KR102022817B1 - 광원 유닛, 적층 부재, 그리고 그것들을 사용한 디스플레이 및 조명 장치 - Google Patents

광원 유닛, 적층 부재, 그리고 그것들을 사용한 디스플레이 및 조명 장치 Download PDF

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와타루 고다
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Abstract

광원 유닛은, 광원과 적층 부재를 포함하고, 적층 부재는, 광원으로부터 입사된 입사광을 그 입사광보다 장파장의 광으로 변환하는 유기 발광 재료를 포함하는 색 변환 필름과, 상이한 복수의 열가소성 수지가 교호로 11층 이상 적층되어 이루어지는 적층 필름을 포함하는 것을 특징으로 한다. 유기 발광 재료에 의해 입사광보다 장파장으로 변환된 광의, 입사 각도가 60°에 있어서의 반사율이 70％ 이상인 적층 필름을 포함한다. 또한, 디스플레이 및 조명 장치는, 상기 광원 유닛을 구비한다.

Description

광원 유닛, 적층 부재, 그리고 그것들을 사용한 디스플레이 및 조명 장치
본 발명은 광원 유닛, 적층 부재, 그리고 그것들을 사용한 디스플레이 및 조명 장치에 관한 것이다.
색 변환 방식에 의한 멀티 컬러화 기술을, 액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이, 조명 장치 등에 응용하는 것이 활발하게 검토되고 있다. 색 변환이란, 발광체로부터의 발광을 보다 장파장의 광으로 변환하는 것이며, 예를 들어 청색 발광을 녹색이나 적색 발광으로 변환하는 것을 나타낸다.
이 색 변환 기능을 갖는 조성물(이하, 「색 변환 조성물」이라고 함)을 시트화하고, 예를 들어 청색 광원과 조합함으로써, 청색 광원으로부터, 청색, 녹색, 적색의 3원색을 취출하는 것, 즉 백색광을 취출하는 것이 가능하게 된다. 이러한 청색 광원과 색 변환 기능을 갖는 필름(이하, 「색 변환 필름」이라고 함)을 조합한 백색 광원을 백라이트 유닛이라고 하고, 이 백라이트 유닛과, 액정 구동 부분과, 컬러 필터를 조합함으로써, 풀 컬러 디스플레이의 제작이 가능하게 된다. 또한, 액정 구동 부분이 없다면, 그대로 백색 광원으로서 사용할 수 있으며, 예를 들어 LED 조명 등의 백색 광원으로서 응용할 수 있다.
색 변환 방식을 이용하는 액정 디스플레이의 과제로서, 색 재현성의 향상을 들 수 있다. 색 재현성의 향상에는, 백라이트 유닛의 청색, 녹색, 적색의 각 발광 스펙트럼의 반값폭을 좁게 하여, 청색, 녹색, 적색 각 색의 색순도를 높이는 것이 유효하다. 이것을 해결하는 수단으로서 무기 반도체 미립자에 의한 양자 도트를 색 변환 필름의 성분으로서 사용하는 기술이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 양자 도트를 사용하는 기술은, 확실히 녹색, 적색의 발광 스펙트럼의 반값폭이 좁고, 색 재현성은 향상되지만, 반면, 양자 도트는 열, 공기 중의 수분이나 산소에 약하여, 내구성이 충분하지 않았다.
양자 도트 대신에 유기물의 발광 재료를 색 변환 필름의 성분으로서 사용하는 기술도 제안되어 있다. 유기 발광 재료를 색 변환 필름의 성분으로서 사용하는 기술의 예로서는, 쿠마린 유도체를 사용한 것(예를 들어, 특허문헌 2 참조), 로다민 유도체를 사용한 것(예를 들어, 특허문헌 3 참조), 피로메텐 유도체를 사용한 것(예를 들어, 특허문헌 4 참조)이 알려져 있다.
또한, 양자 도트 기술이나 색 변환 필름을 사용함으로써 색 재현성이 향상되기는 하지만, 그 색 특성이나 색 변환 필름의 발광 특성으로 인해 휘도가 저하된다고 하는 과제도 있다. 그 대책으로서, 예를 들어 색 변환 필름을 포함하는 색 변환 필름으로부터 발광된 광을 반사하는 광 파장 선택성 필터를 사용한 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 5 참조).
일본 특허 공개 제2012-22028호 공보 일본 특허 공개 제2007-273440호 공보 일본 특허 공개 제2001-164245호 공보 일본 특허 공개 제2011-241160호 공보 일본 특허 공개 제2009-140822호 공보
그러나, 이들 유기 발광 재료를 사용하는 기술에서는, 색 재현성 향상과 휘도 향상의 양립이 불충분하였다. 특히 고색순도의 발광을 나타내는 유기 발광 재료를 사용하여, 넓은 색 영역과 고휘도를 달성하는 기술이 불충분하였다. 또한, 색 변환 필름으로부터 광이 등방적으로 발광되기 때문에, 광이 애당초 필름 내에 갇힘으로써 휘도가 저하된다고 하는 과제도 있었다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 디스플레이나 조명 등에 사용되는 색 변환 필름에 있어서, 색 재현성의 향상과 휘도 향상을 양립시킨 광원 유닛을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하고, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 광원 유닛은, 광원과, 상기 광원으로부터 입사된 입사광을 상기 입사광보다 장파장의 광으로 변환하는 유기 발광 재료를 포함하는 색 변환 필름과, 상이한 복수의 열가소성 수지가 교호로 11층 이상 적층되어 이루어지는 적층 필름을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 상기 발명에 있어서, 상기 적층 필름은, 상기 유기 발광 재료에 의해 상기 입사광보다 장파장으로 변환된 광의, 입사 각도 60°에 있어서의 반사율이 70％ 이상인 적층 필름인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 상기 발명에 있어서, 상기 적층 필름은, 상기 광원으로부터 상기 적층 필름에 입사되는 입사광의, 입사 각도 10°에 있어서의 반사율이 20％ 이하인 적층 필름인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 상기 발명에 있어서, 상기 유기 발광 재료가 피로메텐 유도체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 상기 발명에 있어서, 상기 유기 발광 재료가 일반식 (1)로 표시되는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 한다.
Figure 112018093358539-pct00001
(X는 C-R7 또는 N임. R1 내지 R9는 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, 수소, 알킬기, 시클로알킬기, 복소환기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기, 수산기, 티올기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴에테르기, 아릴티오에테르기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로겐, 시아노기, 알데히드기, 카르보닐기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기, 아미노기, 니트로기, 실릴기, 실록사닐기, 보릴기, 포스핀옥시드기, 및 인접 치환기와의 사이에 형성되는 축합환 및 지방족환 중에서 선택됨)
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 이 구성에 있어서, 일반식 (1)에 있어서, X가 C-R7이고, R7이 일반식 (2)로 표시되는 기인 것을 특징으로 한다.
Figure 112018093358539-pct00002
(r은, 수소, 알킬기, 시클로알킬기, 복소환기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기, 수산기, 티올기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴에테르기, 아릴티오에테르기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로겐, 시아노기, 알데히드기, 카르보닐기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기, 아미노기, 니트로기, 실릴기, 실록사닐기, 보릴기, 포스핀옥시드기로 이루어지는 군으로부터 선택됨. k는 1 내지 3의 정수임. k가 2 이상인 경우, r은 각각 동일해도 되고 상이해도 됨)
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 이 구성에 있어서, 일반식 (1)에 있어서, R1, R3, R4 및 R6이 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, 치환 혹은 비치환의 페닐기인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 이 구성에 있어서, 일반식 (1)에 있어서, R1, R3, R4 및 R6이 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, 치환 혹은 비치환의 알킬기인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 상기 발명에 있어서, 상기 유기 발광 재료의 피크 파장이 500nm 이상 580nm 이하의 영역에서 관측되는 발광을 나타내는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 상기 발명에 있어서, 상기 유기 발광 재료가 이하의 유기 발광 재료 (a) 및 (b)를 함유하는 것을 특징으로 한다.
(a) 광원으로부터 입사된 입사광에 의해 여기됨으로써, 피크 파장이 500nm 이상 580nm 이하의 영역에서 관측되는 발광을 나타내는 유기 발광 재료
(b) 광원으로부터 입사된 입사광 혹은 유기 발광 재료 (a)로부터의 발광 중 적어도 한쪽에 의해 여기됨으로써, 피크 파장이 580nm 이상 750nm 이하의 영역에서 관측되는 발광을 나타내는 유기 발광 재료
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 이 구성에 있어서, 상기 유기 발광 재료 (a) 혹은 (b)의 어느 한쪽 또는 양쪽이 상기 일반식 (1)로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 상기 발명에 있어서, 상기 색 변환 필름이 적어도 이하의 (A)층 및 (B)층을 포함하는 적층체인 것을 특징으로 한다.
(A) 광원으로부터 입사된 입사광에 의해 여기됨으로써, 피크 파장이 500nm 이상 580nm 이하의 영역에서 관측되는 발광을 나타내는 유기 발광 재료 (a)를 함유하는 층
(B) 광원으로부터 입사된 입사광 혹은 유기 발광 재료 (a)로부터의 발광 중 적어도 한쪽에 의해 여기됨으로써, 피크 파장이 580nm 이상 750nm 이하의 영역에서 관측되는 발광을 나타내는 유기 발광 재료 (b)를 함유하는 층
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 상기 발명에 있어서, 상기 색 변환 필름과 상기 적층 필름을 포함하는 적층체를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 상기 발명에 있어서, 상기 색 변환 필름의 어느 한쪽 또는 양쪽의 면에 광확산 필름이 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 상기 발명에 있어서, 상기 색 변환 필름의 광출사면에, 프리즘 시트가 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 상기 발명에 있어서, 상기 색 변환 필름 또는 상기 적층 필름의 표면에 기능층이 설치되어 이루어지고, 상기 적층 필름의 굴절률을 n1, 상기 색 변환 필름의 굴절률을 n2라고 하였을 때, 상기 기능층의 굴절률 n3이 n1과 n2의 사이로 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 상기 발명에 있어서, 상기 적층 필름 또는 상기 색 변환 필름의 표면이 요철 형상을 갖는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 이 구성에 있어서, 상기 요철 형상이 렌즈 형상, 대략 삼각 형상, 또는 대략 반원 형상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 상기 발명에 있어서, 상기 적층 필름 또는 색 변환 필름이, 상기 광원으로부터 상기 적층 필름 또는 색 변환 필름에 입사되는 입사광의 입사 각도와 출사광의 출사 각도의 차가 5°이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 상기 발명에 있어서, 상기 적층 필름이, 입사 각도 10°에 있어서 파장 300nm 이상 410nm 이하의 광의 반사율이 20％ 이상, 또는 입사 각도 10°에 있어서 300nm 이상 410nm 이하의 광의 흡수율이 10％ 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 상기 발명에 있어서, 상기 적층 필름이 자외선 흡수제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 상기 발명에 있어서, 상기 적층 필름의 적어도 편면에 자외선 흡수제를 포함하는 수지층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 상기 발명에 있어서, 상기 자외선 흡수제가 안트라퀴논, 아조메틴, 인돌, 트리아진, 나프탈이미드, 프탈로시아닌의 어느 골격을 갖는 자외선 흡수제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 상기 발명에 있어서, 상기 적층 필름이, 상기 광원과 상기 색 변환 필름의 사이에 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 상기 발명에 있어서, 상기 광원이 400nm 이상 500nm 이하의 범위에 극대 발광을 갖는 발광 다이오드인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 이 구성에 있어서, 상기 광원이 430nm 이상 470nm 이하의 범위에 극대 발광을 가지며, 또한 발광 파장 영역이 400nm 이상 500nm 이하의 범위를 갖는 발광 다이오드이며, 광원의 발광 스펙트럼이, 수학식 (3)을 만족하는 것을 특징으로 한다.
Figure 112018093358539-pct00003
(α는, 발광 스펙트럼의 발광 파장 피크에 있어서의 발광 강도이고, β는 발광 파장 피크+15nm의 파장에 있어서의 발광 강도임)
본 발명의 일 양태에 관한 광원 유닛은, 이 구성에 있어서, 상기 광원이 455nm 이상 465nm 이하의 범위에 극대 발광을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 적층 부재는, 입사광을 상기 입사광보다 장파장의 광으로 변환하는 유기 발광 재료를 포함하는 색 변환 필름과, 상이한 복수의 열가소성 수지가 교호로 11층 이상 적층되어 이루어지는 적층 필름을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 디스플레이는, 상기 발명에 관한 광원 유닛을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 조명 장치는, 상기 발명에 관한 광원 유닛을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 광원 유닛 및 적층 부재는, 색 재현성이 우수하면서 저소비 전력을 실현할 수 있어, 디스플레이 및 조명 장치에 적합하게 사용할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관한 광원 유닛의 일례를 도시하는 모식 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 실시 형태에 관한 적층 부재의 일례를 도시하는 모식 단면도이다.
도 3은, 적층 필름 표면의 요철 형상의 일례를 도시하는 모식 단면도이다.
도 4는, 적층 필름 표면의 요철 형상의 일례를 도시하는 모식 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 실시 형태에 관한 적층 부재의 일례를 도시하는 모식 단면도이다.
도 6은, 색 변환 필름의 일례를 도시하는 모식 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 실시 형태에 관한 적층 부재의 일례를 도시하는 모식 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 실시 형태에 관한 적층 부재의 일례를 도시하는 모식 단면도이다.
도 9는, 본 발명의 실시 형태에 관한 적층 부재의 일례를 도시하는 모식 단면도이다.
도 10은, 본 발명의 실시 형태에 관한 광원 유닛의 다른 일례를 도시하는 모식 단면도이다.
도 11은, 본 발명의 실시예에 있어서의 합성예 1의 화합물의 흡수 스펙트럼을 예시하는 도면이다.
도 12는, 본 발명의 실시예에 있어서의 합성예 1의 화합물의 발광 스펙트럼을 예시하는 도면이다.
도 13은, 본 발명의 실시예에 있어서의 합성예 2의 화합물의 흡수 스펙트럼을 예시하는 도면이다.
도 14는, 본 발명의 실시예에 있어서의 합성예 2의 화합물의 발광 스펙트럼을 예시하는 도면이다.
이하에 본 발명에 관한 광원 유닛, 적층 부재, 그것을 사용한 디스플레이 및 조명 장치의 적합한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예를 포함하는 실시 형태에 한정하여 해석되는 것은 아니며, 발명의 목적을 달성할 수 있으며, 또한 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서의 다양한 변경은 당연히 있을 수 있다.
도 1은, 실시 형태에 관한 광원 유닛의 일례를 도시하는 모식 단면도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 광원 유닛(1)은, 광원(2), 적층 필름(3) 및 색 변환 필름(4)을 포함하여 이루어질 필요가 있다. 또한, 도 2는, 실시 형태에 관한 적층 부재의 일례를 도시하는 모식 단면도이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 적층 부재(5)는, 적층 필름(3) 및 색 변환 필름(4)을 포함하여 이루어질 필요가 있다. 이하, 이들의 구성에 대하여 기재한다.
<색 변환 필름>
본 발명에 사용되는 색 변환 필름은, 적어도 1종의 유기 발광 재료 및 결합제 수지를 함유하고, 입사광을, 그 입사광보다 장파장의 광으로 변환하는 색 변환층으로서 기능한다.
본 발명에 사용되는 색 변환 필름은 연속층이다. 여기서 연속층이란 분단되어 있지 않은 층을 말한다. 예를 들어, 유기 발광 재료 및 결합제 수지를 함유하는 층이 동일 평면 내에 패터닝되어 존재하고 있는 경우, 그것은 분단된 층이기 때문에, 본 발명에서 말하는 연속층에는 해당되지 않는다. 한편, 부분적으로 끊어진 곳이나 오목부가 있지만 전체로서는 일체인 구성이라면, 연속층에 해당된다.
색 변환 필름의 막 두께는 특별히 제한은 없지만, 필름의 강인성이나 성형의 용이성의 관점에서, 10 내지 1000㎛인 것이 바람직하다. 한편, 내열성을 높인다는 관점에서는, 색 변환 필름의 막 두께는 200㎛ 이하인 것이 바람직하고, 100㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 50㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 있어서의 색 변환 필름의 막 두께는, JIS K7130(1999) 플라스틱-필름 및 시트-두께 측정 방법에 있어서의 기계적 주사에 의한 두께의 측정 방법 A법에 기초하여 측정되는 막 두께(평균 막 두께)를 말한다. 이하의 기재에 있어서도 마찬가지이다.
((A) 유기 발광 재료)
본 발명의 실시 형태에 관한 적층 부재 및 광원 유닛에 사용되는 색 변환 필름은, 유기 발광 재료를 포함한다. 여기서, 본 발명에 있어서의 발광 재료란, 어떠한 광이 조사되었을 때, 그 광과는 상이한 파장의 광을 발하는 재료를 말한다. 유기 발광 재료는 유기물의 발광 재료이다.
고효율의 색 변환을 달성하기 위해서는, 발광 재료가 발광 양자 수율이 높은 발광 특성을 나타내는 재료인 것이 바람직하다. 일반적으로, 발광 재료로서는 무기 형광체, 형광 안료, 형광 염료, 양자 도트 등의 공지의 발광 재료를 들 수 있지만, 분산의 균일성, 사용량의 저감, 환경 부하의 저감의 관점에서, 유기 발광 재료가 바람직하다.
유기 발광 재료로서는, 이하에 나타내는 것 등을 들 수 있다. 예를 들어,
나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 피렌, 크리센, 나프타센, 트리페닐렌, 페릴렌, 플루오란텐, 플루오렌, 인덴 등의 축합 아릴환을 갖는 화합물이나 그의 유도체;
푸란, 피롤, 티오펜, 실롤, 9-실라플루오렌, 9,9'-스피로비실라플루오렌, 벤조티오펜, 벤조푸란, 인돌, 디벤조티오펜, 디벤조푸란, 이미다조피리딘, 페난트롤린, 피리딘, 피라진, 나프티리딘, 퀴녹살린, 피롤로피리딘 등의 헤테로 아릴환을 갖는 화합물이나 그의 유도체;
보란 유도체;
1,4-디스티릴벤젠, 4,4'-비스(2-(4-디페닐아미노페닐)에테닐)비페닐, 4,4'-비스(N-(스틸벤-4-일)-N-페닐아미노)스틸벤 등의 스틸벤 유도체;
방향족 아세틸렌 유도체, 테트라페닐부타디엔 유도체, 알다진 유도체, 피로메텐 유도체, 디케토피롤로[3,4-c]피롤 유도체;
쿠마린 6, 쿠마린 7, 쿠마린 153 등의 쿠마린 유도체;
이미다졸, 티아졸, 티아디아졸, 카르바졸, 옥사졸, 옥사디아졸, 트리아졸 등의 아졸 유도체 및 그의 금속 착체;
인도시아닌 그린 등의 시아닌계 화합물;
플루오레세인ㆍ에오신ㆍ로다민 등의 크산텐계 화합물이나 티옥산텐계 화합물;
폴리페닐렌계 화합물, 나프탈이미드 유도체, 프탈로시아닌 유도체 및 그의 금속 착체, 포르피린 유도체 및 그의 금속 착체;
나일 레드나 나일 블루 등의 옥사진계 화합물;
헬리센계 화합물;
N,N'-디페닐-N,N'-디(3-메틸페닐)-4,4'-디페닐-1,1'-디아민 등의 방향족 아민 유도체; 및
이리듐(Ir), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 오스뮴(Os) 및 레늄(Re) 등의 유기 금속 착체 화합물;
등을 적합한 것으로서 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
유기 발광 재료는, 색 변환 필름 중에 적어도 1종 포함되어 있으면 되고, 2종 이상 포함되어 있어도 된다. 유기 발광 재료는, 형광 발광 재료여도 되고, 인광 발광 재료여도 되지만, 높은 색순도를 달성하기 위해서는, 형광 발광 재료가 바람직하다. 이들 중에서도, 열적 안정성 및 광안정성이 높다는 점에서, 축합 아릴환을 갖는 화합물이나 그의 유도체가 바람직하다. 또한, 유기 발광 재료로서는, 용해성이나 분자 구조의 다양성의 관점에서는, 배위 결합을 갖는 화합물이 바람직하다. 반값폭이 작고, 고효율의 발광이 가능하다는 점에서, 불화붕소 착체 등의 붕소를 함유하는 화합물도 바람직하다.
그 중에서도, 높은 형광 양자 수율을 제공하고, 내구성이 양호하다는 점에서, 피로메텐 유도체가 바람직하다. 보다 바람직하게는, 일반식 (1)로 표시되는 화합물, 즉 피로메텐 화합물이다.
Figure 112018093358539-pct00004
유기 발광 재료로서, 일반식 (1)로 표시되는 화합물을 함유하는 경우, 일반식 (1)에 있어서, X는 C-R7 또는 N이다. R1 내지 R9는 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, 수소, 알킬기, 시클로알킬기, 복소환기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기, 수산기, 티올기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴에테르기, 아릴티오에테르기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로겐, 시아노기, 알데히드기, 카르보닐기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기, 아미노기, 니트로기, 실릴기, 실록사닐기, 보릴기, 포스핀옥시드기, 및 인접 치환기와의 사이에 형성되는 축합환 및 지방족환 중에서 선택된다.
상기 모든 기에 있어서, 수소는 중수소여도 된다. 이것은, 이하에 설명하는 화합물 또는 그의 부분 구조에 있어서도 마찬가지이다.
또한, 이하의 설명에 있어서 예를 들어 탄소수 6 내지 40의 치환 혹은 비치환의 아릴기란, 아릴기로 치환된 치환기에 포함되는 탄소수도 포함하여 모든 탄소수가 6 내지 40으로 되는 아릴기이다. 탄소수를 규정하고 있는 다른 치환기도 이것과 마찬가지이다.
또한, 상기 모든 기에 있어서, 치환되는 경우에 있어서의 치환기로서는, 알킬기, 시클로알킬기, 복소환기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기, 수산기, 티올기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴에테르기, 아릴티오에테르기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로겐, 시아노기, 알데히드기, 카르보닐기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기, 아미노기, 니트로기, 실릴기, 실록사닐기, 보릴기, 포스핀옥시드기가 바람직하며, 나아가, 각 치환기의 설명에 있어서 바람직하다고 하는 구체적인 치환기가 바람직하다. 또한, 이들 치환기는, 추가로 상술한 치환기에 의해 치환되어 있어도 된다.
「치환 혹은 비치환의」라고 하는 경우에 있어서의 「비치환」이란, 수소 원자 또는 중수소 원자가 치환된 것을 의미한다.
이하에 설명하는 화합물 또는 그의 부분 구조에 있어서, 「치환 혹은 비치환의」라고 하는 경우에 대해서도, 상기와 마찬가지이다.
상기 모든 기 중, 알킬기란, 예를 들어 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기 등의 포화 지방족 탄화수소기를 나타내며, 이것은 치환기를 가져도 되고 갖지 않아도 된다. 치환되어 있는 경우의 추가의 치환기에는 특별히 제한은 없으며, 예를 들어 알킬기, 할로겐, 아릴기, 헤테로아릴기 등을 들 수 있으며, 이 점은, 이하의 기재에도 공통된다. 또한, 알킬기의 탄소수는, 특별히 한정되지 않지만, 입수의 용이성이나 비용의 관점에서, 바람직하게는 1 이상 20 이하, 보다 바람직하게는 1 이상 8 이하의 범위이다.
시클로알킬기란, 예를 들어 시클로프로필기, 시클로헥실기, 노르보르닐기, 아다만틸기 등의 포화 지환식 탄화수소기를 나타내며, 이것은 치환기를 가져도 되고 갖지 않아도 된다. 알킬기 부분의 탄소수는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 3 이상 20 이하의 범위이다.
복소환기란, 예를 들어 피란환, 피페리딘환, 환상 아미드 등의 탄소 이외의 원자를 환 내에 갖는 지방족환을 나타내며, 이것은 치환기를 가져도 되고 갖지 않아도 된다. 복소환기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 2 이상 20 이하의 범위이다.
알케닐기란, 예를 들어 비닐기, 알릴기, 부타디에닐기 등의 이중 결합을 포함하는 불포화 지방족 탄화수소기를 나타내며, 이것은 치환기를 가져도 되고 갖지 않아도 된다. 알케닐기의 탄소수는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 2 이상 20 이하의 범위이다.
시클로알케닐기란, 예를 들어 시클로펜테닐기, 시클로펜타디에닐기, 시클로헥세닐기 등의 이중 결합을 포함하는 불포화 지환식 탄화수소기를 나타내며, 이것은 치환기를 가져도 되고 갖지 않아도 된다.
알키닐기란, 예를 들어 에티닐기 등의 삼중 결합을 포함하는 불포화 지방족 탄화수소기를 나타내며, 이것은 치환기를 가져도 되고 갖지 않아도 된다. 알키닐기의 탄소수는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 2 이상 20 이하의 범위이다.
알콕시기란, 예를 들어 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기 등의 에테르 결합을 통하여 지방족 탄화수소기가 결합된 관능기를 나타내며, 이 지방족 탄화수소기는 치환기를 가져도 되고 갖지 않아도 된다. 알콕시기의 탄소수는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1 이상 20 이하의 범위이다.
알킬티오기란, 알콕시기의 에테르 결합의 산소 원자가 황 원자로 치환된 것이다. 알킬티오기의 탄화수소기는 치환기를 가져도 되고 갖지 않아도 된다. 알킬티오기의 탄소수는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1 이상 20 이하의 범위이다.
아릴에테르기란, 예를 들어 페녹시기 등, 에테르 결합을 통한 방향족 탄화수소기가 결합된 관능기를 나타내며, 방향족 탄화수소기는 치환기를 가져도 되고 갖지 않아도 된다. 아릴에테르기의 탄소수는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 6 이상 40 이하의 범위이다.
아릴티오에테르기란, 아릴에테르기의 에테르 결합의 산소 원자가 황 원자로 치환된 것이다. 아릴티오에테르기에 있어서의 방향족 탄화수소기는 치환기를 가져도 되고 갖지 않아도 된다. 아릴에테르기의 탄소수는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 6 이상 40 이하의 범위이다.
아릴기란, 예를 들어 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 페난트릴기, 안트라세닐기, 벤조페난트릴기, 벤조안트라세닐기, 크리세닐기, 피레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 벤조플루오란테닐기, 디벤조안트라세닐기, 페릴레닐기, 헬리세닐기 등의 방향족 탄화수소기를 나타낸다.
그 중에서도, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 페난트릴기, 안트라세닐기, 피레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기가 바람직하다. 아릴기는 치환기를 가져도 되고 갖지 않아도 된다. 아릴기의 탄소수는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 6 이상 40 이하, 보다 바람직하게는 6 이상 30 이하의 범위이다.
R1 내지 R9가 치환 혹은 비치환의 아릴기인 경우, 아릴기로서는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 페난트릴기, 안트라세닐기가 바람직하고, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기가 보다 바람직하다. 더욱 바람직하게는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기이며, 페닐기가 특히 바람직하다.
각각의 치환기가 추가로 아릴기로 치환되는 경우, 아릴기로서는, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 페난트릴기, 안트라세닐기가 바람직하고, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기가 보다 바람직하다. 특히 바람직하게는 페닐기이다.
헤테로아릴기란, 예를 들어 피리딜기, 푸라닐기, 티에닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 피라지닐기, 피리미딜기, 피리다지닐기, 트리아지닐기, 나프티리디닐기, 신놀리닐기, 프탈라지닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 벤조푸라닐기, 벤조티에닐기, 인돌릴기, 디벤조푸라닐기, 디벤조티에닐기, 카르바졸릴기, 벤조카르바졸릴기, 카르볼리닐기, 인도로카르바졸릴기, 벤조푸로카르바졸릴기, 벤조티에노카르바졸릴기, 디히드로인데노카르바졸릴기, 벤조퀴놀리닐기, 아크리디닐기, 디벤조아크리디닐기, 벤조이미다졸릴기, 이미다조피리딜기, 벤조옥사졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페난트롤리닐기 등의, 탄소 이외의 원자를 1개 또는 복수개 환 내에 갖는 환상 방향족기를 나타낸다. 단, 나프티리디닐기란, 1,5-나프티리디닐기, 1,6-나프티리디닐기, 1,7-나프티리디닐기, 1,8-나프티리디닐기, 2,6-나프티리디닐기, 2,7-나프티리디닐기 중 어느 것을 나타낸다. 헤테로아릴기는 치환기를 가져도 되고 갖지 않아도 된다. 헤테로아릴기의 탄소수는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 2 이상 40 이하, 보다 바람직하게는 2 이상 30 이하의 범위이다.
R1 내지 R9가 치환 혹은 비치환의 헤테로아릴기인 경우, 헤테로아릴기로서는 피리딜기, 푸라닐기, 티에닐기, 퀴놀리닐기, 피리미딜기, 트리아지닐기, 벤조푸라닐기, 벤조티에닐기, 인돌릴기, 디벤조푸라닐기, 디벤조티에닐기, 카르바졸릴기, 벤조이미다졸릴기, 이미다조피리딜기, 벤조옥사졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페난트롤리닐기가 바람직하고, 피리딜기, 푸라닐기, 티에닐기, 퀴놀리닐기가 보다 바람직하다. 특히 바람직하게는 피리딜기이다.
각각의 치환기가 추가로 헤테로아릴기로 치환되는 경우, 헤테로아릴기로서는 피리딜기, 푸라닐기, 티에닐기, 퀴놀리닐기, 피리미딜기, 트리아지닐기, 벤조푸라닐기, 벤조티에닐기, 인돌릴기, 디벤조푸라닐기, 디벤조티에닐기, 카르바졸릴기, 벤조이미다졸릴기, 이미다조피리딜기, 벤조옥사졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페난트롤리닐기가 바람직하고, 피리딜기, 푸라닐기, 티에닐기, 퀴놀리닐기가 보다 바람직하다. 특히 바람직하게는 피리딜기이다.
할로겐이란, 불소, 염소, 브롬 및 요오드로부터 선택되는 원자를 나타낸다.
카르보닐기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기는, 치환기를 가져도 되고 갖지 않아도 된다. 여기서, 치환기로서는, 예를 들어 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 등을 들 수 있으며, 이들 치환기는 더 치환되어도 된다.
아미노기란, 치환 혹은 비치환의 아미노기이다. 치환하는 경우의 치환기로서는, 예를 들어 아릴기, 헤테로아릴기, 직쇄 알킬기, 분지 알킬기를 들 수 있다. 아릴기, 헤테로아릴기로서는 페닐기, 나프틸기, 피리딜기, 퀴놀리닐기가 바람직하다. 이들 치환기는 더 치환되어도 된다. 탄소수는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 2 이상 50 이하, 보다 바람직하게는 6 이상 40 이하, 특히 바람직하게는 6 이상 30 이하의 범위이다.
실릴기란, 예를 들어 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, tert-부틸디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기 등의 알킬실릴기나, 페닐디메틸실릴기, tert-부틸디페닐실릴기, 트리페닐실릴기, 트리나프틸실릴기 등의 아릴실릴기를 나타낸다. 규소 상의 치환기는 더 치환되어도 된다. 실릴기의 탄소수는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1 이상 30 이하의 범위이다.
실록사닐기란, 예를 들어 트리메틸실록사닐기 등의 에테르 결합을 통한 규소 화합물기를 나타낸다. 규소 상의 치환기는 더 치환되어도 된다.
보릴기란, 치환 혹은 비치환의 보릴기이다. 치환하는 경우의 치환기로서는, 예를 들어 아릴기, 헤테로아릴기, 직쇄 알킬기, 분지 알킬기, 아릴에테르기, 알콕시기, 히드록실기를 들 수 있으며, 그 중에서 아릴기, 아릴에테르기가 바람직하다.
포스핀옥시드기란, -P(=O)R10R11로 표시되는 기이다. R10R11은 R1 내지 R9와 마찬가지의 군으로부터 선택된다.
인접 치환기와의 사이에 형성되는 축합환이란, 임의의 인접하는 2 치환기(예를 들어 일반식 (1)의 R1과 R2)가 서로 결합하여, 공액 또는 비공액의 환상 골격을 형성하는 것을 말한다. 이러한 축합환의 구성 원소로서는, 탄소 이외에도 질소, 산소, 황, 인 및 규소로부터 선택되는 원소를 포함하고 있어도 된다. 또한, 이들 축합환이 또 다른 환과 축합해도 된다.
일반식 (1)로 표시되는 화합물은, 높은 형광 양자 수율을 나타내며, 또한 발광 스펙트럼의 피크 반값폭이 작기 때문에, 효율적인 색 변환과 높은 색순도의 양쪽을 달성할 수 있다.
또한, 일반식 (1)로 표시되는 화합물은, 적절한 치환기를 적절한 위치에 도입함으로써, 발광 효율, 색순도, 열적 안정성, 광안정성 및 분산성 등의 여러 가지 특성이나 물성을 조정할 수 있다.
예를 들어, R1, R3, R4 및 R6이 모두 수소인 경우에 비하여, R1, R3, R4 및 R6 중 적어도 하나가 치환 혹은 비치환의 알킬기나 치환 혹은 비치환의 아릴기, 치환 혹은 비치환의 헤테로아릴기인 경우 쪽이, 보다 좋은 열적 안정성 및 광안정성을 나타낸다.
R1, R3, R4 및 R6 중 적어도 하나가 치환 혹은 비치환의 알킬기인 경우, 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기와 같은 탄소수 1 내지 6의 알킬기가 바람직하다. 또한, 이 알킬기로서는, 열적 안정성이 우수하다고 하는 관점에서, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기가 바람직하다. 또한, 농도 소광을 방지하고, 형광 양자 수율을 향상시킨다고 하는 관점에서는, 이 알킬기로서, 입체적으로 부피 밀도가 높은 tert-부틸기가 보다 바람직하다. 또한, 합성의 용이성, 원료 입수의 용이성이라고 하는 관점에서, 이 알킬기로서 메틸기도 바람직하게 사용된다.
R1, R3, R4 및 R6 중 적어도 하나가 치환 혹은 비치환의 아릴기인 경우, 아릴기로서는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 페닐기, 비페닐기이다. 특히 바람직하게는 페닐기이다.
R1, R3, R4 및 R6 중 적어도 하나가 치환 혹은 비치환의 헤테로아릴기인 경우, 헤테로아릴기로서는 피리딜기, 퀴놀리닐기, 티에닐기가 바람직하고, 피리딜기, 퀴놀리닐기가 보다 바람직하다. 특히 바람직하게는 피리딜기이다.
R1, R3, R4 및 R6이 모두 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, 치환 혹은 비치환의 알킬기인 경우, 결합제 수지나 용매에 대한 용해성이 양호하기 때문에 바람직하다. 이 경우, 알킬기로서는, 합성의 용이성, 원료 입수의 용이성이라고 하는 관점에서, 메틸기가 바람직하다.
R1, R3, R4 및 R6이 모두 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, 치환 혹은 비치환의 아릴기 또는 치환 혹은 비치환의 헤테로아릴기인 경우, 보다 좋은 열적 안정성 및 광안정성을 나타내기 때문에 바람직하다. 이 경우, R1, R3, R4 및 R6이 모두 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, 치환 혹은 비치환의 아릴기인 것이 보다 바람직하다.
복수의 성질을 향상시키는 치환기도 있지만, 모두에 있어서 충분한 성능을 나타내는 치환기는 한정되어 있다. 특히, 고발광 효율과 고색순도의 양립이 어렵다. 그 때문에, 일반식 (1)로 표시되는 화합물에 대하여 복수 종류의 치환기를 도입함으로써, 발광 특성이나 색순도 등에 밸런스가 잡힌 화합물을 얻는 것이 가능하다.
특히, R1, R3, R4 및 R6이 모두 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, 치환 혹은 비치환의 아릴기인 경우, 예를 들어 R1≠R4, R3≠R6, R1≠R3 또는 R4≠R6 등과 같이 복수 종류의 치환기를 도입하는 것이 바람직하다. 여기서 ≠은, 상이한 구조의 기임을 나타낸다. 예를 들어, R1≠R4는, R1과 R4가 상이한 구조의 기임을 나타낸다. 상기와 같이 복수 종류의 치환기를 도입함으로써, 색순도에 영향을 주는 아릴기와 발광 효율에 영향을 주는 아릴기를 동시에 도입할 수 있기 때문에, 미세한 조절이 가능하게 된다.
그 중에서도, R1≠R3 또는 R4≠R6인 것이, 발광 효율과 색순도를 밸런스 좋게 향상시킨다고 하는 관점에서 바람직하다. 이 경우, 일반식 (1)로 표시되는 화합물에 대하여, 색순도에 영향을 주는 아릴기를 양측의 피롤환에 각각 1개 이상 도입하고, 그 이외의 위치에 발광 효율에 영향을 주는 아릴기를 도입할 수 있기 때문에, 이들 양쪽의 성질을 최대한 향상시킬 수 있다. 또한, R1≠R3 또는 R4≠R6인 경우, 내열성과 색순도의 양쪽을 향상시킨다고 하는 관점에서, R1=R4 및 R3=R6인 것이 보다 바람직하다.
주로 색순도에 영향을 주는 아릴기로서는, 전자 공여성기로 치환된 아릴기가 바람직하다. 전자 공여성기로서는 알킬기나 알콕시기 등을 들 수 있다. 특히, 탄소수 1 내지 8의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 8의 알콕시기가 바람직하고, 메틸기, 에틸기, tert-부틸기, 메톡시기가 보다 바람직하다. 분산성의 관점에서는, tert-부틸기, 메톡시기가 특히 바람직하며, 이들을 상기 전자 공여성기로 한 경우, 일반식 (1)로 표시되는 화합물에 있어서, 분자끼리의 응집에 의한 소광을 방지할 수 있다. 치환기의 치환 위치는, 특별히 한정되지 않지만, 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 광안정성을 높이기 위해서는 결합의 비틀림을 억제할 필요가 있기 때문에, 피로메텐 골격과의 결합 위치에 대하여 메타 위치 또는 파라 위치에 결합시키는 것이 바람직하다.
한편, 주로 발광 효율에 영향을 주는 아릴기로서는, tert-부틸기, 아다만틸기, 메톡시기 등의 부피 밀도가 높은 치환기를 갖는 아릴기가 바람직하다.
R1, R3, R4 및 R6이 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, 치환 혹은 비치환의 아릴기인 경우, R1, R3, R4 및 R6은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, 치환 혹은 비치환의 페닐기인 것이 바람직하다. 이때, R1, R3, R4 및 R6은, 각각 이하의 Ar-1 내지 Ar-6으로부터 선택되는 것이 보다 바람직하다. 이 경우, R1, R3, R4 및 R6의 바람직한 조합으로서는, 표 1-1 내지 표 1-11에 나타내는 바와 같은 조합을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112018093358539-pct00005
<표 1-1>
Figure 112018093358539-pct00006
<표 1-2>
Figure 112018093358539-pct00007
<표 1-3>
Figure 112018093358539-pct00008
<표 1-4>
Figure 112018093358539-pct00009
<표 1-5>
Figure 112018093358539-pct00010
<표 1-6>
Figure 112018093358539-pct00011
<표 1-7>
Figure 112018093358539-pct00012
<표 1-8>
Figure 112018093358539-pct00013
<표 1-9>
Figure 112018093358539-pct00014
<표 1-10>
Figure 112018093358539-pct00015
<표 1-11>
Figure 112018093358539-pct00016
R2 및 R5는, 수소, 알킬기, 카르보닐기, 옥시카르보닐기, 아릴기 중 어느 것인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 열적 안정성의 관점에서 수소 또는 알킬기가 바람직하고, 발광 스펙트럼에 있어서 좁은 반값폭을 얻기 쉽다고 하는 관점에서, 수소가 보다 바람직하다.
R8 및 R9는, 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 불소, 불소 함유 알킬기, 불소 함유 헤테로아릴기 또는 불소 함유 아릴기가 바람직하다. 특히, 광원에 대하여 안정하며, 보다 높은 형광 양자 수율이 얻어진다는 점에서, R8 및 R9는 불소 또는 불소 함유 아릴기인 것이 보다 바람직하다. 또한, 합성의 용이성으로부터, R8 및 R9는 불소인 것이 더욱 바람직하다.
여기서, 불소 함유 아릴기란, 불소를 포함하는 아릴기이며, 예를 들어 플루오로페닐기, 트리플루오로메틸페닐기 및 펜타플루오로페닐기 등을 들 수 있다. 불소 함유 헤테로아릴기란, 불소를 포함하는 헤테로아릴기이며, 예를 들어 플루오로피리딜기, 트리플루오로메틸피리딜기 및 트리플루오로피리딜기 등을 들 수 있다. 불소 함유 알킬기란, 불소를 포함하는 알킬기이며, 예를 들어 트리플루오로메틸기나 펜타플루오로에틸기 등을 들 수 있다.
또한, 일반식 (1)에 있어서, X는 C-R7(C: 탄소)인 것이 광안정성의 관점에서 바람직하다.
X가 C-R7일 때, 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 내구성, 즉 이 화합물의 발광 강도의 경시적인 저하에는, 치환기 R7이 크게 영향을 미친다. 구체적으로는, R7이 수소인 경우, 이 수소의 반응성이 높아, 이 부위와 공기 중의 수분이나 산소가 용이하게 반응해 버린다. 이것은, 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 분해를 야기한다. 또한, R7이 예를 들어 알킬기와 같은 분자쇄의 운동의 자유도가 큰 치환기인 경우에는, 확실히 반응성은 저하되지만, 조성물 중에서 화합물끼리 경시적으로 응집하여, 결과적으로 농도 소광에 의한 발광 강도의 저하를 초래한다. 따라서, R7은 강직하며, 또한 운동의 자유도가 작고 응집을 야기하기 어려운 기인 것이 바람직하며, 구체적으로는 치환 혹은 비치환의 아릴기, 또는 치환 혹은 비치환의 헤테로아릴기 중 어느 것인 것이 바람직하다.
보다 높은 형광 양자 수율을 제공하고, 보다 열분해되기 어렵다는 점, 또한 광안정성의 관점에서, X가 C-R7이며, R7이 치환 혹은 비치환의 아릴기인 것이 바람직하다. 아릴기로서는, 발광 파장을 손상시키지 않는다고 하는 관점에서, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 페난트릴기, 안트라세닐기가 바람직하다.
또한, 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 광안정성을 높이기 위해서는, R7과 피로메텐 골격의 탄소-탄소 결합의 비틀림을 적절하게 억제할 필요가 있다. 왜냐하면, 과도하게 비틀림이 크면, 광원에 대한 반응성이 높아지는 등, 광안정성이 저하되기 때문이다. 이러한 관점에서, R7로서는, 치환 혹은 비치환의 페닐기, 치환 혹은 비치환의 비페닐기, 치환 혹은 비치환의 터페닐기, 치환 혹은 비치환의 나프틸기가 바람직하고, 치환 혹은 비치환의 페닐기, 치환 혹은 비치환의 비페닐기, 치환 혹은 비치환의 터페닐기인 것이 보다 바람직하다. 특히 바람직하게는, 치환 혹은 비치환의 페닐기이다.
또한, R7은 적절하게 부피 밀도가 높은 치환기인 것이 바람직하다. R7이 어느 정도의 부피 밀도를 가짐으로써, 분자의 응집을 방지할 수 있다. 이 결과, 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 발광 효율이나 내구성이 보다 향상된다.
이러한 부피 밀도가 높은 치환기의 더 바람직한 예로서는, 하기 일반식 (2)로 표시되는 R7의 구조를 들 수 있다.
Figure 112018093358539-pct00017
일반식 (2)에 있어서, r은 수소, 알킬기, 시클로알킬기, 복소환기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기, 수산기, 티올기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴에테르기, 아릴티오에테르기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로겐, 시아노기, 알데히드기, 카르보닐기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기, 아미노기, 니트로기, 실릴기, 실록사닐기, 보릴기, 포스핀옥시드기로 이루어지는 군으로부터 선택된다. k는 1 내지 3의 정수이다. k가 2 이상인 경우, r은 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.
보다 높은 형광 양자 수율을 제공할 수 있다고 하는 관점에서, r은 치환 혹은 비치환의 아릴기인 것이 바람직하다. 이 아릴기 중에서도, 특히 페닐기, 나프틸기를 바람직한 예로서 들 수 있다. r이 아릴기인 경우, 일반식 (2)의 k는 1 혹은 2인 것이 바람직하며, 그 중에서도 분자의 응집을 보다 방지한다고 하는 관점에서, k는 2인 것이 보다 바람직하다. 또한, k가 2 이상인 경우, r 중 적어도 하나는 알킬기로 치환되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우의 알킬기로서는, 열적 안정성의 관점에서, 메틸기, 에틸기 및 tert-부틸기를 특히 바람직한 예로서 들 수 있다.
또한, 형광 파장이나 흡수 파장을 제어하거나, 용매와의 상용성을 높이거나 한다고 하는 관점에서, r은 치환 혹은 비치환의 알킬기, 치환 혹은 비치환의 알콕시기 또는 할로겐인 것이 바람직하고, 메틸기, 에틸기, tert-부틸기, 메톡시기가 보다 바람직하다. 분산성의 관점에서는, tert-부틸기, 메톡시기가 특히 바람직하다. r이 tert-부틸기 또는 메톡시기인 것은, 분자끼리의 응집에 의한 소광을 방지하는 것에 대하여, 보다 유효하다.
또한, 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 다른 양태로서, R1 내지 R7 중 적어도 하나가 전자 구인기인 것이 바람직하다. 특히, (1) R1 내지 R6 중 적어도 하나가 전자 구인기인 것, (2) R7이 전자 구인기인 것, 또는 (3) R1 내지 R6 중 적어도 하나가 전자 구인기이며, 또한 R7이 전자 구인기인 것이 바람직하다. 이와 같이 상기 화합물의 피로메텐 골격에 전자 구인기를 도입함으로써, 피로메텐 골격의 전자 밀도를 대폭 낮출 수 있다. 이에 의해, 상기 화합물의 산소에 대한 안정성이 보다 향상되고, 이 결과, 상기 화합물의 내구성을 보다 향상시킬 수 있다.
전자 구인기란, 전자 수용성기라고도 호칭하며, 유기 전자론에 있어서, 유기 효과나 공명 효과에 의해, 치환된 원자단으로부터, 전자를 끌어 당기는 원자단이다. 전자 구인기로서는, 하메트 규칙의 치환기 상수(σp(파라))로서, 양의 값을 취하는 것을 들 수 있다. 하메트 규칙의 치환기 상수(σp(파라))는, 화학 편람 기초편 개정 5판(II-380페이지)으로부터 인용할 수 있다.
또한, 페닐기도, 상술한 바와 같은 양의 값을 취하는 예도 있지만, 본 발명에 있어서, 전자 구인기에 페닐기는 포함되지 않는다.
전자 구인기의 예로서, 예를 들어 -F(σp: +0.06), -Cl(σp: +0.23), -Br(σp: +0.23), -I(σp: +0.18), -CO2R12(σp: R12가 에틸기일 때 +0.45), -CONH2(σp: +0.38), -COR12(σp: R12가 메틸기일 때 +0.49), -CF3(σp: +0.50), -SO2R12(σp: R12가 메틸기일 때 +0.69), -NO2(σp: +0.81) 등을 들 수 있다. R12는, 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 혹은 비치환의 환 형성 탄소수 6 내지 30의 방향족 탄화수소기, 치환 혹은 비치환의 환 형성 원자수 5 내지 30의 복소환기, 치환 혹은 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 혹은 비치환의 탄소수 1 내지 30의 시클로알킬기를 나타낸다. 이들 각 기의 구체예로서는, 상기와 마찬가지의 예를 들 수 있다.
바람직한 전자 구인기로서는, 불소, 불소 함유 아릴기, 불소 함유 헤테로아릴기, 불소 함유 알킬기, 치환 혹은 비치환의 아실기, 치환 혹은 비치환의 에스테르기, 치환 혹은 비치환의 아미드기, 치환 혹은 비치환의 술포닐기 또는 시아노기를 들 수 있다. 왜냐하면, 이들은 화학적으로 분해되기 어렵기 때문이다.
보다 바람직한 전자 구인기로서는, 불소 함유 알킬기, 치환 혹은 비치환의 아실기, 치환 혹은 비치환의 에스테르기 또는 시아노기를 들 수 있다. 왜냐하면, 이것들은 농도 소광을 방지하고, 발광 양자 수율을 향상시키는 효과로 이어지기 때문이다. 특히 바람직한 전자 구인기는, 치환 혹은 비치환의 에스테르기이다.
일반식 (1)로 표시되는 화합물의 특히 바람직한 예의 하나로서, R1, R3, R4 및 R6이 모두 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, 치환 혹은 비치환의 알킬기이며, 또한 X가 C-R7이고, R7이 일반식 (2)로 표시되는 기인 경우를 들 수 있다. 이 경우, R7은, r이 치환 혹은 비치환의 페닐기로서 포함되는 일반식 (2)로 표시되는 기인 것이 특히 바람직하다.
또한, 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 특히 바람직한 예의 다른 하나로서, R1, R3, R4 및 R6이 모두 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, 상술한 Ar-1 내지 Ar-6으로부터 선택되며, 또한 X가 C-R7이고, R7이 일반식 (2)로 표시되는 기인 경우를 들 수 있다. 이 경우, R7은, r이 tert-부틸기, 메톡시기로서 포함되는 일반식 (2)로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하고, r이 메톡시기로서 포함되는 일반식 (2)로 표시되는 기인 것이 특히 바람직하다.
일반식 (1)로 표시되는 화합물의 일례를 이하에 나타내지만, 이 화합물은, 이들에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112018093358539-pct00018
Figure 112018093358539-pct00019
Figure 112018093358539-pct00020
Figure 112018093358539-pct00021
Figure 112018093358539-pct00022
Figure 112018093358539-pct00023
Figure 112018093358539-pct00024
Figure 112018093358539-pct00025
Figure 112018093358539-pct00026
Figure 112018093358539-pct00027
Figure 112018093358539-pct00028
Figure 112018093358539-pct00029
Figure 112018093358539-pct00030
Figure 112018093358539-pct00031
Figure 112018093358539-pct00032
Figure 112018093358539-pct00033
Figure 112018093358539-pct00034
Figure 112018093358539-pct00035
Figure 112018093358539-pct00036
Figure 112018093358539-pct00037
Figure 112018093358539-pct00038
Figure 112018093358539-pct00039
Figure 112018093358539-pct00040
Figure 112018093358539-pct00041
Figure 112018093358539-pct00042
일반식 (1)로 표시되는 화합물은, 예를 들어 일본 특허 공표 평8-509471호 공보나 일본 특허 공개 제2000-208262호 공보에 기재된 방법으로 제작할 수 있다. 즉, 피로메텐 화합물과 금속염을 염기 공존 하에서 반응시킴으로써, 목적으로 하는 피로메텐계 금속 착체가 얻어진다.
또한, 피로메텐-불화붕소 착체의 합성에 대해서는, 문헌 [J. Org. Chem., vol.64, No.21, pp.7813-7819(1999), Angew. Chem., Int. Ed. Engl., vol.36, pp.1333-1335(1997)] 등에 기재되어 있는 방법을 참고로 하여, 일반식 (1)로 표시되는 화합물을 제작할 수 있다. 예를 들어, 하기 일반식 (3)으로 표시되는 화합물과 일반식 (4)로 표시되는 화합물을 옥시염화인 존재 하, 1,2-디클로로에탄 중에서 가열한 후, 하기 일반식 (5)로 표시되는 화합물을 트리에틸아민 존재 하, 1,2-디클로로에탄 중에서 반응시키고, 이에 의해, 일반식 (1)로 표시되는 화합물을 얻는 방법을 들 수 있다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 여기서, R1 내지 R9는 상기 설명과 마찬가지이다. J는 할로겐을 나타낸다.
Figure 112018093358539-pct00043
또한, 아릴기나 헤테로아릴기의 도입 시에는, 할로겐화 유도체와 보론산 혹은 보론산에스테르화 유도체의 커플링 반응을 이용하여 탄소-탄소 결합을 생성하는 방법을 들 수 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 마찬가지로, 아미노기나 카르바졸릴기의 도입 시에도, 예를 들어 팔라듐 등의 금속 촉매 하에서의 할로겐화 유도체와 아민 혹은 카르바졸 유도체의 커플링 반응을 이용하여 탄소-질소 결합을 생성하는 방법을 들 수 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 사용되는 색 변환 필름은, 일반식 (1)로 표시되는 화합물 이외에, 필요에 따라 그 밖의 화합물을 적절하게 함유할 수 있다. 예를 들어, 광원으로부터 일반식 (1)로 표시되는 화합물에 대한 에너지 이동 효율을 더 높이기 위해, 루브렌 등의 어시스트 도펀트를 함유해도 된다. 또한, 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 발광색 이외의 발광색을 가미하고 싶은 경우에는, 원하는 유기 발광 재료, 예를 들어 쿠마린계 색소, 로다민계 색소 등의 유기 발광 재료를 첨가할 수 있다. 그 밖에, 이들 유기 발광 재료 이외에도, 무기 형광체, 형광 안료, 형광 염료, 양자 도트 등의 공지의 발광 재료를 조합하여 첨가하는 것도 가능하다.
이하에, 일반식 (1)로 표시되는 화합물 이외의 유기 발광 재료의 일례를 이하에 나타내지만, 본 발명은 특히 이들에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112018093358539-pct00044
본 발명에 사용되는 색 변환 필름은, 파장 400nm 이상 500nm 이하의 범위의 광을 발하는 광원으로부터의 광을 사용함으로써 피크 파장이 500nm 이상 580nm 이하의 영역에서 관측되는 발광을 나타내는 유기 발광 재료(이하, 「유기 발광 재료 (a)」라고 함)를 포함하는 것이 바람직하다. 이후, 피크 파장이 500nm 이상 580nm 이하의 영역에서 관측되는 발광을 「녹색 발광」이라고 한다. 일반적으로, 광원으로부터의 광은, 그 에너지가 클수록 재료의 분해를 야기하기 쉽다. 그러나, 파장 400nm 이상 500nm 이하의 범위의 광은 비교적 작은 여기 에너지인 것이다. 이 때문에, 색 변환 필름 중의 유기 발광 재료 (a)의 분해를 일으키지 않고, 색순도가 양호한 녹색 발광이 얻어진다.
본 발명에 사용되는 색 변환 필름은, 이하의 유기 발광 재료 (a) 및 유기 발광 재료 (b)를 함유하는 것이 바람직하다. 유기 발광 재료 (a)는, 상술한 바와 같이, 파장 400nm 이상 500nm 이하의 범위의 광을 발하는 광원을 사용함으로써 피크 파장이 500nm 이상 580nm 이하의 발광을 나타내는 발광 재료이다. 유기 발광 재료 (b)는, 파장 400nm 이상 500nm 이하의 범위의 광을 발하는 광원으로부터의 광 또는 유기 발광 재료 (a)로부터의 발광 중 어느 것 또는 양쪽에 의해 여기됨으로써, 피크 파장이 580nm 이상 750nm 이하의 영역에서 관측되는 발광을 나타내는 발광 재료이다. 이후, 피크 파장이 580nm 이상 750nm 이하의 영역에서 관측되는 발광을 「적색 발광」이라고 한다.
파장 400nm 이상 500nm 이하의 범위의 광원의 일부는, 본 발명에 사용되는 색 변환 필름을 일부 투과하기 위해, 발광 피크가 예리한 청색 LED를 사용한 경우, 청색, 녹색, 적색의 각 색에 있어서 예리한 형상의 발광 스펙트럼을 나타내고, 색순도가 좋은 백색광을 얻을 수 있다. 그 결과, 특히 디스플레이에 있어서는, 색채가 한층 더 선명한, 보다 큰 색 영역을 효율적으로 만들 수 있다. 또한, 조명 용도에 있어서는, 현재 주류로 된 청색 LED와 황색 형광체를 조합한 백색 LED에 비하여, 특히 녹색 영역과 적색 영역의 발광 특성이 개선되기 때문에, 연색성이 향상된 바람직한 백색 광원을 얻을 수 있다.
색 영역을 확대하고, 색 재현성을 향상시키기 위해서는, 청색ㆍ녹색ㆍ적색의 각 색의 발광 스펙트럼의 겹침이 작은 것이 바람직하다.
적당한 여기 에너지를 갖는 파장 400nm 이상 500nm 이하의 범위의 청색광을 여기광으로서 사용하는 경우, 피크 파장이 500nm 이상인 영역에서 관측되는 발광을 녹색 발광으로서 이용하면, 스펙트럼의 겹침이 작아지고, 색 재현성이 향상되기 때문에 바람직하다. 그 효과를 보다 크게 한다는 측면에서, 유기 발광 재료 (a)의 피크 파장의 하한값은, 보다 바람직하게는 510nm 이상이고, 더욱 바람직하게는 515nm 이상이고, 특히 바람직하게는 520nm 이상이다.
또한, 적색광과의 스펙트럼의 겹침을 작게 하기 위해, 피크 파장이 580nm 이하인 영역에서 관측되는 발광을 녹색 발광으로서 이용하는 것이 바람직하다. 그 효과를 보다 크게 한다는 측면에서, 유기 발광 재료 (a)의 피크 파장의 상한값은, 보다 바람직하게는 550nm 이하이고, 더욱 바람직하게는 540nm 이하이고, 특히 바람직하게는 530nm 이하이다.
또한, 피크 파장이 500nm 이상 580nm 이하의 영역에서 관측되는 발광을 녹색 발광으로서 이용하는 경우, 피크 파장이 580nm 이상인 영역에서 관측되는 발광을 적색 발광으로서 이용하면, 스펙트럼의 겹침이 작아지고, 색 재현성이 향상되기 때문에 바람직하다. 그 효과를 보다 크게 한다는 측면에서, 유기 발광 재료 (b)의 피크 파장의 하한값은, 보다 바람직하게는 620nm 이상이고, 더욱 바람직하게는 630nm 이상이고, 특히 바람직하게는 635nm 이상이다.
적색광의 피크 파장의 상한은, 가시 영역의 상계 부근인 750nm 이하이면 되지만, 700nm 이하인 경우, 시감도가 커지기 때문에 보다 바람직하다. 그 효과를 보다 크게 한다는 측면에서, 유기 발광 재료 (b)의 피크 파장의 상한값은, 더욱 바람직하게는 680nm 이하이고, 특히 바람직하게는 660nm 이하이다.
즉, 파장 400nm 이상 500nm 이하의 범위의 청색광을 여기광으로서 사용하는 경우, 녹색광의 피크 파장은 500nm 이상 580nm 이하의 영역에서 관측되는 것이 바람직하고, 510nm 이상 550nm 이하인 것이 보다 바람직하고, 515nm 이상 540nm 이하인 것이 더욱 바람직하고, 520nm 이상 530nm 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 적색광의 피크 파장은 580nm 이상 750nm 이하의 영역에서 관측되는 것이 바람직하고, 620nm 이상 700nm 이하인 것이 보다 바람직하고, 630nm 이상 680nm 이하인 것이 더욱 바람직하고, 635nm 이상 660nm 이하인 것이 특히 바람직하다.
발광 스펙트럼의 겹침을 작게 하고, 색 재현성을 향상시키기 위해서는, 청색ㆍ녹색ㆍ적색의 각 색의 발광 스펙트럼의 반값폭이 작은 것이 바람직하다. 특히, 녹색광 및 적색광의 발광 스펙트럼의 반값폭이 작은 것이, 색 재현성의 향상을 위해서는 효과적이다.
녹색광의 발광 스펙트럼의 반값폭으로서는, 50nm 이하인 것이 바람직하고, 40nm 이하인 것이 보다 바람직하고, 35nm 이하인 것이 더욱 바람직하고, 30nm 이하인 것이 특히 바람직하다.
적색광의 발광 스펙트럼의 반값폭으로서는, 80nm 이하인 것이 바람직하고, 70nm 이하인 것이 보다 바람직하고, 60nm 이하인 것이 더욱 바람직하고, 50nm 이하인 것이 특히 바람직하다.
발광 스펙트럼의 형상에 관해서는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 여기 에너지의 효율적인 이용이 가능하고, 색순도도 높아진다는 점에서, 단일 피크인 것이 바람직하다. 여기서, 단일 피크란, 어떠한 파장 영역에서, 가장 강도가 강한 피크에 대하여, 그 강도의 5％ 이상의 강도를 갖는 피크가 없는 상태를 나타낸다.
유기 발광 재료 (a)로서는, 쿠마린 6, 쿠마린 7, 쿠마린 153 등의 쿠마린 유도체, 인도시아닌 그린 등의 시아닌 유도체, 플루오레세인, 플루오레세인이소티오시아네이트, 카르복시플루오레세인디아세테이트 등의 플루오레세인 유도체, 프탈로시아닌 그린 등의 프탈로시아닌 유도체, 디이소부틸-4,10-디시아노페릴렌-3,9-디카르복실레이트 등의 페릴렌 유도체, 그 밖에 피로메텐 유도체, 스틸벤 유도체, 옥사진 유도체, 나프탈이미드 유도체, 피라진 유도체, 벤조이미다졸 유도체, 벤조옥사졸 유도체, 벤조티아졸 유도체, 이미다조피리딘 유도체, 아졸 유도체, 안트라센 등의 축합 아릴환을 갖는 화합물이나 그의 유도체, 방향족 아민 유도체, 유기 금속 착체 화합물 등을 적합한 것으로서 들 수 있다. 그러나, 유기 발광 재료 (a)는, 특히 이들에 한정되는 것은 아니다. 이들 화합물 중에서도, 피로메텐 유도체는 높은 형광 양자 수율을 제공하고, 내구성이 양호하므로 특히 적합한 화합물이다. 피로메텐 유도체 중에서도, 일반식 (1)로 표시되는 화합물은, 색순도가 높은 발광을 나타낸다는 점에서 바람직하다.
유기 발광 재료 (b)로서는, 4-디시아노메틸렌-2-메틸-6-(p-디메틸아미노스티릴)-4H-피란 등의 시아닌 유도체, 로다민 B, 로다민 6G, 로다민 101, 술포로다민 101 등의 로다민 유도체, 1-에틸-2-(4-(p-디메틸아미노페닐)-1,3-부타디에닐)-피리디늄-퍼클로레이트 등의 피리딘 유도체, N,N'-비스(2,6-디이소프로필페닐)-1,6,7,12-테트라페녹시페릴렌-3,4:9,10-비스디카르보이미드 등의 페릴렌 유도체, 그 밖에 포르피린 유도체, 피로메텐 유도체, 옥사진 유도체, 피라진 유도체, 나프타센이나 디벤조디인데노페릴렌 등의 축합 아릴환을 갖는 화합물이나 그의 유도체, 유기 금속 착체 화합물 등을 적합한 것으로서 들 수 있다. 그러나, 유기 발광 재료 (b)는, 특히 이들에 한정되는 것은 아니다. 이들 화합물 중에서도, 피로메텐 유도체는 높은 형광 양자 수율을 제공하고, 내구성이 양호하므로 특히 적합한 화합물이다. 피로메텐 유도체 중에서도, 일반식 (1)로 표시되는 화합물은, 색순도가 높은 발광을 나타낸다는 점에서 바람직하다.
본 발명에 사용되는 색 변환 필름에 있어서의 (A) 유기 발광 재료 성분의 함유량은, 화합물의 몰 흡광 계수, 형광 양자 수율 및 여기 파장에 있어서의 흡수 강도, 그리고 제작하는 필름의 두께나 투과율에 따라 다르지만, 통상은 (B) 결합제 수지 성분의 100중량부에 대하여, 1.0×10-4중량부 내지 30중량부이다. 이 (A) 성분의 함유량은, (B) 성분의 100중량부에 대하여, 1.0×10-3중량부 내지 10중량부인 것이 더욱 바람직하고, 1.0×10-2중량부 내지 5중량부인 것이 특히 바람직하다.
((B) 결합제 수지)
본 발명에 사용되는 색 변환 필름에 있어서의 결합제 수지는, 연속상을 형성하는 것이며, 성형 가공성, 투명성, 내열성 등이 우수한 재료이면 된다. 결합제 수지의 예로서는, 예를 들어 아크릴산계, 메타크릴산계, 폴리신남산비닐계, 환 고무계 등의 반응성 비닐기를 갖는 광경화형 레지스트 재료, 에폭시 수지, 실리콘 수지(실리콘 고무, 실리콘 겔 등의 오르가노폴리실록산 경화물(가교물)을 포함함), 우레아 수지, 불소 수지, 폴리카르보네이트 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 폴리비닐 수지, 폴리아미드 수지, 페놀 수지, 폴리비닐알코올 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 셀룰로오스 수지, 지방족 에스테르 수지, 방향족 에스테르 수지, 지방족 폴리올레핀 수지, 방향족 폴리올레핀 수지 등의 공지의 것을 들 수 있다. 또한, 결합제 수지로서는, 이들의 공중합 수지를 사용해도 상관없다. 이들 수지를 적절하게 설계함으로써, 본 발명에 사용되는 색 변환 필름에 유용한 결합제 수지가 얻어진다.
이들 수지 중에서도, 필름화의 프로세스가 용이하다는 점에서, 열경화성 수지가 더욱 바람직하다. 열경화성 수지 중에서도, 특히 투명성, 내열성 등의 관점에서, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지 또는 이들의 혼합물을 적합하게 사용할 수 있다.
또한, 결합제 수지에는, 첨가제로서, 도포막 안정화를 위한 분산제나 레벨링제 등을 첨가하는 것도, 필름 표면의 개질제로서 실란 커플링제 등의 접착 보조제 등을 첨가하는 것도 가능하다. 또한, 결합제 수지에는, 색 변환재 침강 억제제로서, 실리카 입자나 실리콘 미립자 등의 무기 입자를 첨가하는 것도 가능하다.
결합제 수지는, 내열성의 관점에서, 실리콘 수지가 특히 바람직하다. 실리콘 수지 중에서도 부가 반응 경화형 실리콘 조성물이 바람직하다. 부가 반응 경화형 실리콘 조성물은, 상온 또는 50℃ 내지 200℃의 온도에서 가열, 경화하며, 투명성, 내열성, 접착성이 우수하다.
부가 반응 경화형 실리콘 조성물은, 일례로서, 규소 원자에 결합한 알케닐기를 함유하는 화합물과, 규소 원자에 결합한 수소 원자를 갖는 화합물의 히드로실릴화 반응에 의해 형성된다. 이러한 재료 중, 「규소 원자에 결합한 알케닐기를 함유하는 화합물」로서는, 예를 들어 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 알릴트리메톡시실란, 프로페닐트리메톡시실란, 노르보르네닐트리메톡시실란, 옥테닐트리메톡시실란 등을 들 수 있다. 「규소 원자에 결합한 수소 원자를 갖는 화합물」로서는, 예를 들어 메틸하이드로겐폴리실록산, 디메틸폴리실록산-CO-메틸하이드로겐폴리실록산, 에틸하이드로겐폴리실록산, 메틸하이드로겐폴리실록산-CO-메틸페닐폴리실록산 등을 들 수 있다. 또한, 부가 반응 경화형 실리콘 조성물로서는, 그 밖에도, 예를 들어 일본 특허 공개 제2010-159411호 공보에 기재되어 있는 바와 같은 공지의 것을 이용할 수 있다.
또한, 부가 반응 경화형 실리콘 조성물로서는, 시판되고 있는 것, 예를 들어 일반적인 LED 용도의 실리콘 밀봉재를 사용하는 것도 가능하다. 이 구체예로서는, 도레이ㆍ다우코닝사제의 OE-6630A/B, OE-6336A/B나 신에츠 가가쿠 고교 가부시키가이샤제의 SCR-1012A/B, SCR-1016A/B 등을 들 수 있다.
본 발명에 사용되는 색 변환 필름 제작용 조성물에 있어서, 결합제 수지에는, 그 밖의 성분으로서, 상온에서의 경화를 억제하여 가용 시간을 길게 하기 위해 아세틸렌알코올 등의 히드로실릴화 반응 지연제를 배합하는 것이 바람직하다. 또한, 결합제 수지에는, 본 발명의 효과가 손상되지 않는 범위에서, 필요에 따라 퓸드 실리카, 유리 분말, 석영 분말 등의 미립자, 산화티타늄, 산화지르코니아, 티타늄산바륨, 산화아연 등의 무기 충전제나 안료, 난연제, 내열제, 산화 방지제, 분산제, 용제, 실란 커플링제나 티타늄 커플링제 등의 접착성 부여제 등을 배합해도 된다.
특히, 색 변환층의 표면 평활성의 관점에서, 색 변환 필름 제작용 조성물에는 저분자량의 폴리디메틸실록산 성분, 실리콘 오일 등을 첨가하는 것이 바람직하다. 이러한 성분은, 이 실리콘 수지 조성물의 전체 조성물에 대하여, 100ppm 내지 2,000ppm 첨가하는 것이 바람직하고, 500ppm 내지 1,000ppm 첨가하는 것이 더욱 바람직하다.
((C) 그 밖의 성분)
본 발명에 사용되는 색 변환 필름은, 상술한 유기 발광 재료와 결합제 수지 이외에, 산화 방지제, 가공 및 열안정화제, 자외선 흡수제 등의 내광성 안정화제, 도포막 안정화를 위한 분산제나 레벨링제, 가소제, 에폭시 화합물 등의 가교제, 아민ㆍ산 무수물ㆍ이미다졸 등의 경화제, 필름 표면의 개질제로서 실란 커플링제 등의 접착 보조제, 색 변환재 침강 억제제로서 실리카 입자나 실리콘 미립자 등의 무기 입자 및 실란 커플링제 등, 그 밖의 첨가제를 함유할 수 있다.
산화 방지제로서는, 예를 들어 2,6-디-tert-부틸-p-크레졸, 2,6-디-tert-부틸-4-에틸페놀 등의 페놀계 산화 방지제를 들 수 있지만, 특히 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이들 산화 방지제는 단독으로 사용해도 되고, 복수 병용해도 된다.
가공 및 열안정화제로서는, 예를 들어 트리부틸포스파이트, 트리시클로헥실포스파이트, 트리에틸포스핀, 디페닐부틸포스핀 등의 인계 안정화제를 들 수 있지만, 특히 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이들 안정화제는 단독으로 사용해도 되고, 복수 병용해도 된다.
내광성 안정화제로서는, 예를 들어 2-(5-메틸-2-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-[2-히드록시-3,5-비스(α,α-디메틸벤질)페닐]-2H-벤조트리아졸 등의 벤조트리아졸류를 들 수 있지만, 특히 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이들 내광성 안정화제는 단독으로 사용해도 되고, 복수 병용해도 된다.
이들 첨가제는, 광원으로부터의 광이나 발광 재료의 발광을 저해하지 않는다고 하는 관점에서, 이들 첨가제는 가시 영역에서의 흡광 계수가 작은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 파장 400nm 이상 800nm 이하의 파장 영역 전역에서, 이들 첨가제의 몰 흡광 계수 ε은, 1000 이하인 것이 바람직하고, 500 이하인 것이 보다 바람직하다. 더욱 바람직하게는 200 이하이고, 100 이하인 것이 특히 바람직하다.
또한, 내광성 안정화제로서는, 일중항 산소 ?처로서의 역할을 갖는 화합물도 적합하게 사용할 수 있다.
일중항 산소 ?처는, 산소 분자가 광의 에너지에 의해 활성화하여 생긴 일중항 산소를 트랩하여 불활성화하는 재료이다. 조성물 중에 일중항 산소 ?처가 공존함으로써, 발광 재료가 일중항 산소에 의해 열화되는 것을 방지할 수 있다.
일중항 산소는, 로즈 벤갈이나 메틸렌 블루와 같은 색소의 삼중항 여기 상태와, 기저 상태의 산소 분자의 사이에서 전자와 에너지의 교환이 일어남으로써 생기는 것이 알려져 있다.
본 발명의 색 변환 필름은, 함유되는 유기 발광 재료가 광원에 의해 여기되고, 광원과는 상이한 파장의 광을 발광함으로써 광의 색 변환을 행한다. 이 여기-발광의 사이클이 반복되기 때문에, 발생한 여기종과, 조성물 중에 포함되는 산소의 상호 작용에 의해 일중항 산소가 생성될 확률은 높아진다. 그 때문에, 유기 발광 재료와 일중항 산소의 충돌 확률도 높아지기 때문에, 유기 발광 재료의 열화가 진행되기 쉽다.
유기 발광 재료는, 무기 발광 재료와 비교하여 일중항 산소의 영향을 받기 쉽다. 특히 일반식 (1)로 표시되는 화합물은, 페릴렌 등의 축합 아릴환을 갖는 화합물이나 그의 유도체에 비하여 일중항 산소와의 반응성이 높고, 일중항 산소에 의한 내구성에 대한 영향이 크다.
그래서, 발생한 일중항 산소를, 일중항 산소 ?처에 의해 빠르게 불활성화시킴으로써, 발광 양자 수율 및 색순도가 우수한 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 내구성을 향상시킬 수 있다.
일중항 산소 ?처로서의 역할을 갖는 화합물로서는, 예를 들어 특정한 3급 아민, 카테콜 유도체 및 니켈 화합물을 들 수 있지만, 특히 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이들 화합물(내광성 안정화제)은 단독으로 사용해도 되고, 복수 병용해도 된다.
3급 아민이란, 암모니아의 N-H 결합이 모두 N-C 결합으로 치환된 구조를 갖는 화합물을 나타낸다. 질소 원자 상의 치환기로서는, 알킬기, 시클로알킬기, 복소환기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알데히드기, 카르보닐기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기 및 인접 치환기와의 사이에 형성되는 축합환 및 지방족환 중에서 선택된다. 또한, 이들 치환기는, 추가로 상술한 치환기에 의해 치환되어 있어도 된다.
상기 3급 아민의 질소 원자 상의 치환기로서는, 치환 혹은 비치환의 알킬기, 치환 혹은 비치환의 시클로알킬기, 치환 혹은 비치환의 아릴기, 치환 혹은 비치환의 헤테로아릴기가, 광안정성의 관점에서 바람직하다. 그 중에서도, 치환 혹은 비치환의 알킬기, 치환 혹은 비치환의 시클로알킬기, 치환 혹은 비치환의 아릴기가 보다 바람직하다.
이 경우의 아릴기로서는, 광원으로부터의 광이나 발광 재료의 발광을 저해하지 않기 때문에, 페닐기 또는 나프틸기가 바람직하고, 페닐기가 보다 바람직하다. 또한, 질소 원자 상의 아릴기가 증가하면, 가시 영역의 광의 흡수가 증가할 우려가 있기 때문에, 질소 원자 상의 3개의 치환기 중, 아릴기는 2개 이하가 바람직하고, 1개 이하인 것이 보다 바람직하다.
질소 원자 상의 3개의 치환기 중, 적어도 하나가 치환 혹은 비치환의 알킬기인 경우, 보다 효율적으로 일중항 산소를 트랩할 수 있기 때문에 바람직하다. 그 중에서도, 3개의 치환기 중 2개 이상이 치환 혹은 비치환의 알킬기인 것이 바람직하다.
바람직한 3급 아민으로서는, 트리에틸아민, 1,4-디아자비시클로[2.2.2.]옥탄, 트리-n-부틸아민, N,N-디에틸아닐린, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 등을 들 수 있지만, 특히 이들에 한정되는 것은 아니다.
카테콜 유도체란, 레조르시놀이나 히드로퀴논 등의 이성체를 포함하는, 벤젠환 상에 2개 이상의 수산기를 갖는 화합물을 나타낸다. 이들 화합물은, 벤젠환 상의 수산기가 1개인 페놀 유도체와 비교하여, 보다 효율적으로 일중항 산소를 트랩할 수 있다.
카테콜 유도체의 벤젠환 상의 치환기로서는, 수산기 이외에도, 수소, 알킬기, 시클로알킬기, 복소환기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기, 티올기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴에테르기, 아릴티오에테르기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로겐, 시아노기, 알데히드기, 카르보닐기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기, 아미노기, 니트로기, 실릴기, 실록사닐기, 보릴기, 포스핀옥시드기, 및 인접 치환기와의 사이에 형성되는 축합환 및 지방족환 중에서 선택된다. 또한, 이들 치환기는, 추가로 상술한 치환기에 의해 치환되어 있어도 된다.
그 중에서도, 치환 혹은 비치환의 알킬기, 치환 혹은 비치환의 시클로알킬기, 치환 혹은 비치환의 아릴기, 치환 혹은 비치환의 헤테로아릴기, 할로겐이 광안정성의 관점에서 바람직하고, 치환 혹은 비치환의 알킬기, 치환 혹은 비치환의 시클로알킬기, 치환 혹은 비치환의 아릴기, 할로겐이 보다 바람직하다. 또한, 일중항 산소 ?처와의 반응 후의 변색이 작다는 점에서, 치환 혹은 비치환의 알킬기, 치환 혹은 비치환의 시클로알킬기, 할로겐이 보다 바람직하다. 특히 바람직하게는 치환 혹은 비치환의 알킬기이다.
카테콜 유도체에 있어서의 벤젠환 상의 수산기의 위치로서는, 적어도 2개의 수산기가 인접하는 것이 바람직하다. 이것은, 레조르시놀(1,3-치환)이나 히드로퀴논(1,4-치환)에 비하여 광산화되기 어렵기 때문이다. 또한, 산화된 후에도 가시 영역의 광흡수가 작기 때문에, 조성물의 변색을 방지할 수 있다.
바람직한 카테콜 유도체로서는, 4-tert-부틸벤젠-1,2-디올, 3,5-디-tert-부틸벤젠-1,2-디올 등을 들 수 있지만, 특히 이들에 한정되는 것은 아니다.
니켈 화합물이란, 니켈을 포함하는 화합물이다. 니켈 화합물로서는, 예를 들어 염화니켈 등의 무기염이나 비스아세틸아세토나토니켈 등의 착체, 카르밤산니켈염 등의 유기산염 등을 들 수 있지만, 특히 이들에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 유기산이란, 카르복실기, 술포닐기, 페놀성 수산기, 티올기를 갖는 유기 화합물을 나타낸다.
그 중에서도, 니켈 화합물로서는, 조성물 중에서 균일하게 분산된다고 하는 관점에서, 착체 및 유기산염이 바람직하다.
일중항 산소 ?처로서 적합하게 사용할 수 있는 니켈 착체 및 유기산의 니켈염으로서는, 예를 들어 아세틸아세토나토계 니켈 착체, 비스디티오-α-디케톤계 니켈 착체, 디티오레이트계 니켈 착체, 아미노티오레이트계 니켈 착체, 티오카테콜계 니켈 착체, 살리실알데히드옥심계 니켈 착체, 티오비스페놀레이트계 니켈 착체, 인도아닐린계 니켈 화합물, 카르복실산계 니켈염, 술폰산계 니켈염, 페놀계 니켈염, 카르밤산계 니켈염, 디티오카르밤산계 니켈염 등을 들 수 있지만, 특히 이들에 한정되는 것은 아니다.
이들 중에서도, 합성의 용이성 및 저렴하다고 하는 관점에서, 유기산의 니켈염이 바람직하다.
또한, 가시 영역에 있어서의 몰 흡광 계수가 작고, 광원이나 발광 재료의 발광을 흡수하는 일이 없다고 하는 관점에서는, 술폰산계 니켈염이 바람직하다. 또한, 보다 좋은 일중항 ?치 효과를 나타낸다고 하는 관점에서는, 아릴술폰산의 니켈염이 보다 바람직하고, 폭넓은 종류의 용매에 대한 용해성의 관점에서는, 알킬술폰산의 니켈염이 바람직하다.
아릴술폰산의 아릴기로서는, 치환 혹은 비치환의 페닐기가 바람직하고, 용매에 대한 용해성 및 분산성의 관점에서, 알킬기로 치환된 페닐기가 보다 바람직하다.
내광성 안정화제로서는, 라디칼 ?처로서의 역할을 갖는 화합물도 적합하게 사용할 수 있다. 그 중에서도, 힌더드 아민계 화합물을 적합한 예로서 들 수 있다. 힌더드 아민계 화합물의 예로서는, 예를 들어 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 4-히드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 4-히드록시-1,2,2,6,6-펜타메틸피페리딘, 4-메톡시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 4-메톡시-1,2,2,6,6-펜타메틸피페리딘, 세바스산비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜), 세바스산비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜), 메타크릴산2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜, 메타크릴산1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜 등의 피페리딘 유도체나 그의 산화물을 들 수 있다.
<적층 필름>
본 발명의 적층 부재 및 광원 유닛을 구성하는 적층 필름은, 열가소성 수지를 포함할 필요가 있다. 열가소성 수지는 일반적으로 열경화성 수지나 광경화성 수지와 비교하여 저렴하며, 또한 공지의 용융 압출에 의해 간편하게 또한 연속적으로 시트화할 수 있다는 점에서, 저비용으로 적층 필름을 얻는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 적층 부재 및 광원 유닛을 구성하는 적층 필름은, 상이한 복수의 열가소성 수지가 교호로 11층 이상 적층되어 이루어질 필요가 있다. 여기서 말하는 상이한 복수의 열가소성 수지란, 필름의 면 내에서 임의로 선택되는 직교하는 2방향 및 해당 면에 수직인 방향 중 어느 것에 있어서, 굴절률이 0.01 이상 상이한 것을 가리킨다.
또한, 여기서 말하는 교호로 적층되어 이루어진다는 것은, 상이한 열가소성 수지를 포함하는 층이 두께 방향으로 규칙적인 배열로 적층되어 있는 것을 말하며, 열가소성 수지 X, Y를 포함하는 경우, 각각의 층을 X층, Y층이라고 표현하면, X(YX)n(n은 자연수)과 같이 적층된 것이다. 열가소성 수지 X, Y, Z를 포함하는 경우에는, Z(XYZ)n(n은 자연수)과 같이 적층된 것이다. 이와 같이 광학적 성질이 상이한 수지가 교호로 적층됨으로써, 각 층의 굴절률의 차와 층 두께의 관계로부터 설계한 파장의 광을 반사시킬 수 있는 간섭 반사를 발현시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 적층하는 층수가 각각 10층 이하인 경우에는, 원하는 대역에 있어서 높은 반사율을 얻을 수 없다. 적층하는 층수는, 바람직하게는 100층 이상, 보다 바람직하게는 200층 이상, 더욱 바람직하게는 600층 이상이다.
또한, 상술한 간섭 반사는, 층수가 증가할수록 보다 파장 대역을 넓히거나, 높은 반사율을 달성할 수 있게 되고, 원하는 대역의 광을 반사하는 적층 필름이 얻어지게 된다.
또한, 층수에 상한이 없기는 하지만, 층수가 증가함에 따라 제조 장치의 대형화에 수반하는 제조 비용의 증가나, 필름 두께가 두꺼워짐에 따른 취급성의 악화가 발생하기 때문에, 현실적으로는 10000층 정도가 실용 범위로 된다.
열가소성 수지를 포함하는 각 층의 두께는, 사용 방법에 따라 적절하게 조정되어야 하지만, 두께 1㎛ 이상이 되면 광의 반사 특성의 효과를 나타내지 않는다는 점에서, 적어도 두께 1㎛ 미만의 층을 복수 포함하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 두께 1㎛ 미만의 층 이외에도, 광학 특성에 영향을 미치지 않는 두께 1㎛ 이상의 층을 더 포함해도 된다.
본 발명의 적층 부재 및 광원 유닛을 구성하는 적층 필름은, 후술하는 광원으로부터 적층 필름으로 입사되는 입사광의, 입사 각도 10°에 있어서의 반사율이 20％ 이하인 것이 바람직하다. 여기서 말하는 광원으로부터 적층 필름으로 입사되는 광이란, 광원으로부터 발광되는 광의 파장에 대한 강도 분포에 있어서의 반값폭을 범위로 한다. 입사 각도 10°에 있어서의 반사율이 20％ 이하인 것이란, 상기 반값폭의 범위에서의 평균 반사율로 한다.
광원으로부터 적층 필름으로 입사되는 입사광의, 입사 각도 10°에 있어서의 반사율이 20％ 이하이면, 광원으로부터 입사된 광이 적층 필름을 투과하여 색 변환 필름에 도달하는 광량이 증대되고, 색 변환 필름에서의 발광을 용이하게 높이는 것이 가능하게 된다. 일례로서, 본 발명의 실시예에 나타내는 청색 발광 다이오드를 광원으로 하는 것이라면, 광원으로부터 적층 필름으로 입사되는 광의 피크 파장은 400 내지 500nm이다. 또한, 청색 발광의 순도를 높이기 위해서는, 피크 파장이 430 내지 470nm인 것이 바람직하다.
또한, 청색 발광 다이오드에 한정되는 것은 아니며, 근자외선(400 내지 420nm)의 광을 발광하는 발광 다이오드나, 녹색, 적색의 광을 발광하는 발광 다이오드여도 되고, 마찬가지로 반값이 되는 대역폭을 산출하여 광원으로부터 적층 필름으로 입사되는 입사광의 반사율의 산출 범위로 한다. 보다 바람직하게는, 광원으로부터 적층 필름으로 입사되는 입사광의, 입사 각도 10°에 있어서의 반사율이 15％ 이하이며, 더욱 바람직하게는 10％ 이하이다. 반사율을 억제함으로써, 보다 효율적으로 색 변환 필름에서의 발광을 높이는 것이 용이하게 된다.
이러한 적층 필름을 얻기 위해서는, 필름의 각 층의 층 두께를 제어함에 따른 반사 대역의 최적화에 추가하여, 표면에 대한 저굴절률의 수지를 포함하는 층을 형성함으로써 표면 반사를 억제하여 달성할 수 있다.
본 발명의 적층 부재 및 광원 유닛을 구성하는 적층 필름은, 후술하는 광원으로부터 상기 색 변환 필름으로 입사되어 장파장의 광으로 변환된 광의, 입사 각도 60°에 있어서의 반사율이 70％ 이상인 것이 바람직하다. 구체적으로는 색 변환 필름은 피크 파장이 500nm 이상 580nm 이하의 영역에서 관측되는 녹색 발광과, 피크 파장이 580nm 이상 750nm 이하의 영역에서 관측되는 적색 발광을 나타내는 것이 백색광을 출력한다는 측면에서 바람직하므로, 500 내지 750nm의 범위의 광에 있어서, 입사 각도 60°에 있어서의 반사율이 70％ 이상인 것이 바람직하다.
여기서 말하는 광원으로부터 상기 색 변환 필름으로 입사되어 장파장의 광으로 변환된 광이란, 구체적으로는 광원 유닛에 포함되는 광원의 발광 강도가 피크로 되는 파장을 여기 파장으로 하여, 발광 재료의 형광 스펙트럼의 파장에 대한 강도 분포에 있어서의 반값폭을 범위로 한다. 또한, 입사 각도 60°에 있어서의 반사율이 70％ 이상인 것이란, 상기 반값폭의 범위에서의 평균 반사율로 한다.
발광 재료를 포함하는 색 변환 필름을 사용한 광원 유닛에 있어서 휘도가 저하되는 원인 중 하나는, 색 변환 필름으로부터의 광이 등방적으로 발광함에 따른 미광에서의 손실이다. 특히, 색 변환 필름으로부터 광원측으로 발광된 광이 광원 유닛 내에서 미광하는 것이 손실의 주된 요인이 되지만, 본 발명대로 광원과 색 변환 필름의 사이에, 광원으로부터 상기 유기 발광 재료로 입사되어 장파장의 광으로 변환된 광의, 입사 각도 60°에 있어서의 반사율이 70％ 이상인 적층 필름을 포함하는 경우, 색 변환 필름으로부터의 광을 바로 밑에서 반사할 수 있어, 광원측에서의 캐비티 내에서의 미광에 의한 휘도 저하를 억제하는 것이 용이하게 된다. 바람직하게는, 입사 각도 60°에 있어서의 반사율이 90％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 95％ 이상이다. 반사율이 커짐에 따라, 적층 필름을 투과하는 광량이 줄어들고, 휘도 향상 효과를 얻을 수 있다.
또한, 후술하는 광원으로부터 상기 색 변환 필름으로 입사되어 장파장의 광으로 변환된 광의, 입사 각도 10°에 있어서의 반사율이 70％ 이상인 것도 더욱 바람직하다. 입사 각도 60°의 광뿐만 아니라, 입사 각도 10°의 광을 반사함으로써, 색 변환 필름으로부터의 발광의 거의 모두를 적층 필름에서 광원측으로부터 표시측으로 반사하게 되어, 휘도 향상의 효과가 월등하게 큰 것이 된다.
본 발명에서는, 입사광을 그 입사광보다 장파장의 광으로 변환하는 유기 발광 재료를 포함하는 색 변환 필름과, 상이한 복수의 열가소성 수지가 교호로 11층 이상 적층되어 이루어지는 적층 필름을 포함하는 적층 부재로서 사용하는 것도 바람직하다. 여기서 색 변환 필름과 적층 필름을 포함하는 적층 부재란, 직접 내지 접착층 등을 통하여 색 변환 필름과 적층 필름이 고정되어 있는 것을 가리킨다. 이 경우, 색 변환 필름과 적층 필름의 공간이 없어지기 때문에 미광에 의한 광의 손실을 억제하고, 색 변환 필름 표면의 공기와의 사이의 반사를 없앰으로써, 휘도 향상의 효과가 현저해진다.
더욱 바람직한 형태로서, 적층 필름 상에 유기 발광 재료를 포함하는 층을 직접 형성함으로써, 적층 필름을 색 변환 필름의 일부로 하는 것이다. 이 경우, 색 변환 필름을 형성할 때 사용되는 기재를 대체할 수 있어, 비용 절감이 되는 것에 추가하여, 색 변환 필름 중의 유기 발광 재료와 적층 필름의 공간이 없어지기 때문에 미광에 의한 광의 손실을 억제하는 효과가 더 현저해진다.
본 발명의 적층 부재 및 광원 유닛에 사용되는 적층 필름은, 하기 수학식 (6)을 만족하는 것도 바람직하다. 하기 수학식 (6)은, 광을 반사하는 파장대와 투과하는 파장대의 사이에서의 반사율의 변화가 급준함을 나타내며, |λ1-λ2|가 작아짐에 따라, 보다 급준하게 반사하는 파장대로부터 투과하는 파장대로 변화한다. 이와 같이 반사하는 파장대로부터 투과하는 파장대, 즉 광원의 발광 대역으로부터 색 변환 필름의 출광 대역으로의 반사율의 변화가 급준하게 행해짐으로써, 광원으로부터의 광만을 선택적, 효율적으로 투과하면서, 색 변환 필름으로부터 출광되는 광을 효율적으로 반사할 수 있어, 반사 필름의 효과를 최대한 얻기 쉬워진다. |λ1-λ2|는, 보다 바람직하게는 30nm 이하이며, |λ1-λ2|가 작아짐에 따라, 휘도 향상 효과가 향상된다. 또한, 원하는 |λ1-λ2|를 달성하기 위해서는, 상이한 복수의 열가소성 수지가 교호로 11층 이상 적층되어 이루어지는 적층 필름인 것이 필요하다. 한편, 금속 박막의 스퍼터링이나 액정 기술 등에서는, 반사하는 파장대로부터 투과하는 파장대로의 반사율의 변환이 완만하기 때문에, 원하는 휘도 향상 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다.
|λ1-λ2|≤50(단, λ1<λ2) (6)
λ1(nm): 반사 필름의 반사 대역의 저파장단 근방에서 반사율이 최대 반사율의 1/4로 되는 파장(nm), λ2(nm): 반사 필름의 반사 대역의 저파장단 근방에서 반사율이 최대 반사율의 3/4으로 되는 파장(nm)
본 발명의 적층 부재 및 광원 유닛을 구성하는 적층 필름 또는 색 변환 필름의 표면에, 요철 형상이 형성되어 이루어지는 것도 바람직하다. 여기서의 요철 형상이란 필름 표면 또는 계면의 형상을 측정하였을 때의 최대 높이가 1㎛ 이상으로 되는 것을 가리킨다. 도 3 및 도 4는, 적층 필름 표면의 요철 형상의 일례를 도시하는 모식 단면도이다. 도 3 및 도 4에 있어서, 부호 31, 32는 요철 형상의 일례를 나타낸다. 이하에, 요철을 형성하는 효과를 설명한다.
제1 효과는 이활성이다. 표면에 요철 형상을 형성함으로써 이활성이 발현되기 때문에, 적층 필름 및 색 변환 필름을 광원 유닛에 내장할 때의 흠집의 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다.
제2 효과는 광의 취출이다. 본 발명자들은, 유기 발광 재료를 포함하는 색 변환 필름에 있어서는, 광이 색 변환 필름 내에서 반사함으로써 광 파이버처럼 시트 내에 갇히는 현상이 발생하고, 결과로서 유기 발광 재료 그 자체의 발광 효율이 높기는 하지만 휘도가 저하된다고 하는 현상을 알아냈다. 그 대책으로서, 적층 필름 또는 색 변환 필름의 표면에, 요철 형상이 형성되어 이루어짐으로써, 그 요철 계면으로부터 광이 취출되기 때문에, 색 변환 필름 내에 도입되는 광을 감소시켜, 휘도 향상의 효과가 얻어지는 것이다. 제2 효과를 효율적으로 얻기 위해서는, 바람직하게는 최대 높이가 10㎛ 이상인 것이 바람직하다. 요철 형상이 커짐에 따라, 광의 취출 효율도 향상됨과 함께, 광원의 불균일을 억제하는 효과도 얻어지게 된다. 이 효과를 보다 효율적으로 얻기 위해서는, 적층 필름 상에 유기 발광 재료를 포함하는 층을 직접 형성함으로써, 적층 필름을 색 변환 필름의 일부로 하며, 또한 색 적층 필름의 유기 발광 재료를 포함하는 층측의 표면에 요철이 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 효율적으로 광을 취출할 수 있는 것에 추가하여, 효율적으로 표시측으로 광을 반사할 수 있기 때문에 휘도 향상의 효과가 현저해진다.
제3 효과는 광의 광로의 조정이다. 광원, 특히 발광 다이오드로부터 광은 표시측으로 비교적 높은 지향성을 갖고 진행하는 것에 비해, 색 변환 필름으로부터의 광은 등방적으로 발광하기 때문에, 광원 정면에서의 휘도가 저하되는 원인이 된다. 적층 필름 또는 색 변환 필름의 표면에, 요철 형상이 형성되어 이루어짐으로써, 요철 계면에서 광의 방향을 조정하고, 특히 정면 방향으로 집광함으로써 휘도 향상을 달성하는 것이 용이하게 되는 것 외에, 광원 유닛, 디스플레이를 형성할 때 다른 광학 부재를 생략할 수도 있기 때문에 저비용화에도 기여한다.
상기 제2, 제3 효과를 보다 효율적으로 얻기 위해, 본 발명의 적층 부재 및 광원 유닛을 구성하는 적층 필름 또는 색 변환 필름의 표면의 요철 형상이 렌즈 형상, 대략 삼각 형상 또는 대략 반원 형상인 것도 바람직하다. 마이크로렌즈 형상이란 대략 반구상의 요철을, 프리즘 형상이란 대략 삼각상의 요철을 가리킨다. 이러한 형상을 구비하는 경우, 광은 표시측으로 광로를 집광하기 때문에 광원 유닛 및 디스플레이로 한 경우의 정면 휘도가 보다 현저하게 향상되게 된다.
본 발명의 적층 부재 및 광원 유닛에서는, 상기 광원으로부터 상기 적층 필름 또는 색 변환 필름으로 입사되는, 입사광의 입사 각도와 출사광의 출사 각도의 차가 5°이상인 적층 필름 또는 색 변환 필름을 포함하는 것이 바람직하다. 여기서 말하는 광원으로부터의 입사 각도와 출사 각도의 차는, 변각 광도계에서 입사 각도 60°로 입사한 광의 출사 각도를 갖고 이루어지며, 0°가 필름면에 대하여 수직인 방향으로 한다. 이 경우, 광은 표시측으로 광로를 집광하기 때문에 광원 유닛 및 디스플레이로 한 경우의 정면 휘도가 보다 현저하게 향상되게 된다. 이것은, 상술한 바와 같이 요철 형상이 렌즈 형상, 대략 삼각 형상 또는 대략 반원 형상임으로써 달성할 수 있는 것이다.
도 5는, 실시 형태에 관한 적층 부재의 일례를 도시하는 모식 단면도이다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 적층 부재 및 광원 유닛은, 적층 부재(5) 및 광원 유닛(1)을 구성하는 적층 필름(3) 또는 색 변환 필름(4)의 표면에 기능층(33)을 갖고 있으며, 적층 필름(3)의 굴절률을 n1, 색 변환 필름(4)의 굴절률을 n2, 기능층(33)의 굴절률을 n3이라고 하였을 때, 기능층(33)의 굴절률 n3이 n1과 n2의 사이인 것이 바람직하다. 여기서 말하는 적층 필름(3) 및 색 변환 필름(4)의 굴절률이란, 필름의 최표층으로 되는 층의 면 내 평균 굴절률을 가리킨다. 이 경우, 기능층(33)의 굴절률의 효과에 의해, 종래 굴절률이 상이한 적층 필름(3)과 색 변환 필름(4)의 사이에서의 반사를 억제할 수 있고, 광원(2)으로부터의 광이 효율적으로 투과되기 때문에 휘도 향상이 용이하게 된다.
적층 필름은, 자외선을 흡수 또는 반사하는 것이 바람직하다. 여기서 말하는 자외선을 흡수 또는 반사한다는 것은, 파장 300nm 이상 410nm 이하에 있어서, 적어도 투과율이 50％ 이하로 되는 대역을 30nm 이상 구비하여 이루어짐을 나타낸다.
본 발명의 광원 유닛 및 액정 디스플레이와 같이, 색 변환 필름을 사용할 때 사용하는 광원은, 청색 LED나 근자외선 LED와 같이 통상의 백색 광원보다 저파장에서 고에너지의 광원을 사용한다. 그 때문에, 색 변환 필름이나 기타 적층 필름의 열화의 원인이 되는 자외선을 많이 포함하고 있어, 장기 사용 시에 색이나 휘도의 변화가 발생하는 경우가 있었다. 특히, 색 변환 필름에 포함되는 수지에 자외선을 조사하면, 수지에 라디칼이 발생하고, 발생한 라디칼에 기인하여, 색 변환 필름 중에 포함되는 유기 발광 재료가 라디칼 반응에 의해 분해되는 경우가 있었다.
적층 필름이 자외선을 흡수 또는 반사함으로써, 색 변환 필름이나 기타 적층 필름의 열화를 억제하는 것이 가능하게 되고, 장기의 사용에 적합한 광원 유닛 및 액정 디스플레이가 얻어진다. 구체적으로는, 후술하는 광원으로부터 적층 필름으로 입사되는 입사광의, 입사 각도 10°에 있어서 파장 300nm 이상 410nm 이하의 광의 반사율이 20％ 이상, 또는 입사 각도 10°에 있어서 파장 300nm 이상 410nm 이하의 광의 흡수율이 10％ 이상인 것이 바람직하다.
적층 필름으로서는, 바람직하게는, 입사 각도 10°에 있어서 파장 300nm 이상 380nm 이하에서의 투과율이 10％ 이하이다. 이 경우, 색 변환 필름이나 기타 적층 필름에 흡수되어 열화되는 원인이 되는 자외선을 거의 커트할 수 있기 때문에, 색이나 휘도의 변화는 거의 보이지 않게 된다. 또한, 근자외 LED를 사용하여 적색, 녹색, 청색의 광을 발광하는 색 변환 필름을 사용하는 경우에 적합한 것이 된다.
더욱 바람직하게는 입사 각도 10°에 있어서 파장 300nm 이상 410nm 이하에서의 투과율이 10％ 이하이다. 청색의 광을 사용하여 적색, 녹색의 광을 발광하는 색 변환 필름에서는, 색 변환 효율에는 그다지 기여하지 않기는 하지만 열화의 원인이 되는 흡수가 파장 410nm 부근에도 존재한다. 파장 410nm 이하에서의 투과율을 10％ 이하로 함으로써, 이러한 색 변환 필름의 열화를 억제하는 것이 용이하게 된다.
또한, 광원의 발광 대역의 저파장단으로부터 20nm 짧은 파장보다 단파장의 광의 투과율이 10％ 이하인 것도 바람직하다. 상술한 바와 같이, 광원의 광은 색 변환을 위해 중요한 반면, 색 변환 필름 그 자체를 열화시키는 것이기도 하다. 그래서, 실제로 색 변환에 중요한 파장의 광을 투과하기는 하지만, 색 변환에는 거의 기여하지 않는 저파장의 광을 커트하는 적층 필름을 사용하여 색 변환 필름을 보호함으로써, 색 변환 필름에서의 발광 효율을 손상시키지 않고, 장기 사용 시의 열화를 거의 억제할 수 있게 된다.
적층 필름은, 광원과 색 변환 필름의 사이에 설치되어 이루어지는 것이 바람직하다. 여기서 말하는 광원과 색 변환 필름의 사이란, 도 1에 도시하는 바와 같이 광원(2)과 색 변환 필름(4)이 직선 상에 배치되어 이루어지는 직하형의 구성인 경우에는 광원(2)과 색 변환 필름(4)의 사이에 있음을 나타낸다. 또한, 도 10은, 실시 형태에 관한 광원 유닛의 다른 일례를 도시하는 모식 단면도이다. 도 10에 도시하는 바와 같이 측면에 설치된 광원(2)으로부터의 광을 도광판(6)을 통하여 일단 면상으로 확산하고, 바로 위로 출사하는 구성인 경우에는, 광원과 색 변환 필름의 사이란, 도광판(6)과 색 변환 필름(4)의 사이를 가리킨다.
또한, 광원과 색 변환 필름의 사이에 설치된다는 것은, 적층 필름이 광원 또는 도광판이나 색 변환 필름과 반드시 인접할 필요는 없으며, 그 사이에 다른 구성 부재를 개재시켜도 된다. 적층 필름이, 상기 광원과 상기 색 변환 필름의 사이에 설치되어 이루어지는 경우, 광원에 포함되는 색 변환 필름의 열화의 원인이 되는 저파장이며, 또한 고에너지의 광이 색 변환 필름에 도달하는 것을 억제할 수 있는 것이다.
본 발명의 광원 유닛에 있어서는, 광원, 적층 필름, 색 변환 필름이 광원, 색 변환 필름, 적층 필름의 순으로 배치되어 이루어지는 것도 바람직하다. 이 경우, 광원 유닛 및 액정 디스플레이의 외부로부터 조사되는 자외선으로부터도 색 변환 필름을 보호할 수 있기 때문에, 색조나 휘도의 변화가 발생하지 않는 광원 유닛이나 액정 디스플레이가 얻어지는 것이다.
바람직하게는, 본 구성에서 사용하는 적층 필름의 파장 410nm 이하에서의 투과율은 10％ 이하이다. 이 경우, 광원 유닛이나 액정 디스플레이에 사용하는 다른 광학 필름으로는 커버할 수 없는 파장 380 내지 410nm의 자외선도 커트할 수 있기 때문에, 외광에 포함되는 색 변환 필름의 열화의 원인이 되는 광을 커트할 수 있고, 특히 옥외나 자동차 등 햇볕에 노출되는 개소에서의 장기 사용 시에 우수한 색ㆍ휘도 안정성을 나타내게 된다.
더욱 바람직하게는, 자외선을 흡수 또는 반사하는 2매의 적층 필름을 포함하여 이루어지고, 광원, 적층 필름, 색 변환 필름, 적층 필름의 순으로 배치되어 이루어지는 것이다. 이 경우, 광원으로부터의 자외선과 광원 유닛 및 액정 디스플레이의 외부로부터 조사되는 자외선 모두를 커트할 수 있기 때문에, 옥외나 자동차 등 햇볕에 노출되는 개소에서의 장기 사용에 있어서 매우 우수한 색조, 휘도의 안정성을 나타내게 된다.
적층 필름은, 그 최장 반사 파장이 700nm 이상인 것이 바람직하다. 또한, 그러한 적층 필름은, 교호로 11층 이상 적층되어 이루어지는 부분의 열가소성 수지층이 열가소성 수지 X, Y의 2종류를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 그 경우에 있어서, 열가소성 수지 X, Y의 각 층 중 두께 1㎛ 미만의 부분에 대해서는, 이하의 관계에 있는 것이 바람직하다. 즉, 열가소성 수지 X를 포함하는 층 중 두께 1㎛ 미만의 모든 층의 두께의 총합 x와, 열가소성 수지 Y를 포함하는 층 중 두께 1㎛ 미만의 모든 층의 두께의 총합 y가, x/y≥1.5의 관계에 있는 것이 바람직하다. 단, x>y가 되도록 X, Y를 선택하기로 한다. 또한, 두께 1㎛ 이상의 열가소성 수지 X, Y의 층은 광의 반사 특성에 기여하지 않으므로, x 및 y의 산출에는 포함하지 않기로 한다.
상술한 적층 필름은 인접하는 층에 있어서, 각 층의 굴절률과 층 두께의 곱(광학 두께)이 1보다 커짐에 따라, 주로 되는 1차의 반사 파장의 약 1/2의 파장에 있어서 2차의 반사가 발생하게 된다. 여기서, 최장 반사 파장이 700nm 이상임으로써, 파장 300 내지 410nm의 자외 영역에 2차 반사가 발생하게 되고, 또한 인접하는 층의 층 두께의 비가 1.5 이상임으로써 발생하는 2차의 반사를 강화할 수 있기 때문에, 원하는 자외선 커트 성능을 용이하게 부여할 수 있게 된다.
바람직하게는 적층 필름의 최장 반사 파장이 800nm 이상이다. 이 경우, 파장 410nm 이하의 자외선을 커트할 수 있게 되므로, 색 변환 필름의 열화를 억제하는 효과가 커진다. 더욱 바람직하게는 인접하는 층의 층 두께의 비가 2.0 이상이며, 2차 반사가 커짐에 따라 높은 자외선 커트 성능이 얻어지고, 색 변환 필름이나 기타 적층 필름의 열화를 억제하기 쉬워지는 것이다.
적층 필름은, 복수의 열가소성 수지 중 적어도 어느 것에 자외선 흡수제를 포함하는 것이 바람직하다. 여기서 말하는 자외선 흡수제란, 파장 300 내지 410nm의 광을 흡수하는 성분이며 열가소성 수지 이외의 것을 나타낸다. 자외선 흡수제를 포함함으로써, 입사 각도 10°에 있어서 파장 300nm 이상 410nm 이하에 있어서의 투과율-반사율(≒흡수율)이 10％ 이상으로 되는 것이 바람직하다.
자외선 흡수제를 포함함으로써 자외선을 커트하는 것이 용이하게 된다. 더욱 바람직하게는, 입사 각도 10°에 있어서 파장 300nm 이상 410nm 이하의 광의 반사율이 20％ 이상인 것이다.
본 발명에 있어서의 적층 필름에서는, 인접하는 층의 계면에서 층의 두께에 대응하는 파장의 광을 반사하지만, 그때 필름 내를 광이 몇 번이나 반사한 후에 필름 밖으로 광이 보내진다. 이러한 필름 중에 자외선 흡수제를 첨가함으로써, 필름 내에서의 반사가 없는 수 층 레벨의 필름의 경우와 달리, 자외선 흡수제를 포함하는 층을 광이 통과하는 횟수가 증가한다. 이에 의해, 소량의 자외선 흡수제로 효율적으로 높은 자외선 커트 효과가 얻어지게 되고, 저비용의 자외선 커트 필름이 얻어진다.
또한, 10층 이하의 층수의 필름을 사용하는 경우에는 장기 신뢰성 시험에 있어서 자외선 흡수제가 석출되는 경우가 있지만, 11층 이상의 적층 필름을 사용함으로써, 각 층의 계면이나 층의 내부에서 자외선 흡수제가 트랩되어, 필름 표면에 석출되는 것을 억제할 수 있게 된다고 하는 장점도 있다.
본 명세서에 있어서 자외선 흡수제는, 일반적인 380nm 이하의 파장 영역의 자외선을 흡수하는 범용 자외선 흡수제와, 자외선 영역과 가시광 영역의 경계 근방(380 내지 430nm 부근)의 광까지 커트할 수 있는 가시광선 흡수 색소의 2종으로 정의된다.
범용 자외선 흡수제는 일반적으로 380nm 이하의 파장 영역의 자외선을 흡수하는 능력이, 자외선 영역과 가시광 영역의 경계 근방(380 내지 430nm 부근)의 광선을 흡수하는 능력에 비하여 우수하다. 그 때문에, 범용 자외선 흡수제를 함유시키기만 하여, 자외선 영역과 가시광 영역의 경계 근방(380 내지 430nm)의 광선을 커트하기 위해서는, 후술하는 일부의 장파장 자외선 흡수를 제외하고, 고농도로 함유시킴으로써 효과가 나타난다.
자외선 영역, 및 자외선 영역과 가시광 영역의 경계 근방(380 내지 430nm)의 파장 커트를, 단독의 범용 자외선 흡수제에 의해 달성 가능한 자외선 흡수제로서는, 어디까지나 일례이지만, 시판 중인 범용 자외선 흡수제로서는 2-(5-클로로-2H-벤조트리아졸-2-일)-6-제3부틸-4-메틸페놀이나, 2,4,6-트리스(2-히드록시-4-헥실옥시-3-메틸페닐)-1,3,5-트리아진의 구조로 기재되는 화합물 등을 들 수 있다.
한편, 가시광선 흡수 색소는, 일반적으로 가시광 단파장 영역의 커트 성능이, 380nm 이하의 자외선 영역의 커트능력에 비하여 우수하다. 그 때문에, 가시광선 흡수 색소를 함유시키기만 하여, 범용 자외선 영역의 광선을 커트하기 위해서는, 후술하는 일부의 가시광선 흡수 색소를 제외하고, 고농도로 함유시킴으로써 효과가 나타난다. 또한, 가시광선 흡수 색소는, 일반적으로 광범위에 걸친 파장 영역을 브로드하게 커트하는 성질의 것이 많아, 고농도로 함유시키는 경우, 목적으로 하는 파장 영역보다 더 장파장측의 가시광 영역을 흡수하기 때문에, 색 변환 필름으로부터 발광되는 가시광선의 흡수에 영향을 미치지 않을 정도로 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, 특히 파장 380 내지 440nm의 영역에 있어서의 자외선 영역과 가시광 영역의 경계 근방을 협대역으로 커트하는 성질을 갖는 가시광선 흡수 색소는 종류가 많지 않아, 특정한 구조를 잡는 가시광선 흡수 색소를 선정하여 사용할 것이 요망된다.
자외선 영역, 및 자외선 영역과 가시광 영역의 경계 근방(380nm 내지 430nm)의 파장 커트를, 단독 첨가에 의해 달성 가능한 가시광선 흡수 색소로서는, 예를 들어 BASF(주)제의 「LumogenF Violet570」 등을 들 수 있다. 범용 자외선 흡수제 및/또는 가시광선 흡수 색소에는 각각 득의로 되는 영역이 존재한다는 점에서, 고농도 첨가에 의한 블리드 아웃, 그것에 수반되는 공정 오염을 방지하기 위해서는, 1종류 이상의 자외선 흡수제와 1종류 이상의 가시광선 흡수 색소를 효과적으로 조합하는 방법이 보다 바람직하다.
적층 필름은, 1종류 이상의 범용 자외선 흡수제와, 1종류 이상의 가시광선 흡수 색소를 함유시키면, 투명성, 블리드 아웃 억제성을 유지한 채, 상술한 광선 투과율을 용이하게 달성할 수 있기 때문에 바람직하다. 그 경우에 있어서 이용 가능한 범용 자외선 흡수제로서는, 상술한 2종류의 범용 자외선 흡수제 이외에도, 벤조트리아졸계, 벤조페논계, 벤조에이트계, 트리아진계, 벤조옥사지논계, 살리실산계, 벤조옥사진계를 비롯한, 다종 골격 구조의 자외선 흡수제를 들 수 있다.
2종 이상의 범용 자외선 흡수제 및/또는 가시광선 흡수 색소를 병용하는 경우에는, 서로 동일한 골격 구조의 자외선 흡수제여도 되고, 상이한 골격 구조를 갖는 자외선 흡수제를 조합해도 된다.
본 발명에서 이용하는 자외선 흡수제는, 파장 320 내지 380nm의 사이에 극대 흡수 파장을 갖는 범용 자외선 흡수제인 것이 바람직하다. 극대 파장이 320nm보다 작은 경우, 장파장측의 자외선 영역을 충분히 커트하기는 어렵고, 또한 380nm 초과 430nm 이하의 가시광 단파장 영역에 최대가 되는 극대 파장을 갖는 색소의 조합을 행한 경우라도, 파장 300 내지 380nm에 있어서의 영역 내에 있어서 10％ 이상의 광선 투과율을 나타내는 영역이 발생해 버리는 경우가 많다. 그 때문에, 파장 300 내지 380nm의 자외선 영역에 있어서의 광선 투과율의 최댓값을 10％ 이하로 하기 위해서는 상기 자외선 흡수제를 이용하는 것이 바람직하다.
이하에서부터 구체예를 예시하지만, 극대 파장이 320nm 내지 380nm의 파장 영역에 존재하는 것에 대해서는 화합물명 뒤에 (※)를 붙이고 있다.
벤조트리아졸계 자외선 흡수제로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 2-(2'-히드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸(※), 2-(2'-히드록시-3',5'-디제3부틸페닐)벤조트리아졸(※), 2-(2'-히드록시-3',5'-디제3부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸(※), 2-(2'-히드록시-3'-제3부틸-5'-메틸페닐)벤조트리아졸(※), 2-(2'-히드록시-3'-제3부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸(※), 2-(2'-히드록시-3',5'-디제3아밀페닐)-5-클로로벤조트리아졸(※), 2-(2'-히드록시-3'-(3",4",5",6"-테트라히드로프탈이미도메틸)-5'-메틸페닐)-벤조트리아졸(※), 2-(5-클로로-2H-벤조트리아졸-2-일)-6-제3부틸-4-메틸페놀(※), 2,2'-메틸렌비스(4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀(※), 2-(2'-히드록시-3',5'-디제3펜틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5'-제3옥틸페닐)벤조트리아졸, 2,2'-메틸렌비스(4-제3옥틸-6-벤조트리아졸릴)페놀(※) 등을 들 수 있다.
벤조페논계 자외선 흡수제로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 2,4-디히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-옥톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시-벤조페논(※), 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시-벤조페논, 2,2',4,4'-테트라히드록시-벤조페논, 5,5'-메틸렌비스(2-히드록시-4-메톡시벤조페논) 등을 들 수 있다.
벤조에이트계 자외선 흡수제로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 레조르시놀모노벤조에이트, 2,4-디제3부틸페닐-3,5-디제3부틸-4-히드록시벤조에이트, 2,4-디제3아밀페닐-3,5-디제3부틸-4-히드록시벤조에이트, 2,6-디제3부틸페닐-3',5'-디제3부틸-4'-히드록시벤조에이트, 헥사데실-3,5-디제3부틸-4-히드록시벤조에이트, 옥타데실-3,5-디제3부틸-4-히드록시벤조에이트 등을 들 수 있다.
트리아진계 자외선 흡수제로서는, 특별히 한정되지 않지만, 2-(2-히드록시-4-헥실옥시페닐)-4,6-디페닐-s-트리아진, 2-(2-히드록시-4-프로폭시-5-메틸페닐)-4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-s-트리아진, 2-(2-히드록시-4-헥실옥시페닐)-4,6-디비페닐-s-트리아진, 2,4-디페닐-6-(2-히드록시-4-메톡시페닐)-s-트리아진, 2,4-디페닐-6-(2-히드록시-4-에톡시페닐)-s-트리아진, 2,4-디페닐-6-(2-히드록시-4-프로폭시 페닐)-s-트리아진, 2,4-디페닐-6-(2-히드록시-4-부톡시페닐)-s-트리아진, 2,4-비스(2-히드록시-4-옥톡시페닐)-6-(2,4-디메틸페닐)-s-트리아진, 2,4,6-트리스(2-히드록시-4-헥실옥시-3-메틸페닐)-s-트리아진(※), 2,4,6-트리스(2-히드록시-4-옥톡시페닐)-s-트리아진, 2-(4-이소옥틸옥시카르보닐에톡시페닐)-4,6-디페닐-s-트리아진, 2-(4,6-디페닐-s-트리아진-2-일)-5-(2-(2-에틸헥사노일옥시)에톡시)페놀 등을 들 수 있다.
벤조옥사지논계 자외선 흡수제로서는, 특별히 한정되지 않지만, 2,2'-p-페닐렌비스(4H-3,1-벤조옥사진―4-온)(※), 2,2'-p-페닐렌비스(6-메틸-4H-3,1-벤조옥사진-4-온), 2,2'-p-페닐렌비스(6-클로로-4H-3,1-벤조옥사진-4-온)(※), 2,2'-p-페닐렌비스(6-메톡시-4H-3,1-벤조옥사진-4-온), 2,2'-p-페닐렌비스(6-히드록시-4H-3,1-벤조옥사진-4-온), 2,2'-(나프탈렌-2,6-디일)비스(4H-3,1-벤조옥사진-4-온)(※), 2,2'-(나프탈렌-1,4-디일)비스(4H-3,1-벤조옥사진-4-온)(※), 2,2'-(티오펜-2,5-디일)비스(4H-3,1-벤조옥사진-4-온)(※) 등을 들 수 있다.
그 밖의 자외선 흡수제로서, 살리실산계에서는, 예를 들어 페닐살리실레이트, t-부틸페닐살리실레이트, p-옥틸페닐살리실레이트 등, 그 밖에는 천연물계(예를 들어, 오리자놀, 시어버터, 바이칼린 등), 생체계(예를 들어, 각질 세포, 멜라닌, 우로카닌 등) 등도 이용할 수 있다.
이들 자외선 흡수제에는, 안정제로서 힌더드 아민계 화합물도 병용할 수 있다.
본 발명에 있어서 사용되는 자외선 흡수제는, 적어도 1종류가 트리아진 골격 구조를 갖는 자외선 흡수제인 것이 바람직하다. 트리아진 골격 구조는, 그 밖에 일반적으로 자외선 흡수제에 이용되는 벤조트리아졸 골격 구조나 벤조페논 골격 구조와 비교하여 열분해 온도가 높고, 장기 안정성이 우수한 것이 알려져 있으며, 장기적으로 성능 유지가 요구되는 디스플레이 용도의 적층 필름에 적합하다. 또한, 융점이 낮다는 점에서 자외선 흡수제 자체의 고체 성분으로서의 표면 석출이 억제될 뿐만 아니라, 올리고머나 기타 승화성이 높은 자외선 흡수제를 석출시키기 어렵게 하는 효과를 발휘한다는 점에서 바람직하게 이용할 수 있다.
본 발명의 적층 필름에 있어서, 1종류 이상의 범용 자외선 흡수제와 1종류 이상의 가시광선 흡수 색소를 조합하여, 상술한 광선 투과율을 달성하는 경우에 있어서 이용 가능한 가시광선 흡수 색소로서, 앞서 설명한 가시광선 흡수 색소 이외도 선택 가능하다.
본 발명에 사용되는 가시광선 흡수 색소로서는, 후술하는 경화성 수지에 대한 첨가 목적으로서, 용제에 용해 가능하며 채도가 우수한 염료를 이용해도 되고, 수지에 대한 혼련 목적으로서, 염료보다 내열성이나 내습열성이 우수한 안료를 사용해도 된다.
안료는, 유기 안료, 무기 안료, 클래시컬 안료로 크게 구별할 수 있지만, 첨가 대상인 열가소성 수지나 경화성 수지와의 상용성의 관점으로부터 비추어, 유기 안료를 이용하는 것이 바람직하다. 가시광선 흡수 색소의 구조로서는, 특별히 한정되지 않지만, β-나프톨계, 나프톨 AS계, 아세토아세트산아릴아미드계, 피라졸론계, β-옥시나프토산계 등의 아조계, 구리 프탈로시아닌, 할로겐화 구리 프탈로시아닌, 무금속 프탈로시아닌, 구리 프탈로시아닌 레이크 등의 프탈로시아닌계, 기타 아조메틴계, 아닐린계, 알리자린계, 안트라퀴논계, 이소인돌리논계, 이소인돌린계, 인돌계, 퀴나크리돈계, 퀴노프탈론계, 디옥사진계, 티오인디고계, 트리아진계, 나프탈이미드계, 니트론계, 페리논계, 페릴렌계, 벤조옥사진계, 벤조트리아졸계, 기타 천연 유기 색소를 들 수 있다.
가시광선 흡수 색소는, 390nm 이상 410nm 이하에 극대 파장을 갖는 것이 보다 바람직하다. 410nm보다 장파장 영역에 극대 파장을 갖는 것을 선택한 경우, 매우 협대역의 커트 성능을 갖는 색소를 선택하지 않는 한, 광원의 발광 대역에 있어서의 평균 투과율이 80％를 하회하는 경우가 있다. 390nm 이상 410nm 이하의 파장 대역에 극대 파장을 갖고, 좁은 대역에서 흡수 성능을 발휘 가능한 가시광선 흡수 색소로서는, 안트라퀴논, 아조메틴, 인돌, 트리아진, 나프탈이미드, 프탈로시아닌의 어느 골격을 갖는 자외선 흡수제를 바람직하게 사용할 수 있다.
적층 필름에 함유시키는 범용 자외선 흡수제, 가시광선 흡수 색소의 처방으로서, 범용 자외선 흡수제와 가시광선 흡수 색소의 함유량의 합 c[wt％]와 필름 두께 t[㎛]의 곱으로 표시되는 흡수 성능의 지표 c×t가 80[wt％ㆍ㎛] 이하를 만족하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 50[wt％ㆍ㎛] 이하, 더욱 바람직하게는 30[wt％ㆍ㎛] 이하이다. 이에 의해, 범용 자외선 흡수제 및/또는 가시광선 흡수 색소의 첨가에 의한 투과율의 저하나 필름의 백탁도(헤이즈값)의 상승에 영향을 주지 않고, 광원 유닛 및 액정 디스플레이 등에 실장한 경우에 시인성이 향상된다.
적층 필름은, 자외선의 흡수 효율을 높이기 위해, 적어도 편면에 자외선 흡수제를 포함하는 수지층을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 적어도 편면에 경화성 수지를 포함하는 층을 가지며, 또한 경화성 수지를 포함하는 층에 자외선 흡수제를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 이 경우, 경화성 수지의 조성에 따라, 내찰상이나 치수 안정성 등의 기능을 부가할 수 있는 것에 추가하여, 경화성 수지를 포함하는 층의 가교성이 높기 때문에, 적층 필름의 내부에 포함되어 있는 올리고머나 첨가제 등의 석출을 억제할 수 있다. 특히, 광원 유닛에 사용하는 적층 필름이므로, 가혹한 조건에서의 장기 신뢰성 시험에 있어서 필름의 성상이 변화하지 않을 것이 요구된다. 구체적으로, 가혹한 조건에서의 장기 신뢰성 시험이란, 후술하는 온도 85℃의 촉진 내열 시험, 및 온도 60℃, 습도 90％ RH에서의 촉진 내습열 시험을 가리킨다.
적층 필름에 경화성 수지를 포함하는 층을 적층함으로써 내찰상성이나 치수 안정성을 더 양호하게 할 수 있다. 경화성 수지를 포함하는 층은 적층 필름 상에 직접 코팅되어도 된다. 경화성 수지를 포함하는 층은 적층 필름의 편면에만 형성해도 되고, 경화성 수지의 수축 응력에 의한 적층 필름의 컬을 방지한다는 관점에서 양면에 형성해도 된다.
경화성 수지는, 고투명이며 내구성이 있는 것이 바람직하며, 예를 들어 아크릴 수지, 우레탄 수지, 불소 수지, 실리콘 수지, 폴리카르보네이트 수지, 염화비닐 수지를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 경화성이나 가요성, 생산성의 점에 있어서, 경화성 수지는 폴리아크릴레이트 수지로 대표되는 아크릴 수지 등의 활성 에너지선 경화형 수지를 포함하는 것이 바람직하다.
경화성 수지를 포함하는 층의 구성 성분으로서 사용되는 활성 에너지선 경화형 수지는, 해당 활성 에너지선 경화형 수지를 구성하는 모노머 성분으로서, 예를 들어 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 비스(메타크로일티오페닐)술피드, 2,4-디브로모페닐(메트)아크릴레이트, 2,3,5-트리브로모페닐(메트)아크릴레이트, 2,2-비스(4-(메트)아크릴로일옥시페닐)프로판, 2,2-비스(4-(메트)아크릴로일옥시에톡시페닐)프로판, 2,2-비스(4-(메트)아크릴로일옥시디에톡시페닐)프로판, 2,2-비스(4-(메트)아크릴로일펜타에톡시페닐)프로판, 2,2-비스(4-(메트)아크릴로일옥시에톡시-3,5-디브로모페닐)프로판, 2,2-비스(4-(메트)아크릴로일옥시디에톡시-3,5-디브로모페닐)프로판, 2,2-비스(4-(메트)아크릴로일옥시펜타에톡시-3,5-디브로모페닐)프로판, 2,2-비스(4-(메트)아크릴로일옥시에톡시-3,5-디메틸페닐)프로판, 2,2-비스(4-(메트)아크릴로일옥시에톡시-3-페닐페닐)프로판, 비스(4-(메트)아크릴로일옥시페닐)술폰, 비스(4-(메트)아크릴로일옥시에톡시페닐)술폰, 비스(4-(메트)아크릴로일옥시펜타에톡시페닐)술폰, 비스(4-(메트)아크릴로일옥시에톡시-3-페닐페닐)술폰, 비스(4-(메트)아크릴로일옥시에톡시-3,5-디메틸페닐)술폰, 비스(4-(메트)아크릴로일옥시페닐)술피드, 비스(4-(메트)아크릴로일옥시에톡시페닐)술피드, 비스(4-(메트)아크릴로일옥시펜타에톡시페닐)술피드, 비스(4-(메트)아크릴로일옥시에톡시-3-페닐페닐)술피드, 비스(4-(메트)아크릴로일옥시에톡시-3,5-디메틸페닐)술피드, 디((메트)아크릴로일옥시에톡시)포스페이트, 트리((메트)아크릴로일옥시에톡시)포스페이트 등의 다관능 (메트)아크릴계 화합물을 사용할 수 있으며, 이들은 1종 혹은 2종 이상을 사용할 수 있다.
또한, 이들 다관능 (메트)아크릴계 화합물과 함께, 활성 에너지선 경화형 수지의 경도, 투명성, 강도, 굴절률 등을 컨트롤하기 위해, 스티렌, 클로로스티렌, 디클로로스티렌, 브로모스티렌, 디브로모스티렌, 디비닐벤젠, 비닐톨루엔, 1-비닐나프탈렌, 2-비닐나프탈렌, N-비닐피롤리돈, 페닐(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 비페닐(메트)아크릴레이트, 디알릴프탈레이트, 디메탈릴프탈레이트, 디알릴비페닐레이트, 혹은 바륨, 납, 안티몬, 티타늄, 주석, 아연 등의 금속과 (메트)아크릴산의 반응물 등을 사용할 수 있다. 이들은 1종 혹은 2종 이상을 사용해도 된다.
활성 에너지선 경화형 수지를 경화시키는 방법으로서, 예를 들어 자외선을 조사하는 방법을 사용할 수 있지만, 이 경우, 상기 경화성 수지에 대하여, 0.01 내지 10중량부 정도의 광중합 개시제를 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명에 사용하는 활성 에너지선 경화형 수지에는, 도공 시의 작업성의 향상, 도공막 두께의 컨트롤을 목적으로 하여, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에 있어서, 이소프로필알코올, 아세트산에틸, 메틸에틸케톤, 톨루엔 등의 유기 용제를 배합할 수 있다.
본 발명에 있어서 활성 에너지선이란, 자외선, 전자선, 방사선(α선, β선, γ선 등) 등 아크릴계 비닐기를 중합시키는 전자파를 의미하며, 실용적으로는 자외선이 간편하여 바람직하다. 자외선원으로서는, 자외선 형광등, 저압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 크세논등, 탄소 아크등 등을 사용할 수 있다. 또한, 전자선 방식은, 장치가 고가이며 불활성 기체 하에서의 조작이 필요하기는 하지만, 광중합 개시제나 광증감제 등을 함유시키지 않아도 된다는 점에서 유리하다.
경화성 수지를 포함하는 층의 두께는, 사용 방법에 따라 적절하게 조정되어야 하지만, 통상은 1 내지 6㎛인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1 내지 3㎛이고, 더욱 바람직하게는 1 내지 1.5㎛의 범위이다.
내찰상성을 부가하기 위해 경화성 수지를 포함하는 층의 구성 성분으로서 사용되는 열경화성 우레탄 수지로서는, 폴리카프로락톤 세그먼트, 그리고 폴리실록산 세그먼트 및/또는 폴리디메틸실록산 세그먼트를 갖는 공중합체 수지를, 이소시아네이트기를 갖는 화합물과 열반응에 의해 가교시킨 수지가 바람직하다. 열경화성 우레탄 수지를 적용함으로써, 경화성 수지를 포함하는 층을 강인하게 함과 동시에 탄성 회복성을 조장하는 것이 가능하게 되고, 내찰상성을 적층 필름에 부가하는 것이 가능하게 된다.
열경화성 우레탄 수지를 구성하는 폴리카프로락톤 세그먼트는, 탄성 회복의 효과를 발휘하는 것이며, 폴리카프로락톤디올, 폴리카프로락톤트리올이나, 락톤 변성 히드록시에틸아크릴레이트 등의 라디칼 중합성 폴리카프로락톤을 사용할 수 있다.
열경화성 우레탄 수지를 구성하는 폴리실록산 및/또는 폴리디메틸실록산 세그먼트는, 이들 성분이 표면 배위됨으로써 표면의 윤활성을 향상시키고, 마찰 저항을 저감하는 효과를 발휘한다. 폴리실록산 세그먼트를 갖는 수지로서는, 테트라알콕시실란, 메틸트리알콕시실란, 디메틸디알콕시실란, γ-글리시독시프로필트리알콕시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리알콕시실란 등을 사용할 수 있다. 한편, 폴리디메틸실록산 세그먼트를 갖는 수지로서는, 폴리디메틸실록산 세그먼트에 여러 가지 비닐 모노머, 예를 들어 메틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, 스티렌, α-메틸스티렌, 아크릴로니트릴, 아세트산비닐, 염화비닐, 불화비닐, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드 등이 공중합된 공중합체를 바람직하게 사용할 수 있다.
적층 필름이 편면에 경화성 수지를 포함하는 층을 형성한 경우, 범용 자외선 흡수제, 가시광선 흡수 색소는, 적층 필름, 경화성 수지를 포함하는 층 중 어느 것에 함유시켜도 된다. 경화성 수지를 포함하는 층은 가교성이 강하기 때문에, 층의 내부에 첨가한 경우에 자외선 흡수제의 석출이 억제될 뿐만 아니라, 적층 필름 내부에 자외선 흡수제를 첨가한 경우에도, 층이 당해 첨가제의 석출 억제를 위한 덮개로서의 효과를 발휘하기 때문에, 경화성 수지를 포함하는 층을 적층하는 것 자체로 광원 유닛이나 액정 디스플레이에 실장한 경우에 시인성을 악화시키는 문제는 발생하기 어려워진다.
적층 필름에, 자외선 흡수제를 첨가하는 경우, 범용 자외선 흡수제, 가시광선 흡수 색소를, 적층 필름과 경화성 수지를 포함하는 층으로 나누어 함유시키는 것이 바람직하다. 적층 필름에 자외선 흡수제를 포함하고, 열경화성 수지를 포함하는 층에 가시광선 흡수 색소를 포함하여 이루어지는 것이 보다 바람직하다.
또한, 개개의 층에 범용 자외선 흡수제 및/또는 가시광선 흡수제를 필름 전체에서의 총 첨가 농도가 일정하게 되도록 나누어 첨가하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 일부 층에 국소적으로 고농도의 자외선 흡수제를 첨가함에 따른, 필름의 열처리 시나, 신뢰성 시험 후의 필름 품위의 악화를 방지할 수 있다.
이 방법을 사용하는 경우, 적층 필름에 혼련에 강한 내열성이 있는 범용 자외선 흡수제, 경화성 수지를 포함하는 층에 용제 용도에 적합한 가시광선 흡수 색소를 첨가하여 함유시키는 방법, 혹은 적층 필름에 혼련에 강한 내열성이 있는 가시광선 흡수 색소, 경화성 수지를 포함하는 층에 용제 용도에 적합한 범용 자외선 흡수제를 첨가하여 함유시키는 방법 중 어느 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이 방법을 사용함으로써, 범용 자외선 흡수제 및 가시광선 흡수 색소 각각의, 혼련 용도, 도포 용도에 있어서의 약점을 보충하는 것이 가능하게 된다.
특히, 적층 필름의 압출 제막에서의 생산 효율, 도포 시의 적층 필름의 생산 효율, 가시광선 흡수 색소가 범용 자외선 흡수제와 비교하여 일반적으로 고가라는 점 등을 감안하면, 적층 필름에 혼련에 강한 고내열성의 범용 자외선 흡수제를, 경화성 수지를 포함하는 층에 도포 용도로서 적합한 가시광선 흡수 색소를 첨가하여 함유시키는 방법이 가장 바람직하다.
적층 필름의 적어도 편면에 경화성 수지를 포함하는 층을 적층한 경우의 범용 자외선 흡수제 및/또는 가시광선 흡수 색소의 함유량은, 이하와 같은 것이 바람직하다. 즉, 적층 필름 및 경화성 수지를 포함하는 층의 각각에 첨가되는, 범용 자외선 흡수제 및/또는 가시광선 흡수 색소의 각 층의 함유 농도를 cX, cY[wt％], 각 층의 두께를 tX, tY[㎛]라고 한 경우, 합의 형태로 표기되는 흡수 성능의 지표 cX×tX+cY×tY가 80[wt％ㆍ㎛] 이하를 만족하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 50[wt％ㆍ㎛] 이하, 더욱 바람직하게는 30[wt％ㆍ㎛] 이하이다.
첨가량은, 첨가제의 흡수 성능이나 각 층의 두께를 감안하여 적절하게 조절되어야 하지만, 80[wt％ㆍ㎛]을 초과하는 경우, 신뢰성 시험에 있어서 각종 첨가제의 표면 석출에 의한 광학 성능에 대한 영향이 우려되기 때문에, 문제가 되는 경우가 있다.
본 발명의 적층 부재 및 광원 유닛을 구성하는 적층 필름은, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리(4-메틸펜텐-1), 폴리아세탈 등의 쇄상 폴리올레핀, 노르보르넨류의 개환 메타세시스 중합, 부가 중합, 다른 올레핀류와의 부가 공중합체인 지환족 폴리올레핀, 폴리락트산, 폴리부틸숙시네이트 등의 생분해성 폴리머, 나일론 6, 나일론 11, 나일론 12, 나일론 66 등의 폴리아미드, 아라미드, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 에틸렌아세트산비닐 코폴리머, 폴리아세탈, 폴리글리콜산, 폴리스티렌, 스티렌 공중합 폴리메타크릴산메틸, 폴리카르보네이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 등의 폴리에스테르, 폴리에테르술폰, 폴리에테르에테르케톤, 변성 폴리페닐렌에테르, 폴리페닐렌술파이드, 폴리에테르이미드, 폴리이미드, 폴리아릴레이트, 4불화에틸렌 수지, 3불화에틸렌 수지, 3불화염화에틸렌 수지, 4불화에틸렌-6불화프로필렌 공중합체, 폴리불화비닐리덴 등을 사용할 수 있다. 이 중에서, 강도ㆍ내열성ㆍ투명성 및 범용성의 관점에서, 특히 폴리에스테르를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 이들은 공중합체여도 되고, 2종 이상의 수지의 혼합물이어도 된다.
이 폴리에스테르로서는, 방향족 디카르복실산 또는 지방족 디카르복실산과 디올을 주된 구성 성분으로 하는 단량체로부터의 중합에 의해 얻어지는 폴리에스테르가 바람직하다. 여기서, 방향족 디카르복실산으로서, 예를 들어 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 1,5-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 4,4'-디페닐디카르복실산, 4,4'-디페닐에테르디카르복실산, 4,4'-디페닐술폰디카르복실산 등을 들 수 있다. 지방족 디카르복실산으로서는, 예를 들어 아디프산, 수베르산, 세바스산, 다이머산, 도데칸디온산, 시클로헥산디카르복실산과 그들의 에스테르 유도체 등을 들 수 있다. 그 중에서도 높은 굴절률을 발현하는 테레프탈산과 2,6-나프탈렌디카르복실산이 바람직하다. 이들 산 성분은 1종만 사용해도 되고, 2종 이상 병용해도 되며, 나아가 히드록시벤조산 등의 옥시산 등을 일부 공중합해도 된다.
또한, 디올 성분으로서는, 예를 들어 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 네오펜틸글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-시클로헥산디메탄올, 1,3-시클로헥산디메탄올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리알킬렌글리콜, 2,2-비스(4-히드록시에톡시페닐)프로판, 이소솔베이트, 스피로글리콜 등을 들 수 있다. 그 중에서도 에틸렌글리콜이 바람직하게 사용된다. 이들 디올 성분은 1종만 사용해도 되고, 2종 이상 병용해도 된다.
본 발명의 적층 부재 및 광원 유닛을 구성하는 적층 필름에 있어서는, 열가소성 수지가, 예를 들어 상기 폴리에스테르 중, 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 그의 중합체, 폴리에틸렌나프탈레이트 및 그의 공중합체, 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 그의 공중합체, 폴리부틸렌나프탈레이트 및 그의 공중합체, 나아가 폴리헥사메틸렌테레프탈레이트 및 그의 공중합체, 폴리헥사메틸렌나프탈레이트 및 그의 공중합체 등을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 적층 부재 및 광원 유닛을 구성하는 적층 필름에 있어서는, 열가소성 수지 X를 포함하는 X층과 열가소성 수지 Y를 포함하는 Y층의 면 내 평균 굴절률의 차가 0.03 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.05 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.1 이상이다. 면 내 평균 굴절률의 차가 0.03보다 작은 경우에는, 충분한 반사율이 얻어지지 않기 때문에 휘도 향상 성능이 부족한 경우가 있다. 이 달성 방법으로서는, 열가소성 수지 X가 결정성 수지이며, 열가소성 수지 Y가 비정질성 수지를 사용하는 것을 들 수 있다. 이 경우, 적층 필름의 제조에 있어서의 연신, 열처리 공정에 있어서 용이하게 굴절률차를 설정하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 적층 부재 및 광원 유닛을 구성하는 적층 필름에 있어서는, 열가소성 수지 X와 열가소성 수지 Y의 바람직한 조합으로서는, 각 열가소성 수지의 SP값의 차의 절댓값이 1.0 이하인 것이 가장 바람직하다. SP값의 차의 절댓값이 1.0 이하이면 층간 박리가 발생하기 어려워진다. 보다 바람직하게는, 열가소성 수지 X와 열가소성 수지 Y가 동일한 기본 골격을 제공한 조합을 포함하는 것이 바람직하다. 여기서 말하는 기본 골격이란, 수지를 구성하는 반복 단위를 말하며, 예를 들어 열가소성 수지 X로서 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하는 경우에는, 열가소성 수지 Y는 고정밀도의 적층 구조를 실현하기 쉽다는 관점에서, 폴리에틸렌테레프탈레이트와 동일한 기본 골격인 에틸렌테레프탈레이트를 포함하는 것이 바람직하다. 열가소성 수지 X와 열가소성 수지 Y가 동일한 기본 골격을 포함하는 수지라면, 적층 정밀도가 높고, 또한 적층 계면에서의 층간 박리가 발생하기 어려워지는 것이다.
여기서, 용해 파라미터(SP값)는, 일반적으로 사용되고 있는, 문헌 [Poly. Eng. Sci., vol.14, No.2, pp147-154(1974)] 등에 기재된 Fedors의 추산법을 사용하여, 수지를 구성하는 모노머의 종류와 비율로부터 산출되는 값이다. 복수 종류의 수지의 혼합물에 관해서도, 마찬가지의 방법에 의해 산출할 수 있다. 예를 들어, 폴리메타크릴산메틸의 SP값은 9.5(cal/㎤)0.5, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 SP값은 10.7(cal/㎤)0.5, 비스페놀 A계 에폭시 수지의 SP값은 10.9(cal/㎤)0.5로 산출할 수 있다.
본 발명의 적층 부재 및 광원 유닛을 구성하는 적층 필름에 있어서는, 열가소성 수지 X와 열가소성 수지 Y의 바람직한 조합으로서는, 각 열가소성 수지의 유리 전이 온도차가 20℃ 이하인 열가소성 수지의 조합이다. 유리 전이 온도의 차가 20℃보다 큰 경우에는 적층 필름을 제막할 때의 두께 균일성이 불량하게 되어, 휘도ㆍ색조가 불균일하게 되거나, 색 변환 필름과 접합할 때 기포나 주름이 발생하거나 하는 원인이 된다. 또한, 열가소성 수지 X가 결정성, 열가소성 수지 Y가 비정질성이며, 열가소성 수지 X의 유리 전이 온도가 열가소성 수지 Y의 유리 전이 온도보다 낮은 것도 또한 바람직하다. 이 경우, 적층 필름에 있어서 결정성 수지를 배향ㆍ결정화시키는 데 적당한 연신 온도로 연신하였을 때, 결정성 수지와 비교하여 비정질성 수지의 배향을 억제할 수 있고, 용이하게 굴절률차를 설정하는 것이 가능하게 된다. 또한, 여기서 말하는 결정성 수지란, 구체적으로는 JIS K7122(1999)에 준하여 시차 주사 열량 측정(이하, DSC라고 칭하는 경우가 있음)을 행하여, 승온 속도 20℃/분으로 수지를 25℃에서부터 300℃의 온도까지 20℃/분의 승온 속도로 가열(1st RUN)하고, 그 상태에서 5분간 유지한 후, 이어서 25℃ 이하의 온도가 되도록 급랭하고, 다시 25℃에서부터 20℃/분의 승온 속도로 300℃까지 승온을 행하여 얻어진 2nd RUN의 시차 주사 열량 측정 차트에 있어서, 융해 피크의 피크 면적으로부터 구해지는 융해 엔탈피(ΔHm)가 15J/g 이상인 수지를 가리킨다. 또한, 비정질성 수지란, 상기와 동일한 조건에서 구해지는 융해 엔탈피(ΔHm)가 5J/g 이하인 수지를 가리킨다.
상기 조건을 만족하기 위한 열가소성 수지의 조합의 일례로서, 본 발명의 적층 부재 및 광원 유닛을 구성하는 적층 필름에 있어서는, 열가소성 수지 X가 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트를 포함하여 이루어지고, 열가소성 수지 Y가 스피로글리콜 유래의 폴리에스테르를 포함하여 이루어지는 폴리에스테르인 것이 바람직하다. 스피로글리콜 유래의 폴리에스테르란, 스피로글리콜을 디올 성분으로서 사용한 폴리에스테르이며, 다른 에스테르 구조 단위와의 공중합체, 스피로글리콜을 단일의 디올 성분으로서 사용한 폴리에스테르, 또는 그것들을 다른 폴리에스테르 수지와 블렌드하며, 바람직하게 스피로글리콜 잔기가 폴리에스테르 수지 중의 전체 디올 잔기의 반수 이상을 차지하는 폴리에스테르를 말한다. 스피로글리콜 유래의 폴리에스테르는, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트의 유리 전이 온도차가 작기 때문에, 필름 제막 시에 과연신으로 되기 어려우며, 또한 층간 박리도 되기 어렵기 때문에 바람직하다. 보다 바람직하게는, 열가소성 수지 X가 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트를 포함하여 이루어지고, 열가소성 수지 Y가 스피로글리콜과 시클로헥산디카르복실산이 사용된 폴리에스테르인 것이 바람직하다. 스피로글리콜과 시클로헥산디카르복실산을 사용하여 얻은 폴리에스테르이면, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트와의 면 내 굴절률차가 커지기 때문에, 높은 반사율이 얻어지기 쉬워진다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트와의 유리 전이 온도차가 작고, 접착성도 우수하기 때문에, 제막 시에 과연신으로 되기 어려우며, 또한 층간 박리도 되기 어렵다.
또한, 본 발명의 적층 부재 및 광원 유닛을 구성하는 적층 필름에 있어서는, 열가소성 수지 X가 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트를 포함하여 이루어지고, 열가소성 수지 Y가 시클로헥산디메탄올 유래의 폴리에스테르인 것도 바람직하다. 시클로헥산디메탄올 유래의 폴리에스테르란, 시클로헥산디메탄올을 디올 성분으로서 사용한 폴리에스테르이며, 다른 에스테르 구조 단위와의 공중합체, 시클로헥산디메탄올을 단일의 디올 성분으로서 사용한 폴리에스테르, 또는 그것들을 다른 폴리에스테르 수지와 블렌드하며, 바람직하게는 시클로헥산디메탄올 잔기가 폴리에스테르 수지 중의 전체 디올 잔기의 반수 이상을 차지하는 폴리에스테르를 말한다. 시클로헥산디메탄올 유래의 폴리에스테르는, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트와의 유리 전이 온도차가 작기 때문에, 성형 시에 과연신으로 되기 어려우며, 또한 층간 박리도 되기 어렵기 때문에 바람직하다. 보다 바람직하게는, 적어도 하나의 열가소성 수지가 시클로헥산디메탄올의 공중합량이 15mol％ 이상 60mol％ 이하인 에틸렌테레프탈레이트 중축합체이다. 이와 같이 함으로써, 높은 반사 성능을 가지면서, 특히 가열이나 경시에 의한 광학적 특성의 변화가 작고, 층간에서의 박리도 발생하기 어려워진다. 시클로헥산디메탄올의 공중합량이 15mol％ 이상 60mol％ 이하인 에틸렌테레프탈레이트 중축합체는, 폴리에틸렌테레프탈레이트와 매우 강하게 접착된다. 또한, 그 시클로헥산디메탄올기는 기하 이성체로서 시스체 혹은 트랜스체가 있으며, 또한 배좌 이성체로서 의자형 혹은 보트형도 있으므로, 폴리에틸렌테레프탈레이트와 공연신해도 배향 결정화되기 어렵고, 고반사율이며, 열 이력에 의한 광학 특성의 변화도 더 적어, 제막 시의 깨짐도 발생하기 어려운 것이다.
<색 변환 조성물의 제작 방법>
이하에, 본 발명에 사용되는 색 변환 필름의 원료인 색 변환 조성물의 제작 방법의 일례를 설명한다. 이 제작 방법에서는, 상술한 유기 발광 재료, 결합제 수지, 용매 등을 소정량 혼합한다. 상기 성분을 소정의 조성이 되도록 혼합한 후, 균질기, 자공전형 교반기, 3개 롤러, 볼 밀, 유성식 볼 밀, 비즈 밀 등의 교반ㆍ혼련기로 균질하게 혼합 분산함으로써, 유기 발광 재료가 얻어진다. 혼합 분산 후, 혹은 혼합 분산의 과정에서, 진공 혹은 감압 조건 하에서 탈포하는 것도 바람직하게 행해진다. 또한, 어떠한 특정한 성분을 사전에 혼합하거나, 에이징 등의 처리를 행해도 상관없다. 증발기에 의해 용매를 제거하여 원하는 고형분 농도로 하는 것도 가능하다.
색 변환 조성물에 사용하는 용매는, 유동 상태의 수지의 점도를 조정할 수 있으며, 발광 물질의 발광 및 내구성에 과도한 영향을 주지 않는 것이면, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 물, 2-프로판올, 에탄올, 톨루엔, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 헥산, 아세톤, 테르피네올, 텍사놀, 메틸셀로솔브, 부틸카르비톨, 부틸카르비톨아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등을 들 수 있으며, 이들 용매를 2종류 이상 혼합하여 사용하는 것도 가능하다.
<색 변환 필름의 제작 방법>
본 발명에 있어서, 색 변환 필름은, 상술한 유기 발광 재료 또는 그의 경화물층(즉, 색 변환 조성물의 경화물층)을 포함하고 있다면 그 구성에 한정은 없다. 그 일례를 도 6 내지 도 9에 도시한다. 도 6은, 색 변환 필름(4)의 일례를 도시하는 모식 단면도이고, 도 7, 도 8 및 도 9는 각각, 실시 형태에 관한 적층 부재(5)의 일례를 도시하는 모식 단면도이다. 도 6 내지 도 9에 도시하는 부호 41, 42 및 43은 각각, 기재층, 색 변환 필름의 유기 발광 재료를 포함하는 층(이하, 색 변환층이라고 호칭하는 경우도 있음) 및 배리어 필름이다.
(기재층)
기재층으로서는, 특별히 제한없이 공지의 금속, 필름, 유리, 세라믹, 종이 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 기재층으로서, 알루미늄(알루미늄 합금도 포함함), 아연, 구리, 철 등의 금속판이나 박, 셀룰로오스아세테이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리페닐렌술파이드, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리카르보네이트, 폴리비닐아세탈, 아라미드, 실리콘, 폴리올레핀, 열가소성 불소 수지, 테트라플루오로에틸렌과 에틸렌의 공중합체(ETFE) 등의 플라스틱의 필름, α-폴리올레핀 수지, 폴리카프로락톤 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지 및 이들과 에틸렌의 공중합 수지를 포함하는 플라스틱의 필름, 상기 플라스틱이 라미네이트된 종이, 또는 상기 플라스틱에 의해 코팅된 종이, 상기 금속이 라미네이트 또는 증착된 종이, 상기 금속이 라미네이트 또는 증착된 플라스틱 필름 등을 들 수 있다. 또한, 기재층이 금속판인 경우, 그 표면에 크롬계나 니켈계 등의 도금 처리나 세라믹 처리가 실시되어도 된다.
이들 중에서도, 색 변환 필름의 제작의 용이성이나 색 변환 필름의 성형의 용이성으로부터 유리나 수지 필름이 바람직하게 사용된다. 또한, 필름상의 기재층을 취급할 때 파단 등의 우려가 없도록 강도가 높은 필름이 바람직하다. 그들의 요구 특성이나 경제성의 면에서 수지 필름이 바람직하며, 이들 중에서도 경제성, 취급성의 면에서 PET, 폴리페닐렌술파이드, 폴리카르보네이트, 폴리프로필렌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 플라스틱 필름이 바람직하다. 또한, 색 변환 필름을 건조시키는 경우나 색 변환 필름을 압출기에 의해 200℃ 이상의 고온에서 압착 성형하는 경우에는, 내열성의 면에서 폴리이미드 필름이 바람직하다. 필름의 박리의 용이성으로부터, 기재층은, 미리 표면이 이형 처리되어 있어도 된다.
기재층의 두께는 특별히 제한은 없지만, 하한으로서는 25㎛ 이상이 바람직하고, 38㎛ 이상이 보다 바람직하다. 또한, 상한으로서는 5000㎛ 이하가 바람직하고, 3000㎛ 이하가 보다 바람직하다.
또한, 본 발명에서의 바람직한 형태로서, 상이한 복수의 열가소성 수지가 교호로 11층 이상 적층되어 이루어지는 적층 필름을 기재로서 사용하는 것도 바람직하다. 이 효과는 상술한 바와 같다. 또한, 기재의 표면에 요철 형상을 부여하는 것도 바람직하다. 그 형상의 형성 방법은 후술하는 적층 필름의 경우와 마찬가지이다.
(색 변환층)
이어서, 본 발명에 사용되는 색 변환 필름의 유기 발광 재료를 포함하는 층(이하, 색 변환층이라고도 칭함)의 제작 방법의 일례를 설명한다. 이 색 변환층의 제작 방법에서는, 상술한 방법으로 제작한 색 변환 조성물을, 기재층이나 배리어 필름층 등의 하지 상에 도포하여, 건조시킨다. 이와 같이 하여, 색 변환층을 제작한다. 도포는 리버스 롤 코터, 블레이드 코터, 슬릿 다이 코터, 다이렉트 그라비아 코터, 오프셋 그라비아 코터, 키스 코터, 내츄럴 롤 코터, 에어나이프 코터, 롤 블레이드 코터, 바리바(baribar) 롤 블레이드 코터, 투 스트림 코터, 로드 코터, 와이어 바 코터, 애플리케이터, 딥 코터, 커튼 코터, 스핀 코터, 나이프 코터 등에 의해 행할 수 있다. 색 변환층의 막 두께 균일성을 얻기 위해서는 슬릿 다이 코터로 도포하는 것이 바람직하다.
색 변환층의 건조는 열풍 건조기나 적외선 건조기 등의 일반적인 가열 장치를 사용하여 행할 수 있다. 색 변환 필름의 가열에는, 열풍 건조기나 적외선 건조기 등의 일반적인 가열 장치가 사용된다. 이 경우, 가열 조건은, 통상 40℃ 내지 250℃에서 1분 내지 5시간, 바람직하게는 60℃ 내지 200℃에서 2분 내지 4시간이다. 또한, 스텝 큐어 등의 단계적으로 가열 경화하는 것도 가능하다.
색 변환층을 제작한 후, 필요에 따라 기재층을 변경하는 것도 가능하다. 이 경우, 간이적인 방법으로서는, 예를 들어 핫 플레이트를 사용하여 재부착을 행하는 방법이나, 진공 라미네이터나 드라이 필름 라미네이터를 사용한 방법 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
또한, 유기 발광 재료 (a)를 함유하는 (A)층과 유기 발광 재료 (b)를 함유하는 (B)층의, 2층 이상의 색 변환층의 형태를 취하는 것도 바람직하다. 유기 발광 재료 (a) 및 (b)는, 상이한 층에 함유됨으로써 재료간의 상호 작용이 억제되기 때문에, 동일층 중에 분산시킨 경우보다 높은 색순도의 발광을 나타내기 때문이다. 또한, 재료간의 상호 작용이 억제됨으로써, 유기 발광 재료 (a) 및 (b)가 각 층 중에서 각각 독립적으로 발광하기 때문에, 녹색 및 적색의 발광 피크 파장이나 발광 강도의 조정이 용이하다.
(배리어 필름)
배리어 필름으로서는, 색 변환층에 대하여 가스 배리어성을 향상시키는 경우 등에 있어서 적절하게 사용된다. 이 배리어 필름으로서는, 예를 들어 산화규소, 산화알루미늄, 산화티타늄, 산화탄탈륨, 산화아연, 산화주석, 산화인듐, 산화이트륨, 산화마그네슘 등의 무기 산화물이나, 질화규소, 질화알루미늄, 질화티타늄, 탄화질화규소 등의 무기 질화물, 또는 이들의 혼합물, 또는 이들에 다른 원소를 첨가한 금속 산화물 박막이나 금속 질화물 박막, 혹은 폴리염화비닐계 수지, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 멜라민계 수지, 우레탄계 수지, 불소계 수지, 아세트산비닐의 비누화물 등의 폴리비닐알코올계 수지 등의 각종 수지를 포함하는 막을 들 수 있다.
본 발명에서 적합하게 사용되는 배리어성 수지로서는, 예를 들어 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 나일론, 폴리불화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 등의 수지 및 이들 수지의 혼합물을 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리염화비닐리덴, 폴리아크릴로니트릴, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 폴리비닐알코올은 산소 투과 계수가 매우 작기 때문에, 이들 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 변색되기 어렵다는 점에서, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐알코올 공중합체를 포함하는 것이 더욱 바람직하고, 환경 부하가 작다는 점에서, 폴리비닐알코올 또는 에틸렌-비닐알코올 공중합체를 포함하는 것이 특히 바람직하다.
이들 수지는 단일로 사용해도 되고, 상이한 수지와 혼합하여 사용해도 되지만, 필름의 균일성 및 비용의 관점에서, 단일 수지를 포함하는 필름이 보다 바람직하다.
폴리비닐알코올로서는, 예를 들어 아세틸기를 98몰％ 이상 비누화한 폴리아세트산비닐의 비누화물을 사용할 수 있다. 또한, 에틸렌-비닐알코올 공중합체로서는, 예를 들어 아세틸기를 98몰％ 이상 비누화한 에틸렌 함유율 20 내지 50％의 에틸렌-아세트산비닐 공중합체의 비누화물을 사용할 수 있다.
또한, 시판되고 있는 수지나 필름을 사용하는 것도 가능하다. 구체예로서는, 가부시키가이샤 구라레제의 폴리비닐알코올 수지 PVA117이나 가부시키가이샤 구라레제의 에틸렌-비닐알코올 공중합체("EVAL"(등록 상표)) 수지 L171B, F171B나 필름 EF-XL 등이 있다.
배리어 필름에는, 색 변환층의 발광 및 내구성에 과도한 영향을 주지 않는 범위에서, 필요에 따라, 산화 방지제, 경화제, 가교제, 가공 및 열안정화제, 자외선 흡수제 등의 내광성 안정화제 등을 첨가해도 된다.
배리어 필름의 두께는 특별히 제한은 없지만, 색 변환 필름 전체의 유연성이나 비용의 관점에서, 100㎛ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 50㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 20㎛ 이하이다. 특히 바람직하게는 10㎛ 이하이고, 1㎛ 이하여도 된다. 단, 층 형성의 용이성의 관점에서, 0.01㎛ 이상인 것이 바람직하다.
배리어 필름은, 색 변환층의 양면에 설치되어도 되고, 편면에만 설치되어도 된다.
또한, 배리어 필름의 표면에 요철 형상을 부여하는 것도 바람직하다. 그 형상의 형성 방법은 후술하는 적층 필름의 경우와 마찬가지이다.
또한, 색 변환 필름의 요구되는 기능에 따라, 반사 방지 기능, 방현 기능, 반사 방지 방현 기능, 하드 코트 기능(내마찰 기능), 대전 방지 기능, 방오 기능, 전자파 실드 기능, 적외선 커트 기능, 자외선 커트 기능, 편광 기능, 조색 기능을 가진 보조층을 더 형성해도 된다.
(접착층)
본 발명의 색 변환 필름에 있어서 각각의 층의 사이에는, 필요에 따라 접착층을 형성해도 된다.
접착층으로서는, 색 변환 필름의 발광 및 내구성에 과도한 영향을 주지 않는 것이면, 특별히 제한없이 공지의 재료를 사용할 수 있다. 견고한 접착이 필요한 경우, 광경화 재료나 열경화 재료, 혐기성 경화 재료, 열가소성 재료를 바람직하게 사용할 수 있지만, 그 중에서도 열경화 재료가 보다 바람직하고, 특히 0℃ 내지 150℃에서의 경화가 가능한 재료가 바람직하다.
접착층의 두께는 특별히 제한은 없지만, 0.01 내지 100㎛인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.01 내지 25㎛이다. 더욱 바람직하게는 0.05 내지 5㎛이고, 특히 바람직하게는 0.05 내지 1㎛이다.
(적층 필름과의 접합)
본 발명의 적층 부재에 있어서는, 개별적으로 작성한 색 변환 필름과 적층 필름을 접착층을 개재시켜 접합하는 것도 바람직하다. 접착층의 바람직한 형태는 상술한 바와 마찬가지이다.
<적층 필름의 제작 방법>
이어서, 본 발명의 실시 형태에 관한 적층 부재 및 광원 유닛을 구성하는 적층 필름의 바람직한 제작 방법을 열가소성 수지 X, Y를 포함하는 적층 필름을 예로 들어 이하에 설명한다. 물론 본 발명은 이러한 예에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 사용하는 적층 필름의 적층 구조는, 일본 특허 공개 제2007-307893호 공보의 단락 [0053] 내지 [0063]에 기재된 내용과 마찬가지의 방법에 의해 간편하게 실현할 수 있는 것이다.
열가소성 수지 X, Y를 펠릿 등의 형태로 준비한다. 펠릿은, 필요에 따라, 열풍 중 혹은 진공 하에서 건조된 후, 별개의 압출기에 공급된다. 또한, 적층 필름 중에 자외선 흡수제를 포함하는 경우에는, 미리 열가소성 수지 X, Y 중에 자외선 흡수제를 혼련한 펠릿을 준비하거나, 열가소성 수지 X, Y와 자외선 흡수제를 압출기 중에서 혼련하거나 한다. 압출기 내에 있어서, 융점 이상으로 가열 용융된 수지는, 기어 펌프 등으로 수지의 압출량이 균일화되고, 필터 등을 통하여 이물이나 변성된 수지 등이 제거된다. 이들 수지는 다이에서 목적의 형상으로 성형된 후, 토출된다. 그리고, 다이로부터 토출된 다층으로 적층된 시트는, 캐스팅 드럼 등의 냉각체 상에 압출되고, 냉각 고화되어, 캐스팅 필름이 얻어진다. 이때, 와이어상, 테이프상, 침상 혹은 나이프상 등의 전극을 사용하여, 정전기력에 의해 캐스팅 드럼 등의 냉각체에 밀착시켜 급랭 고화시키는 것이 바람직하다. 또한, 슬릿상, 스폿상, 면상의 장치로부터 에어를 분출하여 캐스팅 드럼 등의 냉각체에 밀착시켜 급랭 고화시키거나, 닙 롤에 의해 냉각체에 밀착시켜 급랭 고화시키거나 하는 방법도 바람직하다.
또한, X층에 사용되는 열가소성 수지와 그것과 상이한 열가소성 수지 Y의 복수의 수지를 2대 이상의 압출기를 사용하여 상이한 유로로부터 송출하고, 다층 적층 장치에 이송한다. 다층 적층 장치로서는, 멀티 매니폴드 다이나 피드 블록이나 스태틱 믹서 등을 사용할 수 있지만, 특히 본 발명의 구성을 효율적으로 얻기 위해서는, 51개 이상의 미세 슬릿을 갖는 피드 블록을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 피드 블록을 사용하면, 장치가 극단적으로 대형화하는 일이 없기 때문에, 열 열화에 의한 이물이 적고, 적층수가 극단적으로 많은 경우에도, 고정밀도의 적층이 가능하게 된다. 또한, 폭 방향의 적층 정밀도도 종래 기술에 비교하여 현저하게 향상된다. 또한, 이 장치에서는, 각 층의 두께를 슬릿의 형상(길이, 폭)으로 조정할 수 있기 때문에, 임의의 층 두께를 달성하는 것이 가능하게 된 것이다.
이와 같이 하여 원하는 층 구성으로 형성한 용융 다층 적층체를 다이로 유도하고, 상술한 바와 마찬가지로 캐스팅 필름이 얻어진다.
이와 같이 하여 얻어진 캐스팅 필름은, 2축 연신하는 것이 바람직하다. 여기서, 2축 연신이란, 길이 방향 및 폭 방향으로 연신하는 것을 말한다. 연신은, 축차로 2방향으로 연신해도 되고, 동시에 2방향으로 연신해도 된다. 또한, 추가로 길이 방향 및/또는 폭 방향으로 재연신을 행해도 된다.
축차 2축 연신의 경우에 대하여 먼저 설명한다. 여기서, 길이 방향으로의 연신이란, 필름에 길이 방향의 분자 배향을 제공하기 위한 연신을 말하며, 통상은, 롤의 주속차에 의해 실시되고, 이 연신은 1단계로 행해도 되고, 또한 복수개의 롤 쌍을 사용하여 다단계로 행해도 된다. 연신의 배율로서는 수지의 종류에 따라 상이하지만, 통상 2 내지 15배가 바람직하고, 적층 필름을 구성하는 수지 중 어느 것에 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용한 경우에는, 2 내지 7배가 특히 바람직하게 사용된다. 또한, 연신 온도로서는 적층 필름을 구성하는 수지의 유리 전이 온도 내지 유리 전이 온도+100℃가 바람직하다.
이와 같이 하여 얻어진 1축 연신된 필름에, 필요에 따라 코로나 처리나 프레임 처리, 플라스마 처리 등의 표면 처리를 실시한 후, 이활성, 이접착성, 대전 방지성 등의 기능을 인라인 코팅에 의해 부여해도 된다. 특히, 적층 필름과 색 변환 필름을 포함하는 적층 부재를 형성할 때에는, 적층 필름의 최표층이 되는 열가소성 수지 X보다 낮고, 색 변환 필름의 최표층이 되는 필름의 굴절률보다 높은 굴절률이 되는 수지를 인라인 코팅하는 것이 바람직하다.
계속해서 폭 방향의 연신이란, 필름에 폭 방향의 배향을 제공하기 위한 연신을 말하며, 통상은, 텐터를 사용하여, 필름의 양단을 클립으로 파지하면서 반송하여, 폭 방향으로 연신한다. 연신의 배율로서는 수지의 종류에 따라 상이하지만, 통상 2 내지 15배가 바람직하고, 적층 필름을 구성하는 수지 중 어느 것에 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용한 경우에는, 2 내지 7배가 특히 바람직하게 사용된다. 또한, 연신 온도로서는 적층 필름을 구성하는 수지의 유리 전이 온도 내지 유리 전이 온도+120℃가 바람직하다.
이와 같이 하여 2축 연신된 필름은, 평면성, 치수 안정성을 부여하기 위해, 텐터 내에서 연신 온도 이상 융점 이하의 열처리를 행하는 것이 바람직하다. 열처리를 행함으로써, 성형용 필름의 치수 안정성이 향상된다. 이와 같이 하여 열처리된 후, 균일하게 서냉 후, 실온까지 식혀 권취된다. 또한, 필요에 따라, 열처리로부터 서냉 시에 이완 처리 등을 병용해도 된다.
동시 2축 연신의 경우에 대하여 다음에 설명한다. 동시 2축 연신의 경우에는, 얻어진 캐스트 필름에, 필요에 따라 코로나 처리나 프레임 처리, 플라스마 처리 등의 표면 처리를 실시한 후, 이활성, 이접착성, 대전 방지성 등의 기능을 인라인 코팅에 의해 부여해도 된다.
이어서, 캐스트 필름을, 동시 2축 텐터로 유도하고, 필름의 양단을 클립으로 파지하면서 반송하여, 길이 방향과 폭 방향으로 동시 및/또는 단계적으로 연신한다. 동시 2축 연신기로서는, 팬터그래프 방식, 스크루 방식, 구동 모터 방식, 리니어 모터 방식이 있지만, 임의로 연신 배율을 변경 가능하며, 임의의 장소에서 이완 처리를 행할 수 있는 구동 모터 방식 혹은 리니어 모터 방식이 바람직하다. 연신의 배율로서는 수지의 종류에 따라 상이하지만, 통상 면적 배율로서 6 내지 50배가 바람직하고, 적층 필름을 구성하는 수지 중 어느 것에 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용한 경우에는, 면적 배율로서 8 내지 30배가 특히 바람직하게 사용된다. 특히 동시 2축 연신의 경우에는, 면 내의 배향차를 억제하기 위해, 길이 방향과 폭 방향의 연신 배율을 동일하게 함과 함께, 연신 속도도 거의 동등하게 되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 연신 온도로서는 적층 필름을 구성하는 수지의 유리 전이 온도 내지 유리 전이 온도+120℃가 바람직하다.
이와 같이 하여 2축 연신된 필름은, 평면성, 치수 안정성을 부여하기 위해, 계속해서 텐터 내에서 연신 온도 이상 융점 이하의 열처리를 행하는 것이 바람직하다. 이 열처리 시에, 폭 방향에서의 주 배향축의 분포를 억제하기 위해, 열처리 존에 들어가기 직전 및/또는 직후에 순시로 길이 방향으로 이완 처리하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하여 열처리된 후, 균일하게 서냉 후, 실온까지 식혀 권취된다. 또한, 필요에 따라, 열처리로부터 서냉 시에 길이 방향 및/혹은 폭 방향으로 이완 처리를 행해도 된다. 열처리 존에 들어가기 직전 및/혹은 직후에 순시로 길이 방향으로 이완 처리한다.
얻어진 적층 필름에 하기와 같이 표면에 요철 형상을 형성하는 것도 바람직하다. 요철 형상을 형성하는 방법으로서는, (a) 금형을 사용한 금형 전사 방법, (b) 기재 표면을 직접 가공하는 방법 등을 들 수 있다. (a) 금형 전사 방법에 대하여 더 상세하게 설명하면, (a1) 금형 또는/및 상기 기재를 가열한 상태에서 금형을 가압, 압착시켜 부형하는 방법, (a2) 상기 기재의 표면에 광 또는 열경화성 수지를 적층하고, 그 표면에 금형을 눌러 덮어, 활성 에너지선의 조사 또는 가열에 의해 수지를 경화시켜 부형하는 방법, (a3) 미리 금형의 오목부에 충전된 수지를, 기재 상에 전사하는 방법 등을 들 수 있다.
또한, (b) 기재 표면을 직접 가공하는 방법으로서는, (b1) 기계적으로 절삭 지그 등을 사용하여 원하는 형상으로 깎는 방법, (b2) 샌드 블라스트법에 의해 깎는 방법, (b3) 레이저에 의해 깎는 방법, (b4) 기재 표면에 광경화성 수지를 적층하고, 해당 기재의 표면을 리소그래피나 광간섭 노광법 등의 방법을 사용하여 원하는 형상으로 가공하는 방법 등을 들 수 있다.
이들 중에서는, 생산성의 관점에서 (a) 금형 전사 방법이 보다 바람직한 제조 방법이지만, 이들 프로세스를 조합하는 것도 가능하며, 적절하게 프로세스를 선택함으로써, 구하는 요철 형상을 구비한 적층 필름을 얻을 수 있다.
<광확산 필름>
본 발명의 광원 유닛은, 색 변환 필름의 어느 한쪽 또는 양쪽의 면에 광확산 필름이 적층되어 있는 것이 바람직하다. 광원으로부터의 광의 불균일을 경감하고, 광을 균일하게 확산시키는 효과가 있음과 동시에, 후술하는 프리즘 시트와 마찬가지로 집광의 효과를 나타내고, 정면 방향의 휘도 향상에 기여하기 때문이다. 또한, 광원으로부터의 발광의 지향성을 경감하고, 유기 발광 재료로부터의 발광을 색 변환 필름의 외부로 취출하기 쉽게 함으로써, 광원으로부터의 발광과 유기 발광 재료로부터의 발광의 비율을, 최적의 상태로 조정하는 효과도 있다.
광확산 필름은, 무아레 방지나 광택 억제의 목적으로 프리즘 시트의 상부에 배치되는 상부 확산 필름과, 투명도가 높고 프리즘 시트의 하부에 배치되는 하부 확산 필름으로 분류된다. 디스플레이나 조명 용도로는 일반적으로는 하부 확산 필름만이 사용되지만, 목적에 따라 상부 확산 필름과 조합하는 구성을 취해도 된다.
광확산 필름으로서는, 예를 들어 라이트 업 및 케미컬 매트((주)기모토제), 오팔러스((주)게이와제), D 시리즈((주)츠지덴제), CH/JS(SKC Haas Display Films제) 등을 들 수 있다.
<프리즘 시트>
본 발명의 광원 유닛은, 색 변환 필름의 광출사면에, 프리즘 시트가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 광원측으로부터 조사된 광을 집광함으로써 정면 방향의 휘도를 향상시킴과 함께, 백라이트의 밝기를 균일하게 하기 위해서이다. 여기서 광출사면이란, 디스플레이 용도에 있어서는 표시면측을 가리키고, 조명 용도에 있어서는 발광면측을 가리킨다.
프리즘 시트는 일반적으로 광학용 투명 PET 필름 상에, 꼭지각 90°의 이등변 삼각형 형상이나 마이크로렌즈 형상의 프리즘 패턴을 형성한 구조로 되어 있다. 프리즘 시트의 사용 매수는 1매 이상이면 특별히 제한은 없지만, 정면 휘도를 보다 향상시키기 위해서는 2매의 프리즘 시트를 직교시켜 사용하는 것이 바람직하다. 상술한 광확산 필름과 조합하여 사용함으로써, 정면 휘도 향상의 효과가 보다 강하게 발휘된다.
프리즘 시트로서는, 예를 들어 BEF 시리즈(3M제), 다이어아트(미츠비시 레이온(주)제) GTL5000ㆍGTL6000 시리즈(고요시코(주)제) 등을 들 수 있다.
<광원>
광원의 종류는, 일반식 (1)로 표시되는 화합물 등이 혼합하는 발광 물질이 흡수 가능한 파장 영역에 발광을 나타내는 것이라면 어느 광원이라도 사용할 수 있다. 예를 들어, 열음극관이나 냉음극관, 무기 EL 등의 형광성 광원, 유기 일렉트로루미네센스 소자 광원, LED, 백열 광원, 혹은 태양광 등 어느 광원이라도 원리적으로는 이용 가능하지만, 특히 LED가 적합한 광원이며, 디스플레이나 조명 용도로는, 청색광의 색순도가 높여진다는 점에서, 400 내지 500nm의 범위의 광원을 갖는 청색 LED가 더 적합한 광원이다.
광원은 1종류의 발광 피크를 갖는 것이어도 되고, 2종류 이상의 발광 피크를 갖는 것이어도 되지만, 색순도를 높이기 위해서는 1종류의 발광 피크를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 발광 피크의 종류가 상이한 복수의 광원을 임의로 조합하여 사용하는 것도 가능하다.
또한, 청색광의 색순도를 높이기 위해서는, 그 발광 파장 피크는 430 내지 470nm, 보다 바람직하게는 450 내지 470nm, 더욱 바람직하게는 455nm 내지 465nm의 범위 내에 있으며, 또한 해당 패키지의 휘도를 양립시키기 위해, 발광 파장 영역은 400 내지 500nm의 범위 내이며, 수학식 (7), 보다 바람직하게는 수학식 (8)을 만족하는 것이 필요하다.
Figure 112018093358539-pct00045
Figure 112018093358539-pct00046
α는 발광 스펙트럼의 발광 파장 피크에 있어서의 발광 강도이고, β는 발광 파장 피크+15nm의 파장에 있어서의 발광 강도이다. 청색 LED의 발광 파장 피크를 이들의 범위로 설정함으로써, 색 재현성을 향상시키면서, 비시감도의 효과를 이용하여 휘도를 높일 수 있다.
청색 LED가, 청색의 색순도를 유지하면서, 비시감도의 효과를 이용하여 휘도를 높이기 위해서는, 상기 발광 파장 피크에 있어서의 발광 강도를, 상기 발광 파장 피크보다 15nm 장파장측의 발광 강도로 나눈 값이 0.15 이상이며, 바람직하게는 0.25 이상이다.
LED의 발광은, pn 접합된 반도체에 의한 발광이기 때문에, 그 발광 스펙트럼은, 위로 볼록한 파형을 취한다. 그 때문에, 발광 파장 피크에 있어서의 발광 강도를, 발광 파장 피크보다 15nm 장파장측의 발광 강도로 나눈 경우, 1보다 작은 값이 되며, 0.9 미만인 것이 바람직하다. 한편, 발광 파장 피크에 있어서의 발광 강도를, 발광 파장 피크보다 15nm 장파장측의 발광 강도로 나눈 값이 0.15 미만인 경우, 상기 발광 스펙트럼의 형상은 밑단이 짧은 샤프한 형태를 나타낸다.
<광원 유닛>
본 발명의 실시 형태에 관한 광원 유닛은, 적어도 광원, 상술한 색 변환 필름 및 상술한 적층 필름을 구비하는 구성이다. 광원과 색 변환 필름의 배치 방법에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 광원과 색 변환 필름을 밀착시킨 구성을 취해도 되고, 광원과 색 변환 필름을 이격시킨 리모트 포스퍼 형식을 취해도 된다. 또한, 광원 유닛은, 상술한 색 변환 필름과 상술한 적층 필름을 포함하는 적층체를 구비하고 있어도 된다. 또한, 광원 유닛은, 색순도를 높일 목적으로, 추가로 컬러 필터를 구비하는 구성을 취해도 된다.
본 발명의 실시 형태에 관한 광원 유닛은, 이 이외에도 도광판, 확산판, 편광 반사성 필름 등의 광학 필름이 삽입되어 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서의 광원 유닛은, 디스플레이, 조명, 인테리어, 표지, 간판 등의 용도로 사용할 수 있지만, 특히 디스플레이나 조명 용도로 특히 적합하게 사용된다.
<디스플레이, 조명 장치>
본 발명의 실시 형태에 관한 디스플레이는, 적어도 상술한 바와 같이 광원 및 색 변환 필름 등을 포함하는 광원 유닛을 구비한다. 예를 들어, 액정 디스플레이 등의 디스플레이에는, 백라이트 유닛으로서, 상술한 광원 유닛이 사용된다. 또한, 본 발명의 실시 형태에 관한 조명 장치는, 적어도 상술한 바와 같이 광원 및 색 변환 필름 등을 포함하는 광원 유닛을 구비한다. 예를 들어, 이 조명 장치는, 광원 유닛으로서의 청색 LED 광원과, 이 청색 LED 광원으로부터의 청색광을 이것보다 장파장의 광으로 변환하는 색 변환 필름 또는 색 변환 조성물과 조합하여, 백색광을 발광하도록 구성된다.
<실시예>
이하, 실시예를 들어 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
하기 실시예 및 비교예에 있어서, 화합물 G-1, G-2, G-3, R-1, R-2는 이하에 나타내는 화합물이다.
Figure 112018093358539-pct00047
또한, 실시예 및 비교예에 있어서의 구조 분석에 관한 평가 방법은, 이하에 나타내는 바와 같다.
<1H-NMR의 측정>
화합물의 1H-NMR은, 초전도 FTNMR EX-270(니혼 덴시(주)제)을 사용하여, 중클로로포름 용액으로 측정을 행하였다.
<흡수 스펙트럼의 측정>
화합물의 흡수 스펙트럼은, U-3200형 분광 광도계(히다치 세이사쿠쇼(주)제)를 사용하여, 화합물을 톨루엔에 1×10-6mol/L의 농도로 용해시켜 측정을 행하였다.
<형광 스펙트럼의 측정>
화합물의 형광 스펙트럼은, F-2500형 분광 형광 광도계(히다치 세이사쿠쇼(주)제)를 사용하여, 화합물을 톨루엔에 1×10-6mol/L의 농도로 용해시켜, 파장 460nm에서 여기시켰을 때의 형광 스펙트럼을 측정하였다.
<층수>
필름의 층 구성은, 마이크로톰을 사용하여 단면을 잘라낸 샘플에 대하여, 투과형 전자 현미경(TEM)을 사용하여 관찰함으로써 구하였다. 즉, 투과형 전자 현미경 H-7100FA형((주)히다치 세이사쿠쇼제)을 사용하여, 가속 전압 75kV의 조건에서 필름의 단면 사진을 촬영하고, 층 구성을 측정하였다.
<적층 필름의 반사율의 측정>
히다치 세이사쿠쇼제 분광 광도계(U-4100 Spectrophotomater)에 부속된 각도 가변 투과 부속 장치를 설치하여, 입사 각도 φ=10°및 60°에 있어서의 파장 250 내지 800nm의 절대 반사율을 측정하였다. 측정 조건: 슬릿은 2nm(가시)/자동 제어(적외)로 하고, 게인은 2로 설정하고, 주사 속도를 600nm/분으로 하였다. 샘플을 필름 폭 방향 중앙부로부터 5㎝×10㎝로 잘라내어 측정하였다.
<광원의 발광 강도의 측정>
하마마츠 포토닉스제 미니 분광 광도기(C10083MMD)에 NA 0.22의 광파이버를 설치하여, 광원의 광을 계측하였다.
<휘도 측정>
평가용 광원을 포함하는 광원 유닛으로서, Kindle Fire HDX 7의 백라이트를 사용하였다. 본 백라이트의 발광에 있어서의 피크 파장은 446nm이다. 이 광원 유닛을 사용하여, 확산판, 적층 필름, 색 변환 필름(적층 필름과 색 변환 필름을 포함하는 적층 부재의 경우도 있음), 프리즘 시트, 편광 반사 필름으로 한 경우의 휘도를 코니카 미놀타 센싱 가부시키가이샤제 분광 방사 휘도계를 사용하여 측정하였다. 비교예 1에 있어서의 휘도를 100이라고 하였을 때의 상대적인 휘도를 표 2에, 비교예 3에 있어서의 휘도를 100이라고 하였을 때의 상대적인 휘도를 표 3에 기재하였다. 또한, 실시예 26 내지 33에 있어서의 상대 휘도는, 본 측정 방법으로 휘도 측정을 행하여, 실시예 22와 비교한 값이다.
<색 영역의 산출>
휘도 측정에 의해 얻어진 발광 스펙트럼 데이터와, 컬러 필터의 투과율의 스펙트럼 데이터로부터, 컬러 필터에 의해 색순도를 향상시킨 경우의 (u', v') 색 공간에 있어서의 색 영역을 산출하였다. 또한, 산출된 (u', v') 색 공간에 있어서의 색 영역의 면적은, BT.2020 규격의 색 영역 면적을 100％라고 한 경우의 비율에 의해 평가하였다. 이 비율이 높을수록 색 재현성이 양호하다.
<색 변환 필름의 라디칼 측정>
자외선 조사 시에 색 변환 필름에서 발생하는 라디칼의 측정에는, 전자 스핀 공명 장치 JES-X3(니혼 덴시(주)제)을 사용하였다. 초고압 수은등 USH-250D(우시오 라이팅(주)제)의 파장 365nm에 있어서의 조도를 80mW/㎠로 설정하고, 초고압 수은등, 적층 필름, 색 변환 필름의 순으로 배치시킨 후, 액체 질소 온도에서 10분간 자외선을 조사하였다. 그 후, 온도 40K로 조정한 전자 스핀 공명 장치에 색 변환 필름을 넣어, g값 및 라디칼 발생량을 측정하였다.
여기서, g값이란, 라디칼종 고유의 값이며, 실험으로부터 얻어진 마이크로파 주파수(ν)와 공명 자장(H)을 이하의 조건식
g=(hν)/(μBH)
에 대입하여 구해진다. 여기서, h는 플랭크 상수, μB는 보어 마그네톤이다.
<내광성 시험>
평가용 광원을 포함하는 광원 유닛으로서, Sony제 KD-65X9500B의 광원 유닛과 액정 디스플레이를 사용하였다. 본 백라이트의 발광에 있어서의 발광 대역은 430 내지 485nm이다. 본 액정 디스플레이를 50℃ 분위기 하 광원 점등 조건에서 1000h 시험하고, 시험 전후에서의 색조, 휘도를 코니카 미놀타 센싱 가부시키가이샤제 분광 방사 휘도계를 사용하여 평가하였다. 판정 기준은 이하와 같다.
◎: 시험 전후에서의 Δu' v' 0.03 미만, 휘도 변화 3％ 미만
○: 시험 전후에서의 Δu' v' 0.10 미만, 휘도 변화 10％ 미만
×: 시험 전후에서의 Δu' v' 0.10 이상, 휘도 변화 10％ 이상
(합성예 1)
이하에, 본 발명에 있어서의 합성예 1의 화합물 G-1의 합성 방법에 대하여 설명한다. 화합물 G-1의 합성 방법에서는, 3,5-디브로모벤즈알데히드(3.0g), 4-t-부틸페닐보론산(5.3g), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0)(0.4g), 탄산칼륨(2.0g)을 플라스크에 넣고, 질소 치환하였다. 이것에, 탈기한 톨루엔(30mL) 및 탈기한 물(10mL)을 첨가하고, 4시간 환류하였다. 이 반응 용액을 실온까지 냉각하고, 유기층을, 분액한 후에 포화 식염수로 세정하였다. 이 유기층을 황산마그네슘으로 건조하고, 여과 후, 용매를 증류 제거하였다. 얻어진 반응 생성물을 실리카 겔 크로마토그래피에 의해 정제하여, 3,5-비스(4-t-부틸페닐)벤즈알데히드(3.5g)를 백색 고체로서 얻었다.
이어서, 3,5-비스(4-t-부틸페닐)벤즈알데히드(1.5g)와 2,4-디메틸피롤(0.7g)을 반응 용액에 넣고, 탈수 디클로로메탄(200mL) 및 트리플루오로아세트산(1방울)을 첨가하여, 질소 분위기 하, 4시간 교반하였다. 계속해서, 2,3-디클로로-5,6-디시아노-1,4-벤조퀴논(0.85g)의 탈수 디클로로메탄 용액을 첨가하고, 추가로 1시간 교반하였다. 반응 종료 후, 3불화붕소디에틸에테르 착체(7.0mL) 및 디이소프로필에틸아민(7.0mL)을 첨가하여, 4시간 교반한 후, 추가로 물(100mL)을 첨가하여 교반하고, 유기층을 분액하였다. 이 유기층을 황산마그네슘으로 건조하고, 여과 후, 용매를 증류 제거하였다. 얻어진 반응 생성물을 실리카 겔 크로마토그래피에 의해 정제하여, 화합물(0.4g)을 얻었다(수율 18％). 이 얻어진 화합물의 1H-NMR 분석 결과는 다음과 같으며, 이것이 화합물 G-1임이 확인되었다.
1H-NMR(CDCl3, ppm): 7.95(s, 1H), 7.63-7.48(m, 10H), 6.00(s, 2H), 2.58(s, 6H), 1.50(s, 6H), 1.37(s, 18H).
또한, 이 화합물 G-1의 흡수 스펙트럼은 도 11에 도시하는 바와 같이 되고, 청색의 광원(460nm)에 광의 흡수 특성을 나타내었다. 또한, 이 화합물 G-1의 형광 스펙트럼은 도 12에 도시하는 바와 같이 되고, 녹색 영역에 예리한 발광 피크를 나타내었다. 형광 양자 수율은 83％를 나타내고, 이 화합물 G-1은 효율적인 색 변환이 가능한 화합물이었다.
(합성예 2)
이하에, 본 발명에 있어서의 합성예 2의 화합물 R-1의 합성 방법에 대하여 설명한다. 화합물 R-1의 합성 방법에서는, 4-(4-t-부틸페닐)-2-(4-메톡시페닐)피롤(300mg), 2-메톡시벤조일클로라이드(201mg) 및 톨루엔(10mL)의 혼합 용액을 질소 기류 하, 120℃에서 6시간 가열하였다. 이 가열 용액을 실온으로 냉각 후, 증발시켰다. 이어서, 에탄올(20ml)로 세정하고, 진공 건조한 후, 2-(2-메톡시벤조일)-3-(4-t-부틸페닐)-5-(4-메톡시페닐)피롤(260mg)을 얻었다.
이어서, 2-(2-메톡시벤조일)-3-(4-t-부틸페닐)-5-(4-메톡시페닐)피롤(260mg), 4-(4-t-부틸페닐)-2-(4-메톡시페닐)피롤(180mg), 메탄술폰산 무수물(206mg) 및 탈기한 톨루엔(10mL)의 혼합 용액을 질소 기류 하, 125℃에서 7시간 가열하였다. 이 가열 용액을 실온으로 냉각 후, 물(20mL)을 주입하고, 디클로로메탄(30mL)으로 유기층을 추출하였다. 이 유기층을 물(20mL)로 2회 세정하고, 증발시키고, 진공 건조하여, 피로메텐체를 얻었다.
이어서, 얻어진 피로메텐체와 톨루엔(10mL)의 혼합 용액을, 질소 기류 하, 디이소프로필에틸아민(305mg) 및 3불화붕소디에틸에테르 착체(670mg)를 첨가하여 실온에서 3시간 교반하였다. 그 후, 물(20mL)을 주입하고, 디클로로메탄(30mL)으로 유기층을 추출하였다. 이 유기층을 물(20mL)로 2회 세정하고, 황산마그네슘으로 건조한 후, 증발시켰다. 계속해서, 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제하고, 진공 건조한 후, 적자색 분말(0.27g)을 얻었다. 얻어진 적자색 분말의 1H-NMR 분석 결과는 다음과 같으며, 상기와 같이 하여 얻어진 적자색 분말이 화합물 R-1임이 확인되었다.
1H-NMR(CDCl3, ppm): 1.19(s, 18H), 3.42(s, 3H), 3.85(s, 6H), 5.72(d,1H), 6.20(t,1H), 6.42-6.97(m, 16H), 7.89(d, 4H).
또한, 이 화합물 R-1의 흡수 스펙트럼은 도 13에 도시하는 바와 같이 되고, 청색과 녹색의 광원에 광의 흡수 특성을 나타내었다. 또한, 이 화합물 R-1의 형광 스펙트럼은 도 14에 도시하는 바와 같이 되고, 적색 영역에 예리한 발광 피크를 나타내었다. 형광 양자 수율은 90％를 나타내며, 이 화합물 R-1은 효율적인 색 변환이 가능한 화합물이었다.
(실시예 1)
적층 필름은 이하에 나타내는 방법으로 얻었다.
열가소성 수지 X로서, 융점이 258℃인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 사용하였다. 또한, 열가소성 수지 Y로서 융점을 갖지 않는 비정질성 수지인 스피로글리콜 25mol％, 시클로헥산디카르복실산 30mol％를 공중합한 에틸렌테레프탈레이트(PE/SPGㆍT/CHDC)를 사용하였다. 준비한 결정성 폴리에스테르와 열가소성 수지 Y를 각각 2대의 단축 압출기에 투입하고, 280℃에서 용융시켜 혼련하였다. 이어서, 각각 FSS 타입의 리프 디스크 필터를 5매 개재시킨 후, 기어 펌프로 계량하면서, 슬릿수 11개의 적층 장치에서 합류시켜, 두께 방향으로 교호로 11층 적층된 적층체로 하였다. 적층체로 하는 방법은, 일본 특허 공개 제2007-307893호 공보의 단락 [0053] 내지 [0056]의 기재에 따라 행하였다. 여기서는, 슬릿 길이, 간격은 모두 일정하게 하였다. 얻어진 적층체는, 열가소성 수지 X가 6층, 열가소성 수지 Y가 5층이며, 두께 방향으로 교호로 적층된 적층 구조를 갖고 있었다. 구금 내부에서의 폭 확대비인 구금 립의 필름 폭 방향 길이를 구금의 유입구부에서의 필름 폭 방향의 길이로 나눈 값을 2.5가 되도록 하였다.
얻어진 캐스트 필름을, 80℃로 설정한 롤 군에서 가열한 후, 연신 구간 길이 100mm의 사이에서, 필름 양면으로부터 라디에이션 히터에 의해 급속 가열하면서, 필름 길이 방향으로 3.3배 연신하고, 그 후 일단 냉각하였다. 계속해서, 이 1축 연신 필름의 양면에 공기 중에서 코로나 방전 처리를 실시하고, 기재 필름의 습윤 장력을 55mN/m으로 하고, 그 처리면에 (유리 전이 온도가 18℃인 폴리에스테르 수지)/(유리 전이 온도가 82℃인 폴리에스테르 수지)/(평균 입경 100nm의 실리카 입자)를 포함하는 적층 형성막 도포액을 도포하여, 투명ㆍ이활ㆍ이접착층을 형성하였다. 해당 이접착층의 굴절률은 1.57이었다.
이 1축 연신 필름을 텐터로 유도하고, 100℃의 열풍으로 예열 후, 110℃의 온도에서 필름 폭 방향으로 3.6배 연신하였다. 여기서의 연신 속도와 온도는 일정하게 하였다. 연신한 필름은, 그대로, 텐터 내에서 240℃의 열풍으로 열처리를 행하고, 계속해서 동일 온도 조건에서 폭 방향으로 2％의 이완 처리를, 추가로 100℃까지 급랭시킨 후에 폭 방향으로 5％의 이완 처리를 실시하고, 그 후, 권취 적층 필름을 얻었다.
계속해서, 유기 발광 재료를 포함하는 색 변환 필름, 및 적층 부재를 이하의 방법으로 얻었다.
결합제 수지로서 폴리에스테르 수지(SP값=10.7(cal/㎤)0.5)를 사용하여, 결합제 수지 100중량부에 대하여, 유기 발광 재료 (a)로서 화합물 G-1을 0.20중량부, 유기 발광 재료 (b)로서 화합물 R-1을 0.08중량부, 용제로서 톨루엔을 300중량부 혼합한 후, 유성식 교반ㆍ탈포 장치 "마제르스타 KK-400"(구라보제)을 사용하여, 300rpm에서 20분간 교반ㆍ탈포하여 필름 제작용 수지액으로서의 색 변환층이 되는 부재를 얻었다.
슬릿 다이 코터를 사용하여 색 변환층이 되는 부재를 상기한 바와 같이 얻은 적층 필름 상에 도포하고, 100℃에서 1시간 가열, 건조하여 평균 막 두께 10㎛의 색 변환층을 형성하였다.
이어서, 상기 색 변환층 상에, PET 필름("루미러" U48, 두께 50㎛)을 가온 라미네이트함으로써, 색 변환 필름을 포함하는 적층 부재를 얻었다.
이 적층 부재, 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 2에 나타내지만, 휘도도 적층 필름을 사용하지 않는 비교예 1과 비교하면 휘도가 약간 향상되었다.
(실시예 2)
열가소성 수지 X를 포함하는 X층의 층수를 51층, 열가소성 수지 Y를 포함하는 Y층의 층수를 50층으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 적층 필름, 색 변환 필름 및 적층 부재를 얻었다.
이 적층 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 2에 나타내지만, 층수가 적은 실시예 1과 비교하면 현저한 휘도의 향상이 보이기는 하지만, 색감이나 휘도의 균일성이 약간 낮은 것이었다.
(실시예 3)
열가소성 수지 X를 포함하는 X층의 층수를 101층, 열가소성 수지 Y를 포함하는 Y층의 층수를 100층으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 적층 필름, 색 변환 필름 및 적층 부재를 얻었다.
이 적층 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 2에 나타내지만, 층수가 적은 실시예 2와 비교하면 현저한 휘도의 향상이 보이며, 또한 색감이나 휘도의 균일성도 우수한 것이었다.
(실시예 4)
열가소성 수지 X를 포함하는 X층의 층수를 301층, 열가소성 수지 Y를 포함하는 Y층의 층수를 300층으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 적층 필름, 색 변환 필름 및 적층 부재를 얻었다.
이 적층 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 2에 나타내지만, 현저한 휘도의 향상이 보이며, 또한 색감이나 휘도의 균일성도 우수한 것이었다.
(실시예 5)
이접착층을 인라인 코트로 형성하지 않는 것 이외에는, 실시예 4와 마찬가지로 하여 적층 필름, 색 변환 필름 및 적층 부재를 얻었다.
이 적층 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 2에 나타내지만, 비교예 1에 대비하여 높은 휘도 향상률을 나타내기는 하지만, 실시예 4보다 광원 파장에서의 반사율이 높은 것을 반영하여, 약간 휘도가 낮은 것이 되었다.
(실시예 6)
실시예 1과 마찬가지로 제작한 색 변환층이 되는 부재를, PET 필름("루미러" U48, 두께 50㎛) 상에 도포하고, 100℃에서 1시간 가열, 건조하여 평균 막 두께 10㎛의 색 변환층을 형성하였다. 이어서, 상기 색 변환층 상에, PET 필름("루미러" U48, 두께 50㎛)을 가온 라미네이트함으로써, 색 변환 필름을 작성하였다. 적층 필름과 상기 색 변환 필름을 접합하지 않고 적층 부재로 하지 않는 것 이외에는, 실시예 5와 마찬가지로 하여 적층 필름 및 색 변환 필름을 얻었다.
적층 필름, 색 변환 필름 및 그것들을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 2에 나타내지만, 비교예 1에 대비하여 높은 휘도 향상률을 나타내기는 하지만, 실시예 5보다 적층 필름과 색 변환 필름을 접합하지 않고 사용한 것을 반영하여, 약간 휘도가 낮은 것이 되었다.
(실시예 7)
실시예 4와 마찬가지로 얻어진 적층 필름 상에, 이하의 방법으로 표면 요철을 형성하였다.
우선, 적층 필름에, 도포제 1을 코팅하여, 막 두께 5㎛의 도막을 형성하였다.
(도포제 1)
아데카 옵토머 KRM-2199(아사히 덴카 고교(주)제) 10질량부
알론옥세탄 OXT-221(도아 고세(주)제) 1질량부
아데카 옵토머 SP170(아사히 덴카 고교(주)제) 0.25질량부
이 도포제 1을 코팅한 면에, 길이 방향으로 수직인 단면 형상이 오목형인 홈이 복수개 파 넣어진 금형을 눌러 덮고, 코팅한 면의 이면으로부터 초고압 수은등에 의해 1J/㎡ 조사하여 도포제를 경화시키고, 금형을 이형하여 렌즈 형상을 얻었다. 여기서 얻어진 렌즈 형상은, 피치 2㎛, 높이 1㎛의 프리즘 형상을 갖는 것이었다.
계속해서, 형성된 렌즈 형상이 상면이 되도록 색 변환 필름을 포함하는 적층 부재로 하였다. 이 적층 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 2에 나타내지만, 프리즘 형상을 형성한 것을 반영하여, 실시예 4보다 높은 휘도가 되었다.
(실시예 8)
열가소성 수지 X로서 PEN을 사용한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여 적층 필름, 색 변환 필름 및 적층 부재를 얻었다. 이 적층 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 2에 나타내지만, 실시예 3과 동등한 발광 재료의 발광 파장에서의 반사율을 나타내기는 하지만, 광원 파장에서의 반사율의 높이를 반영하여, 약간 휘도가 낮은 것이 되었다.
(비교예 1)
적층 필름을 사용하지 않는 구성으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 색 변환 필름을 사용하여 광원 유닛을 형성하였다.
광원 유닛의 평가 결과를 표 2에 나타내지만, 실시예 1 내지 8의 어느 것과 비교해도 낮은 휘도가 되었다.
(비교예 2)
색 변환 필름으로서, Kindle Fire HDX 7에 원래 탑재되어 있었던 무기 재료를 포함하는 색 변환 필름을 사용하여, 실시예 6과 마찬가지로 적층 필름 및 색 변환 필름을 얻었다.
적층 필름, 색 변환 필름 및 그것들을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 2에 나타내지만, 실시예 6에 대비하여 휘도가 저하되었고, 유기 발광 재료와의 조합이 우수함을 나타내는 결과가 되었다.
Figure 112018093358539-pct00048
(실시예 9)
우선, 적층 필름을 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 얻었다. 계속해서, 유기 발광 재료를 포함하는 색 변환 필름 및 적층 부재를 이하의 방법으로 얻었다.
결합제 수지로서 아크릴 수지(SP값=9.5(cal/㎤)0.5)를 사용하여, 결합제 수지 100중량부에 대하여, 유기 발광 재료 (a)로서 화합물 G-1을 0.25중량부, 용제로서 톨루엔을 400중량부 혼합한 후, 유성식 교반ㆍ탈포 장치 "마제르스타 KK-400"(구라보제)을 사용하여, 300rpm에서 20분간 교반ㆍ탈포하여 (A)층 제작용 색 변환 조성물을 얻었다.
마찬가지로, 결합제 수지로서 폴리에스테르 수지(SP값=10.7(cal/㎤)0.5)를 사용하여, 결합제 수지 100중량부에 대하여, 유기 발광 재료 (b)로서 화합물 R-1을 0.017중량부, 용제로서 톨루엔을 300중량부 혼합한 후, 유성식 교반ㆍ탈포 장치 "마제르스타 KK-400"(구라보제)을 사용하여, 300rpm에서 20분간 교반ㆍ탈포하여 (B)층 제작용 색 변환 조성물을 얻었다.
이어서, 슬릿 다이 코터를 사용하여 (A)층 제작용 색 변환 조성물을, 상기에서 얻은 적층 필름 상에 도포하고, 100℃에서 20분 가열, 건조하여 평균 막 두께 16㎛의 (A)층을 형성하였다.
마찬가지로, 슬릿 다이 코터를 사용하여 (B)층 제작용 색 변환 조성물을, 기재층 B인 광확산 필름 "케미컬 매트" 125PW((주)기모토제, 두께 138㎛)의 PET 기재층측에 도포하고, 100℃에서 20분 가열, 건조하여 평균 막 두께 48㎛의 (B)층을 형성하였다.
이어서, 상기 2개의 유닛을, (A)층과 (B)층이 직접 적층되도록 가온 라미네이트함으로써, 「적층 필름/(A)층/(B)층/기재층/광확산층」이라고 하는 구성의 색 변환 필름을 제작하였다.
이 적층 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 적층 필름을 사용하지 않는 비교예 3과 비교하면 휘도가 약간 향상되었다. 한편, 면 내에서의 색감이나 휘도의 균일성이 약간 낮은 것이었다. 또한, (u', v') 색 공간에 있어서의 색 영역의 면적은, BT.2020 규격의 색 영역 면적에 대하여 95％이며 우수한 특성을 나타내었다.
(실시예 10)
열가소성 수지 X를 포함하는 X층의 층수를 51층, 열가소성 수지 Y를 포함하는 Y층의 층수를 50층으로 한 것 이외에는, 실시예 9와 마찬가지로 하여 적층 필름, 색 변환 필름 및 적층 부재를 얻었다.
이 적층 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 층수가 적은 실시예 9와 비교하면 현저한 휘도의 향상이 보이고, 면 내에서의 색감이나 휘도의 균일성도 개선이 보였다. 또한, 색 영역 면적은 실시예 9와 동등하였다.
(실시예 11)
열가소성 수지 X를 포함하는 X층의 층수를 101층, 열가소성 수지 Y를 포함하는 Y층의 층수를 100층으로 한 것 이외에는, 실시예 9와 마찬가지로 하여 적층 필름, 색 변환 필름 및 적층 부재를 얻었다.
이 적층 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 층수가 적은 실시예 10과 비교하면 현저한 휘도의 향상이 보이며, 또한 색감이나 휘도의 균일성도 우수한 것이었다. 또한, 색 영역 면적은 실시예 9와 동등하였다.
(실시예 12)
열가소성 수지 X를 포함하는 X층의 층수를 301층, 열가소성 수지 Y를 포함하는 Y층의 층수를 300층으로 한 것 이외에는, 실시예 9와 마찬가지로 하여 적층 필름, 색 변환 필름 및 적층 부재를 얻었다.
이 적층 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 현저한 휘도의 향상이 보이며, 또한 색감이나 휘도의 균일성도 우수한 것이었다. 또한, 색 영역 면적은 실시예 9와 동등하였다.
(실시예 13)
이접착층을 인라인 코트로 형성하지 않은 것 이외에는, 실시예 12와 마찬가지로 하여 적층 필름, 색 변환 필름 및 적층 부재를 얻었다.
이 적층 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 비교예 3에 대비하여 높은 휘도 향상률을 나타내기는 하지만, 실시예 12보다 광원 파장에서의 반사율이 높은 것을 반영하여, 약간 휘도가 낮은 것이 되었다. 또한, 색 영역 면적은 실시예 9와 동등하였다.
(실시예 14)
슬릿 다이 코터를 사용하여 실시예 9와 마찬가지로 제작한 (A)층 제작용 색 변환 조성물을, PET 필름("루미러" U48, 두께 50㎛) 상에 도포하고, 100℃에서 20분 가열, 건조하여 평균 막 두께 16㎛의 (A)층을 형성하였다. 마찬가지로, 슬릿 다이 코터를 사용하여 실시예 9와 마찬가지로 제작한 (B)층 제작용 색 변환 조성물을, 기재층 B인 광확산 필름 "케미컬 매트" 125PW((주)기모토제, 두께 138㎛)의 PET 기재층측에 도포하고, 100℃에서 20분 가열, 건조하여 평균 막 두께 48㎛의 (B)층을 형성하였다. 이어서, 상기 2개의 유닛을, (A)층과 (B)층이 직접 적층되도록 가온 라미네이트함으로써, 「PET 필름/(A)층/(B)층/기재층/광확산층」이라고 하는 구성의 색 변환 필름을 제작하였다. 적층 필름과 상기 색 변환 필름을 접합하지 않고 적층 부재로 하지 않는 것 이외에는, 실시예 13과 마찬가지로 하여 적층 필름 및 색 변환 필름을 얻었다.
적층 필름, 색 변환 필름 및 그것들을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 비교예 3에 대비하여 높은 휘도 향상률을 나타내기는 하지만, 실시예 13보다 적층 필름과 색 변환 필름을 접합하지 않고 사용한 것을 반영하여, 약간 휘도가 낮은 것이 되었다. 또한, 색 영역 면적은 실시예 9와 동등하였다.
(실시예 15)
색 변환 필름의 유기 발광 재료 (a)로서 화합물 G-2를 사용한 것 이외에는, 실시예 12와 마찬가지로 하여 적층 필름, 색 변환 필름 및 적층 부재를 얻었다.
이 적층 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 실시예 12와 마찬가지로 현저한 휘도의 향상이 보이며, 또한 색감이나 휘도의 균일성도 우수한 것이었다. 또한, 색 영역 면적은 실시예 9와 동등하였다.
(실시예 16)
색 변환 필름의 유기 발광 재료 (b)로서 화합물 R-2를 사용한 것 이외에는, 실시예 12와 마찬가지로 하여 적층 필름, 색 변환 필름 및 적층 부재를 얻었다.
이 적층 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 실시예 12와 마찬가지로 현저한 휘도의 향상이 보이며, 또한 색감이나 휘도의 균일성도 우수한 것이었다. 또한, (u', v') 색 공간에 있어서의 색 영역의 면적은, BT.2020 규격의 색 영역 면적에 대하여 96％이며 우수한 특성을 나타내었다.
(실시예 17)
색 변환 필름의 유기 발광 재료 (a)로서 화합물 G-3을 사용한 것 이외에는, 실시예 12와 마찬가지로 하여 적층 필름, 색 변환 필름 및 적층 부재를 얻었다.
이 적층 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 실시예 12보다 광원 파장에서의 반사율이 높은 것을 반영하여, 약간 휘도가 낮고, 색 영역 면적은 약간 낮은 결과가 되었다.
(실시예 18)
광확산 필름 대신에 PET 필름 "루미러" U48(도레이(주)제, 두께 50㎛)을 사용한 것 이외에는, 실시예 12와 마찬가지로 하여 적층 필름, 색 변환 필름 및 적층 부재를 제작하였다.
이 적층 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛을, 프리즘 시트를 사용하지 않고 평가한 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 휘도도 적층 필름을 사용하지 않는 비교예 3과 비교하면 휘도가 약간 향상되기는 하였지만, 청색기가 있는 백색광이 되고, 색 영역 면적도 약간 낮은 결과가 되었다.
(실시예 19)
광원으로서, 피크 파장이 458nm인 청색 LED를 사용한 것 이외에는, 실시예 12와 마찬가지로 하여 적층 필름, 색 변환 필름 및 적층 부재를 얻었다.
이 적층 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 실시예 12보다 더 현저한 휘도의 향상이 보이며, 또한 색감이나 휘도의 균일성도 우수한 것이었다. 또한, (u', v') 색 공간에 있어서의 색 영역의 면적은, BT.2020 규격의 색 영역 면적에 대하여 96％이며 우수한 특성을 나타내었다.
(비교예 3)
적층 필름을 사용하지 않는 구성으로 한 것 이외에는 실시예 9와 마찬가지로 색 변환 필름을 사용하여 광원 유닛을 형성하였다.
광원 유닛의 평가 결과를 표 3에 나타내지만, 실시예 9 내지 19의 어느 것과 비교해도 낮은 휘도가 되었다.
(비교예 4)
색 변환 필름으로서, Kindle Fire HDX 7에 원래 탑재되어 있었던 무기 재료를 포함하는 색 변환 필름을 사용하여, 실시예 14와 마찬가지로 적층 필름 및 색 변환 필름을 얻었다.
적층 필름, 색 변환 필름 및 그것들을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 실시예 14에 대비하여 휘도가 저하되었고, 유기 발광 재료와의 조합이 우수함을 나타내는 결과가 되었다.
(비교예 5)
색 변환 필름의 발광 재료로서, Y3Al5O12(YAG) 및 CaAlSiN3(CASN)을 사용한 것 이외에는, 실시예 12와 마찬가지로 하여 적층 필름 및 색 변환 필름을 얻었다. 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 실시예 12에 대비하여 색 영역의 면적이 저하되었고, 유기 발광 재료와의 조합이 우수함을 나타내는 결과가 되었다.
Figure 112018093358539-pct00049
(실시예 20)
이하에 나타내는 방법으로 자외선 커트형 적층 필름을 얻었다. 열가소성 수지 X로서, 융점이 258℃인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 사용하였다. 또한, 열가소성 수지 Y로서 융점을 갖지 않는 비정질성 수지인 스피로글리콜 25mol％, 시클로헥산디카르복실산 30mol％ 공중합된 에틸렌테레프탈레이트(PE/SPGㆍT/CHDC)를 사용하였다. 또한, 열가소성 수지 Y에는, 자외선 흡수제로서 분자량이 650g/mol, 흡수 최대 파장이 346nm인 벤조트리아졸계 자외선 흡수제(2,2'-메틸렌비스(4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀)를 20wt％가 되도록 첨가하였다.
준비한 열가소성 수지 X와 열가소성 수지 Y를 각각, 2대의 단축 압출기에 투입하고, 280℃에서 용융시켜 혼련하였다. 이어서, 각각 FSS 타입의 리프 디스크 필터를 5매 개재시킨 후, 기어 펌프로 계량하면서, 슬릿수 11개에서 최표층 두께가 필름 두께의 5％가 되도록 설계된 적층 장치에서 합류시켜, 두께 방향으로 교호로 11층 적층된 적층체로 하였다. 적층체로 하는 방법은, 일본 특허 공개 제2007-307893호 공보의 단락 [0053] 내지 [0056]의 기재에 따라 행하였다. 여기서는, 슬릿 길이, 간격은 모두 일정하게 하였다.
얻어진 적층체는, 열가소성 수지 X가 6층, 열가소성 수지 Y가 5층이며, 인접하는 층의 두께의 비가 1:1이 되도록 두께 방향으로 교호로 적층된 적층 구조를 갖고 있었다. 구금 내부에서의 폭 확대비인 구금 립의 필름 폭 방향 길이를 구금의 유입구부에서의 필름 폭 방향의 길이로 나눈 값을 2.5가 되도록 하였다.
얻어진 캐스트 필름을, 100℃로 설정한 롤 군에서 가열한 후, 연신 구간 길이 100mm의 사이에서, 필름 양면으로부터 라디에이션 히터에 의해 급속 가열하면서, 필름 길이 방향으로 3.3배 연신하고, 그 후 일단 냉각하였다. 이어서, 이 1축 연신 필름의 양면에 공기 중에서 코로나 방전 처리를 실시하고, 기재 필름의 습윤 장력을 55mN/m으로 하고, 그 처리면에 (유리 전이 온도가 18℃인 폴리에스테르 수지)/(유리 전이 온도가 82℃인 폴리에스테르 수지)/(평균 입경 100nm의 실리카 입자)를 포함하는 적층 형성막 도포액을 도포하고, 투명ㆍ이활ㆍ이접착층을 형성하였다. 해당 이접착층의 굴절률은 1.57이었다.
이 1축 연신 필름을 텐터로 유도하고, 900℃의 열풍으로 예열 후, 140℃의 온도에서 필름 폭 방향으로 3.5배 연신하였다. 여기서의 연신 속도와 온도는 일정하게 하였다. 연신한 필름은, 그대로, 텐터 내에서 200℃의 열풍으로 열처리를 행하고, 계속해서 동일 온도 조건에서 폭 방향으로 3％의 이완 처리를 실시하고, 그 후, 권취 적층 필름을 30㎛의 두께로 얻었다.
얻어진 적층 필름을 광원, 적층 필름, 색 변환 필름이 되도록 배치시켜 내광성 시험을 실시하였다. 평가 결과를 표 4에 나타낸다. 자외선 커트능이 낮은 비교예 6과 비교하여 현저한 내광성 향상 효과가 확인되었다.
또한, 얻어진 적층 필름을 사용하여 색 변환 필름의 라디칼 측정을 행한 결과, 라디칼은 검출되지 않았다.
(실시예 21)
열가소성 수지 X를 포함하는 X층의 층수를 301층, 열가소성 수지 Y를 포함하는 Y층의 층수를 300층으로 한 것 이외에는, 실시예 20과 마찬가지로 하여 적층 필름 및 색 변환 필름을 얻었다.
얻어진 적층 필름, 색 변환 필름을 광원, 적층 필름, 색 변환 필름이 되도록 배치시켜 내광성 시험을 실시하였다. 평가 결과를 표 4에 나타낸다. 내광성 향상 효과는 실시예 20과 마찬가지였지만, 실시예 20에서는 약간 보였던 석출물이 전혀 보이지 않게 되었다.
또한, 얻어진 적층 필름을 사용하여 색 변환 필름의 라디칼 측정을 행한 결과, 라디칼은 검출되지 않았다.
(실시예 22)
분자량이 700g/mol이고 흡수 최대 파장이 355nm인 트리아진계 자외선 흡수제(2,4,6-트리스(2-히드록시-4-헥실옥시-3-메틸페닐)-s-트리아진)를, 열가소성 수지 Y 전체에 대하여 16wt％가 되도록 첨가한 것 이외에는, 실시예 21과 마찬가지로 하여 적층 필름 및 색 변환 필름을 얻었다.
얻어진 적층 필름, 색 변환 필름을 광원, 적층 필름, 색 변환 필름이 되도록 배치시켜 내광성 시험을 실시하였다. 평가 결과를 표 4에 나타낸다. 실시예 21과 비교하여 더 장파장의 자외선까지 커트할 수 있다는 점에서 우수한 내광성을 나타내는 것이 되었다.
또한, 얻어진 적층 필름을 사용하여 색 변환 필름의 라디칼 측정을 행한 결과, 라디칼은 검출되지 않았다.
(실시예 23)
분자량이 700g/mol이고 흡수 최대 파장이 355nm인 트리아진계 자외선 흡수제(2,4,6-트리스(2-히드록시-4-헥실옥시-3-메틸페닐)-s-트리아진)를, 열가소성 수지 Y 전체에 대하여 3wt％가 되도록 첨가한 것 이외에는, 실시예 21과 마찬가지로 하여 적층 필름 및 색 변환 필름을 얻었다.
얻어진 적층 필름은, 흡수 최대 파장이 393nm인 인돌계 색소를 활성 에너지선 경화형 아크릴 수지(아이카 고교(주)제 아이카 아이트론 Z-850[굴절률: 1.518])에, 경화성 수지를 포함하는 층을 구성하는 수지 조성물 전체에 대하여 3wt％가 되도록 첨가하여 하드 코팅제를 작성하고, 바 코터를 사용하여 균일하게 도포하였다. 하드 코팅제의 고형분 농도는 전체적으로 30wt％가 되도록 메틸에틸케톤 용매를 첨가함으로써 적절하게 조정하였다. 작성한 하드 코팅제를 와이어 바로 도포 후, 80℃로 유지된 오븐 내에서 1 내지 2분간 건조하여 메틸에틸케톤 용매를 휘발시키고, 이어서 경화성 수지층의 표면으로부터 13㎝의 높이로 세트한 120W/㎠의 조사 강도를 갖는 집광형 고압 수은등(아이 그래픽스(주)제 H04-L41)으로, 적산 조사 강도가 180mJ/㎠가 되도록 자외선을 조사하고, 경화시켜, 적층 필름 상에 하드 코팅층이 도막 두께 2㎛로 적층된 적층 필름을 얻었다.
얻어진 적층 필름, 색 변환 필름을 광원, 적층 필름, 색 변환 필름이 되도록 배치시켜 내광성 시험을 실시하였다. 평가 결과를 표 4에 나타낸다. 실시예 21과 비교하여 더 장파장의 자외선까지 커트할 수 있다는 점에서 우수한 내광성을 나타내는 것이 되었다.
또한, 얻어진 적층 필름을 사용하여 색 변환 필름의 라디칼 측정을 행한 결과, 라디칼은 검출되지 않았다.
(실시예 24)
실시예 23에 있어서, 2,4-비스(2-히드록시-4-부톡시페닐)-6-(2,4-디부톡시페닐)-s-트리아진을 경화성 수지를 포함하는 층에 3wt％ 첨가하고, 흡수 최대 파장이 378nm인 아조메틴계 색소를 열가소성 수지 Y 내에 3wt％ 첨가한 것 이외에는, 실시예 23과 마찬가지로 하여 적층 필름을 얻었다.
얻어진 적층 필름, 색 변환 필름을 광원, 적층 필름, 색 변환 필름이 되도록 배치시켜 내광성 시험을 실시하였다. 평가 결과를 표 4에 나타낸다. 실시예 21과 비교하여 더 장파장의 자외선까지 커트할 수 있다는 점에서 우수한 내광성을 나타내는 것이 되었다.
또한, 얻어진 적층 필름을 사용하여 색 변환 필름의 라디칼 측정을 행한 결과, 라디칼은 검출되지 않았다.
(실시예 25)
실시예 23에 있어서, 열가소성 수지 Y에 트리아진계 자외선 흡수제(2,4,6-트리스(2-히드록시-4-헥실옥시-3-메틸페닐)-s-트리아진)(열가소성 수지 Y 전체에 대하여 1wt％)와 벤조트리아졸계 자외선 흡수제(2,2'-메틸렌비스(4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀)(열가소성 수지 Y 전체에 대하여 1wt％)를, 경화성 수지에 인돌계 가시광선 흡수 색소(경화성 수지 전체에 대하여 1wt％)와 흡수 최대 파장이 384nm인 안트라퀴논계 가시광선 흡수 색소(경화성 수지 전체에 대하여 7wt％)를 첨가한 것 이외에는, 실시예 23과 마찬가지로 하여 적층 필름을 얻었다.
얻어진 적층 필름, 색 변환 필름을 광원, 적층 필름, 색 변환 필름이 되도록 배치시켜 내광성 시험을 실시하였다. 평가 결과를 표 4에 나타낸다. 실시예 21과 비교하여 더 장파장의 자외선까지 커트할 수 있다는 점에서 우수한 내광성을 나타내는 것이 되었다.
또한, 얻어진 적층 필름을 사용하여 색 변환 필름의 라디칼 측정을 행한 결과, 라디칼은 검출되지 않았다.
(실시예 26)
필름 두께를 65㎛로 하고, 트리아진계 자외선 흡수제의 열가소성 수지 Y에 대한 첨가량을 6wt％로 한 것 이외에는, 실시예 22와 마찬가지로 하여 적층 필름을 얻었다.
얻어진 적층 필름, 색 변환 필름을 광원, 적층 필름, 색 변환 필름이 되도록 배치시켜 내광성 시험을 실시하였다. 평가 결과를 표 4에 나타낸다. 적층 필름은 자외선 영역 이외에도 파장 490 내지 810nm에 반사를 나타내는 것이 되었다. 또한, 그 효과를 반영하여 실시예 22와 비교하여 동등한 내광성을 나타내면서도 휘도가 14％ 높은 것이 되었고, 액정 디스플레이로서 사용하는 데 더욱 바람직한 것이 되었다.
또한, 얻어진 적층 필름을 사용하여 색 변환 필름의 라디칼 측정을 행한 결과, 라디칼은 검출되지 않았다.
(실시예 27)
인접하는 층 두께의 비를 1.5로 하며, 또한 트리아진계 자외선 흡수제의 열가소성 수지 Y에 대한 첨가량을 4wt％로 한 것 이외에는, 실시예 22와 마찬가지로 하여 적층 필름을 얻었다.
얻어진 적층 필름, 색 변환 필름을 광원, 적층 필름, 색 변환 필름이 되도록 배치시켜 내광성 시험을 실시하였다. 평가 결과를 표 4에 나타낸다. 적층 필름은 자외선 영역 이외에도 파장 490 내지 810nm에 반사를 나타내는 것이 되었다. 또한, 인접하는 층 두께의 비를 1.5로 한 것을 반영하여 자외선 영역에도 반사가 발생하였고, 그 때문에 자외선 흡수제의 첨가량을 적게 해도 실시예 26과 거의 마찬가지의 결과를 얻었다. 또한, 실시예 26과 마찬가지로, 실시예 22와 비교하여 동등한 내광성을 나타내면서도 휘도가 14％ 높은 것이 되었고, 액정 디스플레이로서 사용하는 데 더욱 바람직한 것이 되었다.
또한, 얻어진 적층 필름을 사용하여 색 변환 필름의 라디칼 측정을 행한 결과, 라디칼은 검출되지 않았다.
(실시예 28)
필름 두께를 65㎛로 하고, 열가소성 수지 Y에 트리아진계 자외선 흡수제(2,4,6-트리스(2-히드록시-4-헥실옥시-3-메틸페닐)-s-트리아진)(열가소성 수지 Y 전체에 대하여 0.4wt％)와 벤조트리아졸계 자외선 흡수제(2,2'-메틸렌비스(4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀)(열가소성 수지 Y 전체에 대하여 0.4wt％)를 첨가한 것 이외에는, 실시예 25와 마찬가지로 하여 적층 필름을 얻었다.
얻어진 적층 필름, 색 변환 필름을 광원, 적층 필름, 색 변환 필름이 되도록 배치시켜 내광성 시험을 실시하였다. 평가 결과를 표 4에 나타내지만, 적층 필름은 자외선 영역 이외에도 파장 490 내지 810nm에 반사를 나타내는 것이 되었다. 또한, 그 효과를 반영하여 실시예 22와 비교하여 동등한 내광성을 나타내면서도 휘도가 14％ 높은 것이 되었고, 액정 디스플레이로서 사용하는 데 더욱 바람직한 것이 되었다.
또한, 얻어진 적층 필름을 사용하여 색 변환 필름의 라디칼 측정을 행한 결과, 라디칼은 검출되지 않았다.
Figure 112018093358539-pct00050
(실시예 29)
실시예 22와 마찬가지로 하여 얻어진 적층 필름을 제1 적층 필름으로 하였다. 또한, 필름 두께를 65㎛로 하고, 자외선 흡수제를 사용하지 않고, 실시예 22와 마찬가지로 하여 얻은 적층 필름을 제2 적층 필름으로 하였다.
얻어진 제1 및 제2 적층 필름, 색 변환 필름을 광원, 제1 적층 필름, 제2 적층 필름, 색 변환 필름이 되도록 배치시켜 내광성 시험을 실시하였다. 평가 결과를 표 5에 나타낸다. 제2 적층 필름은 파장 490 내지 810nm에 반사를 나타내는 것이 되었고, 실시예 26과 마찬가지로 실시예 22와 비교하여 동등한 내광성을 나타내면서도 휘도가 13％ 높은 것이 되었고, 액정 디스플레이로서 사용하는 데 더욱 바람직한 것이 되었다.
(실시예 30)
필름 두께를 65㎛로 하고, 자외선 흡수제를 사용하지 않고, 실시예 22와 마찬가지로 하여 얻은 적층 필름을 제1 적층 필름으로 하였다. 또한, 실시예 22와 마찬가지로 하여 얻은 적층 필름을 제2 적층 필름으로 하였다.
얻어진 제1 및 제2 적층 필름, 색 변환 필름을 광원, 제1 적층 필름, 색 변환 필름, 제2 적층 필름이 되도록 배치시켜 내광성 시험을 실시하였다. 평가 결과를 표 5에 나타낸다. 제1 적층 필름은 파장 490 내지 810nm에 반사를 나타내는 것이 되었고, 실시예 26과 마찬가지로 실시예 22와 비교하여 동등한 내광성을 나타내면서도 휘도가 13％ 높은 것이 되었고, 액정 디스플레이로서 사용하는 데 더욱 바람직한 것이 되었다. 한편, 비교예 6과 비교하면 우수한 내광성을 나타내기는 하지만, 광원으로부터의 자외선의 커트 기능을 구비하지 않기 때문에, 약간 내광성이 저하되는 경향이 보였다.
(실시예 31)
실시예 30에서 얻어진 제1 및 제2 적층 필름, 색 변환 필름을 광원, 제1 적층 필름, 색 변환 필름, 제2 적층 필름이 되도록 배치시키고, 특히 제2 적층 필름을 액정 디스플레이의 외측에 점착 필름을 개재시켜 첩부하여 내광성 시험을 실시하였다. 평가 결과를 표 5에 나타낸다. 실시예 30과 거의 마찬가지의 휘도 향상 성능과 내광성을 나타내는 것이었다.
(실시예 32)
색 변환 필름을 제조할 때, PET 필름 대신에 실시예 26에서 얻어진 적층 필름을 사용하여 색 변환 필름을 얻었다.
얻어진 적층 필름을 포함하는 색 변환 필름을 광원, 적층 필름, 색 변환 필름이 되도록 배치시켜 내광성 시험을 실시하였다. 평가 결과를 표 5에 나타낸다. 적층 필름은 자외선 영역 이외에도 파장 490 내지 810nm에 반사를 나타내는 것이 되었다. 또한, 그 효과를 반영하여 실시예 22와 비교하여 동등한 내광성을 나타내면서도 휘도가 15％ 높은 것이 되었고, 액정 디스플레이로서 사용하는 데 더욱 바람직한 것이 되었다.
(실시예 33)
색 변환 필름을 제조할 때, PET 필름 대신에 실시예 15에서 얻어진 적층 필름(제1 적층 필름)을 사용하여 색 변환 필름을 얻고, 또한 실시예 22에서 얻어진 적층 필름(제2 적층 필름)을 점착 필름을 개재시켜 접합하였다.
얻어진 제1 및 제2 적층 필름을 포함하는 색 변환 필름을 광원, 제1 적층 필름, 색 변환 필름, 제2 적층 필름이 되도록 배치시켜 내광성 시험을 실시하였다. 평가 결과를 표 5에 나타낸다. 제1 적층 필름은 파장 490 내지 810nm에 반사를 나타내는 것이 되었고, 실시예 26과 마찬가지로 실시예 22와 비교하여 동등한 내광성을 나타내면서도 휘도가 15％ 높은 것이 되었고, 액정 디스플레이로서 사용하는 데 더욱 바람직한 것이 되었다. 또한, 광원, 외광의 어느 자외선에 대해서도 410nm까지 커트된다는 점에서 우수한 내광성을 나타내는 것이 되었다.
(비교예 6)
적층 필름을 사용하지 않는 구성으로 한 것 이외에는 실시예 20과 마찬가지로 색 변환 필름을 사용하여 광원 유닛을 형성하여 내광성 시험을 실시하였다. 평가 결과를 표 5에 나타낸다. 내광성이 현저하게 낮아, 실사용에는 적합하지 않는 것이었다.
또한, 얻어진 적층 필름을 사용하여 색 변환 필름의 라디칼 측정을 행한 결과, 색 변환 필름의 A층 유래의 탄소 라디칼, 및 B층 유래의 과산화 라디칼이 검출되었고, 어느 층으로부터도 유기 발광 재료의 열화의 기인이 되는 것이 검출되었다.
(비교예 7)
적층 필름 대신에, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)에 벤조트리아졸계 자외선 흡수제를 10wt％ 첨가하고, 1층의 필름으로서 실시예 20과 마찬가지로 하여 두께가 30㎛인 단층 필름을 얻었다.
평가 결과를 표 5에 나타낸다. 얻어진 적층 필름을 사용하여 색 변환 필름의 라디칼 측정을 행한 결과, 라디칼은 검출되지 않았다.
그러나, 얻어진 단층 필름, 색 변환 필름을 광원, 단층 필름, 색 변환 필름이 되도록 배치시켜 내광성 시험을 실시한바, 내광성 시험 시의 표면에 대한 석출물이 매우 많아, 실사용에 적합하지 않는 것이었다.
Figure 112018093358539-pct00051
이상과 같이, 본 발명에 관한 광원 유닛 및 적층 부재는, 색 재현성이 우수하면서 저소비 전력이기 때문에, 디스플레이 및 조명 장치에 적합하게 사용된다.
1: 광원 유닛
2: 광원
3: 적층 필름
4: 색 변환 필름
5: 적층 부재
6: 도광판
31: 요철 형상의 예
32: 요철 형상의 예
33: 기능층
41: 기재층
42: 색 변환층
43: 배리어 필름

Claims (30)

  1. 광원과,
    상기 광원으로부터 입사된 입사광을 상기 입사광보다 장파장의 광으로 변환하는 유기 발광 재료를 포함하는 색 변환 필름과,
    필름의 면 내에서 임의로 선택되는 직교하는 2방향 및 해당 면에 수직인 방향 중 어느 것에 있어서, 굴절률이 0.01 이상 상이한 복수의 열가소성 수지가 교호로 11층 이상 적층되어 이루어지는 적층 필름
    을 포함하고,
    상기 적층 필름은, 상기 유기 발광 재료에 의해 상기 입사광보다 장파장으로 변환된 광의, 입사 각도 60°에 있어서의 반사율이 70％ 이상인 적층 필름인 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적층 필름은, 상기 광원으로부터 상기 적층 필름에 입사되는 입사광의, 입사 각도 10°에 있어서의 반사율이 20％ 이하인 적층 필름인 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유기 발광 재료가 피로메텐 유도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  4. 제1항에 있어서, 상기 유기 발광 재료가 일반식 (1)로 표시되는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
    Figure 112019025561913-pct00052

    (X는 C-R7 또는 N임. R1 내지 R9는 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, 수소, 알킬기, 시클로알킬기, 복소환기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기, 수산기, 티올기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴에테르기, 아릴티오에테르기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로겐, 시아노기, 알데히드기, 카르보닐기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기, 아미노기, 니트로기, 실릴기, 실록사닐기, 보릴기, 포스핀옥시드기, 및 인접 치환기와의 사이에 형성되는 축합환 및 지방족환 중에서 선택됨)
  5. 제4항에 있어서, 일반식 (1)에 있어서, X가 C-R7이고, R7이 일반식 (2)로 표시되는 기인 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
    Figure 112019025561913-pct00053

    (r은, 수소, 알킬기, 시클로알킬기, 복소환기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기, 수산기, 티올기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴에테르기, 아릴티오에테르기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로겐, 시아노기, 알데히드기, 카르보닐기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기, 아미노기, 니트로기, 실릴기, 실록사닐기, 보릴기, 포스핀옥시드기로 이루어지는 군으로부터 선택됨. k는 1 내지 3의 정수임. k가 2 이상인 경우, r은 각각 동일해도 되고 상이해도 됨)
  6. 제4항에 있어서, 일반식 (1)에 있어서, R1, R3, R4 및 R6이 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, 치환 혹은 비치환의 페닐기인 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  7. 제4항에 있어서, 일반식 (1)에 있어서, R1, R3, R4 및 R6이 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, 치환 혹은 비치환의 알킬기인 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  8. 제1항에 있어서, 상기 유기 발광 재료의 피크 파장이 500nm 이상 580nm 이하의 영역에서 관측되는 발광을 나타내는 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유기 발광 재료가 이하의 유기 발광 재료 (a) 및 (b)를 함유하는 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
    (a) 광원으로부터 입사된 입사광에 의해 여기됨으로써, 피크 파장이 500nm 이상 580nm 이하의 영역에서 관측되는 발광을 나타내는 유기 발광 재료
    (b) 광원으로부터 입사된 입사광 혹은 유기 발광 재료 (a)로부터의 발광 중 적어도 한쪽에 의해 여기됨으로써, 피크 파장이 580nm 이상 750nm 이하의 영역에서 관측되는 발광을 나타내는 유기 발광 재료
  10. 제9항에 있어서, 상기 유기 발광 재료 (a) 혹은 (b) 중 어느 한쪽 또는 양쪽이 일반식 (1)로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
    Figure 112019025561913-pct00054

    (X는 C-R7 또는 N임. R1 내지 R9는 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, 수소, 알킬기, 시클로알킬기, 복소환기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기, 수산기, 티올기, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴에테르기, 아릴티오에테르기, 아릴기, 헤테로아릴기, 할로겐, 시아노기, 알데히드기, 카르보닐기, 카르복실기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기, 아미노기, 니트로기, 실릴기, 실록사닐기, 보릴기, 포스핀옥시드기, 및 인접 치환기와의 사이에 형성되는 축합환 및 지방족환 중에서 선택됨)
  11. 제1항에 있어서, 상기 색 변환 필름이 적어도 이하의 (A)층 및 (B)층을 포함하는 적층체인 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
    (A) 광원으로부터 입사된 입사광에 의해 여기됨으로써, 피크 파장이 500nm 이상 580nm 이하의 영역에서 관측되는 발광을 나타내는 유기 발광 재료 (a)를 함유하는 층
    (B) 광원으로부터 입사된 입사광 혹은 유기 발광 재료 (a)로부터의 발광 중 적어도 한쪽에 의해 여기됨으로써, 피크 파장이 580nm 이상 750nm 이하의 영역에서 관측되는 발광을 나타내는 유기 발광 재료 (b)를 함유하는 층
  12. 제1항에 있어서, 상기 색 변환 필름과 상기 적층 필름을 포함하는 적층체를 갖는 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  13. 제1항에 있어서, 상기 색 변환 필름의 어느 한쪽 또는 양쪽의 면에 광확산 필름이 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  14. 제1항에 있어서, 상기 색 변환 필름의 광출사면에, 프리즘 시트가 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  15. 제1항에 있어서, 상기 색 변환 필름 또는 상기 적층 필름의 표면에 기능층이 설치되어 이루어지고, 상기 적층 필름의 굴절률을 n1, 상기 색 변환 필름의 굴절률을 n2라고 하였을 때, 상기 기능층의 굴절률 n3이 n1과 n2의 사이로 되는 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  16. 제1항에 있어서, 상기 적층 필름 또는 상기 색 변환 필름의 표면이 요철 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  17. 제16항에 있어서, 상기 요철 형상이 렌즈 형상, 삼각 형상, 또는 반원 형상인 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  18. 제1항에 있어서, 상기 적층 필름 또는 색 변환 필름이, 상기 광원으로부터 상기 적층 필름 또는 색 변환 필름에 입사되는 입사광의 입사 각도와 출사광의 출사 각도의 차가 5°이상인 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  19. 제2항에 있어서, 상기 적층 필름이, 입사 각도 10°에 있어서 파장 300nm 이상 410nm 이하의 광의 반사율이 20％ 이상, 또는 입사 각도 10°에 있어서 300nm 이상 410nm 이하의 광의 흡수율이 10％ 이상인 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  20. 제2항에 있어서, 상기 적층 필름이 자외선 흡수제를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  21. 제2항에 있어서, 상기 적층 필름의 적어도 편면에 자외선 흡수제를 포함하는 수지층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  22. 제20항에 있어서, 상기 자외선 흡수제가 안트라퀴논, 아조메틴, 인돌, 트리아진, 나프탈이미드, 프탈로시아닌의 어느 골격을 갖는 자외선 흡수제를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  23. 제1항에 있어서, 상기 적층 필름이, 상기 광원과 상기 색 변환 필름의 사이에 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  24. 제1항에 있어서, 상기 광원이 400nm 이상 500nm 이하의 범위에 극대 발광을 갖는 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  25. 제24항에 있어서, 상기 광원이 430nm 이상 470nm 이하의 범위에 극대 발광을 갖고, 또한 발광 파장 영역이 400nm 이상 500nm 이하의 범위를 갖는 발광 다이오드이며, 광원의 발광 스펙트럼이 수학식 (3)을 만족하는 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
    Figure 112019025561913-pct00055

    (α는, 발광 스펙트럼의 발광 파장 피크에 있어서의 발광 강도이고, β는 발광 파장 피크+15nm의 파장에 있어서의 발광 강도임)
  26. 제25항에 있어서, 상기 광원이 455nm 이상 465nm 이하의 범위에 극대 발광을 갖는 것을 특징으로 하는 광원 유닛.
  27. 입사광을 상기 입사광보다 장파장의 광으로 변환하는 유기 발광 재료를 포함하는 색 변환 필름과, 필름의 면 내에서 임의로 선택되는 직교하는 2방향 및 해당 면에 수직인 방향 중 어느 것에 있어서, 굴절률이 0.01 이상 상이한 복수의 열가소성 수지가 교호로 11층 이상 적층되어 이루어지는 적층 필름을 포함하고, 상기 적층 필름은, 상기 유기 발광 재료에 의해 상기 입사광보다 장파장으로 변환된 광의, 입사 각도 60°에 있어서의 반사율이 70％ 이상인 적층 필름인 것을 특징으로 하는 적층 부재.
  28. 제1항 내지 제8항 및 제11항 내지 제26항 중 어느 한 항에 기재된 광원 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  29. 제1항 내지 제8항 및 제11항 내지 제26항 중 어느 한 항에 기재된 광원 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  30. 삭제
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