KR102186061B1 - Nanophosphor sheet - Google Patents
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Abstract
본 발명은 나노 형광체 시트에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 내습성, 내열성 및 내광성이 우수한 나노 형광체 시트에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 나노 형광체 시트는, 나노 형광체, 광산란제 및 고분자 수지를 포함하는 고분자 수지층을 포함할 수 있다.
본 발명의 나노 형광체 시트에 따르면, 내습성, 내열성 및 내광성이 우수한 고분자 수지를 사용하여 단층 구조의 나노 형광체 시트를 제조함으로써, 외부 광추출 효율이 향상된 나노 형광체 시트를 제공할 수 있다.The present invention relates to a nano-phosphor sheet, and more specifically, to a nano-phosphor sheet excellent in moisture resistance, heat resistance and light resistance.
The nano-phosphor sheet according to an embodiment of the present invention may include a polymer resin layer including a nano-phosphor, a light scattering agent, and a polymer resin.
According to the nano-phosphor sheet of the present invention, a nano-phosphor sheet having improved external light extraction efficiency can be provided by manufacturing a single-layered nano-phosphor sheet using a polymer resin having excellent moisture resistance, heat resistance, and light resistance.
Description
본 발명은 나노 형광체 시트에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 내습성, 내열성 및 내광성이 우수한 나노 형광체 시트에 관한 것이다.The present invention relates to a nano-phosphor sheet, and more specifically, to a nano-phosphor sheet excellent in moisture resistance, heat resistance and light resistance.
양자점 (Quantum Dot; QD) 은 나노 크기의 반도체입자로써, 그 크기가 매우 작아 양자 구속 (quantum confinement) 효과가 나타난다. 여기서, 양자 구속 효과란, 물체가 나노 크기 이하로 작아지는 경우 그 물체의 밴드 갭 (band gap) 이 커지는 현상을 의미한다. 이에 따라, 양자점의 밴드 갭보다 큰 에너지를 갖는 파장의 광이 양자점에 입사되는 경우, 양자점은 그 광을 흡수하여 들뜬 상태로 되고, 특정 파장의 광을 방출하면서 바닥 상태로 떨어진다. 방출된 광의 파장은 상기 밴드 갭에 해당되는 값을 갖는다. 양자점은 크기와 조성 등에 따라 양자 구속 효과에 의한 발광 특성이 달라지므로 이를 조절하여 각종 발광 소자 및 전자 장치에 다양하게 이용되고 있다.Quantum Dot (QD) is a nano-sized semiconductor particle, and its size is very small, resulting in a quantum confinement effect. Here, the quantum confinement effect means a phenomenon in which the band gap of the object increases when the object becomes smaller than the nano size. Accordingly, when light having a wavelength greater than the band gap of the quantum dot is incident on the quantum dot, the quantum dot absorbs the light and becomes excited, and falls to the ground state while emitting light of a specific wavelength. The wavelength of the emitted light has a value corresponding to the band gap. Quantum dots are widely used in various light-emitting devices and electronic devices by controlling the light-emitting characteristics due to the quantum confinement effect depending on the size and composition.
양자점은 디스플레이 장치 내 형광체로 사용되는데, 광원과 양자점을 광학적으로 결합하기 위하여, 양자점을 고분자 수지에 분산시켜 제조한 시트 (이하, 나노 형광체 시트) 가 사용된다.Quantum dots are used as a phosphor in a display device. In order to optically couple a light source and a quantum dot, a sheet prepared by dispersing the quantum dots in a polymer resin (hereinafter, referred to as a nano phosphor sheet) is used.
나노 형광체 시트는 양자점, 광산란제, 고분자 수지 및 배리어층을 포함하여, 복수의 양자점 및 복수의 광산란제가 고분자 수지 내에 분산되어 있는 구조를 가진다.The nanophosphor sheet includes a quantum dot, a light scattering agent, a polymer resin, and a barrier layer, and has a structure in which a plurality of quantum dots and a plurality of light scattering agents are dispersed in the polymer resin.
이때, 고분자 수지는 외부의 충격과 환경 등으로부터 양자점을 보호하고, 양자점 및 광산란제를 분산시켜 고정시키는 역할을 한다. 고분자 수지는 나노 형광체 시트의 신뢰성 (reliability), 가격 (cost) 및 성능 (performance) 을 결정하는 중요한 요소로써, 나노 형광체 시트의 신뢰성 확보를 위해 높은 굴절률, 산소 및 수분의 차단 특성, 우수한 내열성이 요구된다.At this time, the polymer resin serves to protect the quantum dots from external impacts and the environment, and to disperse and fix the quantum dots and light scattering agents. Polymer resin is an important factor that determines the reliability, cost, and performance of the nano phosphor sheet. To secure the reliability of the nano phosphor sheet, high refractive index, oxygen and moisture barrier properties, and excellent heat resistance are required. do.
종래의 나노 형광체 시트의 고분자 수지는 일반적으로 에폭시 수지를 사용했다. 에폭시 수지는 가격이 저렴하고 광학 부재의 봉지재로서 우수한 특성을 지니고 있으나, 산소 및 수분의 차단력이 낮고, 고온에서 황변 현상이 발생하여, 양자점 액정 디스플레이와 같은 고효율 광원 장치에 적용되기에 미흡하다는 한계가 있다.The polymer resin of the conventional nano-phosphor sheet is generally an epoxy resin. Epoxy resin is inexpensive and has excellent properties as a sealing material for optical members, but it has a low barrier of oxygen and moisture, and yellowing occurs at high temperatures, so it is insufficient to be applied to high-efficiency light source devices such as quantum dot liquid crystal displays. There is.
이러한 단점을 보완하기 위하여, 종래의 나노 형광체 시트는 고분자 수지의 상부 및 하부를 감싸는 한 쌍의 배리어층을 더 포함하는 구조로 이루어져 있었다. 배리어층은 산소, 수분 등에 취약한 양자점을 열, 산소, 수분 등의 외부 환경으로부터 보호할 수 있도록, 낮은 산소 투과도 및 투습성을 가진 물질, 내열성이 우수한 물질로 형성되나, 외부 광추출 효율이 저하된다는 문제점이 있었다. In order to compensate for these shortcomings, the conventional nano-phosphor sheet has a structure further including a pair of barrier layers surrounding the upper and lower portions of the polymer resin. The barrier layer is formed of a material having low oxygen permeability and moisture permeability, and a material having excellent heat resistance to protect the quantum dots vulnerable to oxygen and moisture from the external environment such as heat, oxygen, and moisture, but the external light extraction efficiency is lowered. There was this.
따라서, 별도의 배리어층을 포함하지 않은 단층 구조의 나노 형광체 시트의 개발이 요구되고 있으며, 이러한 구조를 만족시킬 수 있도록, 산소 및 수분의 차단력이 우수한 나노 형광체 시트의 개발이 필요한 실정이다.Accordingly, there is a need to develop a single-layered nano-phosphor sheet that does not include a separate barrier layer, and to satisfy this structure, it is necessary to develop a nano-phosphor sheet having excellent oxygen and moisture barrier properties.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 내습성, 내열성 및 내광성이 우수한 고분자 수지를 사용하여, 단층 구조를 구현할 수 있는 나노 형광체 시트를 제공함에 있다.The present invention was conceived to solve the above problems, and the problem to be solved in the present invention is to provide a nano phosphor sheet capable of implementing a single layer structure by using a polymer resin having excellent moisture resistance, heat resistance and light resistance. have.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The subject of the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 형광체 시트는, 나노 형광체, 광산란제 및 고분자 수지를 포함하는 고분자 수지층을 포함할 수 있다.The nano-phosphor sheet according to an embodiment of the present invention for solving the above problem may include a polymer resin layer including a nano-phosphor, a light scattering agent, and a polymer resin.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 고분자 수지층의 상면 또는 하면 중 적어도 한 면 상에 배치되는 필름층; 을 포함할 수 있다.In addition, according to another feature of the present invention, a film layer disposed on at least one of an upper surface or a lower surface of the polymer resin layer; It may include.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 필름층 상에 기설정된 간격으로 배치되는 격벽; 을 더 포함하며, 상기 고분자 수지층은 복수개 구비되며, 상기 고분자 수지층 끼리는 상기 격벽에 의해 분리될 수 있다.In addition, according to another feature of the present invention, the partition wall disposed at predetermined intervals on the film layer; It further includes, wherein a plurality of the polymer resin layers may be provided, and the polymer resin layers may be separated by the partition walls.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 격벽은 10㎛ 내지 100㎛ 간격으로 배치될 수 있다.In addition, according to another feature of the present invention, the partition walls may be disposed at intervals of 10 μm to 100 μm.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 나노 형광체는, 전체 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 10 중량%로 포함될 수 있다.In addition, according to another feature of the present invention, the nano-phosphor may be included in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the total weight.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 고분자 수지는 아크릴계 바인더; 금속성 스테아레이트계 분말; 모노머 및 광개시제를 포함하는 수지 조성물이 경화되어 형성되고, 상기 금속성 스테아레이트계 분말은, 아연 스테아레이트(Zinc Stearate), 칼슘 스테아레이트(Calcium Stearate), 알루미늄 스테아레이트(Aluminium Stearate), 마그네슘 스테아레이트(Magnesium Stearate) 중에서 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.In addition, according to another feature of the present invention, the polymer resin is an acrylic binder; Metallic stearate powder; A resin composition containing a monomer and a photoinitiator is cured to form, and the metallic stearate-based powder is zinc stearate, calcium stearate, aluminum stearate, magnesium stearate ( Magnesium Stearate) may include any one or a combination thereof.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 금속성 스테아레이트계 분말은, 상기 아크릴계 바인더에 50℃ 내지 100℃에서 단분산될 수 있다.In addition, according to another feature of the present invention, the metallic stearate-based powder may be monodispersed at 50°C to 100°C in the acrylic binder.
본 발명의 나노 형광체 시트에 따르면, 내습성, 내열성 및 내광성이 우수한 고분자 수지를 사용하여 단층 구조의 나노 형광체 시트를 제조함으로써, 외부 광추출 효율이 향상된 나노 형광체 시트를 제공할 수 있다. According to the nano-phosphor sheet of the present invention, a nano-phosphor sheet having improved external light extraction efficiency can be provided by manufacturing a single-layered nano-phosphor sheet using a polymer resin having excellent moisture resistance, heat resistance, and light resistance.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 형광체 시트를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 나노 형광체 시트를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 필름층이 고분자 수지층의 상면 및 하면 상에 형성된 나노 형광체 시트를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나노 형광체 시트를 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a nano phosphor sheet according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view of a nano phosphor sheet according to another embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view schematically illustrating a nano-phosphor sheet in which the film layer of FIG. 2 is formed on the upper and lower surfaces of a polymer resin layer.
4 is a schematic cross-sectional view of a nanophosphor sheet according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms different from each other, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have it, and the invention is only defined by the scope of the claims.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. When an element or layer is referred to as “on” another element or layer, it includes all cases where another layer or other element is interposed directly on or in the middle of another element.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, and the like are used to describe various components, it goes without saying that these components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the technical idea of the present invention.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.The size and thickness of each component shown in the drawings are illustrated for convenience of description, and the present invention is not limited to the size and thickness of the illustrated component.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.Each of the features of the various embodiments of the present invention can be partially or entirely combined or combined with each other, and as those skilled in the art can fully understand, technically various interlocking and driving are possible, and each of the embodiments can be implemented independently of each other It may be possible to do it together in a related relationship.
이하, 첨부된 도 1 내지 도 4를 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 형광체 시트에 대해 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a nanophosphor sheet according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 형광체 시트를 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a nano phosphor sheet according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 나노 형광체 시트 (100) 는 고분자 수지층 (110) 을 포함한다.Referring to FIG. 1, the
고분자 수지층 (110) 은 나노 형광체 (111), 광산란제 (112) 및 고분자 수지 (113) 를 포함하여, 고분자 수지 (113) 에 나노 형광체 (111) 및 광산란제 (112) 가 분산되어 있는 구조로 형성될 수 있다. 여기서, 나노 형광체 (111) 는 양자점일 수 있다.The
구체적으로, 양자점은 수 나노미터의 직경을 갖는 반도체로써, 광원으로부터 입사되는 광을 목적하는 파장의 광으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 양자점에 약 430㎚ 내지 약 470㎚ 사이의 파장대를 가지는 청색광이 입광되는 경우, 양자점은 청색광을 흡수하여 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대의 녹색광을 방출하는 양자점 (111G) 을 포함하여 청색광을 녹색광으로 변환시킬 수 있다. 또한, 양자점은 청색광을 흡수하여 약 610㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대의 적색광을 방출하는 양자점 (111R) 을 더 포함하여 청색광을 적색광으로 변환시킬 수도 있다.Specifically, a quantum dot is a semiconductor having a diameter of several nanometers, and can convert light incident from a light source into light having a desired wavelength. For example, when blue light having a wavelength range between about 430 nm and about 470 nm is incident on a quantum dot, the quantum dots absorb blue light and form a
양자점은 코어 (core), 코어를 둘러 싸는 쉘 (shell), 코어와 쉘 주위에 무기 이온 리간드 (inorganic ion ligand) 및 코어와 쉘이 구분되지 않는 합금형을 포함할 수 있다.Quantum dots may include a core, a shell surrounding the core, an inorganic ion ligand around the core and the shell, and an alloy type in which the core and the shell are not distinguished.
코어는 양자점의 중심에서 특정 파장의 광을 방출한다. 쉘은 코어를 보호하기 위해 코어의 표면에서 코어를 감싸며 형성될 수 있다.The core emits light of a specific wavelength at the center of the quantum dot. The shell may be formed by covering the core on the surface of the core to protect the core.
코어-쉘 및 합금형 구조의 양자점은 주기율표 상의 II-VI족, III-V족, IV-VI족, IV족 반도체 물질 또는 이들의 화합물로 형성될 수 있다.The core-shell and alloy-type quantum dots may be formed of a group II-VI, group III-V, group IV-VI, or group IV semiconductor material or a compound thereof on the periodic table.
예를 들어, II-VI족 반도체 화합물은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe 또는 이들의 조합의 이원소 화합물일 수 있다. III-V족 반도체 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 또는 이들의 조합의 이원소 화합물일 수 있다. IV-VI족 반도체 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 또는 이들의 조합의 이원소 화합물일 수 있다. IV족 원소 또는 화합물은 Si, Ge, SiC, SiGe 또는 이들의 조합일 수 있다. 그 밖에도 반도체 화합물은 주기율표 상의 II-VI족, III-V족, IV-VI족, IV족 원소를 포함하는 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물 등일 수 있다. 나아가 반도체 물질 또는 화합물은 상술한 것에 제한되지 않고, 당업자에게 공지된 임의의 반도체 물질 또는 화합물일 수 있다.For example, the II-VI group semiconductor compound may be a binary compound of CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, or a combination thereof. The III-V group semiconductor compound may be a binary compound of GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb, or a combination thereof. The IV-VI semiconductor compound may be a binary compound of SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe, or a combination thereof. The group IV element or compound may be Si, Ge, SiC, SiGe, or a combination thereof. In addition, the semiconductor compound may be a ternary element compound or a quaternary element compound including a group II-VI, III-V, IV-VI, or IV element on the periodic table. Furthermore, the semiconductor material or compound is not limited to those described above, and may be any semiconductor material or compound known to those skilled in the art.
무기 이온 리간드는 할로젠 (halogen) 족 또는 칼코젠 (chalcogen) 족 원소를 포함한다. 이러한 원소의 단원자 이온 (monatomic ion) 또는 이러한 원소들을 포함하는 다원자 이온 (polyatomic ion) 형태 일 수 있다.The inorganic ionic ligand includes a halogen group or a chalcogen group element. These elements may be in the form of a monoatomic ion or a polyatomic ion including these elements.
한편, 나노 형광체 (111) 는 나노 형광체 시트 (100) 전체 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 10 중량%으로 포함될 수 있다. Meanwhile, the
또한, 고분자 수지층 (110) 은 광산란제 (112) 를 포함할 수 있다. Further, the
광산란제 (112) 는 표면이 소정의 굴곡을 가지도록 형성되어, 고분자 수지층 (110) 내로 입광되는 광이 다양한 방향으로 분산되도록 한다. 이에 따라, 고분자 수지층 (110) 내에 입사하는 광과 양자점이 만나는 영역이 증가될 수 있다.The
광산란제 (112) 는 금속 산화물 입자, 에어 버블, 유리 비드 또는 중합체 비드로 형성된 것일 수 있으며, 이들 중 선택된 물질의 혼합물로 형성된 것일 수 있다. 광산란제 (112) 는 상술한 물질에 한정되지 않고 당업자에게 공지된 임의의 물질로 형성될 수 있다.The
이러한 물질들로 형성된 광산란제 (112) 는 후술할 고분자 수지 (113) 에 대해서 상대적으로 높거나 낮은 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 광산란제 (112) 와 고분자 수지 (113) 의 굴절률의 비는 약 0.3 내지 2.0 범위내 일 수 있다. 이에 따라, 광산란제 (112) 는 고분자 수지층 (110) 에 입사되는 광의 경로를 변화시키고, 출사되는 광을 확산시킬 수 있다.The
광산란제 (112) 는 전체적으로 구의 형태를 가지는 것이 바람직하나, 실제 제조 시에는 구의 형태를 벗어난 타원의 형태, 일그러진 형태 또는 이외의 의도치 않은 임의의 형태를 가질 수도 있다.It is preferable that the
또한, 고분자 수지층 (110) 은 고분자 수지 (113) 를 포함한다.Further, the
고분자 수지 (113) 는 나노 형광체 (111) 및 광산란제 (112) 를 고분자 수지층 (110) 내부에 균일하게 분산시켜 고정하고, 나노 형광체 (111) 를 둘러쌈으로써 외부의 충격과 환경 등으로부터 나노 형광체 (111) 를 보호할 수 있다.The
고분자 수지 (113) 는 원자간 평균 거리가 0.2nm 내지 3.0nm인 것이 바람직하며, 0.3nm 내지 1.0nm인 것이 더욱 바람직하다. 일반적으로 산소 분자 직경은 0.32nm이고, 물 분자의 직경은 0.33nm이므로, 고분자 수지 (113) 의 원자간 평균 거리를 산소 분자 및 물 분자의 직경보다 작게 형성함으로써, 산소 분자 및 물 분자가 고분자 수지층 (110) 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있다.The
고분자 수지층 (110) 은 아크릴계 바인더, 금속성 스테아레이트계 분말, 모노머 및 광개시제를 포함하는 수지 조성물이 경화되어 형성될 수 있다.The
아크릴계 바인더는 아크릴레이트 관능기를 가지고 있으면 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 아크릴레이트 단량체, 아크릴레이트 올리고머 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 이때, 아크릴레이트 단량체 또는 아크릴레이트 올리고머는 경화반응에 참가할 수 있는 아크릴레이트 관능기를 적어도 1개 이상 포함하는 것이 바람직하다.The type of the acrylic binder is not particularly limited as long as it has an acrylate functional group. For example, an acrylate monomer, an acrylate oligomer, or a mixture thereof may be used. At this time, it is preferable that the acrylate monomer or acrylate oligomer contains at least one or more acrylate functional groups capable of participating in the curing reaction.
아크릴레이트 올리고머는 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 폴리에스터 아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트 또는 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다. 또한, 아크릴레이트 단량체는, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 하이드록시 펜타아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 트리메틸렌 프로필 트리아크릴레이트, 프로폭시레이티드 글리세롤 트리아크릴레이트, 트리메틸로프로판 에톡시 트리아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 프로폭시 레이티드 글리세로 트리아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디아크릴레이트 또는 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다. 또한, 아크릴계 바인더는 아크릴레이트 관능기를 포함하는 2종 이상의 화합물의 공중합체일 수 있다.The acrylate oligomer may be a urethane acrylate oligomer, an epoxy acrylate oligomer, a polyester acrylate, a polyether acrylate, or a mixture thereof. In addition, acrylate monomers are dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hydroxy pentaacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol triacrylate, trimethylene propyl triacrylate, propoxylated glycerol triacrylate , Trimethyllopropane ethoxy triacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, propoxylated glycero triacrylate, tripropylene glycol diacrylate, ethylene glycol diacrylate, or a mixture thereof, etc. may be used. have. In addition, the acrylic binder may be a copolymer of two or more compounds containing an acrylate functional group.
한편, 아크릴계 바인더는 말단에 물 분자와 이온결합을 할 수 있는 극성을 갖는 작용기를 더 포함할 수 있다. 아크릴계 바인더에 극성을 갖는 작용기가 더 포함되는 경우, 수분의 표면 흡착으로 인해 수분 침투 방지 성능이 더욱 향상될 수 있다. 극성을 갖는 작용기로는 히드록시기 또는 아크릴기가 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Meanwhile, the acrylic binder may further include a functional group having polarity capable of ionic bonding with water molecules at the terminal. When a functional group having a polarity is further included in the acrylic binder, the moisture penetration prevention performance may be further improved due to surface adsorption of moisture. The polar functional group may include a hydroxy group or an acrylic group, but is not limited thereto.
또한, 아크릴계 바인더는 고분자 수지 (113) 중 10 중량% 내지 60 중량%로 포함될 수 있다. 아크릴계 바인더의 함량이 10 중량% 미만인 경우, 광경화가 충분하게 일어나지 않을 수 있고, 60 중량% 초과인 경우, 공정성이 저하되거나, 경화된 고분자 수지 (113) 의 물성이 저하될 수 있다.In addition, the acrylic binder may be included in an amount of 10% to 60% by weight of the
또한, 고분자 수지 (113) 는 금속성 스테아레이트계 분말을 포함할 수 있다. Further, the
금속성 스테아레이트계 분말은 아크릴계 바인더에 단분산되어, 광경화된 고분자 수지 (113) 의 원자간 평균 거리를 좁힘으로써, 산소 및 수분의 침투를 방지할 수 있다. 이때, 금속성 스테아레이트계 분말은 50℃ 내지 100℃에서 분산될 수 있으며, 70℃ 내지 80℃에서 분산되는 것이 더욱 바람직하다.The metallic stearate-based powder is monodisperse in the acrylic binder, and by narrowing the average distance between atoms of the photo-cured
금속성 스테아레이트계 분말은 아연 스테아레이트 (Zinc Stearate), 칼슘 스테아레이트 (Calcium Stearate), 알루미늄 스테아레이트 (Aluminium Stearate), 마그네슘 스테아레이트 (Magnesium Stearate) 중에서 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. The metallic stearate-based powder may include any one of zinc stearate, calcium stearate, aluminum stearate, and magnesium stearate, or a combination thereof.
또한, 고분자 수지 (113) 는 모노머를 포함할 수 있다. In addition, the
모노머는 다관능성 모노머일 수 있다. 다관능성 모노머는 광경화성 수지 조성물에 광중합성을 부여하거나, 양자점및 광산란제 (112) 의 분산 안전성을 부여하고, 적절한 점성을 부여할 수 있다. The monomer may be a polyfunctional monomer. The polyfunctional monomer may impart photopolymerization to the photocurable resin composition, or impart dispersion stability of the quantum dots and
다관능성 모노머는 상술한 아크릴계 바인더 또는 금속성 스테아레이트 분말과 함께 광경화될 수 있는 화합물로서, 3 내지 15 관능의 아크릴레이트기를 갖는 화합물을 포함할 수 있다.The polyfunctional monomer is a compound that can be photocured together with the above-described acrylic binder or metallic stearate powder, and may include a compound having 3 to 15 functional acrylate groups.
다관능성 모노머는 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 또는 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트 등의 히드록시기 함유 아크릴레이트계 화합물, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트 또는 폴리프로필렌글리콜디아크릴레이트 등의 수용성의 아크릴레이트계 화합물, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트 또는 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 등의 다가 알코올의 다관능 폴리에스테르아크릴레이트계 화합물, 트리메틸올프로판, 수소 첨가 비스페놀 A 등의 다관능 알코올 또는 비스페놀 A, 비페놀 등의 다가 페놀의 에틸렌옥시드 부가물 및/또는 프로필렌옥시드 부가물의 아크릴레이트계 화합물, 히드록시기 함유 아크릴레이트계 화합물의 이소시아네이트 변성물인 다관능 또는 단관능 폴리우레탄아크릴레이트, 비스페놀 A 디글리시딜에테르, 수소 첨가 비스페놀 A 디글리시딜에테르 또는 페놀 노볼락 에폭시 수지의 (메트)아크릴산 부가물인 에폭시아크릴레이트계 화합물, 카프로락톤 변성 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트, ε-카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨의 아크릴레이트, 카프로락톤 변성 히드록시피발산네 오펜틸글리콜에스테르디아크릴레이트 등의 카프로락톤 변성의 아크릴레이트계 화합물 화합물일 수 있으며, 이들 중에서 선택되는 하나 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.The polyfunctional monomer is a hydroxy group-containing acrylate compound such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, pentaerythritol triacrylate or dipentaerythritol pentaacrylate, polyethylene glycol diacrylate or poly. Water-soluble acrylate compounds such as propylene glycol diacrylate, polyfunctional polyester acrylate compounds of polyhydric alcohols such as trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate or dipentaerythritol hexaacrylate, trimethyl Isocyanate modification of acrylate compounds of polyfunctional alcohols such as allpropane and hydrogenated bisphenol A or ethylene oxide adducts of polyphenols such as bisphenol A and biphenols and/or propylene oxide adducts, and acrylate compounds containing hydroxy groups Polyfunctional or monofunctional polyurethane acrylate as water, bisphenol A diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, or epoxy acrylate compound that is a (meth)acrylic acid adduct of phenol novolac epoxy resin, modified caprolactone It may be a caprolactone-modified acrylate compound compound such as ditrimethylolpropane tetraacrylate, ε-caprolactone-modified dipentaerythritol acrylate, and caprolactone-modified hydroxypivalsan neopentyl glycol ester diacrylate. , One or two or more selected from these may be used in combination.
특히, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디트리메틸올프로판테트라아크릴레이트 등을 사용할 수 있다.In particular, pentaerythritol triacrylate, trimethylolpropane triacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, caprolactone-modified ditrimethylolpropane tetraacrylate, and the like can be used.
또한, 고분자 수지 (113) 는 광개시제를 포함할 수 있다. In addition, the
광개시제는 통상적으로 사용되는 자외선 경화형 개시제이면 비제한적으로 선택될 수 있다. 예를 들어, 광개시제는 1-히드록시 시클로헥실페닐 케톤, 벤질 디메틸 케탈, 히드록시디메틸아세토페논, 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르 및 벤조인 부틸 에테르로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The photoinitiator may be selected without limitation as long as it is an ultraviolet curable initiator that is commonly used. For example, the photoinitiator consists of 1-hydroxy cyclohexylphenyl ketone, benzyl dimethyl ketal, hydroxydimethylacetophenone, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether and benzoin butyl ether. It may include one or more selected from the group.
한편, 고분자 수지 (113) 에는 적절한 용해성 및 점도를 부여하기 위해 하나 이상의 용매가 포함될 수 있다. 통상적으로 사용되는 유기 용매면 그 종류가 제한되지 않으나, 벤젠, 톨루엔, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸케톤, 아세톤, 에탄올, 테트라하이드로퍼퓨릴 알콜, 프로필 알콜, 프로필렌 카보네이트, N-메틸 피롤리딘온, N-비닐 피롤리딘온, N-아세틸 피롤리딘온, N-하이드록시 메틸 피롤리딘온, N-부틸 피롤리딘온, N-에틸피롤리딘온, N-(N-옥틸)피롤리딘온, N-(N-도데실)피롤리딘온, 2-메톡시에틸 에테르, 자일렌, 사이클로헥세인, 3-메틸 사이클로헥산온, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 테트라하이드로퓨란, 메탄올, 아밀프로피오네이트, 메틸 프로피오네이트, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디메틸 설폭사이드, 디메틸 폼아마이드, 에틸렌 글리콜, 헥사플루오로안티모네이트, 에틸렌 글리콜의 모노알킬 에테르 및 에틸렌 글리콜의 디알킬 에테르로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.On the other hand, the
또한, 고분자 수지 (113) 는 기포를 제거하거나 전하를 소산 (dissipate) 시킬 수 있는 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다.In addition, the
한편, 본 발명의 나노 형광체 시트 (100) 는 단층 구조로 형성될 수 있다.Meanwhile, the
도 1을 참조하면, 나노 형광체 시트 (100) 는 고분자 수지층 (110) 으로 구성된 단층 구조로 형성될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 고분자 수지층 (110) 은 금속성 스테아레이트계 분말을 포함하는 고분자 수지 (113) 를 포함함으로써, 내습성, 내열성 및 내광성이 우수하여 별도의 배리어 필름 (barrier film) 을 포함하지 않고도 단층 구조로 사용될 수 있다. 이에 따라, 이러한 나노 형광체 시트 (100) 를 광변환 시트 또는 플레이트 (Plate) 로 사용할 수 있도록 함으로써, 외부 광추출 효율을 개선할 수 있다.Referring to FIG. 1, the
이러한 구조로 형성된 나노 형광체 시트 (100) 는 하기의 [표 1]에 표기된 물성을 가진다.The
표 1은 본 발명의 나노 형광체 시트 (100) 의 블루라이트 테스트 (Blue light test) 결과이다.Table 1 is a blue light test result of the nano-
표 1을 참조하면, 나노 형광체 시트 (100) 는 72시간 후, 휘도가 99.1%, 색편차가 CIE (0.002, -0.003) 인 것으로 측정되었으며, 다크 스팟 (Dark spot) 은 발견되지 않는 것으로 나타나, 우수한 물성을 나타낸다.Referring to Table 1, after 72 hours, the nano-
또한, 나노 형광체 시트 (101) 는 고분자 수지층 (110) 의 상면 또는 하면 중 적어도 한 면 상에 배치되는 필름층 (120) 을 포함할 수 있다.In addition, the
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 나노 형광체 시트를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 필름층이 고분자 수지층의 상면 및 하면 상에 형성된 나노 형광체 시트를 개략적으로 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically showing a nano-phosphor sheet according to another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a nano-phosphor sheet in which the film layer of FIG. 2 is formed on the upper and lower surfaces of a polymer resin layer to be.
도 2를 참조하면, 나노 형광체 시트 (101) 는 필름층 (120) 의 상면 상에 고분자 수지층 (110) 이 코팅되어, 2층 구조로 형성될 수 있다. 이때, 고분자 수지층 (110) 은 1㎛ 내지 30㎛ 의 두께로 코팅되는 것이 바람직하다. 그리고, 필름층 (120) 은 베이스 필름 (Base film) 또는 기능성 필름 중 선택되는 하나로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2, the
베이스 필름은 소정 두께를 갖는 얇은 플레이트 또는 필름 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 베이스 필름은 광이 투과될 수 있는 투명한 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 베이스 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 (Polyethylene Terephthalate Film; PET Film), 폴리 카보네이트(Polycarbonate; PC) 및 폴리 에틸렌 테레프탈레이트 공중합체 (Co-Polyethylene Terephthalate; CoPET) 중 선택되는 하나로 형성될 수 있다.The base film may be formed in a thin plate or film shape having a predetermined thickness. And, it is preferable that the base film is formed of a transparent material through which light can be transmitted. For example, the base film may be formed of one selected from polyethylene terephthalate film (PET Film), polycarbonate (PC), and polyethylene terephthalate copolymer (Co-Polyethylene Terephthalate; CoPET). .
기능성 필름은 광기능성 필름일 수 있다. 광기능성 필름은 광을 집광하거나 확산, 투과, 굴절 또는 반사하도록 기능할 수 있다. 이에 따라, 광기능성 필름은 프리즘시트, 확산 시트, 도광판 등의 역할을 할 수 있다. 또한, 광기능성 필름은 이러한 기능을 하기 위해 다양한 형상의 광학패턴을 포함할 수 있으며, 본 발명에서는 이에 제한되지 않는다.The functional film may be a photofunctional film. The photofunctional film may function to condense, diffuse, transmit, refract or reflect light. Accordingly, the photofunctional film may serve as a prism sheet, a diffusion sheet, and a light guide plate. In addition, the photofunctional film may include optical patterns of various shapes to perform this function, and the present invention is not limited thereto.
이러한 구조로 형성된 나노 형광체 시트 (101) 는 하기의 [표 2]에 표기된 물성을 가진다.The
표 2의 실시예 1을 참조하면, 나노 형광체 시트 (101) 는 85℃의 고온환경에서 1,000시간 경과 후, 휘도 유지율이 99.28%, 색편차가 CIE(0.0004, 0.0010) 인 것으로 측정되었다. Referring to Example 1 of Table 2, the
또한, 표 2의 실시예 2를 참조하면, 나노 형광체 시트 (101) 는 온도 60℃, 상대습도 95% 인 환경에서 1,000시간 경과 후, 휘도 유지율이 100.31%, 색편차가 CIE(-0.0006, 0.0008) 인 것으로 측정되어, 우수한 물성을 나타낸다.Further, referring to Example 2 of Table 2, the
또한, 나노 형광체 시트 (102) 는 다층 구조로 형성될 수 있다.In addition, the
도 3을 참조하면, 나노 형광체 시트 (102) 는 고분자 수지층 (110) 의 상면 및 하면 상에 필름층 (120) 이 배치되어, 3층 구조로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the
구체적으로, 고분자 수지층 (110) 의 상면 및 하면 상에 배치되는 필름층 (120) 은 베이스 필름일 수 있다. 이때, 고분자 수지층 (110) 은 1㎛ 내지 100㎛ 의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 고분자 수지층 (110) 과 필름층 (120) 사이에 별도의 확산시트 (미도시) 가 배치될 수 있다. 여기서, 확산시트는 공지된 확산시트와 동일한 구성 및 기능을 가지므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. Specifically, the
이러한 구조로 형성된 나노 형광체 시트 (102) 는 하기의 [표 3]에 표기된 물성을 가진다.The
표 3의 실시예 1을 참조하면, 나노 형광체 시트 (102) 는 85℃의 고온환경에서 1,000시간 경과 후, 휘도 유지율이 100.67%, 색편차가 CIE(-0.0016, -0.0033) 인 것으로 측정되었다. Referring to Example 1 of Table 3, the
또한, 표 3의 실시예 2를 참조하면, 나노 형광체 시트 (102) 는 온도 60℃, 상대습도 95% 인 환경에서 1,000시간 경과 후, 휘도 유지율이 99.87%, 색편차가 CIE(-0.0016, 0.0034) 인 것으로 측정되어, 우수한 물성을 나타낸다.In addition, referring to Example 2 of Table 3, the
한편, 고분자 수지층 (110) 의 상면 및 하면 상에 배치된 필름층 (120) 이 기능성 필름일 수 있다. 이때, 고분자 수지층 (110) 은 1㎛ 내지 100㎛ 의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.Meanwhile, the
또한, 나노 형광체 시트 (104) 는 필름층 (120) 상에 기설정된 간격으로 배치되는 격벽 (130) 을 더 포함할 수 있다.In addition, the nanophosphor sheet 104 may further include
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나노 형광체 시트를 개략적으로 도시한 단면도이다.4 is a schematic cross-sectional view of a nanophosphor sheet according to another embodiment of the present invention.
구체적으로, 격벽 (130) 은 투명수지로 형성되어, 고분자 수지층 (110) 의 하측에 배치되는 필름층 (120) 의 상면에 도포되고, 이를 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 격벽 (130) 은 10㎛ 내지 100㎛ 간격으로 배치되는 것이 바람직하나, 100㎛ 내지 1cm 간격으로 배치될 수도 있다.Specifically, the
또한, 격벽 (130) 이 배치된 후, 고분자 수지층 (110) 이 형성될 수 있다. 고분자 수지층 (110) 은 복수개 구비되고, 각각의 고분자 수지층 (110) 은 격벽 (130) 에 의해 분리될 수 있다. 이때, 고분자 수지층 (110) 은 1㎛ 내지 100㎛ 의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, after the
한편, 격벽 (130) 을 포함하는 나노 형광체 시트 (104) 는 갭롤 (gap roll), 슬롯 다이 (Slot die) 또는 패터닝 (Patterning) 방식 등을 이용하여 제조할 수 있으나, 두께의 편차를 조절하기 위한 패터닝 방식을 이용하는 것이 바람직하다.On the other hand, the nanophosphor sheet 104 including the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention You can understand. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting.
100, 101, 102, 103 … 나노 형광체 시트
110 … 고분자 수지층
111 … 나노 형광체
112 … 광산란제
113 … 고분자 수지
120 … 필름층
130 … 격벽100, 101, 102, 103 ... Nano phosphor sheet
110… Polymer resin layer
111 ... Nano phosphor
112… Light scattering agent
113 ... Polymer resin
120… Film layer
130… septum
Claims (7)
상기 고분자 수지는 아크릴계 바인더; 상기 아크릴계 바인더에 50℃ 내지 100℃에서 단분산되는 금속성 스테아레이트계 분말; 모노머 및 광개시제를 포함하는 수지 조성물이 경화되어 형성되고,
상기 아크릴계 바인더에 단분산되는 금속성 스테아레이트계 분말은 경화된 상기 고분자 수지의 원자간 평균 거리를 좁혀 산소 및 수분의 침투를 방지하고,
상기 고분자 수지는 원자간 평균 거리가 0.2nm 내지 3.0nm인, 나노 형광체 시트.Including a polymer resin layer comprising a nano phosphor, a light scattering agent and a polymer resin,
The polymer resin is an acrylic binder; Metallic stearate-based powder monodispersed at 50°C to 100°C in the acrylic binder; A resin composition containing a monomer and a photoinitiator is cured to form,
The metallic stearate-based powder monodispersed in the acrylic binder narrows the average distance between atoms of the cured polymer resin to prevent the penetration of oxygen and moisture,
The polymer resin has an average distance between atoms of 0.2 nm to 3.0 nm, a nano phosphor sheet.
상기 고분자 수지층의 상면 또는 하면 중 적어도 한 면 상에 배치되는 필름층; 을 포함하는, 나노 형광체 시트.The method of claim 1,
A film layer disposed on at least one of an upper surface or a lower surface of the polymer resin layer; Containing, nano phosphor sheet.
상기 필름층 상에 기설정된 간격으로 배치되는 격벽; 을 더 포함하며,
상기 고분자 수지층은 복수개 구비되며,
상기 고분자 수지층 끼리는 상기 격벽에 의해 분리되는 나노 형광체 시트.The method of claim 2,
Barrier ribs disposed on the film layer at predetermined intervals; It further includes,
The polymer resin layer is provided in plurality,
The nano-phosphor sheet between the polymer resin layers and separated by the partition walls.
상기 격벽은 10㎛ 내지 100㎛ 간격으로 배치되는, 나노 형광체 시트.The method of claim 3,
The barrier ribs are disposed at intervals of 10 μm to 100 μm.
상기 나노 형광체는,
상기 나노 형광체 시트 전체 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 10 중량%로 포함되는, 나노 형광체 시트.The method of claim 1,
The nano phosphor is,
Included in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the total weight of the nano phosphor sheet, nano phosphor sheet.
상기 금속성 스테아레이트계 분말은,
아연 스테아레이트(Zinc Stearate), 칼슘 스테아레이트(Calcium Stearate), 알루미늄 스테아레이트(Aluminium Stearate), 마그네슘 스테아레이트(Magnesium Stearate) 중에서 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함하는, 나노 형광체 시트.The method of claim 1,
The metallic stearate-based powder,
Zinc stearate (Zinc Stearate), calcium stearate (Calcium Stearate), aluminum stearate (Aluminium Stearate), magnesium stearate (Magnesium Stearate) any one or a combination of these, a nano phosphor sheet comprising.
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