이트 유닛은, 장기간에 걸쳐서 높은 휘도를 유지하고, 또, 디스플레이 적용시의 색 불균일 및 흑점 등의 발생을 억제하여 우수한 외관을 유지한다. 또, 실리카 증착층의 굴절률이 1.5 이상 1.7 이하이고, 파장 변환 시트용 보호 필름의 반사율이 10 ％ 이상 20 ％ 이하이고, 또한 투과율이 80 ％ 이상 95 ％ 이하이다. 이 때문에, 이 파장 변환 시트용 보호 필름은, 필름 중에서의 광학 간섭을 저감시키고, 또, 백라이트 유닛의 휘도를 향상시킨다.
본 발명은 또한, 형광체를 포함하는 형광체층과 그 형광체층의 적어도 일방의 면 상에 적층된 상기 본 발명의 파장 변환 시트용 보호 필름을 구비하는 파장 변환 시트를 제공한다. 이러한 파장 변환 시트에 의하면, 상기 본 발명의 파장 변환 시트용 보호 필름을 구비하고 있기 때문에, 장기간에 걸쳐서 우수한 배리어성을 발휘할 수 있고, 또한 스플래시, 흠집, 주름 등의 영향에 의한 배리어 불량의 발생을 억제할 수 있고, 나아가서는, 간섭 무늬의 발생을 저감시킬 수 있다.
본 발명은 또, 형광체를 포함하는 형광체층과 그 형광체층의 적어도 일방의 면 상에 적층된 상기 본 발명의 파장 변환 시트용 보호 필름을 구비하는 파장 변환 시트로서, 상기 파장 변환 시트용 보호 필름에 있어서의 2 이상의 상기 배리어 필름은, 접착층을 사용하여 적층되어 있고, 인접하는 2 개의 상기 배리어 필름 중 일방의 배리어 필름의 배리어층과 타방의 배리어 필름의 기재가, 상기 접착층을 개재하여 대향하도록 배치되고, 또한 상기 타방의 배리어 필름의 배리어층이 상기 형광체층측을 향하여 배치된 구조를 갖는 파장 변환 시트를 제공한다. 이러한 파장 변환 시트에 의하면, 상기 본 발명의 파장 변환 시트용 보호 필름을 구비하고 있기 때문에 장기간에 걸쳐서 우수한 배리어성을 발휘할 수 있고, 또한 스플래시, 흠집, 주름 등의 영향에 의한 배리어 불량의 발생을 억제할 수 있고, 나아가서는, 간섭 무늬의 발생을 저감시킬 수 있다. 또, 상기 파장 변환 시트용 보호 필름에 있어서의 상기 타방의 배리어 필름의 배리어층이 상기 형광체층측을 향하여 배치되어 있음으로써, 형광체층에 가까운 장소에 배리어층이 형성되고, 형광체층에 대한 배리어 성능을 보다 효과적으로 발휘할 수 있다.
본 발명의 파장 변환 시트에 있어서, 상기 파장 변환 시트용 보호 필름이, 상기 형광체층과 대향하는 측은 반대측의 면 상에, 광학적 기능을 갖는 코팅층을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한, LED 광원과, 도광판과, 상기 본 발명의 파장 변환 시트를 구비하는 백라이트 유닛을 제공한다. 이러한 백라이트 유닛에 의하면, 상기 본 발명의 파장 변환 시트를 구비함으로써, 장기간에 걸쳐서 휘도의 저하가 억제됨과 함께, 외관 불량의 영향이 억제되어, 자연에 가까운 선명한 색채를 갖고, 또한 색조가 우수한 화상을 장기간에 걸쳐서 안정적으로 표시 가능한 디스플레이를 제공할 수 있다.
본 발명에 의하면, 파장 변환 시트에 있어서의 형광체를 보호하기 위한 보호 필름으로서, 장기간에 걸쳐서 우수한 배리어성을 발휘할 수 있고, 또한 스플래시, 흠집, 주름 등의 영향에 의한 배리어 불량의 발생을 억제할 수 있는 파장 변환 시트용 보호 필름, 그리고 그것을 사용한 파장 변환 시트 및 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 파장 변환 시트의 모식 단면도이다.
도 2 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 파장 변환 시트의 모식 단면도이다.
도 3 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 파장 변환 시트용 보호 필름의 모식 단면도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 도면 중, 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다. 또, 상하 좌우 등의 위치 관계는, 특별히 언급하지 않는 한 도면에 나타내는 위치 관계에 기초하는 것으로 한다. 또한, 도면의 치수 비율은 도시의 비율에 한정되는 것은 아니다.
＜제 1 실시형태에 관련된 파장 변환 시트＞
먼저, 본 발명의 제 1 실시형태에 대해 설명한다. 도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 파장 변환 시트의 모식 단면도이다. 도 1 에 나타낸 파장 변환 시트는, 양자 도트 등의 형광체를 포함하고 있고, 예를 들어 LED 파장 변환용으로서 백라이트 유닛에 사용할 수 있는 것이다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 파장 변환 시트 (100) 는, 형광체를 포함하는 형광체층 (파장 변환층) (1) 과 형광체층 (1) 의 일방의 면 (2a) 측 및 타방의 면 (2b) 측에 각각 형성된 파장 변환 시트용 보호 필름 (이하, 간단히 「보호 필름」이라고도 한다) (2, 2) 을 구비하여 개략 구성되어 있다. 이로써, 보호 필름 (2, 2) 사이에 형광체층 (1) 이 싸여진 (즉, 봉지된) 구조로 되어 있다.
그런데, 일반적으로 백라이트 유닛은, 도광판과 LED 광원에 의해 구성된다. LED 광원은, 도광판의 측면에 설치되어 있다. LED 광원의 내부에는, 발광색이 청색인 LED 소자가 복수 개 형성되어 있다. 이 LED 소자는, 자색 LED, 또는 추가로 저파장의 LED 여도 된다. LED 광원은, 도광판 측면을 향하여 광을 조사한다. 본 실시형태의 파장 변환 시트 (100) 를 사용한 백라이트 유닛의 경우, 이 조사된 광은, 예를 들어 도광판을 거쳐 아크릴이나 에폭시 등의 수지와 형광체를 혼합한 층 (형광체층) (1) 에 입사하게 된다. 여기서, 형광체층 (1) 에는, 배리어성을 부여할 필요가 있는 점에서, 1 쌍의 파장 변환 시트용 보호 필름 (2, 2) 에 의해, 형광체층 (1) 을 사이에 둔 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이하, 파장 변환 시트 (100) 를 구성하는 각 층에 대해 상세하게 설명한다.
(형광체층)
형광체층 (1) 은, 봉지 수지 (4) 및 형광체 (3) 를 포함하는 수십 ∼ 수백 ㎛ 의 두께의 박막이다. 봉지 수지 (4) 로는, 예를 들어 감광성 수지 또는 열 경화성 수지를 사용할 수 있다. 봉지 수지 (4) 의 내부에는, 형광체 (3) 가 1 종 이상 혼합된 상태로 봉지되어 있다. 봉지 수지 (4) 는, 형광체층 (1) 과 1 쌍의 보호 필름 (2, 2) 을 적층할 때에, 이들을 접합함과 함께, 이들 공극을 매립하는 역할을 한다. 또, 형광체층 (1) 은, 1 종류의 형광체 (3) 만이 봉지된 형광체층이 2 층 이상 적층된 것이어도 된다. 그들 1 층 또는 2 층 이상의 형광체층에 사용되는 2 종류 이상의 형광체 (3) 는, 여기 파장이 동일한 것이 선택된다. 이 여기 파장은, LED 광원이 조사하는 광의 파장에 기초하여 선택된다. 2 종류 이상의 형광체 (3) 의 형광색은 서로 상이하다. 사용하는 형광체 (3) 가 2 종류인 경우, 각 형광색은, 바람직하게는 적색, 녹색이다. 각 형광의 파장 및 LED 광원이 조사하는 광의 파장은, 컬러 필터의 분광 특성에 기초하여 선택된다. 형광의 피크 파장은, 예를 들어 적색이 610 ㎚, 녹색이 550 ㎚ 이다.
다음으로, 형광체 (3) 의 입자 구조를 설명한다. 형광체 (3) 로는, 양자 도트가 바람직하게 사용된다. 양자 도트로는, 예를 들어 발광부로서의 코어가 보호막으로서의 쉘에 의해 피막된 것을 들 수 있다. 상기 코어로는, 예를 들어 셀렌화카드뮴 (CdSe) 등을 들 수 있고, 상기 쉘로는, 예를 들어 황화아연 (ZnS) 등을 들 수 있다. CdSe 의 입자의 표면 결함이 밴드 갭이 큰 ZnS 에 의해 피복됨으로써 양자 효율이 향상된다. 또, 형광체 (3) 는, 코어가 제 1 쉘 및 제 2 쉘에 의해 이중으로 피복된 것이어도 된다. 이 경우, 코어에는 CsSe, 제 1 쉘에는 셀렌화아연 (ZnSe), 제 2 쉘에는 ZnS 를 사용할 수 있다. 또, 양자 도트 이외의 형광체 (3) 로서 YAG：Ce 등을 사용할 수도 있다.
상기 형광체 (3) 의 평균 입자경은, 바람직하게는 1 ∼ 20 ㎚ 이다. 또, 형광체층 (1) 의 두께는, 바람직하게는 1 ∼ 500 ㎛ 이다.
형광체층 (1) 에 있어서의 형광체 (3) 의 함유량은, 형광체층 (1) 전체량을 기준으로 하여 1 ∼ 20 질량％ 인 것이 바람직하고, 3 ∼ 10 질량％ 인 것이 보다 바람직하다.
봉지 수지 (4) 로는, 예를 들어 열 가소성 수지, 열 경화성 수지 및 자외선 경화형 수지 등을 사용할 수 있다. 이들 수지는 1 종을 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
열 가소성 수지로는, 예를 들어 아세틸셀룰로오스, 니트로셀룰로오스, 아세틸부틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스 및 메틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 유도체；아세트산비닐과 그 공중합체, 염화비닐과 그 공중합체 및 염화비닐리덴과 그 공중합체 등의 비닐계 수지；폴리비닐포르말 및 폴리비닐부티랄 등의 아세탈 수지；아크릴 수지와 그 공중합체, 메타아크릴 수지와 그 공중합체 등의 아크릴계 수지；폴리스티렌 수지；폴리아미드 수지；선상 폴리에스테르 수지；불소 수지；그리고 폴리카보네이트 수지 등을 사용할 수 있다.
열 경화성 수지로는, 페놀 수지, 우레아멜라민 수지, 폴리에스테르 수지 및 실리콘 수지 등을 들 수 있다.
자외선 경화형 수지로는, 에폭시아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트 및 폴리에스테르아크릴레이트 등의 광 중합성 프리폴리머를 들 수 있다. 또, 이들 광 중합성 프리폴리머를 주성분으로 하고, 희석제로서 단관능이나 다관능의 모노머를 사용할 수도 있다.
(파장 변환 시트용 보호 필름)
파장 변환 시트용 보호 필름 (2) 은, 기재 (8) 와 배리어층 (9) 을 갖는 배리어 필름 (5) 을 2 장과, 접착층 (6) 과, 코팅층 (7) 을 갖고 있다. 그리고 기재 (8) 의 일방의 면 (8a) 상에 형성된 배리어층 (9) 이 접착층 (6) 을 개재하여 다른 일방의 기재 (8) 에 대향하도록 적층되어 있다. 또, 본 실시형태의 보호 필름 (2) 을 형성할 때에는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 각각의 보호 필름 (2, 2) 은, 배리어층 (9) 을 형광체층 (1) 측을 향하여 적층한다.
배리어 필름 (5) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 기재 (8) 와 이 기재 (8) 의 일방의 면 (8a) 상에 형성된 배리어층 (9) 을 갖고 있다.
기재 (8) 로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 전광선 투과율이 85 ％ 이상의 기재가 바람직하다. 예를 들어 투명성이 높고, 내열성이 우수한 기재로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름 등을 사용할 수 있다.
또, 기재 (8) 의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 파장 변환 시트 (100) 의 총 두께를 얇게 하기 위해서, 50 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또, 기재 (8) 의 두께는, 우수한 배리어성을 얻기 위해서, 12 ㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
배리어층 (9) 은, 무기 박막층 (10) 과 가스 배리어성 피복층 (11) 을 포함하고 있다. 그리고 도 1 에 나타내는 바와 같이, 배리어층 (9) 은, 기재 (8) 의 일방의 면 (편면) (8a) 상에 무기 박막층 (10) 이 적층됨과 함께, 이 무기 박막층 (10) 상에 가스 배리어성 피복층 (11) 이 적층되어 구성되어 있다.
무기 박막층 (무기 산화물 박막층) (10) 으로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 산화알루미늄, 산화규소, 산화마그네슘 혹은 그들의 혼합물을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 배리어성, 생산성의 관점에서, 산화알루미늄 또는 산화규소를 사용하는 것이 바람직하다.
무기 박막층 (10) 의 두께 (막두께) 는, 5 ∼ 500 ㎚ 의 범위 내로 하는 것이 바람직하고, 10 ∼ 100 ㎚ 의 범위 내로 하는 것이 보다 바람직하다. 여기서, 막두께가 5 ㎚ 이상이면, 균일한 막을 형성하기 쉽고, 가스 배리어재로서의 기능을 보다 충분히 할 수 있는 경향이 있다. 한편, 막두께가 500 ㎚ 이하이면, 박막에 의해 충분한 플렉시빌리티를 유지시킬 수 있고, 성막 후에 절곡, 인장 등의 외적 요인에 의해 박막에 균열을 일으키는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있는 경향이 있다.
가스 배리어성 피복층 (11) 은, 후공정에서의 이차적인 각종 손상을 방지함과 함께, 높은 배리어성을 부여하기 위해서 형성되는 것이다. 이 가스 배리어성 피복층 (11) 은, 우수한 배리어성을 얻는 관점에서, 수산기 함유 고분자 화합물, 금속 알콕사이드, 금속 알콕사이드 가수분해물 및 금속 알콕사이드 중합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 성분으로서 함유하고 있는 것이 바람직하다.
수산기 함유 고분자 화합물로는, 구체적으로는, 예를 들어 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 전분 등의 수용성 고분자를 들 수 있는데, 특히 폴리비닐알코올을 사용한 경우에 배리어성이 가장 우수하다.
금속 알콕사이드는, 일반식：M(OR)n (M 은 Si, Ti, Al, Zr 등의 금속 원자를 나타내고, R 은 -CH3, -C2H5 등의 알킬기를 나타내고, n 은 M 의 가수에 대응한 정수를 나타낸다) 으로 나타내는 화합물이다. 구체적으로는, 테트라에톡시실란〔Si(OC2H5)4〕, 트리이소프로폭시알루미늄〔Al(O-iso-C3H7)3〕등을 들 수 있다. 테트라에톡시실란, 트리이소프로폭시알루미늄은, 가수분해 후, 수계의 용매 중에 있어서 비교적 안정적이므로 바람직하다. 또, 금속 알콕사이드의 가수분해물 및 중합물로는, 예를 들어 테트라에톡시실란의 가수분해물이나 중합물로서 규산 (Si(OH)4) 등을, 트리프로폭시알루미늄의 가수분해물이나 중합물로서 수산화알루미늄 (Al(OH)3) 등을 들 수 있다.
가스 배리어성 피복층 (11) 의 두께 (막두께) 는, 50 ∼ 1000 ㎚ 의 범위 내로 하는 것이 바람직하고, 100 ∼ 500 ㎚ 의 범위 내로 하는 것이 보다 바람직하다. 여기서, 막두께가 50 ㎚ 이상이면, 보다 충분한 가스 배리어성을 얻을 수 있는 경향이 있고, 1000 ㎚ 이하이면, 박막에 의해, 충분한 플렉시빌리티를 유지할 수 있는 경향이 있다.
2 장의 배리어 필름 (5) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 기재 (8) 의 일방의 면 (8a) 상에 형성된 배리어층 (9) 및 접착층 (6) 을 개재하여, 다른 일방의 기재 (8) 의 배리어층 (9) 이 형성되어 있지 않은 면 (8b) 측과 대향하도록 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 2 장의 배리어 필름 (5) 은, 형광체층 (1) 으로부터 먼 쪽을 제 1 배리어 필름 (5), 형광체층 (1) 에 가까운 쪽을 제 2 배리어 필름 (5) 으로 한 경우, 제 1 배리어 필름 (5) 의 제 1 기재 (8) 와 제 2 배리어 필름 (5) 의 제 2 기재 (8) 사이에, 제 1 배리어 필름의 배리어층 (9) 을 사이에 두도록, 접착층 (6) 을 개재하여 적층되어 있다. 이와 같이, 본 실시형태에서는 배리어 필름을 2 장 사용하고 있기 때문에, 나아가서는, 제 1 배리어 필름 (5) 의 제 1 기재 (8) 와 제 2 배리어 필름 (5) 의 제 2 기재 (8) 사이에 배리어층 (9) 을 두고 있고, 또, 각각의 배리어층 (9) 이, 보다 형광체층 (1) 에 가까운 장소에 배치되어 있기 때문에, 예를 들어 배리어층 (9) 에 미소한 핀홀 등의 결함이 발생한 경우라도, 보다 효과적으로 배리어 성능을 발휘할 수 있다.
2 장의 기재 (8) 의 두께는, 동일해도 되고 상이해도 된다. 파장 변환 시트 (100) 의 두께를 보다 얇게 하는 관점에서, 형광체층 (1) 에 가까운 측에 배치되는 제 2 배리어 필름 (5) 의 제 2 기재 (8) 의 두께를, 형광체층 (1) 으로부터 먼 측에 배치되는 제 1 배리어 필름 (5) 의 제 1 기재 (8) 보다 얇게 해도 된다. 수분이나 기체는, 파장 변환 시트 (100) 의 표면으로부터 투과하기 때문에, 제 1 기재 (8) 의 두께를 상대적으로 두껍게 하여 표면으로부터의 수분이나 산소의 투과를 방지하면서, 제 2 기재 (8) 의 두께를 상대적으로 얇게 하여 파장 변환 시트 (100) 전체의 두께를 얇게 할 수 있다. 수분이나 산소의 투과는, 배리어 필름 (5) 의 표면에서뿐만 아니라, 단면에서부터도 발생하기 때문에, 제 2 기재 (8) 의 두께와 접착층 (6) 의 두께가 얇은 쪽이 단면에서부터의 수분이나 산소의 침입을 억제할 수 있다. 이 때문에, 접착층 (6) 에 인접하는 제 2 기재 (8) 와 접착층 (6) 을 합한 두께를 40 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.
접착층 (6) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 2 장의 배리어 필름 (5) 을 첩합 (貼合) 하여 적층하기 위해서, 2 장의 배리어 필름 (5) 사이에 형성되어 있다. 접착층 (6) 으로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 아크릴계 재료, 우레탄계 재료, 폴리에스테르계 재료 등의 접착제나 점착제를 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 아크릴계 점착제, 아크릴계 접착제, 우레탄계 접착제, 에스테르계 접착제 중 어느 것을 사용할 수 있다.
또, 접착층 (6) 의 두께로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 파장 변환 시트용 보호 필름 (2) 및 파장 변환 시트 (100) 의 총 두께를 얇게 하기 위해서, 10 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 한편, 보다 양호한 접착성을 얻는 관점에서, 접착층 (6) 의 두께는 3 ㎛ 이상인 것이 바람직하다.
코팅층 (7) 은, 1 이상의 광학적 기능이나 대전 방지 기능을 발휘시키기 위해서, 2 개의 파장 변환 시트용 보호 필름 (2, 2) 의 각각의 표면, 즉, 파장 변환 시트 (100) 의 양 표면에 형성되어 있다. 여기서, 광학적 기능으로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 간섭 무늬 (무아레) 방지 기능, 반사 방지 기능, 확산 기능 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 코팅층 (7) 은, 광학적 기능으로서 적어도 간섭 무늬 방지 기능을 갖는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는, 코팅층 (7) 이 적어도 간섭 무늬 방지 기능을 갖는 것인 경우에 대해 설명한다.
코팅층 (7) 은, 바인더 수지와 미립자를 포함하여 구성되어 있어도 된다. 그리고 코팅층 (7) 의 표면으로부터 미립자의 일부가 노출되도록 미립자가 바인더 수지에 매립됨으로써, 코팅층 (7) 의 표면에는 미세한 요철이 생겨도 된다. 이와 같이 코팅층 (7) 을 파장 변환 시트용 보호 필름 (2, 2) 의 각각의 표면, 즉, 파장 변환 시트 (100) 의 양 표면에 형성함으로써, 뉴턴링 등의 간섭 무늬의 발생을 보다 충분히 방지할 수 있다.
바인더 수지로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 광학적 투명성이 우수한 수지를 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 아크릴우레탄계 수지, 폴리에스테르아크릴레이트계 수지, 폴리우레탄아크릴레이트계 수지, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 멜라민계 수지, 페놀계 수지 등의 열 가소성 수지, 열 경화성 수지, 전리 방사선 경화성 수지 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서도 내광성이나 광학 특성이 우수한 아크릴계 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 이들은 1 종뿐만이 아니라, 복수 종을 조합하여 사용할 수도 있다.
미립자로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 실리카, 클레이, 탤크, 탄산칼슘, 황산칼슘, 황산바륨, 산화티탄, 알루미나 등의 무기 미립자 이외에, 스티렌 수지, 우레탄 수지, 실리콘 수지, 아크릴 수지 등의 유기 미립자를 사용할 수 있다. 이들은, 1 종뿐만이 아니라, 복수 종을 조합하여 사용할 수도 있다.
미립자의 평균 입경은, 0.1 ∼ 30 ㎛ 인 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 10 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 미립자의 평균 입경이 0.1 ㎛ 이상이면, 우수한 간섭 무늬 방지 기능이 얻어지는 경향이 있고, 30 ㎛ 이하이면, 투명성이 보다 향상되는 경향이 있다.
코팅층 (7) 에 있어서의 미립자의 함유량은, 코팅층 (7) 전체량을 기준으로 하여 0.5 ∼ 30 질량％ 인 것이 바람직하고, 3 ∼ 10 질량％ 인 것이 보다 바람직하다. 미립자의 함유량이 0.5 질량％ 이상이면, 광 확산 기능과 간섭 무늬의 발생을 방지하는 효과가 보다 향상되는 경향이 있고, 30 질량％ 이하이면, 휘도를 저감시키는 경우가 없다.
이상과 같은 구성을 갖는 파장 변환 시트용 보호 필름 (2) 은, 제 1 배리어 필름 (5) 의 제 1 기재 (8) 및 제 2 배리어 필름 (5) 의 제 2 기재 (8) 사이에, 일방만의 배리어층 (9) 을 사이에 두도록, 배리어 필름 (5) 을 2 층 적층한 라미네이트 필름으로, 스플래시 등에 의한 배리어층 (9) 의 결함에 의한 영향을 억제할 수 있기 때문에, 배리어성이 우수하다. 또, 배리어층 (9) 을 열 안정성이 우수한 PET 필름 등의 기재 (8) 에 의해 사이에 둠으로써, 보다 우수한 배리어성을 발휘할 수 있다. 또한, 파장 변환 시트용 보호 필름 (2) 의 표면에 코팅층 (7) 이 형성되어 있기 때문에 간섭 무늬의 발생을 억제함과 함께 광원으로부터의 광의 불균일을 억제할 수 있다. 그리고 이 파장 변환 시트용 보호 필름 (2) 을 파장 변환 시트 (100) 의 형광체를 보호하기 위한 보호 필름으로서 사용함으로써, 양자 도트 등의 형광체를 사용한 파장 변환 시트 (100) 의 성능을 최대한으로 발휘시키는 것이 가능해진다. 또, 배리어층 (9) 을 형광체측을 향하여 배치함으로써, 단면에서부터의 수분이나 가스의 침입을 막아, 형광체층 (1) 의 열화를 보다 방지할 수 있다. 또한, 형광체층 (1) 과 대향하는 측과는 반대측의 면 상에, 광학적 기능을 갖는 코팅층 (7) 을 가짐으로써 뉴턴링 등의 간섭 무늬의 발생을 방지할 수 있고, 결과적으로 고효율이고 또한 고정세, 장수명의 디스플레이를 얻는 것이 가능해진다. 또, 얻어진 디스플레이는, 보다 자연에 가까운 선명한 색채이고, 또한 색조의 우수한 화상을 표시하는 것이 가능해진다.
다음으로, 본 실시형태의 파장 변환 시트 (100) 의 제조 방법에 대해 설명한다. 본 실시형태의 파장 변환 시트 (100) 의 제조 방법에서는, 예를 들어 이하의 순서에 의해, 형광체층 (1) 을 1 쌍의 파장 변환 시트용 보호 필름 (2, 2) 사이에 적층할 수 있다.
(파장 변환 시트용 보호 필름 (2) 의 제조 공정)
파장 변환 시트용 보호 필름 (2, 2) 의 제조 공정에서는, 먼저, 제 1 기재 (8) 의 편방의 면 (8b) 에 코팅층 (7) 을 형성한다. 구체적으로는, 제 1 기재 (8) 편방의 면 (8b) 상에, 바인더 수지와 미립자와 필요에 따라 용제를 혼합한 코팅액을 도포하고, 건조시킴으로써, 코팅층 (7) 을 형성한다. 다음으로, 제 1 기재 (8) 의, 코팅층 (7) 이 형성된 면과는 반대측의 면 (8a) 상에, 무기 박막층 (10) 을 예를 들어 증착법 등에 의해 적층한다. 이어서, 수산기 함유 고분자 화합물, 금속 알콕사이드, 금속 알콕사이드 가수분해물 및 금속 알콕사이드 중합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 성분 등을 포함하는 수용액 혹은 물/알코올 혼합 용액을 주제로 하는 코팅제를 무기 박막층 (10) 의 표면 상에 도포하고, 건조시킴으로써, 가스 배리어성 피복층 (11) 을 형성한다. 이로써, 제 1 기재 (8) 의 일방의 면 상에 코팅층 (7) 이, 타방의 면에 무기 박막층 (10) 및 가스 배리어성 피복층 (11) 으로 이루어지는 배리어층 (9) 이 각각 형성된, 코팅층 (7) 이 형성된 제 1 배리어 필름 (5) 이 얻어진다.
또, 제 2 기재 (8) 의 편방의 면 (8a) 상에, 코팅층 (7) 을 형성하지 않은 것 이외에는 상기와 동일한 조작을 함으로써 배리어층 (9) 이 형성된 제 2 배리어 필름 (5) 이 얻어진다.
다음으로, 코팅층 (7) 을 형성한 제 1 배리어 필름 (5) 과 코팅층 (7) 을 형성하지 않은 제 2 배리어 필름 (5) 을 접착층 (6) 을 사용하여 첩합하고, 적층한다. 구체적으로는, 코팅층 (7) 을 형성한 제 1 배리어 필름 (5) 의 배리어층 (9) 과 코팅층 (7) 을 형성하지 않은 제 2 배리어 필름 (5) 의 배리어층 (9) 을 형성하지 않은 면을 대향시켜, 접착층 (6) 을 사용하여 적층한다. 접착층 (6) 으로서 아크릴계 점착제, 아크릴계 접착제, 우레탄계 접착제, 에스테르계 접착제 중 어느 것을 사용할 수 있다. 이로써, 2 장의 배리어 필름 (5) 을, 어느 일방만의 배리어층 (9) 을 사이에 두도록 적층된 파장 변환 시트용 보호 필름 (2) 이 얻어진다.
또한, 본 실시형태에서는, 처음에 코팅층 (7) 을 형성하는 예를 설명했지만, 코팅층 (7) 을 형성하는 타이밍은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 코팅층 (7) 을 형성하기 전의 제 1 배리어 필름 (5) 과 제 2 배리어 필름 (5) 을 첩합한 후에, 제 1 배리어 필름 (5) 의 표면에 코팅층 (7) 을 형성해도 된다.
(형광체층 (1) 의 제조 공정)
형광체층 (1) 의 제조 공정에서는, 먼저, 형광체 (3) 와 봉지 수지 (4) 와 필요에 따라 용제를 혼합하여 혼합액을 조제한다. 이어서, 조제한 혼합액을, 파장 변환 시트용 보호 필름 (2) 의 코팅층 (7) 이 형성되어 있지 않은 측의 표면에 도포한다. 다음으로, 별도로 제작한 타방의 파장 변환 시트용 보호 필름 (2) 을 적층한다. 이 때, 형광체층 (1) 의 표면 (1a, 1b) 과, 2 장의 파장 변환 시트용 보호 필름 (2) 의 코팅층 (7) 이 형성되어 있지 않은 측의 표면이 각각 대향하도록 배치한다. 이어서, 봉지 수지 (4) 가 감광성 수지인 경우, 자외선의 조사에 의해 감광성 수지를 경화 (UV 경화) 시킴으로써, 본 실시형태의 파장 변환 시트 (100) 를 얻을 수 있다. 또한, 감광성 수지는, UV 경화의 후에 추가로 열 경화시켜도 된다. 또, 봉지 수지 (4) 로는, 감광성 수지 이외에도 열 경화성 수지나 화학 경화성 수지 등을 사용해도 된다.
여기서, UV 경화는, 예를 들어 100 ∼ 1000 mJ/㎠ 로 실시할 수 있다. 또, 열 경화는, 예를 들어 60 ∼ 120 ℃ 에서 0.1 ∼ 3 분 동안 실시할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 형광체층 (1) 을, 일방의 파장 변환 시트용 보호 필름 (2) 의 코팅층 (7) 이 형성되어 있지 않은 면 상에 형성한 후, 형광체층 (1) 의 표면 상에 타방의 파장 변환 시트용 보호 필름 (2) 을 적층하는 예를 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
＜제 2 실시형태에 관련된 파장 변환 시트＞
다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 대해 설명한다. 도 2 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 파장 변환 시트의 모식 단면도이다. 제 2 실시형태의 파장 변환 시트 (200) 는, 제 1 실시형태의 파장 변환 시트 (100) 와는, 파장 변환 시트용 보호 필름 (20) 의 구성만이 상이하다. 따라서, 제 2 실시형태의 파장 변환 시트 (200) 에 대해서는, 제 1 실시형태와 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙임과 함께 설명을 생략한다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 파장 변환 시트 (200) 는, 형광체를 포함하는 형광체층 (파장 변환층) (1) 과 형광체층 (1) 의 일방의 면 (2a) 측 및 타방의 면 (2b) 측에 각각 형성된 파장 변환 시트용 보호 필름 (20, 20) 을 구비하여 개략 구성되어 있다. 이로써, 파장 변환 시트용 보호 필름 (20, 20) 사이에 형광체층 (1) 이 싸여진 (봉지된) 구조로 되어 있다.
(파장 변환 시트용 보호 필름)
본 실시형태의 파장 변환 시트용 보호 필름 (20) 은, 기재 (8) 와 배리어층 (9) 을 갖는 배리어 필름 (5) 을 2 장과, 접착층 (6) 과, 코팅층 (7) 을 갖고 있다. 그리고 2 장의 배리어 필름 (5) 은, 형광체층 (1) 으로부터 먼 쪽을 제 1 배리어 필름 (5), 형광체층 (1) 에 가까운 쪽을 제 2 배리어 필름 (5) 으로 한 경우, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 배리어 필름 (5) 의 제 1 기재 (8) 의 일방의 면 (8a) 상에 형성된 배리어층 (9) 과 제 2 배리어 필름 (5) 의 제 2 기재 (8) 의 일방의 면 (8a) 상에 형성된 배리어층 (9) 이, 접착층 (6) 을 개재하여 대향하도록 적층되어 있다. 바꾸어 말하면, 파장 변환 시트용 보호 필름 (20) 은, 제 1 기재 (8) 와 제 2 기재 (8) 사이에, 2 개의 배리어 필름 (5) 의 각각의 배리어층 (9) 을 사이에 두도록, 배리어 필름 (5) 끼리가 적층된 구조를 갖고 있다. 이 파장 변환 시트용 보호 필름 (20) 의 구성에 의하면, 배리어층 (9) 과 보호하는 형광체층 (1) 사이에 기재 (8) 가 배치되어 있기 때문에, 형광체층 (1) 상에 요철이나 이물질이 존재하는 경우라도, 기재 (8) 에 의해 충격이 완화되어 배리어층 (9) 이 손상되는 것을 억제할 수 있다.
그리고 본 실시형태의 파장 변환 시트 (200) 를 구성할 때에는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 각각의 파장 변환 시트용 보호 필름 (20, 20) 은, 제 2 배리어 필름 (5) 의 제 2 기재 (8) 측의 면을 형광체층 (1) 측을 향하여 적층한다. 보다 구체적으로는, 파장 변환 시트 (200) 에 있어서, 파장 변환 시트용 보호 필름 (20, 20) 은, 코팅층 (7) 을 갖지 않는 제 2 배리어 필름 (5) 의, 제 2 기재 (8) 의 배리어층 (9) 이 형성된 면과 반대측의 면 (8b) 끼리가, 형광체층 (1) 사이에 있도록 적층되어 있다. 즉, 본 실시형태에 있어서도, 코팅층 (7) 은, 파장 변환 시트용 보호 필름 (20, 20) 의 각각의 표면에 형성되어 있음과 함께, 파장 변환 시트 (200) 의 양 표면에 형성되어 있다.
파장 변환 시트용 보호 필름 (20) 의 2 장의 기재 (8) 의 두께는, 동일해도 되고, 상이해도 된다. 파장 변환 시트 (200) 의 두께를 보다 얇게 하는 관점에서, 형광체층 (1) 에 가까운 측에 배치되는 제 2 배리어 필름 (5) 의 제 2 기재 (8) 의 두께를, 형광체층 (1) 으로부터 먼 측에 배치되는 제 1 배리어 필름 (5) 의 제 1 기재 (8) 보다 얇게 해도 된다. 수분이나 기체는, 파장 변환 시트 (200) 의 표면으로부터 투과하기 때문에, 제 1 기재 (8) 의 두께를 상대적으로 두껍게 하여 표면으로부터의 수분이나 산소의 투과를 방지하면서, 제 2 기재 (8) 의 두께를 상대적으로 얇게 하여 파장 변환 시트 (200) 전체의 두께를 얇게 할 수 있다. 수분이나 산소의 투과는, 배리어 필름 (5) 의 표면에서뿐만 아니라, 단면에서부터도 생기기 때문에, 제 2 기재 (8) 의 두께가 얇은 쪽이 단면에서부터의 수분이나 산소의 침입을 억제할 수 있다. 이 때문에, 형광체층 (1) 에 인접하는 제 2 기재 (8) 의 두께를 40 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.
이상 설명한 제 2 실시형태의 파장 변환 시트 (200) 에 의하면, 상기 서술한 제 1 실시형태의 파장 변환 시트 (100) 와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
＜백라이트 유닛＞
상기 서술한 파장 변환 시트 (100 또는 200) 를 사용하여, 액정 디스플레이용 백라이트 유닛을 제공할 수 있다. 본 실시형태에 관련된 백라이트 유닛은, LED (발광 다이오드) 광원과 도광판과 파장 변환 시트 (100 또는 200) 를 구비한다. LED 광원은, 도광판의 측면에 설치되고, 도광판 상 (광의 진행 방향) 에 파장 변환 시트 (100 또는 200) 가 배치된다.
도광판은, LED 광원으로부터 조사된 광을 효율적으로 유도하는 것으로, 공지된 재료가 사용된다. 도광판으로는, 예를 들어 아크릴, 폴리카보네이트 및 시클로올레핀 필름 등이 사용된다. 도광판은, 예를 들어 실크 인쇄 방식, 사출 성형이나 압출 성형 등의 성형 방식, 잉크젯 방식 등에 의해 형성할 수 있다. 도광판의 두께는, 예를 들어 100 ∼ 1000 ㎛ 이다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 상세하게 설명했지만, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지의 변경을 더하는 것이 가능하다. 예를 들어 상기 서술한 제 1 및 제 2 실시형태의 파장 변환 시트 (100, 200) 의 구성 및 파장 변환 시트용 보호 필름 (2, 20) 의 구성은 일례이고, 이것에 한정되는 것은 아니다.
또, 본 발명의 파장 변환 시트는, 상기 서술한 제 1 및 제 2 실시형태와 같이, 형광체층 (1) 이, 동일한 파장 변환 시트용 보호 필름 (2, 2) (혹은 20, 20) 사이에 있어도 되고, 상이한 구성의 파장 변환 시트용 보호 필름 사이에 있어도 된다.
또, 본 발명의 파장 변환 시트는, 형광체층 (1) 을 피복하는 파장 변환 시트용 보호 필름 중, 어느 일방의 파장 변환 시트용 보호 필름이 코팅층 (7) 을 갖는 구성이어도 되고, 양방의 파장 변환 시트용 보호 필름이 코팅층 (7) 을 갖는 구성이어도 된다.
또, 본 발명의 파장 변환 시트에 있어서, 파장 변환 시트용 보호 필름의 형광체층 (1) 에 접하는 측의 면에는, 파장 변환 시트용 보호 필름과 형광체층 (1) 의 접착성을 향상시키기 위해서, 개질 처리가 실시되어 있거나, 우레탄 수지 등으로 이루어지는 접착 용이층이 형성되어 있어도 된다.
또, 도 1 및 도 2 에 나타낸 파장 변환 시트 (100, 200) 에서는, 배리어층 (9) 이 무기 박막층 (10) 과 가스 배리어성 피복층 (11) 을 1 층씩 갖는 경우를 나타냈지만, 배리어층 (9) 은, 무기 박막층 (10) 및 가스 배리어성 피복층 (11) 의 적어도 일방을 2 층 이상 갖고 있어도 된다. 이 경우, 무기 박막층 (10) 과 가스 배리어성 피복층 (11) 은 교대로 적층되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 도 1 및 도 2 에 나타낸 파장 변환 시트 (100, 200) 에 있어서, 형광체층 (1) 의 양 단면 (파장 변환 시트용 보호 필름 (2, 20) 으로 피복되어 있지 않은 도면 중의 좌우의 단면) 이 봉지 수지로 봉지되어 있어도 되고, 형광체층 (1) 전체가 봉지 수지로 덮여 있어도 된다.
＜제 3 실시형태에 관련된 파장 변환 시트용 보호 필름＞
도 1 및 도 2 에 나타낸 파장 변환 시트 (100, 200) 에 있어서, 파장 변환 시트용 보호 필름으로서, 도 3 에 나타내는 구성을 갖는 파장 변환 시트용 보호 필름 (300) 을 사용해도 된다. 이하, 파장 변환 시트용 보호 필름 (300) 에 대해 설명한다.
도 3 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 파장 변환 시트용 보호 필름의 모식 단면도이다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 파장 변환 시트용 보호 필름 (300) 은, 제 1 배리어 필름 (50), 제 2 배리어 필름 (60), 접착층 (30) 및 코팅층 (31) 을 구비한다. 접착층 (30) 은, 제 1 배리어 필름 (50) 과 제 2 배리어 필름 (60) 사이에 위치하고, 제 1 배리어 필름 (50) 과 제 2 배리어 필름 (60) 을 첩합한다. 코팅층 (31) 은, 제 2 배리어 필름 (60) 에 있어서, 제 2 배리어 필름 (60) 이 접착층 (30) 과 접하는 면과는 반대측의 면 상에 형성된다.
코팅층 (31) 은, 1 이상의 광학적 기능을 갖는 층이며, 상기 서술한 파장 변환 시트 (100, 200) 에 있어서의 코팅층 (7) 과 동일한 구성으로 할 수 있다. 코팅층 (31) 은, 광학적 기능으로서 광의 확산 기능을 갖고 있는 것이 바람직하다. 광의 확산 기능을 갖는 코팅층 (31) (확산층 (31)) 의 바람직한 양태에 대하여, 이하에 상세히 서술한다.
코팅층 (31) 은, 예를 들어 그 표면에 요철 형상이 형성되어, 광의 확산성이 부여되어 있다. 또, 간섭 무늬 (무아레) 방지 기능 및 반사 방지 기능 등도 부여되어 있다. 코팅층 (31) 에서는, 예를 들어 입자 등을 분산시킨 유기층을 피막하는 방법 및 피막 후의 유기층에 엠보싱 가공을 추가로 실시하는 방법 등에 의해, 요철 형상이 형성된다. 입자 등을 분산시킨 유기층을 피막하는 방법으로는, 예를 들어 미립자가, 유기층의 표면으로부터 미립의 일부가 노출되도록 매립된다. 그로써, 코팅층 (31) 의 표면에는 미세한 요철이 생겨, 코팅층 (31) 에 있어서 뉴턴링의 발생이 방지된다.
유기층은, 예를 들어 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 아크릴우레탄계 수지, 폴리에스테르아크릴레이트계 수지, 폴리우레탄아크릴레이트계 수지, 에폭시아크릴레이트계 수지 및 우레탄계 수지 등의 고분자 수지를 포함하는 층일 수 있다.
또, 유기층은, 예를 들어 열 가소성 수지, 열 경화성 수지, 자외선 경화형 수지 등의 고분자 수지를 포함하는 층일 수 있다.
열 가소성 수지로는, 아세틸셀룰로오스, 니트로셀룰로오스, 아세틸부틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 유도체, 아세트산비닐 및 그 공중합체, 염화비닐 및 그 공중합체, 염화비닐리덴 및 그 공중합체 등의 비닐계 수지, 폴리비닐포르말, 폴리비닐부티랄 등의 아세탈 수지, 아크릴 수지 및 그 공중합체, 메타아크릴 수지 및 그 공중합체 등의 아크릴계 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리아미드 수지, 선상 폴리에스테르 수지, 불소 수지, 폴리카보네이트 수지 등을 들 수 있다.
열 경화성 수지로는, 페놀 수지, 우레아멜라민 수지, 폴리에스테르 수지, 실리콘 수지 등을 들 수 있다.
자외선 경화형 수지로는, 에폭시아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 폴리에스테르아크릴레이트 등의 광 중합성 프리폴리머를 들 수 있다. 또, 자외선 경화형 수지를, 상기의 광 중합성 프리폴리머를 주성분으로 하고, 희석제로서 단관능이나 다관능의 모노머를 사용하여 구성할 수도 있다.
유기층의 두께 (막두께) 는 0.1 ∼ 20 ㎛ 의 범위 내로 하는 것이 바람직하고, 0.3 ∼ 10 ㎛ 의 범위 내로 하는 것이 특히 바람직하다. 여기서, 유기층의 막두께가 0.1 ㎛ 미만이면, 막두께가 지나치게 얇기 때문에 균일한 막이 얻어지지 않는 경우나, 광학적 기능을 충분히 할 수 없는 경우가 생기기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 막두께가 20 ㎛ 를 초과하는 경우에는, 코팅층 (31) 의 표면에 미립자가 표출되지 않아, 요철 부여 효과가 얻어지지 않을 우려가 있고, 또한 투명성의 저하나 조금이라도 박막화라는 디스플레이의 트렌드와의 부정합과 같은 이유에서 바람직하지 않다.
유기층에 분산되는 입자는, 예를 들어 실리카, 클레이, 탤크, 탄산칼슘, 황산칼슘, 황산바륨, 규산알루미늄, 산화티탄, 합성 제올라이트, 알루미나, 스멕타이트 및 지르코니아 등의 무기 미립자일 수 있다. 또, 유기층에 분산되는 입자는, 예를 들어 스티렌 수지, 우레탄 수지, 벤조구아나민 수지, 실리콘 수지, 아크릴 수지, 사불화에틸렌 수지, 폴리에틸렌 수지 및 에폭시 수지 등으로 이루어지는 유기 미립자 등일 수 있다. 이들 중, 어느 1 종류만을 사용해도 되고, 2 종 이상을 사용해도 된다.
미립자의 평균 1 차 입경은, 0.5 ∼ 30 ㎛ 인 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는, 레이저 회절법에 의해 평균 1 차 입경을 측정할 수 있다. 미립자의 평균 입경이 0.5 ㎛ 미만이면, 코팅층 (31) 의 표면으로의 요철의 부여 효과가 얻어지지 않기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 평균 입경이 30 ㎛ 를 초과하면, 유기층 두께보다 꽤 큰 입자를 사용하게 되어, 광선 투과율의 저하를 초래한다는 문제가 있기 때문에 바람직하지 않다. 이에 반하여, 평균 입경이 상기 범위 내이면, 높은 광선 투과율을 유지한 채로, 표면에 요철 형상을 부여할 수 있다.
접착층 (30) 은, 상기 서술한 파장 변환 시트 (100, 200) 에 있어서의 접착층 (6) 과 동일한 구성으로 할 수 있다.
제 1 배리어 필름 (50) 은, 기재 (51), 밀착층 (52), 무기 박막층인 제 1 실리카 증착층 (53), 제 1 가스 배리어성 피복층 (제 1 복합 피막층) (54), 무기 박막층인 제 2 실리카 증착층 (55) 및 제 2 가스 배리어성 피복층 (제 2 복합 피막층) (56) 을 구비한다. 기재 (51) 상에, 밀착층 (52), 제 1 실리카 증착층 (53), 제 1 가스 배리어성 피복층 (54), 제 2 실리카 증착층 (55) 및 제 2 가스 배리어성 피복층 (56) 이 이 순서로 형성된다. 제 1 배리어 필름 (50) 에 있어서는, 제 1 실리카 증착층 (53), 제 1 가스 배리어성 피복층 (54), 제 2 실리카 증착층 (55) 및 제 2 가스 배리어성 피복층 (56) 에 의해 배리어층이 형성된다. 제 2 가스 배리어성 피복층 (56) 은 접착층 (30) 에 접착된다.
제 2 배리어 필름 (60) 은, 기재 (61), 밀착층 (62), 제 1 실리카 증착층 (63), 제 1 가스 배리어성 피복층 (64), 제 2 실리카 증착층 (65) 및 제 2 가스 배리어성 피복층 (66) 을 구비한다. 기재 (61) 상에, 밀착층 (62), 제 1 실리카 증착층 (63), 제 1 가스 배리어성 피복층 (64), 제 2 실리카 증착층 (65) 및 제 2 가스 배리어성 피복층 (66) 이 이 순서로 형성된다. 제 2 배리어 필름 (60) 에 있어서는, 제 1 실리카 증착층 (63), 제 1 가스 배리어성 피복층 (64), 제 2 실리카 증착층 (65) 및 제 2 가스 배리어성 피복층 (66) 에 의해 배리어층이 형성된다. 제 2 가스 배리어성 피복층 (66) 은 접착층 (30) 에 접착된다.
기재 (51, 61) 는, 상기 서술한 파장 변환 시트 (100, 200) 에 있어서의 기재 (8) 와 동일한 구성으로 할 수 있다. 또, 기재 (51, 61) 로는, 폴리에스테르 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 폴리에스테르 필름으로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 및 폴리에틸렌나프탈레이트 (PEN) 등으로 이루어지는 폴리에스테르 필름, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 고리형 올레핀 코폴리머 (COC) 및 시클로올레핀 폴리머 (COP) 등으로 이루어지는 폴리올레핀 필름, 폴리스티렌 필름, 6,6-나일론 등으로 이루어지는 폴리아미드 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리아크릴로니트릴 필름 및 폴리이미드 필름 등의 엔지니어링 플라스틱 필름 등을 들 수 있다. 기재 (51, 61) 는, 특히, 2 축 방향으로 임의로 연신된 2 축 연신 폴리에스테르 필름인 것이 바람직하다. 2 축 연신 폴리에스테르 필름은, 치수 안정성, 내열성 및 투명성이 우수하다.
기재 (51, 61) 의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 3 ㎛ ∼ 200 ㎛ 의 범위인 것이 바람직하고, 6 ㎛ ∼ 50 ㎛ 의 범위인 것이 보다 바람직하다. 이 기재 (51, 61) 의 두께는 밀착층 (52, 62), 제 1 실리카 증착층 (53, 63), 제 1 가스 배리어성 피복층 (54, 64), 제 2 실리카 증착층 (55, 65) 및 제 2 가스 배리어성 피복층 (56, 66) 이 적층될 때의 가공성을 고려한 값이다. 또한, 각 층의 적층에 있어서는, 각 층의 밀착성을 향상시키기 위해서, 예를 들어 플라즈마 처리, 코로나 방전 처리, 오존 처리 및 글로 방전 처리, 그 밖의 전처리가 임의로 실시된다.
기재 (51, 61) 로서 산가 (수지 1 g 을 중화하는 데에 필요한 수산화칼륨의 mg수) 가 25 mgKOH/g 이하인 폴리에틸렌테레프탈레이트계 필름을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 여기서, 기재 (51, 61) 의 산가가 25 mgKOH/g 을 초과하면, 특히 고온 고습 환경하에서의 기재 안정성이 저해되고, 배리어성의 저하가 일어나기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 산가가 25 mgKOH/g 이하이면, 기재 안정성이 증가하고, 고온 고습 환경하에서도 배리어성이 저하되지 않고 안정적이기 때문에 바람직하다. 또한, 산가의 측정 방법으로는, 커트한 기재 (51, 61) 를 칭량하고, 예를 들어 크레졸에 가열 용해 후 냉각, 그 후 수산화칼륨에탄올 용액 등으로 적정 (滴定) 하여 산가를 정량할 수 있다. 지시약으로는, 예를 들어 페놀프탈레인 용액을 사용할 수 있다 (JIS K 0070 참조).
기재 (51, 61) 는, 예를 들어 60 ℃/90 ％RH 및 85 ℃/85 ％RH 등의 가혹한 환경하에서의 디스플레이 기능의 가속 열화 시험에 있어서 기재 (51, 61) 의 배리어성이 안정적으로 발현되기 때문에, 내가수분해 성능이 우수한 것이 바람직하다. 내가수분해 성능이 우수하기 위해서, 예를 들어 기재 (51, 61) 으로서의 PET 필름에서는, 중량 평균 분자량으로서 6만 이상인 것이 바람직하다. PET 필름은, 그 중량 평균 분자량이 6만 미만에서는, 통상적으로 가수분해를 일으키기 쉬워지므로, PET 필름의 배리어성이 쉽게 열화된다. PET 필름에서는, 내가수분해 성능이 우수하기 위해서, 말단 카르복실기의 농도가 25 당량/106 g 이하로까지 감소하는 것이 바람직하다. 말단 카르복실기의 농도가 25 당량/106 g 이하로까지 감소하면 반응점이 줄어들므로, PET 필름의 내가수분해 성능이 향상된다. 폴리에스테르 중의 말단 카르복실기의 농도는, 문헌 (ANALYTICAL CHEMISTRY 제 26 권, 1614 페이지) 에 기재된 방법에 의해 측정될 수 있다. 중량 평균 분자량은, 상온 GPC 분석과 같은 방법에 의해 측정된다.
PET 필름은, 광 투과성과 평활성이 우수한 필름인 것이 바람직하다. 이를 위해, PET 필름의 광 투과성이 향상되는 데에는, PET 필름에 사용되는 활제를 저감시키는 것이 바람직하다. 또, PET 필름에 대해 제 1 실리카 증착층이 적층될 때에, 제 1 실리카 증착층에 균열 등이 발생하지 않고, 또, 제 1 실리카 증착층이 균일한 박막이 되도록 하기 위해서, PET 필름의 중심선 표면 조도 (Ra) 는 30 ㎚ 이하인 것이 바람직하다. 중심선 표면 조도 (Ra) 가 30 ㎚ 이하이면, PET 필름은 우수한 평활성을 갖고 있다고 말할 수 있다. PET 필름의 표면 조도는, JIS B 0601 에 준한 방법으로 측정될 수 있다.
기재 (51, 61) 상에 밀착층 (52, 62) 이 형성된다. 밀착층 (52, 62) 은, 제 1 실리카 증착층과의 밀착을 얻기 위해서 적절히 형성된다. 밀착층 (52, 62) 은, 기재 (51, 61) 의 연신시에 도포되는 인 라인 방식 및 기재 (51, 61) 가 제막된 후의 오프 라인으로 도포되는 오프 라인 방식 중 어느 하나의 방법 혹은 인 라인 방식 및 오프 라인 방식의 쌍방에 의해 형성될 수 있다. 밀착층 (52, 62) 으로는, 특별히 한정되지 않지만, 인 라인 방식에 의한 밀착층 (52, 62) 을 형성하기 위한 밀착층용 조성물은, 예를 들어 아크릴 재료나 우레탄 재료일 수 있다. 오프 라인에 의한 밀착층 (52, 62) 을 형성하기 위한 밀착층용 조성물은, 예를 들어 아크릴폴리올 등의 수산기를 가지는 화합물과 이소시아네이트기를 가지는 이소시아네이트 화합물의 2 액 반응 복합물일 수 있다. 기재 (51, 61) 에서는, 그 편면뿐만 아니라 양면에, 밀착층 (52, 62) 이 형성되어도 된다.
제 1 실리카 증착층 (53, 63) 및 제 2 실리카 증착층 (55, 65) (이하, 간단히 「실리카 증착층」이라고도 말한다) 은 배리어성을 발현하는 층으로, 상기 서술한 파장 변환 시트 (100, 200) 에 있어서의 무기 박막층 (10) 에 상당한다. 증착층으로서 배리어성을 발현하는 무기 화합물로는, 예를 들어 산화알루미늄, 산화규소, 산화주석, 산화마그네슘, 산화아연 혹은 그들의 혼합물 등이 있고, 본 실시형태에서는, 산화규소를 함유하는 실리카 증착층이 선택된다. 실리카 증착층은, 60 ℃/90 ％RH 및 85 ℃/85 ％RH 등의 가혹한 환경하에서의 디스플레이 기능의 가속 열화 시험에서의 내습성을 갖고 있다. 실리카 증착층은, 예를 들어 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 플라즈마 기상 성장법 (CVD) 등과 같은 방법에 의해 제작된다.
실리카 증착층을 구성하는 산소 및 규소의 O/Si 비는, 원자비로 1.7 이상 2.0 이하인 것이 바람직하다. O/Si 비가 원자비로 1.7 미만이면, 실리카 증착층 내의 Si-Si 결합의 비율이 많아져 유색의 금속을 많이 포함하므로, 실리카 증착층의 투과율이 저하되는 경우가 있다. 또, O/Si 비가 원자비로 2.0 을 초과하면, 실리카 증착층의 배리어성이 저하되는 경우가 있다. 디스플레이 용도에 바람직한 실리카 증착층의 O/Si 비로는, 원자비로 1.85 ∼ 2.0 인 것이 보다 바람직하다.
실리카 증착층의 O/Si 비는, 예를 들어 X 선 광전자 분광법 (XPS) 에 의해 측정된다. XPS 측정 장치로는, 구체적으로는, 예를 들어 X 선 광전자 분광 분석 장치 (닛폰 전자 주식회사 제조 JPS-90MXV) 일 수 있다. X 선원에는, 비단색화 MgKα (1253.6 eV) 가 사용되고, X 선 출력값은, 예를 들어 100 W (10 ㎸-10 ㎃) 일 수 있다. O/Si 비를 구하기 위한 정량 분석에는, 예를 들어 O 의 1s 궤도에 대해 2.28 의 상대 감도 인자, Si 의 2p 궤도에 대해 0.9 의 상대 감도 인자가 사용된다.
실리카 증착층과 접하는 제 1 가스 배리어성 피복층 (54, 64) 및 제 2 가스 배리어성 피복층 (56, 66) 등의 파장 변환 시트용 보호 필름 (300) 을 구성하는 유기층의 굴절률은, 바람직하게는 1.5 ∼ 1.7 이다. 이 때문에, 파장 변환 시트용 보호 필름 (300) 내에서의 광학 간섭을 방지하기 위해서, 실리카 증착층의 굴절률은, 1.5 이상 1.7 이하인 것이 바람직하다. 실리카 증착층의 굴절률로는, 배리어성에 더하여 디스플레이 용도를 위해서, 투명성의 점에서, 보다 바람직하게는 1.6 ∼ 1.65 이다. 또한, 실리카 증착층의 굴절률의 측정시에는, 물리 기상 성장 (PVD) 법에 의해 PET 필름 상에 굴절률이 상이한 몇 개의 실리카 증착막이 형성된다. 실리카 증착층의 굴절률은, 실리카 증착층의 두께와 광 간섭에 의해 생긴 투과율 곡선으로부터 산출된다.
실리카 증착층의 두께는 5 ㎚ ∼ 300 ㎚ 의 범위 내인 것이 바람직하다. 실리카 증착층의 두께가 5 ㎚ 미만이면, 균일한 막을 얻기 어렵고, 또, 가스 배리어재로서의 기능을 충분히 하기 어렵다. 실리카 증착층의 두께가 300 ㎚ 를 초과하면, 실리카 증착층에 플렉시빌리티를 유지시키는 것이 어렵고, 또, 증착막의 성막 후에, 절곡 및 인장 등의 외적 요인에 의해 증착막에 균열이 쉽게 발생한다. 실리카 증착층의 두께는, 인 라인 제막에 의한 생산성을 고려하면, 보다 바람직하게는 10 ∼ 50 ㎚ 의 범위 내이다.
실리카 증착층을 형성하는 방법으로는, 예를 들어 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 및 플라즈마 기상 성장법 (CVD) 등의 어느 것이어도 된다. 진공 증착법에 필요한 가열 수단으로는, 전자선 가열 방식, 저항 가열 방식 및 유도 가열 방식 중 어느 하나의 방식을 사용할 수 있다. 실리카 증착층의 광 투과성을 높이기 위해서, 예를 들어 산소 등의 각종 가스 등이 취입되는 반응 증착법이 사용되어도 된다.
제 1 가스 배리어성 피복층 (54, 64) 및 제 2 가스 배리어성 피복층 (56, 66) (이하, 간단히 「가스 배리어성 피복층」이라고도 말한다) 은, 가스 배리어성을 가진 피막층으로, 상기 서술한 파장 변환 시트 (100, 200) 에 있어서의 가스 배리어성 피복층 (11) 과 동일한 구성으로 할 수 있다. 가스 배리어성 피복층은, 코팅제를 사용하여 형성할 수 있다. 코팅제는, 예를 들어 수용성 고분자, 금속 알콕사이드, 금속 알콕사이드의 가수분해물 및 실란 커플링제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 함유하는 수용액 혹은 물/알코올 혼합 용액을 주제로 한다.
코팅제는, 구체적으로는, 예를 들어 수용성 고분자의 수용액 혹은 물/알코올 혼합 용액에, 금속 알콕사이드, 금속 알콕사이드의 가수분해물 및 실란 커플링제가 직접 혼합되어 만들어진다. 혹은 코팅제는, 예를 들어 수용성 고분자의 수용액 혹은 물/알코올 혼합 용액에, 미리 가수분해 등 처리가 실시된 금속 알콕사이드와 실란 커플링제가 혼합되어 만들어진다. 코팅제의 용액은, 밀착층 (52, 62) 상에 코팅 후, 가열 건조됨으로써 가스 배리어성 피복층을 형성한다. 또, 코팅제의 용액은, 실리카 증착층 상에, 각각 코팅 후, 가열 건조됨으로써 가스 배리어성 피복층을 형성한다.
코팅제에 사용되는 수용성 고분자로는, 예를 들어 수산기 함유 고분자 화합물을 들 수 있다. 수산기 함유 고분자 화합물은, 예를 들어 폴리비닐알코올 (PVA), 폴리비닐피롤리돈, 전분, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스 및 알긴산나트륨 등일 수 있다. 코팅제로는, PVA 가 특히 바람직하다. PVA 로 만들어진 가스 배리어성 피복층은, 가스 배리어성이 우수하다.
금속 알콕사이드는, 일반식, M(OR)n (M：Si, Ti, Al, Zr 등의 금속, R：CH3, C2H5 등의 알킬기, n：M 의 가수에 대응하는 수) 으로 나타내는 화합물이다. 금속 알콕사이드로는, 구체적으로, 예를 들어 테트라에톡시실란〔Si(OC2H5)4〕및 트리이소프로폭시알루미늄〔Al(O-2'-C3H7)3〕등이 있다. 금속 알콕사이드로는, 테트라에톡시실란 및 트리이소프로폭시알루미늄이 특히 바람직하다. 테트라에톡시실란 및 트리이소프로폭시알루미늄은, 가수분해 후, 수계 용매 중에 있어서 비교적 안정적이다.
실란 커플링제는, 일반식, R1 mSi(OR2)4-m (R1：유기 관능기, R2：CH3, C2H5 등의 알킬기, m：1 ∼ 3 의 정수) 으로 나타내는 화합물이다. 실란 커플링제로는, 구체적으로, 예를 들어 에틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, γ-클로로프로필메틸디메톡시실란, γ-클로로프로필트리메톡시실란, 글리시드옥시프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 및 γ-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란 등의 실란 커플링제 등일 수 있다. 실란 커플링제의 용액 중에는, 가스 배리어성을 저해하지 않는 범위에서, 이소시아네이트 화합물 혹은 분산제, 안정화제, 점도 조정제 및 착색제 등의 공지된 첨가제가 필요에 따라 첨가되는 것도 가능하다.
코팅제의 도포 방법으로는, 예를 들어 딥핑법, 롤 코팅법, 스크린 인쇄법, 스프레이법 및 그라비아 인쇄법 등의 종래 공지된 방법이 사용된다. 건조 후의 가스 배리어성 피복층의 두께는, 바람직하게는 0.01 ∼ 50 ㎛ 이며, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 10 ㎛ 이다. 건조 후의 가스 배리어성 피복층의 두께가 0.01 ㎛ 미만인 경우에는, 균일한 도막이 얻어지지 않으므로, 충분한 가스 배리어성이 얻어지지 않는 경우가 있다. 또, 건조 후의 가스 배리어성 피복층의 두께가 50 ㎛ 를 초과하는 경우에는, 가스 배리어성 피복층에 크랙이 발생하기 쉬워진다.
또한, 도 3 의 파장 변환 시트용 보호 필름 (300) 으로는, 그 반사율이, 청색 영역의 파장 450 ㎚, 녹색 영역의 파장 540 ㎚, 적색 영역의 파장 620 ㎚ 의 각각에 있어서, 10 ％ 이상 20 ％ 이하인 것이 바람직하다. 반사율은, 제 1 및 제 2 배리어 필름 (50, 60) 에 의한 광학 간섭과 상관이 있다. 반사율이 각 파장에 있어서 20 ％ 를 초과하면, 백라이트 유닛에 있어서 파장 변환 시트용 보호 필름 (300) 이 도광판 상에 확산 시트로서 사용된 경우라도, 광학 간섭에 의한 색 불균일이 크게 나타나 외관 불량이 발생하는 경우가 있다. 반사율이 각 파장에 있어서 10 ％ 미만에서는, 제 1 및 제 2 배리어 필름 (50, 60) 중의 실리카 증착층의 O/Si 비와 굴절률이 상기 서술한 바람직한 값의 범위로부터 일탈하기 쉽고, 제 1 및 제 2 배리어 필름 (50, 60) 의 배리어성이 충분히 발현되지 않을 가능성이 있다.
또, 파장 변환 시트용 보호 필름 (300) 의 투과율은, 청색의 450 ㎚ 파장, 녹색의 540 ㎚ 파장, 적색의 620 ㎚ 파장의 각각에 있어서 80 ％ 이상 95 ％ 이하인 것이 바람직하다. 80 ％ 미만의 투과율은, 그 투과율이 낮고 형광체층 (양자 도트층) 의 광 변환 효율을 저하시키는 경우가 있으므로 바람직하지 않다.
상기 서술한 파장 변환 시트용 보호 필름 (300) 은, 각 층의 구성이 상기의 구성되도록 하는 것 이외에는, 파장 변환 시트용 보호 필름 (2, 20) 과 동일한 방법으로 제조할 수 있다.
도 1 및 도 2 에 나타낸 파장 변환 시트 (100, 200) 에 있어서, 파장 변환 시트용 보호 필름 (2, 20) 대신에, 상기 서술한 파장 변환 시트용 보호 필름 (300) 을 사용함으로써, 2 장의 파장 변환 시트용 보호 필름 (300, 300) 사이에 형광체층 (1) 이 싸여진 (봉지된) 구조를 갖는 파장 변환 시트를 얻을 수 있다.
또, 도 1 및 도 2 에 나타낸 파장 변환 시트 (100, 200) 의 파장 변환 시트용 보호 필름 (2, 20) 을 구성하는 각 층을, 상기 서술한 파장 변환 시트용 보호 필름 (300) 에 있어서 설명한 각 층의 구성으로 변경해도 된다. 특히, 파장 변환 시트용 보호 필름 (2, 20) 에 있어서, 무기 박막층 (10) 을 실리카 증착층으로 하고, 당해 실리카 증착층에 함유되는 산소와 규소의 O/Si 비를 원자비로 1.7 이상 2.0 이하로 하고, 실리카 증착층의 굴절률을 1.5 이상 1.7 이하로 하고, 파장 450 ㎚, 파장 540 ㎚ 및 파장 620 ㎚ 의 모든 파장에 있어서, 파장 변환 시트용 보호 필름 (2, 20) 의 반사율을 10 ％ 이상 20 ％ 이하, 또한 투과율을 80 ％ 이상 95 ％ 이하로 해도 된다. 이들 조건을 만족시킴으로써, 파장 변환 시트용 보호 필름은, 배리어성이 보다 우수하고, 백라이트를 구성한 경우에 보다 장기간에 걸쳐서 높은 휘도를 얻을 수 있고, 또한 디스플레이를 구성한 경우에 장기간에 걸쳐서, 디스플레이에 색의 불균일 등에 의한 색조 변화 및 흑점 등의 색재현 불량의 발생이 없는 우수한 외관을 얻을 수 있다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에 기초하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
(파장 변환 시트용 보호 필름의 제작)
기재로서의 두께 25 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 편면에, 무기 박막층 (실리카 증착층) 으로서 산화규소를 진공 증착법에 의해 250 Å 의 두께로 형성하고, 또한 테트라에톡시실란과 폴리비닐알코올을 함유하는 도액을 웨트 코팅법에 의해 무기 박막층 상에 도공하여, 0.3 ㎛ 의 두께의 가스 배리어성 피복층을 형성하였다. 이로써, 기재의 일방의 면 상에 무기 박막층 및 가스 배리어성 피복층으로 이루어지는 배리어층이 형성된 배리어 필름을 얻었다. 이 배리어 필름을 2 장 제작하였다.
계속해서, 일방의 배리어 필름의 가스 배리어성 피복층과는 반대의 면측 (기재측) 에, 아크릴 수지와 실리카 미립자 (평균 입경 3 ㎛) 를 포함하는 도액을 웨트 코팅법에 의해 도공하여, 5 ㎛ 의 두께의 코팅층을 형성하였다. 이로써, 코팅층이 형성된 배리어 필름을 얻었다.
다음으로, 코팅층이 형성된 배리어 필름의 가스 배리어성 피복층측과 코팅층을 갖지 않는 배리어 필름의 가스 배리어성 피복층과는 반대의 면측 (기재측) 을, 아크릴 수지 접착제를 사용하여 첩합함으로써, 실시예 1 의 파장 변환 시트용 보호 필름을 얻었다. 이 파장 변환 시트용 보호 필름을 2 장 제작하였다.
(파장 변환 시트의 제작)
양자 도트로서의 CdSe/ZnS 530 (상품명, SIGMA-ALDRICH 사 제조) 을 에폭시계 감광성 수지와 혼합 후, 혼합액을 상기 서술한 파장 변환 시트용 보호 필름의 가스 배리어성 피복층측에 도포하고, 그것에 동일한 구성의 파장 변환 시트용 보호 필름을 적층하고, UV 경화 라미네이트에 의해 도 1 에 나타낸 구조를 갖는 실시예 1 의 파장 변환 시트를 얻었다.
(백라이트 유닛의 제작)
얻어진 파장 변환 시트에, LED 광원과 도광판을 조합하여, 실시예 1 의 백라이트 유닛을 제작하였다.
[실시예 2]
(파장 변환 시트용 보호 필름의 제작)
실시예 1 에 있어서, 코팅층이 형성된 배리어 필름의 가스 배리어성 피복층측과 코팅층을 갖지 않는 배리어 필름의 가스 배리어성 피복층측을, 아크릴 수지 접착제를 사용하여 첩합한 것 이외에는, 동일한 조작으로 실시예 2 의 파장 변환 시트용 보호 필름을 얻었다. 이 파장 변환 시트용 보호 필름을 2 장 제작하였다.
(파장 변환 시트의 제작)
CdSe/ZnS 530 (상품명, SIGMA-ALDRICH 사 제조) 을 에폭시계 감광성 수지와 혼합 후, 혼합액을 상기 서술한 파장 변환 시트용 보호 필름의 기재측 (코팅층과는 반대의 면측) 에 도포하고, 그것에 동일한 구성의 파장 변환 시트용 보호 필름을 적층하고, UV 경화 라미네이트에 의해 도 2 에 나타낸 구조를 갖는 실시예 2 의 파장 변환 시트를 얻었다.
(백라이트 유닛의 제작)
얻어진 파장 변환 시트에, LED 광원과 도광판을 조합하여, 실시예 2 의 백라이트 유닛을 제작하였다.
[실시예 3]
실시예 1 에 있어서, 코팅층을 형성하지 않은 것 이외에는, 동일한 조작으로 실시예 3 의 파장 변환 시트용 보호 필름을 얻었다. 또한, 이 파장 변환 시트용 보호 필름을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조작으로 실시예 3 의 파장 변환 시트 및 백라이트 유닛을 얻었다.
[비교예 1]
실시예 1 에 있어서, 코팅층이 형성된 배리어 필름 대신에, 두께 25 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용한 것 이외에는, 동일한 조작으로 비교예 1 의 파장 변환 시트용 보호 필름을 얻었다. 또한, 이 파장 변환 시트용 보호 필름을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조작으로 비교예 1 의 파장 변환 시트 및 백라이트 유닛을 얻었다.
[비교예 2]
실시예 1 에 있어서, 코팅층을 갖지 않는 배리어 필름 대신에, 두께 25 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용한 것 이외에는, 동일한 조작으로 비교예 2 의 파장 변환 시트용 보호 필름을 얻었다. 또한, 이 파장 변환 시트용 보호 필름을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조작으로 비교예 2 의 파장 변환 시트 및 백라이트 유닛을 얻었다.
[비교예 3]
실시예 2 에 있어서, 코팅층이 형성된 배리어 필름 대신에, 두께 12 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용한 것 이외에는, 동일한 조작으로 비교예 3 의 파장 변환 시트용 보호 필름을 얻었다. 또한, 이 파장 변환 시트용 보호 필름을 사용한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일한 조작으로 비교예 3 의 파장 변환 시트 및 백라이트 유닛을 얻었다.
[비교예 4]
기재로서의 두께 25 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 편면에, 제 1 무기 박막층 (실리카 증착층) 으로서 산화규소를 진공 증착법에 의해 250 Å 의 두께로 형성하고, 또한 테트라에톡시실란과 폴리비닐알코올을 함유하는 도액을 웨트 코팅법에 의해 제 1 무기 박막층 상에 도공하여, 0.3 ㎛ 의 두께의 제 1 가스 배리어성 피복층을 형성하였다. 이어서, 제 1 가스 배리어성 피복층 상에, 제 2 무기 박막층 (실리카 증착층) 으로서 산화규소를 진공 증착법에 의해 250 Å 의 두께로 형성하고, 또한 테트라에톡시실란과 폴리비닐알코올을 함유하는 도액을 웨트 코팅법에 의해 제 2 무기 박막층 상에 도공하여, 0.3 ㎛ 의 두께의 제 2 가스 배리어성 피복층을 형성하였다. 이로써, 기재의 일방의 면 상에, 제 1 무기 박막층, 제 1 가스 배리어성 피복층, 제 2 무기 박막층 및 제 2 가스 배리어성 피복층으로 이루어지는 배리어층이 형성된 배리어 필름을 얻었다.
계속해서, 배리어 필름의 가스 배리어성 피복층측과 두께 25 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을, 아크릴 수지 접착제를 사용하여 첩합함으로써, 비교예 4 의 파장 변환 시트용 보호 필름을 얻었다. 이 파장 변환 시트용 보호 필름을 2 장 제작하였다. 이 파장 변환 시트용 보호 필름을 사용한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일한 조작으로 비교예 4 의 파장 변환 시트 및 백라이트 유닛을 얻었다.
＜휘도 측정＞
실시예 1 ∼ 3 및 비교예 1 ∼ 4 에서 제작한 백라이트 유닛에 대하여, 휘도계 (코니카 미놀타사 제조, 상품명：LS-100) 를 사용하여 LED 발광시의 휘도 (초기 휘도) 를 측정하였다. 다음으로, 신뢰성 시험으로서 백라이트 유닛을 60 ℃, 90 ％RH 의 환경하에서 500 시간 보존한 후, 휘도를 측정하였다. 초기 휘도와 500 시간 보존 후의 휘도의 차이가 작을수록, 파장 변환 시트용 보호 필름의 배리어성이 우수하다는 것을 의미한다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다.
＜외관 평가＞
실시예 1 ∼ 3 및 비교예 1 ∼ 4 에서 제작한 백라이트 유닛에 대하여, LED 발광 상태로 외관을 육안으로 확인하고, 이물질 (스플래시, 흠집, 주름 등) 의 유무 및 간섭 무늬의 발생의 유무를 각각 평가하였다. 이물질 및 간섭 무늬가 확인되지 않은 것을 「A」, 이물질 및 간섭 무늬가 확인된 것을 「B」로 판정하였다. 이 외관 평가는, 휘도 측정과 마찬가지로, 초기 및 60 ℃, 90 ％RH 의 환경하에서 500 시간 보존한 후의 양방에서 실시하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다.
Figure 112016046839652-pct00001
표 1 에 나타낸 결과로부터 명확한 바와 같이, 실시예 1 ∼ 3 의 파장 변환 시트를 사용한 백라이트 유닛에서는, 배리어 필름을 2 장 적층함으로써, 스플래시 등의 이물질의 영향이 억제되고, 또한 간섭 무늬의 발생이 억제되는 것이 확인되었다. 또, 실시예 1 ∼ 3 의 파장 변환 시트를 사용함으로써 신뢰성 시험을 거쳐도 거의 열화가 없는 백라이트 유닛을 얻을 수 있었다.
한편, 비교예 1 ∼ 3 의 파장 변환 시트에서는, 1 장의 배리어 필름과 폴리에스테르 필름을 첩합한 구조이기 때문에, 특히 신뢰성 시험 후에는, 배리어성이 떨어지기 때문에 휘도의 저하가 보이고, 외관상으로도 전체적인 휘도 저하뿐만 아니라, 국소적인 휘도 저하가 보여졌다.
또, 비교예 4 의 파장 변환 시트에서는, 배리어성은 양호하지만, 박막층인 무기 박막층 (실리카 증착층) 및 가스 배리어성 피복층을 2 회 적층한 결과, 간섭 무늬가 확실히 보이게 되었다.
[실시예 4]
(파장 변환 시트용 보호 필름의 제작)
중량 평균 분자량 6만의 PET 를 사용하여 형성된 두께 16 ㎛ 의 PET 필름의 기재의 편면에, 밀착층용 조성물을 도공하여, 두께 0.1 ㎛ 의 밀착층을 적층하였다. 다음으로, 밀착층 상에, 무기 박막층으로서 제 1 실리카 증착층을 그 두께가 30 ㎚ 가 되도록 물리 증착법에 의해 적층하였다. 제 1 실리카 증착층 상에, 가스 배리어성 피복층용 조성물을 사용한 웨트 코팅법에 의해 두께 1 ㎛ 의 제 1 가스 배리어성 피복층 (제 1 복합 피막층) 을 형성하였다. 또한, 제 1 가스 배리어성 피복층 상에, 제 2 실리카 증착층을 그 두께가 30 ㎚ 가 되도록 적층하였다. 계속하여, 제 2 실리카 증착층 상에, 가스 배리어성 피복층용 조성물을 사용한 웨트 코팅법에 의해 두께 1 ㎛ 의 제 2 가스 배리어성 피복층 (제 2 복합 피막층) 을 형성하여, 제 1 배리어 필름을 제작하였다. 제 1 실리카 증착층 및 제 2 실리카 증착층에 있어서의 O/Si 비는 원자비로 1.8 로 하고, 굴절률은 1.61 로 하였다. 또, 제 1 배리어 필름과 동일한 방법으로 제 2 배리어 필름을 제작하였다.
밀착층용 조성물은, 아크릴폴리올과 톨릴렌디이소시아네이트의 아세트산에틸 용액으로 하였다. 아크릴폴리올의 OH 기와 톨릴렌디이소시아네이트의 NCO 기는 서로 등량으로 하였다. 아세트산에틸 용액에 있어서의 아크릴폴리올과 톨릴렌디이소시아네이트를 합한 고형분의 농도는 5 질량％ 로 하였다.
가스 배리어성 피복층용 조성물의 제작에 있어서는, 테트라에톡시실란 10.4 g 을 0.1 N (규정 농도) 의 염산 89.6 g 에 첨가하고, 이 염산 용액을 30 분간 교반하고, 테트라에톡시실란을 가수분해하였다. 가수분해 후의 고형분의 농도는, SiO2 환산으로 3 질량％ 로 하였다. 테트라에톡시실란의 가수분해 용액과 폴리비닐알코올의 3 질량％ 수용액을 혼합하여 가스 배리어성 피복층용 조성물로 하였다. 테트라에톡시실란의 가수분해 용액과 폴리비닐알코올의 배합비는, 질량％ 환산으로 50 대 50 으로 하였다.
제 1 및 제 2 실리카 증착층의 형성에 있어서는, 그 형성 전에, 증착하는 재료의 종류 등의 증착 조건을 변경하여 바람직한 증착 조건을 결정하였다. 실리카 증착층의 O/Si 비는, X 선 광전자 분광 분석 장치 (닛폰 전자 주식회사 제조, JPS-90MXV) 를 사용하여 조사하였다. X 선원은 비단색화 MgKα (1253.6 eV) 를 사용하고, X 선 출력 100 W (10 ㎸-10 ㎃) 로 측정하였다. 실리카 증착층의 O/Si 비를 구하기 위한 정량 분석은, 각각 O 1s 에서 2.28, Si 2p 에서 0.9 의 상대 감도 인자를 사용하여 실시하였다. 실리카 증착층의 굴절률은, 실리카 증착층의 두께와 광 간섭에 의해 생긴 투과율 곡선의 피크의 파장을 이용하여 시뮬레이션에 의해 산출하였다.
다음으로, 접착층을 개재하여 제 1 배리어 필름과 제 2 배리어 필름을 첩합하였다. 접착층은, 2 액 경화형의 우레탄 접착제에 의해 제작하였다. 접착 후의 접착층의 두께는 5 ㎛ 였다. 제 2 배리어 필름의 PET 필름 상에, 입자경 2 ㎛ 의 올레핀계 입자가 우레탄 바인더 중에 분산된 코팅층을, 그 두께가 3 ㎛ 가 되도록 도공하였다. 헤이즈치 60 ％ (JIS K 7136) 의 제 1 파장 변환 시트용 보호 필름을 얻었다. 또, 제 1 파장 변환 시트용 보호 필름과 동일한 방법으로 제 2 파장 변환 시트용 보호 필름을 제작하였다.
(파장 변환 시트의 제작)
CdSe/ZnS 의 코어·쉘 구조를 가지는 형광체를 이하의 방법으로 얻었다. 먼저, 옥타데센에, 옥틸아민 및 아세트산카드뮴을 첨가한 용액과, 트리옥틸포스핀에 셀렌을 용해시킨 용액을 질량비 1：1 로 혼합하고, 가열한 마이크로 유로를 통과시켜, 핵미립자로서의 CdSe 미립자 용액을 얻었다. 계속해서, CdSe 미립자 용액과, [(CH3)2NCSS]2Zn 을 트리옥틸포스핀에 용해시킨 용액을 질량비로 1：1 이 되도록 혼합하고, 가열된 마이크로 유로를 통과시켜, CdSe/ZnS 구조의 형광체를 얻었다. 얻어진 형광체를 감광성 수지 (에폭시 수지) 에 혼합하고, 양자 도트층용 혼합물을 얻었다. 계속해서, 제 1 파장 변환 시트 보호 필름의 제 1 배리어 필름의 기재 상 (코팅층과는 반대측의 면 상) 에 양자 도트층용 혼합물을 도포하고, 그 위에 제 2 파장 변환 시트 보호 필름을, 그 제 1 배리어 필름의 기재측 (코팅층과는 반대측) 이 제 1 파장 변환 시트 보호 필름과 대향하도록 적층하였다. 양자 도트층용 혼합물에 UV 조사를 실시하여, 양자 도트층용 혼합물에 포함되는 감광성 수지를 경화시켰다. 이로써, 양자 도트층 (형광체층) 이 제 1 및 제 2 파장 변환 시트 보호 필름 사이에 있는 파장 변환 시트를 제작하였다.
(백라이트 유닛의 제작)
얻어진 파장 변환 시트에, LED 광원과 도광판을 조합하여, 실시예 4 의 백라이트 유닛을 제작하였다.
[실시예 5]
중량 평균 분자량 6만의 PET 를 사용하여 형성된 두께 16 ㎛ 의 PET 필름의 기재의 편면에, 밀착층용 조성물을 도공하여, 두께 0.1 ㎛ 의 밀착층을 적층하였다. 다음으로, 밀착층 상에, 무기 박막층으로서 제 1 실리카 증착층을 그 두께가 30 ㎚ 가 되도록 물리 증착법에 의해 적층하였다. 제 1 실리카 증착층 상에, 가스 배리어성 피복층용 조성물을 사용한 웨트 코팅법에 의해 두께 1 ㎛ 의 제 1 가스 배리어성 피복층 (제 1 복합 피막층) 을 형성하여, 제 1 배리어 필름을 제작하였다. 제 1 실리카 증착층에 있어서의 O/Si 비는 원자비로 1.8 로 하고, 굴절률은 1.61 로 하였다. 또, 제 1 배리어 필름과 동일한 방법으로 제 2 배리어 필름을 제작하였다. 제 1 및 제 2 배리어 필름에 있어서의 각 층은, 실시예 4 와 동일한 방법으로 형성하였다. 실시예 5 의 제 1 및 제 2 배리어 필름은 모두 실리카 증착층 및 가스 배리어성 피복층을 1 층씩 갖는 구성, 즉, 실시예 4 의 제 1 및 제 2 배리어 필름으로부터 제 2 실리카 증착층 및 제 2 가스 배리어성 피복층을 제외한 구성을 갖는다.
상기 방법으로 제작한 제 1 및 제 2 배리어 필름을 사용한 것 이외에는, 실시예 4 와 동일하게 하여, 헤이즈치 60 ％ (JIS K 7136) 의 제 1 및 제 2 파장 변환 시트용 보호 필름을 얻었다. 또한, 이 제 1 및 제 2 파장 변환 시트용 보호 필름을 사용한 것 이외에는, 실시예 4 와 동일하게 하여, 파장 변환 시트 및 그것을 사용한 백라이트 유닛을 얻었다.
[실시예 6]
SiO 증착 재료의 O/Si 비를 변경하고, 물리 증착의 조건을 조정함으로써, 실리카 증착층의 O/Si 비를 원자비로 1.7, 굴절률을 1.55 로 하여, 제 1 및 제 2 실리카 증착층을 제작하였다. 실리카 증착층의 O/Si 비와 굴절률의 값 이외에는, 실시예 4 와 동일한 방법에 의해 파장 변환 시트용 보호 필름, 파장 변환 시트 및 백라이트 유닛을 얻었다.
＜파장 변환 시트용 보호 필름 및 백라이트 유닛의 평가＞
표 2 는, 실시예 4 ∼ 6 에 있어서 제작한 파장 변환 시트용 보호 필름의 반사율 및 투과율의 평가 결과를 나타내는 표이다. 표 3 은, 실시예 4 ∼ 6 에 있어서 제작한 파장 변환 시트용 보호 필름의 수증기 투과도 및 백라이트 유닛의 휘도 및 외관의 평가 결과를 나타내는 표이다.
Figure 112016046839652-pct00002
Figure 112016046839652-pct00003
파장 변환 시트용 보호 필름의 반사율 및 투과율은, 분광 광도계 (상품명：SHIMAZU UV-2450) 를 사용하여, 파장 450 ㎚, 540 ㎚ 및 620 ㎚ 에 있어서 측정하였다. 측정에 있어서는, 파장 변환 시트용 보호 필름의 코팅층과는 반대측의 면에서 측정광을 조사하였다. 파장 변환 시트용 보호 필름의 수증기 투과도 (g/㎡·day) 는, 수증기 투과도 측정 장치 (Modern Control 사 제조의 Permatran 3/33) 를 사용하여, 40 ℃/90 ％RH 분위기하에서 측정하였다.
백라이트 유닛의 휘도의 측정 및 외관의 평가 (외관 평가 1) 는, 60 ℃/90 ％RH 분위기하에서의 1,000 시간 보존 실험의 전후에서 실시되었다. 표 3 에 있어서, 초기란, 보존 실험 전을 나타내고, 보존 후란, 보존 실험 후를 나타낸다. 백라이트 유닛의 휘도는, 휘도계 (코니카 미놀타사 제조의 LS-100) 를 사용하여 측정되었다. 백라이트 유닛의 외관 (외관 평가 1) 은, 백라이트 유닛으로서의 디스플레이 용도에 견딜 수 있는 외관을 갖는 경우에 「A」로 평가하고, 디스플레이에 색의 불균일 등에 의한 색조 변화가 보이고 흑점 등의 색재현 불량이 있는 경우에 「B」로 평가하였다.
백라이트 유닛의 외관 평가 2 는, 이하의 방법으로 실시하였다. 즉, 백라이트 유닛에 대하여, LED 발광 상태에서 외관을 육안으로 확인하고, 이물질 (스플래시, 흠집, 주름 등) 의 유무 및 간섭 무늬의 발생의 유무를 각각 평가하였다. 이물질 및 간섭 무늬가 확인되지 않은 것을 「A」, 이물질 및 간섭 무늬가 확인된 것을 「B」로 판정하였다. 이 외관 평가는 초기 및 60 ℃, 90 ％RH 의 환경하에서 500 시간 보존한 후의 양방에서 실시하였다.
산업상 이용가능성
본 발명의, 2 이상의 배리어 필름끼리를 적층한 라미네이트 필름인 파장 변환 시트용 보호 필름, 이 파장 변환 시트용 보호 필름에 의해 형광체층을 피복한 파장 변환 시트 및 이 파장 변환 시트를 사용한 백라이트 유닛을 사용함으로써, 우수한 고정세 디스플레이를 제조하는 것이 가능하다.
1 : 형광체층,
2, 20, 300 : 파장 변환 시트용 보호 필름,
3 : 형광체,
4 : 봉지 수지,
5 : 배리어 필름,
6 : 접착층,
7 : 코팅층,
8 : 기재,
9 : 배리어층,
10 : 무기 박막층,
11 : 가스 배리어성 피복층,
31 : 코팅층,
50 : 제 1 배리어 필름,
51 : 기재,
52 : 밀착층,
53 : 제 1 실리카 증착층,
54 : 제 1 가스 배리어성 피복층,
55 : 제 2 실리카 증착층,
56 : 제 2 가스 배리어성 피복층,
60 : 제 2 배리어 필름,
61 : 기재,
62 : 밀착층,
63 : 제 1 실리카 증착층,
64 : 제 1 가스 배리어성 피복층,
65 : 제 2 실리카 증착층,
66 : 제 2 가스 배리어성 피복층,
100, 200 : 파장 변환 시트

Claims (12)

  1. 파장 변환 시트에 있어서의 형광체를 보호하기 위한 파장 변환 시트용 보호 필름으로서,
    기재와 그 기재가 적어도 일방의 면 상에 형성된 1 이상의 배리어층을 갖는 배리어 필름이, 2 이상 적층된 구조를 갖고,
    상기 배리어층이, 상기 기재의 일방의 면 상에 적층된 무기 박막층과 그 무기 박막층 상에 적층된 가스 배리어성 피복층을 포함하는, 파장 변환 시트용 보호 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    2 이상의 상기 배리어 필름은, 접착층을 사용하여 적층되어 있고,
    인접하는 2 개의 상기 배리어 필름의 상기 배리어층끼리가, 상기 접착층을 개재하여 대향하도록 배치된 구조를 갖는, 파장 변환 시트용 보호 필름.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    광학적 기능을 갖는 코팅층을 추가로 갖고, 상기 코팅층이 파장 변환 시트용 보호 필름의 적어도 일방의 표면에 배치되어 있는, 파장 변환 시트용 보호 필름.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 광학적 기능이 간섭 무늬 방지 기능인, 파장 변환 시트용 보호 필름.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 코팅층이, 바인더 수지와 그 바인더 수지 중에 분산된 미립자를 포함하는, 파장 변환 시트용 보호 필름.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 배리어층이, 상기 무기 박막층과 상기 가스 배리어성 피복층이 교대로 2 층씩 이상 적층된 구조를 갖는, 파장 변환 시트용 보호 필름.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가스 배리어성 피복층이, 수산기 함유 고분자 화합물, 금속 알콕사이드, 금속 알콕사이드 가수분해물 및 금속 알콕사이드 중합물 중 적어도 1 종을 함유하는 층인, 파장 변환 시트용 보호 필름.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    적어도 일방의 표면에 배치된 광학적 기능을 갖는 코팅층을 추가로 갖고,
    상기 배리어층이 무기 박막층으로서 실리카 증착층을 포함하고,
    상기 실리카 증착층에 함유되는 산소와 규소의 O/Si 비가 원자비로 1.7 이상 2.0 이하이고,
    상기 실리카 증착층의 굴절률이 1.5 이상 1.7 이하이고,
    파장 450 ㎚, 파장 540 ㎚ 및 파장 620 ㎚ 의 모든 파장에 있어서, 상기 파장 변환 시트용 보호 필름의 반사율이 10 ％ 이상 20 ％ 이하이고, 또한 투과율이 80 ％ 이상 95 ％ 이하인, 파장 변환 시트용 보호 필름.
  9. 형광체를 포함하는 형광체층과 그 형광체층의 적어도 일방의 면 상에 적층된 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 파장 변환 시트용 보호 필름을 구비하는, 파장 변환 시트.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 파장 변환 시트용 보호 필름이, 상기 형광체층과 대향하는 측과는 반대측의 면 상에, 광학적 기능을 갖는 코팅층을 갖는, 파장 변환 시트.
  11. LED 광원과, 도광판과, 제 9 항에 기재된 파장 변환 시트를 구비하는, 백라이트 유닛.
  12. 삭제
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