KR102361100B1 - 색변환 필름, 이를 포함하는 편광판 및 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 명세서는 디아자포피린계 화합물을 포함하고, 식 (1) 및 식 (2)를 만족하며, 가시광 영역의 광을 조사하였을 때, 주 흡수피크의 반치폭이 25nm 이하인 색변환 필름, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.

Description

색변환 필름, 이를 포함하는 편광판 및 디스플레이 장치 {COLOR CONVERSION FILM, POLARIZING PLATE AND DISPLAY APPRATUS COMPRISING THE SAME}
본 명세서는 색변환 필름, 이를 포함하는 편광판 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 디스플레이는 보다 자연색에 가까운 색을 구현하기 위한 시도, 즉 높은 색재현율을 구현하기 위한 시도들이 이루어지고 있다. 높은 색재현율을 구현하기 위해서는 R, G, B 컬러 각각의 색순도가 매우 높아야 한다.
기존의 발광다이오드(LED)들은 청색광 발광 다이오드에 녹색 인광체 및 적색 인광체를 혼합하거나 UV광 방출 발광다이오드에 황색 인광체 및 청-녹색 인광체를 혼합하여 얻어진다. 하지만, 이와 같은 방식은 R, G, B의 순수한 색상을 제어하기 어렵고 따라서, 높은 색재현율 구현에 한계를 가진다.
이러한 색재현율 하락을 극복하기 위하여, 양자점을 필름화하여 청색 LED에 결합시키는 방식으로 녹색 및 적색을 구현하는 방식이 최근에 시도되고 있다. 하지만, 카드뮴 계열의 양자점은 안전성 및 환경적인 이슈가 극복되어야 한다는 문제가 있고, 그외 양자점은 카드뮴 계열에 비하여 효율이 크게 떨어진다는 문제점이 있어, 상대적으로 효율이 높으면서도 친환경적이며, 안정성 이슈가 없는 물질을 적용한 디스플레이 장치 제조에 관심이 모아지고 있다.
최근에는 디스플레이의 색순도를 높이기 위하여 색변환 필름을 적용하는 연구가 진행되고 있다. 예를 들어, 특정 파장(약 590nm 내지 600nm 영역)을 흡수하는 테트라아자포르피린(tetraazaporphyrin, TAP)계 물질이 적용된 색변환 필름을 디스플레이 장치에 도입하는 연구도 진행되고 있다. 그러나, TAP는 색재현율 개선을 위한 광흡수 이외에 550nm 영역의 광 즉, 색재현율 개선에 도움을 주지 못하는 광을 흡수하는 특성으로 인하여, 디스플레이의 휘도가 저하된다는 문제점이 있으므로, 이를 개선할 수 있는 물질에 대한 연구가 매우 중요하다. 특히, 광 흡수에 대한 선택도를 높이기 위해서는 흡수 스펙트럼이 매우 좁은 형태를 나타내는 물질에 대한 연구가 필요하다.
한국 특허 공개 제2000-0011622호
본 명세서는 색변환 필름, 이를 포함하는 편광판 및 디스플레이 장치를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는 디아자포피린계 화합물을 포함하고,
하기 식 (1) 및 식 (2)를 만족하며,
가시광 영역의 광을 조사하였을 때 주 흡수피크의 반치폭이 25nm 이하인 색변환 필름을 제공한다.
식 (1): Q/Q' ≥ 7
식 (2): |λ(Q) - λ(Q')| < 45nm
상기 식 (1) 및 식 (2)에 있어서,
Q는 광 조사시, 주 흡수 피크의 높이이고,
Q'는 광 조사시, 보조 흡수 피크의 높이이며,
λ(Q)는 광 조사시, 주 흡수 피크를 나타내는 파장이고,
λ(Q')는 광 조사시, 보조 흡수 피크를 나타내는 파장이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 전술한 색변환 필름을 포함하는 편광판을 제공한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 전술한 색변환 필름을 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 전술한 편광판을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 전술한 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 디스플레이 장치는 색재현율 및 휘도가 향상되는 효과를 나타낸다.
도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판의 구조를 예시하였다.
도 2는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 백라이트 유닛의 구조를 예시하였다.
도 3은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 디스플레이 장치의 구조를 예시하였다.
도 4는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 색변환 필름의 파장에 따른 흡수 스펙트럼을 나타낸 도이다.
본 명세서의 일 실시상태는 디아자포피린계 화합물을 포함하고,
하기 식 (1) 및 식 (2)를 만족하며,
가시광 영역의 광을 조사하였을 때 주 흡수피크의 반치폭이 25nm 이하인 색변환 필름을 제공한다.
식 (1): Q/Q' ≥ 7
식 (2): |λ(Q) - λ(Q')| < 45nm
상기 식 (1) 및 식 (2)에 있어서,
Q는 광 조사시, 주 흡수 피크의 높이이고,
Q'는 광 조사시, 보조 흡수 피크의 높이이며,
λ(Q)는 광 조사시, 주 흡수 피크를 나타내는 파장이고,
λ(Q')는 광 조사시, 보조 흡수 피크를 나타내는 파장이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 색변환 필름은 상기 식 (1) 및 식 (2)를 만족함으로써, 색재현율을 높이고, 디스플레이의 휘도 손실을 최소화할 수 있는 효과를 나타낸다. 이는 높은 색재현율을 달성하기 위한 방안으로 광흡수 염료를 사용하는 경우에 있어, 디스플레이의 휘도를 큰 폭으로 개선할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, “반치폭”은 색변환 필름이 가시광 영역의 빛을 흡수하여 나타나는 흡수 스펙트럼에서, 흡수 피크의 최대 높이의 절반에 해당하는 지점의 흡수 피크의 폭을 의미한다. 디아자포피린계 화합물 및 색변환 필름의 반치폭은 흡수하는 광의 선택도를 높이기 위해서 작을수록 좋다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 "주 흡수 피크"는 색재현율의 개선에 직접적인 역할을 하는 부분으로, 색변환 필름의 광 흡수도를 측정하였을 때, 측정결과(흡수 스펙트럼)에서 색재현율에 관계하는 영역인 500nm 이상의 가시광 영역에서 가장 높은 피크(가장 높은 흡수도)를 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 "보조 흡수 피크"는 증가시 색재현율 개선 의외에 불필요한 광의 흡수를 만들어 디스플레이의 휘도를 저해할 수 있는 영역으로, 색변환 필름의 광 흡수도를 측정하였을 때, 측정결과(흡수 스펙트럼)에서 500nm 이상의 가시광 영역에서 두 번째로 높은 피크(두번째로 높은 흡수도)를 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 "가시광"은 당업계에서 사용되는 의미로 해석 가능하다. 예컨대, 파장 범위가 380nm 내지 780nm인 광을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 주 흡수 피크 및 보조 흡수 피크는 UV-vis spectrometer(SHIMADZU社 UV-3600 Plus)를 이용하여 측정 가능하다.
도 4는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 색변환 필름의 파장에 따른 흡수 스펙트럼을 나타낸 도이다. 도 4에서 (a)는 주 흡수 피크를, (b)는 보조 흡수 피크를 나타낸다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 주 흡수 피크는 580nm 내지 610nm에 존재한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보조 흡수 피크는 530nm 내지 580nm에 존재한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 색변환 필름은 디아자포피린 (Diazaporphyrin, DAP)계 화합물을 포함한다.
기존 색변환 필름에 적용되던 테트라아자포피린(Tetraazaporphyrin, TAP) 계열의 화합물의 경우, 주 흡수 피크(Q)와 보조 흡수 피크(Q')의 사이의 파장 차이는 약 45nm 이상으로 떨어져 있다. 또한 TAP계 화합물은 합성 방법상 4가지 이성질체를 포함하며, 이는 흡수 스펙트럼의 반치폭(Full Width at Half-Maximum, FWHM)을 증가시킨다. 따라서, TAP계 화합물을 색변환 필름의 염료로 적용할 경우, 광 흡수의 선택도를 저하시킴에 따라 디스플레이 장치의 휘도 및 색순도를 저하시키는 결과를 나타내게 된다.
반면에, DAP계 화합물은 합성 과정에서 이성질체 형성의 억제가 가능하므로, TAP 염료 대비 예리(Sharp)한 흡수 스펙트럼을 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 디아자포피린계 화합물은 하기 화학식 1로 표시된다.
[화학식 1]
Figure 112018079772241-pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
R1, R2, R4 및 R5는 수소; 할로겐기; 니트릴기; 실릴기; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이고,
R1, R2, R4 및 R5 중 3개 이상은 할로겐기; 니트릴기; 실릴기; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
R3 및 R6는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
상기 화학식 1에 따르면, 디아자포피린계 화합물은 피롤 고리 내에 치환되는 금속이 Cu이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1에 Cu를 도입함으로써, 포피린계 염료의 흡광도를 증가시키는 효과를 나타낸다. 증가하는 흡광도는 흡수 스펙트럼의 주흡수 파장을 증가시키고, 이에 따라, 보조 흡수 피크의 높이를 최소화 할 수 있다. 이러한 효과는 특히 디아자포피린 구조에서 두드러진다. 또한, 상기 Cu는 디아자포피린 고리로의 도입이 비교적 용이하기 때문에, 합성 공정을 Pd 등 다른 금속에 비해 단순화할 수 있는 장점이 있다.
본 명세서에 있어서, "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 할로겐기; 알킬기; 시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 헵틸 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 30인 것이 바람직하며, 구체적으로 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헵틸기 및 시클로옥틸기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 단환식 또는 다환식일 수 있다.
상기 아릴기가 단환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴기가 다환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나. 탄소수 10 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기 및 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 탄소가 아닌 원자, 이종원자를 1 이상 포함하는 것으로서, 구체적으로 상기 이종 원자는 O, N, Se 및 S 등으로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 1 이상 포함할 수 있다. 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 30인 것이 바람직하며, 상기 헤테로고리기는 단환식 또는 다환식일 수 있다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 피리딜기, 피리미딜기, 트리아지닐기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 색변환 필름은 수지 매트릭스 및 상기 수지 매트릭스 내에 분산된 디아자포피린계 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 수지 매트릭스의 재료는 열가소성 고분자 또는 열경화성 고분자인 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 수지 매트릭스의 재료로는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)와 같은 폴리(메트)아크릴계 수지, 폴리카보네이트(PC)계 수지, 폴리스티렌(PS)계 수지, 폴리아릴렌(PAR)계 수지, 폴리우레탄(TPU)계 수지, 스티렌-아크릴로니트릴(SAN)계 수지, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)계 수지 및 개질된 폴리비닐리덴플루오라이드(modified-PVDF)계 수지 등이 사용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 색변환 필름은 상기 DAP계 화합물을 수지 매트릭스 고형분 100 중량부 대비 0.005 중량부 내지 4 중량부 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 DAP계 화합물을 수지 매트릭스 고형분 100 중량부 대비 0.02 중량부 내지 4 중량부 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 광 흡수도는 필름 상태에서 측정된다. 상기 필름은 디아자포피린 (Diazaporphyrin, DAP)계 화합물이 용해된 수지 용액을 기재 위에 코팅하고 건조하는 방법 또는 DAP계 화합물을 수지와 함께 압출하는 방법을 사용하여 제조될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 기재는 상기 색변환 필름의 제조시 지지체로서의 기능을 할 수 있다. 기재의 종류로는 특별히 한정되지 않으며, 투명하고, 상기 지지체로서의 기능을 할 수 있는 것이라면 그 재질이나 두께에 한정되지 않는다. 여기서 투명이란, 가시광선 투과율이 75% 이상인 것을 의미한다. 예컨대, 상기 기재로는 PET 필름, TAC 필름 등이 사용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 수지 용액은 용액 중에 전술한 DAP계 화합물과 수지가 녹아있는 상태라면 그 제조방법은 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 DAP계 화합물이 용해된 수지 용액은 DAP계 화합물을 용매에 녹여 제1 용액을 준비하고, 수지를 용매에 녹여 제2 용액을 준비한 후, 제1 용액과 제2 용액을 혼합하는 방법에 의하여 제조될 수 있다. 상기 제1 용액과 제2 용액을 혼합할 때, 균질하게 섞이는 것이 바람직하다. 그러나, 수지 용액의 제조방법은 이에 한정되지 않고, 용매에 DAP계 화합물과 수지를 동시에 첨가하여 녹이는 방법, 용매에 DAP계 화합물을 녹이고 이어서 수지를 첨가하여 녹이는 방법, 용매에 수지를 녹이고 이어서 DAP계 화합물을 녹이는 방법 등이 사용될 수 있다.
상기 수지 용액 중에 포함되어 있는 수지로는 전술한 수지 매트릭스의 재료, 이 수지 매트릭스로 경화 가능한 모노머, 또는 이들의 혼합이 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 수지 매트릭스로 경화 가능한 모노머로는 (메트)아크릴계 모노머가 있으며, 이는 UV 경화에 의하여 수지 매트릭스 재료로 형성될 수 있다. 이와 같이 경화 가능한 모노머를 사용하는 경우, 필요에 따라 경화에 필요한 개시제가 더 첨가될 수 있다.
상기 용매로는 상기 코팅 공정에 악영향을 미치지 않으면서 추후 건조에 의하여 제거될 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 상기 용매의 비제한적인 예로는 톨루엔, 자일렌, 아세톤, 클로로포름, 각종 알코올계 용매, DCM(디클로로메탄), MEK(메틸에틸케톤), MIBK(메틸이소부틸케톤), EA(에틸아세테이트), 부틸아세테이트, DMF(디메틸포름아미드), DMAc(디메틸아세트아미드), DMSO(디메틸술폭사이드), NMP(N-메틸-피롤리돈) 등이 사용될 수 있으며, 1종 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다. 상기 제1 용액과 제2 용액을 사용하는 경우, 이들 각각의 용액에 포함되는 용매는 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 상기 제1 용액과 상기 제2 용액에 서로 상이한 종류의 용매가 사용되는 경우에도, 이들 용매는 서로 혼합될 수 있도록 상용성을 갖는 것이 바람직하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 색변환 필름은 아크릴계 점착제, 이소시아네이트계 가교제, 실란계 커플링제 중 1종 이상을 더 포함한다.
상기 DAP계 화합물이 용해된 수지 용액을 기재 상에 코팅하는 공정은 롤투롤 공정을 이용할 수 있다. 예컨대, 기재가 권취된 롤로부터 기재를 푼 후, 상기 기재의 일면에 상기 유기 형광체가 용해된 수지 용액을 코팅하고, 건조한 후, 이를 다시 롤에 권취하는 공정으로 수행될 수 있다. 롤투롤 공정을 이용하는 경우, 상기 수지 용액의 점도를 상기 공정이 가능한 범위로 결정하는 것이 바람직하며, 예컨대 50cps 내지 2,000cps 범위 내에서 결정할 수 있다.
상기 코팅 방법으로는 공지된 다양한 방식을 이용할 수 있다. 예컨대, 다이(die) 코터가 사용될 수도 있고, 콤마(comma) 코터, 역콤마(reverse comma) 코터 등 다양한 바 코팅 방식이 사용될 수도 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 코팅 이후에 건조 공정을 수행한다. 건조 공정은 용매를 제거하기에 필요한 조건으로 수행할 수 있다. 예컨대, 기재가 코팅 공정시 진행하는 방향으로, 코터에 인접하여 위치한 오븐에서 용매가 충분히 날아갈 조건으로 건조하여, 기재 위에 원하는 두께 및 농도의 DAP계 화합물을 포함하는 색변환 필름을 얻을 수 있다.
상기 용액 중에 포함되는 수지로서 상기 수지 매트릭스 수지로 경화가능한 모노머를 사용하는 경우, 상기 건조 전에 또는 건조와 동시에 경화, 예컨대 UV 경화 또는 열경화를 수행할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 형광체를 수지와 함께 압출하여 필름화하는 경우에는 당기술분야에 알려져 있는 압출 방법을 이용할 수 있으며, 예컨대, 상기 유기 형광체를 폴리카보네이트계(PC), 폴리(메트)아크릴계, 스티렌-아크릴로니트릴계(SAN)와 같은 수지를 함께 압출함으로써 색변환 필름을 제조할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 색변환 필름은 감압 접착제(pressure-sensitive adhesive)를 더 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 감압 접착제는 압력이 가해질 때 접착물질이 작용하는 접착제로, 당기술분야에서 사용되는 물질이라면 제한 없이 사용 가능하다. 예컨대, 상기 감압 접착제로는 아크릴 감압 접착제 또는 실리콘 감압 접착제가 사용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 색변환 필름은 편광판에 포함된다. 이때의 편광판은 전술한 색변환 필름을 포함하는 것을 제외하고는 당기술분야에 알려져 있은 편광판 구성을 가질 수 있다. 예컨대, 상기 편광판은 색변환 필름, 보호필름 및 편광자를 포함할 수 있다.
도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 편광판의 구조를 예시하였다. 구체적으로 도 1은 색변환 필름(10), 제1 보호필름(20), 편광자(30) 및 제2 보호필름(40)이 순차적으로 적층된 편광판의 구조를 예시하였다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 보호필름 및 제2 보호필름은 아크릴 필름 또는 트리아세틸셀룰로오스(tri-acetyl-cellulose, TAC) 필름 일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 편광자는 당기술분야에 알려져 있는 편광자를 사용할 수 있다. 예컨대, 요오드 또는 이색성 염료를 포함하는 폴리비닐알콜(PVA)로 이루어진 필름을 사용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 색변환 필름은 백라이트 유닛에 포함된다. 상기 백라이트 유닛은 전술한 색변환 필름을 포함하는 것을 제외하고는 당기술분야에 알려져 있는 백라이트 유닛 구성을 가질 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 백라이트 유닛은 도광판; 반사판; 집광 필름; 및 휘도 향상 필름 중 적어도 하나를 더 포함한다. 예컨대, 상기 백라이트 유닛은 반사판/도광판/색변환 필름/집광 필름 2매/휘도 향상 필름이 적층된 구조를 가질 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 집광 필름으로는 프리즘 시트가 사용될 수 있다. 집광 필름에는 1장의 프리즘 시트 또는 2장의 프리즘 시트가 포함될 수 있으며, 이들은 프리즘의 배열이 서로 수직 방향으로 적층될 수 있다. 예컨대, 상기 집광 필름은 제1 집광 필름 및 제2 집광 필름을 포함하는 것일 수 있다. 이 때 상기 제1 집광 필름은 제1 프리즘 시트일 수 있으며, 상기 제2 집광 필름은 상기 제1 프리즘 시트와 프리즘의 배열이 수직으로 적층된 제2 프리즘 시트일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 프리즘 시트는 공지된 것들이 사용될 수 있다. 집광 필름으로 프리즘 시트가 사용될 경우, 상기 색변환 필름은 집광필름의 프리즘이 구비된 면 또는 프리즘이 구비되지 않은 면 중 어느 면에나 구비될 수 있다. 이때, 프리즘이 구비된 면은 프리즘 시트의 울퉁불퉁한 면이고, 프리즘이 구비되지 않은 면은 프리즘 시트의 평평한 면을 의미할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 집광 필름과 상기 제2 집광 필름은 점착제에 의하여 접합될 수 있다. 이때의 점착제는 당 기술분야에 이용되는 것이라면 제한 없이 사용 가능하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 휘도 향상 필름은 DBEF(double brightness enhanced film) 또는 APF(advanced polarizer film)일 수 있다.
도 2는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 백라이트 유닛의 구조를 예시하였다. 구체적으로, 도 2에는 반사판(50), 도광판(60), 색변환 필름(10), 프리즘 시트(80) 및 휘도 향상 필름(90)이 순차적으로 적층된 백라이트 유닛 의 구조를 예시하였다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 백라이트 유닛은 최대 발광 파장이 440nm 내지 460nm인 광을 발광하는 발광 램프를 포함하는 광원을 포함한다.
도 2에서는 광원(70)과 광원을 둘러싸는 반사판을 포함하는 구성을 예시하였으나, 이와 같은 구조에 한정되는 것은 아니며, 당 기술분야에 알려져 있는 백라이트 유닛 구조에 따라 변형될 수 있다. 또한, 광원은 측쇄형 뿐만 아니라 직하형이 사용될 수도 있으며, 반사판이나 반사층은 필요에 따라 생략되거나 다른 구성으로 대체될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 디스플레이 장치는 상기 편광판 또는 상기 백라이트 유닛을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 디스플레이 장치는 상부 편광판, 컬러필터, 하부 편광판 및 백라이트 유닛을 포함한다.
도 3은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 디스플레이 장치의 구조를 예시하였다. 구체적으로, 도 3은 상부 편광판(100a), 컬러필터(200), 하부 편광판(100b) 및 백라이트 유닛(300)을 포함하는 디스플레이 구조를 예시하였다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 디스플레이 장치는 상기 색변환 필름을 상부 편광판에 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 상부 편광판과 컬러필터 사이에 상부 유리(glass)가 부착되어 있을 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 하부 편광판과 백라이트 유닛 사이에 하부 편광판측에 하부 유리(glass)가 부착되어 있을 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 디스플레이 장치는 반치폭이 좁고 식(1) 및 (2)를 만족하는 색변환 필름을 적용함으로써 휘도가 향상되는 효과가 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 디스플레이 장치는 액정 디스플레이 장치 또는 유기 전계 발광 디스플레이 장치이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 디스플레이 장치는 예컨대 TV, 컴퓨터의 모니터, 노트북, 휴대폰 등에 포함될 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
실시예 1.
아크릴계 점착제로 부틸아크릴레이트(BA)/하이드록시 에틸 메타아크릴레이드(HEMA) 공중합체 용액 100 중량부 (15.3wt%), 하기 화합물 1-1 0.05 중량부, 이소시아네이트계 가교제 (T-39) 0.05 중량부, 실란계 커플링제로 T-789J 0.07 중량부, 디클로로메탄(DCM) 45 중량부 첨가하여 혼합한 후 코팅액을 제조하였고, 이를 기재 필름(PET)에 20μm의 두께로 코팅하여 색변환 필름을 제조 하였다.
[화합물 1-1]
Figure 112018079772241-pat00002
실시예 2.
상기 실시예 1에서 화합물 1-1 대신 하기 화합물 1-2를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 색변환 필름을 제조하였다.
[화합물 1-2]
Figure 112018079772241-pat00003
실시예 3
상기 실시예 1에서 화합물 1-1 대신 하기 화합물 1-3을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 색변환 필름을 제조하였다.
[화합물 1-3]
Figure 112018079772241-pat00004
비교예 1.
상기 실시예 1에서 화합물 1-1 대신 하기 화합물 2-1을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 색변환 필름을 제조하였다.
[화합물 2-1]
Figure 112018079772241-pat00005
비교예 2.
상기 실시예 1에서 화합물 1-1 대신 하기 화합물 2-2를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 색변환 필름을 제조하였다.
[화합물 2-2]
Figure 112018079772241-pat00006
비교예 3.
상기 실시예 1에서 화합물 1-1 대신 하기 화합물 2-3을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 색변환 필름을 제조하였다.
[화합물 2-3]
Figure 112018079772241-pat00007
비교예 4.
상기 실시예 1에서 화합물 1-1 대신 하기 화합물 2-4를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 색변환 필름을 제조하였다.
[화합물 2-4]
Figure 112018079772241-pat00008
비교예 5.
상기 실시예 1에서 화합물 1-1 대신 하기 화합물 2-5를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 색변환 필름을 제조하였다.
[화합물 2-5]
Figure 112018079772241-pat00009
비교예 6.
상기 실시예 1에서 화합물 1-1 대신 하기 화합물 2-6을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 색변환 필름을 제조하였다.
[화합물 2-6]
Figure 112018079772241-pat00010
비교예 7.
상기 실시예 1에서 화합물 1-1 대신 하기 화합물 2-7을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 색변환 필름을 제조하였다.
[화합물 2-7]
Figure 112018079772241-pat00011
비교예 8.
상기 실시예 1에서 화합물 1-1 대신 하기 화합물 2-8를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 색변환 필름을 제조하였다.
[화합물 2-8]
Figure 112018079772241-pat00012
비교예 9.
상기 실시예 1에서 화합물 1-1 대신 하기 화합물 2-9를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 색변환 필름을 제조하였다.
[화합물 2-9]
Figure 112018079772241-pat00013
비교예 10.
상기 실시예 1에서 화합물 1-1 대신 하기 화합물 2-10을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 색변환 필름을 제조하였다.
[화합물 2-10]
Figure 112018079772241-pat00014
실험예 1. 흡수 스펙트럼 측정
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 10에서 제조된 색변환 필름의 흡수 스펙트럼 측정 결과를 하기 표 1 에 나타내었다.
상기의 흡수 스펙트럼은 UV-vis spectrometer(SHIMADZU社 UV-3600 Plus)를 이용하여 측정하였다.
λmax (nm) FWHM (nm) Q/Q' |λ(Q)
- λ(Q') |
실시예 1 588 18 7.0 40
실시예 2 591 17 7.2 38
실시예 3 596 21 7.0 39
비교예 1 592 21 6.1 47
비교예 2 583 22 5.2 48
비교예 3 571 22 5.9 35
비교예 4 582 24 5.2 42
비교예 5 586 23 5.4 40
비교예 6 589 25 5.4 41
비교예 7 562 15 5.8 38
비교예 8 573 15 5.2 43
비교예 9 576 16 5.3 40
비교예 10 580 18 5.3 42
상기 표 1에 있어서,
λmax는 500nm 이상의 가시광 영역에서 최대 흡수를 나타내는 파장이고,
FWHM은 흡수 스펙특럼의 주 흡수 파장에서의 반치폭이며
Q는 광 조사시, 주 흡수 피크의 높이이고,
Q'는 광 조사시, 보조 흡수 피크의 높이이며,
λ(Q)는 광 조사시, 주 흡수 피크를 나타내는 파장이고,
λ(Q')는 광 조사시, 보조 흡수 피크를 나타내는 파장이다.
상기 표 1로부터, 실시예 1 내지 3이 반치폭이 25nm 이하이면서도, 하기 식 (1) 및 (2)를 만족하는 것을 확인할 수 있다.
식 (1): Q/Q' ≥ 7
식 (2): | λ(Q) - λ(Q')| < 45nm
비교예 1 내지 10의 경우, 상기 식 (1) 또는 식 (2)를 만족하지 않는다.
실험예 2. 휘도 변화율, 가시광 반사율, 550nm 광 반사율, White CCT, 및 색좌표의 측정
YAG:Ce 형광체 및 Blue LED가 포함된 백라이트 유닛 및 색필터(R, G, B 각각이 (0.678, 0.319), (0.279, 0.587), (0.138, 0.083))를 포함하는 액정 디스플레이 패널에 상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 10에서 제조된 색변환 필름을 부착하여 휘도 변화율, 가시광 반사율, 550nm 광 반사율, White CCT 및 색좌표를 측정하였다.
휘도 및 White CCT의 특성은 분광방사계인 SR-UL2를 이용하여 측정하였으며, 광 반사율은 Ocean Optics사의 Spectrometer(HR400)을 이용하여 측정하였다.
이때, 상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1의 색변환 필름의 λmax 투과도가 각각 DCI 90, 92 및 94를 만족하도록 염료의 양을 하기 표 2와 같이 조절한 후 휘도 변화율, 가시광 반사율, 550nm 광 반사율, White CCT 및 색좌표를 측정하였다.
DCI 화합물 색변환 필름의 λmax 투과도 휘도 변화율 가시광 반사율 550nm 광 반사율 White CCT
(K)		 x,y 좌표 u'v'좌표
x y u' v'
90 2-1
(비교예 1)		 34.0 1 4.4 4.7 10048 0.2803 0.2881 0.190 0.440
1-1
(실시예 1)		 23.5 1.2 4.4 4.8 10029 0.2803 0.2885 0.190 0.440
1-2
(실시예 2)		 23.0 1.1 4.5 4.8 9996 0.2805 0.2885 0.190 0.440
92 2-1
(비교예 1)		 16.0 1 3.8 4.2 10026 0.2804 0.2883 0.190 0.440
1-1
(실시예 1)		 11.0 1.6 4.0 4.4 10059 0.2803 0.2879 0.190 0.440
1-2
(실시예 2)		 8.5 1.2 4.0 4.3 10002 0.2805 0.2886 0.190 0.440
94 2-1
(비교예 1)		 9.5 1 3.5 3.9 10020 0.2805 0.2881 0.190 0.440
1-1
(실시예 1)		 6.5 1.8 3.8 4.2 9972 0.2807 0.2886 0.190 0.440
1-2
(실시예 2)		 4.2 1.4 3.7 4.0 10025 0.2804 0.2882 0.190 0.440
상기 표 2로부터, 실시예 1 및 2가 비교예 1에 비하여 우수한 휘도 변화율, 가시광 반사율 및 550nm 광 반사율을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 이를 통해, 본 명세서의 실시예에서 제조된 색변환 필름이 색재현율 및 휘도 향상 효과를 나타내는 것을 알 수 있다.
10: 색변환 필름
20: 제1 보호 필름
30: 편광자
40: 제2 보호 필름
50: 반사판
60: 도광판
70: 광원
80: 프리즘 시트
90: 휘도 향상 필름
100: 편광판
100a: 상부 편광판
100b: 하부 편광판
200: 컬러필터
300: 백라이트 유닛

Claims (10)

  1. 디아자포피린계 화합물을 포함하고,
    하기 식 (1) 및 식 (2)를 만족하며,
    가시광 영역의 광을 조사하였을 때, 주 흡수피크의 반치폭이 25nm 이하인 색변환 필름:
    식 (1): Q/Q' ≥ 7
    식 (2): |λ(Q) - λ(Q')| < 45nm
    상기 식 (1) 및 식 (2)에 있어서,
    Q는 광 조사시, 주 흡수 피크의 높이이고,
    Q'는 광 조사시, 보조 흡수 피크의 높이이며,
    λ(Q)는 광 조사시, 주 흡수 피크를 나타내는 파장이고,
    λ(Q')는 광 조사시, 보조 흡수 피크를 나타내는 파장이다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 디아자포피린계 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 것인 색변환 필름:
    [화학식 1]
    Figure 112018079772241-pat00015

    상기 화학식 1에 있어서,
    R1, R2, R4 및 R5는 수소; 할로겐기; 니트릴기; 실릴기; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이고,
    R1, R2, R4 및 R5 중 3개 이상은 할로겐기; 니트릴기; 실릴기; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
    R3 및 R6는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 주 흡수 피크는 580nm 내지 610nm에 존재하는 것인 색변환 필름.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 보조 흡수 피크는 530nm 내지 580nm에 존재하는 것인 색변환 필름.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 색변환 필름은 감압 접착제를 더 포함하는 것인 색변환 필름.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 따른 색변환 필름을 포함하는 편광판.
  7. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 따른 색변환 필름을 포함하는 백라이트 유닛.
  8. 청구항 6에 따른 편광판을 포함하는 디스플레이 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는 액정 디스플레이 장치 또는 유기 전계 발광 디스플레이 장치인 것인 디스플레이 장치.
  10. 청구항 7에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치.
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